机械专业毕业论文支座加工工艺及组合机床设计

机械专业毕业论文支座加工工艺及组合机床设计内容摘要：

献《机械加工工艺手册》：取ν＝＝24m/min，取进给量为 f＝／r。 n= = r/min=96r/min 查文献《机械加工工艺手册》：FZ　　 FZ=60nFZCFZapXFZfYFZνnFZkFZ　 Pm= Fzv103 取 CFZ =180, XFZ=1 ,YFZ= nFz=0, FFZ =1 则 FZ=60176。 1801= Pm=103 = ，=，故机床功率足够。 精镗孔时， ，故ap=。 查文献《机械加工工艺手册》，取v=,取f=。 n= = r/min ≈ 287(r/min)工序8 粗扩、精扩Φ38mm,Φ25mm, Φ21mm, Φ43mm孔（1）Φ38mm孔1）刀具由《机械加工工艺手册》表1026选取扩孔钻，直径为Φ38mm标准高速钢扩孔钻。 2）切削用量① 确定进给量f：根据《机械加工工艺手册》表1046查得 f表(～)=(～)mm/r。 依据Z535机床说明书 取 f=。 ② 确定切削速度V及转速n：根据《机械加工工艺手册》表10434 查取 V表=28m/min,由于切削条件与上表不完全相同故需进行修正。 查《机械加工工艺手册》表10410得：k= k=V表=28③ 切削工时：由表10443可得知tm＝,t1＝cotkr﹢3,l2＝2～4mm,这里l2取2，所以t1＝1﹢3＝20mmt=min （2）Φ25mm孔1）刀具由《机械加工工艺手册》表1026选取扩孔钻，直径为Φ25mm标准高速钢扩孔钻。 2）切削用量① 确定进给量f：根据《机械加工工艺手册》表1046查得 f表(～)=(～)mm/r。 依据Z535机床说明书，取f=。 ② 确定切削速度V及转速n：根据《机械加工工艺手册》表10434 查取 V表=28m/min,由于切削条件与上表不完全相同故需进行修正。 查《机械加工工艺手册》表10410得：k= k=V表=28③ 切削工时：由表10443可得知tm＝,t1＝cotkr﹢3,l2＝2～4mm,这里l2取2，所以t1＝1﹢3＝t=min （3）Φ21mm孔由《机械加工工艺手册》表1026选取扩孔钻，直径为Φ21mm标准高速钢扩孔钻。 1）切削用量① 确定进给量f：根据《机械加工工艺手册》表1046查得 f表(～)=(～)mm/r。 依据Z535机床说明书，取f=。 ② 确定切削速度V及转速n：根据《机械加工工艺手册》表10434 查取 V表=28m/min,由于切削条件与上表不完全相同故需进行修正。 查《机械加工工艺手册》表10410得：k= k=V表=28③ 切削工时：由表10443可得知tm＝,t1＝cotkr﹢3,l2＝2～4mm,这里l2取2，所以t1＝1﹢3＝t=min （4）Φ43mm孔1）刀具由《机械加工工艺手册》表1026选取扩孔钻，直径为Φ43mm标准高速钢扩孔钻。 2）切削用量① 确定进给量f：根据《机械加工工艺手册》表1046查得 f表(～)=(～)mm/r。 依据Z535机床说明书，取f=。 ② 确定切削速度V及转速n：根据《机械加工工艺手册》表10434 查取 V表=28m/min,由于切削条件与上表不完全相同故需进行修正。 查《机械加工工艺手册》表10410得：k= k=V表=28③ 切削工时：由表10443可得知tm＝,t1＝cotkr﹢3, l2＝2～4mm,这里l2取2，所以t1＝1﹢3＝t=min 工序9 铣水平槽和竖直槽工步一 铣水平槽⑴ 刀具 此水平槽可用硬质合金铣刀加工；根据《机械加工工艺手册》表9214及硬质合金铣刀标准GB534285，选择铣刀直径d=5mm，齿数Z=12，硬质合金刀片牌号取YG8。 ⑵ 铣削用量① 确定铣削深度аp: 由于加工余量较小为5mm，故可在一走刀内完成，故аp=5mm。 ② 确定每齿进给量аf: 根据《机械加工工艺手册》表943，故每齿进给量аf=，取аf=。 ③ 确定铣削速度v及铣削功率Pm据已知条件，可直接在《机械加工工艺手册》表9413中查出v与Pm，即 v表=54m/min, Pm表 =。 工件硬度为180HB，实际铣削宽度aw=68mm，故应根据《机械加工工艺手册》表9411查出修正系数为Kmv=, KmPm= (表9411第2项)Ksv= （表9411第3项）考虑修正系数后的铣削速度，v表′为v表′=68=计算出刀具转速Nˊ及进给速度vfˊNˊ===vfˊ=аfZn=12=根据X0532立式铣床说明书取nR=75r/min vfR=150m/min④校验机床功率：考虑工件材料硬度及实际铣削宽度的铣削功率为：PMˊ＝＝此外，铣削功率还与铣削速度有关，由表查出的v表＝54m∕mim,现实际上选用的v＝54m∕min,所以＝根据表9411第12项，考虑铣削速度的变化对铣削功率的影响，由于kvpm＝，故实际铣削功率PmR＝,查表X5032万能铣床的主电机功率为：PE＝，取机床有效功率η＝,则PRˊ＝PE η＝＝6kw因PEˊ﹤PRˊ,故上述铣削用量可以在该机床上使用。 ⑤切削工时 查表9433可查出铣削宽度为68mm. d。 =250mm的切入及切出行程长度l1+l2=26mmt===工步二 铣竖直槽（所有数据均与水平槽相同）。 工序10 钻M8螺纹底孔及攻螺纹钻螺纹底孔加工设备：摇臂钻查《切削手册》，得主轴转速： n=630r/min。 铣削用量选择：查《切削手册》得切削深度: Ra=；切削进给量: f=；切削速度: v=20m/min；攻螺纹工艺装备： M8丝锥一副① 确定进给量f：查《实用机械加工工艺手册》表1153，确定f=。 ② 确定切削速度：查《实用机械加工工艺手册》表1153，确定v=2m/min , 所以： 根据机床说明书，取，故实际切削速度为: ③ 切削工时：查（《金属机械加工工艺人员手册》表157和159 ， 工序11 加工圆角。 工序12 去毛刺、清洗。 工序13 终检。 最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一并填入机械加工工艺过程综合卡片，见工艺卡片。 表31 机械加工工艺过程综合卡片　　　3. 组合机床总体设计 组合机床方案拟定本次设计的题目是“支座加工工艺及组合机床设计”根据零件的具体结构与工作性质，试确定该机床为卧式四轴钻削组合机床，用于完成均布在底面圆周上Φ78圆周上的4Φ13通孔的加工。 设计该孔加工的组合机床的方案很多，现采用卧式组合机床，由传动轴带动四根主轴同时运转，依靠动力箱、多轴箱在滑台上移动完成零件上4Φ13孔的加工[8]。 如图31所示：图31 加工示意图 组合机床各部件配置拟定 进刀配置的拟定该方案采用卧式液压滑台，动力箱及多轴箱在滑台上作左右移动，并在液压传动的作用下完成左移——加工——右移退刀工序。 其间滑台左右移动采用行程开关严格控制滑台的行程，即当滑台左移加工完毕时接触一行程开关，实现滑台右移退刀动作，当右移一定距离时又触一行程开关使滑台实现左移并进入加工准备阶段。 刀具进给装置采用液压传动系统，因其系统结构简单、体积小、设计方便、噪声小、易实现控制换向、并能传递较大的进给力，而不足在于它要求机械元件制造精度高、不可避免的泄露等[9]。 动力配置拟定由于此组合机床设计完成的是孔的加工，相较其它加工而言主轴的转速相对较低，而无需过多地变速、换向便可传递给主轴，故本次设计采用的动力装置是——动力箱装置。 采用动力箱装置可查取相关技术手册直接选用，而不需专门设计，节省设计经费缩短设计周期。 支承部件配置拟定该机床采用的是卧式四轴组合机床设计方案，进刀装置采用的是卧式液压滑台装置，因其滑台本身自带支承部件，又由于零件本身的结构尺寸大小等性质因素，在选用支承部件时无需其它附带支承，故支承部件由卧式液压滑台自身组建。 控制部件配置拟定滑台的左右移动是由液压缸内推杆驱动的，而推杆的左右移动是由液压回路中的换向阀及行程开关来控制的。 换向阀的左通与右通是由行程开关直接控制，也即当滑台触动左行程开关时接通右通换向阀实现滑台右移，当触动右行程开关时，接通左通换向阀实现滑台左移。 故在整个加工过程中可初步实现自动加工方式，实现智能化操作[9]。 如图32所示： 图32 行程开关控制系统4. 组合机床多轴箱设计多轴箱是组合机床的重要专用部件，它是根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置、切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件。 多轴箱按结构特点分为通用（即标准）多轴箱和专用多轴箱两大类。 前者结构典型，能利用通用的箱体和传动件；后者结构特殊，往往需要加强主轴系统刚性，而使主轴及某些传动件必须专门设计，故专用多轴箱通常指“刚性主轴箱”，即采用不需刀具导向装置的刚性主轴和用精密滑台导轨来保证加工孔的位置精度[8]。 根据支座的零件结构特征可采用一般设计法来设计多轴箱。 其顺序是绘制多轴箱设计原始图确定主轴结构、轴颈及齿轮模数；拟订传动系统，计算主轴、传动轴系统的相关参数，绘制坐标检查图，零件图，绘制多轴箱总图及编制组件明细表。 主轴箱是根据被加工零件的工序要求进行设计，安排各主轴的位置，并将动力和运动电动机或动力部件传给各工作主轴，使之得到要求的转速和转向。 主轴箱主要由箱体、主轴、传动轴、齿轮、轴套等零件和通用或专用的附加机构组成。 多轴箱设计原始依据图要先确定多轴箱的轮廓尺寸，而通常标准通用的钻削类多轴箱的厚度是一定的，且卧式取325 mm。 确定多轴箱的尺寸主要是确定多轴箱的宽度B和高度H及最低的主轴高度h1,如图43所示多轴箱箱体尺寸图。 图43　　多轴箱箱体尺寸图主轴箱设计原始依据图即使根据“三图一卡”整理编绘出主轴箱设计的原始要求。 从“三图一卡”中已知：(1)各孔位置关系尺寸；(2)工件对称放在主轴箱对面，支座底面孔所在的分布中心线与主轴箱中心线重合；(3)主轴外伸尺寸及切削用量；多轴箱宽度高度的大小主要与被加工零件孔的分布位置有关，可由下式确定： B=b+2b1 H=h+h1+b1式中： b 工件在宽度方向相距最远的两孔距离，单位为mm。 b1 最边缘主轴中心至箱体外壁距离，单位为mm。 h 工件在高度方向相距最远的两孔距离，单位为mm。 h1 最低主轴高度，单位为mm。 为保证多轴箱内有足够安排齿轮的空间，推荐b170～100mm，h185～140mm取b1=100mm，h1=140 mm，h=156 mm，b=156 mm则：B=b+2b1=15。