毕业设计组合机床主轴箱及其夹具设计

1.2组合机床的分类和构成组合机床的通用部件分大型和小型两大类。大型通用部件是指电机功率为1.5-30千瓦的动力部件及其配套部件。此类动力部件多为箱体移动的构造形式。小型通用部件是指电机功率为0.1-2.2千瓦的动力部件及其配套部件。此类动力部件多为套筒移动的构造形式。用大型通用部件构成的机床称为大型组合机床。用小型通用部件构成的机床称为小型组合机床。按设计的规定本次设计的机床为大型通用机床。组合机床除分为大型和小型外，按配置形式又分为单工位和多工位机床两大类。工位指一次装卡工件后，工件（或装配单元）与卡具或设备的可动部分一起相对刀具或设备的固定部分所占据的每一种位置。单工位机床又有单面、双面、三面和四面几种，多工位机床则有移动工作台式、回转工作台式、中央立柱式和回转鼓轮式等配置型式。本次设计的机床为单工位双面铣床。1.3组合机床的方案选择(1)制定工艺方案。要深入现场理解被加工零件的加工特点、精度和技术规定、定位夹压状况以及生产率的规定等。确定在组合机床上完毕的工艺内容及其加工措施。这里要确定加工工步数，决定刀具的种类和型式。(2）机床构造方案的分析和确定。根据工艺方案确定机床的型式和总体布局。在选择机床配置型式时，既要考虑实现工艺方案，保证加工精度，技术规定及生产效率；又要考虑机床操作、维护、修理与否良好；还要注意被加工零件的生产批量，以便使设计的组合机床符合多快好省的规定。(3)组合机床总体方案。这里要确定机床各部件间的互相关系，选择通用部件的刀具的导向，计算切削用量及机床生产率。给制机床的总联络尺寸图及加工示意图等。（4）组合机床的部份方案和施工方案。制定组合机床流水线的方案时，与一般单个的组合机床方案有所不一样。流水线上由于工序的组合不一样，机床的型式和数量都会有较大的变化。因此，这时应按流水线进行全面考虑，而不应将某一台或几台机床分裂开来设计。虽然临时不能全面地进行流水线设计，制定方案时也应综合研究，才能将工序组合得更为合理，更可靠地满足工件的加工规定，也为深入发展发明了有利条件。2.组合机床总体描述2.1组合铣床工艺方案的制定工艺方案的制定是设计组合铣床最重要的环节之一。其制定过程应从如下的几种方面考虑：1、加工的工序和加工精度的规定。2、被加工零件的特点。3、工件的生产方式。等诸多方面综合考虑。图2-1为拖拉机发动机连杆零件，元件简图。图2-1发动机连杆零件简图连杆由大、小头和杆身等部分构成。大头为开式构造（系直剖式连杆）。连杆和连杆盖用螺栓，螺母连接。为减少磨损和便于修理，大头孔和小头孔内分别安装轴瓦和铜套。连杆身的截面为工字形，可减少重量和减少惯性力又使连杆具有足够的强度和刚度。连杆头两端面有落差且杆身对称。大小头侧面设计有定位凸台作为机械加工时的辅助定位基准，便于定位基准的统一。连杆总的工艺特点是：外形复杂，不易定位；大、小头有细长的杆身连接，因此弯曲刚性差，易变形；尺寸精度，形状精度和位置精度及表面粗糙度规定很高。连杆所选的材料为45钢（精选含碳量为0.42%~0.47%），并经调质处理以提高其强度及其抗冲击能力，其硬度为217~287HBS。其锻件重量为7.5kg。根据以上的工艺特点下面初步拟订工艺方案。(1)工艺基面的分析及选择。采用以V形块为重要定位元件的措施。为提高其定位精度，要把V形块的角度做大某些。如图2-2图2-2工艺基面的选择(2)工序间余量确实定。(3)刀具构造的选择。按有关的资料选用端铣刀的形式。在铣削过程中，端铣刀的直径要不小于加工工件的最大宽度，由给定的加工零件图可知最大为Bmax=135mm，故端铣刀的直径选用150mm为宜，其齿数按原则选7。即D=150Z=7(4)铣削用量的选择。为使组合铣床更好的提高生产效率，便于人工操作，至少的停车和使刀具的寿命更长、加工质量更好，合理的选择铣削用量是非常必要的。表2-3为硬质合金端铣刀的铣削用量。加工材料工序铣削深度铣削速度每齿走刀量钢52~70（公斤/）粗2~4mm80~120米/分0.2~0.4精0.5~1mm100~180米/分0.05~0.02表2-3硬质合金端铣刀的铣削用量表加工工件为45号钢，因此选如下的铣削用量铣削深度T=3mm铣削速度V=120m/min每齿走刀量=毫米/齿铣削用量的选择应当使选择的刀具充足发挥其性能。因此就不能选择太低。考虑到批量生产时也没必要把切削用量选太高，以免增长刀具损耗。总之要根据加工精度和加工材料，工作条件和技术规定进行分析。因此以上的选择是可行的。2.2组合机床配置型式的选择对于加工发动机连杆这样的工件，尤其适合大、中箱体件的加工。为尽量地提高生产率，最理想的是将工件一次性所有加工。通过和指导老师商议后，我们决定设计四根主轴两端同步进行铣削。在满足条件的状况下，采用卧式双面铣床是可行的。在加工连杆过程中，还必须考虑到加工零件特点对配置型式和构造方案的影响。在加工精度规定影响方面，不仅提高原始精度，提高工件的定位基准和减少夹压变形等措施，还要采用如下措施。采用液压进给系统。液压系统可以稳定，便捷的操作，提高了加工过程精度和光洁度。采用刚性主轴方案，由于机床导轨间隙及导轨磨损的影响。在加工过程中就不易产生振动，并且有足够的刚性保证其径向切削力。2.3影响总体布置的原因(1)加工精度的影响。当工件的加工精度规定较高时，应采用品有固定夹具的单工位组合机床，加工精度规定较低时，可采用品有移动夹具的多工位组合机床。此外，还要考虑到不一样布置形式的机床所能到达的加工精度。例如，对于同轴度规定较高的各孔，应采用从同一面对工件进行加工机床布置形式。(2)工件大小、形状和加工部位特点的影响。对于较大的工件，宜采用单工位机床，反之，宜采用多工位机床；对于大直径深孔的工件，宜采用品有刚性主轴构造的立式机床；对于小直径深孔的工件，一般采用专门的深孔加工机床；对于被加工孔的中心线与定位基准垂直的工件，一般采用立式机床。本原则也可根据机床的使用条件综合考虑。根据上述原则，对于本章实例，可采用立式机床。但考虑工件排屑以便，机床空间的高度可矮些，故可采用卧式组合机床。(3)生产率的影响。零件的生产批量大小是决定采用单工位、多工位或自动线，还是按中小批量生产特点来设计组合机床的重要原因。有时从工件的外形及轮廓尺寸上看，可采用单工位固定夹具的机床布置形式，不过由于生产率规定很高，就不得不采用多工位的机床布置方案，以便使装卸工件时间与机动时间重叠。被加工的零件的生产批量越大，工序安排一般就越趋于分散，半粗、半精、精加工应分别在不一样的机床上完毕。对于中小批量生产的状况，则要力争减少机床的台数，并应将所有工序尽量集中在一台或少数几台机床上完毕，以提高机床的运用率。2.4组合铣床的总体分析 2.4.1被加工零件工序图被加工零件工序图是指根据已确定的工艺方案，表达一台组合机床或自动线对加工零件应完毕的工艺内容的示意图，它包括加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技术规定等内容。它不能用产品的零件图替代，而须在原零件图的基础上，突出本机床或自动线的加工内容及必要的阐明进行重新绘制。它是进行组合机床设计的重要根据，也是制造、使用、检查和调整机床的重要技术文献。其内容应包括如下几种方面：（1）表达出被加工零件的形状和轮廓尺寸及与本机床设计有关的部位的构造形状和尺寸。尤其是当需要中间导向套时，应表达出零件内部的筋、壁布置及有关构造的形状和尺寸，以便检查工件、夹具、刀具与否发生干涉。（2）表达出加工用定位基准、夹紧部位及夹紧方向，以便依此进行夹具的定位支承（包括辅助定位支承）、限位、夹紧及导向系统的设计。（3）表达出本道工序加工部位的尺寸、尺寸精度、表面粗糙度、形状位置精度及技术规定，此外还应表达出本道工序对前道工序提出的规定（重要指定位基准）。（4）表达出必要的文字阐明，如被加工零件的编号、名称、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。（5）绘制时，按一定的比例，细实线表达与本道工序加工无关的部分，粗实线表达被加工部位精度、粗糙度、位置精度、定位面及夹压方向。（6）凡本道工序保证的尺寸、角度等，应在基尺寸数值上打上方框，并在下面加一横线（粗实线）。如下为被加工零件图，其材料为45钢并经调质处理，其其硬度为217~287HBS。图2-4连杆零件图2.4.2加工示意图零件加工的工艺方案要通过加工意图才能反应出来。加工示意图表达：被加工零件在机床上的加工过程，刀具、辅具的布置状况，工件与夹具、刀具等机床各部件间的相对位置关系，以及机床的工作行程和工作循环等。因此，它是刀具、辅具、夹具、主轴箱、液压和电气装置设计及通用部件选择的重要原始资料，也是对整台机床布置和技术性能的原始规定，同步还是调整机床、刀具及试车的根据。其内容包括如下几方面：（1）应反应机床的加工措施、加工条件及加工过程。（2）根据加工部位的特点及加工规定，决定刀具的类型、数量、构造、尺寸（直径和长度）。（3）决定主轴的构造类型、规格尺寸及外伸长度。（4）选择原则或设计专用的接杆、浮动卡头、导向装置、攻丝靠模装置、刀杆托架等，并决定它们的构造参数及尺寸。（5）标明主轴、接杆、夹具（导向装置）与工件之间的联络尺寸、配合及精度等。（6）根据机床的生产率及刀具和工件的材料等，合理确定并标注各主轴的切削用量。（7）加工示意图的绘制次序是：先按比例用细实线绘出工件加工部位和局部构造的展开图，然后用粗实线绘出加工表面。为了简化，对同一主轴箱上构造尺寸完全相似的主轴，可只画一根，但必须在主轴上标注孔号。当轴数多时，可缩小比例。最终，用细实线画出加工部位简图，并标注孔号。（8）在加工示意图上，主轴的分布可不按真实距离绘制。但当被加工孔的间距很小时或需设置径向构造尺寸较大的导向装置时，相邻的主轴必须严格按比例绘制，以便检查相邻的主轴、刀具、辅具、导向装置等之间与否发生干涉。（9）主轴应从主轴箱端面画起。刀具画在加工终了位置上（攻丝加工则画在开始位置上）。对原则的通用构造，只须画出外廓，并须加注原则代号，对某些专用构造，则必须画出剖视图，并标注尺寸、精度及配合种类。发动机连杆示意图如图2-5所示。选择刀具、导向装置：a刀具的选择一般孔加工用刀具（钻、扩、铰等刀具）其直径的选择应与加工部位的尺寸、精度相适应，其长度的选择要保证加工终了时，刀具螺旋槽尾端面与导向装置外端面之间有一定的距离。b导向装置的选择选择导向装置的类型、形式和构造第一类导向装置容许刀具的线速度V＜20m/min。除铰孔外，此类导向装置很少用于大直径的加工。第二类导向装置容许刀具的线速度V＞20m/min。此类装置一般用孔径在φ25mm以上的孔的加工，尤其是大直径镗孔时应用较多。主轴刀盘图2-5发动机连杆加工示意图主轴刀盘2.4.3机床的联络尺寸图联络尺寸图表达机床各构成部件的互相装配联络和运动联络，以检查机床各部件相对位置和尺寸联络与否满足加工规定；通用部件的选择与否合适；并为深入进行主轴箱、卡具等专业部件、零件的设计提供根据。确定动力部件的工作循环及工作行程（1）动力部件的工作进给长度L工进：L工进＝L1＋L加工长＋L2即：L工进＝10+10+1/3×6.7+5=27式中，L加工长—工件加工部位的长度；L1—刀具切入长度；L2—刀具切出长度（2）动力部件的迅速退回长度L快退:L快退＝L工进＋L快进即：L快退＝27＋133＝160;式中，L快进是动力部件的引进长度（动力部件把主轴箱连同刀具，从原始位置送进到工作进给开始位置），其长度按加工的详细状况确定。（3）动力部件的总行程L总≥L工进行程＋L前备＋L后备式中L前备—前备量，动力部件尚可向前调整的距离；L后备—后备量，刀具从接杆中接杆连同刀具一起从主轴孔中得到所需要的轴向距离；L工进行程—动力部件的工作行程，即L快进。夹具尺寸重要指夹详细的长X宽X高。对这些尺寸确实定，考虑工件的尺寸、形状、详细构造外，还要考虑能否布置下保证加工规定的定位、限位、夹紧机构及导向装置，并要考虑夹具底座与机床其他部件的连接、固定所需要的位置。(4）机床装料高度H确实定组合机床的原则装料高度推荐为8501060mm因此选择装料高度为H=850mm(5)中间底座尺寸确实定中间底座尺寸重要满足夹具在其上安装连接的需要，同步满足配套部件对其的规定，因此应合理地选定中间底座尺寸。重要的是，一定要保证动力部件处在加工终了位置时，工件端面至主轴箱端面之间的距离应不不不小于加工示意图上所规定的距离。(6)主轴箱尺寸确实定有关原则中规定，卧式主轴箱厚325mm，立式主轴箱厚340mm。多轴箱的宽度B和高度H按下列公式确定；H=h+h1+b1B=b+2b1式中：b——工件在宽度方向相距最远的两加工面的距离（毫米）b1——最边缘主轴中心距箱外壁的距离（毫米）h——工件在高度方向相距最远的两加工平面的距离（毫米）h1——最底主轴高度（毫米）一般取b1不小于等于70—100mm；一般推荐h1不小于等于85—140mm。根据上述计算值，按主轴箱轮廓尺寸系列原则，最终确定主轴箱轮廓尺寸为500×500mm(7)其他应注意的问题1）机床总图要按加工终了时的状态画出。同步，要表明动力部件退回到最远时所处的位置。最远处为160mm。2）应注明电动机的型号、功率和转速。应注明动力部件的总行程，本题为230mm。图2-6主轴箱轮廓尺寸确定图3）应表明液压系统和电气控制按钮等的安装位置。4）当工件加工部位对其中心线不对称，而使动力部件对夹具和中间底座不对称时，应注明动力部件中心线与夹具中心线之间的偏移量。2.4.4生产率计算卡(1)机床的理想生产率Q1的计算Q1＝＝（件/h）式中－单件工时（min）；－机加工时间（min）（包括动力部件工作进给时间和死挡停留时间）；－辅助时间（min）(包括快进时间、快退时间、工作台直线移动或转位时间、工件装卸时间等)。注：工作台直线移动或回转转换一次工位的时间一般取0.1min;工件装卸时间一般取0.5~1.5min。(2)机床负荷率的计算＝式中Q1—机床理想生产率；Q2—使用单位规定的生产率，当整年工时为2880h时，Q2＝N/2880(件/h)。3.组合机床主轴箱设计3.1主轴箱设计的原始根据主轴箱设计的原始根据图,是根据三图一卡整顿编绘出来的,其内容包括主轴箱设计的原始规定和已知条件。在编辑此图时从三图一卡中一已知：(1)主轴箱轮廓尺寸500500mm。(2)工件位置尺寸及连杆大小头中心位置尺寸。(3)工件与主轴箱位置尺寸。根据这些数据可编制出主轴箱设计原始根据图。3.2运动参数和动力参数确实定3.2.1传动系统传动比分派本机床主轴箱采用三级传动：传动比为3.765根据所提供数据估算各对齿轮齿轮数及传动比：第一对：=22=32其传动比：i=1.45第二对：=26=38其传动比： i=1.46第三对：=32=57其传动比：i=1.78按规定，本机床要同步粗铣两端面。因被加工零件两端面所要到达的各级参数都完全相似，故设计成互相对称的传动系统。3.2.2计算传动装置的运动和设计参数电动机的型号为Y132M2—6，其中Y表达系列代号，132表达机座中心高，M表达中极极座，2为电动机级数。额定功率为5.5KW，满载转速为960r/min。推算出各轴的转速和转矩1)各轴的转速：2)各轴输入功率ηη别为齿轮传动效率3)各轴输入转矩：3.2.3齿轮模数的估算及其校核（1）估算齿轮弯曲疲劳的估算齿面点蚀的估算其中为大齿轮的计算转速，A为齿轮的中心距，由中心距A及齿数Z1、Z2求其模数根据估算所得和中较大的值选用相近的原则模数对于第一对齿轮：mmmmmm取模数m为3第二对齿轮：取模数m为3第三对齿轮：取模数m为3(2)齿轮模数计算及强度校核1)选定齿轮类型、精度、材料及齿数。a按照所示的传动方案选用直齿圆拄齿轮传动。b组合机床为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。c材料选择：选用小齿轮材料40，硬度为280HBS，大齿轮材料为45。号钢硬度为240HBS，两者材料硬度差为40HBS。d选小齿轮齿数Z=22大齿轮齿数Z=32。2)按齿面接触强度设计。确定公式内的各计算数值:a试选择载荷系数。b计算小齿轮传递的转矩：c由表中可得选用齿宽系数为1。d由表中可查材料弹性系数。e由图可知按齿轮面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。f计算应力循环次数：g由图可知查得接触疲劳寿命系数。h计算接触疲劳强度许用应力。取失效概率为1%安全系数S=1则有：3)计算。a试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值：由于不小于等于58.286毫米，故取为66毫米。b计算模数按齿轮弯曲强度设计1)由公式得弯曲强度的设计公式为：a由图则有小齿轮的弯曲强度疲劳强度极限，大齿轮的弯曲疲劳强度极限b由表上则有弯曲的疲劳强度寿命系数。c计算弯曲疲劳许用应力：取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由书中的公式有：d计算载荷系数Ke查取齿形系数f查取应力系数g计算大小齿轮的并加以比较：大齿轮的计算值大。2)设计计算对比计算成果，取，则有：这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到构造紧凑，防止挥霍。此时有关几何计算：第一对齿轮的计算：a计算分度圆的直径：b计算中心距：c计算齿轮宽度：通过查阅《组合机床手册》得第二对齿轮的计算，经校核有：第三对齿轮的计算，经校核有：3.2.4轴各参数估算及强度校核（1）传动轴的估算估算轴的最小直径，按扭转强度条件计算，先按照下列初步估算的最小直径，选用轴的材料45号钢，调质处理。式中：—扭转切应力，单位兆帕T—轴所受的扭矩—轴的抗扭截面系数n—轴的转速p—轴的传递的功率d—计算截面处轴的直径—许用扭转切应力由以上公式可得轴的直径：取取..取取（2）主轴的强度校核对传递动力轴满足强度条件是最基本的规定。通过构造设计初步确定出轴的尺寸后，根据受载状况进行轴的强度校核计算。首先作出轴的计算图。假如轴上零件的位置已知，即已知外载荷及支反力的作用位置。将齿轮带轮等级装配宽度的分布简化为集中力，并视为作用在轮毂宽度的中点上；略去轴和轴上的自重；略去轴上产生的拉压应力；把轴当作铰链支承，支反力作用在轴承上，其作用点的位置可用如下图所示确定。则将双支点轴当作受集中力的简支梁进行计算，然后绘制弯矩图和扭矩图，并进行轴的强度校核。1)求出输出轴的功率，转速和转矩。设，分别为齿轮传动轴承的传动效率=0.97，=0.98则==5.5=4.54KW又=/==255r/m于是=9550000=172580nmm2)求作用在齿轮上的力因已知低速大齿轮的分度圆直径==357=171mm而：===.5N==.5=734.7N式中：——主轴上大齿轮传递的转矩，单位为Nmm——主轴上大齿轮的节圆直径，对原则齿轮即为分度圆直径。单位为mm——啮合角。对原则齿轮=3)求轴上的载荷首先根据轴的构造图（见主轴箱图）作出计算简图。在确定轴承的支点位置时，应从手册中查得a值。对于7216E型圆锥滚子轴承，由手册中查得a=22。对于7220E型圆锥滚子轴承，由手册中查得a=29mm。因此，作为简支梁的轴的轴承跨距+=119.5mm+93.45mm=212.94mm。 图3-1 从轴的构造图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C是轴的危险截面。现将计算截面C处的、及M的值①确定支座处的约束力（水平H）由=0和=0可求得：+=①-(+)=0②其中=119.5mm=93.45mm=.5N因此：=885.8N=1132.7N又由=885.8N，=119.5mm可求得：==885.8119.5=105853.1Nmm②确定支座处垂直约束力由=0和=0可求得+=①-(+)=0②其中=119.5mm=93.45mm=734.7N因此=322.4N=412.3N由上式可求得：==322.4119.5=38526.5Nmm=172580Nmm由①②可求得M===112646.3Nmm4)按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，一般只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面）强度。由式==式中：——轴的计算应力。单位为MpaM——轴所受的弯矩。单位为NmmT——轴所受的扭矩。单位为NmmW——轴的抗弯截面系数。单位为对于圆环形截面，W=0.1其中===0.31查表得=0.6因此：===Mpa=1.16Mpa前已选定轴的材料为45号钢，调质处理。由表查得=60Mpa因此〈，故安全满足规定。(3)轴Ⅲ的强度校核。1)求轴Ⅲ上的功率，转速和转矩。设，分别为齿轮传动，轴承传动的效率=0.97，=0.98==5.39=4.87kw又===454r/min于是：=9550000=101990N mm2)求作用在齿轮上的力。因已知低速大齿轮的分度圆直径为mm而N==1789.3tan=651.25N式中：——轴Ⅲ上大齿轮传递的转矩，单位为Nmm——轴Ⅲ上大齿轮的节度圆直径，对原则齿轮即为分度圆直径。单位为mm——为啮合角。对原则齿轮=。对于轴Ⅲ上小齿轮受力因轴Ⅲ上小齿轮与轴Ⅲ上大齿轮相啮合，由主轴校核已知=.5N，=734.7N。由牛顿第三定律可知=.5N，=734.7N3)求轴的载荷。首先根据轴的构造图（见主轴箱装配图）作出轴的计算简图（如下图所示）。对于1000806、1000807型深沟球轴承，起其作用支点在其轴承中心。因此作为简支梁的轴的支承跨矩，++=85+48.4+111.4=244.8mm图3-2从轴的构造图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面心是轴的危险截面。现将计算截面C处,,及M的值。确定支座处水平的约束力由=0和=0可求得：+=-①（）=+（）②从而推得：=292.1N=521.3N由，，，可求得：=-24828.5Nmm=127262Nmm=199726.48Nmm=-69541.42NmmM=127614.24Nmm由上可推出：=199726.48确定支座处垂直方向约束力由=0，=0可求得+=-①（）=+（）②将公式=734.7N，=651.25N代入①②因此，=90.8N=174.2N由，，，已知可求得：=-771.8Nmm=47638.25Nmm=7476Nmm=-23244.96NmmM=42656.4Nmm由上可推出：=74764Nmm由①②可求得===213261Nmm两齿轮之间=101990Nmm4)按弯扭和成应力校核轴的强度。进行校核时一般只校核轴上承受最大的弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度由式==对于圆柱形截面W=0.1查手册得=0.6===34.7mps前已选定轴的材料为45号钢，通过调质量处理。查手册得=60mpa因此〈，故安全满足规定。同理可得轴Ⅰ，轴Ⅱ校核安全。3.3主轴箱的坐标计算坐标计算是机床主轴箱设计中的一种重要问题。坐标计算就是根据已知的驱动轴和主轴的位置及传动关系。计算中间传动轴的坐标，以便在绘制主轴零件加工图时，将各孔的坐标尺寸完整地出来。并用已绘制的坐标检查图作为传动设计的全面检查。加工基准坐标架的选择及确定各主轴的坐标。为了便于主轴箱的加工，设计时必须基准坐标架。一般采用直角坐标。用xoy表达。它的选择是根据主轴箱的安顿状况和加工所用设备条件而定。针对本设计的组合机床，采用如下的措施确定主轴及驱动轴坐标。①坐标架原点选在定位销孔上。②坐标架的横架（x轴）选在主轴箱底面，纵轴（Y轴）通过定位销孔。这是由于坐标架的x轴与主轴箱底面重叠，则工艺基准与设计基准统一，可减少因基准转换引起的加工误差。③坐标原点确定后，便可以根据主轴箱设计原始根据图。在基准坐标架xoy上标出各主轴及其驱动轴的坐标。根据设计规定，两主轴中心BC=332.5mm，BC与y轴的夹角为，驱动轴在BC的垂直平分线上，点D在主轴箱中心线上。则有：对于驱动轴：X=+sin+sin=100+31.7+257.3=389mm=+cos+sin=70+163.2+50=283.2mm=+sin=163.4mm==70=100=+cos=70+326.4=396.4由以上分析可知驱动轴，主轴Ⅰ，主轴Ⅱ的坐标分别是（389，283.2），（163.4，70），（100，396.4）4.组合机床夹具设计4.1组合机床夹具概述夹具是组合机床的重要构成部件，是根据机床的工艺和构造方案的详细规定而设计的。它是用于实现被加工零件的精确定位，夹压，刀具的导向，以及装卸工件时限位等等作用的。组合机床夹具跟一般夹具所起的作用看起来仿佛很靠近，但其构造和设计规定却有着很明显的甚至是主线的区别。组合机床夹具的构造和性能，对组合机床配置方案的选择有很大的影响。下面简介一下组合机床夹具的某些重要特点。机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有对的的位置，以接受施工或检测的装置。又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、以便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检查夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具。在机床上加工工件时，为使工件的表面能到达图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的互相位置精度等技术规定，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）。夹具一般由定位元件（确定工件在夹具中的对的位置）、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完毕数个工位的加工，有回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹详细（夹具底座）等构成。夹具种类按使用特点可分为：①万能通用夹具。如机用虎钳、卡盘、分度头和回转工作台等，有很大的通用性，能很好地适应加工工序和加工对象的变换，其构造已定型，尺寸、规格已系列化，其中大多数已成为机床的一种原则附件。②专用性夹具。为某种产品零件在某道工序上的装夹需要而专门设计制造，服务对象专一，针对性很强，一般由产品制造厂自行设计。常用的有车床夹具、铣床夹具、钻模(引导刀具在工件上钻孔或铰孔用的机床夹具)、镗模(引导镗刀杆在工件上镗孔用的机床夹具)和随行夹具（用于组合机床自动线上的移动式夹具）。③可调夹具。可以更换或调整元件的专用夹具。④组合夹具。由不一样形状、规格和用途的原则化元件构成的夹具，合用于新产品试制和产品常常更换的单件、小批生产以及临时任务。一般的机床夹具是作为机床的辅助机构设计的，而组合机床夹具是机床的重要构成部分，其设计工作是整个组合机床设计的重要部分之一。组合机床夹具和机床其他部件有极其亲密的联络：如回转或移动工作台，回转鼓轮，主轴箱，刀具和辅具，钻模板和托架，以及支承部件等等。对的地处理它们之间的关系，是保证组合机床的工作可靠和使用性能良好的重要条件之一。并且夹具的构造也要按这些部件的详细规定来确定。如在液压驱动的立式回转工作台机床上的夹具，其夹压系统就可采用液压作为动力；而在卧式鼓轮机床上的夹具，则多采用电气—机械的夹紧措施。由于组合机床常常是多、多面和多工序同步加工，会产生很大的切削力和振动。因此组合机床夹具必须具有很好的刚性和足够的夹压力，以保证在整个加工过程中工件不产生任何位移。同步，也不应使工件产生不容许的变形。组合机床夹具是保证加工精度（尺寸精度、几何精度和位置精度等）的关键部件，其实设计、制造和调整都必须有严格的规定，使其能持久地保持精度。组合机床夹具应便于实现定位和夹压的自动化，并有动作完毕的检查信号；保证切屑从加工空间自动排除；便于观测和检查，以及在不从机床上拆下夹具的状况下，可以更换易损件和维护调整。组合机床夹具是组合机床的构成部件，其设计应按如下的程序进行：（1）认真研究分析所要设计夹具的原始数据和规定。由于在拟订组合机床的工艺和构造方案时，对夹具的构造型式和重要性能已提出了原则规定。（2）拟订夹具构造方案和进行必要的计算。根据机床总体设计中确定的工件定位基面、夹压位置、加工措施和刀具导向方式等，制定夹具的总体方案。（3）组合机床夹具设计的总图和零件。在已确定的夹具构造方案基础上，设计生产用的夹具总图和零件图。按照组合机床夹具的重要功能，其构造可以分为三大部分，即定位支承系统，夹紧机构和刀具导向装置。4.2定位支承系统概述在组合机床上加工时,必须使被加工零件对刀具及其导向装置有对的的相对位置,这是靠夹具的定位支承系统来实现的,定位支承系统除用以确定被加工零件的位置外,还要承受被加工零件的质量和夹压力,有时还要受切削力。定位支承系统重要由定位支承、辅助支承和某些限位元件构成。定位支承是指在加工过程中使被加工零件有一定位置的元件。辅助支承是用作增长被加工零件在加工过程中的刚度及稳定性的一种活动式支承元件。由于定位支承元件直接与被加工零件接触，因此其尺寸、构造、精度和布置都直接影响被加工零件的精度。为了防止产生废品以及常常修理定位支承元件的麻烦，设计时必须注意如下的问题：(1)合理布置支承元件，力争使其构成较大的定位支承平面。最佳使夹压力的位置对准定位支承元件。当受工件构造限制不能实现时，也应使定位支承元件尽量靠近夹压力的作用线，并使夹压力的合力中心处在定位支承平面内。(2)提高刚性，减少定位支承系统的变形。应力争使定位元件（如定位销）不要受力。(3)提高定位支承系统的精度及其元件的耐磨性，以便长期保持夹具的定位精度。4.2.1定位支承系统定位支承系统重要由定位支承，辅助支承和某些限位元件构成。(1)定位支承元件及其布置。组合机床常用的定位支承元件有：支承板，支承块，支承销。在组合机床夹具上采用支承板定位时，工件一般用四个或理多某些的支承板定位，这样可增长定位系统的刚度，防止当夹紧力和切削力对支承板引起工件的变形。为了减小支承板的不共面度的误差，可装配后合磨。一般不共面度误差为0.01~0.03mm。对于采用毛坯面定位夹具，从理论上讲是应当采用三点支承的，并采用带圆头的支承销定位，但当采用三个以上的压板而不能保证同步动作时（实际上是达不到同步动作），常常会把工件夹歪，因此需要采用四点支承的措施。在布置支承点时，应按工件定位而后状况，使支承点之间的距离尽量远某些，以增长定位的稳定性。支承板应当放在切屑不易落到的地方。当工件在夹具上以侧面及其上面的定位孔定位时，定位块就放在加工部位的上方或是切屑易落到的地方，且在布置上应保证支承块之间有较大的距离，不应持续排列。(2)定位销在组合机床及其自动线上加工箱体类零件时，多采用“一面两销”的定位措施，以消除工件在空间的六个自由度，实现工件在夹具中的精确定位。为了能以最简朴的运动形式装卸工件（如单机夹具上的推进和拉出，流水线和自动线上工件在夹具上的送进和推出），多采用伸缩式定位销。除此以外，还可采用固定式定位销。当规定被加工孔与定位销孔之间的位置精度高与+0.05或是-0.05mm。或是受构造的限制不能采用伸缩式定位销，以及加工装卸比较轻易的轻小零件时，为了简化夹具的构造均采用固定式定位销。采用固定式定位销时，为了使工件的定位基面能很好地与支承元件相接触，除采用圆柱销和削边销相结合的定位措施以赔偿孔间距的误差外，定位销还必须有合适的高度，以赔偿定位孔与定位基面的垂直度误差。对于削边销，要采用可靠的防转措施，对于定位销，还应考虑拆装以便。定位销与安装孔的配合，定位销的尺寸及公差等。4.2.2夹紧机构夹紧机构一般由如下三个部分构成：夹紧动力部分，中间传动机构，夹紧元件。(1)夹紧动力夹紧机构可分为手动夹紧和自动夹紧两种。本设计采用手动夹紧的气动夹紧机构。(2)气动夹紧机构液压夹紧机构是运用压力油作为夹紧动力，再通过中间传动机构，使夹具的夹紧元件执行夹紧动作的机构。在组合机床夹具上，常采用液压夹紧机构。采用联动夹紧机构时应注意如下问题：1)应保证夹紧机构的刚性，为此给合机床夹具的夹紧螺杆杆径，压板厚度和传动杠杆径一般应设计得大些，应防止采用细长杆件。2)在联动夹紧机构中，就设置必要的浮动环节，并使它们有足够的浮动量，以便保证各压均能压紧工件现时不互相干涉。3)采用联动夹紧，要保证松夹时，所有压板都能松动工件。5.总结通过本次毕业设计，使自己更深层次地理解了设计组合机床时的某些措施及过程以及绘制有关零件时应注意的某些细小环节。组合机床重要加工平面和孔，它能根据不一样的零件组合出