滑动轴承座专用钻床设计(编辑修改稿)

滑动轴承座专用钻床设计(编辑修改稿)内容摘要：

f     式中： n— 主轴转速（ r／ min） f— 主轴进给量（ mm／ r） fv — 滑台每分钟进给量（ mm／ min） 钻孔组合机床总设计 三图 一卡 所谓三图一卡是指被加工零件工序图、加工示意图、机床总联系尺寸图和生产率计算卡片而言。 三图一卡是机床设计的依据，也是验收机床的依据。 被加工零件工序图 被加工零件工序图的作用及内容 被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示一台组合机床完成的工艺内容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工用的定位 基准、夹具部位及被加工零件的材料、硬度等状况的图纸。 它是在原零件图基础上，突出本机床的加工的内容，加上必要的说明绘制成的，是组合机床设计的主要依据，也是制造、使用、检验和调整机床的重要技术文件。 滑动轴承座两底孔专用机床 的被加工零件工序图如图 23 所示。 图 23 被加工零件工序图 第二章 组合机床的总体设计 8 绘制加工示意图 绘制加工示意图之前的有关计算 （ 1）刀具的选择 如前面 选择刀具 （ 2）导向套的选择 在组合机床上加工孔，除用刚性主轴的方案外，工件的尺寸、位置精度主要 加工示意图的作用和内容 加工示意图是被加工零件工艺方案在图样上的反映，表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具的布置以及工件、夹具、刀具的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等，是刀具、夹具、多轴箱、电气和液压系 统设计选择动力部件的主要依据，是整台组合机床布局形式的原始要求，也是调整机床和刀具所必需的重要文件。 绘制时，首先应根据零件的加工精度、生产率等要求选择合适的刀具结构、切削用量、夹具形式、工序间的加工余量、机床配置形式；还应根据零件的结构特点和要完成的工艺内容确定刀具导向的结构形式和基本尺寸；还应根据主轴所传递的切削扭矩来选择主轴尺寸以及刀具主轴与刀杆连接的结构等。 刀具布置图即加工示意图见图 24。 图 24 加工示意图 第二章 组合机床的总体设计 9 取决于夹具导向。 因此正确选择导向装置的类型，合理确定其尺寸、精度，是设计组合机床的重要内容，也是绘制加工示意图时必须解决的内容。 1）选择导向类型 钻套也称钻模套，是确定刀具位置及引导刀具的元件。 它在钻模中 的作用是保证工件上加工孔的位置精度，引导刀具并防止加工是偏移，提高刀具刚性，防止加工时振动。 钻套按结构可分为固定钻套、可换钻套、快换钻套和特殊钻套。 根据刀具导向部分直径和刀具导向的线速度 v=20m/min， 选择固定式导向。 这类导向的精度比较好。 2）确定导向套的数量和参数 导向套的数量应根据工件形状、内部结构、刀具刚性、加工精度及具体加工情况决定。 由于本工序是滑动轴承座底孔，并且是通孔，故选用单个导向。 根据刀具的直径选择固定导向装置，查查《组合机床设计简明手册》表 84 固定导 向装置的标准尺寸如表 25： 表 25 固定导向装置的标准尺 d D 1D 2D l L h 1822 30 40 44 12 25 4 固定装置的配合如表 26： 表 26固定装置的配合 导向类别 工艺方法 d D 1D 刀具导向部分外径 刀具本身导向 接杆导向 第一类导向 钻孔 G7(或 G8) H7/g6 H7/n6 钻头本身导向 固定导向装置的布置与参数选择 如图 25： （ 3）初定主轴类型、尺寸、外伸长度 主轴的型式主要取决于进给抗力和主轴 刀具系统结构上的需要，主轴尺寸规格应根据切 削扭矩 M 计算，查表 3，根据《组合机床设计简明手册》表 34，选择刚性主轴，取ψ＝ 1／ 4度 /米 ,B=。 根据公式 d B410M 式中： d— 轴的直径（ mm）； 第二章 组合机床的总体设计 10 （ 4）选择刀具接杆 由以上可知，多轴箱各主轴的外伸长度为一定值，而刀具的长度也是一定值，因此，为保证多轴箱上各刀具能同时到达加工终了位置，就需要在主轴与刀具之间设置可调环节，这个可调节在组合机床上是通过可调整的刀具接杆来解决的。 根据接杆直径 d，查表 36，选择接杆。 表 27主轴、连杆系列参数 主轴直径 主轴外伸 尺寸 接杆长度 莫氏锥度 数量 外伸长 直径 D/d 30mm 115mm 50/36mm 235mm 2 2 （ 5）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。 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 400mm） ,它等于刀具悬伸长度、螺母厚度、主轴外伸长度与接杆伸出长度（可调）之和，再减去加工孔深度和切出值。 图 25固定导向装置的布置与参数选择 M— 轴所传递的转矩（ Nm）； B— 系数。 B与扭矩角 [φ ]有关，当为刚性主轴时， B= D=B410=M 47. 3 10 *17 .3 84 =2 6. 5m m，取轴径 d=30mm 第二章 组合机床的总体设计 11 （ 6）工作进给长度的确定 如图 工L 应等于工件加工部位 长度 L 与刀具切入长度 1L 和切出长度 2L 之和。 切入长应 1L 应根据工件端面误差情况在 5～ 10mm 之间选择，取 1L =10mm ， 切出 长度 2L =1/3d+(3 ～ 8)= 131 +6  12mm，所以工L =25+10+12=49mm。 （ 7）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至夹具导套内而不影响工件装卸。 这里取快速退回行程为 129mm，快退长度等于快速引进与工作工进之和，因此快进长度 12949=80mm。 绘制机床联系尺寸图 联系尺寸图的作用和内容 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。 如图 27所示。 组合机床的通用部件 ⑴动力部件 动力部件是通用部件中最基本的部件。 每一种动力部件是传递切削主运动的部件包括动力箱和完成各种专能工艺的切削头，如铣削头、镗削头、钻削头、镗孔扯断面头等。 第二种是传递进给运动的部件，包括液压滑台和机械滑台。 第三 图 26工作进给长度 第二章 组合机床的总体设计 12 图 27 机床联系尺寸图 种是转塔动力部件，包括多轴转塔头和单轴转塔头。 ⑵输送部件 输送部件主要用作夹具和工件的移动和转位。 例如：多工位组合机床的移动工作台，回转工作台机回转鼓轮等。 ⑶支承部件 支承部件是组合机床的基础部件，组合机床的其他部件都安装在支承部件上。 它包括中间底座、侧底座、立柱、立柱底座等。 组合机床各部件之间的相对位置精度、机床的刚度等主要靠支承部件保证。 ⑷ 控制部件 控制部件是控制组合机床规定程序的一些部件，包括液压元件、电气挡铁及操纵台等。 ⑸辅助部件 除以上部件之外的其他部件，例如：冷却与润滑装置，气动或液压夹具装置和机械扳手。 第二章 组合机床的总体设计 13 1 动力滑台 1)动力滑台的用途 2) 液压动力滑台的选择 a）确定轴向进给力 滑台所需的进给力 进F = ∑ iF =2 3232=6464N 式中： iF —— 各主轴加工时所产生的轴向力 动力滑台分为机械式和液压式两种。 机械滑台和机械动力头一样，可用来配置成组合机床及其自动线。 根据被加工零件的工艺要求，可专门设计一个多轴箱，将其安装在动力滑台上就可完成钻、扩、铰等工序。 液压滑台用途与机械滑台完全一样，两者不同之处只是进给驱动方式不同。 机械滑台的进给运动是由丝杠螺母来实现的，而液压的进给运动则是借助压力油通入油缸 的前腔或后腔来实现。 表 29 机械滑台与液压滑台的优缺点 液压滑台 机械滑台 优点 ⒈在相当大的范围内进给量可以无级调速 ⒉可以获得较大的进给力 ⒊由于液压驱动，零件磨损小，使用寿命长 ⒋工艺上要求多次进给时，通过液压换向阀，很容易实现 ⒌过载保护简单可靠 ⒍由行程调速阀来控制滑台的快进工进，转换精度高，工作可靠 ⒈进给量稳定，慢速无爬行，高速无振动，可以降低加工工件的表面粗糙度 ⒉具有较好的抗冲击能力，断续铣削，钻头钻通孔将要出口时，不会因冲击而损坏刀具 ⒊运行安全可靠，易发现故障，调整维修 方便 ⒋没有液压驱动的管路，泄漏，噪声和液压站占地的问题 缺点 ⒈进给量载荷的变化和温度的影响而不够稳定 ⒉液压系统漏油影响工作环境，浪费能源 ⒊调整维修比较麻烦 ⒈只能有级调速变速比较麻烦 ⒉一般没有可靠的过载保护 ⒊快进转工进，转位位置精度比较低 机械滑台与液压滑台的优缺点比较见上表。 并结合具体的加工要求，使用条件选择本方案决定 HY系列液压滑台。 第二章 组合机床的总体设计 14 由于滑台工作时，除了克服各主轴的轴的向力外，还要克服滑台移动时所产生的摩擦力。 因而选择滑台的最大进给力应大于 进F ＝ 6464N。 b）确定进给速度 液压滑台的工作进给速度规定一定范围内无级调速，对液压滑台确定切削用量时所规定的工作进给速度应大于滑台最小工作进 给速度的 ～ 1 倍。 液压进给系统中采用应力继电器时，实际进给速度应更大一些。 本系统中进给速度vf =n f=c）确定滑台行程 滑台的行程除保证足够的工作行程外，还应留有前备量和后备量。 前备量的作用是动力部件有一定的向前移动的余地，以弥补机床的制造误差以及刀具磨损后能向前调整。 本系统前备量为 20mm，后备量的作用是使动力部件有一定的向后移动的余地，为方便装卸刀具，这是取 110mm,所以滑台总行程应大于工作行程，前备量，后备量之和。 即：行程 L＞ 120+20+110=250mm，取 L＝ 400mm。 综合上述条件，确定液压动力滑台型号 1HY251A 以及相配套的滑台底座（ 1CC251 型） ，如表 29 所示。 表 29 滑台主要技术性能参数 规格 进给速度 最大进给力 N 油缸直径 活塞杆直径 工进mm/min 快进m/min 1HY251A 32－ 800 12 8000 Φ 60 Φ 40 2 动力箱 ITD 系列动力箱安装在液压滑台及机械滑台等进 给通用部件上，其前端面安装多轴箱，用来完成多轴钻孔、扩孔、铰孔 等工序。 ITD 系列动力箱有两种型式。 ITD12－ ITD25 小规格动力箱的输出轴有两 种传动形式： I 型是轴传动， II型是端面键传动。 并且又根据电动机机座号、功率和转速的不同，分为 A型和 B型。 如图 27所示。 第二章 组合机床的总体设计 15 表 210 ITD12－ ITD25 联系尺寸及参数 型号 名义 尺寸 djs6 be8 L4 L d1 L1 L2 L3 b3 h H B b1 d2 b2 ITD12 125 φ18 8 40 160 M10 25 50 243 100 63 125 160 130 M10 35 ITD16 160 φ20 8 40 200 M10 50 50 363 135 80 160 200 170 M10 50 ITD20 200 φ25 12 45 250 M12 50 75 290 170 100 200 200 220 M12 65 ITD25 250 φ30 12 45 320 M12 50 100 325 220 125 250 250 290 M12 90 表 211 ITD12－ ITD25 动力箱性能 型号 型式 电动机 型号 电动机功率（ KW） L3（ mm） 电动机 转速 (r/min) 驱动轴 转速 (r/min) ITD12 AO7124－A3d 243 1400 950 ITD16 IA、 IIA IB、 IIB。