组合机床设计

徐州工程学院教案

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第8章组合机床设计

8.1 概述

机械加工生产线及其基本组成

1.何谓机械加工生产线

是将加工装备按工件的加工工艺顺序依次排列，并用传送装备与辅助装备将它们联接成一个整体，能按工艺路线完成工件全部加工过程的生产作业线。

2.机械加工生产线的基本组成

机械加工生产

线

控制系统

辅助装备

输送装备

工艺装备

加工装备

夹具刀

具

辅

具

工

件

输

送

装

置

转

位

装

置

储

料

装

置

上

下

料

装

置

清

洗

装

置

排

屑

装

置

其

它

装

置

全

线

控

制

与

操

纵

装

置

信

号

装

置

械或液压传动实现刀具或工作台的直线进给运动。

一、组合机床的组成

1.通用部件

滑台1、切削头2、

动力箱5、中间底座8侧底座9、立柱6、立柱底座7，辅助部件和控制部件。

2.专用部件

夹具3、多轴箱4。

二、组合机床的类型

组合机床以动力滑台的台面宽度B≥250 或B < 250为标志分为：大型或小型组合机床。

1.固定夹具的单工位组合机床

这类组合机床用于加工大、中型箱体类零件。在加工循环中，

夹具和工件固定不动，动力部件驱动刀具从单面、两面和多面对工件加工。机床加工精度高，但生产率相对较低。

按机床配置形式和动力部件的进给方向分为：

卧式机床可配置成单面、双面和多面形式。

立式主轴垂直布置，只有单面配置形式。

倾斜式主轴倾斜布置，可配置成单、双、多面形式。

复合式立、卧组合种或立、卧、倾斜三种的组合。

2.移动夹具的多工位组合机床

这类机床用于中、小型零件的大批量

加工。夹具和工件按预定的工作循环，

作间歇移动或转动，依次在不同工位进行

不同工序的加工。机床的生产率高，但加

工精度不如单工位机床高。

（4）鼓轮式组合机床

在这种机床上，夹具和工件安装在绕水平轴线回转的鼓轮上，并作周期转动实现工位变换。在鼓轮两端布置动力部件，可从两面加工工件。

3.转塔式组合机床

机床具有几个多轴箱，均安装在转塔回转工作台上，每个多轴箱依次旋转进行加工，可完成一个工件的多工序加工。分为：（1）多轴箱只作主运动的转塔式组合机床

（2）多轴箱作主运动又作进给运动的转塔式组合机床

此类机床可减少机床台数和占地面积，适用于中、小批量生产。

三、组合机床的通用部件

1.通用部件分类

动力部件为刀具或工件提供主运动和进给运动。是选配其它部件的依据。包括动力滑台、动力箱和各种切削头。

支承部件用于支承和安装各种部件,保证各部件之间的相

（1）箱体类零件定位基准选择

箱体类零件是机械加工工序多，精度要求高的零件。特别是有较多高精度的孔需要加工。

通常采用“一面两孔”作定位基准。

①“一面两孔”定位基准的优点

可消除工件的6个自由度，工件得到可靠的定位。

一面两孔”可同时加工工件5个表面，利于提高各面上孔的位置精度。

“一面两孔”可作粗、精全部工序的定位基准，达到整个工艺过程的基准统一。实现夹具通用化。

“一面两孔”易实现自动化定位、夹紧。

②“一面两孔”定位基准的要求

定位平面的平面度允差一般为 0.05~0.08 mm，表面粗糙度一般为Ra1.6~3.2 μm。

定位销孔为H7精度，两销孔中心距L 尽量大一些，其公差为±0.03~0.06mm（或为工件公差的1/3~1/5）。

不可选择零件上直径太小的孔为定位销孔。如果定位销太细，

输送工件时，易受工件碰撞变形而破坏定位。

销孔的直径可根据箱体的大小及质量来选择。

（2）非箱体类零件定位基准的选择

①对曲轴、连杆、转向器壳、拔叉等零件，采用以外圆柱体为定位基准，以 V形块为定位元件。 V形块夹角取 90~1200。

②对法兰类零件，采用一个孔（或外圆）及一个平面为定位基准。

（3）选择定位基准的原则

①基准重合原则——尽量选择零件的设计基准作为组合机床加工的定位基准。

但有时必须改用其它面作为定位基准，如图：

零件设计以顶面A为设计基准。为方便加工曲轴孔、凸轮轴孔需安装中间导向，常改用底面C 作为加工基准。

②基准统一原则——尽量在各加工机床上采取共同的定位基面，加工零件不同表面的孔或对同一孔完成不同工序。

但有时个别工序不采用统一基准也为合理。例如：

结论定位基准由底面改用顶面后，夹紧力方向与工件重力方向一致。减小了夹压力，使夹具结构简单，加工稳定性提高。

③定位稳定原则——尽量选择已加工的较大平面为定位基准。且定位基准不可选在铸件或锻件的分型面上。

④辅助支承对于不具备理想定位基准的零件而专门设置的支承。以防止工件加工时变形和振动，增加定位稳定性，以承受较大的切削力。

（4）确定夹压位置应注意的问题