梳棉机箱体结合件钻孔专机设计说明书

1、编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目： 梳棉机箱体结合件钻孔专机设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号： 0923146学生姓名： 徐道明 指导教师： 刘新佳 （职称：副教授 ） （职称： ）2013年5月25日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 梳棉机箱体结合件钻孔专机设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械93 学 号： 0923146 作者姓名： 2013年 5 月 25

2、 日无锡太湖学院信 机系 机械工程及自动化 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专题：1、题目梳棉机箱体结合件钻孔专机设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 来源于工厂生产实际。 随着着工业生产规模化、专业化、集中化、高度机械化乃至自动化的步伐的加快，在进行工件加工时，要求考虑使用专用机床和夹具。组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技术装备,目前,由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备,因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。某企业因生产发展需要，拟开发梳棉机箱体结合件钻孔组合机床，因此，选定“梳棉机箱体结合件钻孔组合机床设计”

3、这一工厂实例作为课题具有实际意义。三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 设计原始参数：零件工序图一张；生产纲领：2万/年；单班制； 完成满足生产需要的机床夹具设计、组合机床总体设计、组合机床多轴箱设计（折合零号图3张以上）； 编制设计说明书一份； 完成英文技术资料翻译800010000字符； 四、接受任务学生： 机械93 班 姓名 徐道明 五、开始及完成日期：自2012年11月12日 至2013年5月25日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名 签名 签名教研室主任学科组组长研究所所长签名 系主任 签名2012年11月12日摘 要组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺

4、设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。它一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。1本文从五个方面即梳棉机箱体结合件的加工工艺、组合钻孔工序的夹具设计、液压控制系统设计和液压元器件的选择、组合机床设计对梳棉机箱体结合件的制造做了详细的阐述，简要说明了现代制造工艺和制造设备与梳棉机的关系。 通过对生产批量的分析来确定梳棉机箱体结合件的加工方案，同时找出最佳的工艺方案；在

5、组合钻孔工序的工装设计过程中，通过实际，根据夹具设计原则与设计方法取得夹具设计的最优化方案；对孔的加工精度做了深入研究，优化了加工工艺路线；在设计液压控制系统的过程中，将双面钻孔组合机床作为对象，根据液压系统设计的基本原理，制定出合理的液压系统图。液压元件的规格依据对系统主要参数的计算从而确定；在设计组合机床的过程中，通过具体实例和设计经验, 说明了通用件(如液压滑台，动力箱等)的选取及专用部件（如主轴箱）的设计计算。关键词：组合机床；多轴箱；钻夹具 abstractthe combination of the commonand the components machine is based

6、 on specially designed components fixtures together with the specific shape of the work piece and process design, consisting of semi-automatic or automatic special purpose machine. it is commonly used multi-axis, multi-tool, multi-process, multi-faceted or multi-station processing at the same time,

7、the production efficiency several times or more higher than the general machine. common components have been standardized and serialized, can be flexibly configured, can shorten the design and manufacturing cycle. therefore, the combination machine combines the advantages of low cost and high effici

8、ency, has been widely used in a large number of mass production, and can be used to form an automatic production line. this article from the five aspects combined with the process of the carding machine cabinet, the combination fixture design of the drilling process, hydraulic control system design

9、and hydraulic components selection, a combination of machine tool design carding machine cabinet combination of manufacturing done in detail exposition, a brief description of the relationship of the modern manufacturing process and manufacturing equipment carding machine.analysis of the production

10、volume to determine the carding machine cabinet combined the parts processing program, at the same time to find the best process; combination drilling process tooling design process through the actual fixture according to the the jig design principles and design methods design optimization programs;

11、 hole machining accuracy, optimized processing route; in the design of the hydraulic control system, the double-sided drilling combined machine tool as an object, the basic principle of the hydraulic system design, the development of reasonable hydraulic system diagram. specifications of hydraulic c

12、omponents based on the calculation of the main parameters of the system in order to determine; through concrete examples and design experience in the design of the modular machine tool, indicating that the selection of common parts (such as hydraulic slide, power boxes, etc.) and specially designed

13、components (such as the spindle box) design calculations.key words: combination machine tool; axle boxes; drills clamp目 录摘 要iiiabstractiv目 录v1 绪论11.1 本课题的研究内容和意义11.2 国内外的发展概况11.3 本课题应达到的要求12 工艺方案的拟定22.1 梳棉机箱体结合件零件的工艺技术分析22.1.1 面22.1.2 孔22.2 定位分析、基准选取及制定工艺路线32.2.1 粗基准的选择32.3 选择精基准32.2.3 重要工序分析42.2.4

14、工艺路线43 钻夹具设计63.1 梳棉机箱体结合件钻孔专机夹具分析63.1.2 基本定位原理分析63.1.3 夹紧力“三要素”，方向，作用点，大小63.2 定位夹紧方案的确定63.3 刀具选择及切削用量的选取73.3.1 技术分析73.3.2 刀具选择73.3.3 切削用量的选取73.3.4 工作行程的确定和钻模板的设计73.3.5 主轴尺寸类型及接杆选择83.4 夹具体设计84 组合机床总体设计124.1 被加工零件工序图124.1.1 被加工零件工序图的作用与内容124.1.2 绘制被加工零件图的规定及注意事项124.2 加工示意图134.2.1 加工示意图的作用和内容134.2.2 选择

15、刀具、导向及有关计算134.3 机床联系尺寸图144.3.1 机床联系尺寸图作用144.3.2 绘制机床尺寸联系总图之前应确定的内容144.4 机床分组155 液压系统设计185.1 液压压紧系统设计185.1.1 作f-t与v-t图185.1.2 确定液压系统参数195.1.3 拟定液压系统图195.2 钻削进给液压系统设计195.2.1 作f-t与v-t图195.2.2 确定液压系统参数215.2.3 拟定液压系统图215.2.4 选择液压元件226 多轴箱右主轴箱设计246.1 绘制多轴箱设计原始依据图246.1.1 主轴、齿轮的确定及动力运算256.1.2 多轴箱传动设计277 技术经

16、济性分析327.1 加工工艺的制定327.2 夹具定位的加紧327.3 组合机床的应用328 结论和展望338.1 结论338.2展望33致 谢34参考文献351 绪论1.1 本课题的研究内容和意义人们把梳棉机看成纺纱厂的“心脏”。就梳棉机来讲:它是利用包在刺辊、锡林、道夫、盖板上的针布对纤维进行梳理加工的。在梳理过程中,完成将纤维束分梳成单纤维,将各纤维均匀、混合,并清除尘杂疵点和短绒。上述分梳、除杂、均匀、混合作用效果的好坏,将直接影响成纱质量,而分梳成单纤维又是除杂、均匀、混合的基础。本文结合前有文章，以梳棉机箱体结合件为例进行了工艺技术及加工设备、装夹设备的简单设计。本文结合组合机床在

17、梳棉机制造过程中的应用现状，用梳棉机箱体结合件的加工为例，介绍了工艺、工装、组合机床的设计过程及其与经济效益之间的关系。11.2 国内外的发展概况由于国内梳棉机的科研力量比较薄弱，所以我国梳棉机的研制主要是在吸收国外先进技术的基础上进行，国外梳棉机出条速度叫高，国外各公司先后推出了梳棉机c50, c51, dk760, dk788, dk803, dk903, cx400, mk5等超高产梳棉机，这些梳棉机普遍具有国际先进水平，国外又于2004年推出了tc03, c60, mk6等超高产梳棉机，可达到约400m/min。在消化吸收并结合我国研究高产梳棉机的经验基础上，中国纺机集团清梳机械事业部

18、于2004年推出了jfw1201, 202型高产梳棉机，可以被认为是我国的第四代梳棉机，主要满足国产清梳联的要求。3在我国已有以下研发经历和记载: 50年代初期，利用测绘传统弹性针布梳棉机，制造成功国产第一代梳棉机，结束了我们梳棉机制造上的空白，进入我国纺织行业利用国产梳棉机的新时代。于1965年设计制造并批量生产的a186型梳棉机，是取代a181型弹性针布梳棉机，一种典型金属针布高产梳棉机。80年代: fa201装有分梳板和前后固定盖板; 90年代: fa203，fa231 , fa232 。1984年由山东纺织工程学会著作的高产梳棉机研制工作组三十周年纪念专刊着重分享了部分组员的一些研究方

19、面的体会和经验方面的总结; 以上都是针对早期梳棉机的一些情况进行编写的，而且主要介绍的是高产梳棉机试验工作组的研究情况，内容也主要局限于梳棉机的工艺技术理论方面，而对梳棉机加工设备的发展现状没有系统的总结。青岛纺机厂2003年编写的梳棉技术发展与创新文献汇编整理了有关近30篇有关梳理技术方面较有价值的文章。21.3 本课题应达到的要求本文从五个方面即梳棉机箱体结合件的加工工艺、组合钻孔工序的夹具设计、液压控制系统设计和液压元器件的选择、组合机床设计对梳棉机箱体结合件的制造做了详细的阐述，简要说明了现代制造工艺和制造设备与梳棉机的关系。2 工艺方案的拟定2.1 梳棉机箱体结合件零件的工艺技术分析

20、 梳棉机箱体结合件零件如图2.1所示：图2.l 梳棉机箱体结合件图 主要技术参数如下：2.1.1 面 (1) 上下两平面的光洁度 (2) 两侧面、两端面及结合面的光洁度2.1.2 孔 (1) 光洁度：轴向中心孔、横向孔及其余 (2) 平行度： (3) 同轴度 (4) 垂直度2.1.3 螺纹孔 6-m6-6h m10-6h m12x1.25-6h m12-6h2.1.4 位置度一般公差为即可。2.1.5 技术要求 (1) 时效处理 (2) 涂防锈漆通过对图上众多标准及要求分析，可找出此工件上重要的加工表面和孔：底面b、结合面f、端面m、轴向孔52、横向孔47、62、90，这样在分析选取时就以保证

21、这些部位的技术要求为前提。2.2 定位分析、基准选取及制定工艺路线根据生产纲领，该零件属于大批大量生产，因此采用砂型铸造的方法来进行毛坯生产。该零件的各个表面均为毛坯面，为加工需要，先加工一基准面为后备工序做准备。该箱体结合件分为箱体和箱盖两部分，箱体外形面有侧面a、端面m、底面b，依据便于装夹的原则及利于后续加工的原则，确定箱体底面b作为多道工序加工的基准面。 有以上分析：2.2.1 粗基准的选择 如图2.2所示图2.2 定位加紧图 以f面为粗基准，定位装夹简单可靠。2.3 选择精基准 从各个表面的精度位置进行分析，如图2.22所示：图2.3定位加紧图以b面作为精基准。 这样在后续加工过中，

22、装夹方便可靠，又能满足加工要求。其它各面的加工精度虽然比基准面要高，但与基准面无特殊的形位公差，因此只需一次粗加工即可。2.2.3 重要工序分析 (1) 箱体结合面f的粗糙度为3.2，以b面和a面及端面为定位基准，进行加工。 (2) 主轴孔52的定位：该孔有同轴度和平行度要求，因此，定位时以基准面b为主定位面，侧面a为副定位面，为防止轴向窜动在端部加一定位销。 (3) 孔47、62、90的定位：此三孔中，62、90有严格的位置要求，这两孔的加工应以b面为主定位面，端面为辅助定位面，采用卧式组合镗床进行加工。47加工方法类似。 (4) 工序前后分配的注意事项：在大批大量生产过程中，粗精加工应分开

23、进行，这样工件能得到较好的冷却，减少热应变及内应力变形的影响，有利于保证加工精度。同时可以避免粗加工产生振动等不利因素，也有利于精加工机床精度的保持。2.2.4 工艺路线基于以上分析，工艺路线制定如下：0# 铸造5# 时效处理10# 漆底漆15# 划线20# 粗铣箱体底面25# 粗、精铣箱体结合面30# 粗、精铣箱盖结合面35# 钻5.2光孔，铰制两销孔40# 钻5.2光孔，攻制6螺钉m6x30螺纹孔45# 粗、精铣两侧面50# 粗、精铣两端面55# 粗、半精、精镗52孔，刮环槽5560# 粗、半精、精镗62、90孔65# 粗、半精、精镗47孔，刮环槽49.570# 钻两端面6x5.2孔，攻制

24、6-m6-6h螺纹孔75# 钻、攻制箱体底面螺纹孔80# 钻、铰6h12通孔85# 锪20孔，钻、攻制m10螺纹孔90# 锪25孔，钻、攻制m12螺纹孔95# 钻、攻制侧面m12螺纹孔100# 清洗去毛刺105# 检验110# 涂防锈漆 注：(1) 工艺路线中，45#、50#两工序采用双面复合式多工位铣刀，一次加工完成。 (2) 钻孔和攻制螺纹孔的工序建议采用组合机床，可以大大提高加工效率。 (3) 镗孔工序采用多工位镗刀，一次完成加工。3 钻夹具设计3.1 梳棉机箱体结合件钻孔专机夹具分析3.1.1 根据工件不同的生产条件，可以有各种不同的安装方法 (1)找正安装法； (2)夹具安装法。3.

25、1.2 基本定位原理分析这里所说的6点定位中，6个自由度的消除，便于制定出较相对较合适的定位夹紧方案一个物体可以在空间有6个独立的运动，即沿x、y、z轴的平移运动，分别记为 。、；绕x、y、z轴的转动，记为x 、y 、z ，习惯上，把上述6个独立运动称作6个自由度用一个支承点限制工件的一个自由度，用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度，使工件在机床或夹具中取得一个正确的加工位置，即为工件的六点定位原理。如果工件的六个自由度用六个支承点与工件接触使其完全消除，则该工件在空间的位置就完全确定了。4例如讨论长方体工件时，可以在底面布置3个不共线的约束点，在侧面布置2个约束点，在端面布置一个约束点

26、，则底面约束点可以限制、 、 3个自由度，侧面约束点限制、2个自由度，端面约束点限制y。这个自由度，就完全限制了长方体工件6个自由度73.1.3 夹紧力“三要素”，方向，作用点，大小夹紧力方向夹紧力的方向应使需要最小的夹紧力，不应破坏工件定位并指向主要定位表面应在不破坏定位的前提下确定夹紧力作用点的位置应在支撑范围内确定夹紧力作用点的位置；夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。确保在加工工件的过程中不会产生转动或震动在不影响加工精度前提下控制加紧变形程度夹紧力作用点数目应均匀的分布在工件的接触面上，接触变形小( 3 )夹紧力的作用点应靠近工件的加工部位夹紧力阔别加工部位，因此钻床应在加工部位

27、加上辅助夹紧机构，以防止加工时发生振动，影响加工质量和安全。夹紧力大小的估算加工过程中，工件受到切削力、离心力、惯性力及重力等的作用，理论上夹紧力的作用应与上述力(力矩)的作用相平衡。但是切削力的大小和方向在加工过程中是变化的，因此夹紧力的大小只能进行粗略的估算。估算的方法：( 1 ) 找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力。( 2 ) 为了简便，只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。( 3 ) 根据工件状态，列出力摇臂钻床(力矩)的平衡方程式，解出夹紧力的大小，还应适当考虑安全系数。53.2 定位夹紧方案的确定如图1-1所示，此元件属于箱体类元件。一般的定位

28、方法有：一面两销定位法和两面一销定位法。通过比较分析决定采用两面一销定位法。在钻孔加工时，底面和侧面采用定位板进行定位，端面采用定位钉来限制工件自由度。通过分析发现，该工件被完全定位。3.3 刀具选择及切削用量的选取3.3.1 技术分析 孔的类型：螺纹孔m6 精度等级：6h 材料：灰铸铁 硬度：hb190 左端面为通孔 加工深度l=10mm 右端面为盲孔 加工深度l=15mm63.3.2 刀具选择一般的钻头类型决定于加工性质，被加工孔的位置，工件材料，生产批量及经济性等。此工序中的螺纹孔无特别加工要求，属于直径小、深度浅、生产批量大、材料为常用铸铁。参考组合机床设计p500所述，推荐使用标准高

29、速锥柄麻花钻。但采用这种钻头，由于其倒锥度大，钻头与钻套间隙也较大，股组合机床上的位置精度较低，大约0.2左右。若想提高精度，可采用以下几项措施： (1) 适当选取导向套到工件表面距离及导套长度。 (2) 减少导向套和钻头间隙。 (3) 减少钻头的制造公差和倒锥度。此外，还可采用硬质合金锥柄锪直柄麻花钻，这可提高钻头的耐用度，但其切削速要提高，走刀量也比高速钢钻头低。3.3.3 切削用量的选取 由于组合机床有大量刀具同时工作，为了使机床正常工作，不经常停车换刀，而达到较高的生产率。所选择的切削用量比一般通用机床的切削用量要低一些。总体上说：在采用多轴加工的组合机床的切削用量和切削速度要低一些。

30、根据现有组合机床使用情况，多轴加工的切削用量比通用机床单刀加工的切削用量约30%左右。 查阅组合机床设计p47表2-7 加工直径：d=5.2mm 切削速度：v=12m/min n=732r/min 进给量： f=0.1mm/r 钻头的实际参数，查阅金属机械加工工艺人员手册p838表10-22续：73.3.4 工作行程的确定和钻模板的设计 (1)钻模板设计： 钻模是用来保证工件孔系的位置精度的。他应有足够的强度和刚度，避免因变形而影响钻套的导向精度。在组合机床孔加工工序中，除采用刚性主轴加工方法外，多数情况下多数情况下都让切削刀具在导向装置中工作。在本道孔加工工序中因主轴为非刚性主轴，故采用钻模

31、导向装置，其作用是： 1) 保证刀具对工件的正确位置。 2) 保证各刀具相互间的正确位置。 3) 提高刀具系统的支承刚度。 已知钻头直径d=5.2mm，参照组合机床设计p221表3-3，选择钻模板厚度为l=22mm。钻模板形式为固定式钻模板，钻套采用可换式钻套，这样便于磨损后可以快速更换。钻套、衬套、钻套螺钉其具体参数具体参数机床夹具设计手册 p298：可换钻套 图2-1-46 p308：钻套用衬套 图2-1-85 内径:d=12mm ；外径：d=16mm p310：钻套用螺钉 图2-1-60 m6 钻模板与被加工零件之间的距离不宜过大，取4mm。8 (1)工作行程的确定：在本道工序加工过程中

32、，采用组合机床进行加工，各动力头工作情况一样，故其工作循环也一样： 由于被加工孔无特殊要求，故采用如图3.1所示工作循环方式：图3.1 工作行程图 设计过程中注意的因素： 1) 量生产，加工效率要求很高，要求每次加工耗时少，因此。快进距离不宜过长。 2) 过程中，无需考虑孔内壁是否有直线痕或螺旋痕。9 3) 钻孔前至少在加工表面前3mm处开始工进。 从而确定： 工进距离 考虑到大批量生产、导向原因等因素取 快退距离 3.3.5 主轴尺寸类型及接杆选择 主轴尺寸详见第五章主轴箱设计。 接杆：查组合机床简明设计手册p174 表8-2，采用特长可调接杆。3.4 夹具体设计3.4.1 定位支撑的选择

33、根据前面所述，本工序采用两面一销的定位方式，即底面限制三个自由度；侧面为一窄长平面限制两个自由度；端面为一定位销限制一个自由度。 结合实际生产情况：批量大，生产率高。这样的话，加工过程中，会频繁的移动工件位置，对定位表面产生摩擦，定位精度减低，夹具体使用寿命减低。基于这种情况，在实际过程中，采用面支撑板代替底面定位支撑。这样更换较方便，成本较低，同样侧面用以支撑板代替，端面仍是用定位销定位。 选用支撑板及销的情况如下图：图3.2 定位元件支撑板的选用参照机床夹具设计手册p272图2-1-10 支撑钉的选用参照机床夹具设计手册p271图2-1-93.4.2 夹具结构设计及尺寸确定 (1) 设计原

34、则： 由于此工件为大批大量生产，需满足以下几点要求： 1) 安装方便，夹紧迅速可靠 2) 结构刚度好 3) 夹具设计误差小最好采用一体结构。10 (2) 方案确定，如图3.3所示：图 3.3钻孔工序的定位与夹紧示意图基于以下设计原则及定位夹紧情况，结合实际生产活动中所使用的组合夹具情况，采用箱式夹具体结构，并采用液压夹紧机构：结构特点： 1) 的位置精度好: 于夹具采用箱体式结构，个面之间的精度要求可通过后期加工来保证，可消除分散机构因装配产生的装配误差。 2) 简单： 采用这种结构，钻模板可以直接安装在箱壁上；液压压紧装置置于顶部，向下压紧工件，操作方便。 3) 确定：由上述可知，箱体侧壁与

35、工件加工表面之间的距离为4mm，具体结构如图3.4所示：图 3.4 夹具结构图箱体壁厚：经验值推荐25-30mm，由于箱体顶部承受工件压紧力反作用力，选用26mm壁厚来保证其强度。两侧厚度根据钻模板类型选取25mm壁厚，被保证其强度要求采用加强肋板结构。 液压缸的选取详见第五章。4 组合机床总体设计 机床的总体设计就是绘制组合机床“三图一卡”，就是针对具体零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行组合机床总体方案图样设计。其内容包括：绘制加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和绘制生产功率计算卡等。4.1 被加工零件工序图4.1.1 被加工零件工序图的作用与内容被加工零件工序图是在被加工零

36、件图基础上，突出本机床或自动线的加工内容，并作必要说明而绘制的。其主要内容包括如下： (1) 的形状和主要轮廓尺寸以及与本机床设计有关部位结构形状和尺寸。 (2) 定位基准、夹紧部位及方向。 (3) 面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技术要求以及上道工序的技术要求。 (4) 工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。11钻梳棉机箱体结合件两端面孔的被加工零件工序图如图4.1所示.图4.1 被加工零件工序图4.1.2 绘制被加工零件图的规定及注意事项 (1) 绘制被加工零件工序图的规定 为使被加工零件工序图表达清晰明了，突出本工序内容，绘制时规定；应按一定比例，绘制足够的视图以剖面；

37、本工序加工部位用粗实线表示，其余部位用细实线表示；定位基准符号用，并下标数表明消除自由度量。 (2) 绘制被加工零件工序图注意事项： 1) 本工序加工部位的位置尺寸应与定位基准直接发生关系； 2) 对工件毛坯应有要求，对孔的加工余量应认真分析； 3) 当本工序有特殊要求时必须注明。4.2 加工示意图4.2.1 加工示意图的作用和内容 加工示意图是在工艺方案和机床整体方案初步确定的基础上绘制的。是表达工艺方案具体内容的机床工艺方案图。它是绘制机床联系尺寸图的主要依据；是对机床总体布局和性能的原始要求；也是调整机床和刀具所必需的重要技术文件。114.2.2 选择刀具、导向及有关计算 (1) 刀具的

38、选择：工件材料为ht200，钻孔加工，选用锥柄麻花钻。 (2) 导向结构的选择： 夹具选用可换钻套，轴采用刚性轴来保证孔的位置精度。 (3) 确定主轴类型、尺寸、外伸长度（见第五章主轴箱设计） (4) 选择接杆 除刚性主轴外，组合机床主轴与刀具间常用接杆连接。根据选用原则选取特长可调接杆。 (5) 联系尺寸 (6) 标注切削用量： 各主轴的切削用量应标注在相应主轴后端。其内容包括：主轴转速、相应刀具的切削速度、每转进给量。12 (7) 动力部件工作循环及行程的确定 动力部件的工作循环是指加工时，动力部件从原始位置开始运动到终了位置，又返回到原位的动作过程。 1) 长度的确定 ：工作进给长度 ：

39、切入长度 ：加工长度 ：切出长度 2) 快速引进长度的确定：快速引进是指动力部件把刀具送到工作进给位置，其长度由具体情况确定。本工序选取快速引进长度为30mm。 3) 快速退回长度的确定：快速退回长度是快速引进长度和工作进给长度之和。本工序为48mm。 4) 动力部件总行程的确定：动力部件总行程为快退行程和前后备量之和。总行程为215mm前备量为30mm，后备量为137mm。图 4.2 加工示意图4.3 机床联系尺寸图4.3.1 机床联系尺寸图作用机床联系尺寸图是一种总体布局图用来表示机床的主要结构及各部件安装的位置、之间相互的关系，运动关系以及配置形式和操作方位，它按照选择的主要通用部件和确

40、认的专用部件的总体结构依据被加工零件工序图和加工示意图绘制而成。134.3.2 绘制机床尺寸联系总图之前应确定的内容 (1) 选择动力部件 动力部件的选择主要是确定动力箱和动力滑台。根据已定的工艺方案和机床配置形式并结合使用及修理因素，确定机床为卧式单工位液压传动组合机床，选用配套的动力箱驱动多轴箱钻孔。 动力箱规格与滑台要匹配，其驱动功率主要依据是根据多轴箱所传递的且学功率来选用。本机床左右多轴箱均采用td25-b型动力箱（=785r/min;电动机选y100l1-4型，功率为2.2kw 根据选定的切削用量，计算总的进给力，根据所需的最小进给速度、工作行程、结合多轴箱轮廓尺寸，考虑工作稳定性

41、，选用hy25b-i 型液压滑台，以及相配套的侧底座（1cc251型）。查组合机床简明设计手册p91表5-1 滑鞍宽度：w=250mm 滑鞍长度：=500mm 行 程：s=250mm滑座长度：=790mm高 度：h=250mm工进速度：32-800mm/min快进速度：12m/min (2) 确定机床装料高度h 装料高度是指工件安装基面至地面的垂直距离。考虑上述刚度结构功能和使用要求等因素选取计算： 侧底座高度：560mm 滑台高度：250 主轴箱的最低主轴高度为：275mm 工件最低孔中心距底面距离：92.5mmh=560+250+275-92.5=992.5mm14 (3)确定夹具轮廓尺寸

42、 参照夹具设计。 (4) 确定中间底座尺寸 中间底座尺寸在长度和宽度上满足夹具的安装要求。他在加工方向上的尺寸，实际已由加工示意图确定。由此根据选定的动力箱、滑台、侧底座等标准的位置关系计算长度为974mm,装料高度和夹具底座高度确定后，中间底座高度已确定为560mm。 (5) 确定多轴箱轮廓尺寸 标准通用钻类多轴箱厚度是一定的、卧式325mm。因此，确定多轴箱，主要是确定多轴箱的宽度和高度及最低主轴高度。如图4.3所示图 4.3多轴箱轮廓尺寸确定 被加工零件轮廓以点化线表示，多轴箱轮廓以粗实线表示。查组合机床简明设计手册，p135表7-1选取多轴箱体规格尺寸400*400.4.4 机床分组为

43、了便于设计和组织生产，组合机床各部件和装置按不同功能划分编组。本机床编组如下： (1) 第10组 左侧床身 (2) 第20组 夹具 (3) 第11组 右侧床身 (4) 第12组 中间底座 (5) 第30组 电气装置 (6) 第40组 传动装置 (7) 第50组 润滑装置 (8) 第60组 刀具 (9) 第61组 工具 (10) 第71组 左多主轴箱 (11) 72组 右多主轴箱图4.4 机床联系尺寸图被加工零件图号a0毛坯种类铸件名称梳棉机箱体结合件毛坯重量40kg材料ht150硬度240hbs工序名称粗镗精镗62，90，52孔工序号序号工步名称被加工零件数量加工直径mm 加工长度mm 工作行

44、程mm切削速度m/min每分钟转速min/r进给量r/mm进给速度min/mm 工时（min）机动时间辅助时间共计一左动力头1.21.21装卸工件10.050.05钻通孔5.21010127320.1730.90.9二右动力头钻盲孔5.21515127320.173滑台快进100滑台快退160备注装卸工件时间取决于操作者熟练程度，本机床设计时取1.2min累计2.24单件工时2.24机床生产率26.7件/h机床负荷率85表5-1 生产效率卡5 液压系统设计5.1 液压压紧系统设计 5.1.1 作f-t与v-t图 (1) 计算压紧力 钻铸铁孔时铸件受到轴向切削力和扭矩作用，查看机床专用夹具手册p

45、34:根据公式： 公式中符号的意义： d钻头直径 s每转进给量 修正系数已知 d=5.2mm s=0.1mm/r =1得 m=900nmm f=345.3n进行受力分析： 两组钻头同时工作时，因为两组钻头对称分布轴向力相互抵消。而此工件的扭矩作用的结果并不产生轴向力，因此工件总体受力较小。 随着行程增加，工进10mm处，右侧钻头开始空转，即对工件无进给力作用，左侧继续工进，产生力和力矩作用，力的大小如图5.1所示：图 5.1 钻头受力分析 左图可视做某一时刻径向力的作用情况， 因此： 即主切削力为173n。假如只考虑向上的力的作用，那么三根主轴的合力：查阅机床夹具设计设计手册p354表2-3-

46、32，考虑到更为安全的夹紧状态，选用双向作用法兰式小型液压缸： 工作行程：l=40mm 推力： f=1448n 活塞直径： d=60mm15 (2) 计算夹紧和松开时间夹紧和松开时液压缸速度 ； 夹紧时间 ： ,松开时间 ： (3) 根据上述数据绘液压缸f-t 与v-t图，如图5.2所示：(a) (b)图 5.25.1.2 确定液压系统参数 (1) 初选液压缸工作压力 由工况分析中可知，夹紧阶段压力最大，所以，液压缸的工作压力按此负载力计算，根据液压缸与负载的关系，选=0.2mpa (2) 液压缸尺寸 液压缸取标准直径 d=60mm5.1.3 拟定液压系统图 (1) 选择液压回路 1) 调速方

47、式：由工况可知该液压系统功率小，工作负载变化小，采用单向阀和二位四通阀。 2) 液压泵形式的选择：根据工况要求选用变量叶片泵适宜。5.2 钻削进给液压系统设计5.2.1 作f-t与v-t图 (1) 计算切削力 钻铸铁孔时，其轴向力的切削力根据公式： 公式中符号的意义： d钻头直径 s每转进给量 修正系数已知 d=5.2mm s=0.1mm/r =1得 m=0.9n/m f=345.5n (1) 计算摩擦阻力 静摩擦阻力： 动摩擦阻力： (2) 计算惯性阻力： (3)计算工进速度 工进速度按加工5.2的切削用量计算，即： (4) 根据以上分析计算各工况负载 如表4-1 表5-1 液压缸负载的计算

48、工 况计算公式液压缸负载f/n液压缸驱动力启 动加 速快 进工 进反向启动加 速快 退制 动9807404901526980740490240109082554516951090825545270其中，取液压缸机械效率 (5) 计算快进、工进和快退时间 快进： 工进： 快退： (6) 根据上述数据描绘液压缸f-t 与v-t图，如图5.3所示： ttf/nt2v mm/sv1t1t2t1t31526t3 (a) (b)图5.35.2.2 确定液压系统参数 (1)初选液压缸工作压力 由工况分析中可知，工进阶段的负载力最大，所以，液压缸的工作压力按此负载力计算，根据液压缸与负载的关系，选。本机床是钻