壳体加工组合铣床设计

Abstract 摘 要 毕业设计说明书 末端传动壳体底面加工组合机床设计 摘 要 组合机床是以系列化、 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化的通用部件为基础，配以少量专用部件组成的专用机床。组合机床加工大批量零件快捷方便，生产效率高，其应用是机械加工的发展方向。 本次毕业设计的题目是“末端传动壳体平面组合机床设计”，要求 所设计组合机床实现零件底面的铣削加工，底面精度要求达到粗糙度为3.2，平面度为0.2。此次设计要完成的主要 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 包括：编写零件的机械加工工序，确定铣削底面时的定位基准与定位方式，并计算出铣削底面这一工序的切削用量。进行机床总体布局设计，选择合理的机床配置形式，决定加工使用的刀具及其结构，并设计出机床总体的结构。对机床的主要运动和各传动部分进行设计，选择合适的运动部件，如滑台、动力头等。结合实际，设计出机床专用的夹具。 通过完成此设计，本机床完全可以满足所要求的加工要求，而且与传统的机床相比，本机床具有高自动化程度，高生产率高，高精度等优点。 关键词：组合机床设计；总体布局；传动部件；专用夹具；生产率高 Abstract The modular machine tool is the special machine tool based on the serialized and standardized common components,together with a small amount of dedicated components . The modular machine tool processes large quantities of components fastly and conveniently, and it has high production efficiency. Its application is the development direction of the machining. The task of my graduation project is " the modular machine tool design for the end of the transmission housing plane". It requires that the modular machine tool I design can mill the underside of the component .And the required accuracy of the underside is to achieve roughness of 3.2, the flatness of 0.2. The main contents the design to finish include: formulate its machining process of the component, confirm the locating datum and positioning way of milling the underside , and calculate the cutting specifications when mill the underside . General layout design for machine tools .Choose the machine configurations form and design the overall structure of the machine . Ensure the tools of processing and its structure .Design the main movement and the transmission part of the machine , and then make the choice of moving parts, such as the slide unit and dynamic head. .Design the machine special fixtures combined with the examples. Through the completion of this design, the machine is fully capable to meet the processing requirements .Compared to traditional machine, this machine has a high degree of automation, high productivity and high precision.     Keywords: the modular machine tool design; general layout; transmission part; special fixtures; high productivity 目 录 I 摘 要 II Abstract III 目 录 1 第一章 引 言 1 1.1 课题背景与意义 2 1.2 本课题国内外研究概况 4 第二章 组合机床的总体设计 4 2.1 组合机床 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的拟定 4 2.1.1 制定工艺方案 4 2.1.2 确定组合机床的配置形式和结构方案 6 2.2 确定切削用量及选择刀具 6 2.2.1 确定工序间余量 6 2.2.2 选择切削用量 6 2.2.3 确定切削力、切削功率 7 2.2.4 选择刀具结构 7 2.3 铣削组合机床总 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 图纸的编制 7 2.3.1 被加工零件工序图 8 2.3.2 加工示意图 9 2.3.3 机床联系尺寸图 11 2.3.4 生产率计算卡 13 第三章 多轴箱的设计 13 3.1铣削头概述 13 3.1.1 铣削头的组成 13 3.1.2 铣削头的分类 14 3.2 铣削头的选用 14 3.2.1 机床 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 14 3.2.2 铣削头选用 16 第四章 夹具设计 16 4.1 组合机床夹具概述 16 4.1.1 机床夹具的组成 16 4.1.2 机床夹具的类型 16 4.2 工件结构特点分析 17 4.3 工件定位方案及定位元件的设计 17 4.4 夹紧方案及夹紧元件的设计 17 4.4.1 夹紧机构的组成 18 4.4.2 夹紧力确定 19 4.5 夹具体的设计 19 4.6 夹具的性能及优点 19 4.7 误差的分析与计算 20 4.8 夹具总装配图技术要求制定 20 4.8.1．精度等级 20 4.8.2．定位精度要求 20 4.8.3．总装配图绘制要求 20 4.9 夹具操作的简要说明 第一章 引 言 1.1 课题背景与意义 快速发展的现代化工业技术，特别是自动化领域，促使组合机床的研究成为当今机器制造界的一个重要方向。在现代快速的工业生产中，大多数机器零件的设计和制造要求高效率，这就会利用机床进行大批量的生产。当今大型工业技术的快速发展，使得组合机床的制造成本逐渐降低，其中软件支持机制简单了其实现过程。因此，对组合机床设计的研究是十分具有现实意义的。 在当今各种机械设计和制造业中，组合机床得到越来越广泛的应用，组合机床以成为主要生产力，从这些方面看出，组合机床的研究是很有意义的。组合机床是以按系列化标准化设计的通用部件为基础，然后根据所要加工工件的形状及加工工艺要求，配合少量专用的部件所组成的一种效率高的专用机床。其中通用部件已经系列化和标准化，可根据加工的需求自由的配置，这样便简短了设计与制造组合机床的时间。所以，组合机床既有低成本的特点，又有高效率的优势。在现代工业大批量生产中可以见得组合机床的广泛应用，并有其组成自动生产线的情况。 总体方案的设计主要包括编写零件的机械加工工序，确定加工零件时的定位基准与定位方式，并计算出这一工序的切削用量。进行机床总体布局设计，选择合理的机床配置形式，确定加工使用的刀具及其结构,并设计出机床总体的结构。对机床的主要运动和各传动部分进行设计，选择合适的运动部件，如滑台、动力头等。总体方案的拟定是设计组合机床最关键的一步。总体方案制定得结果是否正确合理，直接影响着机床的加工精度与其所能达到的生产率，这样便决定了机床能否达到加工要求，以及其在结构简单、成本较低和使用方便等方面所能做到的结果。同一加工内容可以指定出几种不一样的工艺方案和机床配置方案，因此，最终决定在这几种方案中选择哪个时，一定要对各种不同的方案进行全面的分析与比较，结合所要加工工件的加工要求和结构，遵循一定的原则，选择出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。 在组合机床诸多零件中，多轴箱和机床专用夹具是机床的重要组成部分，这两个部件关系着组合机床的整体设计。多轴箱与专用夹具是选用通用零件然后针对被加工零件要求而专门设计的，所以在组合机床设计过程中，多轴箱和机床专用夹具的设计工作量较大。在多轴箱设计过程中，主要的任务量在于传动系统的设计。其中轴的设计比较复杂，其设计必须在保证相互之间的转速、旋向、强度和刚度的同时，还应当考虑有没有让刀，调位机构等情况的出现。 组合机床的另一个重要的组成便是夹具。夹具设计的依据是机床的工艺和结构方案，在设计时是针对机床具体要求的。夹具的作用包括保证被加工零件的准确定位，夹压；刀具的导向；装卸工件时的限位等。最终设计出的组合机床夹具，其结构和性能很大的影响着组合机床所选择的配置方案。 组合机床设计要求机床结构尽可能简单，机床使用应方便，工作效率高，加工质量要好。本课题基于组合机床设计的这些要求，慎重的选择最合适的工艺方案，合理的安排机床工序与选择切削用量，正确地选择组合机床的配置型式，合适地选择组合机床所需的通用部件，并且选择高效率的工具与刀具，设计最佳的夹具及主轴箱。这样具体的工作就是要制定工艺方案，分析和确定组合机床的结构方案，进行组合机床总体设计，完成组合机床的部件设计和施工设计，最终实现其在现代生产中的应用，使其具有使用价值。 1.2 本课题国内外研究概况 近20年来，组合机床自动线技术的发展速度惊人，这一技术一直在不断的进步着，其进步主要表现在组合机床自动线技术加工精度的提高，生产效率的提高，利用率的提高，及柔性化和综合自动化的涉及等方面。 组合机床是一种专用的技术装备，其特点是高效及自动化。目前，组合机床仍是大批大量机械产品生产的重要装备，它可以实现高效、高质量和经济性生产。因此在汽车、拖拉机、内燃机和装载机等许多机械产品生产中都有组合机床的应用。其中，组合机床的最大用户便是汽车工业。例如日本丰田汽车厂发动机工厂。在一些机械工业部门，其大批量的生产大都会大量采用组合机床作为加工生产设备。因此，这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，在很大的程度上都取决于组合机床的技术性能和综合自动化水平，由此，企业产品的竞争力也受到组合机床的影响。 　　我国组合机床事业是从无到有，逐渐发展起来的。从1956年开始自行设计、制造了组合机床并得到很大发展。如北京、上海、辽宁、山东、江苏等发展很快，西北、西南地区也又新的发展。国家又重点安排了一批工厂，如大连机床厂、常州机床厂、大河机床厂、长沙机床厂、上海第十机床厂等20多个工厂生产组合机床通用部件，为全国各地机械加工部门用组合机床自己武装自己创造了非常有利的条件。许多工厂在大搞技术改造、设备更新、质量翻新的热潮中，制造了大量的组合机床及其自动线，成倍地提高了劳动生产率，保证了产量和质量，降低了成本。目前，我国组合机床及其自动线已占有一定数量，特别是在汽车制造行业已有了大量的组合机床及其自动线，生产能力也在不断提高。 近几年来，组合机床在我国汽车、拖拉机、柴油机、电机、仪器、仪表、缝纫机、自行车、阀门、矿山机械、冶金、航空、纺织机械及军工等部门已获得广泛的应用，甚至一些中小批量的部门再生产时也开始借鉴使用。当然，我国组合机床装备在一些高端方面与国际还有一些差距，这就要求我国在这些方面做进一步的研究。 组合机床的应用也已深入到了很多行业，是当前机械制造业实现产品的更新，进行技术革新，提高生产的效率和高速进步不得缺少的设备之一。 第二章 组合机床的总体设计 2.1 组合机床方案的拟定 2.1.1 制定工艺方案 零件的加工工艺将决定组合机床的加工效果、生产效率、机床的总体布局形式及夹具的结构等。因此，在制定工艺方案时，必须认真地分析计算被加工零件图，并且到现场了解实际被加工零件情况，其中包括被加工零件的大小、形状、材料、硬度、刚度、加工部位的结构特点及要求达到的加工精度和表面粗糙度，以及定位夹紧的方法，加工的工艺过程，加工时所采用的刀具及合理的切削用量，生产率要求，现场所需要的环境和条件等等。而且有必要收集一些相关的技术资料，从而可以制定出合理的工艺方案。 根据被加工工件（末端传动壳体）的零件图（如图2-1），分析加工底面的工艺过程。 1.加工底面的主要技术要求 加工工件底面，底面的粗糙度要求为3.2，平面度要求为0.2。 工件材料为HT200 2.工艺分析 要求加工平面，平面加工可采用铣削；且面的粗糙度要求较高，选择进行 精加工。 3.定位基准及夹紧点的选择 加工该壳体的底面，被加工零件为箱体零件，定位方式首先考虑到一面双孔定位方式，但底面加工要求加工精度较高，而两个孔均未加工，精度要求达不到。于是考虑可采用一个面与底面自身这两个面来作为定位基准进行定位。 夹紧方式可采用液压夹紧方式，夹紧点位于工件正确放置后的顶面，夹具采用专用夹具。 2.1.2 确定组合机床的配置形式和结构方案 1.被加工零件的加工精度 要求被加工零件在组合机床上完成的加工工序以及机床应达到的加工精度，是制造组合机床设计方案的主要根据。为了达到末端传动壳体底面粗糙度为3.2的要求，组合机床需要进行精加工，因此在切削用量上尽量选择较小值，刀具的选择也应考虑到这一点。而工件平面度要求为0.2，则要求机床有较高的定位精度，这在设计夹具时应注意。 2.被加工零件的特点 这主要指零件的材料、硬度、加工部位的结构形状、工件刚度及定位基面的特点，它们对机床设计方案有很大影响。此末端传动壳体的材料为HT200，硬度为HB150-200，所加工面位于底部，属于大平面，采用铣削加工，零件刚度足够，震动及热影响可不计，定位基面前边所述的两个平面，定位精度可以达到。 因零件为大型箱体零件，且只加工一个平面，选择机床为单工位机床。由于被加工平面与另一大平面垂直，可以利用另一平面定位，考虑零件的形状及其定位与装夹，选择其卧式机床。由此确定机床的配置形式为单工位卧式组合铣床。 2.2 确定切削用量及选择刀具 2.2.1 确定工序间余量 为了保证加工精度，并确保加工过程顺利稳定的完成，必须确定合理的加工余量。由于底面加工为精加工，加工余量应尽量选择小的。通过查阅参考文献[3]，可知铣削深度在0.5-1mm范围内，最终确定精铣底面时的加工余量为0.8mm，一次走刀。 2.2.2 选择切削用量 在确定了组合机床上完成的工艺内容之后，便可以计算切削用量了。根据查参考文献[3]表2-16，可知：切削速度在80-130m/min之间，每齿进给量在0.05-0.2mm/齿之间。通过进行分析，最后确定切削速度为100m/min，每齿进给量为0.15mm/齿。由此可计算出铣刀转速： =159(r/min) --铣刀直径（初定为200mm） 2.2.3 确定切削力、切削功率 根据所选切削用量可以计算出切削力与切削功率，切削力是选择动力部件（滑台）及夹具设计的主要依据，而切削功率则用来确定主传动电机功率。通过查表计算如下： 铣削力： F= = =153N 铣削功率：P= = =2.66KW 式中： --铣削深度（mm） --每齿进给量（mm/齿） --径向铣削宽度（mm） --铣刀齿数 、 --铣削条件改变时铣削力、铣削功率修正系数 --铣刀转速(r/min) 2.2.4 选择刀具结构 末端传动壳体的材料为铸铁，且布氏硬度为HB150-200，铣削宽度为165mm，刀具的材料可选择硬质合金。根据被加工面的结构，决定采用端铣刀，前已确定铣刀直径 为200mm，查工艺手册，可知采用细齿铣刀，齿数为18。 2.3 铣削组合机床总设计方案图纸的编制 在选定工艺和结构方案之后，下面便可以进行方案图纸的设计。这些图纸包括：被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图。 2.3.1 被加工零件工序图 1.被加工零件工序图是根据所确定的工艺方案，表示在一台组和机床上或在一条自动线上完成的工艺内容、加工部位要求的尺寸和精度、加工时的定位基准、技术要求、夹紧部位，以及所加工零件的材料、性能和在所加工前的毛坯状况的图纸。它是以本来就有的的工件图为基础，为突显出本机床或自动线加工任务，配以一定的说明绘制的。在设计组合机床时，它是主要的根据，在制造及使用机床时，也是调整机床，检验其精度的重要的图纸。末端传动壳体加工工序图包含下列内容： （1）末端传动壳体的形状，被加工部位的尺寸、表面粗糙度、精度、形位要求等技术要求等。 （2）铣削底面这道工序所选的定位的基准，夹紧部位及夹紧方向。 （3）末端传动壳体的名称、材料、序号、硬度以及被加工部位的余量。 图2-2所示为加工末端传动壳体底面的工序图 2.绘制被加工零件图时应注意的事项 （1）本机床加工部位的位置尺寸应由定位基面标起，以便于加工与检查。 SHAPE \* MERGEFORMAT （2）为了使被加工零件工序图清晰明了，能突出本机床的加工内容，绘制时对本机床加工部位用粗实线表示。定位夹紧部位要用指定符号表示。 2.3.2 加工示意图 加工示意图的作用及内容 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，它反映了机床的加工过程和加工方法。加工示意图要按比例绘制出工件加工部位的展开图，以及加工所使用的刀具种类与数量、刀具尺寸及加工尺寸、切削用量、动力部件工作行程等。 图2-3为末端传动壳体底面精铣加工示意图。 2.加工示意图的编制方法 （1）刀具的选择 刀具的选择应考虑加工精度、光洁度、加工尺寸、切屑排除以及生产效率等因素。刀具的选择前已叙述，在此不再重复。 （2）工序间余量及切削用量的确定 在工艺方案制定时已确定。 （3）动力部件工作循环及行程确定 因铣削底面加工过程较简单，只需铣削一次，铣削头只需固定，而需要动力滑台进行进给。动力滑台的工进行程则根据工件加工部位的长度，工件加工部位长度为350mm，为便于工件的装卸，可初步将滑台行程定为500mm，加工完毕卸下工件之后滑台便可快速退回。 2.3.3 机床联系尺寸图 1.机床联系尺寸图的作用及内容 组合机床是由一些通用部件--动力箱、动力滑台、底座，以及一些专用部件--多轴箱、辅具系统、夹具、液、电、冷却、排屑系统等组成。机床联系尺寸图是表示各部件的轮廓尺寸及相互间联系关系的，是开展各专用部件的设计和确定机床最大占地面积的指导图纸。 如图2-4所示，机床联系尺寸图的内容包括机床的布局形式，通用部件的型号、规格，动力部件的运动尺寸和所用电动机的参数，工件和各部件间的主要的关联尺寸，专用部件的外形尺寸等。 选择动力部件 选用通用部件主要选择型号、规格合适的铣削头及动力滑台。 铣削头的选用 铣削头的选用主要根据多轴需要的电机功率来选择，在多轴还没计算前，P可按下式计算： P主=P/η =2.66/0.9 =2.96 KW 式中，η表示从电力机到铣头的传动功率。加工铸铁及铜时，η=0.8-0.9；在加工轻金属时，η=0.7-0.8；在主轴数目小于10时，η=0.9。 铣削头的电机功率应大于计算功率，选用TX25A型铣削头，其功率为3KW≥2.96KW （2）滑台的选用 通常，主要根据滑台的行程来选择合适的滑台。 1）确定驱动形式 通过比较机械滑台与液压滑台两种形式动力滑台的特点，了解机械滑台较液压滑台结构简单，且其进给稳定。因此，最终选择结构较简单的HJ系列机械动力滑台。 2）工作行程长度的确定 滑台的行程既要保证切削的全部完成，还要备有前备量和后备量。计算后选用最大行程为630mm的HJ40A型机械滑台，其主要参数如下表： 表2-1 滑台主要参数 型号 台面宽度(mm) 最大行程（mm） 最大进给力（KN） 工作进给电机型号 工作进给速度（mm/min） HJ40A 400 630 25 Y802-4 14.5-404.1 3.支承部件的选择 当动力滑台的型号和行程确定之后，动力部件的尺寸也可以确定，因此可根据支撑部件的标准尺寸选用机床的侧底座的型号，通过查阅参考文献[5],选定侧底座一定的尺寸。 装料高度的确定 装料高度指从机床的底面到工件安装基面之间的距离。目前组合机床装料 高度在H=580-1060mm之间选取，本机床选择确定1060mm的装料高度。 5.中间底座轮廓尺寸 根据所选铣削头的尺寸以及机床配置的需要，设计中间底座的尺寸为：长 500mm,宽200mm,高1032mm。 2.3.4 生产率计算卡 机床的生产率计算卡可反映机床的加工进程、以及进行每一动作需要的切削用量、时间、机床的生产率与机床的负荷率等。根据前边所计算的机床工作循环所要求的参数，如工作的行程长度、动力部件的运动速度、工序切削用量等，便可以计算出机床的生产率，且编制生产率计算卡。计算如下： 切削时间： 式中： --机加工时间（min） L--工进行程长度（mm） --进给速度（mm/min） --死挡铁停留时间，一般在动力部件进给停止的状态下，刀具 的旋转需要5-15 r的时间，这里取10 r 辅助时间： 式中： EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT --动力部件快进行程，因滑台无快进行程，所以为0。 --动力部件快退行程 --动力部件快速行程速度。采用机械动力部件取 ，此处取为5m/min； --直线移动移动时间，一般可取 ； --工件装卸（包括定位、夹压及清除铁屑等）时间，取1min。 单件时间： 机床生产率： 理想生产率： 式中：A--年生产纲领（件） K--年工作时间，单班制时间为60000 h 机床负荷率：η= =81.3% 第三章 多轴箱的设计 多轴箱是组合机床的重要组成部分之一，它关系到整台组合机床加工质量的好坏。多轴箱主要用来安装主、传动轴，及其上的齿轮等。 由于本机床结构简单，多轴箱可采用标准的铣削头。 3.1铣削头概述 铣削头是一种单轴头，单轴头只有一根主轴，它是标准化了的专用主轴头。 3.1.1 铣削头的组成 铣削头是由铣头及其传动装置两部分组成的。铣头由主轴部件、滑套移动机构与滑套夹紧机构三部分组成。 铣头： （1）主轴部件直接影响铣削头的精度、刚度及热变形，而铣削头的刚度至关重要，所以主轴部件也相应的重要。 铣削头的主轴分为A型、B型两种结构。A型铣削头主要用于精加工，主轴的前支承的结构采用双列短圆柱滚子轴承及推力球轴承。B型铣削头则适用于粗加工，它的主轴结构采用了两个圆锥滚子轴承。 （2）滑套移动采用丝杠螺母机构，而这一机构是双面都可以操纵的。 （3）滑套夹紧机构是通过一系列机构传动进行的，可达到夹紧刚度好、夹紧可靠的效果。 铣削头的传动装置： 传动装置分为两种：一是齿轮传动装置，另一为皮带传动装置。其中齿轮传动装置传动平稳，结构较紧凑，属于中速和低速传动；皮带传动装置属于高速传动装置。传动装置可在几种不同铣削头之间实现跨系列使用。 传动装置具有配置灵活与传动平稳两个主要特点。 3.1.2 铣削头的分类 为了提高传动装置的通用化程度，铣削头及其传动装置是配套的。 铣削头按与传动装置的配置形式可分为几种不同形式的铣削头，常见的形式有：顶置式、侧置式、尾置式等。 3.2 铣削头的选用 3.2.1 机床分析 末端传动壳体底面铣削组合机床为单工位卧式机床，加工工件的端面部分，铣刀固定，采用工件进给。 3.2.2 铣削头选用 通过查阅参考文献[2]的第三章与[5]的第二章，根据机床状况，选用TX25A型号铣削头，其主要参数如下表： 表3-1 铣削头主要参数表 铣削头型号 电机功率KW 刀盘直径（mm） 主轴转速r/min TX25A 3 200 125-800 TX系列铣削头主要用于铣削端面的加工，由于在铣削加工最大的特点便是在铣削时会产生一定的震动，便要求铣削头具有足够的刚度，并且提高传动系统的传动平稳性。 在配置铣削头固定的卧式组合机床时，常采用顶置式形式。TX25A型铣削头便为顶置式，且为齿轮传动，传动平稳，结构紧凑。TX25A铣削头结构如图3-1所示。 SHAPE \* MERGEFORMAT 第四章 夹具设计 组合机床夹具是组合机床的重要组成部分，用于实现被加工零件的准确定位、夹紧，对刀具的导向以及装卸工件时的限位等。组合机床的加工精度基本上是由夹具来保证的，因此它与一般机床夹具不同。 本夹具主要是用来铣削末端传动壳体的底面，在铣削时保证平面的粗糙度及平面度的要求，能起到好的定位与夹紧要求，同时，要求夹具具有自动定位机构和夹紧机构，实现定位和夹紧的自动化，减轻工人的劳动强度，同时提高生产率。 4.1 组合机床夹具概述 4.1.1 机床夹具的组成 1.定位元件和定位装置 在加工的过程当中，确保被加工零部件在一定位置的元件与装置，如定位销。 2.夹紧元件和夹紧装置 用于消除由于切削力或工件自重的作用，工件产生的位移或震动，使工件能继续保持正确的位置，以及在这个过程中的定位。 3.导向装置 用来确保刀具相对于工件的正确位置，保证各刀具相互间的正确位置，提高刀具系统的支承刚性。它也可以做基准找正用，一般是在钻镗类夹具安装在机床上时用。 4.夹具体 夹具体也称为夹具本体，用来将各种定位夹紧元件，各种必要装置连在一起，并且通过它在机床上安装整个夹具，它是机床夹具的基础组成部分。夹具体要有足够的刚度和强度。只有夹具体刚度与强度足够，加工过程中的切削力、夹紧力的作用才不会使工件产生不允许的变形和振动。此外，在保证强度和刚度的基础上，夹具体应尽量做到结构简单、方便制造、装配和检测；为了便于操作，要体积小，且重量轻。 4.1.2 机床夹具的类型 组合机床夹具种类很多，形状也各不相同，一般按某一属性来分类。如按移位方法分，可分为：固定式多位夹具、回转夹具、移动工作台夹具、回转工作台夹具和回转鼓轮夹具等。 4.2 工件结构特点分析 末端传动壳体为典型的箱体零件，具有大平面，底面加工精度要求较高，定位可采用一平面以及被加工平面自身来作为基准，保证较高的定位精度，这点在前边已有叙述，在此不再赘述。夹紧采用液动夹紧，夹紧点在零件工序图中已标明。考虑工件的形状与大小，可设计夹具体为立柱支承的框架，夹紧液压缸可安装在夹具体上。夹具体的尺寸主要依据末端传动壳体的大小与尺寸，设计过程中需保证工件装夹时对夹具体不会产生碰撞。 4.3 工件定位方案及定位元件的设计 工件与夹具定位元件的相对位置的确定，便是工件在夹具上的定位，相对位置的确定可满足要求的加工精度。工件在夹具中的定位一定要通过定位元件，并以六点定位原理来限制工件的自由度。末端传动壳体底面加工组合机床夹具采用定位支承板来支承工件，同时支承板也起到一面定位的作用。另外，通过专门设计的滚轮(图4-1)来实现底面自身的定位。这样，便限制了工件的六个自由度，足够保证工件的加工精度。 4.4 夹紧方案及夹紧元件的设计 工件在组合机床上加工时，要获得相对于加工用刀具或其导向的正确相对位置，需要使用夹具上的定位支承系统，另外不可缺少的便是夹具上的夹紧机构。夹紧机构来消除工件因受切削力或自重的作用而产生的位移或震动，这样在加工过程中，工件便能一直保持定位支撑系统所定的正确位置。 4.4.1 夹紧机构的组成 夹紧机构通常由三个部分组成：夹紧动力部分，中间传动机构和夹紧元件。本组合机床夹具夹紧动力采用液压夹紧方式，活塞杆伸出传递动力；中间传动机构根据工件形状来设定，设计为一个中间传动轴，与一夹紧架。传动轴一端与活塞杆相连，一端与夹紧架相连；而夹紧元件则采用一浮动压板(查参考文献[1]表2-1-127)，一固定夹紧端，这样便于调整夹紧位置，使得夹紧顺利，避免了因夹不紧带来的移位与振动。 4.4.2 夹紧力确定 1.确定摩擦系数 根据[1]，取工件与支承压板之间摩擦系数： 2.安全系数 由于刀具钝化等原因，准确地确定夹紧力较困难。 根据[1]查得，总安全系数 式中： ——基本安全系数， ——加工表面光洁度系数，毛面 ，光面 ； ——刀具磨钝系数， ； ——断续切削系数， ； ——疲劳系数， （人力操纵）， （动力操纵）。 ∴取 ， ， ， ， ∴ ∴满足要求。 3.夹紧力计算 根据夹紧力所需，选择法兰式液压夹紧油缸。 油缸内活塞杆 ，行程 。 4.5 夹具体的设计 夹具体是夹具的基础部件，它是用于组合其他定位、夹紧元件。根据工件形状及其他元件的需要设计夹具体如图4-2。 4.6 夹具的性能及优点 刚性好 该夹具在高转速、大吃刀的情况下不会产生震动。夹具体无薄弱环节，不存在刚性不足，局部偏心的状况。 精度保证高 定位精度高，夹紧力平稳，保证加工精度。 装卸工件方便 采用液压夹紧，夹压与松开方便快捷，且工件装卸定位简单，提高工作效率。 4.7 误差的分析与计算 该夹具以底平面自身及背平面为定位基准，要求保证底面的平面度公差为0.2。为了保证加工精度，必须使加工过程中总的误差要小于工序公差。 查资料[1]： 定位误差：△DW=△jb +△jw △jb为基准不重合误差 △jw为基准位置误差 由于定位基准与对刀基准一致，所以不存在基准位置误差△jw，而基准不重合误差则等于0.14，所以 △DW=0.14mm 2.磨损造成的加工误差：一般是不超过0.005mm 3.夹具相对于刀具的位置误差：取为0.03mm 误差总和为0.175mm≤0.2mm 由此可见，所设计的夹具满足工件加工所要求的加工精度。 4.8 夹具总装配图技术要求制定 4.8.1 精度等级 同轴度、平行度和垂直度一般为被加工零件精度1/3左右。 4.8.2 定位精度要求 工件以定位支承板定位，定位面应在同一平面内，允差0.02，支承板在一次安装下加工到所要精度。 4.8.3 总装配图绘制要求 1.被加工零件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面用双点划线绘制在各个视图的合适位置上。 2.各零件要进行编号，并填写零件明细表和标题栏。 3.标注必要的尺寸、公差配合及技术要求。 4.9 夹具操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意在保证加工要求的前提下，尽量提高劳动生产率。 为此，根据本夹具的特点，采用液压自动夹紧较为方便。将工件装在夹具体的支承板上，被加工底面对准定位用滚轮，启动液压缸将其夹紧即可。加工完后取工件时，则松开压紧活塞即可取出工件。 夹具的装配图见设计图纸。 图2-1 末端传动壳体零件图 图2-2 末端传动壳体底面加工工序图 图2-3 加工示意图 图2-4 机床联系尺寸图 表2-3 生产率计算卡 图5-1 TX25A铣削头结构图 图4-1 滚轮及支架 图4-2 夹具体示意图 1 _1234567905.unknown _1234567921.unknown _1234567929.unknown _1234567937.unknown _1234567941.unknown _1234567945.unknown _1234567947.unknown _1234567949.unknown _1234567951.unknown _1234567952.unknown _1234567950.unknown _1234567948.unknown _1234567946.unknown _1234567943.unknown _1234567944.unknown _1234567942.unknown _1234567939.unknown _1234567940.unknown _1234567938.unknown _1234567933.unknown _1234567935.unknown _1234567936.unknown _1234567934.unknown _1234567931.unknown _1234567932.unknown _1234567930.unknown _1234567925.unknown _1234567927.unknown _1234567928.unknown _1234567926.unknown _1234567923.unknown _1234567924.unknown _1234567922.unknown _1234567913.unknown _1234567917.unknown _1234567919.unknown _1234567920.unknown _1234567918.unknown _1234567915.unknown _1234567916.unknown _1234567914.unknown _1234567909.unknown _1234567911.unknown _1234567912.unknown _1234567910.unknown _1234567907.unknown _1234567908.unknown _1234567906.unknown _1234567897.unknown _1234567901.unknown _1234567903.unknown _1234567904.unknown _1234567902.unknown _1234567899.unknown _1234567900.unknown _1234567898.unknown _1234567893.unknown _1234567895.unknown _1234567896.unknown _1234567894.unknown _1234567891.unknown _1234567892.unknown _1234567890.unknown