机械类毕业设计-基于PROE平台的立式双轴缸孔半精镗机床总体及刀具设计、三自由度圆柱坐标型工业机器人.docx

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1、2.1.5中间底座的选择中间底座其顶面安装夹具或输送部件，侧面可与侧底座相连接，并通过断面键或定位销定位。根据机床配置形式不同，中间底座有多种形式，。总之而言，中间底座的结构、尺寸需要根据工件的大小、形状以及组合机床的配置形式来确定。因此,中间底座一般按专用部件进行设计，但为了不致使组合机床的外廓尺寸过分繁多中间底座可参照表2-1：表2-1中间底座主要尺寸（mm）中间底座长中间底座宽8005005606307108009001000630710800900100012507108009001000125071080090010002.2切削用量及选择刀具的确定2. 2.1选择切削用量对于半精像

2、5个被加工孔，采用查表法选择切削用量，从文献1P.132表6-15中选取。像孔深度较大时，由于冷却排屑条件都较差，使刀具寿命有所降低。降低切削速度主要是为了提高刀具寿命，并使加工较深孔时镶刀的的寿命与加工其他浅孔时健刀的寿命比较接近。复合刀具切削用量选择应考虑刀具的使用寿命。保证刀具应有的使用寿命，进给量按复合刀具最小直径选择，切削速度按复合刀具最大直径选择。对整体的复合刀具，往往强度较低，故切削用量应选对稍低些。另外，选择切削用量时还要保证生产批量要求，也要保证刀具一定的耐用度。组合机床切削用量选择通常要求刀具耐用度不低于一个工作班，最少不低于4ho确定切削用量时，还需考虑所选动力滑台的性能

3、。使用液压滑台时，选择每分钟进给量应比该滑台最小工进速度大50%,否则会受温度和其他原因导致进给不稳定。切削用量选择是否合理，对组合机床的加工精度、生产率、刀具耐用度、机床的布局形式及正常工作均有很大影响。组合机床多轴箱上所有的刀具共用一个进给系统，通常为标准动力滑台。查文献1得硬度HB187-251时，高速钢钻头的切削用量如表2-2表2-2像孔切削用量工序刀具材料铸铁v(m min )f转(mm)半精镇高速钢20-350. 1-0. 3硬质合金70-900. 15-0. 45先以刀具来选择较合理的转速n和每转进给量f ,选择合理的切削速度。切削速度v的公式如下：(1-1)dnv 1000A.

4、 1、3缸孔的切削用量选择如下：a）半精镖116.4,87孔，深10由d80150,硬度大于187251HBS,选择u = 7090wmin ,/ 0.15 - QA5mml r ,又 d = T16.4mm ,初选 n = 236.7 min, f = 0.3mm r ,则由式（1 一 1）得：血n = 86.6 / min1000b）半精镶110.487孔，深o.3v = 82.1mminC）半精链115孔，深124v = 85.5/77/mind）倒角 （D104.9,深 5.6v = 854mmine）半精链中109.4/87,深21.4u = 8L42minB. 2、4缸孔的切削用量

5、选择如上2.2.2切削力、切削扭矩及切削功率的计算根据选定的切削用量（主要指切削速度v及进给量f）,确定进给力，作为选择动力滑台及夹具设计的依据；确定切削转矩，用以确定主轴及其他传动件的尺寸；确定切削功率，用作选择主传动电机功率；确定刀具耐用度，用以验证所选用量或刀具是否合理。根据文献1P.134表6-20中公式:基于PROE平台的立式双轴缸孔半精悭机床总体及刀具设计Fz =514%JHB55工=0.51%J 65“*T = 25.7067 f075WB055PjP = F：1 - 61200人=0.45式中，F二圆周力(N)T切削转矩Q Nmm)v切削速度(mmin)D加工直径(mtn)F,

6、一一轴向切削力(N)p 一切削功率(攵卬)f-进给量(mmr)%, -切削深度(mm)(2-2)(2-3)(2-4)(2-5)HB-布氏硬度，HB = HBmSiBmG ，本设计中HBmax = 251, HBmin =187,得 HB = 230A.由以上公式可得，半精锋116.487孔，深wFz =51.4%J7555 =5141OO.3o7523Oo55 =4147.2NFx =0.51ap065HB11 =0.5110l20.365 2301 , =1464.2NT = 257D f075B055 =25.71 16.41OO.3o7523Oo55 =241366.77V-/w/7Pp

7、 _ Fj _ 4I47.286.6 _ C Qwr 61200 -61200 D底WB.半精镇中110.487孔,深1 3Fz =51.4a/*H#)55 = 4271.67VFx =0.5ap f0 65 HBu =157NT = 25.7Da f(ll5HB155 = 235793N mmPp = -L = 7kwl 61200C.半精镇115孔，深124Fz =514%JHB55工=0.51%J 65“*T = 25.7067 f075WB055PjP = F：1 - 61200人=0.45式中，F二圆周力(N)T切削转矩Q Nmm)v切削速度(mmin)D加工直径(mtn)F,一一轴

8、向切削力(N)p 一切削功率(攵卬)f-进给量(mmr)%, -切削深度(mm)(2-2)(2-3)(2-4)(2-5)HB-布氏硬度，HB = HBmSiBmG ，本设计中HBmax = 251, HBmin =187,得 HB = 230A.由以上公式可得，半精锋116.487孔，深wFz =51.4%J7555 =5141OO.3o7523Oo55 =4147.2NFx =0.51ap065HB11 =0.5110l20.365 2301 , =1464.2NT = 257D f075B055 =25.71 16.41OO.3o7523Oo55 =241366.77V-/w/7Pp _

9、Fj _ 4I47.286.6 _ C Qwr 61200 -61200 D底WB.半精镇中110.487孔,深1 3Fz =51.4a/*H#)55 = 4271.67VFx =0.5ap f0 65 HBu =157NT = 25.7Da f(ll5HB155 = 235793N mmPp = -L = 7kwl 61200C.半精镇115孔，深124Fz =5Aapf-15HB-55 =51425.2N8表2-3镜孔、馍杆直径和镜刀截面（mm）镇孔直径D304042505070709090100镇杆直径d20303040405050656590像刀方截面BXB8x810x1012x121

10、6x1620x20镶刀圆截面直径d810101212-1618201820根据加工精度、工件材料、工件条件、技术要求等进行分析，按照经济地满足加工要求的原则，合理地选择刀具。只要所选工艺方案可以采用刚性较好的键杆，还是采用链削方法，这是因为镶刀制造简单，刃磨方便。当被加工孔直径在40m以上时，组合机床上多采用链削加工，其加工精度可高达卜2级。直径小于40mm时，选用钻削方法，钻头选用高速钢修磨棱带及横刃钻头。由于本道工序所要加工的孔的直径均大于100mm,故选用链削方法，刀具采用复合刀具，刀片材料为硬质合金，刀杆材料为40Cr。2. 3三图一卡设计绘制组合机床“三图一卡”，就是针对具体零件，在

11、选定的工艺和结构方案的基础上，进行组合机床的总体方案文件设计。其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和编制生产率计算卡等。2.3.1被加工零件工序图被加工零件工序图是根据制定的工艺方案，表示所设计的组合机床（或自动线）上完成的工艺内容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工用的定位基准、夹压部位以及被加工零件的材料、硬度和在本机床加工前加工余量、毛坯或半成品情况的图样。除了设计研制合同外，它是组合机床设计的具体依据，也是制造、使用、调整和检验机床精度的重要文件。2. 3.1.1绘制被加工零件工序图时的注意事项：A.加工部位的轮廓用粗实线突出应且加工部位尺寸应加方

12、框标注；B.加工部位的位置尺寸应与定位基准直接发生关系；C.像阶梯孔时，其大孔单边余量应小于相邻两空半径之差，以便镶刀能够通过。本组合机床以柴油机机体为加工对象进行设计，对工序图简要说明及与本机床设计有关的技术指标如下：a）定位方法：采用的是“一面两销”定位法；图中符号b）图中符号：I夹紧点定位基面c）名称及编号：柴油机机体缸孔d）零件材料：HT250；e)零件硬度：“5187 251；f)本机床需要保证的加工尺寸有：半精锤116/I，孔，深10;o.4俨87孔深103；中115孔，深124倒角114.9，深5.6；半精镶109.41叫深21.42. 3.2加工示意图零件加工的工艺方案要通过加

13、工示意图反映出来。加工示意图表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具、辅具的布置状况以及工件、夹具、刀具等机床各部件间的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等。本道工序的加工顺序为：键刀杆快进40mm到达工作位置，然后工进22mm最下面一把刀锤中1104的孔，工进完成后镶刀杆快进42mm使扫镶刀和倒角刀到达工作位置，像刀杆工进115mm时扫内腔，工进9mn时止口刀工作，在扫内腔的同时键孔刀工作。死挡板停留时倒角刀工作。A.导向结构的选择由于采用刚性主轴(键杆)，故不选用导向机构。B.确定主轴、尺寸、外伸尺寸在该课题中，主轴用于像孔，像孔选用圆柱滚子轴承主轴。根据由选定的切削用量计算得到的切削转

14、矩T,由文献12表4-3公式计算主轴d = BWT(2-6)式中d一轴的直径(mm)；T一轴所传递的转矩(Nm)；B一系数，本课题中像孔主轴为刚性主轴，取B=7.30由公式可得：d 3O7im根据主轴类型及初定的主轴轴径，文献12的44页表3-6可得到主轴外伸尺寸及接杆莫氏圆锥号。滚锥主轴轴径d=40mm时，主轴外伸尺寸为：Ddl=6748, L=75mmo滚锥主轴轴径d=60mm时，主轴外伸尺寸为：Ddl=9060, L=75mmoC.选择接杆、浮动卡头由于采用刚性主轴，因此不选用接杆和浮动卡头。D.动力部件工作循环及行程的确定a)工作进给长度J的确定工作进给长度L，应等于加工部位长度L (多轴加工时按最长孔计算)与刀具切入长度乙和切出长