渦輪箱側(cè)面4×M4孔攻絲組合機(jī)床設(shè)計含5張CAD圖
渦輪箱側(cè)面4×M4孔攻絲組合機(jī)床設(shè)計含5張CAD圖,渦輪,側(cè)面,m4,孔攻絲,組合,機(jī)床,設(shè)計,cad
有關(guān)組合機(jī)床的綜述
組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機(jī)床。祖合機(jī)床是一種專用高效自動化技術(shù)裝備，目前，由于它仍是大批量機(jī)械產(chǎn)品實現(xiàn)高效、?高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備，因而被廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)等許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。其中?，特別是汽車工業(yè)，是組合機(jī)床最大的用戶。如德國大眾汽車廠在Salzgitter的發(fā)動機(jī)工廠，90年代初?所采用的金屬切削機(jī)床主要是自動線(60%)、組合機(jī)床(20%)和加工中心(20%)。顯然，在大批量生產(chǎn)的機(jī)械工業(yè)?部門，大量采用的設(shè)備是組合機(jī)床。因此，組合機(jī)床的技術(shù)性能和綜合自動化水平，在很大?程度上決定了這些工業(yè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu)，也在很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品?的競爭力。
組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。組合機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具與工件的相對進(jìn)給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運動，也可實現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。
二十世紀(jì)70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達(dá)0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達(dá)2.5～0.63微米；鏜孔精度可達(dá)IT7～6級，孔距精度可達(dá)O.03～O.02微米。
專用機(jī)床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機(jī)床中某些部件因重復(fù)使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機(jī)床。
最早的組合機(jī)床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。初期，各機(jī)床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修，1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機(jī)床制造廠協(xié)商，確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，即嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。
通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機(jī)床提供主運動和進(jìn)給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。
支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進(jìn)給機(jī)構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。
?輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺、分度鼓輪和往復(fù)移動工作臺等。
控制部件是用以控制機(jī)床的自動工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。
為了使組合機(jī)床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺組合機(jī)床上加工，以提高機(jī)床的利用率。這類機(jī)床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床。
現(xiàn)代組合機(jī)床作為機(jī)電一體化產(chǎn)品，它是控制、驅(qū)動、測量、監(jiān)控、刀具和機(jī)械組件等技術(shù)的綜合?反映。近20年來，這些技術(shù)有長足進(jìn)步，同時作為組合機(jī)床主要用戶的汽車和內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)也有很大的變化，其?產(chǎn)品市場壽命不斷縮短，品種日益增多且質(zhì)量不斷提高。這些因素有力地推動和激勵了組合機(jī)床的?不斷發(fā)展。
1?.組合機(jī)床品種的發(fā)展重點
????在組合機(jī)床這類專用機(jī)床中，回轉(zhuǎn)式多工位組合機(jī)床(圖2)和自動線占有很重要的地位。因為這?兩類機(jī)床可以把工件的許多加工工序分配到多個加工工位上，并同時能從多個方向?qū)ぜ膸讉€面進(jìn)行加工，此?外，還可以通過轉(zhuǎn)位夾具(在回轉(zhuǎn)工作臺機(jī)床上)或通過轉(zhuǎn)位、翻轉(zhuǎn)裝置(在自動線上)實現(xiàn)工件的五面加工或全部?加工，因而具有很高的自動化程度和生產(chǎn)效率，被汽車、摩托車和壓縮機(jī)等工業(yè)部門所采用。
?2?.自動線節(jié)拍時間進(jìn)一步縮短
????目前，以大批量生產(chǎn)為特征的轎車和輕型載貨車，其發(fā)動機(jī)的年產(chǎn)量通常為60萬臺左右，實現(xiàn)這樣大的批量?生產(chǎn)，回轉(zhuǎn)式多工位組合機(jī)床和自動線在三班運行的情況下，其節(jié)拍時間一般為20～30秒，當(dāng)零件生產(chǎn)批量更大?時，機(jī)床的節(jié)拍時間還要更短些(表1)。在70年代，自動線要實現(xiàn)這樣短的節(jié)拍，往往要采用并列的雙工位或設(shè)?置雙線的辦法，即對決定自動線節(jié)拍的、工序時間最長的加工工序要通過并聯(lián)兩個相同的加工工位，如果限制性?工序較多時，則通過采用兩條相同的自動線來平衡自動線系統(tǒng)的加工節(jié)拍。顯然，這樣就要增加設(shè)備投資和作業(yè)面積。
3.?組合機(jī)床柔性化進(jìn)展迅速
????十多年來，作為組合機(jī)床重要用戶的汽車工業(yè)，為迎合人們個性化需求，汽車變型品種日益增多(圖5)，以多?品種展開競爭已成為汽車市場競爭的特點之一，這使組合機(jī)床制造業(yè)面臨著變型多品種生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。為適應(yīng)多品?種生產(chǎn)，傳統(tǒng)以加工單一品種的剛性組合機(jī)床必須提高其柔性。在70年代，數(shù)控系統(tǒng)的可靠性有了很大?的提高，故到70年代末和80年代初，像Alfing、Hüller-Hille?和Ex-cell-o等公司相繼開發(fā)出數(shù)控加工模塊和柔性自動線(FTL)，從此數(shù)控組合機(jī)床和柔性自動線逐年增多。
組合機(jī)床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機(jī)和滾珠絲杠等傳動，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。
渦輪箱側(cè)面4×M4孔攻絲組合機(jī)床設(shè)計任務(wù)書
課題依據(jù)：
1．渦輪箱零件圖；
2．年產(chǎn)量20000件；
任務(wù)要求：
1．安排零件機(jī)械加工工藝；
2．完成組合機(jī)床“三圖一卡”；
3．完成多軸箱裝配圖設(shè)計；
4．完成本工序夾具裝配圖設(shè)計；
5．編寫設(shè)計說明書；
6．提交專題綜述或?qū)I(yè)文獻(xiàn)閱讀報告1份；
7．完成專業(yè)外文資料翻譯2份。
備 注：圖紙總工作量不少于4張0號圖，其中計算機(jī)繪圖1張。
計劃進(jìn)度：
起訖日期
工 作 內(nèi) 容
備 注
03.26～04.1
04.1～04.10
04.10～04.22
04.23～05.14
05.14～06.3
06.4～06.10
06.11～06.16
06.17～06.23
熟悉課題，收集資料
文獻(xiàn)閱讀與翻譯調(diào)研
三圖一卡設(shè)計
多軸-箱傳動與結(jié)構(gòu)設(shè)計
專用機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計
計算機(jī)繪圖、出圖
編寫設(shè)計說明書
整理資料，答辯
備 注
摘要
本文以組合機(jī)床的設(shè)計為主線，針對“三圖一卡”，多軸箱設(shè)計，夾具設(shè)計等展開?！叭龍D一卡”包括工序圖、示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸。多軸箱設(shè)計要注意各類干涉的問題及齒輪、軸的選擇。夾具設(shè)計需要用液壓控制，不要過于復(fù)雜，并且要易于工件安裝。
關(guān)鍵詞：組合機(jī)床、液壓、攻絲靠模、多軸箱
Abstract
The main body of a book give first place to the design constituting a machine tool gleam, “Pursue one card , specifically for three” ,many axle boxes design that, grip design waits to spread out. “Three pictures include working procedure picture one calorie ”, the sketch map , the machine tool contact a dimension. Many axle boxes design the choice needing to pay attention to the problem intervening and gear wheel , axis of all kinds. Workpiece installs grip design that need uses hydraulic pressure to control , complicated, and being more easily than excessively.
Keywords: Constitute the machine tool , hydraulic pressure , tapping explorator , many axle boxes.
目 錄
前言…………………………………………………………………………………1
第一章 通用部件簡介 …………………………………………………………3
1.通用部件的分類 …………………………………………………………3
2.動力滑臺與動力箱…………………………………………………………4
3.組合機(jī)床支承部件…………………………………………………………4
第二章 組合機(jī)床的總體設(shè)計的步驟………………………………………6
1組合機(jī)床工藝方案的制定…………………………………………………6
2確定切削用量及選擇刀具…………………………………………………7
3組合機(jī)床總體設(shè)計—三圖一卡……………………………………………7
第三章組合機(jī)床多軸箱設(shè)計…………………………………………………14
1概述…………………………………………………………………………14
2多軸箱的設(shè)計………………………………………………………………14
3攻絲靠模頭的設(shè)計…………………………………………………………17
第四章夾具的設(shè)計……………………………………………………18
結(jié)論……………………………………………………………………19
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………20
前 言
組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對一種或若干中工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的機(jī)床。它能夠?qū)ぜM(jìn)行多刃多軸多面多工位同時加工。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及液壓等工序，隨著組合機(jī)床的發(fā)展它能完成的工藝范圍將日益擴(kuò)大。
組合機(jī)床所使用的通用部件具有特定功能，按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化原則設(shè)計制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)部件，每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列，有適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。
組合機(jī)床與通用機(jī)床、其它機(jī)床比較具有以下特點：
（1）組合機(jī)床上的通用部件和特征零件越占全部機(jī)床零部件的70%-80%，因此設(shè)計和制造周期短，經(jīng)濟(jì)效益好。
（2）用于組合機(jī)床采用多刀加工，機(jī)床自動化程度高，因此比通用機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動強度低。
（3）組合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過周密設(shè)計和長期生產(chǎn)實踐考驗的，又有專門廠家成批生產(chǎn)，它與一般專用機(jī)床比較，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修容易。
（4）組合機(jī)床加工工件，采用專用夾具，組合刀具和導(dǎo)向裝置等，產(chǎn)品加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對操作工人的技術(shù)水平要求不高。
（5）當(dāng)機(jī)床被加工的產(chǎn)品更新時，專用機(jī)床的大部分的部件報廢，組合機(jī)床的通用部件是根據(jù)國家檢驗設(shè)計的，并等效于國際檢驗，因此其通用部件可以重復(fù)使用，不必另行設(shè)計和制造。
（6）組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動線，以適應(yīng)大規(guī)模和自動化生產(chǎn)需要。目前，我國組合機(jī)床以廣泛用于大批量生產(chǎn)和使用，例如：汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)等。
第一章 通用部件簡介
一.通用部件的分類
通用部件已列為國家標(biāo)準(zhǔn)，并等效為國際標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時應(yīng)貫徹執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)。我國有些企業(yè)有內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)，但其主要技術(shù)參數(shù)及部件和聯(lián)系尺寸必須統(tǒng)一執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)，以實現(xiàn)部件通用化標(biāo)準(zhǔn)。
1.動力部件
（1）主運動動力部件—用來實現(xiàn)組合機(jī)床的切削運動。例如：刀具的回轉(zhuǎn)運動。
動力箱：1DT121DT25，適用小型組合機(jī)床；1 DT321DT80，適用大型組合機(jī)床。
多軸箱：主軸固定多軸箱；主軸可調(diào)多軸箱。
（2）進(jìn)給運動部件—實現(xiàn)刀具的進(jìn)給運動。
液壓滑臺：1HY系列液壓滑臺；1HYA系列長臺面型液壓滑臺；1HYS系列液壓十字滑臺。
機(jī)械滑臺：1HJ系列機(jī)械滑臺；1HJC系列機(jī)械滑臺；NC-1HJ系列交流伺服數(shù)機(jī)械滑臺。
（3）既能實現(xiàn)主運動，又能實現(xiàn)進(jìn)給運動的部件。
動力頭：1LHJb系列機(jī)械滑套式動力頭；1LXJB系列箱體移動式機(jī)械動力頭；LHF系列風(fēng)動動力頭；1LZY系列多軸轉(zhuǎn)塔動力頭。
（4）為單軸頭變化主軸轉(zhuǎn)速的跨系列通用部件：1XG系列傳動裝置。
2.輸送部件
輸送部件是將工件由一個工位輸送到另一個工位的部件：1AHY系列液壓回
轉(zhuǎn)臺工作臺；1HYA系列長臺面型液壓滑臺。
3.支承部件
支承部件是可用來安裝組合機(jī)床其它部件，它包括1CC系列滑臺，側(cè)底座；
1CD系列立柱側(cè)底座；1CL系列立柱及中間底座等。
4.控制部件
控制部件用來控制組合機(jī)床行動循環(huán)。
5.輔助部件
除上述部件外的部件稱輔助部件，主要指用于潤滑、冷卻和排屑等部件。
二.動力滑臺與動力箱
1.動力滑臺是由滑座、滑鞍和驅(qū)動裝置等組成，是實現(xiàn)組合機(jī)床直線進(jìn)給運動的動力部件。
動力滑臺的用途：根據(jù)被加工工件的工藝要求，可以在滑臺上安裝動力箱、鉆削頭、銑削頭和鏜孔車端面頭等各種部件，以完成對工件的鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、螳孔、倒角、削端面、車端面、銑削及攻絲等工序，有時也作為輸送部件使用，配置多工位組合機(jī)床。
2.1TD系列動力箱的用途
動力箱是將電動機(jī)的動力傳遞給多軸箱的動力部件。動力箱安裝在滑臺或其它進(jìn)給部件的結(jié)合面上，動力箱前端結(jié)合面上安裝多軸箱，動力箱的輸出軸驅(qū)動動力箱的每個主軸及傳動軸，使多軸箱完成各種工藝切削運動。
1DT系列動力箱分兩種：第一種根據(jù)用于配置小型組合機(jī)床，其型號為1DT121DT25，本規(guī)格的動力箱輸出軸有兩種傳動形式，I型用輸出軸安裝的平鍵，齒輪輸出轉(zhuǎn)矩；II型用輸出軸端面鍵輸出轉(zhuǎn)矩。第二種動力箱用于配置大型組合機(jī)床，其規(guī)格為1DT321DT80，其輸出軸只有平鍵，齒輪一種輸出轉(zhuǎn)矩的形式。
三.組合機(jī)床支承部件
組合機(jī)床支承部件包括中間底座，側(cè)底座，立柱，立柱底座，支架及墊塊等。支承部件主要用來安裝動力部件及其它工作部件是組合機(jī)床的基礎(chǔ)部件。支承部件應(yīng)用于足夠的剛度，以保證各部件之間相對位置精度長期正確，從而保證組合機(jī)床的加工精度。
組合機(jī)床的支承部件采用組合式，例如：臥式組合機(jī)床的床身，由中間底座與側(cè)底座裝配而成，而立式組合機(jī)床的床身由立柱及立柱底座裝配而成。此種裝配結(jié)構(gòu)優(yōu)點是加工和裝配工藝性好，調(diào)整和運輸比較方便。但是，組合式結(jié)構(gòu)減弱了床身的整體剛性，這一缺點通常用加強部件之間的連接剛度來補償。
1.1CC系列滑臺側(cè)底座
1CC系列滑臺側(cè)底座用于安裝1HY系列液壓滑臺及各種機(jī)械滑臺側(cè)底座長度按滑臺行程長度分型并與其配套?；惭b在側(cè)底座上，側(cè)底座與中間底座用螺釘及銷（或鍵）連接成一體，滑臺與側(cè)底座之間裝有5mm厚的調(diào)整墊。采用調(diào)整墊鐵對機(jī)床的制造和維修都方便。因為當(dāng)滑座導(dǎo)軌磨損后，或重新組裝機(jī)床時，只須取下滑臺將導(dǎo)軌面重新修刮或修磨，再重新更換調(diào)整墊厚度，可使機(jī)床達(dá)到應(yīng)有精度。
側(cè)底座的頂面具有與滑座結(jié)合的平面外在其周圍有收集冷卻液或潤滑油用的溝槽，用管道將油液引回存儲槽中，側(cè)底座的另一側(cè)面有電氣壁盒，以供安裝電器元件用。一般電器壁盒與冷卻液存儲箱不應(yīng)靠近，以防電氣元件潮濕。
為了便于支承部件及整臺機(jī)床運輸，側(cè)底座應(yīng)用走絲吊孔或吊環(huán)螺釘孔及放入撬杠用的底面凹槽。
2.中間底座
中間底座用于安裝運輸部件和夾具等的支承部件。它可以與側(cè)底座支架和立柱等相接。
中間底座在配置組合機(jī)床時，往往不能用一種系列滿足不同使用要求，因此，中間底座無標(biāo)準(zhǔn)化系列，尚須根據(jù)具體情況設(shè)計專用的中間底座。
中間底座分為安裝固定夾具和安裝回轉(zhuǎn)工作臺的兩種類型。
根據(jù)組合機(jī)床配置形式的不同，中間底座多種多樣。總之，隨著組合機(jī)床形式不同，中間底座在結(jié)構(gòu)，尺寸方面就有不同的要求。
中間底座的高度為560mm，也可選用630mm或710mm。本次畢業(yè)設(shè)計我選用560mm的中間底座。
第二章 組合機(jī)床的總體設(shè)計步驟
一.組合機(jī)床工藝方案的制定
工藝方案制定的正確與否，將決定機(jī)床能否達(dá)到體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單。為了使工藝方案制定得合理，先進(jìn)，必須認(rèn)真分析被加工零件圖紙開始，深入現(xiàn)場全面了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點，加工部位，尺寸精度，表面粗糙度和技術(shù)要求，定位、夾緊要求，工藝方法和加工過程所采用的刀具、輔具，切削用量及生產(chǎn)率要求等，分析優(yōu)缺點。
1.零件的工藝分析
被加工零件是材料為HT150的渦輪箱，加工側(cè)面攻絲，需分多次加工完成，因此需在組合機(jī)床上加工，并要保證它們之間的粗糙度和位置精度要求。
2.工藝方案的制定
以下端面為基準(zhǔn)，粗銑左端面，作為粗基準(zhǔn)。采用三面的定位方案：先鉆孔后攻絲，余量為3.5和0.5，使Ф4的螺紋孔之間的公差為0.25。
3.夾緊方案的制定
夾緊機(jī)構(gòu)由夾緊動力，中間傳動機(jī)構(gòu)，夾緊元件三部分組成，夾緊動力用于產(chǎn)生力源，并將作用力傳給中間傳動機(jī)構(gòu)。采用中間傳動機(jī)構(gòu)可改變作用力的大小和方向，同時能產(chǎn)生的鎖作用，以保證在加工過程中，當(dāng)力源消失時，工件在切削力或振動作用下仍能可靠夾緊。夾緊元件剛用以承受由中間傳動機(jī)構(gòu)傳遞的夾緊力。并與工件直接接觸而執(zhí)行夾緊動作。工件夾緊時，夾緊裝置應(yīng)重點解決下列問題：
（1）夾緊裝置在對工件夾緊時，不應(yīng)破壞工件的定位應(yīng)正確選擇夾緊力的方向及著力點。
（2）夾緊力的大小應(yīng)可靠，適當(dāng)。要保證工件在夾緊后的變形和受壓表面的損壞不能超過允許的范圍。
（3）結(jié)構(gòu)簡單合理，夾緊動作迅速，操作方便，省力，安全。
（4）夾緊力或夾緊行程在一定范圍內(nèi)可調(diào)整或補償。
二.確定切削用量及選擇刀具
切削用量選擇是否合理，對組合機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具的耐用度、機(jī)床的布局及正常工作均有很大的影響。
組合機(jī)床切削用量的選擇特點：
1.在大多數(shù)情況下，組合機(jī)床為多軸，多刀，多面同時加工，因此切削用量，根據(jù)經(jīng)驗應(yīng)比一般萬能機(jī)床單刀加工低30%左右。
2.組合機(jī)床多軸箱下，所有刀具共用一個進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動力滑臺，工作時，要求所以的刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，且等于動力滑臺的分鐘進(jìn)給量。
由于工件材料：HT150 HBS：200～260
查《組合機(jī)床設(shè)計》 攻絲切削速度查得：鑄鐵：v=4～8m/min.取v=4m/min
《組合機(jī)床設(shè)計參考圖側(cè)》表6-20，可得：
切削扭矩：M=0.06(公斤*米)
切削功率：
刀具耐用度：
三.組合機(jī)床總體設(shè)計—三圖一卡
1.被加工零件工序圖
被加工零件的工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺組合機(jī)床或自動線完成的工藝內(nèi)容，加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用定位基準(zhǔn)，夾緊符號及被加工零件的材料、硬度、重量等表示。不能用客戶提供的圖紙，而需在原零件圖的基礎(chǔ)上，突出被加工的內(nèi)容，加上必要的說明繪制而成的，它是組合機(jī)床設(shè)計的主要依據(jù)，也是制造，使用，檢驗和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)元件，圖上應(yīng)表示出：
（1）被加工零件的形狀和輪廓尺寸及本機(jī)床設(shè)計有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。
（2）加工用定位基準(zhǔn)，夾緊部位及夾緊方向，以便依此進(jìn)行夾具的定位支承，限位，夾緊，導(dǎo)向裝置的設(shè)計。
（3）本道工序加工部位尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊蟆?
（4）必要的文字說明，如被加工零件的編號名稱，硬度，重量，加工余量等。
渦輪箱的工序圖見圖1。
2.加工示意圖
1.加工示意圖的作用和內(nèi)容
零件的加工工藝方案要通過加工示意圖反映出來，加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床尚的加工過程，刀具輔具的布置狀況以及工件，夾具，刀具等機(jī)床各部件間的相對位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等。因此，加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計的主要圖紙之一。在總體設(shè)計中占據(jù)重要地位。它是刀具，輔具，夾具，多軸箱，液壓電氣裝置設(shè)計及通用部件選擇的主要原始資料；也是整臺組合機(jī)床布局和性能的原始要求，同時還是調(diào)整機(jī)床刀具及成車的依據(jù)，其內(nèi)容為：
（1）應(yīng)反映機(jī)床的加工方法，加工條件及加工過程。
（2）根據(jù)加工部位特點及加工要求，決定刀具類型，數(shù)量，結(jié)構(gòu)，尺寸（直徑和長度），包括鏜削加工是膛桿直徑和長度。
（3）決定主軸的結(jié)構(gòu)類型，規(guī)格尺寸及外伸長度。
（4）選擇標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計專用的接桿，浮動卡頭，導(dǎo)向裝置，攻絲靠模裝置，刀桿托架等，并決定它們的結(jié)構(gòu)參數(shù)及尺寸。
（5）標(biāo)明主軸，接桿，夾具（導(dǎo)向）與工件之間的聯(lián)系尺寸，配合及精度。
（6）根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具，材料特點等，合理正確定并標(biāo)注各主軸的
切削用量。
2.加工示意圖零件的選擇
（1）刀具的選擇
刀具的選擇要求考慮工件加工尺寸精度，切削的排除，及生產(chǎn)率要求等因素。
由《機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊》表11.29選擇：
絲錐： mm mm
（2）初定主軸類型、尺寸、外伸長度和選擇接桿主軸形式主要取決于進(jìn)給力和主軸－刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的需要。主軸尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)選定的切削用量計算出切削轉(zhuǎn)矩， 由d=M4 查表3-5得：確定主軸直徑d=10mm. 取d=15mm。
（3）選攻絲靠模規(guī)格為：T0281圖2-11 1號。接桿莫氏圓錐號：1號。
（4）絲錐用彈簧漲套：T0631-51 圖3-3 。
（5）除剛性主軸外，組合機(jī)床主軸與刀具之間常用兩種連接：一是接桿連接，也稱剛性連接，用于單導(dǎo)向進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸及倒角加工；二是浮動卡頭連接，也稱浮動連接，用于長導(dǎo)向、雙導(dǎo)向和多導(dǎo)向進(jìn)行鏜、擴(kuò)、鉸孔，以減少主軸位置誤差及主軸徑向跳動對加工精度的影響。
由圖3-5 選接桿號1： T0635-01 A型。
（6）大型組合機(jī)床用攻絲卡頭： T0637-03 圖3-5 卡頭號：1號。
渦輪箱的加工示意圖見圖2。
3.影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具
保證加工終了時，多軸箱端面到工件端面之間的尺寸最小，來確定全部刀具，接桿，導(dǎo)向，刀具托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。其中，須標(biāo)注主軸端部外徑和內(nèi)孔徑，外伸長度，刀具各段直徑及長度，導(dǎo)向的直徑，長度配合，工件至夾具之間須標(biāo)注工件距離導(dǎo)套端面的距離，還需標(biāo)注刀具托架與夾具之間的尺寸，工件本身及加工部位的尺寸和精度等。
4.動力部件的工作循環(huán)
動力部件的工作循環(huán)是指：加工時，動力部件從原始位置開始到加工終了位置又返回到原始位置的動力過程。一般包括快速引進(jìn)，工作進(jìn)給，快速退回等動作，有時還有中間停止，多次往復(fù)進(jìn)給，跳躍進(jìn)給，死擋鐵停留等特殊要求，這是根據(jù)具體的加工工藝需要確定的。
5.動力部件的工作行程
（1）工作進(jìn)給長度L應(yīng)等于工件加工部位長度與刀具切入長度和切出長度之和。
參考《組合機(jī)床設(shè)計》表3－17得：切入長度 =5mm. mm,由于加工盲孔，所以。因此，L= =23mm。
(2)快速退回和攻退長度之和等于快速引進(jìn)和攻進(jìn)長度之和。其長度按加工具體要求而定。快進(jìn)取110mm；攻進(jìn)取23mm；攻退取23mm；快退取110mm。
（3）動力部件總行程長度除了應(yīng)保證要求的工作循環(huán)工作過程外，還要考慮裝卸調(diào)整刀具方便，及考慮前后備量。前備量取20mm;后備量取120mm.
3.尺寸聯(lián)系圖
一般來說，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件—動力滑臺、動力箱、各種工藝、切削頭、側(cè)底座、立柱底座及中間底座加上專用部件—多軸箱、刀具、輔具系統(tǒng)、夾具、液電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成的。
聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容為：
（1）以適當(dāng)數(shù)量的視圖按同一比例畫出機(jī)床各主要組成部件的外形輪廓及相關(guān)位置，表明機(jī)床的配置型式及總體布局，主視圖的選擇應(yīng)與機(jī)床實際加工狀態(tài)一致。
（2）圖上應(yīng)盡量減少在必要的線條及尺寸應(yīng)標(biāo)注，但反映部件的聯(lián)系，專用部件及主要輪廓尺寸，運動部件的極限位置及行程尺寸必須完全。
（3）為便于開展局部設(shè)計，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)標(biāo)注通用部件的規(guī)格，代號，電動機(jī)型號，功率及轉(zhuǎn)速，并說明機(jī)床部件的分組情況及總行程。
組合機(jī)床的動力部件是配置組合機(jī)床的基礎(chǔ)，它主要包括用以實現(xiàn)刀具主軸旋轉(zhuǎn)主運動的動力箱，各種工藝切削用量及進(jìn)給運動的運功動滑臺。
影響動力部件選擇的主要因素為：切削功率，進(jìn)給力，進(jìn)給速度，行程，多軸箱輪廓，尺寸，動力滑臺的精度和導(dǎo)軌材料，綜合這些因素，根據(jù)具體加工要求正確合理選擇動力部件—動力滑臺和動力箱，并以其為基礎(chǔ)進(jìn)行通用部件配置。
根據(jù)前面算的再查《組合機(jī)床設(shè)計》表2－14選1DT12動力箱，電機(jī)型號:AO7124-A3d,電動機(jī)功率：P=0.75KW,電動機(jī)轉(zhuǎn)速：n=1400r/min,驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速：n=950r/min.附表7，選L=160mm,H=125, B=160,動力箱輸出軸距底面高度為63mm。
由表2－3結(jié)合附表1:選液壓動力滑臺型號：1HY25，臺面寬:B=250mm，臺面長:500mm，行程長:H＝250mm，導(dǎo)軌為鑄鐵材料，滑臺及滑座總高:250mm，滑座長:250mm；允許最大進(jìn)給力:8000N，快速行程速度:12mm，工進(jìn)速度32～800mm/min。
配套通用部件：滑臺側(cè)底座，附表18:其型號：1CC251,高度h=560mm，寬度=450mm，長度L＝900mm
計算多軸箱輪廓尺寸
標(biāo)準(zhǔn)的通用鉆，鏜類多軸箱的厚度有兩種尺寸規(guī)格，臥式為325mm，立式為340mm，由零件圖可知，取臥式325mm。
繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖時，重要確定的尺寸是多軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度：
B=b+ H=h++
式中：b—工件再寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（mm）
—最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（mm）
h—工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（mm）
—最低主軸高度。
為保證多軸箱有排布齒輪的足夠空間，推薦b1>70-100 mm，取b1=100mm，=15mm,H=985mm,h3=250mm,h4=560mm,h7=5mm,推薦>85140 mm。
=h2+H-(0.5+h3+h7+h4)＝15＋985－(0.5+250+5+560)=179.5mm
B=b+2b1=59+1002=259mm
H=h++b1==34+179.5+100=313.5mm
根據(jù)上述計算值，按多軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)最后確定多軸箱輪廓尺寸由P012表4－1，取B*H=320320mm。
動力箱以及底面與動力滑臺定位連接，在機(jī)床長度方向上，通常動力箱后端面應(yīng)與滑臺后端面平齊安裝。動力滑臺與滑座在機(jī)床長度方向的相對位置由加工終了時滑臺前端面到滑座前面的距離決定，是在機(jī)床長度方向上各部件聯(lián)系尺寸的可調(diào)環(huán)節(jié)；對于通用的標(biāo)準(zhǔn)動力滑臺，尺寸的最大范圍為50mm，是動力滑臺，滑座本身結(jié)構(gòu)決定的滑臺前端面到滑臺前端面的最小距離與前備量兩者之和。前者通常不應(yīng)小于15－20mm，后者用補償?shù)毒咧啬ズ筝S向可調(diào)的尺寸并用于彌補機(jī)床制造和安裝誤差前備量取20mm；剛＝20＋20＝40mm。
為便于機(jī)床的調(diào)整和維修，滑臺與側(cè)底座在機(jī)床長度方向上的相對位置由滑座前端面到側(cè)底座前端面的距離決定。若采用的側(cè)底座為標(biāo)準(zhǔn)型，則可由組合機(jī)床通用部件聯(lián)系尺寸標(biāo)準(zhǔn)中查得；若不能采用標(biāo)準(zhǔn)型側(cè)底座則可根據(jù)具體情況而定，取110mm。
中間底座輪廓尺寸其長度方向尺寸安下式確定：
因為不是雙面的，所以可取L=1064mm 。
4.機(jī)床生產(chǎn)率計算卡
機(jī)床負(fù)荷率等。根據(jù)選定得機(jī)床工作循環(huán)所需要的工作行程長度，切削用量，動力部件的速度及工進(jìn)速度等；就可以計算機(jī)床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計算卡；用以反映機(jī)床的加工過程；完成每一動作所需的時間，切削用量，機(jī)床生產(chǎn)率等
1.理想生產(chǎn)率Q1
指定成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A（包括備量及廢品率在內(nèi)）所需求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時總數(shù)有關(guān)，一般情況下，單班制生產(chǎn)K取2350h，兩班制生產(chǎn)取4600h，則Q1=（件/h）
單班： Q1＝ ＝=8.51(件/h)
2.實際生產(chǎn)率Q
指所設(shè)計機(jī)床每小時實際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量,Q=60/
求出：—生產(chǎn)一個零件所需的時間（min）
=t切+t輔=（L1/Vf1+L2/Vf2+T停）+（L順進(jìn)/Vfk+L快退/Vfk+T移+t卸裝）
——第一進(jìn)給行程長度（mm）?！?
——刀具第Ⅰ，第Ⅱ工作進(jìn)給量（mm/min）。
——當(dāng)加工孔時，動力滑臺在死擋鐵口的停留時間，通常指刀具在加工終了時無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5～10r所需的時間（min）。
——分別為動力部件快進(jìn)、快退行程長度。
——動力部件快速行程速度 =6～8m/min(液壓動力部件)。
——直線移動或回轉(zhuǎn)工作臺一次工位轉(zhuǎn)換的時間
=0.206+1.028=1.234(min)
Q=60/=60/1.234=48.62（件/h）
3.機(jī)床負(fù)荷率μ負(fù)
當(dāng)Q1〈Q時，計算二者的比值即為負(fù)荷率
h負(fù)=Q1/Q
則h負(fù)=8.51/48.62=0.175=17.5%。 故滿足負(fù)荷要求。
4.機(jī)床生產(chǎn)率計算卡
機(jī)床生產(chǎn)率計算卡 見表1。
第三章 組合機(jī)床多軸箱設(shè)計
1.概述
多軸箱是組合機(jī)床的主要部件之一，按專用要求進(jìn)行設(shè)計，由通用零件組成。其主要作用是根據(jù)被加工零件的加工要求，安排各主軸位置，并將動力和運動由電機(jī)或動力部件傳給各工作主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。
多軸箱按其結(jié)構(gòu)大小，可分為大型多軸箱和小型多軸箱兩類。大型又分為通用多軸箱和專用多軸箱兩種。
通用多軸箱主要由箱體，主軸，傳動軸，齒輪，軸套等零件和通用（專用）的附加機(jī)構(gòu)組成。
在多軸箱體前后壁之間可安排厚度為24mm的齒輪三排或32mm的齒輪兩排；在多軸箱體后壁之間可安排一或兩排齒輪。
通用多軸箱體厚度為180mm，用于臥式的多軸箱前蓋厚度為55mm（基型），用于立式的多軸箱前蓋并作油池，加厚為70mm，基型后蓋厚度為90mm，其余三種厚度的后蓋（50，100，125mm),可根據(jù)多軸箱內(nèi)傳動系統(tǒng)安排動力部件與多軸箱的具體連接情況而定。
2.多軸箱的設(shè)計
多軸箱是組合機(jī)床的重要部件之一，它關(guān)系到整臺組合機(jī)床質(zhì)量的好壞。
具體設(shè)計時，需根據(jù)“三圖一卡”，仔細(xì)分析研究零件的加工部件，工藝要求，確定多軸箱與被加工零件，機(jī)床其它部分的相互關(guān)系。
1.繪制多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖
根據(jù)“三圖一卡”整理編匯，內(nèi)容包括多軸箱設(shè)計的原始要求和已知條件。
在編制此圖時從“三圖一卡”中已知：
（1）多軸箱輪廓尺寸320mm320mm
（2）工件輪廓尺寸及各孔位置尺寸
（3）工件與多軸箱相對位置尺寸
多軸箱圖一般應(yīng)包括以下內(nèi)容:
（1）所有主軸的位置尺寸及工件與多軸箱的相對尺寸,在標(biāo)注主軸的位置及相關(guān)尺寸時,首先要注意多軸箱和被加工零件在機(jī)床上是面對面擺放的,因此多軸箱橫截面上的水平方向尺寸因與被加工零件工序圖的水平方向相反;其次,多軸箱上的坐標(biāo)尺寸基準(zhǔn)和被加工零件工序圖的尺寸基準(zhǔn)相常不相重合,應(yīng)根據(jù)多軸箱和被加工零件的相對位置找出統(tǒng)一基準(zhǔn),并標(biāo)注出其相對位置關(guān)系尺寸.
（2）在圖中標(biāo)注主軸轉(zhuǎn)向由于標(biāo)注刀具多為右旋,因此要求主軸一般為逆時針旋轉(zhuǎn)。
（3）圖中應(yīng)標(biāo)出多軸箱的外形尺寸.
（4）列表標(biāo)明工件材料,加工表面要求,并標(biāo)出各主軸的工序內(nèi)容,主軸外伸部分尺寸和切削用量等.
（5）注明動力箱型號,功率P,轉(zhuǎn)速機(jī)和其它主要參數(shù).
2.主軸直徑和齒輪模樹的初步確定
m≥(30-32) （mm）
3.主軸的動力計算
4.傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算
（1）對傳動系統(tǒng)的一般要求
1) 盡量用一根中間軸帶動很多根主軸,當(dāng)齒輪齒合中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時,可用變位齒輪或略變傳動比的方法解決.
2) 一般情況下,盡量不采用主軸帶動主軸的方案,因為會增加主動軸的負(fù)荷,如遇到主軸分布密集而切削負(fù)荷又不大時,為了減少中心軸,也可用一根主軸帶1-2根或更多根主軸的傳動方案.
3) 為使結(jié)構(gòu)緊湊多軸箱體的齒輪傳動副的最佳傳動比為1-1.5,在多軸箱后蓋內(nèi)的第IV排(或第V排)齒輪,根據(jù)需要,其傳動比可以取大些,但一般不超過3～3.5。
4) 根據(jù)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)距成反比的道理，一般情況下如驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速較高時，可采用逐步降速傳動，如驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速較低時可先使速度升高一點再降速，這樣可使傳動鏈前面幾根軸齒輪上的齒輪應(yīng)盡量安排靠近前支承，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。
5）粗加工切削力大，主軸上的齒輪應(yīng)盡量安排靠近前支承，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。
6）齒輪安排數(shù)可按下面方法安排：
不同軸上齒輪不相碰，可放在箱體內(nèi)同一排上。
不同軸上齒輪與軸或軸套不相碰，可放在箱體內(nèi)不同排上。
齒輪與軸相碰，可放在后蓋內(nèi)。
2 計算主軸和傳動軸的齒數(shù)
驅(qū)動軸上齒數(shù)有一定限制（＝21～26） ?。?1，m=3
由總傳動比：＝
驅(qū)動軸：
(1)I軸
1）由于<22,大于或等于均要跟主軸相碰。
故設(shè) =20, =22，m=2
則： =42 ，i=22/20=1.1
中間傳動軸 令= 19，則=41,i=19/22=0.863
＝24,＝20
則=44,i=20/24=0.8333
＝27,＝23
則=50,i=23/27=0.851
3）驅(qū)動軸 ＝21， m＝3， Z=42 得：
L= =94.5,i=21/42=0.5
所以：0.50.83330.8630.8511.1=318
(2)Ⅳ軸（與Ⅰ軸相同）
同理可得：
(3)Ⅱ軸 在Ⅰ軸基礎(chǔ)上加上二級傳動，i==1,故總傳動比不變
同理可得：
⑷Ⅲ軸（與Ⅱ軸相同）
同理可得：
3. 傳動軸直徑：由齒數(shù)決定
軸5、6、7、8、9、10、11：由齒數(shù)可選d=20mm
軸12、13：由齒數(shù)可選d=25mm
3.攻絲靠模頭的設(shè)計
由于攻絲的多軸箱的前蓋是根據(jù)被加工零件單獨設(shè)計，沒有通用件，所以設(shè)計如下：見圖5。
第四章 夾具的設(shè)計
機(jī)床夾具是在機(jī)床上所使用的一種輔助裝置，用它來準(zhǔn)確迅速地確定工件與機(jī)床刀具間地相對位置，即將工件定位及夾緊，以完成加工所需地相對運動。
使用夾具地最終目的是保證產(chǎn)品質(zhì)量，改善工人勞動條件，提高生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品成本。
1渦輪箱的定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，以渦輪箱的下表面作為主要定位基面。為了提高加工效率，決定采用v形塊定位，同時為了縮短輔助時間采用液壓夾緊。側(cè)邊用支承釘來防止旋轉(zhuǎn)。
2 夾緊
由于工件是大批量生產(chǎn)，采用液壓夾緊。
結(jié)論
經(jīng)過四年的學(xué)習(xí)，這次是在學(xué)校最重要的設(shè)計——畢業(yè)設(shè)計。設(shè)計的題目是組合機(jī)床，通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我對組合機(jī)床的組成、結(jié)構(gòu)性能都有充分的了解。從繪制零件圖到主軸箱裝配圖，使我對設(shè)計組合機(jī)床的工藝過程有了更深刻的了解，并且使我學(xué)習(xí)到了書本上所沒有的知識。我相信以后碰到相同或類似的問題，我會做得更好！
這次設(shè)計是在王志導(dǎo)師的精心指導(dǎo)下完成的。王老師雖然很忙，但他還是抽出大量寶貴時間來關(guān)心我們。每當(dāng)我們在設(shè)計上遇到什么問題或是有什么想不通的，他都會細(xì)心的講解，直到我們懂為止，在此，獻(xiàn)上誠摯的謝意。還要謝謝在設(shè)計中幫助我的同學(xué)，以及幫我答辯的各位老師！
參考文獻(xiàn)
【1】 叢鳳延，遲建山主編 《組合機(jī)床設(shè)計》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
【2】 謝家瀛主編 《組合機(jī)床設(shè)計簡明手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社 1994
【3】 趙如福主編 《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》第三版 上海科技出版社 1982
【4】 周澤華主編 《金屬切削原理》第二版 上?？茖W(xué)出版社 1993
【5】 《金屬切削機(jī)床設(shè)計》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1980
【6】 大連組合機(jī)床研究所編 《組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)》
【7】崇凱主編 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》 化學(xué)工業(yè)出版社 2006
【8】 組合機(jī)床編寫小組編 《組合機(jī)床講義》 北京：國防工業(yè)出版社 1975
【9】 大連組合機(jī)床研究所編 《組合機(jī)床設(shè)計參考圖冊》 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1990
【10】中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB 6477.1-6477.16 _86 《金屬切削機(jī)床術(shù)語》 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 1988
23
收藏