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1、2020年9月19日,機械制造裝備設計,組合機床設計,,,第四章 組合機床設計,第一節(jié) 概述,第二節(jié) 組合機床總體設計,第三節(jié) 通用多軸箱設計,,,,,,,,,,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,3. 機床聯(lián)系尺寸圖,（1）聯(lián)系尺寸圖的作用,檢驗機床各部件相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求、通用部件的選擇是否合適；也作為多軸箱、夾具設計的依據(jù)。,表示機床的配置形式、總體布局、各部件的相互裝配聯(lián)系和運動關系。,,,, 機床各部件的外形輪廓及相關位置。主視圖的表示與機床的實際加工狀態(tài)一致。,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,（2）聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容,,,,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計, 完整地反映
2、各部件的聯(lián)系尺寸、專用部件的輪廓尺寸、運動部件的極限位置及行程尺寸。,,,,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計, 標注通用部件的規(guī)格代號，電動機型號、功率及轉速。注明機床部件的分組及總行程。以便后續(xù)部件的設計。,,,,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,1）選擇動力部件, 確定進給運動的驅動方式 可選機械滑臺或液壓滑臺。, 確定軸向進給力 每種動力滑臺都有最大進給力 F進 的限制，設計時，可根據(jù)切削用量計算出各主軸軸向切削合力F。 以 F < F進 來確定動力滑臺的型號和規(guī)格。, 選擇滑臺, 確定進給速度 每種動力滑臺有規(guī)定的快速行程速度及最小進給量的限制。所選擇的實際快速行程速度和進給量應符合
3、： v快（刀具） v滑臺額定min,,,,（3）聯(lián)系尺寸圖的設計,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計, 確定滑臺行程 選用動力滑臺時，必須考慮滑臺允許的最大行程。設計時所確定的動力部件總行程應滿足：,L總（動力） < L最大（滑臺）,滑臺總行程為 = 工作總行程 + 前備量 + 后備量,后備量 考慮刀具從接桿中或刀具接桿一起從主軸孔中取出所需要的軸向距離，一般取值4050mm。,要求：工作總行程 + 前備量 + 后備量 < L最大（滑臺）,,,,前備量 考慮刀具磨損或補償制造、安裝誤差，動力部件尚可向前調(diào)節(jié)的距離，一般取值 10 20mm。, 首先根據(jù)各刀具主軸的切削用量，計算出總切削功率。
4、然后考慮傳動效率或空載功率和附加功率損耗，作為選擇機床主傳動用動力箱規(guī)格的依據(jù)。, 選擇動力箱,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,動力箱主要依據(jù)多軸箱所需的電動機功率來選擇，即:, 根據(jù) P電動機 P計算 原則，確定多軸箱所需的電動機功率。,,,,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,2）確定機床裝料高度H,裝料高度指機床上工件的定位基準面到地面距離的垂直距離。視具體情況在H = 8501060mm間選取。,選取裝料高度H 應考慮的因素, 與車間里輸送工件的滾道高度相適應。, 工件最低孔位置，多軸箱最低主軸高度。, 所選和所確定的通用部件、中間底座、夾具等高度尺寸的限制。,,,, 對于隨行夾具需從機床
5、下方返回（從中間底座中間通過）的自動線，機床裝料高度 H=1m左右。,,第二節(jié) 組合機床總體設計,,,3）確定夾具的輪廓尺寸,主要確定 夾具的總體長、寬、高尺寸。其中必須考慮：, 需布置的定位、夾緊、限位和導向機構； 夾具底座與中間底座連接所需要的尺寸。,,,, 工件的形狀、輪廓尺寸和具體結構；, 寬、高方向尺寸 應考慮增強機床的剛性。,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,4）確定中間底座輪廓尺寸,中間底座輪廓尺寸以滿足夾具在其上安裝的需要為原則。, 長度方向尺寸 根據(jù)滑臺和滑座及其側底座的位置關系、各部件聯(lián)系尺寸的合理性來確定。重點如下：, 保證加工終了時，工件端面至多軸箱前面的距離不小于加工
6、示意圖上要求的距離。, 動力部件處于加工終了位置時，多軸箱與夾具外輪廓間應有便于機床調(diào)整、維修的距離。, 為便于切屑、冷卻液回收，中間底座周邊須有足夠寬度的溝槽，保證尺寸a,,,,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,5）確定多軸箱輪廓尺寸,標準的通用鉆削、鏜削類多軸箱的厚度尺寸已標準化，臥式為320mm，立式為 340mm。,重點確定多軸箱的寬度 B 和高度 H 及最低主軸高度 h1。,,,,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,（4）聯(lián)系尺寸圖的畫法及注意要點,1）主視圖 視圖布置應與實際機床工作位置一致。, 以工件兩端為長度方向基準、工件最低孔中心線為高度方向基準。根據(jù)確定的各部件輪廓尺寸及主要相關
7、尺寸，分別向左、右畫出。步驟：多軸箱動力箱滑臺滑座側底座中間底座, 用雙點劃線或細實線畫出零件的長、高輪廓。,,,,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,,,,加工終了時，滑臺前端面到滑座前端面的距離l2。是機床長度方向上各部件聯(lián)系尺寸的可調(diào)環(huán)節(jié)，其最大范圍為7585mm。,為便于機床調(diào)整和維修，滑座與側底座之間加5mm 厚調(diào)整墊,滑座前端面到側底座前端面的距離l3 ，決定滑座與側底座在長度方向上的相對位置。,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,中間底座的長度,L 確定后，必須根據(jù)夾具底座長度尺寸A及在中間底座上的安裝位置檢查尺寸a 的大小，不用切削液 a =1015mm ；采用切削液 a 70100m
8、m,,,,機床長度方向上，多軸箱與動力滑臺的重合長度為l1，,小結：中間底座的長度尺寸L比較靈活，即要考慮與其它部件間聯(lián)系尺寸的合理性，又要兼顧機床布局節(jié)省材料。,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,如果計算出的 L不滿足 A 和 a 的要求，可改變L1，重新選擇接稈長度和改變 l2 。,如果夾具尺寸已確定，而計算的中間底座長度L太小，造成 a 太小時，可重新選擇接桿，改變L1來調(diào)整。,如果L 過大而造成 a 過大，可增加l2 或側底座與中間底座間加墊鐵來減小L和a。,,增加l2 尺寸，不要超過最大調(diào)節(jié)范圍（7585mm）。,,,,重點表示各部件在寬度方向的輪廓尺寸，配合主視圖完成聯(lián)系尺寸圖所要表
9、達的內(nèi)容。,,第二節(jié) 組合機床總體設計,,2）左（或右）視圖,,,,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,,3）聯(lián)系尺寸圖應注明的狀態(tài)和尺寸, 標注機床各組成部件的輪廓尺寸及相關聯(lián)系尺寸。, 表示運動部件的原位、終點狀態(tài)及運動過程情況，以確定機床最大輪廓尺寸。,,,,,,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,,,, 注明工件、夾具、動力部件、中間底座對中心線的位置關系., 注明電動機型號、功率及轉速，通用部件的型號和主要輪廓尺寸。, 對機床所有的部件分組編號。,,,,汽車變速器上蓋零件圖,,,,,,兩面鉆孔加工工序圖,,,,,,,兩面鉆孔加工示意圖,,,,,,,,兩面鉆孔組合機床聯(lián)系尺寸圖,,,,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,4.機床生產(chǎn)率計算卡,生產(chǎn)率卡 是反映機床的加工過程、完成每個動作所需時間、切削用量、機床生產(chǎn)率及機床負荷率的計算卡。,（1）理想生產(chǎn)率Q理,,,,,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,（2）實際生產(chǎn)率Q實,指所設計的機床實際每小時生產(chǎn)的零件數(shù)量,T單生產(chǎn)一個零件所需的時間(min)，計算式為,如果Q 理 Q實，必須重新選擇切削用量或修改機床設計方案。,,,,（3）機床負荷率,當 Q理 < Q實 時，則機床負荷率為,第二節(jié)結束,動力滑臺的選擇應考慮哪些因素？遵循什么原則？,第四章 組合機床設計,結 束,,,第二節(jié) 組合機床總體設計,
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