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1、精选学习资料 - - - - - - - - - . . 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 2022 年 5 月 23 日目录第一部分 组合机床总体设计 . 3一、工艺方案的制定 . 31.1 零件工艺基面的挑选. 31.2 加工工艺分析 . 31.3 孔切削用量的挑选. 3二、机床配置型式和结构方案的确定 . 4三、组合机床方案图纸设计 3.1 被加工零件工序图. 4 . 43.2 加工示意图 . 53.2.1加工示意图的编制步骤. 63.3 组合机床生产率的运算. 11 3.3.1生产率的运算和生产率运算卡
2、的绘制. 11 3.4 机床联系尺寸图的绘制. 13 3.4.1机床主要联系尺寸的确定. 14 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 第一部分组合机床总体设计一、工艺方案的制定 1.1 零件工艺基面的挑选 由于被加工零件（缝纫机体）是箱体类零件,所以我挑选了“ 一面二孔” 的定位方法；该方法有以下特点：a、很简便的排除工件的六个自由读,使工件获得稳固的固定位置； b、有同时加工五个面的可能；既能高度集中加工工序,又有利于提高各面上孔的位置精度；c、该方法可以作为从粗加工到精加工的全部工序加工的基准,使整个工艺过
3、程实现基准统一；d、该方法使夹紧便利,夹紧机构简洁；简洁使夹紧力对准支承, 排除夹紧力引起工件变形对加工精度的影响；为了保证零件的加工精度及技术要求,工艺基面必需规定相应的公差；依据缝纫机体零件的大小, 定位销孔径挑选16,太小时,定位销很细,加工中易受力产生较大的变形； 销孔的精度为 2 级,两销孔中心距定为 321 毫米,其公差为 0.06毫米；1.2 加工工艺分析由于被加工零件只需要钻孔,所以该机床只有一个钻孔加工工艺；而且钻孔 深度不大,属于一般钻孔；1.3 孔切削用量的挑选由于该缝纫机体是铸铁件,而且硬度大致在 削用量；. 200241左右,依据下表选取切名师归纳总结 - - - -
4、 - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 表 1 用高速钢钻头加工铸铁件的切削用量加工直径HB=160200 HB=200241 HB=300400 d v 米 分）s转（毫米 / 转）v 米 分）s转（毫米 / 转）v 米 分）s转（毫米 / 转）（毫米）16 1624 0.070.12 1018 0.050.1 512 0.030.08 612 0.120.2 0.10.18 0.080.15 1222 0.20.4 0.180.25 0.150.20 2250 0.40.8 0.250.4 0.200.30 二、机床配置型式和结构方案的确定
5、由于被加工的缝纫机体是一个箱体件,一次只加工一个,生产率要求不是很高,所以我挑选了单工位组合机床,而且该零件孔中心线与定位基准面平行,而且需要同时加工两个面,因此挑选单工位组合机床中的卧式双面组合机床；该机床采纳了固定式夹具,钻孔时采纳固定导向,所以位置精度能达到 0.2毫米；三、组合机床方案图纸设计组合机床的总体设计, 就是针对详细的被加工零件, 在选定的工艺和结构方案的基础上,进行方案图纸设计；这些图纸包括：被加工零件工序图,加工示意图, 生产率运算卡片,机床联系尺寸图等；下面谈谈这些图纸的设计；3.1 被加工零件工序图被加工零件工序图是依据选定的工艺方案,表示在一台机床上或一条自动线上完
6、成的工艺内容、加工部位的尺寸及精度、技术要求、加工用定位基准、夹压 部位、以及被加工零件的材料、 硬度和在本机床加工前毛坯情形的图纸；它是在 原有的工件图基础上, 以突出本机床或自动线加工内容, 加上必要的说明绘制的；它上组合机床设计的主要依据, 也是制造使用时调整机床、 检查精度的重要技术. 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 文件；被加工零件工序图包括以下内容：1在图上应表示出被加工零件的外形,特殊是要设置中间导向时, 应表示出工件内容筋的布置和尺寸,以便检查工件装进夹具是否相碰,以及刀具 通过的可能性；2在
7、图上应表示出加工用基面和夹压的方向及位置,以便依此夹具的支 承、定位及家具系统的设计；3在图上应表示出加工表面的尺寸、精度、光滑度、位置尺寸及精度和 技术条件（包括对上道工序的要求及本机床保证的部分）；4图中仍应注明被加工零件的的名称,编号、材料、硬度以及被加工部 位的余量；下图为 YZJ1637双面卧式钻孔组合机床的被加工零件工序图3.2 加工示意图. 加工示意图是组合机床设计的重要图纸之一,在机床总体设计中占有重要地名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 位；它是设计刀具、夹具、主轴箱以及挑选动力部件的主要资料,
8、同时也是调整机床和刀具的依据；加工示意图, 要反映机床的加工过程和加工方法,并打算浮动夹头或接杆的尺寸,镗杆长度,刀具种类及数量, 刀具长度及加工尺寸, 主轴尺寸及伸出长度,主轴、刀具、导向与工件间的联系尺寸等；依据机床要求的生产率及刀具特点,合理的挑选切削用量,打算动力头的工作循环；加工示意图应绘制成绽开图, 其绘制次序是： 第一按比例绘制工件的外形及 加工部位的绽开图； 特殊留意将那些距离很近的孔严格按比例相邻绘制,以便清 晰看出相邻刀具、导向及工具、主轴等是否相碰；然后,依据工件加工要求及选 定的加工方法绘制刀具,并确定导向形式、位置及尺寸,挑选主轴和接杆；从这些刀具中找出影响其联系尺寸
9、的关键刀具,按其中最长的一根刀具, 从主轴箱到工件间的最小距离来确定全部刀具、导向及工件之间的尺寸关系； 对于采纳浮动夹头的镗孔刀杆, 必需考虑并解决刀杆退出导向时防止下垂的问题,一般是用托架来托住退出的刀杆；因此,在绘制加工示意图时,必需将托架联系尺寸标出；加工示意图仍要绘制出工件加工部位的图形,号码,以便于设计和调整机床；3.2.1 加工示意图的编制步骤1. 刀具的挑选在轴数多时, 必需在孔旁标上依据加工工艺和加工精度的要求,挑选一般刀具；2. 工序间余量的确定 在编制加工示意图的过程中, 要合理的打算工序间的加工余量；关于工序间 加工余量的确定可按下表举荐数值选取；加工工序加工直径（毫米
10、）工序特点工序间余量（直径上） （毫米）扩孔10:20钻孔后扩孔1.52.0 粗扩后精扩0.51.0 铰孔20:50钻孔后扩孔2.02.5 粗扩后精扩1.01.5 10:200.100.20 20:300.150.25 30:500.200.30 0.250.35 50:80. 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 半精镗80:1000.30.4 20:800.71.2 精镗80:1501.01.5 :300.20.25 30:1300.250.4 1300.350.5 3. 导向结构的挑选 组合机床上加工孔时,
11、除用刚性主轴加工的方案外, 其尺寸和位置精度都是依靠夹具导一直保证的； 如何正确地挑选导向结构, 确定导向的参数和精度, 是 设计组合机床的重要内容,也是绘制加工示意图时要解决的问题；（1）导向类型的挑选 由于只需加工小孔, 其导向部分直径较小, 旋转线速度小于 20 米/ 分,所以 采纳固定式导向,刀具或刀杆在导套内既传动又移动,这种导向方法精度较好；（2）导向形式和结构的挑选 依据精度要求比较高,所以选用精密的滚珠轴承的旋转导向；（3）导向数量确定 由于只需钻单层壁上的小孔,所以采纳一个导向；4接杆的挑选 由于钻孔为小孔时, 所以采纳接杆提高加工精度, 削减主轴位置误差和主轴振摆对加工精度
12、的影响；接杆尺寸按下表挑选接杆号DD 1D2LL 1L21 14 20 23 85 21 2 20 18 30 25 3 22 4 24 5 30 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 6 26 22 38 根110 26 7 24 据8 36 30 50 设130 30 计9 34 需10 26 要11 30 选12 32 44 65 择13 36 14 32 15 38 16 46 17 60 48 80 34 18 65 详细挑选如下：主轴外伸尺寸轴号D2/D85 1L1-9 、12、14 22/14 1
13、0 22/14 85 11 22/14 85 13 22/14 85 5切削用量的确定组合机床的正常工作与合理地挑选切削用量,即确定合理的切削速度和工作进给量,有很大关系；切削用量选用的恰当,能使组合机床以最少的停车缺失,最高的生产效率, 最长的刀具寿命和最好的加工质量,产；组合机床上钻孔切削用量的挑选依据表 1；得：也就是多快好省的进行生轴号工切削用量s转序nv1-9 、12、14 钻3.81200 14.3 0.06 10 钻7900 11 0.08 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 11 钻6.970
14、0 15.2 0.1 13 钻6.5700 15.4 0.1 6. 动力头工作循环及其行程的确定动力头工作循环一般包括快速引进、工作进给和快速退回等动作； 但有时仍要有中间停止、多次往复进给以及跳动进给等；这是依据加工工艺详细需要来确定的；（1） 工作进给长度的确定 由于该组合机床上 只完成钻孔工序, 所以只有第一工作进给；工作进给长度应等于被加工部位长度与刀 具切入和切出长度之和；如右图所示；动 力头工作进给的长度是按加工长度最大的 孔来选取；切入长度应依据工件端面的误 差情形确定；切出长度参考下表确定；由 于被加工零件的孔不是通孔,所以无切出长度；工艺方法1钻孔扩孔铰孔镗孔切出长度（毫米）
15、d3 81015 1015 510 3注： d 为钻头直径（毫米）（2） 快速引进长度的确定快速引进是动力头把刀具送到工作进给的位置,其长度按详细工作情形确定；在加工两层或多层壁孔径相同的同心孔系时,可采纳跳动进给的循环进行加工,这样可以缩短工作循环时间；（3） 快速退回长度的确定快速退回的长度等于快速引进和工作进给长度之和；在固定式夹具钻孔的机床上,动力头快速退回的行程, 只要把全部的刀具都退至导套内,不影响工件的装卸就行了；（4） 动力头总行程的确定动力头的总行程除了满意工作循环所需长度外,仍要考虑装卸和调整刀具的便利性；装卸刀具的抱负情形是： 刀具退离导向套外端面的距离,要大于刀杆插入主
16、轴孔内的长度；（一） 加工示意图. 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 上图为 YZJ1637双面卧式钻孔组合机床的加工示意图；工件两个面上的孔相互间有严格的精度要求, 必需采纳固定夹具同时从两面加工的方案,借助精确调整机床来达到要求的不同轴度、的工艺参数：共面度、 不垂直度以及对称性等； 下表为每根轴被 加 工切 削 速每 分 钟进 刀 量孔序号度（米 /转数每转（毫每 分 钟分）（ 转 /米/ 转）（ 毫 米 /分）分）左 1 13.2 900 0.05 70 左 2 14 1200 0.06 70 左 3
17、14 1200 0.06 70 左 4、5 12.3 1500 0.05 70 左 6 14.4 900 0.078 70 左 7 16.7 320 0.21 70 右 1-9 14 1200 0.06 70 右 10 11 900 0.08 70 右 11 15.2 700 0.1 70 右 12 14.3 1200 0.06 70 右 13 15.4 700 0.1 70 右 14 14.3 1200 0.06 70 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 3.3 组合机床生产率的运算依据加工示意图所选定的
18、工作循环、工作行程及切削用量等, 就可以运算机床的生产率, 并编制生产率运算卡片； 生产率运算卡片应反映出机床的加工过程 和动作时间、切削用量以及机床生产率与负荷率的关系等；3.3.1 生产率的运算和生产率运算卡的绘制机床抱负生产率是指机床在百分之百负荷情形下每小时的生产才能；这里仅考虑加工一个工件所需的机动时间（t机 ）和帮助时间（ t辅 ）；帮助时间是指机床空行程（动力头快进和快退、 工作台的回转或移动、 电气和液压元件的转换动作 等）和工作的装卸、定位、夹压及清除定位面上切屑所需的时间；机床抱负生产 率 Q可按以下公式运算：QT 单60（件T单/小时）t机t输（分）式中 T单 单件工时；
19、t机 和 t输 可按以下公式确定：t机L 1L2t 1s 分1s 分2t辅t块t移t装卸L快进v 快L快退t移t装卸式中L ,L 分别为刀具第一工作进给和其次工作进给的行程长度（毫米）；s分1 ,s分 分别为动力头第一工作进给和其次工作进给的每分钟进给量（毫米 / 分）；. 1t 当加工沉孔时动力头在死挡铁上停留时间,也就是考虑刀具在终点无名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 进给状态下旋转 510 所需的时间（分）；L快进 , L快退 动力头快进和快退行程长度（米） ；v快 动力头快速行程速度,一般在4.710
20、 米/ 分范畴；t移 工作台的回转或移动时间；组合机床讨论所通用回转工作台每转一 个工位,时间为 38 秒；t装卸 工件装卸、定位、夹紧以及清除定位基面切屑的时间；它取决于工件大小、装卸便利性及操作工人的娴熟程度等；0.51.5 分钟；依据对各类机床的统计, 一般为但必需指出, 由于组合机床工作过程中偶然事故（不行靠性） 以及操作人员的自然需要等所需时间,机床实际可能生产率要低于机床抱负生产率；依据 YZJ1637 双面卧式钻孔组合机床的加工示意图,绘制机床生产率运算卡如下：被图号被 加YZJ1637-0002 切 削每 分 钟毛 坯 种 类工时共计加名称毛 坯 重 量机壳左右面钻孔攻丝工零材
21、料加 工 直加 工工 作硬度件工序名称工序号序进 刀 量号工 步 名 称工 零径 （ 毫长度行 程速 度转数每转（毫每 分 钟机 动输 助件 数米）（ 毫（ 毫（ 米（ 转 /米 / 转）（ 毫 米第一工位 （装量米）米）/ 分）分）时间时间0.4 / 分）1 0.4 卸工件）120 0.02 0.02 快进其次工位钻孔备工 作 进 给16.732 63 16.7 320 0.21 70 0.9 0.9 快退180 0.03 0.03 总计1.35注单件工时分1.35分. 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 机
22、床生产率40 件 / 时依据机床生产率运算卡,运算机床的单件工时：T单0.40.020.90.031.35（分）机床抱负生产率为：Q6044.4（件 / 小时）1.353.4 机床联系尺寸图的绘制机床联系尺寸图是打算各部件的轮廓尺寸及相互间联系关系的,是开展个专用部件设计和确定机床最大占地面积的指导图纸；组合机床是由一些通用部件和专用部件组成的；为了使所设计的组合机床既能满意预期的性能要求, 又能做到配置上匀称合理, 符合多快好省的精神, 必需对所设计的组合机床各个部件之间的关系进行全面的分析讨论；这是通过绘制机床联系尺寸图来达到的；机床联系尺寸图是在被加工零件工序图与加工示意图绘制之后,依据
23、初步选定的主要通用部件（动力部件及其配套的滑座、床身或立柱等）,以及确定的专用部件的结构原理而绘制的；. 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 3.4.1 机床主要联系尺寸的确定1. 机床装料高度的确定 在确定机床装料高度时, 要考虑车间运输工件的滚道高度、工件最低孔的位置、主轴箱最低主轴高度和通用部件高度尺寸的限制；2. 夹具轮廓尺寸的确定 夹具是用于定位和夹紧工件的, 所以工件的轮廓尺寸和外形是确定夹具轮廓尺寸的依据； 在加工示意图中对工件和镗模间的距离,以及导套的尺寸, 都有了规定；所以确定夹具长度尺寸时,
24、 主要在于合理的选取镗模架的厚度；对于高度不大的镗模架,其厚度可取 150200毫米；在把握了工件宽度、 工件和镗模架间的距离和镗模架的厚度尺寸后,即可确定夹具底座的总长尺寸； 为了补偿铸件的铸造误差, 它应比上述三项尺寸的总和稍大一些；此外,仍应考虑夹具底座往中间底座上固定用的凸台尺寸,每边为4550毫米；夹具底座高度的确定； 夹具底座高度应视夹具大小而定,既要保证有足够的刚性,又要考虑工件上午装料高度；小于 240 毫米；为了便于布置定位元件, 夹具底座的高度不对于非框形夹具, 在绘制联系尺寸图时, 应事先绘制夹具结构草图, 确定夹 具的主要技术特性、基本结构原就及其外形掌握尺寸；3. 中
25、间底座高度的确定 在加工示意图中, 以确定了工件端面至主轴箱端面在加工终了时的距离；根 据选定的动力部件及其配套部件（滑座、床身等）的位置关系,并考虑动力头的 向前备量等因素,就可以确定中间底座长度尺寸；在确定中间底座高度尺寸时, 应考虑铁屑的贮存及排除, 电气接线盒的支配,以及冷却液的贮存, 其容量应不小于 35 分钟冷却泵的流量, 对于加工铸铁件的 机床,为了使冷却液有足够的沉淀时间,容量仍应大一些；当装料高度取 850 毫米时,床身和中间底座之间结合面的高度,无论哪一型 号的床身都是统一的,定为 540 毫米,所以中间底座的高度总是大于 540 毫米；4. 主轴箱轮廓尺寸的确定 标准主轴
26、箱的厚度由主轴箱体、前盖和后盖三层尺寸构成；主轴箱体厚为. 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - . 180 毫米；卧式机床前盖厚为 55 毫米；卧式机床后盖厚 90 毫米；因此,主轴箱总厚度卧式主轴箱通常为 325 毫米；下面着重介绍一下主轴箱的高度、宽度和最低主轴高度尺寸的确定；主轴箱的宽度 B 和高度 H可按下式来确定：B b 2 2 b 1H h h 1 h 2式中 1b 最边缘主轴中心至主轴箱外壁的距离；b 工件上要加工的在宽度方向上相隔最远的两孔距离；h 工件上要加工的在高度方向上相隔最远的两孔距离；h 最低主轴中心至主轴箱底平面的距离,即最低主轴高度；h 最上边主轴中心至主轴箱外壁的距离；b 和 h 是已知的,假如我们确定了1b 、1h 和2h 的尺寸,那么主轴箱的宽度B和高度 H就可以算出来, 然后依据标准主轴箱宽 的尺寸 B X H；X高的标准尺寸系列, 挑选合适为了保证主轴箱内有足够空间支配传动齿轮,举荐h 2b 170 100毫米；主轴箱最低主轴高度1h ,我们不能独立的任意确定, 必需考虑到它与工件最低孔的位置、机床配置型式、装料高度和动力部件、滑座、床身的关系,应不大 于 85120毫米；. 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 15 页