汽車(chē)變速器撥叉多工位組合機(jī)床設(shè)計(jì)

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摘 要 此次設(shè)計(jì)的題目為設(shè)計(jì)組合機(jī)床，主要用于汽車(chē)變速器撥叉叉孔加工。 組合機(jī)床是由大量的通用部件和少量專(zhuān)用部件組成的工序集中的高效率專(zhuān)用機(jī)床，它生產(chǎn)率高，加工精度穩(wěn)定，而且它具有設(shè)計(jì)周期短，投資少，經(jīng)濟(jì)效果好的特點(diǎn)，由于組合機(jī)床大量采用通用部件，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用和維護(hù)方便，而且當(dāng)機(jī)床不用或過(guò)時(shí)不用時(shí)，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件可重新拆卸利用，不用另行設(shè)計(jì)制造或購(gòu)買(mǎi)，大大解決了成本高和設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)的問(wèn)題。因此，組合機(jī)床在實(shí)際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用和關(guān)注。 本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是“二圖一卡”即：工序圖，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖及生產(chǎn)率計(jì)算卡。 關(guān)鍵詞：變速箱 撥叉 組合機(jī)床 主軸箱 目 錄 第一章 緒 論 1 1.1引言 1 1.2組合機(jī)床的現(xiàn)狀 2 1.3組合機(jī)床的發(fā)展 2 1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容 3 第二章：機(jī)床總體方案的制定 4 2.1工藝分析及方案的確定 4 2.1.1 工藝分析 4 2.1.2 本工序內(nèi)容 5 2.2確定機(jī)床的配置型式及結(jié)構(gòu)方案 5 2.3確定切削用量及選擇刀具 6 2.3.1 確定工序間余量 6 2.3.2 切削用量的選擇 6 2.3.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率及刀具使用壽命 7 2.3.4選擇刀具結(jié)構(gòu) 7 第三章 組合機(jī)床“三圖一卡”設(shè)計(jì) 8 3.1 被加工零件工序圖 8 3.2 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 9 3.3 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 13 總 結(jié) 15 致 謝 16 參考文獻(xiàn) 17  1 緒 論 1.1引言 組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計(jì)的專(zhuān)用部件和夾具組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專(zhuān)用機(jī)床。 ??? 組合機(jī)床一般用于加工箱體類(lèi)或特殊形狀的零件。加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機(jī)床采用車(chē)削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類(lèi)零件(如飛輪、汽車(chē)后橋半軸等)的外圓和端面加工。 ??? 二十世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動(dòng)檢測(cè)和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達(dá)0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達(dá)2.5～0.63微米；鏜孔精度可達(dá)IT7～6級(jí)，孔距精度可達(dá)O.03～O.02微米。 專(zhuān)用機(jī)床是隨著汽車(chē)工業(yè)的興起而發(fā)展起來(lái)的。在專(zhuān)用機(jī)床中某些部件因重復(fù)使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機(jī)床。 ??? 通用部件按功能可分為動(dòng)力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類(lèi)。動(dòng)力部件是為組合機(jī)床提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。主要有動(dòng)力箱、切削頭和動(dòng)力滑臺(tái)。 ??? 支承部件是用以安裝動(dòng)力滑臺(tái)、帶有進(jìn)給機(jī)構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。 ??? 輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、分度鼓輪和往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)等。 1 ??? 控制部件是用以控制機(jī)床的自動(dòng)工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺(tái)等。輔助部件有潤(rùn)滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。 ??? 為了使組合機(jī)床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺(tái)組合機(jī)床上加工，以提高機(jī)床的利用率。這類(lèi)機(jī)床常見(jiàn)的有兩種，可換主軸箱式組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床。 組合機(jī)床未來(lái)的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠等傳動(dòng)，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動(dòng)更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。 1.2組合機(jī)床的現(xiàn)狀 組合機(jī)床及其自動(dòng)線(xiàn)是集機(jī)電于一體的，綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國(guó)傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線(xiàn)主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類(lèi)和軸類(lèi)零件（近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車(chē)端面和凸臺(tái)，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機(jī)床的分類(lèi)繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)式組合機(jī)床等。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型的組合機(jī)床——柔性組合機(jī)床越來(lái)越受到人們的青睞， 1.3組合機(jī)床的發(fā)展 近兩年雖然組合機(jī)床行業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但行業(yè)內(nèi)一些企業(yè)同樣存在負(fù)債經(jīng)營(yíng)的情況，主要原因是傳統(tǒng)的組合機(jī)床產(chǎn)品不能滿(mǎn)足用戶(hù)柔性化、高精度、短周期的市場(chǎng)需求，同時(shí)組合機(jī)床行業(yè)一些企業(yè)存在現(xiàn)代化管理水平低、人才流失嚴(yán)重、科研成果不能迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力等缺陷。為此提出如下建議： 組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)一要開(kāi)展科技攻關(guān)，攻克當(dāng)前行業(yè)企業(yè)技術(shù)發(fā)展上的難題；二要加強(qiáng)與國(guó)外的合資合作，利用和學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，提高企業(yè)的現(xiàn)代化管理水平和技術(shù)水平；三要通過(guò)對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收進(jìn)行再創(chuàng)新，發(fā)展自己的產(chǎn)品。只有通過(guò)我們自己的 閩南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 不懈努力和創(chuàng)新，才能使我國(guó)真正由制造大國(guó)變成制造強(qiáng)國(guó)。 1.4畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們完成本科學(xué)習(xí)任務(wù)所必須經(jīng)過(guò)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是對(duì)四年大學(xué)學(xué)習(xí)的一次總結(jié)，是鍛煉我們獨(dú)立思考和科學(xué)工作能力的重要過(guò)程,綜合提高我們運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的技能，培養(yǎng)我們調(diào)查研究、查閱技術(shù)文獻(xiàn)、資料、手冊(cè)，并熟練翻譯、參考外文資料的能力。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為：汽車(chē)變速器撥叉多工位組合機(jī)床設(shè)計(jì)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求的主要工作任務(wù)為： 1.繪制被加工零件的加工工序圖，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的主要技術(shù)文件。 2.繪制組合機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，聯(lián)系尺寸圖用來(lái)表示機(jī)床各組成部件的相互裝配關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以檢查機(jī)床各部件相對(duì)位置尺寸聯(lián)系是否滿(mǎn)足加工要求，通用部件的選擇是否合理，并為進(jìn)一步開(kāi)展主軸箱等專(zhuān)用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡(jiǎn)化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。 3.編制填寫(xiě)組合機(jī)床的生產(chǎn)率計(jì)算卡，它用來(lái)反映機(jī)床加工過(guò)程，完成每一動(dòng)作所需的時(shí)間，切削用量，機(jī)床生產(chǎn)率及機(jī)床負(fù)荷率等。 2 機(jī)床總體方案的制定 組合機(jī)床是針對(duì)被加工零件的特點(diǎn)及工藝要求，按高度集中工序原則設(shè)計(jì)的一種高效率專(zhuān)用機(jī)床，設(shè)計(jì)組合機(jī)床前，首先應(yīng)掌握大量的零件加工工藝資料，全局考慮影響指定零件工藝方案、機(jī)床配置形式、結(jié)構(gòu)方案的各種因素及應(yīng)注意的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)分析比較，以確定零件在組合機(jī)床上合理可行的加工方法，確定工序間加工余量，選擇合適的切削用量，相應(yīng)的刀具結(jié)構(gòu)，確定機(jī)床配置形式等。工藝方案的正確與否，將決定機(jī)床能否達(dá)到“體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、效率高、質(zhì)量好”的要求，為了使工藝方案制定合理，必須認(rèn)真分析被加工零件圖，并深入了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及精度要求等。[5] 2.1工藝分析及方案的確定 工藝方案的擬定是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步。因?yàn)楣に嚪桨冈诤艽蟪潭壬蠜Q定組合機(jī) 閩南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。 2.1.1 工藝分析 被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證它的加工精度，是確定機(jī)床方案的主要依據(jù)。 本設(shè)計(jì)參考了第一汽車(chē)廠制造廠現(xiàn)場(chǎng)情況，確定加工變速叉的具體工序如下： 1) 銑端面 2) 鉆、擴(kuò)、鉸叉軸孔及孔口倒角1×45° 3) 另一端孔口倒角1×45° 4) 銑叉口平面149.25～149.55mm 5) 銑叉爪側(cè)面9.94～9.86mm 6) 鉆鉸鎖緊銷(xiāo)孔 7) 孔口倒角0.5×45° 8) 去毛刺 9) 清洗零件（在高頻處集中清洗） 10) 中間檢查 11) 熱處理叉爪部表面淬火 12) 熱處理低溫回火 13) 磨叉爪倒角1×45° 14) 叉爪部分表面鍍鉻 15) 熱后零件校正 16) 熱后零件探傷 17) 清洗零件（在高頻處集中清洗） 18) 最后檢查 2.1.2 本工序內(nèi)容 指定機(jī)床方案的主要依據(jù)是：被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度。 本設(shè)計(jì)是生產(chǎn)線(xiàn)上的第二道工序，要求加工的是汽車(chē)變速器撥叉叉軸孔。具體工藝要求如下： 其最終要求尺寸精度為Φ15.8F8mm，表面粗糙度Ra3.2μm，加工材料為45號(hào)鋼，毛坯種類(lèi)鍛造，毛重1.3kg。 要求生產(chǎn)量綱為年產(chǎn)量10萬(wàn)輛，根據(jù)組合機(jī)床的典型工序所能達(dá)到的加工精度，確定出此孔的加工工藝方案為： ① 鉆孔 ②擴(kuò)孔 ③鉸孔 2.2確定機(jī)床的配置型式及結(jié)構(gòu)方案 根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求、工藝過(guò)程及生產(chǎn)率等，可大體確定采取哪種基本形式的組合機(jī)床，但由于工藝的安排，動(dòng)力部件的不同配置，零件安裝數(shù)目和工位數(shù)多少等不同，會(huì)產(chǎn)生多種配置。不同配置方案對(duì)機(jī)床的復(fù)雜程度、通用性程度、結(jié)構(gòu)工藝性、加工精度、機(jī)床重新調(diào)整可行性及經(jīng)濟(jì)效果等，具有不同影響。 很多組合機(jī)床是按工件能夠變位來(lái)配置的，工件的變位有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。這類(lèi)機(jī)床工序集中程度高，如回轉(zhuǎn)多工位機(jī)床的輔助時(shí)間和機(jī)動(dòng)時(shí)間相重合，生產(chǎn)效率高，適用于大批大量生產(chǎn)、需要多部位加工的中小零件。常?？梢杂靡慌_(tái)機(jī)床完成一個(gè)工件的全部工序加工。 2.3確定切削用量及選擇刀具 切削用量選擇是否合理，對(duì)組合機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具壽命、機(jī)床的布置形式及正常工作均有很大影響。[5] 確定切削用量應(yīng)該注意的問(wèn)題： （1）盡量做到合理利用所有刀具，充分發(fā)揮其性能。 （2）符合刀具切削用量的選擇，應(yīng)考慮刀具的使用壽命。 （3）選擇切削用量時(shí)，應(yīng)注意零件生產(chǎn)批量的影響。 （4）切削用量選擇應(yīng)有利于主軸箱設(shè)計(jì)。 （5）選擇切削用量時(shí)，還必須考慮動(dòng)力滑臺(tái)的性能。 5 2.3.1 確定工序間余量 鉆孔至擴(kuò)孔：0.7mm 擴(kuò)孔至鉸孔：0.3mm 2.3.2 切削用量的選擇 工位II：鉆孔Φ15mm，深25mm，孔口倒角 切削速度v：12m/min 進(jìn)給量f：0.15mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n：225r/min 工位III：鉆叉軸孔Φ15mm至通孔 切削速度v：12m/min 進(jìn)給量f：0.15mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n：225r/min 工位IV：擴(kuò)孔至Φ15.7mm 切削速度v：9.58m/min 進(jìn)給量f：0.19mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n：200r/min 工位V：鉸孔保證Φ15.975~16.005mm 粗糙度Ra3.2μm 切削速度v：6.03m/min 進(jìn)給量f：0.32mm/r 主軸轉(zhuǎn)速n：120r/min 2.3.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率及刀具使用壽命 材料為45#鋼 強(qiáng)度極限 （材料力學(xué) P27 表2.1）[15] 毛坯硬度HV220~260 取平均值 HV240換算或布氏硬度為HB230 表2-1 切削力、切削扭矩、切削功率計(jì)算表[1] 工序內(nèi)容 刀具材料 工件材料 切削力 切削轉(zhuǎn)矩 切削功率 鉆孔 高速鋼 鋼 考慮共有兩工位鉆孔，擴(kuò)孔、鉸孔所消耗的功率較小，取 作為選擇進(jìn)給動(dòng)力滑臺(tái)及夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)；作為選擇主傳動(dòng)用動(dòng)力箱電機(jī)的依據(jù)。 2.3.4選擇刀具結(jié)構(gòu) 由于在本機(jī)床加工過(guò)程中，涉及鉆孔及倒角兩種加工方法?？准庸け容^容易，為提高工序集中程度、保證加工精度，采用高速鋼刀具的“鉆孔—倒角”復(fù)合刀具，可在首個(gè)工位打下中心孔同時(shí)完成一面的倒角工作。[3] 3 組合機(jī)床“二圖一卡”設(shè)計(jì) “二圖一卡”即被加工零件工序圖，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。它是組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。 3.1 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺(tái)組合機(jī)床的工藝內(nèi)容，加工部位尺寸、精度表示、粗糙度及技術(shù)要求、硬度、重量和本道工序加工前毛坯或半成品情況的圖紙，它必須突出本機(jī)床自動(dòng)化的加工內(nèi)容，是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，也是制造、使 用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。 圖上應(yīng)標(biāo)出： ① 被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸。 ② 加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾壓方向。 ③ 本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求。 ④ 注明被加工零件的名稱(chēng)、編號(hào)、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。 ⑤ 必要的文字說(shuō)明。 被加工零件的工序圖，見(jiàn)圖3.1 圖3.1 被加工零件的工序圖 3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 一般來(lái)說(shuō)，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件和一些專(zhuān)用部件組合裝配而成，聯(lián)系尺寸圖用來(lái)表示機(jī)床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，是在被加工零件工序圖與加工示意圖繪制之后，根據(jù)初步選定的主要通用部件，以及確定專(zhuān)用部件的結(jié)構(gòu)原理而繪制的。以檢驗(yàn)機(jī)床各部件相對(duì)位置及聯(lián)系尺寸是否滿(mǎn)足加工要求。通用部件的選擇是否合理，為進(jìn)一步開(kāi)展主軸箱、夾具等專(zhuān)用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)、聯(lián)系尺寸圖可以看成簡(jiǎn)單的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置形式及總體布局，聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下： （1） 以適當(dāng)數(shù)量的視圖，按同一比例畫(huà)出機(jī)床各主要組成部件的聯(lián)系尺寸，表明機(jī)床的配置形式及總體布局，主視圖的選擇應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。 （2） 圖上應(yīng)盡量減少不必要的線(xiàn)條及尺寸，但反映各部件的聯(lián)系尺寸，專(zhuān)用部件的主要輪廓尺寸，運(yùn)動(dòng)部件的極限位置及行程尺寸，必須完整齊全。 為便于開(kāi)展部件設(shè)計(jì)，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)該標(biāo)注通用部件的規(guī)格代號(hào)，電動(dòng)機(jī)型號(hào)，功率及轉(zhuǎn)速，并注明總行程。 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的畫(huà)法和步驟：[1] （a） 畫(huà)主視圖：主視圖的圖形布置應(yīng)與實(shí)際機(jī)床工作位置一致，并選擇適當(dāng)?shù)谋壤叽?。先用雙點(diǎn)劃線(xiàn)或細(xì)實(shí)線(xiàn)畫(huà)出被加工零件的長(zhǎng)×高輪廓，以工件兩端面及工件最低孔中心線(xiàn)分別為長(zhǎng)度和高度方向上的基準(zhǔn)，根據(jù)已確定的機(jī)床各組成部件輪廓尺寸及主要相關(guān)尺寸按下列順序進(jìn)行：先以工件一側(cè)端面為基準(zhǔn)，確定工件端面到主軸箱的距離，然后再根據(jù)聯(lián)系尺寸一一繪出。 （b） 聯(lián)系尺寸圖應(yīng)注明的狀態(tài)和尺寸 （1） 完整、恰當(dāng)?shù)臉?biāo)注機(jī)床各主要組成部件的輪廓尺寸及相關(guān)聯(lián)系尺寸，應(yīng)使機(jī)床在長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向的尺寸鏈封閉。 （2） 應(yīng)表示清楚運(yùn)動(dòng)部件的原位、終點(diǎn)狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)過(guò)程情況（可用工作循環(huán)圖表示），以確定機(jī)床最大輪廓尺寸。 （3） 應(yīng)注明工件、夾具、動(dòng)力部件、中間底座對(duì)稱(chēng)中心線(xiàn)的位置關(guān)系。特別是當(dāng)工件加工部位對(duì)工件中心不對(duì)稱(chēng)和有某些具體要求時(shí)，應(yīng)標(biāo)注相互間偏置的尺寸。 （4） 應(yīng)注明電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率、轉(zhuǎn)速及所選標(biāo)準(zhǔn)通用部件的型號(hào)規(guī)格和其主要輪廓尺寸，并對(duì)組成機(jī)床的所有部件進(jìn)行分組編號(hào)，作為部件和零件的原始依據(jù)。 2. 選定液壓滑臺(tái)與底座[1] 根據(jù)選定的切削用量，計(jì)算總進(jìn)給力并根據(jù)所需的最小進(jìn)給速度、工件行程，結(jié)合主軸箱輪廓尺寸（初定500×500）考慮工件穩(wěn)定性，選用1HY40MIIA型液壓滑臺(tái)（行程630mm，最大進(jìn)給力20000N）（《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表5-2），以及相配套的側(cè)底座1CC401M（具體尺寸見(jiàn)《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表5-4）。 立柱選擇1CL401M (JB-T 2462.20-1999)， 立柱側(cè)底座選擇1CD401M (GB-T 3668.8-1983)。 （具體尺寸見(jiàn)《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表5-4） 3．確定機(jī)床裝料高度H 機(jī)床的裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離。選取裝料高度應(yīng)考慮的主要因素為：裝料高度應(yīng)于車(chē)間里運(yùn)送工件的滾道相適應(yīng)；受工件最低孔位置；主軸箱最低主軸高度和所選用的通用部件；中間底座、夾具等高度尺寸的限制。為提高通用部件及支承部件剛度并考慮自動(dòng)線(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)中間底座內(nèi)要安裝夾具輸送、冷卻排屑裝置。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)常在850~1060mm之間選取。 本機(jī)床選擇H＝1000mm，底座550mm，工作臺(tái)200mm 4．確定主軸箱輪廓尺寸 圖3.4 主軸箱輪廓尺寸圖 標(biāo)準(zhǔn)通用立式鉆削主軸箱厚度為340mm，其寬度B與高度H主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，需要根據(jù)被加工零件的工序圖來(lái)確定，從被加工零件的加工部位進(jìn)而確定主軸箱的總體尺寸，由公式(3-1)、(3-2)： (3-1) (3-2) [5] 式中 ——工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，單位為mm； ——最邊緣主軸中心至箱體外壁距離 ，單位為mm； ——工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔的距離 ，單位為mm； ——最低主軸高度，單位為mm。 式中：=300mm， =70-100mm之間， =205mm ＝175mm，所以 取 取 （《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表7-1)[1]。 按通用箱體系列尺寸標(biāo)準(zhǔn)(GB 3668.1-83)，考慮主軸葙內(nèi)齒輪及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑及散熱性能，選定主軸箱輪廓尺寸。 依據(jù)以上選定的有關(guān)滑臺(tái)與底座及主軸箱的相關(guān)尺寸繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖(圖3.5)。 （a）主視圖 圖3.5 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 3.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 根據(jù)選定的機(jī)床工作循環(huán)所要求的工作行程長(zhǎng)度、切削用量、動(dòng)力部件的快進(jìn)、退及工進(jìn)速度等，就可以計(jì)算機(jī)床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡，用以反映機(jī)床的加工過(guò)程、完成每一個(gè)動(dòng)作所需要的時(shí)間、切削用量、機(jī)床生產(chǎn)率及機(jī)床負(fù)荷率等。 1．理想生產(chǎn)率Q 指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A（包括備品及廢品率在內(nèi)）所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工作時(shí)間總數(shù)K有關(guān)，在這里取兩班制生產(chǎn)K取4600小時(shí)，則 (3-3) 2．實(shí)際生產(chǎn)率 指所設(shè)計(jì)的機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。 (3-4) 式中：生產(chǎn)一個(gè)零件所需要的時(shí)間（分），可根據(jù)(3-5)式計(jì)算： （分） (3-5)[1] 式中： —分別為刀具第1、第2工作進(jìn)給行程（毫米） —分別為刀具第1、第2工作進(jìn)給量（毫米/分） —當(dāng)加工沉孔、止口、倒角、光整等表面時(shí)，動(dòng)力滑臺(tái)在死擋鐵上的停留時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無(wú)進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5—10 轉(zhuǎn)所需的時(shí)間（分） —分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退行程長(zhǎng)度（毫米） —?jiǎng)恿Σ考焖傩谐趟俣? —直線(xiàn)移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換的時(shí)間。 —工件裝卸時(shí)間，取決于工件重量大小、裝卸是否方便以及工 人的熟練程度。 參考相關(guān)資料及圖紙計(jì)算得出，本設(shè)計(jì)中min 則 如果計(jì)算出的機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率不能滿(mǎn)足理想生產(chǎn)率要求，即，則必須重新選擇切削用量或修改機(jī)床設(shè)計(jì)方案。 3．機(jī)床負(fù)荷率 當(dāng)時(shí)，計(jì)算二者的比值即為負(fù)荷率 (3-6) 在0.75~0.90之間，符合設(shè)計(jì)要求。 4．生產(chǎn)率計(jì)算卡 它是按一定格式要求編制的反映零件在機(jī)床上的加工過(guò)程、工作時(shí)間、機(jī)床生產(chǎn)率、機(jī)床負(fù)荷率的簡(jiǎn)明表格。本設(shè)計(jì)的生產(chǎn)率計(jì)算卡見(jiàn)附錄Ⅰ。 總 結(jié) 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的設(shè)計(jì)與反復(fù)修改，終于完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，一路走來(lái)感慨頗深，現(xiàn)將所有心得與體會(huì)加以總結(jié)。這次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是汽車(chē)變速器撥叉多工位組合機(jī)床設(shè)計(jì)。通過(guò)這次系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)，使我對(duì)大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)有了一次系統(tǒng)的整合與回顧，在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并解決了許多實(shí)際問(wèn)題，也積累了許多實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。主要成果如下： （1）完成了被加工零件撥叉的加工工序圖 （2）完成了機(jī)床的聯(lián)系尺寸圖，整個(gè)過(guò)程參考了汽車(chē)廠變速箱車(chē)間的機(jī)床實(shí)物，并結(jié)合多種參考資料確定了機(jī)床通用部件的選擇，保證了機(jī)床的通用性與標(biāo)準(zhǔn)性。 （3）完成了生產(chǎn)率計(jì)算卡的計(jì)算，這部分是以前沒(méi)有接觸過(guò)的內(nèi)容，通過(guò)生產(chǎn)率計(jì)算卡的制定，可以了解整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，并且對(duì)多工位組合機(jī)床的實(shí)際生產(chǎn)效率有一個(gè)數(shù)字性的認(rèn)識(shí)。 通過(guò)實(shí)地調(diào)查，也糾正了先前對(duì)于組合機(jī)床的一些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)：與加工中心相比，組合機(jī)床的生產(chǎn)效率要更高，所以在目前數(shù)控加工中心逐漸普及的趨勢(shì)下，組合機(jī)床仍然能在某些方面體現(xiàn)出它的優(yōu)勢(shì)，但與其他先進(jìn)加工方式相比，其精度較差也成為制約其發(fā)展的瓶頸，同時(shí)這也將成為組合機(jī)床新的改進(jìn)方向。 由于本人知識(shí)水平有限，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)尚不豐富，雖然經(jīng)過(guò)多次實(shí)地考察并參考了較多的設(shè)計(jì)資料，但是因?yàn)闀r(shí)間及設(shè)計(jì)方向等原因，在本次設(shè)計(jì)中并沒(méi)有考慮到液壓系統(tǒng)的安置與工作情況，也沒(méi)有涉及電路系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì)與分析。另外受參考資料的制約，本設(shè)計(jì)的部分標(biāo)準(zhǔn)可能存在新舊標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的情況。希望各位老師理解并給予指導(dǎo)。 致 謝 在本次設(shè)計(jì)中從論文選題，實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)考察，資料收集整理，設(shè)計(jì)方案分析等方面均得 到了郝玉良老師的指導(dǎo)與幫助，在論文撰寫(xiě)和設(shè)計(jì)過(guò)程中，導(dǎo)師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度，敏捷開(kāi)闊的學(xué)術(shù)思想，豐富扎實(shí)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，深刻的啟迪并教育了我。在此向郝玉良老師表示衷心的感謝。 這是我第一次獨(dú)自完成一個(gè)整體機(jī)械設(shè)計(jì)。跟以前所學(xué)的知識(shí)不同，現(xiàn)在是我們將過(guò)去的書(shū)本知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己所要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，這個(gè)過(guò)程使我對(duì)大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)有了更加系統(tǒng)而又深入的理解。此次設(shè)計(jì)中，我在用計(jì)算機(jī)繪圖（CAD）和文字編輯等方面有了不少長(zhǎng)進(jìn),使我在綜合運(yùn)用已學(xué)過(guò)的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力等方面都得到了進(jìn)一步的鍛煉，掌握了機(jī)械制造和機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法和步驟。整個(gè)過(guò)程我還學(xué)會(huì)了熟悉地運(yùn)用各種設(shè)計(jì)資料，了解了一些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，學(xué)會(huì)了怎樣進(jìn)行文獻(xiàn)檢索等等，這些都讓我受益匪淺，為我今后步入工作崗位，成為一名真正的機(jī)械設(shè)計(jì)工作者打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。在完成了該項(xiàng)目的各項(xiàng)工作即將結(jié)束論文的時(shí)候，我深刻的體會(huì)到了作為一名工程技術(shù)人員和從事技術(shù)工作的艱辛，每完成一項(xiàng)科技工作，都要求我們有扎實(shí)的理論知識(shí)，豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，全面的綜合素質(zhì)。也深深的認(rèn)識(shí)到科技工作者必須深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，理論聯(lián)系實(shí)際。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的實(shí)地考察，我也看到了我國(guó)的機(jī)械行業(yè)和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的差距，對(duì)參考資料的分析也讓我看到了機(jī)械行業(yè)最新的發(fā)展方向與趨勢(shì)，將來(lái)我要用自己所學(xué)的知識(shí)報(bào)效祖國(guó)，為我國(guó)機(jī)械行業(yè)的振興與飛躍作出自己的貢獻(xiàn)，體現(xiàn)我們新一代知識(shí)分子的價(jià)值。 最后感謝答辯組的各位老師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)和教誨，同時(shí)感謝學(xué)院、學(xué)校多年來(lái)的辛勤培養(yǎng)，為我們提供一個(gè)鍛煉自己總結(jié)自己的機(jī)會(huì)，我會(huì)好好珍惜在學(xué)校的這段時(shí)光，并在將來(lái)走向工作崗位時(shí)將母校的精神發(fā)揚(yáng)廣大，為母校爭(zhēng)光！參考文獻(xiàn) [1]. 《組合機(jī)床講義》[M]國(guó)防工業(yè)出版社，2006，7 [2]. 沈陽(yáng)工學(xué)院，吉林工學(xué)院，大連鐵道學(xué)院．《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》[M] 上海科技出版社，2003，9 [3]. 謝家瀛．《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》[M]機(jī)械工業(yè)出版社，2005，2 [4]. 王啟平．《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》[M]哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社．2002，2 [5]. 機(jī)械工業(yè)出版社，大連組合機(jī)床研究所．《組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊(cè)》[M]上?？萍汲霭嫔?，2004，9 [6]. 馮辛安．《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》[M] 機(jī)械工業(yè)出版社，2003，10 [7]. 大連組合機(jī)械研究所．《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》[M] 機(jī)械工業(yè)出版．2002，6 [8]. 趙如?！督饘偌庸すに嚾藛T手冊(cè).第三版》[M]上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2001，10 [9]. 姜繼海，李志杰，尹九思. 《汽車(chē)廠實(shí)習(xí)教程》[M]哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 [10].東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)工業(yè)學(xué)院.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).第二版》[M] 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2003，9 [11].艾興，肖詩(shī)綱.《切削用零件簡(jiǎn)明手冊(cè).第三版》[M] 機(jī)械工業(yè)出版社，1994 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