買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 緒論 機床在國民經(jīng)濟的地位及其發(fā)展簡史 現(xiàn)代社會中，人們?yōu)榱烁咝?、?jīng)濟地生產(chǎn)各種高質(zhì)量產(chǎn)品，日益廣泛的使用各種機器、儀器和工具等技術設備與裝備。為制造這些技術設備與裝備，又必須具備各種加工金屬零件的設備，諸如鑄造、鍛造、焊接、沖壓和切削加工設備等。由于機械零件的形狀精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法來達到，特別是形狀復雜、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在機床上經(jīng)過幾道甚至幾十道切削加工工藝才能完成。因此，機床是現(xiàn)代機械制造業(yè)中最重要的加工設備。在一般機械制造廠中，機 床所擔負的加工工作量，約占機械制造總工作量的 40% 60%，機床的技術性能直接影響機械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造的經(jīng)濟性，進而決定著國民經(jīng)濟的發(fā)展水平?？梢赃@樣說，如果沒有機床的發(fā)展，如果不具備今天這樣品種繁多、結(jié)構(gòu)完善和性能精良的各種機床，現(xiàn)代社會目前所達到的高度物質(zhì)文明將是不可想象的。 一個國家要繁榮富強，必須實現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術的現(xiàn)代化，這就需要一個強大的機械制造業(yè)為國民經(jīng)濟各部門提供現(xiàn)代化的先進技術設備與裝備，即各種機器、儀器和工具等。然而，一個現(xiàn)代化的機械制造業(yè)必須要有一個現(xiàn)代化的機床制造業(yè)做后 盾。機床工業(yè)是機械制造業(yè)的“裝備部”、“總工藝師”，對國民經(jīng)濟發(fā)展起著重大作用。因此，許多國家都十分重視本國機床工業(yè)的發(fā)展和機床技術水平的提高，使本國國民經(jīng)濟的發(fā)展建立在堅實可靠的基礎上。 機床是人類在長期生產(chǎn)實踐中，不斷改進生產(chǎn)工具的基礎上生產(chǎn)的，并隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和科學技術的進步而漸趨完善。最原始的機床是木制的，所有運動都是由人力或畜力驅(qū)動，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它們實際上并不是一種完整的機器。現(xiàn)代意義上的用于加工金屬機械零件的機床，是在 18 世紀中葉才開始發(fā)展起來的。當時，歐美一些工 業(yè)最發(fā)達的國家，開始了從工場手工業(yè)向資本主義機器大工業(yè)生產(chǎn)方式的過度，需要越來越多的各種機器，這就推動了機床的迅速發(fā)展。為使蒸汽機的發(fā)明付諸實用， 1770年前后創(chuàng)制了鏜削蒸汽機汽缸內(nèi)孔用的鏜床。 1797年發(fā)明了帶有機動刀架的車床，開創(chuàng)了用機械代替人手控制刀具運動的先聲，不僅解放了人的雙手，并使機床的加工精度和工效起了一個飛躍，初步形成了現(xiàn)代機床的雛型。續(xù)車床之后，隨著機械制造業(yè)的發(fā)展，其他各種機床也陸續(xù)被創(chuàng)制出來。至 19世紀末，車床、鉆床、鏜床、刨床、拉床、銑床、磨床、齒輪加工機床等基本類型的 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 機床已先后形成。 上世紀初以來，由于高速鋼和硬質(zhì)合金等新型刀具材料相繼出現(xiàn)，刀具切削性能不斷提高，促使機床沿著提高主軸轉(zhuǎn)速、加大驅(qū)動功率和增強結(jié)構(gòu)剛度的方向發(fā)展。與此同時，由于電動機、齒輪、軸承、電氣和液壓等技術有了很大的發(fā)展，使機床的轉(zhuǎn)動、結(jié)構(gòu)和控制等方面也得到相應的改進，加工精度和生產(chǎn)率顯著提高。此外，為了滿足機械制造業(yè)日益廣闊的各種使用要求，機床品種的發(fā)展也與日俱增，例如，各種高效率自動化機床、重型機床、精密機床以及適應加工特殊形狀和特殊材料需要的特種加工機床相繼問世。 50年代，在綜合應用電子技術、檢測技術、計算技術、自動控制和機床設計等各個領域最新成就的基礎上發(fā)展起來的數(shù)控機床，使機床自動化進入了一個嶄新的階段，與早期發(fā)展的僅適用于大批大量生產(chǎn)的純機械控制和繼電器接觸器控制的自動化相比，它具有很高柔性，即使在單件和小批生產(chǎn)中也能得 到經(jīng)濟的使用。 綜觀機床的發(fā)展史，它總是隨著機械工業(yè)的擴大和科學技術的進步而發(fā)展，并始終圍繞著不斷提高生產(chǎn)效率、加工精度、自動化程度和擴大產(chǎn)品品種而進行的，現(xiàn)代機床總的趨勢仍然是繼續(xù)沿著這一方向發(fā)展。 我國的機床工業(yè)是在 1949 年新中國成立后才開始建立起來的。解放前，由于長期的封鎖統(tǒng)治和 19 世紀中葉以后帝國主義的侵略和掠奪，我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常落后，既沒有獨立的機械制造業(yè)，更談不上機床制造業(yè)。至解放前夕，全國只有少數(shù)城市的一些規(guī)模很小的機械廠，制造少量簡單的皮帶車間、牛頭刨床和砂輪等； 1949年全國機床產(chǎn)量 僅 1000多臺，品種不到 10個。 解放后，黨和人民政府十分重視機床工業(yè)的發(fā)展。在解放初期的三年經(jīng)濟恢復時期，就把一些原來的機械修配廠改建為專業(yè)廠；在隨后開始的幾個五年計劃期間，又陸續(xù)擴建、新建了一系列機床廠。經(jīng)過 50 多年的建設，我國機床工業(yè)從無到有，從小到大，現(xiàn)在已經(jīng)成門類比較齊全，具有一定實力的機床工業(yè)體系，能生產(chǎn) 5000 多種機床通用品種，數(shù)控機床 1500 多種；不僅裝備了國內(nèi)的工業(yè)，而且每年還有一定數(shù)量的機床出口。 我國機床行業(yè)的發(fā)展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，與世界先進水平相比，還有較 大差距。為了適應我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術現(xiàn)代化的需要，為了提高機床產(chǎn)品在國際市場上的競爭能力，必須深入開展機床基礎理論研究，加強工藝試驗研究，大力開發(fā)精密、重型和數(shù)控機床，使我國的機床工業(yè)盡早躋買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 身于世界先進行列。 組合機床是由已經(jīng)系列化、標準化的通用部件為基礎 ,配以少量專用部件組合而成的一種高效專用機床。它常用多刀、多面、多工位同時加工，是一種工序高度集中的加工方法，其生產(chǎn)率和自動化程度高，加工精度穩(wěn)定。 組合機床的通用部件，已由國家制定了完整的系列和標準，設計制造組合機床時，可根據(jù)具體的工件和工藝要 求，選用相應的通用部件。因而組合機床與一般專用機床相比具有以下特點：設計周期短便于使用與維修；通用部件由專廠生產(chǎn)質(zhì)量易于保證，機床加工精度穩(wěn)定 ,工作可靠 ,制造成本低；通用部件可重復使用 ,組成新的機床 ,有利于企業(yè)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。 隨著組合機床生產(chǎn)技術的發(fā)展，通用部件的系列標準在不斷攻進和完善，為與國際標準（ 軌，我國于 1983年頒布了 13項與 家標準）。 由于組合機床具有上述特點并具有生產(chǎn)率高，加工精度穩(wěn)定的優(yōu)點，因而在汽車，柴油機，電機，機床等一些具有一定生產(chǎn)批量的企業(yè)中 得到了廣泛的應用。 為了適應高新技術的發(fā)展，我專門針對減速器箱體的工藝特點，進行組合機床的設計，并組成一整套的自動加工生產(chǎn)線。此說明書是對鉆孔工序，設計的一臺組合鉆床，因是第一次涉及這方面的設計，難免有許多不足，請各位老師批評指正。 組合機床的國內(nèi)、外現(xiàn)狀 世界上第一臺組合機床于 1908 年在美國問世， 30 年代后組合機床在世界各國得到迅速發(fā)展。至今，它已成為現(xiàn)代制造工程（尤其是箱體零件加工）的關鍵設備之一。 現(xiàn)代制造工程從各個角度對組合機床提出了愈來愈高的要求，而組合機床也在不斷吸取新技術成果而完善 和發(fā)展 1。 國內(nèi)組合機床現(xiàn)狀 我國加入 造業(yè)所面臨的機遇與挑戰(zhàn)并存、組合機床行業(yè)企業(yè)適時調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應對策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢頭，截至 2005 年 4 月份，組合機床行業(yè)企業(yè)僅組合機床一項，據(jù)不完全統(tǒng)計產(chǎn)量已達 1000 余臺， 2004 年同比增長了 10%以上，另外組合機床行業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交費值等經(jīng)濟指標均有不同程度的增長，新產(chǎn)品、新技術較去年年均有大幅度提高，可見行業(yè)企業(yè)運營狀況良好。 （ 1） 行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 組 合機床行業(yè)企業(yè)主要針對汽車、摩托車、內(nèi)燃機、農(nóng)機、工程機械、化工機械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專用設備，隨著我國加入 合機床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變。從近兩年是企業(yè)生產(chǎn)情況來看，數(shù)控機床與加工中心的市場需求量在上升，而傳統(tǒng)的鉆、鏜、銑組合機床則有下降趨勢，中國機床工具工業(yè)學會的機床工具行業(yè)企業(yè)主要經(jīng)濟指標報表是統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，僅從幾個全國大型重點企業(yè)生產(chǎn)情況看， 2003年生產(chǎn)數(shù)控機床 890臺，產(chǎn)值 16187萬元，生產(chǎn)加工中心 148臺，產(chǎn)值 5770 萬元； 2004年生產(chǎn)數(shù)控機床 985臺，產(chǎn)值 25838萬元，生產(chǎn)加工中心 159臺，產(chǎn)值 7099萬元；而 2005年，截至 4月份，數(shù)控機床、加工中心、產(chǎn)值已接近 2003 年全年水平，故市場在向數(shù)控、高精制造技術和成套工藝裝備方面發(fā)展。 （ 2） 行業(yè)企業(yè)的快速轉(zhuǎn)變 “九五”后期，在組合機床行業(yè)企業(yè)的 50 多家組合機床分會會員中，僅有兩家企業(yè)實行了股份改造，一家企業(yè)退出國有轉(zhuǎn)為民營，其余的都是國有企業(yè)。而從 2001至 2002 年，不到兩年的時間，就先后有十幾家企業(yè)實行股份制改造，一些小廠幾乎全部退出國有轉(zhuǎn)為民營，現(xiàn)在一些國家重點國有企 業(yè)也在醞釀股份制改造，轉(zhuǎn)制已勢不可檔，“民營經(jīng)濟在經(jīng)歷了從被歧視，被藐視到不可小視和現(xiàn)在高度重視 4 個階段后，煥發(fā)勃勃生機?！苯M合機床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、民營化等多種形式快速發(fā)展。 （ 3） 組合機床技術裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 組合機床及其自動線是集機電于一體是綜合自動化度較高的制造技術和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟實用，因而被廣泛應用與工程機械、交通、能源、軍工、輕工、家電行業(yè)。我國的傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型的箱體類和軸類零件（近年研制的組合機床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成型面等。組合機床的分類繁多，有大型組合機床和小型組合機床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺組合機床等；隨著技術的不斷是進步，一種新型的組合機床 柔性組合機床越來越受人們是親昧，它應用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器（ 數(shù)字控制（ ，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動系統(tǒng)，并能靈活適應 多種加工的可調(diào)可變的組合機床。另外，近年來組合機床加工中心、數(shù)控組合機床、機床輔機等在組合買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 機床行業(yè)中所占份額也越來越大。 由于組合機床及其自動線是一種技術綜合性很高的高技術專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設計的，它涉及到加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術。我國組合機床及其組合機床自動線總體技術水平比發(fā)達國家相對落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合機床及自動線幾乎都從國外進口。工藝裝備的大量進口勢必導致投資規(guī)模的擴大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場要求我們不斷開發(fā)新技術、新工藝、研制新產(chǎn)品 ，由過去的“剛性”機床結(jié)構(gòu)，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需要，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣踊b備。 國外組合機床現(xiàn)狀 80年代以來，國外組合機床技術在滿足精度和效率要求的基礎上，正朝著綜合成套和具備柔性的方向發(fā)展。組合機床的加工精度、多品種加工的柔性以及機床配置的靈活多樣方面均有新的突破性進展，實現(xiàn)了機床工作程序軟件化、工序高度集中、高效短節(jié)拍和多功能知道監(jiān)控。組合機床技術的發(fā)展趨勢是： （ 1） 廣泛應用數(shù)控技術 國外主要的組合機床生產(chǎn)廠家都有自己的系列化完整的數(shù)控組合機床通用部件 ,在組合機床上不 僅一般動力部件應用數(shù)控技術 ,而且夾具的轉(zhuǎn)位或轉(zhuǎn)角、換箱裝置的自動分度與定位也都應用數(shù)控技術 ,從而進一步提高了組合機床的工作可靠性和加工精度。廣州標致汽車公司由法國雷諾公司購置的缸蓋加工生產(chǎn)線 ,就是由三臺自動換箱組合機床組成的 ,其全部動作均為數(shù)控 ,包括自動上下料的交換工作臺、環(huán)形主軸箱庫、動力部件和夾具的運動 ,其節(jié)拍時間為 58 秒。 （ 2） 發(fā)展柔性技術 80年代以來 ,國外對中大批量生產(chǎn) ,多品種加工裝備采取了一系列的可調(diào)、可變、可換措施 ,使加工裝備具有了一定的柔性。如先后發(fā)展了轉(zhuǎn)塔動力頭、可換主軸箱等組成的組合 機床 ;同時根據(jù)加工中心的發(fā)展 ,開發(fā)了二坐標、三坐標模塊化的加工單元 ,并以此為基礎組成了柔性加工自動線 (這種結(jié)構(gòu)的變化 ,既可以實現(xiàn)多品種加工要求的調(diào)整變化快速靈敏 ,又可以使機床配置更加靈活多樣 2。 （ 3） 發(fā)展綜合自動化技術 汽車工業(yè)的大發(fā)展 ,對自動化制造技術提出了許多新的需求 ,大批量生產(chǎn)的高效率 ,要求制造系統(tǒng)不僅能完成一般的機械加工工序 ,而且能完成零件從毛坯進線到成品下線的全部工序 ,以及下線后的自動碼垛、裝箱等。德國大眾汽車公司 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 箱廠 1987 年投入使用的造價 9000 萬馬克的齒輪箱 和離合器殼生產(chǎn)線 ,就是這種綜合自動化制造系統(tǒng)的典范。該系統(tǒng)由兩條相似對稱布置的自動線組成 ,三班制工作 ,每條線日產(chǎn) 2000件 ,節(jié)拍時間為 40秒。全線由 12 臺雙面組合機床、 18臺三坐標加工單元、空架機器人、線兩端的毛坯庫和三坐標測量機組成 ,可實現(xiàn) 3 種零件的加工?？占軝C器人完成工件下線的碼垛裝箱工作。隨著綜合自動化技術的發(fā)展 ,出現(xiàn)了一批專門從事裝配、試驗、檢測、清洗等裝備的專業(yè)生產(chǎn)廠家 ,進一步提高了制造系統(tǒng)的配套水平。 （ 4） 進一步提高工序集中程度 國外為了減少機床數(shù)量 ,節(jié)省占地面積 ,對組合機床這種工序集中程度 高的產(chǎn)品 ,繼續(xù)采取各種措施 ,進一步提高工序集中程度。如采用十字滑臺、多坐標通用部件、移動主軸箱、雙頭鏜孔車端面頭等組成機床或在夾具部位設置刀庫 ,通過換刀加工實現(xiàn)工序集中 ,從而可最大限度地發(fā)揮設備的效能 ,獲取更好的經(jīng)濟效益 3。 機床設計的目的、內(nèi)容、要求 設計的目的 機床設計畢業(yè)設計，其目的在于通過機床主運動機械變速傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計，使我們在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設計構(gòu)思、方案的分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機械制圖、零件計算、編寫技術文件和查閱資料等方面的綜合訓練，樹立正確的設計思想，掌握基本的設計方法，培養(yǎng)基本的設計方法，并培養(yǎng)了自己具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設計和計算能 力 4。 設計內(nèi)容 （ 1） 運動設計 根據(jù)給定的被加工零件，確定機床的切削用量，通過分析比較擬定傳動方案和傳動系統(tǒng)圖，確定傳動副的傳動比及齒輪的齒數(shù)，并計算主軸的實際轉(zhuǎn)速與標準的相對誤差。 （ 2） 動力設計 根據(jù)給定的工件，初算傳動軸的直徑、齒輪的模數(shù)；確定動力箱；計算多軸箱尺寸及設計傳動路線。完成裝配草圖后，要驗算傳動軸的直徑，齒輪模數(shù)否在允許范圍內(nèi)。還要驗算主軸主件的靜剛度。 （ 3） 結(jié) 構(gòu)設計 進行主運動傳動軸系、變速機構(gòu)、主軸主件、箱體、潤滑與密封等的布置和機構(gòu)設計。即繪制裝配圖和零件工作圖。 （ 4） 編寫設計說明書 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 設計要求 評價機床性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)技術 經(jīng)濟指標來判定的。技術先進合理，亦即“質(zhì)優(yōu)價廉”才會受到用戶的歡迎，在國內(nèi)和國際市場上才有競爭力。機床設計的技術 經(jīng)濟指標可以從滿足性能要求、經(jīng)濟效益和人機關系等方面進行分析。 機床的設計步驟 調(diào)查研究 研究市場和用戶對設計機床的要求，然后檢索有關資料。其中包括情報、預測、實驗研究成果、 發(fā)展趨勢、新技術應用以及相應的圖紙資料等。甚至還可以通過網(wǎng)絡檢索技術查閱先進國家的有關資料和專利等。通過對上述資料的分析研究，擬訂適當?shù)姆桨?，以保證機床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，使用戶有較好的經(jīng)濟效益。 擬定方案 通?？梢詳M定出幾個方案進行分析比較。每個方案包括的內(nèi)容有：工藝分析、主要技術參數(shù)、總布局、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制操作系統(tǒng)、電系統(tǒng)、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、實驗結(jié)果及技術經(jīng)濟分析等。 在制定方案時應注意以下幾個方面： （ 1） 當使用和制造出現(xiàn)矛盾時，應先滿足使用要求，其次才是盡可能便于制造。要 盡量用先進的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)； （ 2） 設計必須以生產(chǎn)實踐和科學實驗為依據(jù)，凡是未經(jīng)實踐考驗的方案，必須經(jīng)過實驗證明可靠后才能用于設計； （ 3） 繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，盡量采用先進工藝，迅速提高生產(chǎn)力，為實現(xiàn)四個現(xiàn)代化服務。注意吸取前人和國外的先進經(jīng)驗，并在此基礎上有所創(chuàng)造和發(fā)展。 工作圖設計 首先，在選定工藝方案并確定機床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎上，進行方案圖紙的設計。這些圖 紙 包括：被加工零件工序圖、 加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計算卡，統(tǒng)稱“三圖一卡”設 計 5。 其次，繪制機床的總裝圖。 然后，整理機床有關部件與主要零件的設計計算書，編制各類零件明細表，編寫機床說明書等技術文件。 最后，對有關圖紙進行工藝審查和標準化審查。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 減速器箱體機械加工工藝規(guī)程設計 調(diào)研及 零件分析 零件的作用 （ 1） 降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機額定扭矩 ； （ 2） 降 速同時降低了負載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機都有一個慣量數(shù)值。 零件精度及技術分析 分離的減速器箱體的主要加工部位有：軸承支承孔、結(jié)合 面、端面、底座（裝配基面），上平面、螺栓孔、螺紋孔等。對這些加工部位的技術要求有： （ 1） 減速器箱體、機蓋的上平面與結(jié)合面及機體的底面與結(jié)合面必須平行，其誤差一超過 0 / 1 0 0 0 m m； （ 2） 減速器箱體結(jié)合面的表面粗糙度 不超過兩結(jié)合面間隙不超過 取 （ 3） 軸承支承孔的軸線必須在結(jié)合面上，其誤差不超過 ； （ 4） 軸承支承孔的尺寸公差一般為 表面粗糙度 于 圓柱度誤差不超過孔徑公差的一半，孔距精度允許公差為 0 . 0 3 m m 0 . 0 5 m m ； （ 5） 減速器箱體的底面是安裝基準，保證精度為 （ 6） 減速器箱體各表面上的螺 孔均有位置度要求，其位置度公差為 零件的工藝分析 分析零件圖 （見 可知有 ： （ 1） 110 兩軸孔的圓度公差 圓柱度公差為 （ 2） 上箱體結(jié)合面對 （ 3） 110 的軸心線對 C、 D 端面的垂直度公差為 對另一軸心線的垂直度為 （ 4） 110 的軸心線對 A、 （ 5） 下箱體結(jié)合面對 （ 6） 鑄件人工時效處理 ； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 （ 7） 零件材料 （ 8） 箱體做煤油參漏試驗 ； 材料特性，加工方案及工藝措施 （ 1） 減速箱體的材料為 鑄鐵，其特性是該材料能承受較大的應力和較重要的零件，其金相組織結(jié)構(gòu)為鐵素體和滲碳體組成的機械混合物，其機械性能介于鐵素體和滲碳體之間，強度較高，硬度適中，有一定的塑性。鑄鐵中碳是以片狀石墨狀態(tài)存在，使切削過程中切屑不能連續(xù) ； （ 2） 從上述技術精度分析可知，由于箱體的加工面要求較高使其配合正常，對其各加工表面在鏜削及銑削加工方案中。必須以較大加工面為首選基準來鏜削孔，以遵循基準統(tǒng)一和基準重合的加工原則 ； （ 3） 為了保證零件 圖中各孔的加工精度首先加工其端面，即遵循先面后孔的原則，才能保證位置精度，在工藝措施上采取了粗銑各孔端面 半精銑端面的工藝措施 ； （ 4） 箱體兩端軸承放置處要保證正常工作，其孔的尺寸和形狀精度要求外，其形狀精度要保證，根據(jù)孔的作用和圖紙要求，其精度為 其保證良好的配合 。 減速器殼體加工工藝規(guī)程的設計 確定生產(chǎn)類型及工藝安排基本要求 本零件的生產(chǎn)綱領為 1萬件屬大批量生產(chǎn)，表面加工、孔加工采用工序集中其它按實際情況布置。 編制工藝路線 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 表 減速器機蓋的工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工藝裝備 1 鑄造 2 清砂 清除澆注系統(tǒng)，冒孔，型砂，飛邊，飛刺等 3 熱處理 人工時效處理 4 涂漆 非加工面涂防銹漆 5 粗銑、半精銑 以結(jié)合面、主軸孔為定位基準，加緊工件，銑頂部平面與凸臺，保證尺寸 3專用銑床 6 粗銑、半精銑 以已加工的頂面及側(cè)面做定位基準，裝夾工件（ 專 用 工 裝 ）， 銑 結(jié) 合 面 ， 保 證 尺 寸2 1 0 0 6 m m （注意周邊尺寸）。留磨削余量0 m m 0 m m 專用銑床 7 鉆 鉆 4 13 孔 , 刮平 4 28 。鉆4 11 孔，刮平 4 25 。 專用鉆床 8 鉆 以結(jié)合面及主軸孔定位，鉆、攻 2 螺紋、锪 13 ，鉆、攻 2 螺紋，鉆、攻 15螺紋、鉆 4 個 專用鉆床 9 磨 以頂面及一側(cè)定位，裝夾工件，磨結(jié)合面至圖樣尺寸 2 1 0 0 6 m m 專用磨床 10 檢驗 檢查 各部尺寸及精度 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 表 減速器機座的工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工藝裝備 1 鑄造 2 清砂 清除澆注系統(tǒng)，冒孔，型砂，飛邊，飛刺等 3 熱處理 人工時效處理 涂漆 非加工面涂防銹漆 粗銑、半精銑 以底面及側(cè)面定位，裝夾工件。銑結(jié)合面，留磨削余量（注意尺寸 14和 30 專用銑床 粗銑、半精銑 以結(jié)合面及軸承孔定 位，裝夾工件銑底面。保證高度尺寸 1 6 0 0 6 m m (工藝尺寸 ) 專用銑床 鉆 鉆低面 4 19 , 其 中 兩 個 鉸 m m (工藝用 )刮平 36 專用鉆床 鉆 以底面及銷釘定位，鉆 4 11 刮背面25，鉆 4 13 刮背面 28 專用鉆床 鉆 以兩個工藝孔及底面定位，加緊工件，鉆、鉸25測油孔，锪 56深 2、攻3 深 10鉆、攻 2 底孔 ，刮平 25 專用鉆床 10 磨 以一面兩孔定位，裝夾工件。磨結(jié)合面保證尺寸 160 用磨床 11 鉗工 箱體底部用煤油做參漏試驗 12 檢查 檢查各部尺寸及精度 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 表 減速器箱體的工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工藝裝備 1 鉗 將箱蓋，箱體對準合箱， 用4 M 1 0 , 4 M 1 2的螺栓，螺母緊固 2 鉆 鉸2 6 m m ,1 : 5 0 錐，裝入錐銷 專用鉆床 3 鉗 將箱蓋，箱體做標記編號 4 粗銑、半精銑 以底面與兩孔定位，按底面一邊找正。夾緊工件，兼顧一面的加工尺寸，銑另一端面，保證尺寸 用銑床 5 粗銑、半精銑 以底面與兩孔定位，按底面一邊找正。夾緊工件，兼顧一面的加工尺寸，銑另一端面，保證尺寸 6 粗鏜 以底面定位，以加工過的端面找正，裝夾工件，粗鏜 10 加工余量0 .3 m m 0 .4 m m 。保證兩軸中心線的垂直度公差 證結(jié)合面與軸承孔的位置度公差為 專用鏜床 7 半精鏜 以底面定位，以加工過的端面找正，裝夾工件，半 精鏜 10 加工余量0 m 0 .2 m m 。保證兩軸中心線的垂直度公差 證結(jié)合面與軸承孔的位置度公差為 專用鏜床 8 精鏜 以底面定位，以加工過的端面找正，裝夾工件，按結(jié)合面精確對刀（保證結(jié)合面與軸承孔的位置度公差為 精鏜 10 9 鉆 用底面與兩銷釘定位用鉆摸板鉆、攻蝸桿軸承孔端面螺孔 專用鉆床 10 鉆 鉆、攻蝸輪軸承孔端面螺孔 專用鉆床 11 鉆 用帶有錐度的直徑為 1 2 0 m m 1 3 0 m m 的90 度的鉆锪軸承孔內(nèi)邊緣倒角 4 1 45 度 專用鉆床 12 鉗 拆 箱、清理飛邊、毛刺 13 鉗 合箱、裝錐銷緊固 14 檢驗 檢查個部尺寸及精度 15 入庫 入庫 工序分析 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 根據(jù)零件的復雜成程度及加工要求 ,確定 一 道工序設計組合機床。 工序 8 （ 1） 加工孔的主要技術要求 ： 加工 4個 孔的位置度公差為 ，與 12 孔同心 ； 工件材料為 H T 2 1 4 0 H B 1 7 0 2 4 1， ； 要求生產(chǎn)綱領為（考慮廢品 及備品率）年產(chǎn)量 1萬件，單班制生產(chǎn) 。 （ 2） 工藝分析 ： 加工該孔時，孔的位置度公差為 根據(jù)組合機床用的工藝方法及能達到的經(jīng)濟精度，可采用如下的加工方案 ； 一次性加工螺紋底孔，孔徑為 。 （ 3） 定位基準及夾緊點的選擇 ： 加工此減速器蓋的孔，以底面的兩個支承點限制 X 、 Y 和 X 、 Y 四個自由度，位于中間的心軸起到了很好的定位作用。在保證加工精度的情況下，提高生產(chǎn)效率減輕工人勞動量，而工件也是大批量生產(chǎn)，由于夾具在本設計中沒有考慮，因此在設計時就認為是人工夾緊。 3 組合機床的總體設計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 組合機床方案的制定 制定工藝方案 零件加工工藝將決定組合機床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。所以，在制定工藝方案時，必須計算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度， 加工部位的結(jié)構(gòu)特點加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過程，所采用的刀具及切削用量，生產(chǎn)率要求，現(xiàn)場所采用的環(huán)境和條件等等。并收集國內(nèi)外有關技術資料，制定出合理的工藝方案 6。 根據(jù)被加工被零件（減速箱箱蓋）的零件圖，加工 4個螺栓孔的工藝過程。 確定組合機床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。 （ 1） 被加工零件的加工精度 被加工零件需要在組合機床上完成的加工工序及應保證的加工精度，是制造機床方案的主要依據(jù)。減速器殼體加工孔的精度要求不高，可采用鉆孔組合機床，工件各孔間的位置精度為 它的位置精度要求不是很高，安排加工時可以在下一個安裝工位上對所有孔進行最終精加工。為了加工出表面粗糙度為 孔。采取提高機床原始制造精度和工件定位基準精度并減少夾壓變形等措施就可以了。為此，機床通常采用尾置式齒輪動力裝置，進給采用液壓系統(tǒng)，人工夾緊。 （ 2） 被加工零件的特點 這主要指零件的材料、硬度加工部位的結(jié)構(gòu)形狀，工件剛度定位基準面的特點，它們對機床工藝方案制度有著重要的影響。此減速器箱體的材料是 0 、硬度在整個壓盤上呈 90 度均度分配，孔的直徑為 。采用多孔同步加工，零件的剛度足夠，工件受力不大，振動，及發(fā)熱變形對工件影響可以不計。 一般來說，孔中心線與定位基準面平行且需由一面或幾面加工的箱體宜用臥式機床，立式機床適宜加工定基準面是水平的且被加工孔與基準面垂直的工件，而不適宜加工安裝不方便或高度較大的細長工件。對大型箱體件采用單工位機床加工較適宜，而中小型零件則多采用多工位機床加工 7。 此零件的加工特點是中心線與定位基準平面是垂直的，并且定位基準面是水平的?？椎姆植挤秶侵本€形狀，工件比較長，一次鉆完，多軸箱體積較大，采用兩工位以減小多軸箱的體積，使整個鉆床瘦身，因而適合選擇立式多工位鉆床。 （ 3） 零件的生產(chǎn)批量 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位、多工位、自動線或按中小批量生產(chǎn)特點設計組合機床的重要因素。按設計要求生產(chǎn)綱領為年生產(chǎn)量為 6萬件，從工件外形及輪廓尺寸，為了減少加工時間，采用多軸頭，為了減少機床臺數(shù)，此工序盡量在一臺機床上完成，以提高利用率。 （ 4） 機床使用條件 使用組合機床 對對車間布置情況、工序間的聯(lián)系、使用廠的技術能力和自然條件等一定的要求。在根據(jù)使用戶實際情況來選擇什么樣的組合機床。 綜合以上所述：通過對箱蓋零件的結(jié)構(gòu)特點、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術要求、定位、夾緊方式、工藝方法，并定出影響機床的總體布局和技術性能等方面的考慮，最終決定設計四軸頭多工位同步鉆床。 確定切削用量及選擇刀具 確定工序間余量 為使加工過程順利進行并穩(wěn)定的保證加工精度，必須合理地確定工序余量。生產(chǎn)中常用查表給出的組合機床對孔加工的工序余量，由于在本鉆床上鉆孔后重新 安裝或在其他多工位機床上加工下道工序，應適當加大余量，以消除轉(zhuǎn)、定位誤差的影響。的孔在鉆孔后擴孔，直徑上工序間余量 m 1m m 。 選擇切削用量 確定了在組合機床上完成的工藝內(nèi)容了，就可以著手選擇切削用量了。因為所設計的組合機床為多軸同步加工在大多數(shù)情況下，所選切削用量，根據(jù)經(jīng)驗比一般通用機床單刀加工低 30%左右多軸主軸箱上所有刀具共用一個進給系統(tǒng)，通常為標準動力滑臺，工作時，要求所有刀具的每分鐘進 給量相同，且等于動力滑臺的每分鐘進給量（ mm/是適合有刀具的平均值 8。 因此，同一主軸箱上的刀具主軸可設計成不同轉(zhuǎn)速和不同的每轉(zhuǎn)進給量（ mm/r）與其適應。以滿足不同直徑的加需要，即： 1 1 2 2 i i fn f n f n f v (式中： 12 in n n 、 、 各主軸轉(zhuǎn)速（ r/ 12 if f f 、 、 各主軸進給量（ mm/r ） 動力滑臺每分鐘進給量（ 由于 減速器殼體孔 的加工精度、工件材料、工作條件、技術要求都是相同的。按買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 照經(jīng)濟地選擇滿足加工要求的原則，采用查表的方法查得：鉆頭直徑 D =鐵75 255、進給量 f =r、切削速度 v =15m/確定切削力、切削扭矩、切削功率 9 根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度 v 及進給量 f ）確定切削力，作為選擇動力部件（滑臺）及夾具設計的依據(jù)；確定切削扭矩，用以確定主軸及其它傳動件（齒輪，傳動軸等）的尺寸；確定切削 功率，用以選擇主傳動電動（一般指動力箱）功率，通過查表計算如下： 布氏硬度：m i n m a x m i )3H B H B H B H B (11 7 0 ( 2 4 1 1 7 0 )3 =削力： 0 f H B (=26 = 切削扭矩： T =10 (=10 =削功率： P = 9740 (=15/(9740 10) =中 ： 布氏硬度 F 切削力 （ N） D 鉆頭直徑（ f 每轉(zhuǎn)進給量（ mm/r ） T 切削扭矩 (N V 切削速度 （ m/ P 切削功率 ( 選擇刀具結(jié)構(gòu) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 減速器箱體的布氏硬度在 241，孔徑 D 為 具的材料選擇高速鋼鉆頭（ 18 4 V），為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、刃磨簡單，選擇標準 的麻花鉆?？准庸さ毒?的長度應保證加工終了時刀具螺旋槽尾端與導向套之間有3 0 m m 5 0 m m 的距離，以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。 鉆孔組合機床總設計“三圖一卡”的編制 前面對四軸頭多工位同步鉆床工藝方案及配置型式、結(jié)構(gòu)方案確定的有關問題，它是鉆床總體設計的重要內(nèi)容。下面就以鉆床加工箱蓋總體設計的另一個問題，既總體設計方案的圖紙表達形式 “三圖一卡”設計，其內(nèi)容包括： 繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖的作用 及內(nèi)容 10 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺組合機床完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術要求，加工用的定位基準、夾具部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本道工序加工前毛坯或成品狀況的圖紙，它不能用用戶提供的圖紙代替，而是在原零件圖基礎上，突出本機床的加工的內(nèi)容，加上必要的說明繪制成的。它是組合機床設計的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗和調(diào)整機床的重要技術文件。減速器殼體用 鉆孔組合機床 的被加工零件工序圖所示 (見 。圖上主要內(nèi)容 11： （ 1） 被加工零件的形狀，主要外廓尺寸和本機床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技術要求，以及對上道工序的技術要求等。 （ 2） 本工序所選定的定位基準、夾緊部位及夾緊方向。 （ 3） 加工時如需要中間向?qū)?，應表示出工件與中間向?qū)в嘘P部位結(jié)構(gòu)和尺寸，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。 （ 4） 被加工零件的名稱、編號、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。 繪制被加工零件工序圖的注 意事項 12 （ 1） 為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要圖出被本機床的加工內(nèi)容。 繪制時應按一定的比例，選擇足夠的視圖及剖視圖，突出加工部位（用粗實線），并把零件輪廓及與機床、夾具設計有關部位（用細實線）表清楚，凡本道工序保證的尺寸、角度等，均應在尺寸數(shù)值下方面用粗實線標記。如 零件 中 4 12 加工用定位基準，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 機械夾壓位置及方向，輔助支承均須用規(guī)定的符號表示出來。 （ 2） 加工部位的位置尺寸應由定位基準注起，為便于加工及檢查，尺寸應采用直角坐標系標出，而不采用極坐標，但有時因所選定位基準與設計基準不重合，則須對加工部位要求位置尺寸精度進行分析換算 。 加工示意圖 主軸多軸箱端面圖 加工示意圖 加工示意圖的作 用和內(nèi)容 13 加工示意圖是被加工零件工藝方 案在圖樣上的反映，表示被加工零件在機床上的加工過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對位置關系，機床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設計選擇動力部件的主要依據(jù)，是整臺組合機床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機床和刀具所必需的重要文件。圖 孔立式鉆床加工示意圖。 在圖上應標注的內(nèi) 容： （ 1） 機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。 （ 2） 工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等。 （ 3） 主軸的結(jié)構(gòu)類型，尺寸及外伸長度；刀具類型，數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸、接桿、導向裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導向置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式，刀具應按加工終了位置繪制。 繪制加工示意圖之前的有關計算 （ 1） 刀具的選擇 刀具選擇考慮加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素。刀具的選擇前已述及，此處就不在追述了。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 （ 2） 導向套的選擇 在組合機床上加工孔，除用 剛性主軸的方案外，工件的尺寸、位置精度主要取決于夾具導向。因此正確選擇導向裝置的類型，合理確定其尺寸、精度，是設計組合機床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時必須解決的內(nèi)容。 （ 3） 選擇導向類型 根據(jù)刀具導向部分直徑 =10刀具導向的線速度 15m/ ，選擇固定式導向。 （ 4） 導向套的參數(shù) 根據(jù)刀具的直徑選擇固定導向裝置，如圖 圖 固定導向裝置 固定導向裝置的標準尺寸如下表： 表 固定導向裝置的標準尺 d D 2 L l1 m R d1 d2 2 22 30 28 38 13 18 6 16 表 固定裝置的配合 導向類別 工藝方法 D D 具導向部分外徑 固定導向 鉆孔 6767定導向裝置的布置如圖 導向裝置的布置如表 表 導向裝置的參數(shù) (尺寸 項目 l1 l2 直徑 (2 3)d 加工鑄鐵 d d/3+(3 8) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 計算值 3 d=30 25 4 +8= 固定導向裝置的布置 （ 5） 初定主軸類型、尺寸、外伸長度 因為軸的材料為 40切彈性模量 G ,剛性主軸取 = 1/4(0)/m m ,所以 B 取 根據(jù)剛性條件計算主軸的直徑為： 4 42 . 3 1 6 3 2 7 4 . 4 5 1 7 . 5 2d B T (式中： d 軸直徑（ T 軸所承受的轉(zhuǎn)矩（ N B 系數(shù) 本設計中所有主軸直徑皆取 d =20軸外伸長度為： L =115，內(nèi)孔長度為：1l=77（ 6） 選擇刀具接桿 由以上可知，多軸箱各主軸的外伸長度為一定值，而刀具的長度也是一定值，因此，為保證多軸箱上各刀具能同時到達加工終了位置，就需要在主軸與刀具之間設置可調(diào)環(huán)節(jié)，這個可調(diào)節(jié)在組合機床上是通過可調(diào)整的刀具接桿來解決的 , 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 可調(diào)連接桿 連接桿上的尺寸 d 與主軸 外伸長度的內(nèi)孔 D 配合，因此，根據(jù)接桿直徑 表 可調(diào)接桿的尺寸 d(D1(d2 l1 l2 度 20 6 莫氏 1號 7 188 46 40 100 12 （ 7） 確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸 14 從保證加工終了時主軸箱端面到工件端面間距離最小來確定全部聯(lián)系尺寸，加工示意圖聯(lián)系尺寸的標注如圖 中最重要的聯(lián)系尺寸即工件端面到多軸箱端面之間的距離（ 圖中的尺寸 333,它等于刀具懸伸長度、螺母厚度、主軸外伸長度與接桿伸出長度（可調(diào)）之和，再減去加工孔深度和切出值。 （ 8） 工作進給長度的確定 如圖 作進給長度工 與刀具切入長度 1L 和切出長度 2L 之和。切入長應 1L 應根據(jù)工件端面誤差情況 在 510差大時取大值，因此取 1L =7出長度 2 1 / 3 3 8 8 9 m