,加工精度及具体加工情况决定。由于本机床的加工为钻单层壁小孔,且工件内部无法加导向,所以应选取单个导向加工。导向的汉族要参数包括导套的直径及公差配合,导套的长度,导套离工件的距离等,由组合机床设计简明手册中表得导向至工件的距离取刀具与主轴的联接形式为刚性。由机床夹具设计手册,选用标准的可换钻套,由可选用的钻套外径为导向长度初选主轴类型尺寸,外伸长度,和选择接杆浮动卡头主轴形式主要取决于进给抗力和主轴刀具系统结构上的需要,根据选定的切削用量计算出切削扭矩,查表和表,初定主轴直径为由于综合考虑加工精度和具体工作条件,根据表得主轴外部分尺寸直径,为,长度,主轴类型选用前支承为推力球轴承和向心球轴承,后支承为向心球轴承或圆锥滚子轴承的主轴与主轴配套的刀具接杆莫氏锥号为号。除刚性主轴外,组合机床主轴与刀具之间常用两种连接。是接杆连接,也称刚性连接,用于单导向进行钻,扩,绞,锪孔及倒角加工。通用标准接杆由大小型之分。其规格尾部结构尺寸随接杆号不同而异。可以从表中参考设计。二是浮动连接,即浮动卡头连接,用于长导向,双导向,多导向进行镗,锪,绞孔以减少主轴位置误差及主轴径向跳动对加工精度的影响,避免主轴与夹具导向不同轴而产生别劲现象,本机床进行的是单导向钻削加工,因选用接杆连接,用刚性连接刀具尾部结构尾为莫氏锥号为号。主轴外伸部分的内孔直径为则选择的接杆号为号。由主轴箱中所有刀具主轴中找出影响联系尺寸的关键刀具即其中最长刀具从保证加工终了时主轴箱端面间距离尺寸最小来确定全部刀具,接杆卡头导向,刀具托架及工件间的联系尺寸,其中,需标注主轴端部外径和内径外伸长度,刀具各段直径和长度,导向的直径和长度,配合等,工件至夹具间还需标注工件距导套端面的距离。另外还要标注刀具托架与夹具之间的尺寸,工件本身及加工部位的尺寸和精度等。主轴箱端面至工件表面之间的轴向距离是机床加工示意图上最重要的尺寸。为了缩短刀具悬伸长度与工件行程长度,要求这尺寸越小越好。它取决于两方面。是主轴箱上刀具,接杆卡头,主轴等由于结构和相互连接所需要的最小轴向尺寸,二是机床总布局所要求的联系尺寸。本道工序中,刀具采用麻花钻,刀具长度要考虑其螺旋槽尾部离开导套端面位置有定距离,以备排屑和刀具刃磨后有向前调整的可能,这段距离般保证在之间。该麻花钻取这段距离为确定动力部件的工作循环及工作行程动力部件的工作寻还是加工时动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置又返回到原始位置的动作过程。般包括快速引进,工作进给,快速退回等动作。有时中间还有中间停止,多次往复进给,死档铁停留等特殊要求。本组合机床动力部件的工作循环包括快速引进,工作进给,快速退回三部分。工作行程长度的确定工作进给长度应等于工件加工部位长度多轴加工时应按最长孔计算与刀具切入长度和刀具切出长度之和。如图所示。切入长度应根据工件端面的误差情况在之间选择,本设计总选取。由于采用标准麻花钻钻孔,所以切出长度可由参考文献中表中选取,选取工件加工部位长度为所以工作进给加工示意图组合机床上有第Ⅰ进给和第Ⅱ进给之分。第Ⅰ工作进给用于钻,扩,绞,镗通孔等工序,而第Ⅱ工作进给主要由于钻,镗孔之后需要锪平面或倒大角等工序。通常,第Ⅱ工作进给速度比第Ⅰ工作进给速度小的多。Ⅰ工进转倒Ⅱ工进时,除锪平面或倒大角的刀具外,其余刀具均离开工件加工表面而不再切削,以免破坏工件已加工表面和降低刀具耐用度。快速退回长度等于快速引进与工件进给长度之和。快速引进是指动力部件把主轴箱连同刀具从原始位置送进倒工作进给开始位置。通常再采用固定式夹具的钻,扩,绞孔组合机床上,快速退回行程长度须保证所有刀具均退至夹具导套内而不影响工件装卸。但是当刀具刚性较好且能满足生产率要求时,为使动力滑台导轨再全行程上均匀磨损,也可以加大快速退回行程长度。动力部件的总行程长度除应保证要求的工作循环工作行程快速引进工作进给快速退回外,还要考虑装卸和调整刀具方便,即考虑前备量,后备量。前备量是指因刀具磨损或补偿制造,安装误差,动力部件尚可向前调节的距离。而后备量是指考虑刀具从接杆中或接杆连同刀具起从主轴孔中取出所需要的轴向距离。理想情况是保证刀具退离夹具导套外端面的距离大于接杆插入主轴孔内或刀具插入接杆孔内的长度。因此,动力部件的总行程为快退行程长度与前备量后备量之和。依此作为选择标准动力滑台或设计专用动力部件的依据。词机床动力部件的前备量选取,由选的主轴型式和接杆的接杆号可知后备量应取两者中的较大值,即选取后备量为。所以动力部件的总行程为即此外,画加工示意图时还应注意以下问题加工示意图应与机床实际加工状态致。图上尺寸应完整,以备检查行程和调整机床使用,图上应标注各主轴的切削用量及必要文字说明,如被加工零件图号材料为,硬度为,加工余量及是否证夹紧可靠再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即式中实际所需夹紧力在定条件下由静力平衡计算出的理论夹紧力安全系数安全系数可按下式计算由机床夹具设计手册表,查得取,取加工性质为精加工,取由表查得连续切削取液动夹紧取所以由于小于所以取。理论夹紧力按机床夹具设计手册表查得以型块定位,压板夹紧的形式的夹紧力公式为其中分别为工件与压板间圆周方向和轴向摩擦系数分别为工件和型块间圆周方向和轴向摩擦系数参考表,分别取由机床总体设计中得由式得由式得选其中较大值即查机床调整和使用,初选夹紧液压缸为Ⅱ,活塞杆拉力,推力为。专用夹具各组成部分的设计定位装置定位装置包括定位元件及其组合,其作用是确定工件在夹具中的位置,即通过它使工件加工时相对于刀具及切削成形运动处于正确位置由前面定位方案可知,本夹具采用两短形块定位,限制工件四个自由度由于工件圆柱面直径很大,为,则此形块为非标准,由机床夹具设计手册,表,得形块尺寸计算公式选择形块标准定位高度形块开口尺寸其中由工件图知则取取形块则参考手册,形块材料选用钢,热处理采用表面渗碳,渗碳层厚度为为了防止工件变形太大而影响加工精度,本夹具还采用由液压缸驱动得辅助支承,以增大功能间的刚性,减少变形该液压缸选用Ⅱ型其活塞顶部所用的支承钉由夹具手册中选用支承钉夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧压牢,保证工件在工件定位时所占据的位置在加工过程中不因受重力,惯性力以及切削力等外力作用而产生位移,同时防止或减小振动它通常是种机构,包括力源装置,中间递力机构,夹紧元件和夹紧机构为了提高劳动生产率并保证夹紧可靠,本夹具采用液压夹紧,由前面夹紧力计算中得知,液压缸选用Ⅱ型为了减少工件装卸时间,要求夹紧压块在松开工件时不应防碍工件的装卸,参考机床夹具设计手册,选择如下图所示的铰链式夹紧机构铰链式夹紧机构图受力简图初步确定结构尺寸,取铰链夹紧机构末端端由个行程终点当机构处于夹紧状态时,端离其最终点应保持有个储备量,否则结构可能失效般,这里选取端行程包括两个方面,部分为空行程,用于获得足够间隙来装卸工件,部分为夹紧行程,其中用以补偿被夹紧表面的尺寸偏差,用于补偿机构的受力变形由表计算出其中所以所以由于动力装置为选用的标准液压缸,不需结构尺寸的计算下面主要对压块,铰链中的零件进行结构设计,两销轴之间的距离为由于它传动的夹紧力比较大,所以压块厚度选为,材料选用钢,热处理具体结构见附录二压块其余铰链见附录三,四,五夹具专用零件图刀具引导装置引导装置的作用是确定夹具相对于刀具的位置,引导刀具进行加工本组合机床夹具的引导装置均选用标准件借住于引导元件可以提高被加工孔的几何精度,尺寸精度以及孔系的位置精度由于本工件的生产为大批量生产,所以选用可换钻套钻套装在衬套中,而衬套则是压配碍夹具体或钻模板中钻套由螺钉固定,以防止它在刀具加工时转动钻套与衬套间采用配合,便于钻套磨损后可迅速更换本例中选用配合查机床夹具设计手册,选择内径为的标准快换钻套,其极限位置偏差为其外径,极限偏差取为配用螺钉为钻模板应设计承固定式,这样导向精度高,加工出的工件精度就高为了节省材料,钻模板选用铸铁铸造其具体结构见附图专用夹具零件图具体的设计夹具体是用于连接夹具各元件及装置,使其成为个整体的基础件,并与机床有关部位连接,以确定夹具相对于机床的位置其在设计时应满足以下基本要求应有足够的强度和刚度保证在加工过程中,夹具体在夹紧力,切削力等外力作用下,不至于产生不允许的变形和震动结构应简单,具有良好工艺性在保证强度和刚度条件下,力求结构简单,体积小,重量轻,以便于操作尺寸要稳定对于铸造夹具体,要进行时效处理,以消除内应力保证夹具体加工尺寸的稳定便于排屑为防止加工中切削聚积在起定位元件工作表面或其他装置中,而影响工件的正确定位和夹具的正常工作,在设计夹具体时,要考虑切削的排除问题选择夹具体毛坯结构时,应以结构合理性,工艺性,经济性,标准化的可能性以及工厂的具体条件为依据综合考虑铸造结构可铸出复杂的结构形状抗压强度大,抗振性好易于加工,但制造周期长,易产生内应力,故应进行时效处理材料感多用或铸造的夹具体适用于切削负荷大,震动大的场合或批量生产焊接结构制造容易,生产周期较短,成本较低但热变形较大,焊接后需退火处理它适用于新产品试制或但件小批量生产装配结构选用标准毛坯件或标准零件部件组合而成,如圆棒,圆盘,工字钢,角钢,形槽等标准型材可缩短制造周期,但它最适用于标准化综上可以看出,本组合机床的夹具体应选用铸造结构因为本道工序的切削负荷大,且生产纲领为万年正满足铸造结构的适用场合夹具体制造属单件生产性质,为缩短设计和制造周期,减少设计和制造费用,所以夹具体设计般不作复杂的计算通常是参照类似的夹具结构,按照经验类比法估计确定实际上在绘制夹具总图时,根据工件定位元件,夹紧装置,对刀引刀装置以及其他辅助机构和装置在总体上的配置,夹具体的外形尺寸已大体确定按照机床夹具设计手册表可知,夹具体壁厚铸造结构为,本设计取夹具体加强筋厚度为,本设计中,其取为,加强筋厚度不大于,即不大于另外,夹具体上不加工毛面与工件表面之间的间隙也应注意选取夹具体时毛面,工件也是毛面时,取,夹具体是毛面,工件是光面时,取夹具体的具体结构如附图中夹具体零件工
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