组合机床毕业论文

河海大学2000级毕业设计论文 组合机床设计

动力部件的工作循环是指加工时动力部件从原始位置开始到终了位置又返回到原始位置的动作过程。一般包括快速引进、工作进给、快速退回等动作。下面讨论工作行程长度的确定：见《1》表3-24。

（1） 工作进给长度L1=加工部位长度L0+刀具的切入长度l1+切出长度l2

其中, L0=25mm, l1=7mm, l2=8mm 则 L1=40mm

(2)快速退回长度L2=快速引进长度L3+工作进给长度L1

取 L3=110mm, 则 L2=150mm

(3)动力部件总行程长度 动力部件的总行程除应考虑保证要求的工作循环工作行程外，还要考

虑装卸和调整刀具方便，即考虑前、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。后备量是指考虑刀具从接杆中或接杆连同刀具一起从主轴孔中取出所需要的轴向距离。因此，动力部件的总行程L=快速退回长度L2+前备量l3+后备量l4，依次作为选择标准动力滑台的依据。

取 l3=10mm, l4=110mm

则 L=270mm

6.其他应注意的问题

（1） 加工示意图应与机床实际加工状态一致。

（2） 尺寸应完整，尤其是从主轴箱端面到刀尖的轴向尺寸应齐全，以备检查行程和调整机床使用。图上应标注各主轴的砌削用量及必要说明，如被加工零件的图号、材料、硬度、加工余量及是否加冷却液等。

（3） 加工示意图上应有表示加工过程的工作循环图及各行程长度。

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图3-1 加工示意图 三 联系尺寸图

1.联系尺寸图的作用

联系尺寸图用来表示机床各组成部件的相互装配关系和运动关系，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，并为进一步开展主轴箱、夹具等专用部件、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。

2. 联系尺寸图的内容

（1） 以适当的视图按同一比例画出机床各主要组成部件的外形轮廓及相关位置，表明机床的配置

型式及总体布局、主视图的选择应与机床实际加工状态一致。

（2） 各部件的联系尺寸、专用部件的主要轮廓尺寸、运动部件的极限位置及行程尺寸必须标明。

各部件的详细结构不必画出，留在具体设计部件时完成。

（3） 联系尺寸图上应标注通用部件的规格代号，电动机型号，功率及转速，并注明机床部件的分

组情况及总行程。

3. 选择动力部件

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组合机床的动力部件是配置组合机床的基础。它主要包括用以实现刀具主轴旋转主运动的动力箱、各种工艺切削用头及实现进给运动的动力滑台。影响动力部件选择的主要因素有：

（1）切削功率 根据各刀具主轴的切削用量，计算出总切削功率，再考虑传动效率或空载功率损耗及载荷附加功率损耗，作为选择组合机床主传动用动力箱型号规格的依据。

（2）进给力 每种规格的动力滑台都有其最大进给力Ρ进的限制。根据确定的切削用量计算出各主轴的轴向切削合力ΣΡ，以ΣΡ< Ρ进来确定动力滑台的型号和规格。

此处选液压滑台型号1HY32-Ⅰ。见《8》

（3）进给速度 各种规格的动力滑台都有规定的快速行程速度及最小进给量限制。所选择的快速行程速度应小于动力滑台规定的快速行程速度。所选切削用量的每分钟工作进给速度应大于动力滑台额定的最小进给量。

（4）行程 所确定的动力部件总行程应小于所选动力滑台的最大行程。

（5）主轴箱轮廓尺寸 为使加工过程中动力部件有良好的稳定性，不同规格的动力滑台与何种规格的动力箱配套使用，其上能安装多大轮廓尺寸的主轴箱是有一定限制的。

绘制联系尺寸图时，着重要确定的尺寸是主轴箱的宽度B和高度H及最低主轴高度h1。标准的钻削类卧式主轴箱的厚度为325mm,主轴箱宽度B和高度H的大小主要于被加工零件孔的分布位置有关，可按下式计算 ：见《1》P77

B= b+2b1

H=h+h1+ b1

式中，b—工件在宽度方向相距最远的两孔距离（毫米）； b1—最边缘主轴中心距箱外壁的距离（毫米）； h—工件在高度方向相距最远的两孔距离（毫米）； h1—最低主轴高度（毫米）。

B和h为已知尺寸，为保证主轴箱有排布齿轮的空间，取b1=80mm.主轴箱最低主轴高度须考

虑到工件最低孔位置（11mm）、机床装料高度（900mm）滑台滑座总高（280mm）、侧底座高度(560mm)、滑座与侧底座之间调整垫高度（5mm）等尺寸之间的关系而确定。对卧式组合机床，h1要保证润滑油不致从主轴称套处泄漏箱外，取 h1=100mm,由此可计算出

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B=500mm, H=455mm

根据上述计算值，按主轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定主轴箱轮廓尺寸为B×H=500×500mm ,

GB3668.1-83.

(6)动力滑台导轨型式 动力滑台导轨组合有“矩-矩”和“矩-山”两种型式。前者一般用于带导

向引导刀具进行加工的机床及其他粗加工机床；后者导向性好，精度高，主要用于不带导向的刚性主轴加工及其他精加工机床。故此处选用“矩-山”导轨的动力滑台。

实践证明，机床联系尺寸图在整台机床设计工作完成之前，特别是在部件的具体设计中，总会发现某些结构、尺寸定的不够合理，甚至不能满足设计和使用要求，而需对机床联系尺寸图进行修改，相应地变动和调整图上的尺寸，此时，联系尺寸图又成为调整机床各个部件之间尺寸联系的依据。

四 机床生产率计算卡

根据选定的机床工作循环所要求的工作行程长度、切削用量、动力部件的快速及工进速度等，就可以

计算机床的生产率并编制生产率计算卡，用以反映机床的加工过程、完成每一动作所需的时间、切削用量、机床生产率及机床负荷率等。见《1》P80.

1. 理想生产率

指完成年生产纲领A所要求的机床生产率。它与全年工时总数K有关，一般情况下，单班制生产K取2032小时，则

Q=A/K=30000/2032=14.8(件/小时) 2.实际生产率

指所设计机床每小时实际可以生产的零件数量。

Q1=60/T单（件/小时）

式中，T单——生产一个零件所需的时间（分），它可根据下式计算：

T单=t切+t辅

= L1/ Vf1+( L2+ L)/Vfk+t装卸

=3.2

式中， Vfk—动力部件快速行程速度，采用液压动力部件取3―10米/分，此处取Vfk=8m/min=8000mm/min

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