多轴箱设计说明书.doc

前言 1 绪论.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.1 机床在国民经济的地位及其发展简史.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.3 组合机床设计的目的、内容、规定.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.3.1 设计的目的.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.3.2 设计内容.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.3.3 设计规定.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.4 组合机床的设计环节.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.4.1 调查研究.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.4.2 拟定方案.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.4.3 工作图设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。2 零件分析.错误错误!未定义书签。未定义书签。2.1 零件的结构特点及其技术规定.错误错误!未定义书签。未定义书签。2.1.1 零件结构特点.错误错误!未定义书签。未定义书签。2.1.2 技术规定.错误错误!未定义书签。未定义书签。2.2.零件的生产批量及其机床的使用.错误错误!未定义书签。未定义书签。2.2.1 零件的生产批量.错误错误!未定义书签。未定义书签。2.2.2 机床的使用条件.错误错误!未定义书签。未定义书签。2.3 零件工艺方案.错误错误!未定义书签。未定义书签。1.3.1 生产工艺方案.错误错误!未定义书签。未定义书签。3 组合机床的总体设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.1 组合机床方案的制定.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.1.1 制定工艺方案.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.1.2 拟定组合机床的配置形式和结构方案。错误错误!未定义书签。未定义书签。3.2 拟定切削用量及选择刀具.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.2.1 拟定工序间余量.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.2.2 选择切削用量.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.2.3 拟定切削力、切削扭矩、切削功率.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.2.4 选择刀具结构.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.3 钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.3.1 被加工零件工序图.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.3.2 加工示意图.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.3.3 机床联系尺寸图.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.3.4 生产率计算卡.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.4 多轴箱的设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.4.1 绘制多轴箱设计原始依据图.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.4.2 齿轮模数选择.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.4.3 多轴箱的传动设计.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.4.4 绘制传动系统图.错误错误!未定义书签。未定义书签。3.4.5 传动零件的校核.错误错误!未定义书签。未定义书签。2.5 拟定机械重块平衡机构.错误错误!未定义书签。未定义书签。4 结论.错误错误!未定义书签。未定义书签。参考文献.错误错误!未定义书签。未定义书签。致谢.错误错误!未定义书签。未定义书签。前 言 组合机床是以通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干中工件按预先拟定的工序进行加工的机床。它可以对工件进行多刃多轴多面多工位同时加工。在组合机床上可以完毕钻孔、扩孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及液压等工序，随着组合机床的发展它能完毕的工艺范围将日益扩大。组合机床所使用的通用部件具有特定功能，按标准化、系列化、通用化原则设计制造的组合机床基础部件，每种通用部件有合理的规格尺寸系列，有合用的技术参数和完善的配套关系。组合机床与通用机床、其它机床比较具有以下特点：（1）组合机床上的通用部件和特性零件越占所有机床零部件的 70%-80%，因此设计和制造周期短，经济效益好。（2）用于组合机床采用多刀加工，机床自动化限度高，因此比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。（3）组合机床的通用部件是通过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂家成批生产，它与一般专用机床比较，其结构稳定，工作可靠，使用和维修容易。（4）组合机床加工工件，采用专用夹具，组合刀具和导向装置等，产品加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平规定不高。（5）当机床被加工的产品更新时，专用机床的大部分的部件报废，组合机床的通用部件是根据国家检查设计的，并等效于国际检查，因此其通用部件可以反复使用，不必另行设计和制造。（6）组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模和自动化生产需要。目前，我国组合机床以广泛用于大批量生产和使用，例如：汽车、拖拉机、柴油机等。1 1 绪论绪论 1.1 1.1 机床在国民经济的地位及其发展简史机床在国民经济的地位及其发展简史 现代社会中，人们为了高效、经济地生产各种高质量产品，日益广泛的使用各种机器、仪器和工具等技术设备与装备。为制造这些技术设备与装备，又必须具有各种加工金属零件的设备，诸如铸造、锻造、焊接、冲压和切削加工设备等。由于机械零件的形状精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前重要靠切削加工的方法来达成，特别是形状复杂、精度规定高和表面粗糙度规定小的零件，往往需要在机床上通过几道甚至几十道切削加工工艺才干完毕。因此，机床是现代机械制造业中最重要的加工设备。在一般机械制造厂中，机床所担负的加工工作量，约占机械制造总工作量的 40%60%，机床的技术性能直接影响机械产品的质量及其制造的经济性，进而决定着国民经济的发展水平。可以这样说，假如没有机床的发展，假如不具有今天这样品种繁多、结构完善和性能精良的各种机床，现代社会目前所达成的高度物质文明将是不可想象的。一个国家要繁荣富强，必须实现工业、农业、国防和科学技术的现代化，这就需要一个强大的机械制造业为国民经济各部门提供现代化的先进技术设备与装备，即各种机器、仪器和工具等。然而，一个现代化的机械制造业必须要有一个现代化的机床制造业做后盾。机床工业是机械制造业的“装备部”、“总工艺师”，对国民经济发展起着重大作用。因此，许多国家都十分重视本国机床工业的发展和机床技术水平的提高，使本国国民经济的发展建立在坚实可靠的基础上。机床是人类在长期生产实践中，不断改善生产工具的基础上生产的，并随着社会生产的发展和科学技术的进步而渐趋完善。最原始的机床是木制的，所有运动都是由人力或畜力驱动，重要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它们事实上并不是一种完整的机器。现代意义上的用于加工金属机械零件的机床，是在18 世纪中叶才开始发展起来的。当时，欧美一些工业最发达的国家，开始了从工场手工业向资本主义机器大工业生产方式的过度，需要越来越多的各种机器，这就推动了机床的迅速发展。为使蒸汽机的发明付诸实用，1770 年前后创制了镗削蒸汽机汽缸内孔用的镗床。1797 年发明了带有机动刀架的车床，开创了用机械代替人手控制刀具运动的先声，不仅解放了人的双手，并使机床的加工精度和工效起了一个奔腾，初步形成了现代机床的雏型。续车床之后，随着机械制造业的发展，其他各种机床也陆续被创制出来。至 19 世纪末，车床、钻床、镗床、刨床、拉床、铣床、磨床、齿轮加工机床等基本类型的机床已先后形成。上世纪初以来，由于高速钢和硬质合金等新型刀具材料相继出现，刀具切削性能不断提高，促使机床沿着提高主轴转速、加大驱动功率和增强结构刚度的方向发展。与此同时，由于电动机、齿轮、轴承、电气和液压等技术有了很大的发展，使机床的转动、结构和控制等方面也得到相应的改善，加工精度和生产率显著提高。此外，为了满足机械制造业日益广阔的各种使用规定，机床品种的发展也与日俱增，例如，各种高效率自动化机床、重型机床、精密机床以及适应加工特殊形状和特殊材料需要的特种加工机床相继问世。50 年代，在综合应用电子技术、检测技术、计算技术、自动控制和机床设计等各个领域最新成就的基础上发展起来的数控机床，使机床自动化进入了一个崭新的阶段，与初期发展的仅合用于大批大量生产的纯机械控制和继电器接触器控制的自动化相比，它具有很高柔性，即使在单件和小批生产中也能得到经济的使用。综观机床的发展史，它总是随着机械工业的扩大和科学技术的进步而发展，并始终围绕着不断提高生产效率、加工精度、自动化限度和扩大产品品种而进行的，现代机床总的趋势仍然是继续沿着这一方向发展。我国的机床工业是在 1949 年新中国成立后才开始建立起来的。解放前，由于长期的封锁统治和 19 世纪中叶以后帝国主义的侵略和掠夺，我国的工农业生产非常落后，既没有独立的机械制造业，更谈不上机床制造业。至解放前夕，全国只有少数城市的一些规模很小的机械厂，制造少量简朴的皮带车间、牛头刨床和砂轮等；1949 年全国机床产量仅 1000 多台，品种不到 10 个。解放后，党和人民政府十分重视机床工业的发展。在解放初期的三年经济恢复时期，就把一些本来的机械修配厂改建为专业厂；在随后开始的几个五年计划期间，又陆续扩建、新建了一系列机床厂。通过 50 数年的建设，我国机床工业从无到有，从小到大，现在已经成门类比较齐全，具有一定实力的机床工业体系，能生产 5000 多种机床通用品种，数控机床 1500 多种；不仅装备了国内的工业，并且每年尚有一定数量的机床出口。我国机床行业的发展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，与世界先进水平相比，尚有较大差距。为了适应我国工业、农业、国防和科学技术现代化的需要，为了提高机床产品在国际市场上的竞争能力，必须进一步开展机床基础理论研究，加强工艺实验研究，大力开发精密、重型和数控机床，使我国的机床工业尽早跻身于世界先进行列。1.3 1.3 组合机床设计的目的、内容、规定组合机床设计的目的、内容、规定 1.3.11.3.1 设计的目的设计的目的 组合机床毕业设计，其目的在于通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计，使我们在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案的分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文献和查阅资料等方面的综合训练，树立对的的设计思想，掌握基本的设计方法，培养基本的设计方法，并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。1.3.2 1.3.2 设计内容设计内容 (1)运动设计 根据给定的被加工零件，拟定机床的切削用量，通过度析比较拟定传动方案和传动系统图，拟定传动副的传动比及齿轮的齿数，并计算主轴的实际转速与标准的相对误差。(2)动力设计 根据给定的工件，初算传动轴的直径、齿轮的模数；拟定动力箱；计算多轴箱尺寸及设计传动路线。完毕装配草图后，要验算传动轴的直径，齿轮模数否在允许范围内。还要验算主轴主件的静刚度。(3)结构设计 进行主运动传动轴系、变速机构、主轴主件、箱体、润滑与密封等的布置和机构设计。即绘制装配图和零件工作图。(4)编写设计说明书 1.3.3 1.3.3 设计规定设计规定 评价机床性能的优劣，重要是根据技术经济指标来鉴定的。技术先进合理，亦即“质优价廉”才会受到用户的欢迎，在国内和国际市场上才有竞争力。机床设计的技术经济指标可以从满足性能规定、经济效益和人机关系等方面进行分析。1.4 1.4 组合机床的设计环节组合机床的设计环节 1.4.11.4.1 调查研究调查研究 研究市场和用户对设计组合机床的规定，然后检索有关资料。其中涉及情报、预测、实验研究成果、发展趋势、新技术应用以及相应的图纸资料等。甚至还可以通过网络检索技术查阅先进国家的有关资料和专利等。通过对上述资料的分析研究，拟订适当的方案，以保证机床的质量和提高生产率，使用户有较好的经济效益。1.4.1.4.2 2 拟定方案拟定方案 通常可以拟定出几个方案进行分析比较。每个方案涉及的内容有：工艺分析、重要技术参数、总布局、传动系统、液压系统、控制操作系统、电系统、重要部件的结构草图、实验结果及技术经济分析等。在制定方案时应注意以下几个方面：（1）当使用和制造出现矛盾时，应先满足使用规定，另一方面才是尽也许便于制造。要尽量用先进的工艺和创新的结构；（2）设计必须以生产实践和科学实验为依据，凡是未经实践考验的方案，必须通过实验证明可靠后才干用于设计；（3）继承与发明相结合，尽量采用先进工艺，迅速提高生产力，为实现四个现代化服务。注意吸取前人和国外的先进经验，并在此基础上有所发明和发展。1.4.3 1.4.3 工作图设计工作图设计 一方面，在选定工艺方案并拟定机床配置形式、结构方案基础上，进行方案图纸的设计。这些图子涉及：被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和生产率计算卡，统称“三图一卡”设计。并初定出主轴箱轮廓尺寸，才干拟定机床各部件间的互相关系。另一方面，绘制机床的总装图、部分部件装配图、液压系统图、PLC 接线图和梯形图。然后，整理机床有关部件与重要零件的设计计算书，编制各类零件明细表，编写机床说明书等技术文献。最后，对有关图纸进行工艺审查和标准化审查。2 零件的工艺规程 2.1.1 零件的分析 零件类箱体是机器式部件的基础零件，它把有关零件联结成一个整体，使这些零件对的的相对位置，因此能协调的工作，因此箱体零件的制造精度将直接影响机器的装配质量，进而影响机器的使用性能和寿命，因此箱体具有较高的技术规定。题目所给的零件是蜗杆的减速器的上机盖，机盖与机座相连接，使传动部分密封，且具有良好的润滑性。2.1.2 零件的工艺分析 1 以 6-M6-7H 为中心的加工表面。这一组加工表面涉及机盖的上端面和 M6的 6 个螺纹孔。2 以160 为中心的加工表面。这一组表面涉及以机座相联接的结合面，粗糙度为 1.6，尺寸为18 的 4 个孔，并且锪平35 的凸台，尚有 2 个10 的圆销孔，4 个17 的孔。3 以下底面为加工的表面，加工机盖160 的 2 端面，以机座配合加工尺寸为140 的孔并倒角，12 的 6 个螺纹孔并攻丝。2.1.3 拟定毛坯的制造形式 由于铸铁容易成型，切削性能好，价格低廉，且抗震性和耐磨性也较好，因此该机盖的材料选用的是牌号 HT200，由于零件的年销量较多，达成大批量生产，采用金属机器造型，这对提高生产率，保证加工质量也是有利的。2.1.4 基准的选择 定位基准有粗基准和精基准之分，通常先拟定粗基准，然后拟定精基准。a)粗基准的选择 粗基准的选择重要影响不加工表面与加工表面的互相位置精度，以及加工表面的余量分派。选择粗基准时必须注意以下几个问题：1.假如必须一方面保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置精度规定，应以不加工表面作为粗基准。假如工件上由很多不需加工的表面，则应以其中与加工表面的位置精度规定较高的表面作为粗基准。2.必须一方面保证工件上的某种要表面的加工余量均匀，则应选择该表面作为粗基准。3.选作粗基准的表面应尽量平整光洁，不应有飞边、浇口、冒口等缺陷。4.粗基准一般只能使用一次。对于一般的轴类零件而言，以外圆做为粗基准，是完全合理的。但对本零件来说，以机盖的下底面作为粗基准 b)精基准的选择 精基准的选择应重保证零件的加工精度，特别是加工表面的互相位置精度来考虑，同时也要考虑到装夹方便，夹具结构方便。选择精基准应遵循下列原则：1.“基准重合”原则 即应尽也许选用设计基准作为精基准。这样可以避免由于基准不重合而引起的误差。2.“基准统一”原则 即应尽也许选择加工工件的多个表面时都能使用的一组定位基准作为精基准。这样就便于保证各加工表面的互相位置精度，避免基准变换说产生的误差，并能简化夹具的设计制造。3.“互为基准”原则 当两个表面互相位置精度以及他们自身的尺寸与形状精度都规定很高时，可以采用互为基准的原则，反复多次进行加工。4.“自为基准”原则 有些精加工或光整加工工序规定加工余量小而均匀，再加工时就应尽量选择加工表面自身作为精基准，而该表面与其他表面之间的位置精度则有先行工序保证。精基准的选择重要应当考虑基准重合问题，当设计基准与工序基准不重合时，应当进行尺寸换算 2.1.5 制定工艺路线 拟定机械加工工序，要依照“先粗后精，先主后次，先面后孔”加工箱体零件的原则。必要的热解决，检查等辅导工序安排在各加工段之间。加工工序的方案如（表 1.1）机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 姓名：产品名称 零件名称 共 1 页 第 1 页材 料 牌 号 HT200 毛 坯 种 类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工序名称 工序内容 设 备 工 艺 装 备 工 时 准 终 单 件 铸造、清砂、热解决、涂漆 毛坯铸成形；清除浇注系统，冒口，型砂，飞边，飞刺等；人工时效解决；非加工面涂防锈漆 粗铣、精铣顶面 以底面及孔为定位，按线找正，装夹工件，铣面留余量 0.5-0.8mm 立式铣床 粗铣、半精铣、精铣底面 以顶面为定位并用钻用液压装置夹紧，分三部铣底面 立式铣床 粗铣、精铣160 两端面 铣160 两端面，分为粗铣和精铣两部分 立式铣床 钻、攻 6-M6-7H 钻攻 6-M6-7H 组合机床 钻 钻 417 的孔 组合机床 钻 钻 418 的孔 组合机床 锪 锪平35 凸台 组合机床 钻、攻 钻圆销孔10、攻丝 M16-7H 组合机床 钻、攻 钻孔 6-12 的孔、攻丝 6M12 组合机床 粗镗、精镗 粗镗140 的孔 倒角 倒角 245 表 1.1 2.3 机械加工余量及工序尺寸的拟定 根据上述原始资料及加工工艺，分析拟定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：2.3.1 毛坯的外廓尺寸拟定 考虑其加工外廓尺寸为 500290185mm，铸件的材料为 HT200。根据 机械加工工艺手册中查得公差等级 CT,机械加工余量 RMA。由公式22CTRMAFR 得 毛坯长：mmR5.5082532500 宽：mmR2.29724.45.22290 高：mmR0.1912422185 则毛坯的外轮廓尺寸为：0.1912.2975.508 2.3.2 重要平面加工的工序尺寸及加工余量 为了保证加工后的工件的尺寸，在铣削工面时，工序 4 和工序 7 的铣削深度为 3mm 工序 9 的铣削深度为 3.85mm 2.3.3 加工的工序尺寸及加工余量 1攻钻 6-M6-7H 孔 钻孔6mm 2Z=6mm mmp15 攻丝 M6 2.钻孔锪平 4*17孔 钻孔mm17 2Z=17mm mmp15 锪平mm35 2Z=35mm mmp1 3.钻孔锪平 4*18孔 钻孔mm18 2Z=mm18 mmp60 锪平mm35 2Z=mm35 mmp1 4.攻钻 6-M12-7H 孔 钻孔mm12 2Z=mm12 mmp30 攻丝 M12 2.4 拟定切削用量及基本工时 2.4.1 工序 铣上端面铣上端面（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工条件：粗铣机盖上端面，保证尺寸mm185 刀具：采用高速钢镶齿三面铣刀，mmdw225，齿数20z，则min3822514.37.210001000rdvnws 量具：卡尺（2）计算铣削用量 拟定进给量f：根据机械加工工艺手册，拟定 齿mmfz08.0 切削速度：参考有关手册，拟定smmv45.0，即 27minmm，采用 X63 卧式铣床，根据机 床使用说明书（见工艺手册）取min5.37rnw 故实际切削速度为 min5.2610002525.371000mmndvww 当min5.37rnw时，工作台的每分钟进给量mf应为：min605.372008.0mmnzffwzm 在机床说明书中刚好有60mfminmm，故直接选用该值。由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必通过整个工件，用作图法，可得行程mmlll54021 故机动工时为：min96054021mmflllt=540s 辅助时间为：sttmf8154015.015.0 其他时间计算：sttxb26.37)81540(%6 故工序时间：min111xbfmdjttttt 2.4.2 工序 铣结合面铣结合面（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工条件：粗铣机盖底面，保证尺寸 505mm 刀具：采用高速钢镶齿三面铣刀，mmdw225，齿数20z，则min3822514.37.210001000rdvnws 量具：卡尺（2）计算铣削用量 拟定进给量f：根据机械加工工艺手册，拟定 齿mmfz08.0 切削速度：参考有关手册，拟定smmv45.0，即 27minmm，采用 X63 卧式铣床，根据机 床使用说明书（见工艺手册）取min5.37rnw 故实际切削速度为 min5.2610002525.371000mmndvww 当min5.37rnw时，工作台的每分钟进给量mf应为：min605.372008.0mmnzffwzm 在机床说明书中刚好有60mfminmm，故直接选用该值。由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必通过整个工件，用作图法，可得行程mmlll80021 故机动工时为：min3.136080021mmflllt=798s 辅助时间为：sttmf12079815.015.0 其他时间计算：sttxb55)120798(%6 故工序时间：min2.161xbfmdjttttt 2.4.3 工序 铣机盖两端面铣机盖两端面（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工条件：粗铣机盖上端面，保证尺寸mm310 刀具：采用高速钢镶齿三面铣刀，mmdw225，齿数20z，则min3822514.37.210001000rdvnws 量具：卡尺（2）计算铣削用量 拟定进给量f：根据机械加工工艺手册，拟定 齿mmfz08.0 切削速度：参考有关手册，拟定smmv45.0，即 27minmm，采用 X63 卧式铣床，根据机 床使用说明书（见工艺手册）取min5.37rnw 故实际切削速度为 min5.2610002525.371000mmndvww 当min5.37rnw时，工作台的每分钟进给量mf应为：min605.372008.0mmnzffwzm 在机床说明书中刚好有60mfminmm，故直接选用该值。由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必通过整个工件，用作图法，可得行程mmlll12521 故机动工时为：min08.26012521mmflllt=125s 辅助时间为：sttmf8.1812515.015.0 其他时间计算：sttxb6.8)8.18125(%6 故工序时间：min54.21xbfmdjttttt 2.4.4 工序 钻攻螺纹钻攻螺纹 6-M6-7H 工件材料：灰铸铁 加工规定：攻钻 6 个公制螺纹 M6mm，攻钻 6M6mm 的孔 机床：组合机床 刀具：5mm 的麻花钻，M6 丝锥 a)钻 6-6mm 的孔：rmmf4.0 根据切削手册，查得切削速度为 min18mmv 故 min4.955614.31810001000rdvnws 根据机床说明书取min750rnw 故实际切削速度为 min13.141000750614.31000mmndvww min618.06103.061mmtt=37s 辅助时间为：sttmf55.53715.015.0 其他时间计算：sttxb5.2)55.537(%6 故单件时间：stttttxbfmdj451 b)攻 6-M6mm 孔 min61.0mmsmmv min238rns 按机床选取min195rnw，则9.4vminmm 运用作图法得mml19，mml91，mml32 min95.0611953166211fnlllttwmm 辅助时间为：sttmf5.85715.015.0 其他时间计算：sttxb4)5.857(%6 故单件时间：stttttxbfmdj5.691 故总时间 T=69.5+45=114.5s 2.4.5 工序 钻 4*18孔 工件材料：灰铸铁 加工规定：钻 4 个直径为 18mm 的孔 机床：组合机床 刀具：采用 13-18mm 的麻花钻头走刀两次，扩孔钻 18mm 走一次 量具：内径百分表 拟定进给量：根据切削手册rmmf47.039.0，由于本零件在加工mm25低刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则：rmmf35.025.075.0)47.039.0(根据钻床说明书现取 rmmf25.0 根据切削手册，查得切削速度为 min18mmv 故 min2 2 92 51 4.31 81 0 0 01 0 0 0rdvnws 根据机床说明书取min195rnw 故实际切削速度为 min1510001952514.31000mmndvww 由于mml19，mml91，mml32，故 min6.025.019531211fnllltwm 以上为钻一孔的加工时间，故 机动工时为：sttmm08.58635.081 辅助时间为：sttmf8.4530515.015.0 其他时间计算：sttxb21)8.45305(%6 故单件时间：min2.61xbfmdjttttt 2.4.6 工序 锪平35 凸台（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工规定：用带有锥度 90 度的锪钻锪轴承孔内边沿，倒角 445 度 机床：组合机床 刀具：32-35 的锪刀（2）计算钻削用量 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔时相同，wn=195r/min 拟定进给量：f=0.25mm/r（工艺手册）故机动加工时间：根据切削手册查得切削速度为 min18mmv 所以 min2 4 52 11 4.31 81 0 0 01 0 0 0rdvnws 故实际切削速度为 min5.610001951014.31000mmndvww 由于 mml18，mml101，mml32 机动工时：sfnllltwm2.4min07.05.01953121 辅助时间为：ft=0.15tm=0.15 4.2=0.6s 其他时间计算：bt+xt=6%(4.2+0.6)=0.3s 由于要锪 4 个凸台，故单件生产时间：1djt=4（mt+ft+bt）=4（4.2+0.6+0.3）=20.4s 2.4.7 工序 钻圆销孔10 工件材料：灰铸铁 加工规定：钻 2 个直径为 11mm 的孔 机床：组合机床 刀具：采用 10mm 的麻花钻头走刀两次 量具：内径百分表 拟定进给量f：根据切削手册 rmmf5.0 根据切削手册查得切削速度为 min18mmv 所以 min25.5731014.31810001000rdvnws 故实际切削速度为 min55.2310007501014.31000mmndvww 由于 mml19，mml91，mml32 故 min083.05.075031211fnllltwm 以上为钻一孔的加工时间，故 机动工时为：min165.02083.021mmtt 辅助时间为：sttmf5.19.915.015.0 其他时间计算：sttxb7.0)5.19.9(%6 故单件时间：stttttxbfmdj1.121 钻攻螺纹 4-M16-7H 工件材料：灰铸铁 加工规定：攻钻 4 个公制螺纹 M16mm（1）攻钻 6M16mm 的孔 机床：组合机床 刀具：15mm 的麻花钻 M16 丝锥 a)钻 4-16mm 的孔：拟定进给量f：根据切削手册 rmmf9.0 根据切削手册，查得切削速度为 min20mmv 故 min1.3 9 81 61 4.32 01 0 0 01 0 0 0rdvnws 根据机床说明书取 min450rnw 故实际切削速度为 min6.2210004501614.31000mmndvww 由于 mml18，mml81，mml42 min074.09.045030211fnllltwm 以上为钻一孔的加工时间，故 机动工时为;min296.04074.041mmtt 辅助时间为：sttmf7.28.1715.015.0 其他时间计算：sttxb2.1)7.28.17(%6 故单件时间：stttttxbfmdj7.211 b)攻 6-M16mm 孔 min61.0mmsmmv min238rns 按机床选取min195rnw，则9.4vminmm 运用作图法得 mml18，mml81，mml42 min038.0411953044211fnlllttwmm 辅助时间为：sttmf35.03.215.015.0 其他时间计算：sttxb16.0)35.03.2(%6 故单件时间：stttttxbfmdj8.21 故工序总时间：T=372+2.8+12.1+20.4=407s 2.4.8 工序 钻攻螺纹钻攻螺纹 6-M12 工件材料：灰铸铁 加工规定：钻 6 个直径为 12mm 的孔 机床：组合机床 刀具：12 的麻花钻头，M6 丝锥 量具：内径百分表 a)钻 6-12mm 的孔 拟定进给量f：根据机械加工工艺手册，拟定 rmmf8.0 根据切削手册，查得切削速度为 min18mmv 故 min7.4 7 71 21 4.31 81 0 0 01 0 0 0rdvnws 根据机床说明书取 min450rnw 故实际切削速度为 min96.1910004501214.31000mmndvww 由于mml30，mml151，mml52 故 min138.08.045050211fnllltwm 以上为钻一孔的加工时间，故 机动工时为：min8 2 8.061 3 8.061mmtt=49.7s 辅助时间为：sttmf5.77.4915.015.0 其他时间计算：sttxb4.3)5.77.49(%6 故单件时间：stttttxbfmdj6.601 b)攻 6-M12mm 孔 min61.0mmsmmv min238rns 按机床选取 min195rnw，则9.4vminmm 运用作图法得 mml30，mml151，mml52 min023.068.04505066211fnlllttwmm 辅助时间为：sttmf2.038.115.015.0 其他时间计算：sttxb24.0)2.038.1(%6 故单件时间：stttttxbfmdj8.11 故工序总时间：T=1.8+60.6=62.4s 2.4.9 工序 粗镗（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工规定：粗镗140mm 轴孔，留加工余量 0.5mm，加工 2mm 机床：加工中心 刀具：YT30 镗刀 量具：内径百分表（2）计算镗削用量 粗镗孔至 139.5mm 单边余量 Z=0.5mm，切削深度mmap2，走刀长度分别为l=140mm。拟定进给量 f：根据工艺手册拟定 zmmfz4.0 参考有关手册，拟定 min36mmv min6.1 1 41 0 014.33610001000rdvnws 根据资料，取 min100rnw 故加工轴孔 机动时间为：min6.34.01 0 0431 4 021fnllltw 辅助时间为：min54.06.315.015.0mftt 其他时间计算：min25.0)54.06.3(%6xbtt 则单件时间为：min39.41xbfmdjttttt 精镗（1）加工条件 工件材料：灰铸铁 加工规定：粗镗140mm 轴孔，留加工余量 0.5mm，加工 2mm 机床：加工中心 刀具：YT30 镗刀 量具：塞规（2）计算镗削用量 粗镗孔至 140mm，切削深度mmap4.0，走刀长度分别为 l=140mm。拟定进给量 f：根据工艺手册拟定 zmmfz2.0 参考有关手册，拟定 min90mmv min6.2 8 61 0 014.39010001000rdvnws 根据资料，取 min2 4 5rnw 故加工轴孔 机动时间为：min12.02.02454314021fnllltw 辅助时间为：min018.012.015.015.0mftt 其他时间计算：min25.0)018.012.0(%6xbtt 则单件总时间为：min1 4 6.01xbfmdjttttt 故工序总时间：T=0.146+4.39=4.536min 3 3 组合机床的总体设计组合机床的总体设计 3.1 3.1 组合机床方案的制定组合机床方案的制定 3.1.13.1.1 制定工艺方案制定工艺方案 零件加工工艺将决定组合机床的加工质量、生产率、总体布局和夹具结构等。所以，在制定工艺方案时，必须计算分析被加工零件图，并进一步现场了解零件的形状、大小、材料、硬度、刚度，加工部位的结构特点加工精度，表面粗糙度，以及定位，夹紧方法，工艺过程，所采用的刀具及切削用量，生产率规定，现场合采用的环境和条件等等。并收集国内外有关技术资料，制定出合理的工艺方案。改变 根据被加工被零件（机盖）的零件图，加工 4 个前端面17 通孔的工艺过程。(1)加工孔的重要技术规定。加工 4 个17 孔。工件材料为 HT200(2)工艺分析 加工该孔时，孔的表面粗糙度为 Ra50 根据组合机床用的工艺方法及能达成的经济精度，可采用如下的加工方案。一次性加工孔，孔径为 17。(3)定位基准及夹紧点的选择 加工此机盖17 的孔，以底面和两端面限制六个自由度。在保证加工精度的情况下，提高生产效率减轻工人劳动量，而工件也是大批量生产，由于夹具在本设计中没有考虑，因此在设计时就认为是人工夹紧。3.1.2 3.1.2 拟定组合机床的配置形式和结构方案拟定组合机床的配置形式和结构方案。(1)被加工零件的加工精度 被加工零件需要在组合机床上完毕的加工工序及应保证的加工精度，是制造机床 方案的重要依据。机盖的加工孔的精度规定不高，可采用钻孔组合机床，工件各孔间的位置精度为 0.1mm,它的位置精度规定不是很高，安排加工时可以在下一个安装工位上对所有孔进行最终精加工。为了加工出表面粗糙度为 Ra50um 的孔。采用提高机床原始制造精度和工件定位基准精度并减少夹压变形等措施就可以了。(2)被加工零件的特点 这重要指零件的材料、硬度加工部位的结构形状，工件刚度定位基准面的特点，它们对机床工艺方案制度有着重要的影响。此减速器箱体的材料是 HT200、孔在顶面呈矩形分布，孔的直径为 17mm。采用多孔同步加工，零件的刚度足够，工件受力不大，振动，及发热变形对工件影响可以不计。一般来说，孔中心线与定位基准面平行且需由一面或几面加工的箱体宜用卧式机床，立式机床适宜加工定基准面是水平的且被加工孔与基准面垂直的工件，而不适宜加工安装不方便或高度较大的细长工件。对大型箱体件采用单工位机床加工较适宜，而中小型零件则多采用多工位机床加工。此零件的加工特点是中心线与定位基准平面是垂直的，并且定位基准面是水平的。孔的分布范围是直线形状，工件比较长，一次钻完，多轴箱体积较大，采用两工位以减小多轴箱的体积，使整个钻床瘦身，因而适合选择立式多工位钻床。(3)零件的生产批量 零件的生产批量是决定采用单工位、多工位、自动线或按中小批量生产特点设计组合机床的重要因素。按设计规定生产大纲为年生产量为 10 万件，从工件外形及轮廓尺寸，为了减少加工时间，采用多轴头，为了减少机床台数，此工序尽量在一台机床上完毕，以提高运用率。(4)机床使用条件 使用组合机床对对车间布置情况、工序间的联系、使用厂的技术能力和自然条件等一定的规定。在根据使用户实际情况来选择什么样的组合机床。综合以上所述：通过对机盖零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术规定、定位、夹紧方式、工艺方法，并定出影响机床的总体布局和技术性能等方面的考虑，最终决定设计四轴头多工位同步钻床。3.2 3.2 拟定切削用量及选择刀具拟定切削用量及选择刀具 3.2.1 3.2.1 拟定工序间余量拟定工序间余量 为使加工过程顺利进行并稳定的保证加工精度，必须合理地拟定工序余量。生产中常用查表给出的组合机床对孔加工的工序余量，由于在本钻床上钻孔后重新安装或在其他多工位机床上加工下道工序，应适当加大余量，以消除转、定位误差的影响。17mm 的孔在钻孔后，直径上工序间余量 00.25mm。3.2.2 3.2.2 选择切削用量选择切削用量 拟定了在组合机床上完毕的工艺内容了，就可以着手选择切削用量了。由于所设计的组合机床为多轴同步加工在大多数情况下，所选切削用量，根据经验比一般通用机床单刀加工低 30%左右多轴主轴箱上所有刀具共用一个进给系统，通常为标准动力滑台，工作时，规定所有刀具的每分钟进给量相同，且等于动力滑台的每