減速箱箱體左右側面孔攻絲組合機床設計【含CAD圖紙+文檔】
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專題綜述報告 此次畢業(yè)設計,我的課題是減速箱左右側面孔攻絲,通過對組合機床設計這本書的閱讀,使我更加了解了如何設計組合機床。 組合機床是根據工件加工需要,以大量通用部件為基礎,配以少量專用部件組一種高效專用機床。通用部件是組合機床的基礎,用來實現機床切削和進給運動的通用部件,如單軸工藝切削頭、傳動裝置、動力箱、進給滑臺等為動力部件。它能夠對一種或若干種工件按預先確定的工序進行加工的機床,它能夠對工件進行多刀、多軸、多面、多工位同時加工。在組合機床上可以完成鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及滾壓等工序,隨著組合機床自動線上可以完成一些非切削工序,例如:打印,清洗、熱處理、簡單的裝配、試驗和在線自動檢查等工序。 組合機床及自動線所使用的通用部件是具有特定功能,按標準化、系列化、通用化原則設計、制造的組合機床基礎部件。每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列,有適用的技術參數和完善的配套關系。許多大型、形狀復雜的工件,需要的加工工序很多,不可能在一臺組合機床上全部加工完成,這就需要用多臺組合機床加工,按工件加工順序依次排列,組成組合機床流水線,在組合機床流水線的基礎上,發(fā)展成組合機床自動線。組合機床與通用機床、其它專用機床比較,具有以下特點:(1)組合機床上的通用部件和標準零件約占全部機床零、部件總量的70%80%,因此,設計和制造周期短,經濟效益好。(2)由于組合機床采用多刀加工,機床自動化程度高,因此比通用機床生產率高,產品質量穩(wěn)定,勞動強度低。(3)組合機床的通用部件是經過周密設計和長期生產實踐考驗的,又有專門廠家成批生產,它與一般專用機床比較,其結構穩(wěn)定,工作可靠,使用和維修方便。(4)組合機床加工工件,由于采用專用夾具、組合刀具和導向裝置等,產品加工質量靠工藝裝備保證,對操作工人的技術要求不高。(5)當機床被加工的產品更新時,專用機床的大部分部件要作廢。組合機床的通用部件是根據國家標準設計的,并等效于國家標準,因此其通用部件可以重復使用,不必另行設計和制造。(6)組合機床易于連接組合機床自動線,以適應大規(guī)模和自動化生產需要。 由于采用了新的結構、新刀具、新工藝方法、刀具自動補償系統、專用刀具的復合工藝,直接利用軟件進行誤差補償方法,組合機床加工精度正在不斷提高?,F階段在組合機床上加工大平面的平面度已達到1m長上0.020.04mm。粗糙度達到Ra0.40.8um;孔徑精度達到0.00150.055mm。定位銷孔的中心距精度達到0.013mm;一般孔位置精度達到0.020.025mm;單向鏜孔的同軸度達到0.005 0.01mm。雙向鏜孔的同軸度達到0.0150.02mm;一些特種加工工藝的精度:如止口精度可達到0.0150.02mm。缸蓋閥座及導管孔的同軸度達到0.007500.01mm。 除了傳統的通用部件以外,各主要通用部件制造廠相繼發(fā)展了直流伺服驅動滑臺、數控滑臺、數控三坐標加工模塊、多軸箱儲存和多軸箱更換裝置等新一代通用部件。采用模塊化設計原則將常規(guī)組合機床的通用部件和加工中心的組成模塊統籌設計,組成新的型譜,也是一種新的趨勢。為了適應組合機床制造廠發(fā)展柔性制造系統等綜合自動化的需要,誕生了像可編程伺服驅動位置控制裝置、計算機數控滑臺、機器人裝卸料系統、帶誤差信息屏幕顯示的診斷裝置、數據庫系統等配套性通用部件模塊。 現代組合機床已經逐漸打破了通常認為只適用于箱體類零件加工的模式,其功能和應用范圍正在不斷地延伸和擴展。組合機床加工旋轉體零件的情況下,采用組合機床加工軸類和盤類零件具有明顯的優(yōu)越性。一些軸件,尤其是大型軸件,可以用旋轉夾具夾持中部,在組合機床或專用機床上進行兩端同時加工,其優(yōu)點是工序集中,省去調頭加工,增加了刀具及其驅動部件的布置空間?,F代成批大量生產的儀表、精密機械、家用電器、鐘表等工業(yè)部門,常有小型箱體類、蓋罩類、連桿撥叉類、雜件等小型異形零件。這類零件由于廣泛采用先進高效的毛坯制造工藝,金屬切除量較小,且大部分零件的材質是鋁合金或銅合金,加工時,切削力較小。由于生產節(jié)拍短,要求有極高的生產率。用組合機床加工這類零件時,要作專門的設計,以適應這類零件構造和加工上的特殊性。通常加工這類零件的組合機床稱為小型組合機床,自成體系,發(fā)展迅速。 組合機床自動線主要用于大批量生產。雖然技術已很成熟,但一般利用率低、缺乏柔性,難以適應現代中批量輪番生產的需要,現代柔性自動化技術給組合機床綜合自動化技術的發(fā)展,帶來根本性的變革。其中,自動裝配機也得到了發(fā)展?,F代自動裝配機廣泛采用了組合機床原理及相關技術,現代機電產品的生產規(guī)模不斷擴大,裝配工作量占據愈來愈大的比重。為此,裝配作業(yè)自動化技術得到了迅速發(fā)展。目前,國外自動化裝配工藝、已從零件緊固連接、壓入、扭合、鉚接、粘接、焊接等基本作業(yè)方式,發(fā)展到去毛刺、清洗、檢測及產品總裝后的試車、檢驗、注油、噴漆、包裝等工序,一些綜合自動化加工系統內通常設有自動裝配工序。一個現代化自動裝配系統。由裝配元件及裝配主體件的供料及輸送系統,裝配裝置及控制和檢測裝置所組成。這些系統裝置的設計原則和組合機床及其相似:結構典型,部件和組件通用,形式統一。用于不同裝配對象時只是夾具不同。自動裝配機的通用部件中也有裝配工作頭、裝配機主體、供料裝置及檢測裝置等。目前,世界各國都大力發(fā)展通用化程度較高的直線或回轉型間歇輸送式裝配機來替代連續(xù)輸送式裝配機,發(fā)展具有柔性及可進行多品種裝配的自動裝配線。該種裝配線廣泛采用:“功能模塊式結構技術”,采用柔性連接的輸送方式。工業(yè)機器人由于可在一次動作循環(huán)中靈活完成各種動作,可代替裝配機許多復雜部件的動作,從而大大簡化裝配機自身的復雜結構。工業(yè)機器人有固定程序的,也有計算機控制的,其采用大大增加了自動裝配線的柔性。參考文獻1叢鳳延,遲建山主編,組合機床設計,上??茖W技術出版社,1994年10月第2版。2金振華,組合機床與自動線,北京,機械工業(yè)出版社,1990。3潘鬼善,淺談實現組合機床柔性化的技術發(fā)展途徑。組合機床與自動化加工技術,1992(2) 摘要:本文以組合機床的設計為主線,針對“三圖一卡”,多軸箱設計,夾具設計等展開?!叭龍D一卡”包括工序圖、示意圖、機床聯系尺寸。多軸箱設計要注意各類干涉的問題及齒輪、軸的選擇。夾具設計需要用液壓控制,不要過于復雜,并且要易于工件安裝。關鍵詞:組合機床、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.摘要:本文以組合機床的設計為主線,針對“三圖一卡”,多軸箱設計,夾具設計等展開?!叭龍D一卡”包括工序圖、示意圖、機床聯系尺寸。多軸箱設計要注意各類干涉的問題及齒輪、軸的選擇。夾具設計需要用液壓控制,不要過于復雜,并且要易于工件安裝。關鍵詞:組合機床、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.序 言組合機床是以通用部件為基礎,配以少量專用部件,對一種或若干中工件按預先確定的工序進行加工的機床。它能夠對工件進行多刃多軸多面多工位同時加工。在組合機床上可以完成鉆孔、擴孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及液壓等工序,隨著組合機床的發(fā)展它能完成的工藝范圍將日益擴大。組合機床所使用的通用部件具有特定功能,按標準化、系列化、通用化原則設計制造的組合機床基礎部件,每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列,有適用的技術參數和完善的配套關系。組合機床與通用機床、其它機床比較具有以下特點:(1)組合機床上的通用部件和特征零件越占全部機床零部件的70%-80%,因此設計和制造周期短,經濟效益好。(2)用于組合機床采用多刀加工,機床自動化程度高,因此比通用機床生產效率高,產品質量穩(wěn)定,勞動強度低。(3)組合機床的通用部件是經過周密設計和長期生產實踐考驗的,又有專門廠家成批生產,它與一般專用機床比較,其結構穩(wěn)定,工作可靠,使用和維修容易。(4)組合機床加工工件,采用專用夾具,組合刀具和導向裝置等,產品加工質量靠工藝裝備保證,對操作工人的技術水平要求不高。(5)當機床被加工的產品更新時,專用機床的大部分的部件報廢,組合機床的通用部件是根據國家檢驗設計的,并等效于國際檢驗,因此其通用部件可以重復使用,不必另行設計和制造。(6)組合機床易于聯成組合機床自動線,以適應大規(guī)模和自動化生產需要。目前,我國組合機床以廣泛用于大批量生產和使用,例如:汽車、拖拉機、柴油機等。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準,并等效為國際標準,設計時應貫徹執(zhí)行國家標準。我國有些企業(yè)有內部標準,但其主要技術參數及部件和聯系尺寸必須統一執(zhí)行國家標準,以實現部件通用化標準。1.動力部件(1)主運動動力部件用來實現組合機床的切削運動。例如:刀具的回轉運動。動力箱:1DT121DT25,適用小型組合機床;1 DT321DT80,適用大型組合機床。多軸箱:主軸固定多軸箱;主軸可調多軸箱。(2)進給運動部件實現刀具的進給運動。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。機械滑臺:1HJ系列機械滑臺;1HJC系列機械滑臺;NC-1HJ系列交流伺服數機械滑臺。(3)既能實現主運動,又能實現進給運動的部件。動力頭:1LHJb系列機械滑套式動力頭;1LXJB系列箱體移動式機械動力頭;LHF系列風動動力頭;1LZY系列多軸轉塔動力頭。(4)為單軸頭變化主軸轉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床其它部件,它包括1CC系列滑臺,側底座;1CD系列立柱側底座;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、滑鞍和驅動裝置等組成,是實現組合機床直線進給運動的動力部件。 動力滑臺的用途:根據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,配置多工位組合機床。2.1TD系列動力箱的用途 動力箱是將電動機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給部件的結合面上,動力箱前端結合面上安裝多軸箱,動力箱的輸出軸驅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:第一種根據用于配置小型組合機床,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,齒輪輸出轉矩;II型用輸出軸端面鍵輸出轉矩。第二種動力箱用于配置大型組合機床,其規(guī)格為1DT321DT80,其輸出軸只有平鍵,齒輪一種輸出轉矩的形式。三.組合機床支承部件 組合機床支承部件包括中間底座,側底座,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床的基礎部件。支承部件應用于足夠的剛度,以保證各部件之間相對位置精度長期正確,從而保證組合機床的加工精度。 組合機床的支承部件采用組合式,例如:臥式組合機床的床身,由中間底座與側底座裝配而成,而立式組合機床的床身由立柱及立柱底座裝配而成。此種裝配結構優(yōu)點是加工和裝配工藝性好,調整和運輸比較方便。但是,組合式結構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系列滑臺側底座1CC系列滑臺側底座用于安裝1HY系列液壓滑臺及各種機械滑臺側底座長度按滑臺行程長度分型并與其配套?;惭b在側底座上,側底座與中間底座用螺釘及銷(或鍵)連接成一體,滑臺與側底座之間裝有5mm厚的調整墊。采用調整墊鐵對機床的制造和維修都方便。因為當滑座導軌磨損后,或重新組裝機床時,只須取下滑臺將導軌面重新修刮或修磨,再重新更換調整墊厚度,可使機床達到應有精度。 側底座的頂面具有與滑座結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,側底座的另一側面有電氣壁盒,以供安裝電器元件用。一般電器壁盒與冷卻液存儲箱不應靠近,以防電氣元件潮濕。 為了便于支承部件及整臺機床運輸,側底座應用走絲吊孔或吊環(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。它可以與側底座支架和立柱等相接。 中間底座在配置組合機床時,往往不能用一種系列滿足不同使用要求,因此,中間底座無標準化系列,尚須根據具體情況設計專用的中間底座。 中間底座分為安裝固定夾具和安裝回轉工作臺的兩種類型。 根據組合機床配置形式的不同,中間底座多種多樣。總之,隨著組合機床形式不同,中間底座在結構,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)設計我選用560mm的中間底座。第二章 組合機床的總體設計步驟一.組合機床工藝方案的制定 工藝方案制定的正確與否,將決定機床能否達到體積小,重量輕,結構簡單。為了使工藝方案制定得合理,先進,必須認真分析被加工零件圖紙開始,深入現場全面了解被加工零件的結構特點,加工部位,尺寸精度,表面粗糙度和技術要求,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HT330的減速箱箱體,加工左右側面孔攻絲,需分多次加工完成,因此需在組合機床上加工,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 采用一面兩銷的定位方案:先鉆孔后攻絲,余量為4.5和0.5,使5的螺紋孔之間的公差為0.25。3.夾緊方案的制定 夾緊機構由夾緊動力,中間傳動機構,夾緊元件三部分組成,夾緊動力用于產生力源,并將作用力傳給中間傳動機構。采用中間傳動機構可改變作用力的大小和方向,同時能產生的鎖作用,以保證在加工過程中,當力源消失時,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構傳遞的夾緊力。并與工件直接接觸而執(zhí)行夾緊動作。工件夾緊時,夾緊裝置應重點解決下列問題:(1)夾緊裝置在對工件夾緊時,不應破壞工件的定位應正確選擇夾緊力的方向及著力點。(2)夾緊力的大小應可靠,適當。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)結構簡單合理,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可調整或補償。 二.確定切削用量及選擇刀具 切削用量選擇是否合理,對組合機床的加工精度、生產率、刀具的耐用度、機床的布局及正常工作均有很大的影響。組合機床切削用量的選擇特點:1.在大多數情況下,組合機床為多軸,多刀,多面同時加工,因此切削用量,根據經驗應比一般萬能機床單刀加工低30%左右。2.組合機床多軸箱下,所有刀具共用一個進給系統,通常為標準動力滑臺,工作時,要求所以的刀具的每分鐘進給量相同,且等于動力滑臺的分鐘進給量。由于工件材料:HT330 HBS:190230 查組合機床設計 攻絲切削速度查得:鑄鐵:v=48m/min.取v=5m/min組合機床設計參考圖側表6-20,可得:切削扭矩:M=0.13(公斤*米)切削功率:刀具耐用度:三.組合機床總體設計三圖一卡1.被加工零件工序圖 被加工零件的工序圖是根據選定的工藝方案,表示一臺組合機床或自動線完成的工藝內容,加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術要求,加工用定位基準,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上,突出被加工的內容,加上必要的說明繪制而成的,它是組合機床設計的主要依據,也是制造,使用,檢驗和調整機床的重要技術元件,圖上應表示出:(1)被加工零件的形狀和輪廓尺寸及本機床設計有關的部位的結構形狀及尺寸。(2)加工用定位基準,夾緊部位及夾緊方向,以便依此進行夾具的定位支承,限位,夾緊,導向裝置的設計。(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要求,還包括本道工序對前道工序提出的要求。(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。 減速箱的工序圖見圖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,刀具等機床各部件間的相對位置關系,機床的工作行程及工作循環(huán)等。因此,加工示意圖是組合機床設計的主要圖紙之一。在總體設計中占據重要地位。它是刀具,輔具,夾具,多軸箱,液壓電氣裝置設計及通用部件選擇的主要原始資料;也是整臺組合機床布局和性能的原始要求,同時還是調整機床刀具及成車的依據,其內容為:(1)應反映機床的加工方法,加工條件及加工過程。(2)根據加工部位特點及加工要求,決定刀具類型,數量,結構,尺寸(直徑和長度),包括鏜削加工是膛桿直徑和長度。(3)決定主軸的結構類型,規(guī)格尺寸及外伸長度。(4)選擇標準或設計專用的接桿,浮動卡頭,導向裝置,攻絲靠模裝置,刀桿托架等,并決定它們的結構參數及尺寸。(5)標明主軸,接桿,夾具(導向)與工件之間的聯系尺寸,配合及精度。(6)根據機床要求的生產率及刀具,材料特點等,合理正確定并標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,及生產率要求等因素。 由機械加工工藝設計手冊表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給力和主軸刀具系統結構的需要。主軸尺寸規(guī)格應根據選定的切削用量計算出切削轉矩, 由d=M5 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,用于單導向進行鉆、擴、鉸及倒角加工;二是浮動卡頭連接,也稱浮動連接,用于長導向、雙導向和多導向進行鏜、擴、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)大型組合機床用攻絲卡頭: T0637-03 圖3-5 卡頭號:1號。減速箱的加工示意圖見圖2。3.影響聯系尺寸的關鍵刀具 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,導向,刀具托架及工件之間的聯系尺寸。其中,須標注主軸端部外徑和內孔徑,外伸長度,刀具各段直徑及長度,導向的直徑,長度配合,工件至夾具之間須標注工件距離導套端面的距離,還需標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,工作進給,快速退回等動作,有時還有中間停止,多次往復進給,跳躍進給,死擋鐵停留等特殊要求,這是根據具體的加工工藝需要確定的。5.動力部件的工作行程(1)工作進給長度L應等于工件加工部位長度與刀具切入長度和切出長度之和。參考組合機床設計表317得:切入長度 =5mm,mm,mm。因此,L= =44mm。 (2)快速退回和攻退長度之和等于快速引進和攻進長度之和。其長度按加工具體要求而定??爝M取100mm;攻進取44mm;攻退取44mm;快退取100mm。(3)動力部件總行程長度除了應保證要求的工作循環(huán)工作過程外,還要考慮裝卸調整刀具方便,及考慮前后備量。前備量取20mm;后備量取120mm.3.尺寸聯系圖一般來說,組合機床是由標準的通用部件動力滑臺、動力箱、各種工藝、切削頭、側底座、立柱底座及中間底座加上專用部件多軸箱、刀具、輔具系統、夾具、液電、冷卻、潤滑、排屑系統組合裝配而成的。聯系尺寸圖的主要內容為:(1)以適當數量的視圖按同一比例畫出機床各主要組成部件的外形輪廓及相關位置,表明機床的配置型式及總體布局,主視圖的選擇應與機床實際加工狀態(tài)一致。(2)圖上應盡量減少在必要的線條及尺寸應標注,但反映部件的聯系,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)為便于開展局部設計,聯系尺寸圖上應標注通用部件的規(guī)格,代號,電動機型號,功率及轉速,并說明機床部件的分組情況及總行程。組合機床的動力部件是配置組合機床的基礎,它主要包括用以實現刀具主軸旋轉主運動的動力箱,各種工藝切削用量及進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,進給力,進給速度,行程,多軸箱輪廓,尺寸,動力滑臺的精度和導軌材料,綜合這些因素,根據具體加工要求正確合理選擇動力部件動力滑臺和動力箱,并以其為基礎進行通用部件配置。根據前面算的再查組合機床設計表214選1DT12動力箱,電機型號:AO7124-A3d,電動機功率:P=0.75KW,電動機轉速:n=1400r/min,驅動軸轉速: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23結合附表1:選液壓動力滑臺型號:1HY25,臺面寬:B=250mm,臺面長:500mm,行程長:H250mm,導軌為鑄鐵材料,滑臺及滑座總高:250mm,滑座長:250mm;允許最大進給力:8000N,快速行程速度:12000mm/min,工進速度32800mm/min。配套通用部件:滑臺側底座,附表18:其型號:1CC251,高度h=560mm,寬度=450mm,長度L900mm計算多軸箱輪廓尺寸標準的通用鉆,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365mm。繪制機床聯系尺寸圖時,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b170-100 mm,取b1=100mm,=15mm,H=980mm,h3=250mm,h4=560mm,h7=5mm,推薦85140 mm。 =h2+H-(0.5+h3+h7+h4)15980(0.5+250+5+560)=174.5mm B=b+2b1=45+177.52=400mm H=h+b1=40.5+174.5+100=315mm根據上述計算值,按多軸箱輪廓尺寸系列標準最后確定多軸箱輪廓尺寸由P012表41,取B*H=400320mm。動力箱以及底面與動力滑臺定位連接,在機床長度方向上,通常動力箱后端面應與滑臺后端面平齊安裝。動力滑臺與滑座在機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,是在機床長度方向上各部件聯系尺寸的可調環(huán)節(jié);對于通用的標準動力滑臺,尺寸的最大范圍為50mm,是動力滑臺,滑座本身結構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。前者通常不應小于1520mm,后者用補償刀具重磨后軸向可調的尺寸并用于彌補機床制造和安裝誤差前備量取20mm;剛202040mm。為便于機床的調整和維修,滑臺與側底座在機床長度方向上的相對位置由滑座前端面到側底座前端面的距離決定。若采用的側底座為標準型,則可由組合機床通用部件聯系尺寸標準中查得;若不能采用標準型側底座則可根據具體情況而定,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=1200mm 。4.機床生產率計算卡 機床負荷率等。根據選定得機床工作循環(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速度等;就可以計算機床的生產率并編制生產率計算卡;用以反映機床的加工過程;完成每一動作所需的時間,切削用量,機床生產率等1.理想生產率Q1指定成年生產綱領A(包括備量及廢品率在內)所需求的機床生產率。它與全年工時總數有關,一般情況下,單班制生產K取2350h,兩班制生產取4600h,則Q1=(件/h)單班: Q1 =8.51(件/h)2.實際生產率Q指所設計機床每小時實際可以生產的零件數量,Q=60/求出:生產一個零件所需的時間(min)=t切+t輔=(L1/Vf1+L2/Vf2+T停)+(L順進/Vfk+L快退/Vfk+T移+t卸裝)第一進給行程長度(mm)。刀具第,第工作進給量(mm/min)。當加工孔時,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給狀態(tài)下旋轉510r所需的時間(min)。分別為動力部件快進、快退行程長度。動力部件快速行程速度 =68m/min(液壓動力部件)。直線移動或回轉工作臺一次工位轉換的時間 =0.344+1.022=1.366(min)Q=60/=60/1.366=43.92(件/h)3.機床負荷率負當Q1Q時,計算二者的比值即為負荷率h負=Q1/Q則h負=8.51/43.92=19.5%。 故滿足負荷要求。4.機床生產率計算卡機床生產率計算卡 見表1。第三章 組合機床多軸箱設計1.概述多軸箱是組合機床的主要部件之一,按專用要求進行設計,由通用零件組成。其主要作用是根據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或動力部件傳給各工作主軸,使之得到要求的轉速和轉向。多軸箱按其結構大小,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)的附加機構組成。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),可根據多軸箱內傳動系統安排動力部件與多軸箱的具體連接情況而定。2.多軸箱的設計多軸箱是組合機床的重要部件之一,它關系到整臺組合機床質量的好壞。具體設計時,需根據“三圖一卡”,仔細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,機床其它部分的相互關系。1.繪制多軸箱設計原始依據圖根據“三圖一卡”整理編匯,內容包括多軸箱設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400mm320mm(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包括以下內容:(1)所有主軸的位置尺寸及工件與多軸箱的相對尺寸,在標注主軸的位置及相關尺寸時,首先要注意多軸箱和被加工零件在機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,多軸箱上的坐標尺寸基準和被加工零件工序圖的尺寸基準相常不相重合,應根據多軸箱和被加工零件的相對位置找出統一基準,并標注出其相對位置關系尺寸.(2)在圖中標注主軸轉向由于標注刀具多為右旋,因此要求主軸一般為逆時針旋轉。(3)圖中應標出多軸箱的外形尺寸.(4)列表標明工件材料,加工表面要求,并標出各主軸的工序內容,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,轉速機和其它主要參數.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.傳動系統的設計與計算(1)對傳動系統的一般要求1) 盡量用一根中間軸帶動很多根主軸,當齒輪齒合中心距不符合標準時,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荷,如遇到主軸分布密集而切削負荷又不大時,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) 為使結構緊湊多軸箱體的齒輪傳動副的最佳傳動比為1-1.5,在多軸箱后蓋內的第IV排(或第V排)齒輪,根據需要,其傳動比可以取大些,但一般不超過33.5。4) 根據轉速與轉距成反比的道理,一般情況下如驅動軸轉速較高時,可采用逐步降速傳動,如驅動軸轉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盡量安排靠近前支承,以減少主軸的扭轉變形。5)粗加工切削力大,主軸上的齒輪應盡量安排靠近前支承,以減少主軸的扭轉變形。6)齒輪安排數可按下面方法安排:不同軸上齒輪不相碰,可放在箱體內同一排上。不同軸上齒輪與軸或軸套不相碰,可放在箱體內不同排上。齒輪與軸相碰,可放在后蓋內。2 計算主軸和傳動軸的齒數驅動軸上齒數有一定限制(2126) 取24,m=3由總傳動比: 驅動軸:(1)驅動軸:假設 =24, =18,m=3則: =63 ,i=24/18=1.33(2)中間傳動軸 令=18,= 36,則=54,i=18/36=0.5 =18,36,m=2, =54, i=18/36=0.5 =18, =36, m=2, =54, i=0.5(3)主軸 18, m2: L= =54,i=36/18=2所以:1.330.50.50.52=318,=318 3. 傳動軸直徑:由齒數決定 軸1、2、3:由齒數可選d=15mm軸4、5、6、7、8、9、10、11:由齒數可選d=20mm3.攻絲靠模頭的設計 由于攻絲的多軸箱的前蓋是根據被加工零件單獨設計,沒有通用件,所以設計如下:見圖5。 第四章 夾具的設計機床夾具是在機床上所使用的一種輔助裝置,用它來準確迅速地確定工件與機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品質量,改善工人勞動條件,提高生產效率,降低產品成本。1渦輪箱的定位基準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。側邊用支承釘來防止旋轉。2 夾緊 由于工件是大批量生產,采用液壓夾緊。結論通過這次畢業(yè)設計,我對組合機床的原理、組成、結構、性能都有充分的了解。從繪制工序圖到夾具裝配圖,我對組合機床的工藝過程有了掌握得更深刻,并有了更多的實踐經驗。這次設計是在王志導師的精心指導下完成的。在此,獻上誠摯的謝意。還要謝謝在設計中幫助我的同學,以及幫我答辯的各位老師!參考文獻【1】 叢鳳延,遲建山主編 組合機床設計 上??茖W技術出版社【2】 謝家瀛主編 組合機床設計簡明手冊 機械工業(yè)出版社 1994【3】 趙如福主編 金屬機械加工工藝人員手冊第三版 上??萍汲霭嫔?1982【4】 周澤華主編 金屬切削原理第二版 上??茖W出版社 1993【5】 金屬切削機床設計 上海科學技術出版社 1980【6】 大連組合機床研究所編 組合機床與自動化加工技術 【7】崇凱主編 機械制造技術基礎課程設計指南 化學工業(yè)出版社 2006【8】 組合機床編寫小組編 組合機床講義 北京:國防工業(yè)出版社 1975【9】 大連組合機床研究所編 組合機床設計參考圖冊 北京:機械工業(yè)出版社 1990【10】中華人民共和國國家標準 GB 6477.1-6477.16_86 金屬切削機床術語 北京:中國標準出版社 198822調研報告本次畢業(yè)設計我的課題是減速箱箱體左右側面孔攻絲,指導老師是王志。我們在揚州柴油機廠進行了調研,主要觀察的是組合機床。通過觀察,我初次了解了組合機床的結構組成,各部件的工作方式和作用。 在觀察中,我詳細看了各種組合機床的配置型式,分別有臥式組合機床,立式組合機床,傾斜式組合機床,復合式組合機床,回來后仔細閱讀了有關組合機床方面的書籍和資料,我對組合機床有了更好的理論性認識。組合機床是以通用部件為基礎,配以少量的專用部件,對一種或者若干種工件按照預先確定好的工序進行加工的機床。它能夠對工件進行多刀,多軸,多工位同時加工。在組合機床上可以完成鉆孔,擴孔,鉸孔,鏜孔,攻絲,車削,銑削,磨削和滾壓等工序。組合機床有大型組合機床和小型組合機床兩大類,它們不僅在體積上和功率上有大小之別,而且在結構和配置型式上也有差異。組合機床常用的通用部件有:1.機床主運動部件 2.機床進給運動部件 3.輸送部件 4.支承部件 5.輔助部件。利用上述通用部件可以組成各種不同型式的組合機床。多軸箱是組合機床的主要部件之一,按專用要求進行設計,由通用零件組成。其主要作用是,根據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或動力部件傳給各工作主軸,使之得到要求的轉速和轉向。通用多軸箱在生產中應用甚廣,常見的有:1.鉆削類多軸箱2.攻絲多軸箱3.鉆,攻復合多軸箱。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)的附加機構組成。 我通過實物認識了機床主運動部件,機床進給運動部件、輸送部件、支承部件、輔助部件,這些機床常用的部件。根據老師的講解我了解到組合機床的工藝方案的制定也很重要。為了使工藝方案制定的合理,先進,必須從認真分析被加工零件(或同類零件)圖紙開始,深入現場,全面了解被加工零件的結構特點,加工部位,尺寸精度,表面粗糙度和技術要求,定位,夾緊方式,工藝方法和加工過程所采用的刀具,輔具,切削用量情況及生產率要求等,分析其優(yōu)缺點,總結設計,制造,使用單位和操作者豐富的實踐經驗,以求理論緊密聯系生產實際,從而確定零件在組合機床上完成的工藝(工序)內容及方法,決定刀具種類,結構型式,數量及切削用量等。 根據選定的工藝方案確定機床的配置型式,并定出影響機床總體布局和技術性能的主要部件的結構方案。既要考慮能實現工藝方案,以確定零件的加工精度,技術要求及生產率,又要考慮機床操作方便,可靠,易于修理,且潤滑,冷卻,排屑情況良好。在選定工藝方案并確定機床配置型式,結構方案基礎上,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,機床聯系尺寸圖和生產率計算卡,統稱“三圖一卡”設計。通常,在總體設計方案中,應對機床夾具方案有所考慮,畫出夾具方案草圖(尤其對比較復雜的機床),并初定出多軸箱的輪廓尺寸,才能確定機床各部件間的相互關系。這次去揚柴得很有意義,使我將課本知識與實踐聯系起來,從而更加深刻地地掌握理論并將它運用到畢業(yè)設計中。
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