.切辅.件机床负荷率按下式计算η.式中机床的理想生产率件年生产纲领件年工作时间,单班制工作时间被加工零件图号毛坯种类铸件名称皮圈架座毛坯重量材料硬度工序名称加工皮圈架座孔工序号工时序号工步名称工作行程切速•进给量•进给量•工进时间辅助时间安装工件.工件定位夹紧.快进.工进.暂停.快退.工件松开.卸下工件.生产率计算卡续生产率计算卡备注主轴转速次安装加工完个工件累计单件总工时.机床生产率件理论生产率.件负荷率.多轴箱的设计.绘制多轴箱设计原始依据图多轴箱设计原始依据图是根据“三图卡”绘制的如图所示图.组合机床右多轴箱原始依据图图中多轴箱三孔加工不对称,选择距箱体边缘分别为和的点为坐标原点建立坐标系,在建立的坐标系中标注轮廓尺寸及动力箱驱动轴的相对位置尺寸。主轴部为逆时针旋转面对主轴看。图.组合机床左多轴箱原始依据图主轴的工序内容,切削用量及主轴尺寸及动力部件的型号和性能参数如表所示表主轴外尺寸及切削用量轴号主轴外伸尺寸工序内容切削用量加工三个孔注.被加工零件编号及名称皮圈架座材料硬度.动力部件型号动力箱,电动机型号功率.。.齿轮模数选择本组合机床主要用于加工三个孔,因此采用圆锥滚子轴承主轴。齿轮模数可按下式估算式中估算齿轮模数齿轮传递功率对啮合齿中的小齿轮数小齿轮的转速多轴箱所有齿轮模数取。.多轴箱的传动设计根据右主轴箱原始依据图如图.所示,画出驱动轴主轴坐标位置。如下表表驱动轴主轴坐标值坐标输入轴驱动轴主轴主轴.根据左主轴箱原始依据图图.,画出驱动轴主轴坐标位置。如下表表驱动轴主轴坐标值坐标输入轴驱动轴主轴确定传动轴位置及齿轮齿数图.齿轮的最小壁厚最小齿数的确定为保证齿轮齿根强度,应使齿根到孔壁或键槽的厚度,驱动轴的直径为,由机械零件设计手册知,齿轮.,当时。驱动轴上最小齿轮齿数为.初定主轴类型尺寸外伸长度因为轴的材料为,剪切弹性模量.,刚性主轴取,所以取.,根据刚性条件计算主轴的直径为.式中轴直径轴所承受的转矩•系数本设计中所有主轴直径皆取,主轴外伸长度为,为,内孔长度为.确定加工示意图的联系尺寸从保证加工终了时主轴箱端面到工件端面间距离最小来确定全部联系尺寸,加工示意图联系尺寸的标注如图.所示。其中最重要的联系尺寸即工件端面到多轴箱端面之间的距离图中的尺寸,它等于刀具悬伸长度螺母厚度主轴外伸长度之和,再减去加工孔深度和切出值。工作进给长度的确定如图.工作进给长度应等于工件加工部位长度与刀具切入长度和切出长度之和。切入长度应根据工件端面误差情况在之间选择,误差大时取大值,因此取,切出长度,所以。快进长度的确定考虑实际加工情况,在未加工之前,保证工件表面与刀尖之间有足够的工作空间,也就是快速退回行程须保证所有刀具均退回而不影响工件装卸。这里取快速退回行程为,快退长度等于快速引进与工作工进之和,因此快进长度。图.工作进给长度图.机床联系尺寸图机床联系尺寸图联系尺寸图的作用和内容般来说,组合机床是由标准的通用部件动力箱动力滑台滑台上加上专用部件多轴箱刀辅具系统液电润滑系统组合而成。联系尺寸图用来表示机床各组成部件的相互装配和运动关系,以检验机床各部件的相对位置及尺寸联系是否满足要求,通用部件的选择是否合适,并为进步开展主轴箱夹具等专用部件零件的设计提供依据。联系的尺寸也可以被看作是个工具,以简化的机器类型和结构的总体布局的整体图。如图所示,机床联系尺寸图的内容包括机床的布局形式,通用部件的型号规格动力部件的运动尺寸和所用电动机的主要参数工件与各部件间的主要联系尺寸,专用部件的轮廓尺寸等。选用动力部件选用动力部件主要选择型号规格合适的动力滑台动力箱。台的选用通常情况下,根据滑台的驱动的方法,所需要的进给力,进给速率,最大行程长度和加工精度及其他因素来选择相应的滑道。驱动形式的确定基于液压和机械滑台滑道比较的性能特点,并结合具体处理要求使用条件选择使用系列液压滑台。确定轴向进给力滑台所需的进给力式中各主轴加工时所产生的轴向力由于滑台工作时,除了主轴轴克服的力,而且还克服移动时产生的滑动摩擦力。因而选择滑台的最大进给力应大于.。确定进给速度液压滑台的工作进给速度规定定范围内无级调速,对液压滑因为所设计的多轴同步的加工组合机床,在大多数情况下,对于切削用量,它比般通用机床单刀加工低左右.多轴主轴箱上所有刀具共用个进给系统,通常为标准动力滑台,工作时,要求所有刀具的每分钟进给量相同,且等于动力滑台的每分钟进给量应是适合所有刀具的平均值。因此,为了与其适应,同主轴箱上的刀具主轴可设计成不同的转速和不同的每转进给量,以满足不同直径的加工需要。即•••式中各主轴转速各主轴进给量动力滑台每分钟进给量由于皮圈架座孔的加工精度工件材料工作条件技术要求都是相同的。按照经济地选择满足加工要求的原则,采用查表的方法查得进给量.切削速度,背吃刀量.。确定切削力切削扭矩切削功率根据选定的切削用量主要指切削速度及进给量确定切削力,作为选择动力部件滑台及夹具设计的依据确定切削扭矩,用以确定主轴及其它传动件齿轮,传动轴等的尺寸确定切削功率,用以确定主传动电动般指动力箱功率,通过查表计算如下布氏硬度孔切削扭矩.•切削力.切削功率孔切削扭矩切削力.切削功率孔切削扭矩切削力.切削功率式中布氏硬度切削力钻头直径每转进给量切削扭矩•切削速度切削功率选择刀具结构皮圈架座的布氏硬度为,刀具的材料选择硬质合金,为了使工作可靠便于加工,选择铰铣组合刀具。孔加工刀具的长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端与工件侧面有的距离,以便排出切屑和刀具磨损后有定的向前的调整量。.组合机床总设计“三图卡”的编制机床总体设计的重要内容是对三轴头单工位钻床工艺方案及配置型式结构方案的确定的有关问题。下面就是组合机床加工皮圈架座总体设计的另个问题,既总体设计方案用图纸的形式表达“三图机器的各个组件之间的相互作用,选择通用的组件和工具的定向力,计算切割用量,机器的生产率。绘制机床的总联系尺寸图及加工示意图等。组合机床的总体设计.前期调查研究工件的分析皮圈架座是纺机卷绕机构中安装皮圈架的个重要零件,材料为,硬度为。分析图纸如图可知,三个待加工孔之间的位置精度要求不是很高,而单个孔的尺寸精度和粗糙度要求比较高,分别为,.,.,粗糙度都为.。另外孔的轴线和底面的平行度要求为.,因而孔的要求最高。在本道工序前,底面已经过铣削加工,平面度为.。三个待加工孔为铸孔,毛坯上孔尺寸为,,。图.工件实体图现场工艺调查为了给机床设计提供更多的信息,深入现场调查其现采用的加工工艺方法为以底面和个定位销消除个自由度,用两个镙钉来夹紧工件,块定位板上次装夹个工件。在加工中心上编好程序,采用定做的硬质合金铣铰复合刀具次进给完成个孔加工,接着进行另同直径孔的加工,直到个孔全部加工完成,换刀继续加工另外的孔。加工虽然达到设计要求,但是工装时间较长,整体效率不高,而且加工成本高。图.现行的定位夹紧方案图.组合机床方案的制定制定工艺方案零件加工过程中会确定加工组合的质量,生产率,总体布局和夹具结构。所以,在制定工艺方案时,必须计算分析被加工零件图,并深入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,生产率要求,现场所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。根据被加工被零件皮圈架座的零件图如图.所示,加工三个孔的工艺过程。加工孔的主要技术要求。加工三个直径分别为,和的孔。孔与底面的平行度公差为.。工件材料为要求生产纲领为考虑废品及备品率年产量万件,单班制生产工艺分析加工三个孔时,孔的位置度公差为.根据组合机床用的工艺方法及能达到的经济精度,可采用如下的加工方案。定位基准及夹紧点的选择加工此工件的孔,以底面和侧面的限制五个自由度,再以个支承钉限制个自由度,工件被完全定位。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。择.多轴箱的传动设计.绘制传动系统图.传动零件的校核夹具设计.机床夹具的概述机床夹具的组成机床夹具的类型.工件结构特点分析.工件定位方案和定位元件的设计.夹紧方案和夹紧元件的设计.夹具的性能及优点.夹具体的设计.误差的分析与计算.夹具精度分析计算结论与展望.结论.不足之处及未来展望致谢参考文献绪论.课题来源和意义无锡市江泰机械制造厂是家专业从事外协件加工的企业,公司现采用加工中心加工纺织机械零件皮圈架座上的三个孔,工装时间长,加工成本高,效率不高。因而需要设计台专机达到提高工作效率,降低生产成本,同时保证加工质量的目的。本课题的研究意义在与使企业能根据自己的要求自主创新自发研究设计制造设备,提高自身在国内甚至国际制造行业中的竞争力。专用机床是种专门适用于特定零件和特定工序加工的机床,因而它主要是应对企业有单品种大批量的零件加工定单,解决了许多企业面临的共同问题用好设备加工虽保证加工质量但是耗费了高的成本用普通设备加工降低了成本但是又付出了加工质量往往不符合设计要求的两难境地。通过本课题研究,就力求解决这种问题,使组合机床的加工保质性和经济性凸显。其次组合机床行业企业主要针对汽车摩托车内燃机农机工程机械化工机械军工能源轻工及家电行业提供专用设备,该课题的研究有利于提高这些行业设备制造的质量和效率,从而推动他们的高质快速发展。.课题背景在国内,皮圈架从无到有,直到今天的发展,离不开技术人员对皮圈架步步的改进。世纪八十年代,上棉八厂个织车间技术改革组就曾针对型织机皮圈架存在的缺点,做出了些改进。原来皮圈架装在筘座处,因为螺丝扳紧常常压缩变形,虽然在筘座装皮圈架的地