机械5

1.总体方案论证 组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中制的原则设计的一种高效率专用机。设计组合机床时，首先要根据组合机床完成工艺要求的一些限制及组合机床各种工艺方法能达到的加工精度、表面粗糙度及技术要求，解决零件是否可以利用组合机床加工以及采用组合机床加工是否合理的问题。如果确定可以利用组合机床加工，为使加工过程顺利进行，并能达到要求的生产效率，必须在握大量的零件加工工艺资料基础上，通盘考虑影响制定零件加工方案、机床配置形式、结构方案的各种因素及应注意的问题。经过分析比较，以确定零件在组合机床上合理可行的加工方法及组合机床的配置形式等等，这些是组合机床方案制定的主要内容。 本设计是为195型柴油机机体的三面精镗孔工序。为了能够达到质量好、效率高的要求，拟定设计一个三面精镗的组合机床。由于被加工零件的孔的加工精度、表面粗糙度和技术要求所限，必须设计三面精镗组合机床。 由于被加工零件机体的体积孝重量较重，且是单工位三面加工，倘采用立式床身，将造成加工困难，难以保证加工精度，且平稳不够，故将采用卧式床身，通过三个动力头，主轴箱镗销头，一次性完成该工序较为妥帖。 以上作为本次设计的初定方案。 1.1影响组合机床方案制定的主要因素 1.1.1被加工零件的加工精度和加工工序 被加工零件的加工精度和加工工序是制定机床加工方案的主要依据。当孔与孔之间有较高的位置精度要求（如〈=0.05mm）时，安排工艺应考虑在同一个工位上对所有的孔进行最终精加工。如果同一轴上的几个孔的同轴度要求较高时（〈=0.05mm），其最终精加工应从同一面进行。 由于S195柴油机的机体孔与孔之间有较高的位置精度，并且同一轴上的孔有较高的同轴度要求。因此，确定组合机床应在同一个工位上对所有的孔进行加工，且同一轴上的孔用同一轴加工。 1.1.2被加工零件的特点 主要指零件的材料、硬度、加工部位的结构形状、工件刚性、定位基准面的特点等。它们对机床的加工方案的制定有着重要的影响。被加工零件的特点在很大程度也决定了机床的配置型式。 机体类零件多带层壁上的同轴孔，因此要在同一镗杆上安装多个镗刀头进行镗削，退刀时，要求工件“让刀”，镗刀头周向定位。又被加工的箱体孔中心线与定位基面平行且需由一面或几面加工箱体件,故采用卧式组合机床。 1.1.3零件的生产批量 大批量生产要求工序安排的趋于分散，而且，粗、半精、精加工应分别在不同的机床上完成。这正是我们设计的机体精镗组合机床。 1.1.4机床的使用条件 如使用厂车间温度比较高，使用液压传动机床往往造工作性能不稳定，则可选用配置机械动力部件的机床。我们选用液压传动工作台。 1.2机体的定位与夹紧 定位： 箱体类零件可有两种定位方法：“一面双孔”定位法和“三平面”定位法。这里采用后者。这两种方法一般都采用箱体设计基准，即箱体在机器中的主要安装面----底面，还有另外两面右侧面和后面。 夹紧： 为减少和避免机体在夹压力的作用下的变形，影响加工精度，这里不单从上面压紧箱体，而采用上面压紧与底座加紧相结合的办法以减少机体变形。 1.3.确定机床的配置形式及结构方案 由于采用固定式夹具，再同一工位上对同一孔进行加工，故采用单工位卧式组合机床。该机床特别适合箱体类零件的加工。并且加工精度较高。精镗机床夹具的公差一般取被加工零件的1/31/5。 2.组合机床总体设计及计算 组合机床的总体设计，就是针对具体的被加工零件，在造室的工艺和结构方案的基础上，进行方案图纸设计。这些图纸包括：被加工零件工序图、加工示意图、生产率计算卡片。机床联系尺寸图等，下面谈谈这些图纸的设计。 2.1被加工零件工序图 2.1.1被加工零件工序图的设计 被加工零件工序图是根据制定的工艺方案，表示出在一台机床上或一条自动线上完成的工艺内容、加工部位的尺寸及精度、技术要求、加工用定位基准、夹位部位，以及被加工零件的材料、硬度和本机床加工前毛坯情况的图纸。 被加工零件工序图 2.1.2主轴箱的分布 从工序图中可知，本三面精镗组合机床布置有三个主轴箱，它们分别为左、右主轴箱和后主轴箱。 左动力箱带左主轴箱加工1，2，4，5，6五个孔，它们的位置分布如下： 右主轴箱加工3轴 后主轴箱加工7轴 工序图是组合机床设计的主要依据，也是制造使用时调整机床、检查精度的重要技术文件。 2.2加工示意图 加工示意图是组合机床设计的重要图纸之一，在机床总体设计中占有重要地位，它是设计刀具、夹具、主轴箱以及选择动力部件的主要资料，同时也是调整机床和刀具的依据。 加工示意图，反映了机床的加工过程和加工方法，并决定浮动夹头或接杆的尺寸，镗杆长度，刀具种类和数量，刀具长度及加工尺寸，主轴尺寸及伸出长度、主轴、刀具、导向与工件间的联系尺寸等，根据机床要求的生产率及刀具特点，合理地选择切削用量，决定动力头的工作循环。 2.2.1加工示意图的编制方法 (1)刀具的选择 一台机床刀具选择是否合理，直接影响到机床的加工精度，生产率和工作情况。 根据机体孔的加工精度、加工尺寸、台阶级加工、切屑排除以及生产率等因素和加工孔表面允许有退刀痕，因位置限制，导向孔的尺寸小于加工孔的尺寸，且加工孔直径大于ф40，应选用镗刀，这样对刀方便，加工中不至于有振动，并在导套上开引刀槽，以便镗刀通过，刀具造用硬质合金钢。 为了提高工序集中程度，可采用两把镗刀的镗杆，同时加工孔。 考虑到被加工零件是淬火铸铁，由于其硬度较高，为170~241HB，可采用刃镗刀头加工，以提高刀具的使用寿命。 镗削头与相同规格的液压滑台组成的镗床、满足要求的精度HT级，表面粗糙度达1.6微米的镗孔，因镗削直径较大，传递的扭矩大，可用主轴前端的短圆锥和端面定位，并由端面键传递扭矩。 (2)工序间余量的确定 关于工序间加工余量的确定，查[I]表2-6推荐数值选取0.25~0.4（直径上） (3)导向结构的选择 组合机床上加工孔时，除用刚性主轴加工的方案外，其尺寸和位置精度都是依靠夹具导向来保证的。 ①选择导向类型 因导向直径较大、转速较高时，为了避免镗杆由于摩擦发热而变形，产生“别劲”的现象，可选用旋转导向，这种导向利于减轻磨损和持久保证精度。 ②选择导向的形式和结构 因精镗多级孔（孔）导向的旋转速度高，但加工精度要求比较低，可选用滚锥轴承的旋转导向。