1、【摘要】组合机床是根据模块化设计原则设计的一种特殊高效机床，它的主要部件已经标准化，当加工对象改变后，组合机床的许多标准部件可以重新组合得到新功能的机床，这样可以使设计周期和制造成本大大减少，极大的提高了生产线的柔性。本课题的设计是针对喷油泵体加工中两端面螺纹攻丝加工设计的专用的加工设备，在设计中安排了零件的加工工艺，完成了组合机床“三图一卡”的设计，多轴箱装配图的设计，本道工序夹具装配图的设计，实现了在机械、电子、液压、计算机方面的综合训练。在文章的最后，作者对在组合机床的制作过程中给予帮助的老师们致以衷心的感谢。在结束语中，文章对组合机床的设计工作进行了完整的总结，文章指出，设计高效、高度
2、优化的组合机床是一项艰巨而长期的工作。目录前言.3第一章：组合机床概述3第二章：组合机床总体设计 5 2-1 组合机床方案的制定52-2 确定切削用量及选择刀具 .62-3组合机床总体设计三图一卡 .7第三章：组合机床多轴箱设计.11 3-1 概述113-2多轴箱的设计步骤和内容.11第四章：夹具设计 .15第五章：攻丝行程控制机构设计 16结束语.17致谢.18参考文献.19前言本书为油泵体端面攻丝组合机床说明书。着重介绍了组合机床设计的步骤，方案的制定，切削用量及刀具选择，组合机床的总体设计三图一卡，多轴箱的设计以及夹具的设计。第一章组合机床概述一、组合机床特点组合机床是以通用部件为基础，
3、配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。它能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时进行加工。在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及滚压等工序，随着组合机床技术的发展，它能完成的工艺范围日益扩大。组合机床所用的通用部件是具有特定功能，按标准化、系列化、通用化原则设计、制造的组合机床基础部件。每种通用部件有合理的规格尺寸系列，有适用的技术参数和完善的配套关系。组合机床设计应根据机床性能要求配套液压、气压和电控等系统。组合机床与通用机床、其它专用机床相比，有以下特点： 组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零部件总量的70%到80%，因
4、此设计和制造周期短，经济效益好。 由于组合机床采用多刀加工，机床自动化程度高，因而比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。 组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，它与一般专用机床相比，其结构稳定，工作可靠，使用和维修方便。 组合机床加工工件，由于采用专用夹具、组合刀具和导向装置等，产品加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平要求不高。 组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模和自动化生产需要。二、组合机床通用部件1、动力部件动力部件主要有种： 主运动动力部件用来实现组合机床的切削运动，例如刀具的回转运动。动力箱：1TD12-1TD25,适用小型组合机床；1TD3
5、2-1TD80，适用大型组合机床。多轴箱；主轴固定动力箱，主轴可调动力箱。 进给运动部件实现刀具的进给运动液压滑台：1HY系列液压滑台，1HYA系列长台面型液压滑台，1HYS系列液压十字滑台。 既能实现主运动又能实现进给运动的部件。动力头：1LHJB系列机械滑套式动力头，1LXJB系列箱体移动式机械动力头，LHF系列风动动力头，1LZY系列多轴转塔动力头。2、输送部件输送部件是将工件由一个工位输送到另一个工位的部件：1AHY系列液压回转工作台，1HYA系列长台面型液压滑台。3、支承部件支承部件是可用来安装组合机床的其它部件，它包括1CC系列滑台侧底座，1CD系列立柱侧底座，1CL系列立柱，1C
6、Lb系列立柱及中间底座等。4、控制部件控制部件用来控制组合机床自动循环。例如数控装置，行程控制挡铁等。5、辅助部件除上述部件之外的部件称辅助部件，主要指用于润滑、冷却和排屑等部件。第二章 组合机床总体设计2-1 组合机床方案的制定一、制定工艺方案被加工零件油泵体为HT200的长方体结构，加工部位多为平面。加工时采用两面定位，双面同时钻孔攻丝。油泵体年产10万件，两班制工作，车间气源压力为0.60.8Mpa。其加工工艺路线如下：05粗精铣油泵体底面和后侧面10粗精铣左右两端面15粗精铣顶面和前后两结合面20钻柱塞套孔25扩柱塞套孔30粗铰柱塞套孔35精铰柱塞套孔40扩顶面30孔45攻丝顶面30孔
7、50钻、扩、粗、精铰油泵体内18孔55锪油泵体内21孔60镗左右端面凸轮轴孔65钻左右端面M12、12、M8孔70扩、铰左右端面12孔75攻丝左右端面M12、M8螺纹孔80铣后侧面24孔85在24孔内钻M12孔90在24孔内攻丝M12孔95钻前侧面M8螺纹底孔，钻后侧面M12螺纹底孔100攻丝前侧面M8螺纹底孔，钻后侧面M12螺纹底孔105铣前侧面20孔110在20孔内钻M10孔115在20孔内攻丝M10孔120钻、扩、铰前凸面45孔125钻前凸面M8孔130攻丝前凸面M8孔135钻前侧面8斜油孔140钻右端面M12放油孔145攻丝右端面M12放油孔150去毛刺155清洗155-J终检二、确定
8、机床配置型式本次设计的组合机床为75序：攻左右端面M12、M8孔的专用组合机床。以底面和后侧面为定位基准，通过液压夹紧油缸在工件顶面夹压，左右端面同时钻孔。鉴于六个M8的螺纹孔分布在56的圆上，若一起攻则外伸轴会干涉，故分为两个工序。本次采用单工位双面组合机床，利用多轴箱从左右两端面对工件同时加工。可达到的加工精度很高。2-2 确定切削用量及选择刀具一、选择切削用量M8、M12螺纹均为普通粗牙螺纹，可选择细柄手用机用丝锥。并且攻丝时滑台不进给，有靠模螺母保证切削进给。选择切削速度为6m/min，则主轴转速分别为，M12转速n159r/min,M8转速n238.7r/min。二、确定刀具耐用度、
9、切削转矩、切削功率刀具耐用度T、切削转矩M、切削功率N的计算公式：代入数据算得攻M112时，,。算得攻M8孔时，,则单面攻丝总功率0.3373+0.2322331.03399KW三、选择刀具结构据工艺要求及加工精度，本次设计采用细柄手用机用丝锥，材料为高速钢。2-3 组合机床总体设计三图一卡一、 被加工零件工序图被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示一台组合机床完成的工艺内容、加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求、加工用定位基准、夹压部位及被加工零件的材料、硬度、重量、和在本道工序加工前毛坯或半成品情况的图纸。本次被加工零件工序图是选择了第75道工序钻左右两端面M12、M8孔的工序图。
10、见附图1。二、 加工示意图加工示意图表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具与辅具的布置状况以及工件、夹具、刀具等机床部件间的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等。1、刀具选择细柄手用机用丝锥，M12加工部位长度为29mm，总长为89mm；M8加工部位长度为22mm，总长为72mm。2、攻丝靠模及其配套部件选择 根据结构简洁、部件种类少的原则本设计选择切削螺纹直径为M6M14的2号靠模。则其配套部件为：攻丝卡头2T0637-03,心杆为2100T063751，弹簧涨套为M12的92T0631-51、M8的6-2 T0631-513、初定主轴类型、尺寸、外伸长度 选用前后支承均为推力球轴承和滚
11、针轴承的长主轴。根据与2号靠模的配合，以及计算得到的转矩初定主轴直径为20，其外伸部分尺寸为直径30/14，长度为120mm。4、确定动力部件的工作循环及工作行程由于攻丝的工作为靠模螺母提供的攻进，因此可以选择滑台不做快速进给。工作进给长度应等于加工部位长度与刀具切入长度和切出长度之和。切入长度 510mm取为5mm，切出长度=5+10,工件最长孔为18mm，则工作进给长度为33mm。5、加工示意图见附图2。三、 机床联系尺寸图机床尺寸联系图用来表示机床各组成部件的相互装配联系和运动关系，以检验机床各部件相对位置及尺寸联系是否满足加工要求；通用部件的选择是否合适；并为进一步开展多轴箱、夹具等专
12、用部件、零件的设计提供依据。联系尺寸图也可看成是简化的机床总图，它表示机床的配置型式及总体布局。1、 选择动力部件初选动力滑台的型号及规格为1HY25台面宽250mm，台面长500mm，行程长250mm，导轨为铸铁材料，滑台及滑座总高=250mm，滑座长790mm，允许最大进给力=8000N，快速行程速度为12m/min，工进速度为32800m/min。根据各刀具主轴的总切削功率0.3373+0.2322331.03399KW，再考虑传动效率或空载功率损耗及载荷附加功率损耗，选择组合机床主传动用动力箱型号为1TD25 A型，电动机为型，功率为P=1.5KW，动力箱输出轴转速为；动力箱与动力滑台
13、结合面尺寸：长320mm，宽320mm；动力箱与多轴箱结合面尺寸：宽320mm，高250mm；动力箱输出轴距箱底面高度为125mm。配套通用部件 侧底座1CC251，其高度=560mm，宽度B=450mm，长度L=900mm，滑座与侧底座之间调整垫高度=5mm。2、 联系尺寸图应确定的尺寸夹具轮廓尺寸 本机床夹具轮廓尺寸指夹具底座的长宽高，即为61532050。本次机床装料高度H=950mm，工件最低孔位置=28mm。多轴箱轮廓尺寸取多轴箱厚度为卧式325mm。多轴箱的宽度B和高度H由以下公式确定： 式中：b为工件在宽度方向相距最远的两孔距离，b=52.25mm； 为最边缘主轴中心距箱外壁的距
14、离，=100mm； h为在工件高度方向相距最远的两孔距离，h=149mm； 为最低主轴高度。本次机床设计中，=+H-(0.5+) =28+950-(0.5+250+5+560)=162.5mm则=52.25+2100=252.25(mm)=149+162.5+100=411.5(mm)根据上述计算值，按多轴箱轮廓尺寸系列标准，考虑到攻丝的行程控制机构分安置最后确定多轴箱轮廓尺寸为BH=500500mm。中间底座轮廓尺寸其长度方向尺寸可按下式确定：式中：为加工开始位置，多轴箱端面至工件端面间的距离，本次=615mm； 为多轴箱厚度，=325mm； 为沿机床长度方向工件的尺寸，=351mm；为机床长度方
