(完整版)组合机床总体设计

2009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 (3)

1.1零件工艺基面的选择 (3)

1.2 加工工艺分析 (3)

1.3 孔切削用量的选择 (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 (4)

3.1被加工零件工序图 (4)

3.2加工示意图 (5)

3.2.1加工示意图的编制步骤 (6)

3.3组合机床生产率的计算 (11)

3.3.1生产率的计算和生产率计算卡的绘制 (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)

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选择

由于被加工零件（缝纫机体）是箱体类零件，所以我选择了“一面二孔”的定位方法。该方法有以下特点：a、很简便的消除工件的六个自由读，使工件获得稳定的固定位置；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，使整个工艺过程实现基准统一；d、该方法使夹紧方便，夹紧机构简单。容易使夹紧力对准支承，消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，工艺基面必须规定相应的公差。根据缝纫机体零件的大小，定位销孔径选择∅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±毫米。

0.06

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 孔切削用量的选择

由于该缝纫机体是铸铁件，而且硬度大概在200~241左右，根据下表选取切削用量。

表1用高速钢钻头加工铸铁件的切削用量

二、机床配置型式和结构方案的确定

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，所以我选择了单工位组合机床，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，因此选择单工位组合机床中的卧式双面组合机床。

该机床采用了固定式夹具，钻孔时采用固定导向，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，就是针对具体的被加工零件，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,生产率计算卡片，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根据选定的工艺方案，表示在一台机床上或一条自动线上完成的工艺内容、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况的图纸。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

文件。被加工零件工序图包括下列内容：

1．在图上应表示出被加工零件的形状，尤其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、光洁度、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．图中还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

位。它是设计刀具、夹具、主轴箱以及选择动力部件的主要资料，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，并决定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。根据机床要求的生产率及刀具特点，合理的选择切削用量，决定动力头的工作循环。

加工示意图应绘制成展开图，其绘制顺序是：首先按比例绘制工件的外形及加工部位的展开图。特别注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，根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，选择主轴和接杆。从这些刀具中找出影响其联系尺寸的关键刀具，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。对于采用浮动夹头的镗孔刀杆，必须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，必须将托架联系尺寸标出。

加工示意图还要绘制出工件加工部位的图形，在轴数多时，必须在孔旁标上号码，以便于设计和调整机床。

3.2.1加工示意图的编制步骤

1.刀具的选择

根据加工工艺和加工精度的要求，选择一般刀具。

2.工序间余量的确定

在编制加工示意图的过程中，要合理的决定工序间的加工余量。关于工序间加工余量的确定可按下表推荐数值选取。

80100

∅∅

:0.3~0.4 半精镗2080

∅∅

:0.7~1.2

80150

∅∅

: 1.0~1.5 精镗

30

∅

:0.2~0.25

30130

∅∅

:0.25~0.4

>130

∅0.35~0.5 3.导向结构的选择

组合机床上加工孔时，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向来保证的。如何正确地选择导向结构，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）导向类型的选择

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，所以采用固定式导向，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）导向形式和结构的选择

根据精度要求比较高，所以选用精密的滚珠轴承的旋转导向。

（3）导向数量确定

因为只需钻单层壁上的小孔，所以采用一个导向。

4．接杆的选择

由于钻孔为小孔时，所以采用接杆提高加工精度，减少主轴位置误差和主轴振摆对加工精度的影响。接杆尺寸按下表选择

接杆号D

1

D

2

D L

1

L

2

L

1 14 20 23 85 21

2 20 18 30

25

3 22

4 24

5 30