柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床總體及鏜模設(shè)計(jì)說明書[帶圖紙]

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 前言1</b></p><p>　　1.1 課題內(nèi)容1</p><p>　　1.2 課題來由1</p><p>　　1.2.1 課題背景1</p><p>　　1.2.2 課題要求1&

2、lt;/p><p>　　1.3 組合機(jī)床國(guó)內(nèi)外發(fā)展概述1</p><p>　　1.4 本課題主要解決的問題和總體設(shè)計(jì)思路2</p><p>　　2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1 總體方案論證3</p><p>　　2.1.1 工藝方案的擬訂3</p><p>　　2.1.

3、2機(jī)床配置形式的選擇3</p><p>　　2.1.3定位基準(zhǔn)的選擇4</p><p>　　2.1.4滑臺(tái)型式的選擇4</p><p>　　2.2確定切削用量及選擇刀具4</p><p>　　2.2.1選擇切削用量4</p><p>　　2.2.2計(jì)算切削力、切削扭矩及切削功率6</p>&l

4、t;p>　　2.2.3選擇刀具結(jié)構(gòu)7</p><p>　　2.3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)——三圖一卡7</p><p>　　2.3.1被加工零件工序圖7</p><p>　　2.3.2 加工示意圖7</p><p>　　2.3.3機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖10</p><p>　　2.3.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡12<

5、/p><p><b>　　3鏜模設(shè)計(jì)14</b></p><p>　　3.1鏜模設(shè)計(jì)的基本要求和步驟14</p><p>　　3.1.1鏜模設(shè)計(jì)的基本要求14</p><p>　　3.1.2 鏜模的設(shè)計(jì)步驟14</p><p>　　3.2定位與導(dǎo)向方案的確定14</p><

6、;p>　　3.2.1零件的工藝性分析14</p><p>　　3.2.2定位方案的論證15</p><p>　　3.2.3導(dǎo)向裝置15</p><p>　　3.3夾緊方案的確定16</p><p>　　3.3.1夾緊裝置的確定16</p><p>　　3.3.2夾緊力的確定17</p>

7、<p>　　3.3.3氣缸的選擇18</p><p>　　3.4夾具體的設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.5 誤差分析18</p><p><b>　　4 結(jié)論22</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p><b>

8、;　　致 謝24</b></p><p><b>　　附 錄25</b></p><p>　　柴油機(jī)氣缸體三面粗鏜組合機(jī)床總體及鏜模設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要：組合機(jī)床是以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為標(biāo)準(zhǔn)，配以少量的專用部件組成的一種高生產(chǎn)率專用機(jī)床。它具有自動(dòng)化程度較高，加工質(zhì)量穩(wěn)定，工序高度集中等特點(diǎn)。本次課

9、題是設(shè)計(jì)一臺(tái)加工S195型柴油機(jī)氣缸體水箱面、油底殼面和后蓋板面孔系的粗鏜組合機(jī)床，具體進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和鏜模設(shè)計(jì)。被加工零件為S195型柴油機(jī)氣缸體，工件材料為HT200，三個(gè)面共加工13個(gè)孔，工件一次裝夾，三面同時(shí)加工。為滿足設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，確定所需的“三圖一卡”。機(jī)床配置型式為單工位三面臥式組合機(jī)床，刀具選用鏜刀。根據(jù)工藝過程的需要對(duì)工件的定位夾緊方式進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)滿足使用的夾具，夾緊方式為液壓夾緊。本組合機(jī)床，成本低，工作可

10、靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整，加工精度高，操作使用方便，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p>　　關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；總體設(shè)計(jì)；夾具設(shè)計(jì). </p><p>　　The Overall and Jig Design of Three-side Boring Modular Machine Tool for Cylinder Body of Diesel Engi

11、ne</p><p>　　Abstract: The modular machine tool is based on serialization and standardization of the general components of the standards, coupled with a small number of special components, which is consisted

12、of a special high productivity machine. It has such characteristics, high degree of automation , stable process quality, highly working procedure centralize. The subject design is a Three-side boring modular machining to

13、ol which processes water tank face, oil rind face and back cover board face of S195 c</p><p>　　Key words: Modular machine tool; Overall Design; Design of jig.</p><p><b>　　1 前 言  &l

14、t;/b></p><p><b>　　1.1 課題內(nèi)容</b></p><p>　　本組課題是設(shè)計(jì)一臺(tái)三面粗鏜孔臥式組合機(jī)床，來保證S195柴油機(jī)氣缸體三面孔加工及保證相應(yīng)的位置精度，在完成機(jī)床總體設(shè)計(jì)和繪制“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，主要完成鏜模的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1.2 課題來由</b></p

15、><p>　　本課題來自江淮動(dòng)力集團(tuán)。</p><p>　　1.2.1 課題背景</p><p>　　近年來，隨著制造業(yè)的發(fā)展，普通機(jī)床已經(jīng)越來越不能滿足現(xiàn)代加工工藝及提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的要求。江動(dòng)集團(tuán)在生產(chǎn)S195柴油機(jī)時(shí)，其氣缸體的加工效率比較低，跟不上生產(chǎn)指標(biāo)，氣缸體的加工精度比較高，普通機(jī)床加工比較困難，現(xiàn)需要設(shè)計(jì)一臺(tái)組合機(jī)床用以實(shí)現(xiàn)S195柴油機(jī)氣缸體的加工。&l

16、t;/p><p>　　1.2.2 課題要求</p><p>　　本加工工序的內(nèi)容是：：右側(cè)面：鏜曲軸孔φ192、φ75，擴(kuò)平衡軸孔2×φ50，鉆凸輪軸孔φ34；左側(cè)面：擴(kuò)平衡軸孔2×φ50，凸輪軸孔φ45，鉆起動(dòng)軸孔φ36，調(diào)速軸孔φ24；后面：鏜缸套孔φ115，φ108，φ107。位置公差為0.30mm。粗糙度為：鏜孔，鉆、擴(kuò)。</p><p>　

17、　為了保證零件的加工精度，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：</p><p>　　a.機(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度。</p><p>　　b.機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。</p><p>　　c.裝卸方便，便于維修，調(diào)整。</p><p>　　d.主軸箱能滿足機(jī)床總體方案的要求(轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)向，功率，坐標(biāo)要求)。</p>

18、;<p>　　1.3 組合機(jī)床國(guó)內(nèi)外發(fā)展概述</p><p>　　組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要,以大量通用部件為基礎(chǔ),配以少量專用部件組成的一種高效的專用機(jī)床。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方法，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(jì)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(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并

19、可用來組成自動(dòng)生產(chǎn)線。組合機(jī)床一般用于加工箱體類或特殊形式的零件。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削端面、切削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工圓和端面等。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(dòng)檢測(cè)和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。 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

20、用部件，因而產(chǎn)生了組合機(jī)床。最早的組合機(jī)床是1908年在美國(guó)制成的，用于加工汽車零件。 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種方式：其一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的特征進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機(jī)床在我國(guó)</p><p>　　1.4 本課題主要解決的問題和總體設(shè)計(jì)思路</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要針對(duì)原有的S195機(jī)體左、右、后三個(gè)面上13個(gè)孔多工序加工、生產(chǎn)率低、位

21、置精度誤差大的問題而設(shè)計(jì)的，從而保證孔的位置精度、提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。夾具部分的設(shè)計(jì)，首先，在完成對(duì)組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)并繪制出“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，繪制夾具設(shè)計(jì)的裝配圖；夾具設(shè)計(jì)是組合機(jī)床設(shè)計(jì)中的重要部分，夾具設(shè)計(jì)的合理與否，直接影響到被加工零件的加工精度等參數(shù)。首先確定工件的定位方式，然后進(jìn)行誤差分析，確定夾緊方式，夾緊力的計(jì)算，對(duì)夾具的主要零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在夾具設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的主要思路是把原有的手動(dòng)夾緊改為液壓夾緊方式，

22、這樣設(shè)計(jì)主要優(yōu)點(diǎn)是：液壓油油壓高、傳動(dòng)力大，在產(chǎn)生同樣原始作用力的情況下，液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸比氣壓小了許多，液壓油的不可壓縮性可使夾具剛度高，工作平穩(wěn)、可靠，液壓傳動(dòng)噪聲小，勞動(dòng)條件比氣壓的好。解決了手動(dòng)夾緊時(shí)夾緊力不一致、誤差大、精度低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。 </p><p>　　2．組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1總體方案論證</b></

23、p><p>　　本設(shè)計(jì)的加工對(duì)象為S195柴油機(jī)機(jī)體，材料為HT200，硬度為170-220HBS</p><p>　　2.1.1工藝方案的擬定</p><p>　　A 本機(jī)床加工零件特點(diǎn)</p><p>　　本設(shè)計(jì)的加工對(duì)象為S195柴油機(jī)機(jī)體，材料是HT200，其硬度HB170-220。在本工序之前各主要表面、主要孔已加工完畢。為了正確擬定組

24、合機(jī)床的工藝方案，除了對(duì)加工零件工序內(nèi)容及特點(diǎn)進(jìn)行分析，我們還參觀了東風(fēng)拖拉廠，江淮動(dòng)力集團(tuán)，紅旗機(jī)床廠，具體了解了各廠產(chǎn)品的加工情況，各加工工序的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)等。為我們?nèi)媪私庠摬裼蜋C(jī)機(jī)體的具體情況，擬定組合機(jī)床工藝方案又對(duì)被加工工件基準(zhǔn)，加工工序進(jìn)行分析，打下了牢固的基礎(chǔ)。</p><p>　　B本機(jī)床加工工序及加工精度。</p><p>　　被加工零件在本組合機(jī)床上完成的工序及加工精

25、度，是制定機(jī)床 工藝方案的主要依據(jù)。</p><p>　　本機(jī)床加工零件的工序內(nèi)容：</p><p>　　鉆、擴(kuò)、鏜左面、右面、后面的孔，由本設(shè)備“S195柴油機(jī)機(jī)體三面鏜組合機(jī)床”完成，因此，本設(shè)備的主要功能是完成柴油機(jī)機(jī)體左、右、后三個(gè)面上13個(gè)孔的加工。具體加工內(nèi)容是：右側(cè)面：鏜曲軸孔φ192、φ75，擴(kuò)平衡軸孔2×φ50，鉆凸輪軸孔φ34；左側(cè)面：擴(kuò)平衡軸孔2×

26、φ50，凸輪軸孔φ45，鉆起動(dòng)軸孔φ36，調(diào)速軸孔φ24；后面：鏜缸套孔φ115，φ108，φ107。位置公差為0.30mm。粗糙度為：鏜孔，鉆、擴(kuò)。</p><p><b>　　本次設(shè)計(jì)技術(shù)要求：</b></p><p>　　機(jī)床應(yīng)盡可能滿足加工要求，保證加工精度；</p><p>　　機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)

27、整；</p><p>　　機(jī)床盡可能用通用件（中間底座可自行設(shè)計(jì)）以便降低制造成本；</p><p>　　機(jī)床各動(dòng)力部件用電氣控制，液壓驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　2.1.2機(jī)床配置形式的選擇</p><p>　　機(jī)床的配置形式主要有臥式和立式兩種。臥式組合機(jī)床床身由滑座、側(cè)底座及中間底座組合而成。其優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好，無漏油現(xiàn)象；同時(shí)

28、，安裝、調(diào)試與運(yùn)輸也都比較方便；而且，機(jī)床重心較底，有利于減小振動(dòng)。其缺點(diǎn)是削弱了床身的剛性，占面積大。辛辛苦苦組合機(jī)床床身由滑座、立柱及立柱底座組成。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，自由度大，操作方便。其據(jù)點(diǎn)是機(jī)床重心高，振動(dòng)大。此外，S195柴油機(jī)機(jī)體的結(jié)構(gòu)為臥式長(zhǎng)方體，從裝夾的角度來看，臥式平放比較方便，也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　通過以上比較，考慮到臥式振動(dòng)小，裝夾方便等優(yōu)點(diǎn)，選用臥式組合機(jī)床。&l

29、t;/p><p>　　組合機(jī)床是針對(duì)某種零件或零件某道工序設(shè)計(jì)的。正確選擇定位基準(zhǔn)，是確保加工精度的重要條件，同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)最大限度的集中工序。從而收到減少機(jī)床臺(tái)數(shù)的效果。</p><p>　　2.1.3定位基準(zhǔn)的選擇</p><p><b>　　A.定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　本機(jī)床加工為單工位加工，也就

30、是一次安裝下進(jìn)行13個(gè)孔的加工，其定位基準(zhǔn)選擇：機(jī)體的底面定位限制3個(gè)自由度，側(cè)面定位限制2個(gè)自由度，定位限制1個(gè)自由度，這種定位的特點(diǎn)是：</p><p>　　a.可以簡(jiǎn)單地消除工件的六個(gè)自由度，使工件獲得可靠的定位；</p><p>　　b.能同時(shí)加工工件三個(gè)端面上的全部孔，即能高度集中工序，又有利于提高三端面孔的位置精度;</p><p>　　c.本定位基準(zhǔn)有

31、利于保證柴油機(jī)機(jī)體的加工精度，機(jī)床的許多部件實(shí)現(xiàn)通用化，有利于縮短設(shè)計(jì)周期，降低成本。</p><p><b>　　B確定夾緊位置</b></p><p>　　在選擇定位基準(zhǔn)的同時(shí)，要相應(yīng)的決定夾緊位置，本設(shè)計(jì)采用液壓夾緊，夾緊部位為剛性較好的筋板上，即機(jī)體的上表面，目的為了減少機(jī)體夾緊變形誤差，應(yīng)注意的問題；</p><p>　　a.保證零件

32、夾壓后的穩(wěn)定；</p><p>　　b.盡量減少和避免零件夾壓后變形。</p><p>　　2.1.4滑臺(tái)形式的選擇</p><p>　　本組合機(jī)床采用的是液壓滑臺(tái)。與機(jī)械滑臺(tái)相比較，液壓滑臺(tái)具有如下優(yōu)點(diǎn)：在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可以無級(jí)調(diào)整速；可以獲得較大的進(jìn)給力；由于液壓驅(qū)動(dòng)，零件磨損小，使用壽命長(zhǎng)；工藝上要求多次進(jìn)給時(shí)，通過液壓換向閥，很容易實(shí)現(xiàn)；過載保護(hù)簡(jiǎn)單可

33、靠；由行程調(diào)速閥來控制滑臺(tái)的快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換精度高，工作可靠。俁采用液壓滑臺(tái)也有其弊端，如：進(jìn)給量由于栽花的變化和溫度的影響而不夠穩(wěn)定；液壓系統(tǒng)漏油影響工作環(huán)境，浪費(fèi)能源；調(diào)整維修比較麻煩。本課題的加工對(duì)象是S195柴油機(jī)機(jī)體左、右、后三個(gè)面上的13個(gè)孔，位置精度和尺寸精度要求較高，因此采用液壓滑臺(tái)。</p><p>　　由此，根據(jù)已定的工藝方案和機(jī)床配置形式并結(jié)合使用及修理等因素，確定機(jī)床為臥式三面單工位液壓傳

34、動(dòng)組合機(jī)床，液壓滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)主軸箱鏜、擴(kuò)、鉆孔主軸。</p><p>　　2.2確定切削用量及選擇刀具</p><p>　　2.2.1選擇切削用量</p><p>　　對(duì)于13個(gè)被加工孔，采用查表法選擇切削用量，從[1]P130表6-13、表6-15中選取。由于鉆孔的切削用量還與鉆孔深度有關(guān)，隨孔深的增加而逐漸遞減，其遞減值按[1]P1

35、31表6-12選取。降低進(jìn)給量的目的是為了減小軸向切削力，為避免鉆頭折斷。鉆孔深度較大時(shí)，由于冷卻排屑條件都較差，使刀具壽命有所降低。降低切削速度主要是為了提高刀具壽命，并使加工較深孔時(shí)鉆頭的壽命與加工其他淺孔時(shí)鉆頭的壽命比較接近。擴(kuò)孔、鏜孔按表正常選取。</p><p>　　A．對(duì)右側(cè)面上4個(gè)也的切削用量的選擇</p><p>　　a.平衡軸孔1~2 2×φ50,通孔，l

36、=17mm</p><p>　　由d>40~60,硬度大于170~220HBS，選擇v=10~18m/min,f>0.3~0.4mm/r,又d=50mm，取定v=15.7m/min,f=0.395mm/r,則由文獻(xiàn)[1]P43公式：</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　得：n=1000×15

37、.7/50π=100r/min</p><p>　　b.曲軸孔3φ192，通孔，l=20mm</p><p>　　由于硬度大于170~220HBS，選擇v=35~50m/min,f>0.4~1.5mm/r,又d=192mm,取定v=48m/min,f=0.51mm/r, 得：n=1000×48/192π=80r/min</p><p>　　c.凸輪軸

38、孔6 φ34, 通孔，l=26mm</p><p>　　由于硬度大于170~220HBS，選擇v=35~50m/min,f>0.4~1.5mm/r,又d=192mm,取定v=48m/min,f=0.51mm/r, 得：n=1000×13.5/34π=130r/min</p><p>　　B.對(duì)左側(cè)面上5個(gè)孔的切削用量的選擇</p><p>　　a

39、.平衡軸孔1~2 2×φ50,通孔，l=18mm</p><p>　　由d>40~60,硬度大于170~220HBS，選擇v=10~18m/min,f>0.3~0.4mm/r,又d=50mm，取定v=14.1m/min,f=0.385mm/r,則n=1000×14.1/50π=90r/min</p><p>　　b.起動(dòng)軸孔4 φ36,通孔，l=30mm

40、</p><p>　　由d>22~50,硬度大于170~220HBS，選擇v=10~18m/min,f>0.25~0.4mm/r,又d=36mm，取定v=14.7m/min,f=0.27mm/r,則n=1000×14.7/36π=130r/min</p><p>　　c.調(diào)速軸孔5 φ24,通孔，l=34mm</p><p>　　由d>

41、22~50,硬度大于170~220HBS，選擇v=10~18m/min,f>0.25~0.4mm/r,又d=24mm，取定v=10.5m/min,f=0.25mm/r,則n=1000×10.5/24π=140r/min</p><p>　　d.凸輪軸孔6 φ45,通孔，l=26mm</p><p>　　由d>40~60,硬度大于170~220HBS，選擇v=10~1

42、8m/min,f>0.3~0.4mm/r,又d=45mm，取定v=14.1m/min,f=0.35mm/r,則n=1000×14.1/45π=100r/min</p><p>　　C.對(duì)后面上的孔的切削用量的選擇</p><p>　　缸套孔7 φ115 、φ118為階梯孔、φ107孔、通孔，l=27.5mm,l=30mm,</p><p>　　由于

43、硬度大于170~220HBS，選擇v=35~50m/min,f>0.4~1.5mm/r,又d=115mm，取定v=35m/min,f=0.65mm/r,則n=1000×35/115π=97r/min</p><p>　?。椎木幪?hào)見被加工零件工序圖）</p><p>　　2.2.2計(jì)算切削力、切削扭矩及切削功率</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[1]P1

44、34表6-20中公式</p><p>　　鉆孔： （2-2）</p><p>　?。?-3） </p><p>　?。?-4） </p&g

45、t;<p>　　擴(kuò)孔： （2-5） </p><p>　?。?-6） </p><p>　　（2-7）

46、 </p><p>　　鏜孔： （2-8） </p><p><b>　　（2-9）</b></p><p>　?。?-10） </p&g

47、t;<p>　　式中，F(xiàn)——切削力（N）；T——切削扭矩（N·mm）P——切削功率（Kw）；</p><p>　　ap——切削深度（mm）；（ap=1.25mm）；HB——布氏硬度，在本設(shè)計(jì)中，，，得HB=203。</p><p>　　由以上公式（2-2，2-3，2-4，2-5，2-6，2-7，2-8，2-9,2-10）分別可得：</p><p&

48、gt;　　右面單3軸承 Fz=1729.4N Fx=424.9NT=177582.0N·mm</p><p><b>　　P=1.356Kw</b></p><p>　　Fz=1729.4N Fx=424.9NT=64850.9N·mm</p><p><b>　　P=0.532Kw</b></p

49、><p>　　1~2軸 F=201.0N T=6850.5 N·mm P=0.070Kw</p><p>　　6軸F=8396.0N T=76808.1 N·mm P=0.997Kw</p><p>　　左面單1~2軸F=198.97N T=6850.5 N·mm P=0.070Kw</p><p>　　4軸

50、F=7959.8N T=76827.9 N·mm P=1.026Kw</p><p>　　5軸F=4989.6N T=33531.1N·mm P=0.480Kw</p><p>　　6軸F=191.5N T=5746.2 N·mm P=0.059Kw</p><p>　　后面單根7軸Fz=2674.4 N Fx=497.5N

51、 T=119277.9N·mm P=1.529Kw</p><p>　　Fz=2674.4 N Fx=497.5N T=112017.5N·mm P=1.442Kw</p><p>　　Fz=2674.4 N Fx=497.5N T=110980.3N·mm P=1.425Kw</p><p>　　(軸編號(hào)與孔編

52、號(hào)相對(duì)應(yīng))</p><p>　　總的切削功率：即求各面上所有軸的切削功率之和</p><p>　　右面Pw=1.356+0.070×2+0.997+0.532=3.025Kw</p><p>　　左面Pw=0.062×2+1.026+0.480+0.059=1.689Kw</p><p>　　后面Pw=1.529+1.44

53、2+1.425=4.396Kw</p><p><b>　　實(shí)際切削功率</b></p><p>　　根據(jù)[9]，P=（1.5~2.5）Kw,因?yàn)槭嵌噍S加工，取定P右=1.5×3.025=4.538Kw</p><p>　　P左 =2×1.689=3.378Kw</p><p>　　P后 =1.5&#

54、215;4.396=6.594Kw</p><p>　　2.2.3 選擇刀具結(jié)構(gòu)</p><p>　　一臺(tái)機(jī)床刀具選擇是否合理，直接影響到機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率及工作情況。</p><p>　　根據(jù)S195柴油機(jī)機(jī)體的三面加工尺寸精度、表面粗糙度，切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素。</p><p>　　所以粗加工氣缸體的缸套孔φ118H10、φ1

55、18H8，曲軸孔φ195H7、φ78H7的刀具采用硬質(zhì)合金組成的鏜刀；加工平衡軸孔2-φ52M7，凸輪軸孔φ47H7的刀具采用高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆，加工調(diào)速軸孔φ25V7，起動(dòng)軸孔φ37H7，凸輪軸孔φ35H7的刀具采用高速鋼標(biāo)準(zhǔn)錐柄長(zhǎng)麻花鉆。</p><p>　　2.3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)——“三圖一卡”</p><p>　　2.3.1 被加工零件工序圖</p><p>

56、;　　被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床（或自動(dòng)線）上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件。</p><p>　　2.3.2 加工示意圖</p><p&g

57、t;　　加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖。它是設(shè)計(jì)刀具、夾具、主軸箱以及選擇動(dòng)力部件的主要資料，同時(shí)也是調(diào)整機(jī)床和刀具的依據(jù)。</p><p>　　加工示意圖要反映機(jī)床的加工過程和加工方法，并決定接桿的尺寸，刀具種</p><p>　　及數(shù)量，刀具長(zhǎng)度及加工尺寸，主軸尺寸及伸出長(zhǎng)度，主軸、刀具、導(dǎo)向與工件間的聯(lián)系尺寸等。根據(jù)

58、機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具特點(diǎn)，合理地選擇切削用量，決定動(dòng)力頭的工作循環(huán)。</p><p><b>　　A．刀具的選擇</b></p><p>　　刀具直徑的選擇應(yīng)與加工部位尺寸、精度相適應(yīng)。孔2-φ50、φ45分別選擇刀具</p><p>　　φ50、φ45的擴(kuò)扎鉆；孔φ24、φ36、φ34分別選擇刀具φ24、φ36、φ34的麻花鉆；孔φ192、

59、φ75、φ115、φ108、φ107分別選擇鏜刀刀具截面為B×B=16×16、20×20mm。</p><p><b>　　B．導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的選擇</b></p><p>　　在組合機(jī)床加工孔時(shí)，除用剛性主軸的方案外，其尺寸和位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來保證的。導(dǎo)向裝置的作用是：保證刀具相對(duì)位置；保證刀具相互間的正確位置；提高刀具系統(tǒng)的支

60、承剛性。</p><p>　　a.本課題中加工的13個(gè)孔中，鉆、擴(kuò)孔的導(dǎo)向部分直徑較小，導(dǎo)向表面旋轉(zhuǎn)線速度均小于20m/min,所以導(dǎo)向裝置選用固定導(dǎo)套，且采用單導(dǎo)向。鏜孔導(dǎo)向直徑較大，旋轉(zhuǎn)線速度較高（大于20 m/min），采用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向（利于減輕磨損和持久保持精度），且采用導(dǎo)向。</p><p>　　b.導(dǎo)向參數(shù)的選擇：導(dǎo)套直徑、導(dǎo)向長(zhǎng)度及導(dǎo)向套到工件端面距離，導(dǎo)向長(zhǎng)度可按經(jīng)驗(yàn)公式：&l

61、t;/p><p>　　L=（Z-3）d來確定。導(dǎo)向套端面至工件端面距離是為了排削方便，一般取得1~1.5d。</p><p>　　對(duì)于加工調(diào)速軸孔φ24、凸輪軸孔φ34、起動(dòng)軸孔φ36孔，選擇的導(dǎo)套尺寸分別為：D=35mm,</p><p>　　D1=46mm, D2=45mm, l=55mm, l1=75mm,配用螺釘M10。</p><p>

62、　　D=45mm, D1=56mm, D2=55mm,l =65mm, l 1=75mm, 配用螺釘M10。</p><p>　　D=55mm, D1=71mm, D2=70mm,l =75mm, l 1=85mm, 配用螺釘M10。</p><p>　　對(duì)于加工平衡軸孔φ50，凸輪軸孔φ45選擇的導(dǎo)套為：D=70mm,D1=90mm,D2=84mm,L=78mm,l1=94mm,配用的螺

63、釘M10。D=62mm,D1=82mm,D2=76mm,l=78mm,l1=94mm, 配用螺釘M10。</p><p>　　對(duì)于加工曲軸孔φ192，φ75，缸套孔φ115、φ108、φ107選擇的導(dǎo)套分別為：內(nèi)滾式導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，外滾式導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。具體見加工示意圖。</p><p>　　C．確定主軸、尺寸、外伸尺寸</p><p>　　在該課題中，主軸用于鉆、擴(kuò)、鏜孔，選

64、用滾珠軸承主軸及滾錐主軸。又因?yàn)楦?dòng)卡頭與刀具剛性連接，所以這此主軸屬于長(zhǎng)主軸。故本課題中的主軸為滾珠、滾錐軸承長(zhǎng)主軸。</p><p>　　根據(jù)由選定的切削用量計(jì)算得到的切削轉(zhuǎn)矩T，由文獻(xiàn)[1]P43公式：</p><p>　　(2-11) </p><p>　　式中，d－軸的直徑（mm）;

65、T——軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（N·m）;</p><p>　　B－系數(shù)，本課題中主軸為非剛性主軸，取B=6.2。</p><p>　　由公式(2-10)可得：</p><p>　　軸3 d=40.25mm</p><p>　　軸1~2 d=17.84mm</p><p>　　軸6 d=32.64mm&l

66、t;/p><p>　　軸1~2 d=17.75mm</p><p>　　軸4 d=32.64mm</p><p>　　軸5 d=26.53mm</p><p>　　軸6 d=17.07mm</p><p>　　軸7 d=36.44mm</p><p>　　考慮到安裝過程中軸

67、的互換性、安裝方便等因素，3軸、7軸軸徑取為60mm；1、2軸，6軸和5軸軸徑取30mm；4軸，6軸軸徑取為35mm。</p><p>　　根據(jù)主軸類型及初定的主軸軸徑，查[1]P44表3-6可得到主軸外伸尺寸及接桿莫氏圓錐號(hào)。主軸軸徑d=60mm時(shí)，主軸外伸尺寸為：接莫氏圓錐號(hào)為4。主軸軸徑為30mm時(shí)，主軸外伸尺寸為：接莫氏圓錐號(hào)為3。主軸軸徑為d=35mm時(shí)，主軸外伸尺寸為：接莫氏圓錐號(hào)為3。</p&

68、gt;<p>　　D．動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定</p><p>　　a.工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定</p><p>　　工作進(jìn)給長(zhǎng)度，應(yīng)等于加工部位長(zhǎng)度L（多軸加工時(shí)按最長(zhǎng)孔計(jì)算）與刀具切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度之和。切入長(zhǎng)度一般為5~10mm，根據(jù)工件端面的誤差情況確定。鉆、擴(kuò)、鏜孔時(shí)切出長(zhǎng)度按[1]P46表3-7分別取為10~15mm 5~10mm</p><p

69、>　　(2-12) </p><p>　　式中，d為鉆頭直徑。</p><p>　　三面加工孔的工作進(jìn)給長(zhǎng)度為：</p><p>　　右主軸箱：一工進(jìn)=36+8+9=53，二工進(jìn)=L1+L+L2=34+6+15=55，后主軸箱：一工進(jìn)=30，=50，二工進(jìn)=10</p>

70、<p>　　b.快速進(jìn)給長(zhǎng)度的確定</p><p>　　快速進(jìn)給是指動(dòng)力部件把刀具送到位工作進(jìn)給位置。初步選定三個(gè)主軸箱上刀具的快速進(jìn)給長(zhǎng)度分別為340mm，225mm和88mm及122mm。</p><p>　　c.快速退回長(zhǎng)度的確定</p><p>　　快速退回長(zhǎng)度等于快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。由確定的快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度可知，三面快速退回長(zhǎng)度分

71、別為400mm，280mm，300mm。</p><p>　　d.動(dòng)力部件總行程的確定</p><p>　　動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。三面的前備量均取勝40mm，后備量分別取560mm,80mm,290mm。則總行程分別為1000mm,400mm,630mm.</p><p>　　e.選擇接桿、浮動(dòng)卡頭</p><p>　　在

72、鉆、擴(kuò)、鉸孔及倒角等加工孔時(shí)，通常都采用接桿（剛性接桿），因?yàn)橹鬏S箱各主軸的外伸長(zhǎng)度和刀具均為定值。為保證主軸箱上各刀具能同時(shí)到達(dá)加工終了位置需采用軸向可調(diào)動(dòng)的接桿來協(xié)調(diào)各軸軸向長(zhǎng)度，以滿足同時(shí)加工完成空的要求。同時(shí)鏜攏加工時(shí)采用浮動(dòng)卡頭連接。</p><p>　　2.3.3機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖</p><p><b>　　A.選擇動(dòng)力部件</b></p>

73、<p>　　a.動(dòng)力滑臺(tái)型號(hào)的選擇</p><p>　　根據(jù)選定的切削用量計(jì)算得到的單根主軸的進(jìn)給力，按文獻(xiàn)[1]P62公式：</p><p>　?。?-13） </p><p>　　式中，——各主軸所需的切削力，單位為N。</p><p>　　則根據(jù)公式

74、（2-12）可得：</p><p>　　右主軸箱=2×424.9+2×201.0+8396.0=9446.8</p><p>　　左主軸箱=2×198.97+7959.8+4989.6+191.5=13538.8</p><p>　　后主軸箱=3×497.5=1492.5</p><p>　　實(shí)際上，為

75、克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于。又考慮到所需的最小進(jìn)給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了保證工作的穩(wěn)定性，由[1]P91</p><p>　　表5-1，左、右、后三面的液壓滑臺(tái)均選用1HY40IA，1HY40IIIA，1HY40IIA型。臺(tái)面寬400mm,臺(tái)面長(zhǎng)800mm,行程長(zhǎng)分別為400mm,1000mm,630mm。滑臺(tái)及滑座高360mm,滑座長(zhǎng)分別為1240mm,1840

76、mm,1470mm。允許最大進(jìn)給力20000N，快速行程速度6.3m/min,工作速度12.5~500/min。</p><p>　　b.動(dòng)力箱型號(hào)的選擇</p><p>　　由切削用量計(jì)算得到的各主軸的切削功率的總和，根據(jù)文獻(xiàn)[1]P47公式：</p><p><b>　?。?-14）</b></p><p>　　式中

77、，——消耗于各主軸的切削工率的總和（Kw）;</p><p>　　——多軸箱的傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)取0.8~0.9，加工有色金屬時(shí)取0.7~0.8；主軸數(shù)多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。本課題中，被加工零件材料為灰鑄鐵，屬黑色金屬，又主軸數(shù)量不多、傳動(dòng)不復(fù)雜，故取=0.9。</p><p>　　右主軸箱：=4.538Kw</p><p>　　則據(jù)公式2-12得

78、：=4.538/0.9=5.042Kw</p><p>　　左主軸箱=3.378Kw </p><p>　　則據(jù)公式2-12得：=3.378/0.9=3.753Kw</p><p>　　后主軸箱：=6.594Kw</p><p>　　則據(jù)公式2-12得：=6.594/0.9=7.33Kw</p><p>　　根據(jù)液壓

79、滑臺(tái)的配套要求，滑臺(tái)額定功率應(yīng)大于電機(jī)功率的原則，查P114~P115[1]得動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào)如表5-38所示</p><p>　　5-38動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào)</p><p>　　c.配套通用部件的選擇</p><p>　　側(cè)底座1CC401,其高度H=560mm,寬度B=600mm,長(zhǎng)度：I型L=1350mm,II型L=1580mm,III型L=1950mm

80、。</p><p>　　B.確定機(jī)床裝料高度H</p><p>　　裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機(jī)床裝料高度時(shí)，首先要考慮工人操作的方便性；對(duì)于流水線要考慮車間運(yùn)送工件的滾道高度；對(duì)于自動(dòng)線要考慮中間底座的足夠高度。其次是機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求。工件最低孔徑h2=70.52mm,主軸箱最低主軸高度h1=145.02 滑臺(tái)高度為360mm,側(cè)底座高度為560m

81、m,夾具底座高度380mm，中間底座高度560mm取裝料高度H=1000mm。</p><p>　　C.確定主軸箱輪廓尺寸</p><p>　　主要需確定的尺寸是主軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度h1。主軸箱的寬度B、高度H主要與被加工零件的孔的分布位置有關(guān)，可按下式計(jì)算：</p><p>　?。?-15）

82、 </p><p>　?。?-16） </p><p>　　式中： b--工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，單位為mm;</p><p>　　--最邊緣主軸中心至箱體外壁距離，單位為mm；</p><p&g

83、t;　　h--工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，單位為mm;</p><p>　　--最低主軸高度，單位為mm。</p><p>　　=+H-(0.5+++h7)=145.02mm</p><p>　　b=211.34mm h=186.48mm</p><p>　　取=100mm 則求出主軸箱輪廓尺寸：</p>&

84、lt;p>　　=186.48+145.02+100=431.5 mm</p><p>　　=213.34+2×100=411.34 mm</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后選定多軸箱輪廓尺寸為</p><p>　　B×H=630mm×500mm。</p><p>　　2.3.

85、4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p>　　根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計(jì)算機(jī)床生產(chǎn)率，并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映機(jī)床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量、動(dòng)作時(shí)間、生產(chǎn)綱領(lǐng)及負(fù)荷率等關(guān)系的技術(shù)文件。它是用戶驗(yàn)收機(jī)床生產(chǎn)效率的重要依據(jù)。</p><p><b>　　a.理想生產(chǎn)率Q</b></p><p>　　理想生產(chǎn)

86、率Q（單位件/h）是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù)tk有關(guān)，這里兩班制tk取4600h，A=50000,則</p><p><b>　　(2-17)</b></p><p>　　計(jì)算式中，A——年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件），本課題中A=5000件</p><p><b>　　b.實(shí)際生產(chǎn)率Q1</b></

87、p><p>　　實(shí)際生產(chǎn)率Q1（單位件/h） 是指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)量，即</p><p><b>　　(2-18)</b></p><p><b>　　(2-19)</b></p><p><b>　　=3.674</b></p><p>

88、<b>　　C.機(jī)床負(fù)荷率</b></p><p>　　當(dāng)Q1>Q時(shí),機(jī)床負(fù)荷率為二者之比。即 （2-20）</p><p>　　=10.87/20.00=54.35%此次設(shè)計(jì)的機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡如表2-8</p><p>　　表2-8機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p>&l

89、t;b>　　3 鏜模設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 鏜模的基本要求和設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　機(jī)床鏜模是在機(jī)床上加工零件時(shí)所使用的一種工藝裝備，用它來準(zhǔn)確地確定工件與刀具之間的相對(duì)位置，即實(shí)現(xiàn)工件的定位與夾緊，以完成加工所需要的準(zhǔn)確相對(duì)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　3.1.1鏜模設(shè)計(jì)的基本要求</p><p>　

90、　機(jī)床鏜模必須滿足下列基本要求：</p><p>　　a.能穩(wěn)定保證工件的加工精度；</p><p>　　b.能提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工件的制造成本；</p><p>　　c.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，安全和省力；</p><p><b>　　d.便于排屑；</b></p><p>　　e.有良

91、好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于鏜模的制造、裝配、檢驗(yàn)、調(diào)整和維修。</p><p>　　3.1.2 鏜模的設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　鏜模設(shè)計(jì)一般按以下步驟進(jìn)行</p><p>　　a.研究原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　b.確定鏜模的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖</p><p>　?、?確定工件的定位方案，選擇或設(shè)計(jì)相

92、應(yīng)的定位元件或裝置。</p><p>　　Ⅱ.確定刀具的對(duì)刀或引導(dǎo)方案，設(shè)計(jì)對(duì)刀及引導(dǎo)裝置。</p><p>　　Ⅲ.確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p>　?、?確定其它元件或裝置或裝置的結(jié)構(gòu)型式。</p><p>　?、鹾侠聿贾酶髟蜓b置，確定夾具體和鏜模的總體結(jié)構(gòu)。</p><p>　　c.繪制鏜

93、?？傃b配圖</p><p><b>　　d.繪制鏜模零件圖</b></p><p>　　3.2 定位與導(dǎo)向方案的確定</p><p>　　3.2.1零件的工藝性分析</p><p>　　工件的定位是指保證同一批工件在鏜模中占有一致的正確加工位置。這一位置的獲得可以通過定位支承限制工件相應(yīng)的自由度來實(shí)現(xiàn)。定位元件的選擇原則

94、:</p><p><b>　　a.高的精度 </b></p><p>　　定位元件的精度直接影響定位誤差的大小。</p><p><b>　　b.高的耐磨性</b></p><p>　　定位元件要與工件經(jīng)常接觸，容易磨損。為避免因元件磨損而影響定位精度，所以要經(jīng)常修理和更換定位元件。因此，要求定

95、位元件的工作表面有足夠的耐磨性。</p><p>　　c.足夠的剛度和強(qiáng)度</p><p>　　定位元件應(yīng)避免由于工件的重量、夾緊力、切削力等因素的影響使其變形或損壞。</p><p><b>　　d.良好的工藝性</b></p><p>　　定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工、裝配和維修，有時(shí)為了裝配和維修方便，往往在夾具體上開

96、有適當(dāng)?shù)墓に嚧翱?。需?jīng)常更換的定位元件，其結(jié)構(gòu)應(yīng)便于更換。</p><p>　　鉆、擴(kuò)、鏜左面、右面、后面的孔，由本設(shè)備“S195柴油機(jī)機(jī)體三面鏜組合機(jī)床”完成，因此，本工序是完成柴油機(jī)機(jī)體左、右、后三個(gè)面上13個(gè)孔的加工。具體加工內(nèi)容是：右側(cè)面：鏜曲軸孔φ192、φ75，擴(kuò)平衡軸孔2×φ50，鉆凸輪軸孔φ34，位置精度要求φ0.30mm；左側(cè)面：擴(kuò)平衡軸孔2×φ50，凸輪軸孔φ45，鉆起動(dòng)軸

97、孔φ36，調(diào)速軸孔φ24，位置精度要求φ0.30mm；后面：鏜缸套孔φ115，φ108，φ107，位置精度要求φ0.30mm，垂直度要求為0.06mm。</p><p>　　3.2.2定位方案的論證</p><p>　　箱體零件的定位方案一般有兩種，“一面兩孔”和“三平面”定位方法。 </p><p>　　A.“一面雙孔”的定位方法 其特點(diǎn)是：</p>

98、<p>　　a.可以簡(jiǎn)便地消除工件的六個(gè)自由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠定位。</p><p>　　b.有同時(shí)加工零件五個(gè)表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各面上孔的位置精度。</p><p>　　c.“一面雙孔”可作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準(zhǔn)，使零件整個(gè)工藝過程基準(zhǔn)統(tǒng)一，從而減少由基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來的累積誤差，有利于保證零件的加工精度。同時(shí)，使機(jī)床各個(gè)工序（工位）

99、的許多部件實(shí)現(xiàn)通用化，有利于縮短設(shè)計(jì)、制造周期，降低成本。</p><p>　　d.易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化定位、夾緊，并有利于防止切削落于定位基面上。</p><p>　　B.“三平面”定位方法 它的特點(diǎn)是：</p><p>　　e.可以簡(jiǎn)便地消除工件的六個(gè)自由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠定位。</p><p>　　f.有同時(shí)加工零件兩個(gè)表面的可能，能高

100、度集中工序。</p><p>　　被加工零件為ZH1105型氣缸體屬箱體類零件，本道工序?yàn)槿嫱瑫r(shí)鉆孔，加工工序集中、精度要求高，故選用“三平面”定位方法，采用“三平面”定位方法，能夠保證工件的鉆孔位置精度要求，同時(shí)便于工件裝夾，又有利于鏜模的設(shè)計(jì)與制造。</p><p>　　本機(jī)床所加工的零件以底面、左面和后面為定位基面。</p><p><b>　　3

101、.2.3導(dǎo)向裝置</b></p><p>　　導(dǎo)向裝置的作用在于保證刀具對(duì)于工件的正確位置；保證各刀具相互間的正確位置和提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。固定式導(dǎo)套有三個(gè)元件組成：壓套螺釘，可換導(dǎo)套和中間套。導(dǎo)套的主要參數(shù)包括：導(dǎo)套的直徑和公差配合，導(dǎo)套的長(zhǎng)度，導(dǎo)套至工件端面的距離。導(dǎo)套的配合間隙對(duì)于孔的位置精度有很大的影響，為了提高位置精度，應(yīng)適當(dāng)提高導(dǎo)套的制造精度和選用較緊配合。S195柴油機(jī)三面鏜組合機(jī)床

102、的導(dǎo)套數(shù)量很多，在檢驗(yàn)機(jī)床的總裝精度時(shí)，不是逐次的全部檢查每個(gè)部位上主軸與導(dǎo)套間的不同軸度，而是適當(dāng)?shù)剡x取兩個(gè)孔位較遠(yuǎn)的導(dǎo)套作為檢查部位，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意相應(yīng)位置的部位選用導(dǎo)套，使中間套的長(zhǎng)度與其孔位之比L/D≥3，以便使該孔可靠的插入檢驗(yàn)棒，作為機(jī)床總裝時(shí)檢查主軸與導(dǎo)套間的不同軸度使用。</p><p>　　S195柴油機(jī)三面鏜孔組合機(jī)床要求位置精度相對(duì)較高，通常可達(dá)±0.05mm，而且應(yīng)使導(dǎo)接近加

103、工表面，力求選用較高的精度和較緊的配合，一般采用長(zhǎng)導(dǎo)套。在鏜模上安裝導(dǎo)向裝置，裝配技術(shù)要求包括：導(dǎo)向孔中心至工件定位基面的距離允差，各導(dǎo)向裝置相應(yīng)的導(dǎo)向孔的不同軸度允差，各導(dǎo)向裝置上相應(yīng)的導(dǎo)向孔的中心連線對(duì)工件定位基面的不平行度允差以及各導(dǎo)向孔的中心連線對(duì)鏜模定位的位置精度。</p><p>　　S195柴油機(jī)機(jī)體的三面鏜組合機(jī)床的刀具導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)在鏜模板上的，由于是大批生產(chǎn)，所以采用可換式導(dǎo)套，是刀具在導(dǎo)套內(nèi)工

104、作。</p><p>　　導(dǎo)套的配合間隙對(duì)于孔的位置精度有較大的影響。為了提高加工的精度，就選擇較緊的配合。</p><p>　　3.3 夾緊方案的確定</p><p>　　3.3.1 夾緊裝置的確定</p><p>　　A. 夾緊裝置的組成</p><p>　　典型的夾緊裝置是由力源裝置、中間傳力機(jī)構(gòu)、夾緊元件與夾緊

105、機(jī)構(gòu)組成。</p><p>　　本次所設(shè)計(jì)的鏜模，其液壓缸便是一種力源裝置，壓板即為夾緊元件。各部分的相互關(guān)系，可用圖2.4所示方框圖表示。</p><p>　　圖2.4 夾緊裝置組成的方框圖</p><p>　　B.夾緊裝置設(shè)計(jì)的基本要求</p><p>　　a.夾緊裝置的結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，制造要容易，盡量做到體積小、重量輕，并有足夠的強(qiáng)度。&l

106、t;/p><p>　　b.夾緊動(dòng)作要迅速，操作方便，使用安全，應(yīng)有足夠的夾緊行程和裝卸工件的時(shí)間。</p><p>　　c.夾緊力的大小要恰當(dāng)，要保證在加工中工件不產(chǎn)生位移和振動(dòng)。</p><p>　　3.3.2 夾緊力的確定</p><p>　　確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小時(shí)要分析工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工要求，切削力和其它外力作用工件的情況，以及

107、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置方式。</p><p>　　夾緊力的計(jì)算由于受多方面工藝因素的影響，計(jì)算起來比較復(fù)雜，一般只能粗略估算。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)可假定工藝系統(tǒng)是剛性的，只考慮切削力和切削力矩對(duì)夾緊力的影響。</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[9] ,夾緊力的近似計(jì)算公式為；</p><p>　　（3-2）

108、 </p><p>　　式中 K--安全系數(shù)；</p><p><b>　　F--切削力；</b></p><p>　　--夾緊元件與工件間的摩擦系數(shù)；</p><p>　　--工件與鏜模支承面間摩擦系數(shù)。</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[9]表2.2-1查得安全系數(shù)按下式計(jì)算</p&g

109、t;<p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中 ~為各種因素的安全系數(shù)，</p><p>　?。嚎紤]工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù)，取=1.2；</p><p><b>　?。杭庸ば再|(zhì)，取；</b></p><p>　?。旱毒哜g化程度，取=1.0；<

110、/p><p>　?。呵邢魈攸c(diǎn)，取=1.0；</p><p>　?。簥A緊力的穩(wěn)定性，?。?lt;/p><p>　?。菏謩?dòng)夾緊時(shí)手柄位置 ，?。?lt;/p><p>　?。簝H有力矩使工件回轉(zhuǎn)時(shí)工件與支承面的接觸情況，取=1.5。</p><p>　　=1.2×1.2×1.0×1.0×1.0

111、15;1.0×1.5</p><p><b>　　=2.16</b></p><p>　　查文獻(xiàn)[3]表3-34摩擦系數(shù)取0.2,取0.2。</p><p>　　根據(jù)前面1.3.3節(jié)切削力的計(jì)算結(jié)果，取F=4355.7N</p><p>　　上面夾緊油缸夾緊力為：</p><p>　　3

112、.3.3氣缸的選擇與計(jì)算</p><p>　　氣缸的系統(tǒng)工作壓力大小選擇要根據(jù)活塞作用力的大小和設(shè)備類型確定，可參考[3]P860表3.6-6和表3.6-7（機(jī)床鏜模手冊(cè)），則氣缸直徑：</p><p>　　D=(mm) （3-4）</p><p>　　式中 P--活塞最大作用力(N) </p>

113、;<p>　　p—?dú)飧坠ぷ鲏毫?MPa),取p=5.0 MPa</p><p><b>　　D=</b></p><p><b>　　=77.5mm</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)所用氣缸采用通用件。根據(jù)文獻(xiàn)[3]查表1-5-20，選用氣缸直徑為90mm，氣缸型號(hào)為T5019I。</p>&

114、lt;p><b>　　3.4夾具體的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　夾具體采用鑄造的箱體結(jié)構(gòu)，各邊的厚度取35mm，保證有足夠的支承力。同時(shí)還有足夠的剛性，鏜加工時(shí)不致引起鏜模底向一邊歪斜，引起工件誤差加大。夾具體和機(jī)床通過螺母和定位銷連接，定位銷使的夾具體固定準(zhǔn)確，保證鏜模對(duì)工件有可靠的定位，鏜模板與夾具體是通過螺釘和定位銷固定的。</p><p>　　本設(shè)

115、計(jì)中的夾具體材料為HT200，基本尺寸為：1000×1116 ×380mm，夾具體底部設(shè)計(jì)排屑裝置，具體見鏜模裝配圖CJTTJ195-03。</p><p><b>　　3.5 誤差分析</b></p><p>　　由于一批零部件在鏜模上定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一樣，加工后，各工體的加工尺寸必然不一樣，形成誤差。</p>&

116、lt;p>　　用鏜模裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件精度的因素很多，與鏜模有關(guān)的因素如圖2.3所示：</p><p><b>　　圖2.3誤差分析圖</b></p><p>　　A.分別計(jì)算加工端面尺寸的誤差和垂直度為0.06mm這兩項(xiàng)誤差。</p><p><b>　　a.定位誤差</b></p&

117、gt;<p>　　基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差</p><p>　　在機(jī)械加工系統(tǒng)中無影響加工精度的其他因素，加工尺寸的定位誤差為0，即△D=0。垂直度0.06的定位誤差△D=0。</p><p><b>　　b.對(duì)刀誤差△r</b></p><p>　　加為刀具相對(duì)于對(duì)刀或?qū)蛟奈恢镁_而造成直接經(jīng)濟(jì)損的加工誤差。</

118、p><p>　　c.鏜模的安裝誤差△A</p><p>　　因?yàn)殓M模在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差。本組合機(jī)床的鏜模的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差。</p><p><b>　　d.鏜模誤差△E</b></p><p>　　因?yàn)殓M模上的定位元件，對(duì)刀元件或?qū)蛟鞍惭b基面三者間（包括導(dǎo)向件和導(dǎo)向元件之間）的位置不