毕业论文：拖拉机变速箱体上四个定位平面专用夹具及组合机床设计

根据配置型式，组合机床可分为单工位和多工位两大类。

其中单工位组合机床按被加工面的数量又有单面双面三面和四面种，通常只能对各个加工部位同时进行次加工多工位组合机床则有回转工作台式往复工作台式中长立柱式和回转鼓轮式种，能对加工部位进行多次加工。

通用部件按功能可分为动力部件支承部件输送部件控制部件和辅助部件五类。

组合机床的技术发展趋势最早的组合机床于年在美国制成，用于加工汽车零件。

年，美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则。

年，国际标准化组织公布了第批组合机床通用部件标准。

年，中国第机械工业部颁布了中国的第批组合机床通用部件标准。

组合机床现代发展的方向主要有以下几个特点组合机床品种的发展重点。

在组合机床这类专用机床中，回转式多工位组合机床和自动线占有很重要的地位。

因为这两类机床可以把工件的许多加工工序分配到多个加工工位上，并同时能从多个方向对工件的几个面进行加工，此外，还可以通过转位夹具在回转工作台机床上或通过转位翻转装置在自动线上实现工件的五面加工或全部加工，因而具有很高的自动化程度和生产效率，被汽车摩托车和压缩机等工业部门所采用。

自动线节拍时间进步缩短。

目前，以大批量生产为特征的轿车和轻型载货车，其发动机的年产量通常为万台左右，实现这样大的批量生产，回转式多工位组合机床和自动线在三班运行的情况下，其节拍时间般为秒，当零件生产批量更大时，机床的节拍时间还要更短些。

自动线的短节拍，主要是通过缩短基本时间和辅助时间来实现的。

缩短基本时间的主要途径是采用新的刀具材料和新颖刀具，以通过提高切削速度和进给速度来缩短基本时间。

缩短辅助时间主要是缩短包括工件输送加工模块快速引进以及加工模块由快进转换为工进后至刀具切入工件所花的时间。

为缩短这部分空行程时间，普遍采用提高工件工件直接输送或随行夹具的输送速度和加工模块的快速移动速度。

目前，随行夹具的输送速度可达或更高些，加工模块快速移动速度达。

组合机床柔性化进展迅速。

十多年来，作为组合机床重要用户的汽车工业，为迎合人们个性化需求，汽车变型品种日益增多，以多品种展开竞争已成为汽车市场竞争的特点之，这使组合机床制造业面临着变型多品种生产的挑战。

为适应多品种生产，传统以加工单品种的刚性组合机床和自动线必须提高其柔性。

组合机床的柔性化主要是通过采用数控技术来实现的。

开发柔性组合机床和柔性自动线的重要前提是开发数控加工模块，而有着较长发展历史的加工中心技术为开发数控加工模块提供了成熟的经验。

由数控加工模块组成的柔性组合机床和柔性自动线，可通过应用和改变数控程序来实现自动换刀自动更换多轴箱和改变加工行程工作循环切削参数以及加工位置等，以适应变型品种的加工。

组合机床自动线柔性化的迅速发展和节拍时间的日益缩短，充分显示了技术和刀具技术给组合机床自动线带来的巨大技术进步，使柔性自动线在多品种大批量生产中成为重要的技术装备。

但在这里必须指出，在组合机床和自动线实现柔性化发展的同时，加工中心高速化发展异常迅速。

加工中心与组合机床的竞争日趋激烈。

加工精度日益提高。

特别自年代中期以来，汽车制造业为增强其汽车的竞争力，不断地加严其发动机的关键件的制造公差，并通过计算机辅助测量和分析方法，以及通过设备能力检验来提高其产品的质量。

这无疑是对组合机床和自动线提出了更高的要求。

组合机床制造厂为了满足用户对工件加工精度的高要求，除了进步提高主轴部件镗杆夹具包括镗模的精度，采用新的专用刀具，优化切削工艺过程，采用刀具尺寸测量控制系统和控制机床及工件的热变形等系列措施外，目前，空心工具锥柄和过程统计质量控制的应用已成为自动线提高和监控加工精度的新的重要技术手段。

综合自动化程度日益提高。

近十年来，为进步提高工件的加工精度和减少工件在生产过程中的中间储存搬运以及缩短生产流程时间，将工件加工流程中的些非切削加工工序如工序间的清洗测量装配和试漏等集成到自动线或自动线组成的生产系统中，以实现工件加工表面处理测量和装配等工序的综合自动化。

其它技术的应用动向。

在工业发达国家的组合机床行业中，下列技术得到了较为广泛的应用。

组合机床设计普及技术在国外许多公司中，组合机床设计已普遍采用工作站，在设计室几乎很难见到传统的绘图板。

除应用于绘图工作外，并在构件的刚度分析有限元方法组合机。

设计台机床，选用何种动力部件，应当根据具体的加工工艺，机床形式，使用条件，生产条件等来确定。

选用合适的动力部件，能够使机床具有先进的工艺水平和技术水平，以及良好的经济效果。

电动机功率的确定每种规格动力头机械或液压动力头都有定的功率范围，根据所选切削用量计算的切削功率及进给功率之需要，并适当考虑提高切削用量的可能性般按考虑，选用相应规格的动力头。

可按下列公式进行计算动进切千瓦式中动动力头电机功率切切削功率，按各刀选用的切削用量，从组合机床切削力及功率计算图中求出进进给功率。

对于液压动力头就是进给油泵所消耗的功率，般为千瓦传动效率，当主轴箱主轴少于根时，，主轴多于根时，进给力的选择每型号动力头都有其最大允许的进给力。

选用时计算的切削进给力必须稍小于动力头允许的最大进给力，并注意各主轴切削力的中心应处在动力头接合面范围内，力求使其处在动力头接合面的下方，为此应将重负荷的粗加工工序安排在主轴箱的下部。

当遇到动力头的功率和进给力不能满足要求，而又相差不多时，不应轻易选用大号动力头，这时可采取下列措施降低所需进给力和功率。

在生产率允许的条件下，适当降低切削用量，或将部分安排为顺序先后加工，即将同动力头上的刀具前后错开，在同循环中先加工些通孔后，再加工另部分孔，以降低所需进给力和功率。

有时还可以改变加工方法，如将负荷重的端面刮削端面改为径向车端面等。

对于液压动力头可采用油泵单独驱动机构，既增加个电动机，转用于进给油泵的驱动，使动力头电动机的全部功率用于切削加工。

对于短时间工作的工序，可在超负荷下工作，但超负荷不得大于。

每种规格的动力滑台都有其最大进给力进的限制。

选用时，可根据确定的切削用量计算出各主轴向切削合力，以﹤进来确定动力滑台的型号和规格。

进给速度的选择每种型号动力头有快速行程速度及最小进给量的规定。

液压动力头的进给是可以无级调整的，为了避免由于气温，制造误差等影响，造成动力头进给速度不稳定，不宜选用动力头技术性能中规定的最少进给量，实际的进给量应大余其倍。

最大行程的确定选用动力头时必须考虑其最大允许行程，除满足机床工作循环的要求外还必须保证调试和装卸刀具的方便性。

主轴箱最大轮廓尺寸的影响为了使动力头在加工过程中有良好的稳定性，需要根据主轴箱的轮廓尺寸选择相适宜规格的动力头，同时要考虑主轴箱声的刀具分布情况，力求使各刀具的进给抗力的合力中心不超过主轴箱和动力头的结合面，并使其在垂直方向上尽量接近油缸的中心。

动力滑台导轨型式动力滑台导轨组合有矩矩和矩山两种形式。

前者般多用于带导向引导刀具进行加工的机床及其他粗加工机床，后者导向性好，精度高，主要用于不带导向的刚性主轴加工及其他精加工机床。

本题机床为粗加工，由矩矩导轨保证。

根据以上条件选出液压滑台Ⅱ台面长，台面宽，允许最大进给力进，快速行程速度为，最小进给量为。

动力箱与主轴箱结合面尺寸，长，高，动力箱输出轴距离箱体后面高度为。

液压泵功率。

配套通用部件侧底座，其高度，宽度，长度，中间底座轮廓尺寸其高度，宽度，长度，主轴箱轮廓尺寸的确定标准的通用铣类主轴箱的厚由主轴箱体，前盖，和后盖三层尺寸构成。

主轴箱体厚为毫米，前轴有两种尺寸规格，卧式厚为毫米立式厚为毫米，后盖厚有毫米和毫米两种尺寸，通常用毫米的后盖。

因此，主轴总厚度卧式主轴箱通常为毫米，立式为毫米。

主轴箱的宽度，高度的大小主要与要加工的零件孔的分布有关，可按下式确定式中工件在宽度方向相距最远的两孔距离最边缘主轴中心距箱外壁的距离，推荐﹤工件在高度方向相距最远的两孔距离最底主轴高度，﹤。

工件最底孔位置机床装料高度滑座台总高度滑座与侧底座之间调整垫高度侧底座高度根据上述计算值，按主轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定主轴箱轮廓尺寸为传动装置的润滑采用自动润滑，主轴箱内装有叶片油泵，将油供应到齿轮运动和动力箱滑台导轨上。

此处省略字。

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此时，磨擦角由表可查得，因此由实验校验结果得到与之间的关系为楔角传力系数无滚子单滚子传动效率无滚子单滚子表七不同楔角的与型号缸径活塞杆直径行程大腔工作面积小腔工作面积无负荷时起动压力活塞杆推力活塞杆拉力工作压力型二型表八通用气缸参数因此，对于气动无滚子楔铁夹紧机构，其夹紧力为计算有该铣床夹具的工作原理说明因此，选用夹紧气缸该夹具如夹具的主视图如图十三所示。

工件用上四个预定位支承上预定位。

接通下汽缸气源，使活塞左移，通过件，的作用使件带动滑柱体伸进工件的铸孔中。

与此工作原理相同。

同时右滑柱体也进入工件孔内的行程已到极限位置，但左汽缸活塞与缸盖之间还留有段距离，活塞仍可继续左移，于是件继续推动工件右移，直到工件前端面前靠在夹具体上为止，从而消除了工件个移动自由度。

在顺序阀作用下，汽缸接通气源，活塞及活塞杆右移，在活塞杆上的三个斜面作用下，把三个滑柱顶出，与工件铸孔接触，与此工作原理相同，右汽缸中的三个滑柱也同时被活塞杆上的斜面顶出与工件铸孔接触，于是这六个滑柱便消除了工件的四个自由度。

在夹具上的个小汽缸推动下使工件侧面与可调支钉接触，消除工件个转动自由度。

卸下工件时应使汽缸，先反向通入压缩空气，活塞杆，反向移动，在弹簧，作用下使滑柱，缩回，之后再使活塞，反向移动，柱滑体，从工件铸孔