渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計
27頁 12000字數(shù)+論文說明書+任務(wù)書+11張CAD圖紙【詳情如下】
任務(wù)書.doc
加工示意圖.dwg
后側(cè)鏜支架.dwg
夾具體.dwg
夾具臺.dwg
夾具裝配圖.dwg
定位塊.dwg
定位銷1.dwg
定位銷2.dwg
機床聯(lián)系尺寸圖.dwg
渦流泵體工序圖.dwg
渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計開題報告.doc
渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計論文.doc
渦流泵體鉆鏜專機裝配圖.dwg
渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計
目 錄
1前言 2
2鉆鏜專機總體設(shè)計 3
2.1 鉆鏜專機工藝方案的制定 3
2.2 定位基準的選擇 3
2.3 確定機床配置型式及結(jié)構(gòu)方案 4
2.4 本工序的加工方法 5
2.4.1刀具的選擇 5
2.4.2 右側(cè)面鉆9-￠9 5
2.4.3 左側(cè)面鉆6-￠5 9
2.4.4 后側(cè)鏜￠45H8孔 12
2.4.5 機床生產(chǎn)率計算卡 14
3夾具設(shè)計 16
3.1 定位原理及其實現(xiàn) 16
3.2 誤差分析 17
3.2.1 影響加工精度的因素 17
3.2.2 保證加工精度 19
3.3 夾緊方式 19
3.4.1 確定夾緊力時應(yīng)考慮的計算系數(shù) 20
3.4.2 確定夾緊力 20
3.5 夾緊點的數(shù)目及位置 21
3.5.1 夾緊點的數(shù)目 21
3.5.2 夾緊點的位置 21
3.6 夾具的主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 22
3.6.1 鉆模類型選擇（夾具體設(shè)計） 22
3.6.2 鉆套的結(jié)構(gòu)設(shè)計 23
3.6.3 鉆模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計 23
4零部件的設(shè)計繪制 24
4.1 繪制尺寸聯(lián)系圖 24
4.2 繪制加工零件工序圖 25
4.3 繪制加工示意圖 25
4.4 繪制夾具裝配圖及其零件圖 25
5結(jié)論 25
參 考 文 獻 26
致 謝 28
1前言
鉆鏜專機是根據(jù)工件加工要求，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專用機床。鉆鏜專機的設(shè)計，有以下兩種情況：其一，是根據(jù)具體加工對象的具體情況進行專門設(shè)計。其二，隨著鉆鏜專機在我國機械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人總結(jié)自己生產(chǎn)和使用鉆鏜專機的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)鉆鏜專機不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計成通用部件，而且一些行業(yè)的在完成一定工藝范圍的鉆鏜專機是極其相似的，有可能設(shè)計為通用機床，這種機床稱為“專能鉆鏜專機”。這種鉆鏜專機就不需要每次按具體加工對象進行專門設(shè)計和生產(chǎn)，而是可以設(shè)計成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工的零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀具，即可組成加工一定對象的高效率設(shè)備。
本次畢業(yè)設(shè)計課題來源于生產(chǎn)。ZH1105W柴油機渦流泵體孔加工及保證相應(yīng)的位置精。在鉆鏜專機設(shè)計過程中，為了降低鉆鏜專機的制造成本，應(yīng)盡可能地使用通用件和標準件。目前，我國設(shè)計制造的鉆鏜專機，其通用部件和標準件約占部件總數(shù)的70～80%，其它20-30%是專用零部件。考慮到近年來，各種通用件和標準件都出臺了新的標準及標注方法，為了方便以后鉆鏜專機的維修，整個鉆鏜專機的通用件和標準件配置，都采用了新標準。
在對鉆鏜專機總體設(shè)計之前，需對被加工零件孔的分布情況及所要達到的要求進行分析，如各部件尺寸、材料、形狀、硬度及加工精度和表面粗糙度等內(nèi)容。然后還必須深入基層進行實地觀察，體會鉆鏜專機的優(yōu)點。接下來是總體方案的設(shè)計，總體方案設(shè)計的具體工作是編制“三圖一卡”，即繪制被加工零件工序圖，加工示意圖，機床尺寸聯(lián)系圖，編制生產(chǎn)率計算卡。最后，就是技術(shù)設(shè)計和工作設(shè)計。技術(shù)設(shè)計就是根據(jù)總體設(shè)計已經(jīng)確定的“三圖一卡”，設(shè)計夾具等部件正式總圖；工作設(shè)計即繪制各個專用部件的施工圖樣，編制各零部件明細表。
夾具設(shè)計是鉆鏜專機設(shè)計中的重要部分，夾具設(shè)計的合理與否，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，然后進行誤差分析，確定夾緊方式，夾緊力的計算，對夾具的主要零件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。在夾具設(shè)計中，設(shè)計的主要思路是采用“一面兩銷”的定位方法，和液壓夾緊機構(gòu)，這樣設(shè)計主要是為了鉆、鏜孔時的準確定位和高效率的生產(chǎn)要求。液壓夾緊方式解決了手動夾緊時夾緊力不一致、誤差大、精度低、工人勞動強度大等缺點。
在老師的指導下，不斷地對設(shè)計中的錯誤進行糾正，確定最好的定位夾緊方案；同時與同組同學進行探討計算出準確的數(shù)據(jù)選擇合理的通用部件。在不斷的探討修改中歷經(jīng)3個月終于完成了這一課題的設(shè)計。
2鉆鏜專機總體設(shè)計
鉆鏜專機總體設(shè)計,就是依據(jù)產(chǎn)品的裝配圖樣和零件圖樣,產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng),
現(xiàn)有生產(chǎn)條件和資料以及國內(nèi)外同類產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料等,擬訂鉆鏜專機工藝方案和結(jié)構(gòu)方案,并進行方案圖樣和有關(guān)技術(shù)文件的設(shè)計
2.1 鉆鏜專機工藝方案的制定
制訂工藝方案是設(shè)計鉆鏜專機最重要的步驟.為了使工藝方案制訂得合理、先進，必須認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)要求及生產(chǎn)率要求等，總結(jié)設(shè)計、制造、使用單位和操作者豐富的實踐經(jīng)驗，理論與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合，從而確定零件在鉆鏜專機上完成的工藝內(nèi)容及方法。
根據(jù)所提供ZH1105W柴油機渦流泵體的工序圖，分析被加工零件的精度，表面粗糙度，技術(shù)要求，加工部位尺寸，形狀結(jié)構(gòu)；特點材料硬度。工件剛性及零件的批量的大小不同，設(shè)計的鉆鏜專機必須采用不同的工藝方法和工藝過程。
被加工零件需要在鉆鏜專機上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度是制定機床方案的主要依據(jù)。
此次設(shè)計的被加工零件是柴油機渦流泵體,其主要的加工工序如下:
a. 鉆6－M6－6H孔至￠5, 左側(cè)面;
b. 鉆6－￠9孔（深38）, 右側(cè)面;
c. 鉆3－￠9孔（深78）, 右側(cè)面;
d. 鏜￠45H8孔至￠43.5, 后側(cè)面;
e. 倒孔口角至￠46.6, 后側(cè)面.
被加工零件材料為HT250，結(jié)構(gòu)為非對稱箱體，是三面加工。
根據(jù)各種要求，分析其優(yōu)缺點，確定設(shè)計的鉆鏜專機采用機械臥式鉆鏜專機。根據(jù)所需加工孔的尺寸精度和表面粗糙度，可以確定這些孔的加工采用麻花鉆，即可滿足要，為了保證孔的加工刀具的直徑與加工部位尺寸相適應(yīng)，需要專門設(shè)計制造。
2.2 定位基準的選擇
正確選擇鉆鏜專機加工工件采用的基準定位，是確保加工精度的重要條件。
本設(shè)計的柴油機渦流泵體是箱體類零件，箱體類零件一般都有較高精度的孔和面需要加工，又常常要在幾次安裝下進行。因此，定位基準選擇“一面雙孔”是最常用的方法，其特點是：
（a）可以簡單地消除工件的6個自由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠的定位。
4零部件的設(shè)計繪制
4.1 繪制尺寸聯(lián)系圖
繪制的機床總圖要包含的內(nèi)容：表明機床的配置形式和布局；完整的反映各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸，專用部件的主要輪廓尺寸，運動部件的運動極限位置及各滑臺工作循環(huán)的工作行程和前后行程變量尺寸；標注主要部件規(guī)格代號和電動機的型號、功率及轉(zhuǎn)速，并標出機床分組號，全部組件應(yīng)包括機床全部通用及專用零部件。
根據(jù)計算的動力部件、機床裝料高度、夾具輪廓尺寸、中間底座尺寸以及多軸箱的輪廓尺寸繪制機床尺寸聯(lián)系總圖，見附圖ZH1105W-01-03。
4.2 繪制加工零件工序圖
被加工零件工序圖是鉆鏜專機設(shè)計的具體依據(jù)，是確定所設(shè)計的鉆鏜專機上完成的工藝內(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、夾壓部位以及被加工零件的材料等情況的圖樣。根據(jù)設(shè)計課題要求繪制柴油機渦流泵體的加工工序圖，見附圖ZH1105W-01-01。
4.3 繪制加工示意圖
加工示意圖表示被加工零件在機床上的加工過程以及工件、夾具和刀具等機床各部件的相對位置關(guān)系等。根據(jù)切削用量、工作循環(huán)、工作行程、工件、刀具、及導向等繪制加工示意圖，見附圖ZH1105W-01-02。
4.4 繪制夾具裝配圖及其零件圖
根據(jù)前面的計算和夾具的主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制出夾具的裝配圖和主要零件圖，見附圖ZH1105W-02-01及夾具體、模板等主要零件圖，見附圖ZH1105W-02-04、ZH1105W-02-10、ZH1105W-02-02等等。
5結(jié)論
本次設(shè)計的渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計鉆鏜專機采用單工位的工作方式，在加工生產(chǎn)線上同時完成了三道工序，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強度，從而降低了零件的加工成本。同時采用“一面兩銷”的定位方式和液壓夾緊方法，保證了加工精度，提高了加工效率。并且在設(shè)計之中，盡量選用通用件，進一步減少了制造成本，從而增加了經(jīng)濟效益。
本鉆鏜專機設(shè)計合理，符合實際應(yīng)用，滿足加工要求，且較大部分采用通用件和標準件，制造成本合理，機床操作簡單，設(shè)備調(diào)整、維修方便。本設(shè)計也有不足之處如：結(jié)構(gòu)不夠緊湊、機床占地面積大等。
參 考 文 獻
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[3] 大連鉆鏜專機研究所編.鉆鏜專機設(shè)計（機械部分）[M].第一版機械工業(yè)出版社,1975.
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[5] 大連鉆鏜專機研究所編.鉆鏜專機設(shè)計參考圖冊[M].第一版.北京:機械工業(yè)出版社,1975.
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[8] 陳秀寧、施高義．機械設(shè)計課程設(shè)計[M].杭州：浙江大學出版社，1995．
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[13] 姚永民.非標準設(shè)備設(shè)計[M].上海：交通大學出版社，1999.
致 謝
本次畢業(yè)設(shè)計我的課題是渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計設(shè)計，在指導老師的指導下，與同組設(shè)計人員如期完成了任務(wù)。
在設(shè)計之前，為了獲得鉆鏜專機設(shè)計徹底的認識，在老師的帶領(lǐng)下，去鹽城的一些企業(yè)畢業(yè)實習，收集了相關(guān)的設(shè)計資料，并對照參考資料，與同組的設(shè)計人員互相研究、討論。實習結(jié)束后，對所收集的相關(guān)資料進行加工整理，初步討論設(shè)計方案。在指導老師劉的指導下，逐步確定設(shè)計方案，并參考各方面的資料，繪制好該方案的手工草圖，不斷的修改完善。
為期三個月的畢業(yè)設(shè)計已結(jié)束，這次畢業(yè)設(shè)計是我大學生涯的最后一次作業(yè)，也是最后一次考試。對于我來說，它不僅僅是畢業(yè)設(shè)計，更是一次實戰(zhàn)演習，個人的奮戰(zhàn)是不行了，只有團隊合作才能獲得最終的勝利。
本次的畢業(yè)設(shè)計使我能夠在畢業(yè)前將理論與實踐更加融會貫通，加深了對理論知識的理解。深入實際，體會到理論聯(lián)系實際的必要性，認識到理論與實際之間的差距，而縮短差距的方法只有到實踐中去。利用一切方法了解本課題所涉及的研究、生產(chǎn)、使用等方面的實際情況。再一次使我認識到：實踐始終是人生最好的老師?？偟膩碚f，在整個設(shè)計過程，我意識到了團隊的重要性，作為一個整體，彼此間的協(xié)助合作很重要，這對于即將踏上工作崗位的我來說，無疑更具有意義和價值。
本次設(shè)計任務(wù)業(yè)已順利完成，但由于本人水平有限，且是第一次做這樣的設(shè)計,缺乏經(jīng)驗，難免存在錯誤，在此懇請各位老師教導指正。在這次畢業(yè)設(shè)計期間,同組同學的熱心幫助，也在其他同學身上學到很多東西。在此，對設(shè)計過程中所有幫助過我的人，表示感謝！
畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書 系別： 機械與電子工程學院 專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 學生姓名 學號 畢業(yè)論文（設(shè)計）題目： 渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計 畢業(yè)論文（設(shè)計）內(nèi)容： 年加工 渦流泵體 的液壓驅(qū)動專用機床。對 渦流泵體 進行相關(guān)的工藝分析；根據(jù) 渦流泵體 加工中指導工序，設(shè)計本道工序的專用夾具，并對專用機床進行詳細的設(shè)計，三圖一卡及多軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計。 畢業(yè)論文（設(shè)計）要求及應(yīng)完成的工作： 1、 加工工序圖； 2、 加工示意圖； 3、 組合機床聯(lián)系尺寸圖； 4、 組合機床多軸箱總裝圖 ； 5、 零件加工的專用夾具總裝圖。 進度安排 畢業(yè)論文（設(shè)計）各階段名稱 起 止 日 期 1 填寫開題報告、搜集資料 11 年第一周至第三周 2 方案設(shè)計、比較 11 年第四周至第五周 3 設(shè)計方案實施（設(shè)計、計算等） 11 年第六周至第八周 4 設(shè)計、論文整理及修改 11 年第九周至第十一周 5 編制畢業(yè)論文 11 年第十二周至第十三周 應(yīng)收集的資料、主要參考文獻及實習地點： 1 組合機床設(shè)計簡明手冊 /謝家瀛主編。 械工業(yè)出版社， 1998. 2 機械 制造技術(shù)基礎(chǔ) /韓秋實主編。 械工業(yè)出版社， 3 機械設(shè)計 /紀名剛主編。 2001. M] 沈陽工學院 ,大連工學院 ,吉林工學院 科學技術(shù)出版社 ,1987. 指導教師簽字 : 年 月 日 系主任簽字： 年 月 日 - I - 本科畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告 系別： 專業(yè)： 學生姓名 學號 指導教師 職稱 所選題目名稱： 渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計 課題研究現(xiàn)狀： 目前，在世界范圍內(nèi)渦流泵的技術(shù)發(fā)展，美國處于領(lǐng)先地位， 其次是俄國，俄國近幾年來對三缸單作用泵的發(fā)展較快。我國鉆探用渦流泵與美國、俄國同類型泵的先進水平對比，容積效率和質(zhì)量比等方面達到了先進水平，唯有總效率還有差距，也就是說機械效率偏低，美國和俄國的泵的機械效率一般為９０％ 左右，而我 國僅為85％左右。這主要是因為我國機械制造精度較差，表面粗糙度值較大，裝配質(zhì)量也較差之故。 因此，為了使我國渦流泵易損件使用壽命達到國際先進水平，必須在三個方面下功夫 ：一是要盡快研制和應(yīng)用抗磨損、抗腐蝕、價格合理的新型合成橡膠；二是適當降低沖次和加長沖程，雖然會帶來增大泵的體積和加重質(zhì)量以及提高制造成本的問題，但其經(jīng)濟效益的提高還是可取的。 國外泵業(yè)發(fā)展迅速，高科技的發(fā)展和應(yīng)用起了致關(guān)重要的作用，如 術(shù)的應(yīng)用，推動了泵的設(shè)計多樣化，生產(chǎn)朝多品種、小批量方向發(fā)展。制造技術(shù)的提高給泵業(yè) 的發(fā)展注入了新的力量，由合成纖維、陶瓷及聚四氟乙烯等材料制成的低摩擦壓縮填料和石棉填料相比，在多方面顯出了優(yōu)勢，顯示了新的生命力。 國內(nèi)泵業(yè)就近幾年來發(fā)展很迅速，生產(chǎn)的能力已具有了相當大的規(guī)模，在原有的基礎(chǔ)上開發(fā)研究新產(chǎn)品，引進國外的工藝及技術(shù)。如泵計算機輔助設(shè)計 統(tǒng)，中國泵制造業(yè)與相關(guān)行業(yè)信息計算機運程通訊系統(tǒng)等新技術(shù)的設(shè)計和開發(fā)促進了我國泵業(yè)技術(shù)水平的提高。綜上所述，無論在國內(nèi)、國外，新型輕便的灌用渦流泵還不是很多，而現(xiàn)在對此泵的需求量卻在日益增大。 - 課題研究目的： 渦流 泵 作為一種通用機械，在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用。它是設(shè)備的動力源泉，其工作狀態(tài)好壞與安全生產(chǎn)密切相關(guān)，保障 渦流泵 安全運行是十分必要的一個環(huán)節(jié)。 渦流泵 是安全生產(chǎn)的重要裝備與工具，其傳動方式簡單可靠，量大面廣，具有高效低耗、安全可靠、移動靈活輕便、操作簡單，無污染的特點，深受廣大煤礦工作者的歡迎 。這些產(chǎn)品填補了國內(nèi)空白，擁有多項國家專利，其核心技術(shù)上具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，處國內(nèi)領(lǐng)先水平。 渦流泵 在其他行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用，市場的需求量特別大。 渦流泵體的機械加工工藝設(shè)計顯得尤為重要，是保障渦流泵正常工作 的前提。 課題研究內(nèi)容： 1 總體方案泵的綜述 泵的內(nèi)在特性是指包括產(chǎn)品性能、零部件質(zhì)量、整機裝配質(zhì)量、外觀質(zhì)量等在內(nèi)的產(chǎn)品固有特性，或者簡稱之為品質(zhì)。在這一點上，是目前許多泵生產(chǎn)廠商所關(guān)注的也是努力在提高、改進的方面。而實際上，我們可以發(fā)現(xiàn)，有許多的產(chǎn)品在工廠檢測符合發(fā)至使用單位運行后，往往達不到工廠出廠檢測的效果，發(fā)生諸如過載、噪聲增大，使用達不到要求或壽命降低等等方面的問題；而泵在實際當中所處的運行點或運行特征，我們稱之為泵的外在特性或系統(tǒng)特性。 正如科學技術(shù)的發(fā)展一樣，現(xiàn)階段科技領(lǐng)域中交叉 學科、邊緣學科越來越豐富，跨學科的共同研究是十分普遍的事情，作為泵產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展亦是如此。以屏蔽式泵為例，取消泵的軸封問題，必須從電機結(jié)構(gòu)開始，單局限于泵本身是沒有辦法實現(xiàn)的；解決泵的噪聲問題，除解決泵的流態(tài)和振動外，同時需要解決電機風葉的噪聲和電磁場的噪聲；提高潛水泵的可靠性，必須在潛水電機內(nèi)加設(shè)諸如泄漏保護、過載保護等措施；提高泵的運行效率，須借助于控制技術(shù)的運用等等。這些無一不說明要發(fā)展泵技術(shù)水平，必須從配套的電機、控制技術(shù)等方面同時著手，綜合考慮，最大限度地提升機電一體化綜合水平。 由此可見，缸體每 轉(zhuǎn)一跳各個往塞有半周吸油、半周排油。如果缸體不斷旋轉(zhuǎn)，泵便連續(xù)地吸油和排油。排量是液壓泵的主要性能參數(shù)之一，是泵幾何參數(shù)的特征量。相同結(jié)構(gòu)型式的系列泵中，排量越大，作功能力也越大。因此，對液壓元件型號命名的標準中明確規(guī)定用排量作為主參數(shù)來區(qū)別同一系列不同規(guī)格型號的產(chǎn)品。從泵 - 的排量公式 24b x fq d D Z ??中可以看出，柱塞直徑布圓直徑塞數(shù) Z 都是泵的固定結(jié)構(gòu)參數(shù)，并 且當原動機確定之后傳動軸轉(zhuǎn)速想改變泵輸出流量的方向和大小，可以通過改變斜盤傾斜角 ? 來實現(xiàn)。 泵在一定斜盤傾角下工作時，柱塞一方面與缸體一起旋轉(zhuǎn)，沿缸體平面做圓周運動，另一方面又相對缸體做往復直線運動。這兩個運動的合成，使柱塞軸線上任一點的運動軌跡是一個橢圓。此外，柱塞還可能有由于摩擦而產(chǎn)生的相對缸體繞其自身軸線的自轉(zhuǎn)運動，此運動使柱塞的磨損和潤滑趨于均勻，是有利的。 對于機器中的某一零件 ，可以采用多種不同的工藝過程完成。在特定條件下，總存在一種相對而言最為合理的工藝規(guī)程，將這工藝規(guī)程用工藝文件形式加以規(guī)定，由此得到的工藝文件統(tǒng)稱工藝規(guī)程 [2]。 工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備、生產(chǎn)組織、計劃調(diào)度的主要依據(jù)，是指導工人操作的主要技術(shù)文件，也是工廠和車間進行設(shè)計或技術(shù)改造的重要原始資料。工藝規(guī)程的制訂須嚴格按照規(guī)定的程序和格式進行，并隨技術(shù)進步和企業(yè)發(fā)展，定期修改完善 [3]。 2 泵體的工藝規(guī)程 (1) 根據(jù)機械加工工藝規(guī)程進行生產(chǎn)準備（包括技術(shù)準備）。在產(chǎn)品投入生產(chǎn)以前，需要做大量的生產(chǎn)準備和技術(shù)準備工 作，例如，技術(shù)關(guān)鍵的分析與研究；刀、夾、量具的設(shè)計、制造或采購；設(shè)備改裝與新設(shè)備的購置或定做等。這些工作都必須根據(jù)機械加工工藝規(guī)程來展開。 (2) 機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)計劃、調(diào)度、工人的操作、質(zhì)量檢查等的依據(jù)。 (3) 新建或擴建車間（或工段），其原始依據(jù)也是機械加工工藝規(guī)程。根據(jù)機械加工工藝規(guī)程確定機床的種類和數(shù)量，確定機床的布置和動力配置，確定生產(chǎn)面積的大小和工人的數(shù)量等 [3]。 3 確定毛坯的制造形式 鑄造性能所涉及的主要是鑄件的質(zhì)量問題，鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須充分考慮適應(yīng)合金的鑄造性能 ?？s孔，縮松，裂紋，冷隔，澆不足、氣孔等多種鑄造缺陷，造成鑄件很高的廢品率 [3]。 4 基面的選擇 基準面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高，否則，加工工藝規(guī)程中會問題百出，更有甚 - 者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行 [1]。 5 基準的概念及其分類 基準是指確定零件上某些點，線，面位置時所依據(jù)的那些點、線、面，或者說是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面 [3]。 按其作用的不同，基準可分為設(shè)計基準和工藝基準兩 大類。 設(shè)計基準是指零件設(shè)計圖上用來確定其他點，線，面位置關(guān)系所采用的基準。 工藝基準是指在加工或裝配過程中所使用的基準。工藝基準根據(jù)其使用場合的不同，又可分為工序基準，定位基準，測量基準和裝配基準四種。 (1) 工序基準 在工序圖上，用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸，形狀，位置的基準，及工序圖上的基準。 (2) 定位基準 在加工時用作定位點基準。它是工件上與夾具定位元件直接接觸的點，線，面。 (3) 測量基準 在測量零件已加工表面的尺寸和位置時所采用的基準 (4) 裝配基準 裝配時用來 確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準。 6 基準問題的分析 分析基準時，必須注意以下幾點： (1) 基準是制訂工藝的依據(jù)，必須是客觀存在的。當作為基準的是輪廓要素，如平面，圓柱面等時，容易直接接觸到，也比較直觀。但是有些作為基準的是中心要素，如圓心，球心，對稱軸線等時，則無法觸及，然而它們卻也是客觀存在的。 (2) 當作為基準的要素無法觸及時，通常由某些具體的表面來體現(xiàn)，這些表面稱為基面。如軸的定位則可以外圓柱面為定位基面，這類定位基準的選擇則轉(zhuǎn)化為恰當?shù)剡x擇定位基面的問題。 (3) 作為基 準，可以是沒有面積的點，線以及面積極小的面。但是工件上代表這種基準的基面總是有一定接觸面。 (4) 不僅表示尺寸關(guān)系的基準問題如上所述，表示位精度的關(guān)系也是如此。 7 定位基準的選擇 由于泵體件結(jié)構(gòu)復雜、壁薄且不均勻，夾緊力過大或夾緊力著力點不適當，都會使工件產(chǎn)生夾緊變形。在這種狀態(tài)下加工，雖然工件“合格”，但加工后撤去夾緊力，工件便恢復原狀，破壞了已加工好的精度，在箱體加工中，必須注意夾緊對工件 - V - 加工精度的影響，采取有效措施保證加工精度。 夾緊力作用點的選擇應(yīng)選擇工件剛度較大的部位，并保證夾緊力作用于主 要定位面上。例如，夾緊力施于箱體的邊緣實體或有筋的地方。 課題研究計劃： 集資料，分析主要技術(shù)規(guī)格，研讀資料 行方案比較，擬訂總體設(shè)計方案 解泵體設(shè)計初步方案 體工藝設(shè)計夾具設(shè)計繪制總裝圖 要零部件設(shè)計計算，繪制零件工作圖 寫設(shè)計 計算說明書 改及答辯 - 主要參考文獻： 〔 1〕李培滋﹑王占林主編 .《飛機液壓傳動與伺服控制》（上冊） 1989 〔 2〕曾祥榮﹑葉文柄﹑吳沛容編著 .《液壓傳動》 1980 〔 3〕何存興主編 .《液壓元件》 1982 〔 4〕張赤誠等編 .《液壓傳動》 1986 〔 5〕齊任賢主編 .《液壓傳動和液力傳動》 1981 〔 6〕上海煤礦機械研究所編 .《液壓傳動設(shè)計手冊》 1976 〔 7〕 （日）市川常雄著 《液壓技術(shù)基本理論》 1975 〔 8〕（美） H﹒ E﹒梅里特著 《液壓控制系統(tǒng)》 1979 〔 9〕成大先主編 .《機械設(shè)計手冊》 2004 〔 10〕聞德生著 .《開路式柱塞泵》 1998 〔 11〕吉林工業(yè)大學等校編 .《工程機械液壓與液力傳動》 1978 〔 12〕 〔 13〕馬玉貴、馬治武主編 .《新編液壓件使用與維修技術(shù)大》 1998 〔 14〕左健 民主編 . 《液壓與氣壓傳動》 1999 〔 15〕 文懷興主編 .《泵的排量設(shè)計工況及優(yōu)化設(shè)計》 . 北京 2005 〔 16〕 成大先主編 .《機械設(shè)計圖冊》 2000 〔 17〕 沙毅 聞建龍主編 .《泵與風機》 2005 〔 18〕 陳允中 曹占文 黃紅梅 鄧國強等譯 .《泵手冊》 2003 〔 19〕 路甬祥主編 .《液壓氣動技術(shù)手冊》 機械工業(yè)出版社 20〕 張耀宸 .《機械加工設(shè)計手冊》 航空工業(yè)出版社 ,1987 指 導教師意見： 簽字： 年 月 日 - 領(lǐng)導小組意見： 簽字： 年 月 日 備注： 1 渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計 目 錄 1 前言 .............................................................................................................................. 2 2 鉆鏜專機總體設(shè)計 ......................................................................................................... 3 鏜專機工藝方案的制定 .................................................................................... 3 位基準的選擇 .................................................................................................. 3 定機床配置型式及結(jié)構(gòu)方案 ............................................................................. 4 工序的加工方法 .............................................................................................. 5 具的選擇 ................................................................................................ 5 側(cè)面鉆 9-￠ 9 .......................................................................................... 5 側(cè)面鉆 6-￠ 5 .......................................................................................... 9 側(cè)鏜￠ 45 ..................................................................................... 機床生產(chǎn)率計算卡 ................................................................................... 夾具設(shè)計 .....................................................................................................................位原理及其實現(xiàn) ............................................................................................差分析 .......................................................................................................... 影響加工精度的因素 ............................................................................... 保證加工精度 ..........................................................................................緊方式 .......................................................................................................... 確定夾緊力時應(yīng)考慮的計算系數(shù) .............................................................. 確定夾緊力 .............................................................................................緊點的數(shù)目及位置 ......................................................................................... 夾緊點的數(shù)目 .......................................................................................... 夾緊點的位置 ..........................................................................................具的主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 .................................................................................. 鉆模類型選擇（夾具體設(shè)計） ................................................................. 鉆套的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ...................................................................................... 鉆模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................................................... 零部件的設(shè)計繪制 .......................................................................................................制尺寸聯(lián)系圖 ................................................................................................制加工零件工序圖 .........................................................................................制加工示意圖 ................................................................................................制夾具裝配圖 及其零件圖 .............................................................................. 結(jié)論 ............................................................................................................................ 考 文 獻 .................................................................................................................. 謝 ........................................................................................................................流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計 2 1 前言 鉆鏜專機是根據(jù)工件加工要求，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專用機 床。鉆鏜專機的設(shè)計，有以下兩種情況：其一，是根據(jù)具體加工對象的具體情況進行專門設(shè)計。其二，隨著鉆鏜專機在我國機械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人總結(jié)自己生產(chǎn)和使用鉆鏜專機的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)鉆鏜專機不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計成通用部件，而且一些行業(yè)的在完成一定工藝范圍的鉆鏜專機是極其相似的，有可能設(shè)計為通用機床，這種機床稱為“專能鉆鏜專機”。這種鉆鏜專機就不需要每次按具體加工對象進行專門設(shè)計和生產(chǎn)，而是可以設(shè)計成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工的零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀具，即可組成加工一定對象的高效率 設(shè)備。 本次畢業(yè)設(shè)計課題來源于生產(chǎn)。 油機渦流泵體孔加工及保證相應(yīng)的位置精。在鉆鏜專機設(shè)計過程中，為了降低鉆鏜專機的制造成本，應(yīng)盡可能地使用通用件和標準件。目前，我國設(shè)計制造的鉆鏜專機，其通用部件和標準件約占部件總數(shù)的 70～ 80%，其它 20專用零部件。考慮到近年來，各種通用件和標準件都出臺了新的標準及標注方法，為了方便以后鉆鏜專機的維修，整個鉆鏜專機的通用件和標準件配置，都采用了新標準。 在對鉆鏜專機總體設(shè)計之前，需對被加工零件孔的分布情況及所要達到的要求進行分析，如各部件尺寸、材料 、形狀、硬度及加工精度和表面粗糙度等內(nèi)容。然后還必須深入基層進行實地觀察，體會鉆鏜專機的優(yōu)點。接下來是總體方案的設(shè)計，總體方案設(shè)計的具體工作是編制“三圖一卡”，即繪制被加工零件工序圖，加工示意圖，機床尺寸聯(lián)系圖，編制生產(chǎn)率計算卡。最后，就是技術(shù)設(shè)計和工作設(shè)計。技術(shù)設(shè)計就是根據(jù)總體設(shè)計已經(jīng)確定的“三圖一卡”，設(shè)計夾具等部件正式總圖；工作設(shè)計即繪制各個專用部件的施工圖樣，編制各零部件明細表。 夾具設(shè)計是鉆鏜專機設(shè)計中的重要部分，夾具設(shè)計的合理與否，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 后進行誤差分析，確定夾緊方式，夾緊力的計算，對夾具的主要零件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。 在夾具設(shè)計中，設(shè)計的主要思路是采用“一面兩銷”的定位方法，和液壓夾緊機構(gòu)，這樣設(shè)計主要是為了鉆、鏜孔時的準確定位和高效率的生產(chǎn)要求。液壓夾緊方式解決了手動夾緊時夾緊力不一致、誤差大、精度低、工人勞動強度大等缺點。 在老師的指導下，不斷地對設(shè)計中的錯誤進行糾正，確定最好的定位夾緊方案；同時與同組同學進行探討計算出準確的數(shù)據(jù)選擇合理的通用部件。在不斷的探討修改中歷經(jīng) 3個月終于完成了這一課題的設(shè)計。 3 2 鉆鏜專機總體設(shè)計 鉆鏜專機總體設(shè) 計 ,就是依據(jù)產(chǎn)品的裝配圖樣和零件圖樣 ,產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng) , 現(xiàn)有生產(chǎn)條件和資料以及國內(nèi)外同類產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料等 ,擬訂鉆鏜專機工藝方案和結(jié)構(gòu)方案 ,并進行方案圖樣和有關(guān)技術(shù)文件的設(shè)計。 鏜專機工藝方案的制定 制訂工藝方案是設(shè)計鉆鏜專機最重要的步驟 進，必須認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)要求及生產(chǎn)率要求等，總結(jié)設(shè)計、制造、使用單位和操作者豐富的實踐經(jīng)驗，理論與生產(chǎn)實際緊密結(jié)合，從而確定零件在鉆鏜專機上 完成的工藝內(nèi)容及方法。 根據(jù)所提供 油機渦流泵體的工序圖，分析被加工零件的精度，表面粗糙度，技術(shù)要求，加工部位尺寸，形狀結(jié)構(gòu)；特點材料硬度。工件剛性及零件的批量的大小不同，設(shè)計的鉆鏜專機必須采用不同的工藝方法和工藝過程。 被加工零件需要在鉆鏜專機上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度是制定機床方案的主要依據(jù)。 此次設(shè)計的被加工零件是柴油機渦流泵體 ,其主要的加工工序如下 : a. 鉆 6－ 6H 孔至￠ 5, 左側(cè)面 ; b. 鉆 6－￠ 9 孔（深 38） , 右側(cè)面 ; c. 鉆 3－￠ 9 孔（深 78） , 右側(cè)面 ; d. 鏜 ￠ 45至￠ 后側(cè)面 ; e. 倒孔口角至￠ 后側(cè)面 . 被加工零件材料為 構(gòu)為非對稱箱體，是三面加工。 根據(jù)各種要求，分析其優(yōu)缺點，確定設(shè)計的鉆鏜專機采用機械臥式鉆鏜專機。根據(jù)所需加工孔的尺寸精度和表面粗糙度，可以確定這些孔的加工采用麻花鉆，即可滿足要，為了保證孔的加工刀具的直徑與加工部位尺寸相適應(yīng)，需要專門設(shè)計制造。 位基準的選擇 正確選擇鉆鏜專機加工工件采用的基準定位，是確保加工精度的重要條件。 本設(shè)計的柴油機渦流泵體是箱體類零件，箱體類零件一般都 有較高精度的孔和面需要加工，又常常要在幾次安裝下進行。因此，定位基準選擇“一面雙孔”是最常用的方法，其特點是： （ a）可以簡單地消除工件的 6個自由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠的定位。 渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計 4 （ b） 有同時加工零件五個表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高 各面上孔的位置精度。 （ 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，使零件整個工藝過程基準統(tǒng)一，從而減少由基準轉(zhuǎn)換帶來的累積誤差，有利于保證零件加工精度。 （ d）易于實現(xiàn)自動化定位、夾緊，并有利于防止切屑落于定位基面上。 具 體定位圖形見工序圖采用的是“一面兩銷”的定位方案，以工件的右側(cè)面為定位基準面，約束了 x 向的移動； 個自由度。短定位銷約束了 y 向的移動 2 個自由度。長定位銷約束了 x 向的轉(zhuǎn)動 1個自由度。這樣工件的 6個自由度被完全約束了也就得到了完全的定位。 定機床配置型式及結(jié)構(gòu)方案 根據(jù)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(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。 鉆鏜專機是根據(jù)工件交工需要，以大量采用通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機床，工藝方案已確 定該鉆鏜專機是雙面鉆臥式鉆鏜專機，該機床是由動力箱，主軸箱，機械滑臺，立柱，中間底座，夾具，立拄底座等組成。 鉆鏜專機裝配圖如下： 圖 2鏜專機裝配圖 5 工序的加工方法 考慮到工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素，所以加工 15 個孔的刀具均采用標準錐柄長麻花鉆。 側(cè)面鉆 9-￠ 9 A. 切削用量的選擇 根據(jù)參考文獻 [1]查表 6速鋼鉆頭切削用量。加工材料為鑄鐵，硬度200～ 241知切削速度為 10～ 18m/徑 6～ 12 進給量 f mm/r r。 鉆孔的切削用量還與鉆孔的深度有關(guān)，當加工鑄鐵件孔深為鉆頭直徑的 6鉆鏜專機上通常都是和其他淺孔一樣采取一次走刀的辦法加工出來的，不過加工這種較深孔的切削用量要適當降低些。 切削速度 ? ? m 3m 進給量 ? ? m 轉(zhuǎn)速 m 1 31 0 0 01 0 0 0 0 rd ???? ?（ 2 可由參考文獻 [12]表 知圓整為 470r/ 實際切削速度 m c ????? ?（ 2 工進速度 m ???（ 2 工進時間 m ??ff 其中 h 為 3-￠ 9的深度。 （ 2 B. 切削功率，切削力，轉(zhuǎn)矩以及刀具耐用度的選擇 查參考文獻 [1]表 6 切削力 92626 ????? （ 2 切削轉(zhuǎn)矩 ????? （ 2 切削功率 ?? ??? ?（ 2 刀具耐用度m i 8)2 1 9 6 0 0()/9 6 0 0( ????? 6 （ 2 C. 動力部件的選擇 由上述計算每根軸的輸出功率 P=側(cè)共 9 根輸出軸，且每一根軸都鉆￠ 9 直徑，所以總切削 功率 7 ??切削。 則多軸箱的功率： ???切削多軸（ 2 其中η在切削鑄鐵時取 當于多軸箱的損耗功率為 所以 軸由參考文獻 [1]表 5取動力箱 得出動力箱及電動機的型號 : 表 2側(cè)動力箱、電動機型號 動力箱型號 電動機型號 電動機功率 (電動機轉(zhuǎn)速 (r/輸出軸 轉(zhuǎn)速 (r/L3(右主軸箱 1100430 715 320 D. 確定主軸類型，尺寸，外伸長度 在右側(cè)面，主軸用于鉆孔，選用滾珠軸承主軸。又因為浮動卡頭與刀具剛性連接，所以該主軸屬于長主軸。故本課題中的主軸均為滾珠軸承長主軸。 根據(jù)主軸轉(zhuǎn)矩 T=參考文獻 [1]查表 34 10 （ 2 4 ?? =取 d=20 性主軸 由表 3主軸直徑 =20 主軸外徑 D=32徑 0 主軸外伸尺寸 L=115 接桿莫氏圓錐號 1， 2。 E. 導向裝置的選擇 鉆鏜專機鉆孔時，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導向裝置來保證的。導向裝置的作用是：保證刀具相對工件的正確位置；保證刀具相互間的正確位置；提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。 由參考文獻 [1]查表 8￠ 9 在 d>8～ 10 范圍內(nèi)，查得如下 D=15 2 6 6, 6 短型導套 ? ， 1 ? ， 23 ?， 7 選用通用導套。 F. 連桿的選擇 在鉆、擴、鉸孔及倒角等加工小孔時，通常都采用接桿（剛性接桿）。因為主軸箱各主軸的外伸長度和刀具均為定值，為保證主軸箱上各刀具能同時到達加工終了位置，須采用軸向 可調(diào)整的接桿來協(xié)調(diào)各軸的軸向長度，以滿足同時加工完成孔的要求。 為了獲得終了時多軸箱前端面到工件端面之間所需要的最小距離，應(yīng)盡量減少接桿的長度。 因為 9-￠ 9 孔的鉆削面是同一面且主軸內(nèi)徑是 20參考文獻 [1]表 8選取 A 型可調(diào)接桿 d=16 ? , 2 ? , L=85 1104 ?l ~135 G. 動力部件工作循環(huán)及行程的確定 切入長度一般為 5 取 1L =7 切出長度由參考文獻 [1]表 3 )8~3(931)8~3(312 ????? dL 取 2 ? 。 （ 2 加工時加工部位長度 L(多軸加工時按最長孔計算 )L=783788721 ???????工 為排屑要求必須鉆口套與工件之間保留一點的距離，根據(jù)麻花鉆直徑￠ 9，由參考文獻 [3]表 3導套口至工件尺寸 ) ? ,（參考鉆鋼） 取 02 ? ，又根據(jù)鉆套用導套的長度確定鉆模架的厚度為 16 附帶得出底面定位元件的厚度 84 ? 。 快退長度的確定 :一般在固定式夾具鉆孔或擴孔的機床上動力頭快速退回的行程只要把所有的刀具都退回至導套內(nèi) ,不影響工件裝卸即可。 故快退行程為鉆套口至工進行程末端的距離：67931012 ??????? 工快退 快進距離： ,371012 ????快進（行程太短） 故取消快進距離將 ,3快進改為工進， 則工進距離為： 6393 ???工。 選擇刀具：根據(jù)鉆口套至工進行程末端的距離 6?快退，及鉆口套長度渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計 8 71638 ????套 ,由參考文獻 [12]表 3形柄麻花鉆7814352509 ??? (切削長度部分 145 H. 滑臺及底座的選擇 ， 選擇液壓滑臺，進給量實行無級調(diào)速，安全可靠，轉(zhuǎn)換精度高。由于液壓驅(qū)動，零件損失小，使用壽命長， 但調(diào)速維修比較麻煩。 由已知工進 ?每根輸出軸的切削力 F= 9根軸總的切削力 3 0 4 49 ?????切削又因為 動力箱滑鞍長度 L=630由參考文獻 [1]表 5擇 1滑臺及它的側(cè)底座選擇 表5得： 臺面寬度 320面長度 630程 400 最大進給力 12500N， 工進速度 20～ 650mm/ 快速移動速度 10m/ I. 多軸箱輪廓尺寸的設(shè)計 確定機床的裝料高度，新頒國家標準裝料高度為 1060際設(shè)計時常在850～ 1060間選取，選取裝料高度為 950 多軸箱的寬度與高度的大小與被加工零件的加工部位有關(guān)，可按下列關(guān)系式確定： 12? ; 11 ?? （ 2 b=340 1b 壁的距離，推薦 00~701 ? ，取 1b =100。 h=277 1h 因為滑臺與底座的型號都已經(jīng)選擇，所以側(cè)底座的高度為已知值： 650 滑臺滑座總高： 280座與側(cè)底座的調(diào)整墊厚度一般取 5軸箱底與滑臺滑座臺面間的間隙取 故 50111 ???????h 通常推薦 40~851 ? ，所以 符合通常推薦值。 所以 4010023402 1 ?????? ， 1527711 ??????? 。 由此數(shù)據(jù)查參考文獻 [13]表 取多軸箱尺寸 00630 ?? 為 , 9 臺面寬度為 320 側(cè)面鉆 6-￠ 5 A. 切削用量的選擇 根據(jù)參考文獻 [1]查表 6工材料鑄鐵，孔徑 d=1～6削速度 10～ 18m/給量 f=r。 切削速度 ? ? m 6m 進給量 ? ? m 由公式（ 2： 轉(zhuǎn)速 m 1 61 0 0 01 0 0 0 0 rd ???? ?可由參考文獻 [12]知圓整為 1100r/ 由公式（ 2： 實際切削速度 m c ????? ?由公式（ 2： 工進速度 m 81 1 0 ???由公式（ 2： 工進時間 m ??ff 其中 h 為 6-￠ 5的深度。 B. 切削功率，切削力，轉(zhuǎn)矩以及刀具耐用度的選擇 由公式（ 2 切削力 7 02 1 ????? 由公式（ 2 切削轉(zhuǎn)矩 7 0 5 9 3 ????? 由公式（ 2 切削功率 ?? ??? ?由公式（ 2 刀具耐用度m i 1 9 6 0 0()/9 6 0 0( ?????? 動力部件的選擇 由上述計算每根軸的輸出功率 P=側(cè)共 6 根輸出軸，且每一根渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計 10 軸都鉆￠ 5直徑，所以總切削功率 7 8 9 ??切削。 由公式（ 2 則多軸箱的功率： 6 8 ???切削多軸其中η在切削鑄鐵時取 所以 軸由參考文獻 [1]表 5取動力箱 得出動力箱及電動機的型號 : 表 2側(cè)動力箱、電動機型號 動力箱型號 電動機型號 電動機功率 (電動機轉(zhuǎn)速 (r/輸出軸轉(zhuǎn)速 (r/L3(左主軸箱 110040 520 325 D. 確定主軸類型，尺寸，外伸長度 根據(jù)主軸轉(zhuǎn)矩 T=公式（ 2 4 10 4 ?? =取 d=15 性主軸 由表 3主軸直徑 =15 主軸外徑 D=25徑 6 主軸外伸尺寸 L=85 接桿莫氏圓錐號 1。 E. 導向裝置的選擇 由參考文獻 [1]查表 8￠ 5 在 d>4～ 6 范圍內(nèi)，查得如下 D=10 5 8 6, 2 短型導套 ? ， 1 ? ， 23 ?， 選用通用導套。 F. 連桿的選擇 為了獲得終了時多軸箱前端面到工件端面之間所需要的最小距離，應(yīng)盡量減少接桿的長度。 因為 6-￠ 5 孔的鉆削面是同一面且主軸內(nèi)徑是 15參考文獻 [1]表 8 11 選取 A 型可調(diào)接桿 d=10 ?, 2 ?, L=62 724 ?l ~82 G. 動力部件工作循環(huán)及行程的確定 切入長度一般為 5 取1L=8 以為沒有切出所以 取 2 ?。 加工時加工部位長度 L(多軸加工時按最長孔計算 )L=164160821 ???????工 為排屑要求必須鉆口套與工件之間保留一點的距離，根據(jù)麻花鉆直徑￠ 5，由參考文獻 [3]表 3導套口至工件尺寸 ) ? ,（參考鉆鋼）及綜合考慮裝卸工件的空間要求 取 02 ? ，又根據(jù)鉆套用導套的長度確定鉆模架的厚度為 12 快退長度的確定 :一般在固定式夾具鉆孔或擴孔的機床上動力頭快速退回的行程只要把所有的刀具都退回至導套內(nèi) ,不影響工件裝卸即可。 故快退行程為鉆套口至工進行程末端的距離：68245012 ??????? 工快退 快進距離： ,4285012 ????快進H. 滑 臺及底座的選擇 由已知工進 88 每根輸出軸的切削力 F= 6根軸總的切削力 8 ????切削又因為 1動力箱滑鞍長度 L=500由參考文獻 [1]表 5擇 1滑臺及它的側(cè)底座選擇 表5得： 臺面寬度 250面長度 500程 400 最大進給力 8000N， 工進速度 32~800mm/ 快速移動速度 12m/ I. 多軸箱輪廓尺寸的設(shè)計 多軸箱的寬度與高度的大小與被加工零件的加工部位有關(guān)，可按下列關(guān)系式確定： 由公式（ 2： 12? ; 11 ?? b=圖可知）。 渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計 12 1薦 140~851 ?，取1b=100。 h=209 1 因為滑臺與底座的型號都已經(jīng)選擇，所以側(cè)底座的高度為已知值： 650 滑臺滑座總高： 280座與側(cè)底座的調(diào)整墊厚度一般取 5軸箱底與滑臺滑座臺面間的間隙取 故 50111 ??????? 通常推薦 40~851 ? ，所以 符合通常推薦值。 所以 642 1 ?????? ， 1520911 ??????? 。 由此數(shù)據(jù)查參考文獻 [13]表 取多軸箱尺寸 00500 ?? 為 , 臺面寬度為 320 側(cè)鏜￠ 45A. 切削用量的選擇 由參考文獻 [1]表 6得用高速綱刀具粗鏜鑄鐵的切削用量： v=20～25m/f 轉(zhuǎn) =r,則選取 v=20mm/f 轉(zhuǎn) = 由此出鏜刀的 轉(zhuǎn)速： 由公式（ 2： 010001000 ???? ?? D vn r/整為 n=150r/由公式（ 2： 則實際切削速度 ? c ?m/ 由公式（ 2： 工進速度 vf=50× 0mm/. 切削力，切削轉(zhuǎn)矩，切削功率的選擇 1× （ 2 （ 2 T=0757 N· （ 2 2 0 0 2 0 0 ???? （ 2 C. 確定主軸類型、尺寸、外伸長度 13 滾錐軸承主軸：前后支承均為圓錐滾子軸承。這種軸承可承受較大的徑向和軸向力，且結(jié)構(gòu)簡單、裝配調(diào)整方便，廣泛 用于擴、鏜、鉸孔和攻螺紋等加工。因此選用滾錐軸承主軸。 由公式（ 2： 4 ?????? 再 由參考文獻 [1]表 3d=25主軸外徑為φ 40徑為Φ 28軸的外伸尺寸為 75. 確定鏜桿直徑 由鏜孔直徑為Φ 考參考文獻 [12]表 取鏜桿的直徑為Φ 35刀方截面直徑為 10× 10 E. 浮動卡頭的選擇 根據(jù)軸外徑Φ 40徑Φ 28參考文獻 [1]圖 8擇浮動卡頭 D×p=3，根據(jù)鏜孔形式 為單導向懸臂孔，采用較為普遍的內(nèi)滾式單導向懸臂鏜孔，根據(jù)卡頭內(nèi)徑尺寸 d=Φ 22鏜孔直徑為Φ 倒角直徑Φ 53. 導向裝置的選擇 由參考文獻 [3]表 3得導套的總長度： 06～ 159套口至工件的距離 20～ 50導套的長為 150取導套口至工件的距離為 50. 工作循環(huán)及行程的確定 由于該動力箱只加工Φ 45倒角，故行程主要由鏜孔Φ 45Φ 定工作進給長度，切入長度一般為 5 出長度由參考文獻 [1]表 3工長度 53出工作進給 L 工 =8+13+8=29 退長度的確定：一般選固定式夾具或鉆孔或擴孔機床上，動力頭快速退回行程只要將所有的刀具都退回至導套內(nèi)，不影響工件裝卸即可， l 快退 =50+13+8=71l 快進 =502. 刀桿長度的選擇 假設(shè)刀具加工終了位置時導套口與滑套口對齊。 ￠ 尖至滑動套口的距離由上面的圖可知即為快退尺寸 l 快退 ， L=71 加工終了 時，倒角鏜刀恰好倒出￠ 倒角。 I. 動力部件的選擇 由上文算出鏜削Φ 切削 =多軸箱的傳遞效率η =由公式（ 2動力頭輸入多軸箱的功率 P 多 = ??切入P 據(jù)多軸箱功率 P 多 =參考文獻 [1]表 5用 1 渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計 14 表 2側(cè)動力箱、電動機型號 動力箱型號 電動機型號 電動機功率 (電動機轉(zhuǎn)速 (r/輸出軸轉(zhuǎn)速 (r/L3(左主軸 箱 110040 520 325 J. 滑 臺及底座的選擇 已知工進 0mm/給力 因 1動力箱的滑鞍長L=500，由參考文獻 [1]表 5擇 1滑臺及配套后底座 1 臺面寬度 250面長度 500程 400 最大進給力 8000N， 工進速度 32～ 800mm/ 快速移動速度 12m/ K. 多軸箱輪廓尺寸的設(shè)計 多軸箱的寬度與高度的大小與被加工零件的加工部 位有關(guān)，由公式（ 2： 12? ; 11 ?? 裝料高度為 950定位基準的高度為 68 950+68=10180181 ??????h 所以 0 01 0 0202 1 ?????? ， 02011 ??????? 。 由此數(shù)據(jù)查參考文獻 [13]表 取多軸箱尺寸 20400 ?? 為 , 臺面寬度為 320 床生產(chǎn)率計算卡 根據(jù)選定的機床工作循環(huán)所要求的工作行程長度、切削用量、動力部件的快速及工進速度等，就可以計算機床的生產(chǎn)率并生產(chǎn)率計算卡，用以反映機床的加工過程、完成每一個動作所需的時間、切削用量、機床生產(chǎn)率及機床負荷率等，計算公式參照參考文獻 [1]。 理想生產(chǎn)率 Q (單位為件 /h)是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) A(包括備品及廢品率在內(nèi) )所要求的機床生產(chǎn)率。它與全年工時總數(shù)般情況下，單班制350h，兩班制600h。則 （ 2 本設(shè)計中，采用的是兩班制，年生產(chǎn)綱領(lǐng) 30000 件。 由公式得： 15 013 000 0 ?? 實際生產(chǎn)率是指所設(shè)計的機床每小時實際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。即公式 單01 ? （ 2 式中，單T— 生產(chǎn)一個零件所需時間（ ）裝、卸移快退快進停輔切單 k ????????? ()( 2211 （ 2 式中 1L 、 2L —— 分別為刀具第Ⅰ，第Ⅱ工作進給長度，單位為 1 2 — 分別為刀具第Ⅰ，第Ⅱ工作進給速度，單位為 mm/ 停t—— 當加工沉孔、止口、锪窩、光整表面時，滑臺在死擋鐵上的停留時間，通常指刀具在加工終了時無進給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn) 5~10轉(zhuǎn)所需的時間，單位為 退快進 、 分別為動力部件快進、快退行程長度，單位為 — 動力部件快速行程速度。用機械動力部件時取 5~6m/液壓動力部件時取 3~10m/ 移t—— 直線移動或回轉(zhuǎn)工作臺進行一次工位轉(zhuǎn)換時間， 裝、卸t—— 工件裝、卸時間，它取決于裝卸自動化程度、工件重量大小裝卸是否方便及工人的熟練程度等。通常取 所以： m i 696()?????????? ）輔切單 單??? 機床負荷率為理性鄉(xiāng)生產(chǎn)率與實際生產(chǎn)率之比。由參考文獻 [1]公式 1 （ 2 則 %?? 流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計 16 3 夾具設(shè)計 夾具是鉆鏜專機的重要組成部分，是根據(jù)機床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計的。它是用于實現(xiàn)被加工零件的準確定位、夾壓、刀具的導向以及裝卸工件時的限位等作用。 位原理及其實現(xiàn) 根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特征，選擇定位基準，實現(xiàn)六點定位原理 ,即以工件的右側(cè)面為定位基準面，約束了 z 向的轉(zhuǎn)動； y 向的轉(zhuǎn)動 3 個自由度。短定位銷約束了 z 向的移動； 個自由度。長定位銷約束了 個自由度。這樣工件的 6個自由度被完全被消除也就得到了完全的定位。 如圖所示 : 17 圖 3位原理圖 差分析 一批工件依次在夾具中進行定位時，由于工序基準的變動對加工表面尺寸所造成的極限值之差稱為定位誤差。產(chǎn)生定位誤差的原因是工序基準與定位基準不相重合或工序基準自身在位置上發(fā)生偏移或位移所引起的。 響加工精度的 因素 用夾具裝夾工件進行機械加工時，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多，與夾具有關(guān)的因素有：定位誤差Δ P、對刀誤差Δ T、夾具在機床上的安裝誤差Δ ，在機械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差Δ G。上述各項誤差均導致刀具相對工件的位置不精確而形成總的加工誤差∑Δ。 ① 第一類誤差 第一類誤差是指工件在夾具上定位時所產(chǎn)生的那部分定位誤差 基準不重合誤差是由于定位基準和工序基準不重合而產(chǎn)生的那部分定位誤差。在本設(shè)計中，由于定位誤 差和工序基準是重合的，所以基準不重合誤差為 0。 ② 第二類誤差 第二類誤差是定位元件對夾具三基準面的尺寸誤差及位置度所產(chǎn)生的那一部分定位誤差。 當支承面即工件底面對夾具的安裝基準（底面）有平行度誤差及支承面對夾具的對刀基準（鉆套軸線）有位置誤差，被加工孔的定位誤差為 移動誤差： '1 ??? （ 3 '2 ??? '3 ??? 轉(zhuǎn)動誤差： ???? '1 （ 3 ???? '2 ???? '3 故定位誤差為 渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計 18 ?? ???????? ''1'11 )(（ 3 ?? ???????? ''2'22 )(?? ???????? ''3'33 )(按標注的測量尺寸： ???? ??1 0 0/???? ??? 將上述數(shù)值代入定位誤差計算公式，則得： 1 ????? 0/ 2 ????? 0/ 3 ?????Δ T 因為刀具相對于對刀或?qū)蜓b置不精確造成的加工誤差，稱為對刀誤差。 本工序中麻花鉆是采用模板進行導向，鉆孔時導向誤差計算公式為： l ????????? )(22 1123'（ 3 即得導向誤差 ??? T 因為夾具在機床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。 一般?。? Δ 水 A= 垂 A=0mm 因夾 具上定位元件，對刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者之間（包括導向元件與導向元件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差，夾具誤差大小取決于夾具零件的加工精度的夾具裝配時的調(diào)整和修配精度。 一般取Δ E= 因機床精度，刀具精度，刀具與機床的位置精度，工藝系統(tǒng)受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差，因該項誤差影響因素很多，又不便于計算，所以常根據(jù)經(jīng)驗為它留出工件公差的31。計算時可設(shè)Δ G=3k?。 19 k?—— 工件位置公差取 G= 6 ???（ 3 證加工精度 工件在夾具中加工時，總加工誤差∑Δ為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機誤差，應(yīng)用概率法加，因此，保證工件加工精度條件是： 22222 ??????????? （ 3 2222 ?????? 即工件總加工誤差 ∑Δ應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差，由以上得知，本夾具完全可以保證加工精度。 為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時需留出一定精度儲備量此將上式改為： ?? ≤ k? － → k? － ?? （ 3 當0時夾具能滿足加工要求，根據(jù)以上 cJ=k?－ ?? =0 所以夾具完全可以滿足加工要求。 緊方式 夾緊裝置中產(chǎn)生源動力的部分叫做力源裝置，常用的力源裝置有氣動、液壓、電動等夾緊裝置中直接與工件的被夾壓面接觸并完成壓夾作用的元件稱為夾緊元件，本設(shè)計采用了液壓夾緊，解決了手動夾緊是夾緊力不一致，誤差大，精度低，工人勞動強度大等缺點。由于油液的不可壓縮性，能傳遞較大的壓力，一般工作壓力可達 55 1065~1050 ?? 氣壓大 10 多倍，因此，在產(chǎn)生同樣作用力的情況下，油缸直徑可以小許多倍，使夾具結(jié)構(gòu)更為緊湊。 緊力的數(shù)值計算 選擇夾緊力的作用點和方向應(yīng)注意： a) 夾緊力應(yīng)朝向主要限位面； b) 夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件支承范圍內(nèi)； c) 夾緊力的作用點，應(yīng)落在工件剛性較好的方向和部位； 渦流泵體鉆鏜專機總體及夾具設(shè)計 20 d) 夾緊力作用點應(yīng)靠近工件的加工表面； 夾緊力大小主要取決于切削力和重力的大小和方向。 夾緊力作用點和方向的選擇，通常應(yīng)與工件定位基準的選擇同時考慮，因此這兩個參數(shù)在制定機床工藝方案時已確定，這里僅作重點敘述的是確定夾緊力的大小的問題。 定夾緊力時應(yīng)考慮的計算系數(shù) 在許多情 況下，并不是由夾具的定位支承機構(gòu)或夾緊機構(gòu)本身直接承受工件所受切削力，而是由工件在緊急狀態(tài)下，工件與定位支承機構(gòu)及夾緊機構(gòu)之間所產(chǎn)生的摩擦力來防止工件產(chǎn)生平移或轉(zhuǎn)動，因此在確定夾緊力時，需要考慮各種接觸表面之間的摩擦系數(shù)。 摩擦系數(shù)主要取決于工件和支承件，壓板之間的接觸形式： ?1—— 工件和支承件之間的摩擦系數(shù)； ?2—— 工件和壓板之間的摩擦系數(shù)； 查表得 ?1=0.2