2022炮塔铣床说明书【精选推荐】

下面是小编为大家整理的2022炮塔铣床说明书【精选推荐】,供大家参考。希望对大家写作有帮助!

炮塔铣床说明书4篇

第一篇: 炮塔铣床说明书

摘要

普通铣床已经不能满足日益增长的制造业发展的需求,随着科技水平的迅猛发展, 数控铣床凭借其突出优势为机械制造业带来了革命性的转变。数控铣床的快速发展是整个世界经济、科技发展的重要体现。数控铣床在现代工业中占据着不可替代的位置，与我们生活的各个方面都有直接或间接的关系，未来数控铣床将会有一个前所未有的发展趋势。论文介绍了三坐标数控铣床的设计过程，主要对了数控铣床进行了主体结构设计，论证了各种方案的优缺点，从而在总体布局上有所把握。其后对主传动系统,进给系统和伺服系统进行了设计,其中对主轴传动部分的带传动进行了计算分析、对主轴尺寸以及丝杠尺寸进行了设计计算和校核，同时也对其他相关部件进行了简单的分析与选择。确定结构方案后，用CATIA 3D对主轴、导轨、丝杠等零件进行了建模。最后画出了三坐标数控铣床主体结构的三维装配图。

关键词:三坐标数控铣床 主传动 进给系统 CATIA建模

Abstract

Ordinary milling machine can not meet the growing demand for the development of manufacturing，with the rapid development of science and technology, CNC milling machine has brought a revolutionary change with its outstanding advantages for the mechanical manufacturing industry.The rapid development of CNC milling machine is an important embodiment of the whole world economy, science and technology development.CNC milling machine in the modern industry occupies an irreplaceable position, and all aspects of our lives have a direct or indirect relationship,In the future, CNC milling machine will have an unprecedented development trend.This paper illustrates the design process of three axis CNC milling machine, the main structure of the CNC milling machine, the advantages and disadvantages of various programs, so as to grasp the overall layout. After that, the main drive system, feed system and serving system are designed and checked. The belt drive of the main spindle drive is calculated and analyzed, the spindle size and the size of the lead screw is designed and checked, and other related components are analyzed and selected.After the structure is determined, 3D CATIA is used to model the main shaft, screw,guide and other parts. Finally, the three-dimensional assembly drawing of the main structure of the three axis CNC milling machine is drawn.

Key words: Three axis CNC milling machine;Maindrive;Feedsystem;CATIA modeling

第1章 绪论1.1 数控铣床的简介

1.1.1 数控铣床的功能

数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备,两者加工工艺基本相同,结构也有些相似。各种类型数控铣床所配置的数控系统虽然各有不同，但各种数控系统的功能，除了一些特殊功能不尽相同外，其主要功能基本相同。

（1）点位控制功能。此功能可以实现对相互位置精度要求很高的孔加工。

（2）连续轮廓控制功能。此功能可以实现直线、圆弧的插补功能及非圆曲线的加工。

（3）刀具半径补偿功能。此功能可以根据零件图样的标注尺寸来编程，而不必考虑所用刀具的实际半径尺寸，从而减少编程时的复杂数值计算。

（4）刀具长度补偿功能。此功能可以自动补偿刀具的长短，以适应加工中对刀具长度尺寸调整的要求。

（5）比例及镜像加工功能。比例功能将加工程序按指定比例改变坐标值来执行。镜像加工又称轴对称加工，如果一个零件的形状关于坐标轴对称，那么只要编出一个或两个象限的程序，而其余象限的轮廓就可以通过镜像加工来实现。

（6）旋转功能。该功能将加工程序在加工平面内旋转任意角度来执行。

（7）子程序调用功能。有些零件需要在不同的位置上重复加工同样的轮廓形状，将这一轮廓形状的加工程序作为子程序，在需要的位置上重复调用，就可以完成对该零件的加工。

1.1.2 数控铣床的特点

数控铣削加工除了具有普通铣床加工的特点外，还有如下特点：

(1) 零件加工的适应性强、灵活性好，能加工轮廓形状特别复杂或难以控制尺寸的零件，如模具类零件、壳体类零件等。

(2) 能加工普通机床无法加工或很难加工的零件，如用数学模型描述的复杂曲线零件以及三维空间曲面类零件。

(3) 能加工一次装夹、定位后，需进行多道工序加工的零件。

(4) 加工精度高、加工质量稳定可靠。

(5) 生产自动化程序高，可以减轻操作者的劳动强度，有利于生产管理。
(6) 生产效率高。

(7) 从切削原理上讲，无论是端铣或是周铣都属于断续切削方式，而不像车削那样连续切削，因此对刀具的要求较高，具有良好的抗冲击性、韧性和耐磨性。在干性切削状况下，还要求有良好的红硬性。

第二篇: 炮塔铣床说明书

说明书（一课时）

教学目的

1、了解条款式说明书在结构、语言等方面的特点，学会写简单的条款式说明书。

2、能正确阅读和理解产品说明书。能编写简单的产品说明书。

3、理解说明书应体现厂家对用户负责的精神，明确写说明书应持的严肃认真态度。要求学生充分认识到所有设计产品和成果都是为人而设计的，我们对产品的正确表达将会影响人们合理、安全、有效的使用我们的设计成果，培养学生的社会责任感和道德心以及树立“诚信第一”的做人原则。

教学重点

学习如何规范地撰写产品使用说明书。

教学难点

学习如何规范地撰写产品使用说明书。

教学方法

讲练结合

教学过程

一、导入新课

师：（手拿一台canon数码相机）开场用英语提问“what’s this”（部分学生回答数码相机），“谁能来操作一下给我们同学照张相”（选择一名同学上台演示，在实际操作中，老师需要指点学生进行操作），

“同学们都看到了，如果这位同学是第一次使用数码相机，要掌握正确的操作方法，有几种方法？

（生：让别人演示，看产品说明书）

“很好，其实掌握一种产品的使用方法最直接的方法就是阅读产品使用说明书，按产品使用说明书的指导一步一步地去操作。”“又比如新出了一种洗衣粉，除了咨询售货人员外，更直接的方法就是阅读洗衣粉的使用说明书。如此看来，产品使用说明对于我们用户来说是相当的重要。下面我们就一起来探讨什么是产品使用说明书和怎样来撰写产品使用说明书。”

（板书：XX超浓缩洗衣粉使用说明书）

师：（出示教学目标──用投影仪投出）

强调：学习这一课我们重点学习如何规范地撰写产品使用说明书，理解厂家对用户负责的精神。

二、学生活动

（一）活动要求

师：请大家看投影（用投影仪投出），任选一种商品，根据预习的情况，自己先动手写一则说明书。（强调要求：1、用自己的语言；
2、尽量简明扼要）

小组讨论撰写产品使用说明书写法和结构特点。在全体同学中选取3个小

组派代表来汇报讨论结果。

师：这些说明书能不能指导用户运用产品，格式是否规范呢？我们一起来看一个范文。请大家将自己写的说明书和课本上的《XX超浓缩洗衣粉使用说明书》加以比较，说说说明书应该是怎样的结构。

（二）结合案例，分析条款式说明书的写法：（用投影仪投出）

1．标题一般由三部分组成，即牌号、商品名称和文种。

2．正文

（1）开头。

是一个简括地介绍商品的“前言”、“概述”，给消费者一个总的印象或引起对下面主体的兴趣。主要写商品概况，包括名称、规格、产地、厂名等，也可突出本商品特殊之体。不写“开头”直接写主体内容也可以。

（2）主体。

这是商品说明书的主要部分，详细介绍商品有关知识。主要是：商品的成分、原料、制作方法及历史的追溯；
商品的性能、特点；
商品的用途或适用范围；
商品的使用方法和注意事项；
商品的保养、维修、“三包”等。一般采用条款式，配以必要的图表、图画。复杂商品要写得详细，辅以故障排除、检修方法，并附有图纸。

（3）结尾。

结尾写什么和要不要写，要看开头、主体的内容而定。往往是写一些开头、主体未包括进去的内容，如运输、保存等方面的禁忌，有效期限，到什么地方选购，等等。也可不写结尾。

3．落款。有人把这叫“结尾”，可以只写厂名、地址，也可详写厂名、厂址、传真、电话号码等。

4．商品说明书写作注意事项：

（1）内容上要注意科学性、准确性、实用性、针对性。要准确地介绍商品和使用中的科学知识，不要吹嘘、浮夸，华而不实，也不要广告式地劝导。同时，要针对商品，不要扯远了，也不要挂一漏万，要保证看了能正确使用。

（2）形式上要注意通俗化、简单化、条理化、图解化。要使普通文化水平的消费者一目了然，而不要写成深奥的教科书；
不要使用不易懂的名词术语或把常见的术语换成难懂的外语音译，更不要夹杂外文唬人；
难懂或新的名词术语要简释；
不要模糊一片，要条理清楚，通俗简明，可使用图解，使人一看就懂。

（三）结合案例，分析条款式说明书的结构和语言特点：（用投影仪投出）

1．分析结构

师：这篇说明书属条款式（也叫条文式）说明书，它多用于说明使用和操作产品的程序，它的优点是醒目、突出、条理清楚。（问）：大家看课文，这篇说明书一共说明了几大项内容？

生：（明确：六项）

师：这六项内容可以划分成几部分？

生：（师明确：三部分，1、2项属使用前的准备工作；
3、4项是正确的使用方法；
5、6项是执行标准和保质期。）

师：这六项内容是按什么顺序编写的？这样编写有何好处？大家讨论一下，2分钟后回答。

生：（师明确：是按用户使用操作的先后次序编写的，体现了产品的使用程序；
用户只要按照条款说明逐项使用操作就不会发生意外。）

2．分析语言特点

师：对说明书的语言要求是什么？

生：（师明确：准确、简洁）

师：这篇说明书是如何体现这一特点的？请举例说一说，大家思考、讨论一下，2分钟后回答。

生：（师明确或补充）

（四）对比学习

师：将自己的说明书与范文从结构、内容等方面对比，看自己的说明书有什么不妥之处，并修改。

（五）拓展延伸

师：下面大家再考虑一个问题, 这篇说明书反映出厂家怎样的经营思想和服务精神？给你留下什么印象？大家交流一下，1分钟后回答。

生：（生答后，师明确，再让学生举例说说）

师：用户是厂家的“上帝”。厂家从设计、生产到指导使用都应该处处为用户着想。这篇说明书有一个明显的特点，就是在字里行间流露出厂家对用户的负责和关心。

师：请看以下案例（用投影仪投出）。谈谈自己的亲身感受。

【说明书表述错误引发的卡式炉爆炸。1995年3月，北京某餐厅发生一起卡式炉爆炸事故.经调查,燃气罐使用不当引发了此次事故。该燃气罐的英文说明书提及“Never refill gas into empty can”(空罐绝不能再次充气)，而其中文说明书却翻译为“若本罐使用无损坏，可再次充气”。事主按照中文说明书的意思，对燃气罐进行了再次充气，所充进的非专用燃气导致了燃气罐的爆炸，在场的一位17岁少女脸部被严重烧伤。】

小组讨论后明确：我们应认识到产品设计者在撰写产品说明书时要对使用者负责，要有高度的社会责任感，要讲究“诚信”，不能为谋取不当利益就任意夸大更改产品的性能。

四、实战演习

（一）明确任务

任务一：书写一个自动铅笔的简单使用说明书。

任务二：任务一完成之后将多媒体电脑说明书按照目录进行细节书写补充完整。

（二）取样对比

完成任务一之后将同学们的作品进行对比，教师根据情况适时进行讲评。并对完成的比较好的同学进行奖励。然后让学生以小组为单位根据讨论结果修改自己的文字材料上交给教师。

课堂小结

产品说明书可以帮助用户了解产品特性，是确保用户正确安全使用产品的关键所在，所以产品设计者应该以慎重负责的态度对待产品说明书的写作。所以“负责和诚信”是产品设计者和说明书撰写者所应具有的最基本的素质。

作业布置

课后没有完成任务二的小组同学继续完成任务二，收集相关的产品说明书并分析其优缺点，形成文字作业上交。

结合自己所学的专业，选择一件本专业常用的产品，例如电子原件、电脑软件等，写一则使用说明书。

第三篇: 炮塔铣床说明书

有限公司
责任制员工岗位说明书
岗位名称所属职系直接上级岗位职能项目
序列
副课长Ａ类课长
事业部资位范围下属人数
第二事业部品三10人工作频率
工作内容描述
每日每周每必作必作月
不定○
○
厂/部/课在编人数岗位编号
第二事业部／后整部／后
整课1人
目标：协助课长按时完成公司下达的各项指标任务，打造一支能够打硬仗的优秀团队,实现品质与效率
绩效标准（定性、定量）准时性达到90%准确率95%
记录资料
1、协助课长主导并推动部门组织人事结构的调整和组织变革。
2、协助课长主导后整作业流程的优化，并解决生产作业流程中的各种重大异常情况。
3、协助课长审核生产计划及批准内部使用各种表格，签署各类通知。4、评估、制订本部门各模块功能职责体系、及团队工作建设与管理（人员、工作安排、内部沟通）。
5、处理大货交收洗水、绣花印花的进度及品质异常情况。
6、根据生产的需要，主导招慕考核生产管理人员，批准生产配套设备申购。
7、根据后整生产排期做好下周大货\TOP板生产计划。
8、核对生产板、制单,提前做好532分析。
9、与相关部门沟通生产中异常问题发生的解决方法
10、核准生产进度与品质报告，对生产和品质决策进行长期规划。11、负责后整5S推行与查厂制度的执行。
12、跟踪后整生产安全的检查。13、上级交办的其他工作：
13.1临时会议、任务的参与与执行。13.2突发事务的处理。所受监督工作条件/环
境
课长办公室/优良
项目年龄/性别资位要求
基本要求
教育水平
○○
○
准确率98%及时性达到90%异常情况处理及时率95%
准确率98%
○
○○
准确率95%准确率95%
具体岗位职责
○○○○
异常情况处理及时率95%
计划达成率90%计划达成率90%准确率100%
○○
所施监督工作时间/加班必备条件32岁以上品三
按时、按量、按质。按时、按量、按质。
后整全体员工
考勤规定时间/有加班，可调休
期望条件32岁以上品四
大专
六年以上后整管理经验，具备较强的人际协调和专业水平（能够全面熟悉后整所有工艺，具有较强的
成本预算和控制能力）
敏锐性、影响力、规范性、独立性、变革性、准确的判断性
高中
五年以上后整管理经验，具备较强的人际
工作经验协调和专业水平（能够全面熟悉后整所有
工艺，具有较强的成本预算和控制能力）
个性品质敏锐性、影响力、规范性、独立性、准确
的判断性

求
任职资格条件
知识能力要求
其它要求与其它部门能够做到相互协调
需求等级
了部分
精通熟悉
解了解○
○
○○
○
○
○
基本技能
具有独特的讲师能力和IE专业
需求等級
项目
子项目英语听说读写能力
沟通协调能力组织管理能力非组织交往能力HR流程
工作流程财务流程
权限流程
○
表格编号：PF-ZBHR-2011101601B
项目子项目牛仔基本知识
精通熟悉了解
部分了解○
牛仔洗水与制造
相关知识流程牛仔企业基本情
况
牛仔企业的精益生产流程与推动计算机应用知识，如
工具/软
MicrosoftPPT制作体
OA、ERP系统操作
○○○
○
○

第四篇: 炮塔铣床说明书

南京工程学院毕业设计说明书（论文）
一、零件分析
1．零件的作用 2．零件的工艺分析
由零件图可知，其材料为HT200。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。
该零件的主要加工面为N面、A面、B面、R面和2-70H7、2-91和80K6的孔。
N面是作为定位基准，2-70H7和2-91的尺寸精度、两孔距尺寸精度0.0201700.020。影响齿轮的啮合与传动，从而减少了齿轮的工作寿命。因此，在为加工它们时，最好能在一次装夹下将两孔同时加工出来。
80K6孔的尺寸精度，与B面的平行度0.02mm,与A面的垂直度0.02mm,A面相对于R面的平行度0.06，400H8和294H7的孔与80K6孔的同轴度为0.06mm。因此，在加工是三孔一定要在相同的条件下加工。这样才能提高精度符合精度要求。
由参考文献⑤中有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。

二、毛坯制造方法的选择与毛坯设计
根据零件材料确定毛坯为铸件。又由任务书已知零件的生产纲领为20000件/年。可知其生产类型为大批生产。毛坯的制造方法选用砂型机器造型。又由于箱体的内腔及400H8、294H7、2-70H7和2-91等孔均需铸出。故还应安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。由参考文献⑤表2.3-6，该种铸件的尺寸公差等级CT为8~10级，加工余量等级MA为G级。故取CT为10级，MA为G级。
毛坯的技术要求：
1．铸件应符合JB/T6431-92《容积式压缩机灰铁铸件技术条件》的要求。

2．铸件不应有砂眼、裂纹、夹沙、气孔疏松等。影响强度和使用的铸件铸造缺陷存在。
3．铸件的硬度170~241HB。

4．未注铸造圆角为R2~R10。

5．铸件应进行时效处理。
1
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6．不加工表面涂防锈漆。
参考文献⑤表2.3-5，用查表法确定各表面的总加工余量如表2-1所示。
表2-1 各加工表面的总余量
加工基本尺寸 表面 N面 R面 Q面 A面

113
G
4
230
G
5
110
G
4 侧面，单侧加工（取上行数据）
侧面，单侧加工（取上行数据）
侧面，单侧加工（取上行数据）

G
4 双侧加工
（mm）
397
G 加工余量等级 加工余量数值
(mm
6 底面，单侧加工（取上行数据）
说 明
194
194 由参考文献⑤表2.3-9可得铸件主要尺寸的公差，如表2-2所示。
表2-2 主要毛坯尺寸及公差 （mm）
主要面尺寸 N面尺寸 R面尺寸 Q面尺寸 A面尺寸
零件尺寸
397 110 230 113
194 总余量 6 4 5 4
4 毛坯尺寸 403 114 235 117
202 公差CT 4.4 3.6 4 3.6 4 194
三、工艺规程设计 1．定位基准的选择
粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择箱体零件的不需加工的面作为粗基准（即齿轮箱体的顶面）。第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要加工孔的加工余量尽量均匀；
第二，装入箱体内的旋转零件（如齿轮）与箱体内壁有足够的空隙；
第三，要保证定位准确、夹紧可靠；
第四，粗2
南京工程学院毕业设计说明书（论文）
基准不得重复使用。

精基准的选择：齿轮箱的N面和2-20的孔即是定位基准，又是设计基准，用它们作为精基准，能使加工遵守“基准重合”的原则，实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式；
其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵守了“基准统一”的原则。此外，N面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠、操作方面。
最先进行机械加工的表面是N面，这是可用的定位夹紧方案如下：
以齿轮箱的上表面作为粗基准，来粗铣N面，齿轮箱的上表面作为定位基准，限制了三个自由度，分别是一个移动两个转动，这是不完全定位，对于粗铣N面来说已经完成定位。使用夹具夹紧，这种方案适合于大批大量的生产类型。
2.组合机床工艺方案的拟订
拟订专用机床工艺方案的一般步骤如下。

2.1 分析、研究加工要求和现场工艺
在制定组合机床工艺方案时，首先要分析、研究被加工零件，如被加工零件的用途及其结构特点，加工部位及其精度、表面粗糙度、技术要求及生产纲领。深入现场调查分析零件的加工工艺方法，定位和夹紧方式，所采用的设备、刀具及切削用量，生产率情况及工作条件等方面的现行工艺资料，以便制定出切合实际的合理工艺方案。
本设计所加工的是用于压缩机中的齿轮箱，属于箱体类零件，其结构不是很复杂，加工不是很困难。我所加工的是一个侧面上的8个直径为13mm的通孔属于普通级别，生产纲领是2万件/年，单班制，属于大批大量生产。因此可以采用组合机床来进行生产。考虑到大批大量生产，应设计专用钻夹具来完成，因为是工业生产，要求操作简单迅速，故采用较简单的手动夹紧方式。
2.2 定位基准和夹压部位的选择
正确选择定位基准和夹紧部位时保证加工精度的重要条件。
本设计采用一面两孔的定位方案来保证此钻孔，则选择2-Φ20的孔和其所在的上顶面平面作为定位基准。它们又是设计基准，用他们做定位基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，保证工艺基准和设计基准的重合。实现箱体零件“一面两孔”的典型定位方式。夹紧位置选择在有足够的夹紧力下箱体产3
南京工程学院毕业设计说明书（论文）
生变形最小的部位。
2.3 影响工艺方案的主要因素
(1 加工的工序内容和加工精度:我所加工的是钻孔和攻丝，其没有具体的公差要求，综合考虑只有位置公差的影响。这是制定机床工艺方案的主要依据。
(2 被加工零件的特点
工件材料及硬度: 材料HT200，硬度170~241HB 加工部位的构造形状: 8个直径为13mm的通孔。

工件的刚性:满足要求。
零件的生产批量: 生产纲领是2万件/年，单班制。

使用厂后方车间的制造能力：可以胜任。

2.3切削用量的确定
在组合机床工艺方案确定过程中，工艺方法和关键工序的切削用量选择十分重要。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、机床的结构型式即工作可靠性均有较大的影响。

2.3.1组合机床切削用量选择的特点、方法及注意问题 1、组合机床切削用量选择的特点
(1 组合机床常采用多刀多刃同时切削，为尽量减少换刀时间的消耗，保证机床的生产率及经济效果，选用的切削用量应比通用机床单刀加工时低30%左右。
(2、组合机床通常用动力滑台来带动刀具进给。因此，同一滑台带动的多轴箱上所有刀具（除丝锥外）的每分钟进给量相同，即等于滑台的工进速度。
2.3.2 组合机床切削用量选择方法及应注意的问题
目前常用查表法，参照生产现场同类工艺，必要时经工艺试验确定切削用量。组合机床加工孔、平面及螺纹的常用切削用量都要查一般的手册。确定切削用量时用注意以下问题。
1）应尽量做到合理使用所有刀具，充分发挥其使用性能。

2）复合刀具切削用量选择应考虑刀具的使用受命。
3）多轴镗孔主轴刀头均需定向快速进退时（刀头处于同一角度位置进入或退出工件孔），各镗轴转速应相等或成整数倍。
4
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4）选择切削用量时要注意既要保证生产批量要求，又要保证刀具一定的耐用度。
5）确定切削用量时，还需考虑所选动力滑台的性能。

3．制定工艺路线
根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的精度要求，确定各表面的加工方法如下：
N面：粗铣—精铣；
A面、R面、Q面：粗铣—精铣；
2-70H7、2-184、294H7、400H8、80K6孔：粗镗—精镗；
凸台面：粗铣；
螺纹孔：钻孔—攻螺纹。
根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将N面、A面、Q面、R面和2-70H7、2-184、294H7、400H8、80K6孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一阶段中又首先加工N面，然后在镗孔；
A面、Q面、R面上的孔或螺纹孔在次要的表面上加工。
工艺路线如下：
序号 10 20 30 40 50 60 70 80 铸造 时效 涂底漆 粗铣N面
工 序 内 容
钻2-20孔到2-19 粗铣A面和R面
粗镗2-70H7孔 沉孔91深5 粗镗2-184孔 孔口倒角0.5x45度 粗镗294H7孔 粗镗400H8孔 粗镗80K6孔 精铣N面 铰2-20的孔
钻M10x1-7H螺纹底孔 反面锪平30 5
南京工程学院毕业设计说明书（论文）
90 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 钻M16x1.5-7H螺纹底孔 精铣A面和R面
精镗294H7孔 精镗400H8孔 精镗80K6孔
钻14-13孔 反面锪平22 钻2-13孔 反面沉孔22深20 钻24-M10-7H螺纹底孔深24 粗铣Q面和B面及P面 粗铣凸台面
精铣Q面和B面及P面 钻12-M6-7H螺纹底孔深14 攻螺纹12-M6-7H深12 攻螺纹M10x1-7H 攻螺纹 M16x1.5-7H 攻螺纹24-M10-7H深20 检验 入库
100 精镗2-70H7孔 精镗2-184孔
4．加工工序的设计
工序120：钻7-13孔 反面锪平22 钻13孔 反面沉孔22深20 138-13的孔一次钻出，故其钻削余量为Z=2=6.5mm 8-13的孔的位置度要求均由钻模板保证。
参考文献⑤表2.4-38，选择硬质合金钻头，加工材料HT200，取钻8-13孔的进给量f=0.4mm/r。
参考文献⑤表2.4-41，用最小二乘法计算得：钻8-13孔的切削速度v=0.445m/s=26.7m/min,由此算出转速为：
1000v100026.7nr/min654r/mind3.1413


按机床实际转速取n=630r/min，则实际的切削速度为：
6
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参考文献①表6-20得：
Ff26Df0.8HB0.6N

1.90.80.6N.mm T10DfHB

PTvkW9740D v3.1413630m/min25.7m/min1000

F求出钻8-13孔的f和M，如下：
Ff26130.40.82170.64092.92N

1.90.80.6T10130.421715834.60N.mm


5．时间定额的计算
P(15834.6025.7(97403.14131.024kW

计算工序120的时间定额
（1） 机动时间。参考文献⑤表2.5-7，的钻孔的计算公式；

ll1l2fn
Dl1ctgrk1~22

l21~4，钻盲孔时l20
tj 钻8-13孔时：

l113octg118/21.55.4mm2
l=35mm, 取 l23mm
将以上数据及前面已选定的f及n代入公式，得

tj355.43min0.11min0.4630
锪孔时间：

thll1fn l11~2
将以上数据及前面已选定的f及n代入公式，得
7
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th21.50.014min0.4630


沉孔时间
tqtj0.1min

机动时间
Tbtjthtq0.110.0140.10.224min（2）辅助时间。参考文献⑤表2.5-41确定如表2-3所示。

表2-3辅助时间
每次需用时间 钻8-13 锪7-13 0.025 0.025 0.025 0.06 0.1 0.025 0.025 0.06 0.1 反面沉孔22 0.025 0.025 0.06 0.1 操作内容 主轴变速 变速进给量
装卸套筒工0.06 具 卡尺测量 开停车 主轴运转 清除铁屑
0.015 0.02 0.04 0.1

各工步的辅助时间为：钻8-13mm孔的时间0.185min 锪7-13mm孔的时间0.2min 反面沉孔22孔的时间0.2min t0.1(min 移动时间y 装卸工件的时间 参考文献⑤表2.5-42取5min 所以，辅助时间Ta018555.185min
（3） 作业时间。TBTbTa0.2245.1855.409min （4） 布置工作地时间Ts。参考文献取3% Ts=TB5.4093%0.162min

（5） 休息与生理需要时间Tr。参考文献取3% TrTB5.4093%0.162min
（6）准备（7）
单间时间Te。参考文献⑤表2.5-44 Te=0.0068min Tp。
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TpTbTaTSTr0.2245.1850.1620.1625.73m4in
（8） 单件计算时间Tc。
TcTpTEty5.7340.00680.15.84min

四、夹具设计
1.夹具的功能与组成
夹具是在机床上加工零件时使用的一种工艺装备，其主要功用时实现工件的定位和夹紧，使得工件加工时相对机床、刀具有正确地位置，以保证工件的加工质量和生产率的要求。
夹具通常由定位元件或装置、夹紧元件或装置、夹具体、对刀和导引元件、分度元件或装置、动力元件或装置以及其他元件或装置（如定位键及有关零部件）等组成。
夹具设计时常用的零部件已有国家标准或部颁标准。

2.夹具设计的基本要求
1 保证工件的加工精度 夹具采用合理的定位、夹紧方案，选择合适的定位、夹紧元件，确定合适的尺寸、形位公差，保证工件的加工精度要求。
2 提高劳动生产率 夹具设计合理，能缩短辅助时间，提高生产率。

3 良好的加工使用性 夹具结构简单、合理，便于加工、装配、检验、维修。使用简便、安全、可靠，减轻劳动强度。
4 经济性好 夹具元件标准化程度高，成本低廉，根据生产批量设计不同复杂程度的夹具，提高生产中的经济效益。
3.夹具设计的一般步骤 3.1 调研分析
1）工件生产纲领、生产类型分析；
2）工件加工工艺方案分析，工件结构、精度特点分析；
3）机床设计情况分析；
4）夹具操作要求分析；
5）成本分析；

3.2 确定夹具设计方案
1）确定工件定位方式，选择定位元件；
2）确定工件夹紧方式；
3）确定对刀或导引方式；
4）确定其他装置架构方式；
5）确定夹具总体结构，协调各装置；

3.3 方案审查
1）必要的加工精度计算、分析；
2）必要的夹紧力计算、分析；
3）必要9
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的零部件强度及刚度计算、分析；
4）方案优化；
5）给指导老师审查；

3.4 绘制夹具装配图
1）按制图标准绘图；
工件用双点划线绘制，工件视作透明体；
依次绘出定位、夹紧机构及其他装置；
2）标注必要的尺寸、公差和技术要求；
3）编制夹具明细栏及标题栏；

3.5 绘制夹具零件图
夹具中非标准零件均要画，并按夹具总图要求确定零件的尺寸、公差及技术要求。
4.钻床夹具的设计
对于夹具的设计我们首先还是要对工件图纸、工艺文件、生产纲领、制造与使用夹具的情况进行研究和分析。
夹具外形稳重均匀有足够的刚性，制造精度高，能持久地保证被加工零件的精度要求。
夹具采用一面两销的定位方式。面是零件图上的N面，孔是N面上直径为20mm的两孔。我设计是考虑到是工业生产，而工件的加工生产纲领为2万件/年，再综合考虑生产成本问题采用简单有效的夹紧方式也是减低生产成本的一个方面，这也使工厂产品更具有竞争力一些。故采用的是手动夹紧方式。操作和维护都是很方便。
最后的工作就是绘制夹具总装配图；
标注各部分主要尺寸、公差配合和技术要求。零件明细表要注明夹具名称、编号、序号、零件名称及材料和数量
设计的夹具为第120道工序—钻8-13孔、锪孔7-22深2、反面沉孔22 深20的夹具。
4.1.确定设计方案
按照基准重合的原则并考虑到目前只有N面加工过，为了避免重复使用 基准，应以N面定位。
工件以N面在夹具上定位，限制了三个自由度，在N面上有两个直径为20的孔，所以，用“一面两孔”定位。
方案 以N面定位基准，限制了三个自由度，和 N面上有两孔组成完全定位，利用压板夹紧P面。使用手动夹紧，使夹具简单，操作方便。
4.1.1计算夹紧力
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参考文献⑨第83页，因夹具的夹紧力与切削力的方向相垂直，并且切削力
的作用线不通过圆销的中心，所以工件在切削力的作用下就有可能绕圆销中心产生转动的趋势，而夹紧力就是为了防止工件转动的。实际上菱形销也允许承`P受部分切削力（1）。于是，平衡方程为：




所以
"Wjf1f2RP1lPL
PLP1"lWj(f1f2


则实际的夹紧力为：
K(PLP1"lWR(f1f2

式中 L—切削合力P至圆销中心的距离；

l —定位销之中心距；

R—夹紧合力中心至圆销中心的距离；

""Pbh P1 1—菱形销允许承受的部分切削力，挤，精加工时不允许受力，"P1即=0；

其中 b— 菱形销的宽度；

h —菱形销与孔的接触长度；


挤 —许用挤压力，取工件与菱形销中的较小者。
"K(PLP2.16(4092.9282605044491lW132887.11(NR(f1f2224.5(0.40.2
W66443.55(N2 其中：
F0"P(N 10.41.8700504L4092.92(231.53153.75139172.32292376376337.72260(mm4092.928
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R=224.5（mm）
l=449(mm 五、组合机床简介
1.组合机床的组成
组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。
组合机床通用部件按功能可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件。主要有动力箱、切削头和动力滑台。支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构的切削头或夹具等的部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位的部件，主要有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。控制部件是用以控制机床的自动工作循环的部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。
2.组合机床的特点
1、主要用于棱体类零件和杂件的孔面加工。
2、生产率高。因为工序集中，可多面、多工位、多轴、多刀同时自动加工。
3、加工精度稳定。因为工序固定，可选用成熟的通用零件、精密夹具和自动工作循环来保证加工精度的一致性。
4、研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低。因为通用化、系列化、标准化程度高，通用零件占70%～90%，通用件可组织批量生产进行预制或外购。
5、自动化程度高，劳动强度低。
6、配置灵活。因为结构模块化、组合化。可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量专用部件灵活组成各种类型的组合机床或生产线；
机床易于改装；
产品或工艺变化时，通用部件一般还可以重复利用。
3.组合机床的工艺范围
组合机床加工时，工件一般不旋转，由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动进行平面加工和孔加工两大类工序。平面加工包括铣平面、锪（刮）12
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平面、车端面等；
孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹、锪沉孔、滚压孔等。随着综合自动化的发展，其工艺范围正扩大到车外圆、行星铣削、拉削、推削、磨削、珩磨及抛光、冲压等工序。此外，还可以完成焊接、热处理、自动装配和检测、清洗和零件分类及打印等非切削工艺。
4.组合机床配置型式
组合机床的通用件部件分大型和小型两大类。所以大型组合机床和小型组合机床在结构和配置型式有较大的差别。
大型组合机床的配置型式多种多样，根据配置型式，组合机床可分为单工位和多工位两大类。其中单工位组合机床按被加工面的数量又有单面、双面、三面和四面 4种，通常只能对各个加工部位同时进行一次加工；
多工位组合机床则有回转工作台式、往复工作台式、中长立柱式和回转鼓轮式4种，能对加工部位进行多次加工。
小型组合机床的配置型式可分为单工位和多工位两大类等。

本次设计的是单工位、单面、卧式的大型组合机床。

5.组合机床的设计步骤
组合机床一般都是根据和用户签定的设计、制造合同进行设计的。我所做的课题就是这样的。
1 调查研究主要是对加工图样研究和工厂实际情况的调查研究；

2 总体方案设计，就是编制“三图一卡”；

3 技术设计 就是设计机床各专用部件正式总图，如设计夹具，多轴箱等；

4 工作设计即绘制各个专用部件的施工图样、编制各部件零件明细表。
六、组合机床的总体设计
工艺方案的拟定是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则，结合组合机床常用工艺方法，充分考虑各种影响因素，并经技术经济分析后拟定出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。
1.确定组合机床工艺方案的基本原则及注意问题 1.1确定组合机床工艺方案的基本原则 1、粗细加工分开原则
粗加工时的切削负荷较大，切削产生的热变形。较大夹紧压力引起的工件13
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变形以及切削振动等，对精加工工序十分不利，影响加工尺寸精度和表面粗糙度。因此，在拟定工件一个连续的多工序工艺过程时，应选择粗精加工工序分开的原则。
2、工序集中原则
工序集中时近代机械加工主要发展方向之一。组合机床正是基于这一原则发展而来的，即运用多刀（相同或不同刀具）集中在一台机床上完成一个或几个共建的不同表面的复杂工艺过程，从而有效地提高生产率。因此，拟定工艺方案时，在保证工件质量和操作维修方面的前提下，应适当提高工序集中程度，以便减少机床台数、占地面积和节省人力，取得理想的效果。但是，工序过于集中会使机床结构台复杂，增加机床设计和制造难度，机床使用调整不便，甚至影响机床是使用性能。如刀具数过多，停机率增加，反而会影响机床生产率，切削负载过大，当工件刚性不足而产生变形会影响工件质量。因此须全面分析多方因素，合理决定工序集中程度。考虑的一般原则有如下两个方面：一是适当考虑相同类型工序的集中；
二是有相对位置精度要求的工序应集中加工。
2.确定组合机床工艺方案应注意的问题 1、按一般原则拟定工艺方案时的一些限制
(1孔间中心距的限制：根据切削扭矩计算要求，主轴轴颈和轴承外径有一最小许用尺寸；
对于螺纹孔加工还要考虑相应攻螺纹靠模的径向尺寸限制；
对于镗孔，要考虑浮动卡头和导向尺寸或刚性主轴机构尺寸限制。所以近距离孔能否在同一多轴箱上同一工位进行加工，要受各类主轴允许的最小中心距限制。
(2工件结构工艺性不好的限制：有些工件结构工艺性不好，如箱体多层壁上的同轴线的孔径中间大两头小时，则进刀困难。又如多层壁同轴孔，为便于布置中间导向装置，孔中心离箱体侧壁间距离也应足够。
2、其他应注意的问题
(1 精镗孔时用注意孔表面是否允许留有退刀刀痕。这对机床的工作循环、多轴箱和夹具结构都有影响。如果允许螺旋形刀痕时，刀具可不停转退刀；
若只允许直线形刀痕时，刀具必须停转后退刀；
如不准留有刀痕时，刀具必须先停转、定位并使刀具或工件让刀后方可退刀。当生产率许可时，刀具可按工进速度退回，这样既不留刀痕，又利于提高加工精度。
14
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(2 对互相结合的量壳体零件，均应分别从截获面加工联接孔。这样能更好的保证联结孔的位置精度，便于装配。
(3 钻阶梯孔时，应先钻大孔后钻小孔。这样可缩短钻小孔的长度，提高生产率和减少小钻头钻孔时折断的事故。
(4 平面一般采用铣削加工。但空口端面常对孔有垂直度要求而加工尺寸较小时，常用钻锪或扩锪复合刀具加工；
加工尺寸较大时常采用镗孔车端面的方法，一次加工出孔和端面。工件内端面可用径向走刀的方法加工。
(5 在制定加工一个工件的几台成套机床或流水线的工艺方案时，应尽可能使精加工集中在所有粗加工之后，以减少内应力变形影响，有利于保证加工精度。攻螺纹工序应尽量放在最后进行，以减少油腻污垢对基面的影响。
七、组合机床总体设计——三图一卡

组合机床的“三图一卡”，就是针对具体零件，在选定的工艺和结构的基础上，进行组合机床总体方案图样文件设计。其内容包括：加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸总图和编制生产率计算卡等。
1. 被加工零件工序图


1.1．被加工零件工序图的作用与内容
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。被加工零件工序图是在被加工零件图的基础上，突出本机床的加工内容，并作必要的说明而绘制的。其内容包括：
1工零件的形状和主要轮廓尺寸以及与本工序机床设计有关部位结构形状和尺寸。当需要设置中间导向时，则应把设置中间导向临近的工件内部肋、壁布置及有关结构形状和尺寸表示清楚，以便检查工件、夹具、刀具之间是否相互干涉。
2本工序所选的定位基准、夹压部位及夹紧方向。以便据此进行夹具的支承、定位、夹紧和导向等机构设计。
3本工序加工表面的尺寸、精度、表粗糙度、形位公差等技术要求以及对15
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上道工序的技术要求。
4注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。

1.2被加工零件工序图的规定几注意事项 (1 绘制被加工零件工序图的规定
为使绘制被加工零件工序图表达清晰明了，突出本工序的内容，绘制时规定：应按一定的比例，绘制足够的视图以剖面；
本工序加工部位用粗实线表示，保证的加工部位尺寸及位置尺寸数值下面画“—”粗实线，如被加工零件工序图中的13，其余部位用细实线表示；
定位符号用“表明消除自由度数量（如），夹压位置符号用“↓”。
”，并用下标数(2 绘制被加工零件工序图的注意事项
a本工序加工部位的位置尺寸应与定位基准直接发生关系。

b对工件毛坯应有要求，对孔的加工余量要认真分析。

c有特殊要求时必须注明。

2.加工示意图

1．加工示意图的作用与内容
加工示意图是在工艺方案和机床总体方案初步确定的基础上绘制的。是表达工艺方案具体内容的机床工艺方案图。它是设计刀具、辅具、夹具、多轴箱和液压、电气系统以及选择动力部件、绘制机床总尺寸联系图的主要依据；
是对机床总体布局和性能的原始要求；
也是调整机床和刀具所必需的重要技术文件。
加工示意图应表达和标注的内容有：机床的加工方法切削用量，工作循环和工作行程；
工件、刀具及导向、托架及多轴箱之间的相对位置及其联系尺寸；
主轴结构类型、尺寸及外伸长度；
刀具类型、数量和结构尺寸（直径和长度）；
接杆、浮动卡头、导向装置、攻螺纹靠模装置等结构尺寸；
刀具、导向套之间的配合，刀具、接杆、主轴之间的连接方式及配合尺寸等。
2.绘制加工示意图的注意事项
加工示意图应绘制成展开图。按比例用细实线画出工件外形。加工部位、加工表面画粗实线。必须是工件和加工方位与机床布局相吻合。为简化设计，同一多轴箱上结构尺寸完全相同的主轴（即指加工表面，所用刀具及导向，主轴及接杆等规格尺寸、精度完全相同时）只画一根，但必须在主轴上标注与工16
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件孔号相对应的轴号。一般主轴的分布不受真实距离的限制。当主轴彼此间很近或需设置结构尺寸较大的装置时，必须以实际中心距严格按比例画，以便检查相邻主轴、刀具、辅具、导向等是否相互干涉。主轴应从多轴箱端面画起；
刀具画加工终了位置。采用标准通用结构只画外轮廓，但须加注规格代号；
对一些专用结构，如专用的刀具、导向、刀杆托架、专用接杆或浮动卡头等，需用剖视图表示其结构，并标注尺寸、配合及精度。当轴数较多时，加工示意图必须用细实线画出工件加工部位分布情况简图（向视图），并在孔旁表明相应号码，以便于设计和调整机床。多面多工位机床的加工示意图一定要分工位，按每个工位的加工内容顺序进行绘制。并应画出工件在工作台上的示意图，以便清楚的看出工件及在不同工位与相应多轴箱主轴的相应位置。
3.选择刀具、导向及有关计算
(1刀具的选择 选择刀具应考虑工件的材质、加工精度、表面粗糙度、排屑及生产率等要求。只要条件允许，应尽量选择标准刀具。本到工序为一次钻直径为13mm的8个深为35mm的通孔，由参考文献⑤表4.3-9硬质合金锥柄麻花钻。孔加工刀具（钻、扩、铰等）的直径与加工部位尺寸、精度相适应，其长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端离导向套外端面30~50mm，以便利于排屑和刀具磨损后有一定的向前调整量。刀具锥柄插入接杆内长度，在绘制加工示意图时应注意从刀具总长度中减去。
(2导向结构的选择 组合机床加工孔时，除采用刚性主轴加工外，零件上孔的位置精度是主要刀具的导向装置来保证的。本到工序钻孔就采用非刚性主轴。钻孔类组合机床通常用固定式导向，其结构、尺寸规格、布置和配合选择见参考文献①表8-4、8-6。
(3确定主轴类型、尺寸、外伸长度 根据转矩，确定主轴直径，主轴转4矩T=15834.60（N*mm），由参考文献①表3-4得，dB10T，由于主轴是非刚性，所以，取0.5，B=6.2；

44dB10T6.21015834.622(mm 表3-4得，代入公式得，取d=25(mm,由表3-6得，D/d=40/28(mm,主轴外伸尺寸L=115(mm,接杆莫氏圆锥号取1。
(4选择接杆 本到工序的连接是非刚性主轴刚性连接。接杆已经标准化。选择时，其直径可根据刀具尾部的莫氏锥号和主轴头部内孔直径选取，其长度先按加工部位在外壁、加工空深最浅、孔径又最大的主轴选取，通常先按17
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最小长度选取，由此选用其它接杆，以使多轴箱端面到工件端面的距离为最小。由参考文献①表8-1可选得接杆。
(5标注联系尺寸 首先从同一多轴箱上所有刀具中找出影响联系尺寸的关键刀具，使其接杆最短，以获得加工终了时多轴箱前端面到工件端面之间所需的最小距离，并据此决定全部刀具、接杆、导向托架及工件之间的联系尺寸。主轴端部必须标注外径和孔径（D/d）、外伸长度L；
刀具结构尺寸须标注直径和长度；
导向结构尺寸须标注直径、长度、配合；
工件到夹具之间的尺寸须标注工件离导套端面的距离；
还必须标注托架与夹具之间的尺寸、工件本身以及加工部位的尺寸和精度等。
多轴箱端面到工件端面之间的距离是加工示意图上最重要的尺寸。为使所设计的机床结构紧凑，应尽量缩小这一距离。这一距离取决于两方面：一是多轴箱上刀具、接杆、主轴等结构和互相联系所需的最小轴向尺寸；
二是机床总布局所要求的联系尺寸。这两方面是相互制约的。
(6标注切削用量 各主轴的切削用量应标注在相应主轴后短。其内容包括：主轴转速n、相应刀具的切削速度v、每转进给量f0和每分钟进给量fM。v同一多轴箱各主轴的每分钟进给量是相等的，等于动力滑台的工进速度f，即fMvf。在本到工序中：n=630r/min,v=25.7m/min,f00.4mm/r, fM=252mm/min。
(7动力部件工作循环及行程的确定 动力部件工作循环是指加工时，动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置，又返回到原位置的动作过程。一般包括快速引进、工作进给和快速退等动作。有时还有中间停止、多次往复进给、跳跃进给、死挡铁停留等特殊要求。
L 1工作进给长度g的确定 组合机床有第一工作进给和第二工作进给之分。前者用于钻、扩、铰和镗孔等工序；
后者常用于钻或扩孔之后需要进行锪L平面、倒大角等工序。工作进给长度g，应等于加工部位长度L（多轴加工时LLL1LL2按长孔计算）与刀具切入长度L1和切出长度L2之和。即g= g，切入长度一般为5~10mm，根据工件端面的误差情况确定。切出长度由参考文献①表3-7可得。L2d/3(3~813/348.3(mm，取L2=8(mm。

2快速引进长度的确定 快速引进是指动力部件把刀具送到工作进给位置，其长度按具体情况确定。在加工双层或多层壁孔径相同的同轴孔系时，可18
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以采用跳跃进给加工，即在加工玩第一层壁后，动力部件再次快速引进到位，在加工第二层孔壁，以缩短循环时间。
3快速退回长度的确定 快速退回的长度等于快速引进和工作进给长度之和。一般在固定式夹具钻孔或扩孔的机床上，动力部件快速退回的行程，只要把所有的刀具都退至导套内，不影响工件的装卸就行了。但对于夹具需要回转或移动的机床，动力部件快速退回的行程必须把刀具、托架、活动钻模板及定位销都退离到夹具运动可能碰到的范围之外。
4动力部件总行程的确定 动力部件的总行程除了满足工作循环向前和向后所需的行程外，还要考虑因刀具磨损或补偿制造、安装误差，动力部件能够向前调节的距离（即前备量）和刀具装卸以及刀具从接杆中或接杆连同刀具一起从主轴孔中取出时，动力部件需后退的距离（刀具退离夹具导套外端面的距离应大于接杆插入主轴孔内或刀具插入接杆内的长度，即后备量）。因此，动力部件的总行程为快退行程与前后备量之和。

(8其它应注意的问题
1加工示意图应与机床实际加工状态一致。表示出工件安装状态及主轴加工方法。
2图中尺寸应标注完整，尤其是从多轴箱端面至刀尖的轴向尺寸链应齐全，一边于检查行程或调整机床。图中应表示出机床动力部件的工作循环图及各行程的长度。
3加工示意图有必要的说明。如被加工零件的名称
图号、材料、硬度、加工余量、毛坯要求、是否加冷却液及其它特殊的工作要求。
3.机床联系尺寸总图

1. 机床联系尺寸总图的作用与内容
机床联系尺寸总图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据的，并按初步选定的主要通用部件以及确定的专用部件的总体结构而绘制的。是用来表示机床的配置型式、主要构成及各部件安装位置、相互联系、运动关系和操作方位的总体布局图。用以检验各部件相对位置及尺寸联系能否满足加工要求和通用部件的选择是否合适；
它为多轴箱、夹具等专用部件设计提供重要依据；
它可以看成是机床总体外观图。由其轮廓尺寸、占地面积、操作方式等可以检19
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验是否适应用户场使用环境。
机床联系尺寸总图表示的内容：
1 表明机床的配置型式和总布局 以适当数量的视图（一般至少两个视图，主视图应选择机床实际加工状态），用同一比例画出各主要部件的外廓形状和相关位置。表明机床基本型式（卧式、立式或复合式、单面或多面加工、单工位或多工位）及操作者的位置等。

2 完整齐全的各部件的主要装配关系和联系尺寸、专用部件的主要轮廓尺寸、运动部件的运动极限位置及各滑台工作循环总的工作行程和前后行程备量尺寸。
3 标注主要通用部件的规格代号和电动机的型号、功率及转速，并标出机床分组编号及组件名称，全部组件应包括机床全部通用及专用零部件，不得遗漏。
4 标明机床验收标准及安装规程。
2. 绘制机床联系尺寸总图之前应确定主要内容
(1 选择动力部件 动力部件的选择主要是确定动力箱（或各种工艺切削头）和动力滑头。根据以定的工艺方案和机床配置型式并结合使用及修理等因素，确定机床为卧式单面单工位液压传动组合机床，液压滑台工作进给，选用配套的动力箱驱动多轴箱钻孔主轴。
动力箱规格与滑台匹配，其驱动功率主要依据多轴箱所需传递的切削功率来选用。在不需要精确计算多轴箱功率或多轴箱尚未设计出来之前，可按下列简化公式进行估算：
PdPq
式中Pd——消耗于各主轴的切削功率的总和，单位为kW；

——多轴箱的传动功率，加工黑色金属时取0.8~0.9，加工有色金属取0.7~0.8；
主轴数多、传动复杂时取小值、反之取大值。
n730r/min本工序中多轴箱选1TD50IV动力驱动箱q；

所以由上述公式得：
PdPq1.024810.24(kW0.8

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所以，动力机选Y160M-4型，功率为11kW 根据切削用量，计算总进给力，并根据所需的最小进给速度、工作行程、结合多轴箱轮廓尺寸，考虑工作稳定性，选用1HY50-IA型液压滑台，以及相配套的侧底座，本到工序选1CC501型。
必须注意：当某一规格的动力部件的功率或进给力不能满足要求时，但又相差不大时，不要轻易选用大一规格的动力部件，而应以不影响加工精度和效率为前提，适当降低关键性刀具的切削用量或将刀具错开加工，以降低功率和进给力。为保证机床在加工过程中进给的稳定性，选择动力部件还应考虑各刀具的合力作用点应在多轴箱和动力箱的结合面内，并进可能缩小合力作用线与滑台（或丝杠）垂直中心面之间的距离，以减少颠簸力矩。
(2 确定机床装料高度H 装料高度一般是指工件安装基面至地面的垂直距离。在确定机床装料高度时，首先要考虑人工操作的方便性；
对于流水线要考虑车间运送工件的滚道高度；
对于自动线要考虑中间底座的足够高度，以便允许内腔通过随行夹具返回系统或冷却排屑系统。其次是机床内部结构尺寸限制和刚度要求。如工件最低孔位置、多轴箱允许的最低主轴的高度和通用部件、中间底座和夹具底座基本尺寸的限制等。考虑上述刚度结构功能和使用要求等因素，新颁国家标准装料高度为1060mm，与国际标准ISO一致。实际设计时常在850~1060mm之间选取。本工序加工用单机使用的机床，工件最低孔径为129mm，滑台高度为360mm，侧底座高度为630mm，取装料高度为1040mm。

(3 确定夹具轮廓尺寸 主要确定夹具底座的长、宽、高的尺寸。工件的轮廓尺寸和形状是确定夹具底座轮廓尺寸的基本依据。具体要考虑定位、限位、夹紧机构、刀具导向装置以及夹具底座排屑和安装等方面的空间和面积需要。
夹具底座的高度尺寸，一方面要保证其有足够的刚度，同时要考虑机床的装料高度、中间底座的刚度、排屑的方便性和便于设置定位、夹紧机构。而本工序夹具体的长为855mm、宽为340mm、高为315mm。
对于较复杂的夹具，绘制联系尺寸总图之前应绘制夹具结构草图，以便于确定夹具的主要技术参数、基本结构方案及其外形控制尺寸。因此，总设计也称为“四图一卡”设计。
(4 确定中间底座的尺寸 中间底座的轮廓尺寸，在长宽方向应满足夹具的安装要求。它在加工方向的尺寸，实际以由加工示意图所确定，图中已规定21
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了机床在加工终了时工件端面距多轴箱前端面的距离，在本道工序的加工中为213.5mm。由此，根据选定的动力箱、滑台、侧底座等标准的位置关系，考虑到滑台的前备量，通过尺寸链就可以计算确定中间底座在加工方向的尺寸，本道工序前备量取20mm。算出的长度应圆整，并按R20优选系数选用。应注意，考虑到毛坯误差和装配偏移，中间底座支承夹具底座的空余边缘尺寸。当机床不用冷却液时不要小于10~15mm；
使用冷却液时不小于70~100mm。还须注意：当加工终了时，多轴箱与夹具轮廓间应有足够的距离，以便于调整和维修，并应留有一定的前备量（一般不小于15~20mm）。
确定中间底座的高度方向时，应注意机床的刚性要求、冷却排屑系统要求以及侧底座连接尺寸要求。装料高度和夹具底座要求（含支承块）确定后，中间底座的高度就已经确定，本工序中间底座的长为800mm、宽为900mm、高为630mm。由参考文献⑤表2-5以及以上材料综合可得。
(5 确定多轴箱轮廓尺寸 标准通用钻、镗类多轴箱的厚度是一定的、卧式为325mm，立式为340mm。因此，确定多轴箱的尺寸，主要是确定多轴箱的宽度B和高度H及最低主轴高度h1。如下图所示，被加工零件轮廓以点划线表示，多轴箱轮廓尺寸用粗实线表示。多轴箱宽度B、高度H的大小主要与被加工零件孔的分布位置有关，可按下列公式确定：
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，单位为mm；

b1——最边缘主轴中心至箱体外壁的距离，单位为mm；

h——工件在高度方向相距最远的两孔之间的距离，单位为mm；

h1——主轴箱最低主轴高度，单位为mm。
B和h为已知尺寸。为保证多轴箱内有足够安排齿轮的空间，推荐b1>70~100mm。多轴箱的最低主轴高度h1必须考虑与与工件最低孔位置h2、机床装料高度H、滑台高度h3、侧底座高度h4等尺寸之间的关系而确定。本道工序中，h2129(mm，H=1040(mm,h3360(mm, h4630(mm。对于卧式组合机床，h1要保证润滑油不致从主轴衬套出泄露到箱外，推荐h1>85~140mm。本道工序的计算如下：
h1=h2H(0.5h3h4
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=129+1040-（0.5+360+630）=178.5mm 若取b170.5mm，则可求出多轴箱的轮廓尺寸；

Hh1hb1178.523770.5486mmBb2b1358.03270.5499.03mm
由此按通用箱体系列尺寸标准，选定多轴箱廓尺寸，本道工序为BH500mm500mm。
2. 绘制机床联系尺寸总的注意事项
机床联系尺寸总图应按机床加工终了状态绘制。图中应画出机床各部件 的长、宽、高方向的相对位置联系尺寸及动力部件退至起始位置尺寸（动力部件起始位置画虚线）；
画出动力部件的总行程和工作循环图；
应注明通用部件的型号、规格和电动机的型号、功率及转速；
对机床各组成部分标注分组编号。
当工件上加工部位对工件中心不对称时，应注明动力部件中心线同夹具中心线的偏移量，图中的偏移量为793.5mm。对机床单独安装的液压站和电器控制柜及控制台等设备也应确定安装位置。绘制机床联系总图时，各部件应严格按同一比例绘制，并仔细检查长、宽、高三个坐标方向的尺寸链均要封闭。在机床尺寸联系总图中，高度方向的尺寸链应封闭，即工件安装后其最低孔轴的中心线与地面的距离（等于装料高度H和工件最低孔与夹具安装基面间距之和），必须与多轴箱相应的最低主轴轴线与地面的间距相等，即应满足下列等式：
Hh2h4h30.5h
（1040+129）mm=（630+360+0.5+178.5）mm=1169mm 同样，机床加工方向从工件中心到夹具、多轴箱滑台、再由滑台返回到滑座前端、侧底座、中间底座、工件中心的尺寸链也应封闭。
3. 机床分组
为了便于设计和组织生产，组合机床各部件和装置按不同的功能划分编组。组号划分规定如下：
1）第10～19组——支撑部件。一般由通用的侧底座、立柱及其底座和专用中间底座等组成。
2）第20～29组—─夹具及输送设备。夹具时组合机床主要的专用部件，常编制为20组，包括工件定位加紧及固定导向部分。对于一些独立性较强的23
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活动钻模板、攻螺纹模板、自动夹压机构、自动上下料装置等常单独编组。移动工作台、回转台等输送设备，如果属通用部件，则可纳入夹具组，明细表中列出通用部件型号即可，如果专用则单独成组编号。
3）第30～39组——电气设备。电气设计常编为30组，包括原理图、连线图和安装图等设计，专用操作台、控制柜等另编组号。
4）第40～49组——传动装置。包括机床中所有动力部件如滑台、动力箱等通用部件，编号为40组，其余须修改部分内容或专用的传动设备则单独编组。
5）第50～59组——液压和气动装置。
6）第60～69组——刀具、工具、量具和辅助工具等。

7）第70～79组——多轴箱及其附属部件。

8）第80～89组——冷却、排屑及润滑装置。
9）第90～99组——电气、液压、气动等各种控制挡铁。

4. 机床生产率卡计算
根据加工示意图所确定的工作循环及切削用量等，就可以计算机床生产率并编制生产率计算卡。生产率计算卡是反映机床生产节拍或实际生产率和切削用量、动作时间、生产纲领及负荷率等关系的技术文件。它是用户验收机床生产效率的重要依据。
1. 理想生产率Q 理想生产率Q（单位为件/h）是指完成年生产纲领A（包括备品及废品）所要求的机床生产率。它与全年工时总数tk有关，一般情况下，单班制tk取2350h,则
QAtk20000/23508.51（件/h）
2.实际生产率Q1
实际生产率Q1（单位为件/h）是指所设计机床每小时实际可生产的零件数量。即
Q160T单 式中
T单——生产一个零件所需的时间（min），前面已经计算出。
Q160T单=60/5.8410.27（件/h）
Q1Q,满足理想生产率的要求。
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3.机床负荷率负
当Q1Q时，机床负荷率为二者之比。即
负=QQ1=8.51/10.27=0.829 组合机床的负荷率一般为0.75~0.9，满足要求。

填写组合机床生产率计算卡。
八、组合机床多轴箱的设计
1.多轴箱的基本结构及表达方法
多轴箱是组合机床的重要专用部件。它是根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置、切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件。其动力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装于动力滑台，可完成钻、扩、铰、镗孔等加工工序。
多轴箱一般具有多根主轴同时对一列孔系进行加工。但也有单轴的，用于镗孔居多。
多轴箱按结构特点分为通用（即标准）多轴箱和专用多轴箱两大类。前者结构典型，能利用通用的箱体和传动件；
后者结构特殊，往往需要加强主轴系统刚度，而使主轴及某些传动件必须专门设计，故专用多轴箱通常是指“刚性主轴箱”，即采用不需刀具导向装置的刚性主轴和用精密滑台导轨来保证加工孔的位置精度。通用多轴箱则采用标准主轴，借助导向套引导来保证被加工孔的位置精度。通用多轴箱又分为大型多轴箱和小型多轴箱，这两种多轴箱的设计方法基本相同。
1.1多轴箱的组成
大型通用多轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。其中箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零件；
主轴、传动轴、手柄轴、传动齿轮、动力箱或电动机齿轮等为传动类零件；
叶片泵、分油器、注油标、排油塞、油盘（立式多轴箱不用）和防油套等为润滑及防油元件。
在多轴箱箱体内腔，可以安排两排32mm宽的齿轮或三排26mm宽的齿轮；
箱体后壁和后盖之间可安排一排（后盖用90mm厚时）或两排（后盖用125mm）24mm宽的齿轮。
1.2多轴箱总图绘制方法的特点
(1 主视图 用点划线表示齿轮节圆，标注齿轮齿数和模数，两啮合齿25
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轮相切处标注罗马字母，表示齿轮所在排数。标注各轴轴号及主轴和驱动轴，液压泵的转速和转向。
(2 展开图 每根轴、轴承、齿轮等组件只画轴线上边或下边（左边或右边）一半，对于结构尺寸完全相同的轴组件只画一根，但必须在轴端注明相应的轴号；
齿轮可以不按比例绘制，在图形一侧用数码箭头标明齿轮所在排数。
2.通用多轴箱的设计
目前多轴箱设计有一般设计法和电子计算机辅助设计法两种。我们采用的是传统的一般的设计法。一般设计法的顺序是：绘制多轴箱设计原始依据图；
确定主轴结构，轴颈及齿轮模数；
拟定传动系统；
计算主轴、传动轴坐标（也可以用计算机计算和验算箱体轴孔的坐标尺寸），绘制坐标检查图；
绘制多轴箱总图，零件图及编制组件明细表。具体内容和方法简述如下：
2.1 绘制多轴箱的原始依据
多轴箱设计原始依据图是根据“三图一卡”绘制的。其主要步骤如下：
(1 根据机床联系尺寸图，绘制多轴箱外形，并标注轮廓尺寸及与动力箱驱动轴相对位置尺寸。
(2 根据联系尺寸图和加工示意图，标注所有主轴位置尺寸及工件与主轴、主轴与驱动轴的相关位置尺寸。在绘制主轴位置时，要特别注意：主轴和被加工零件在机床上是面对面安放的，因此，多轴箱主视图上的水平方向尺寸与零件工序图上的水平方向正好相反；
其次，多轴箱上的坐标尺寸基准和零件工序图上的基准经常不重合，应根据多轴箱与被加工零件的相对位置找出统一基准，并标出相对位置关系尺寸，然后根据零件工序图各孔位置尺寸，算出多轴箱上各主轴坐标值。
(3 根据加工示意图标注各主轴转速及转向：主轴逆时针转向（面对主轴看）可不标，只注明顺时针转向。
(4 列表标明各主轴的工序内容、切削用量及主轴外伸尺寸等。

(5 标明动力部件型号及性能参数等。
下图所示为单面卧式钻孔组合机床多轴箱设计原始依据图。

2.2主轴、齿轮的确定及动力计算 1.主轴形式和直径、齿轮模数的确定
主轴的型式和直径，主要取决于工艺方法、刀具主轴连接结构、刀具的26
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进给抗力和切削转矩。如钻孔时常采用滚珠轴承主轴；
扩、镗、铰孔等工序常采用滚锥轴承；
主轴间距较小时常采用滚针轴承主轴。滚针轴承精度较低、结构刚度及装配工艺性都较差，除非轴距限制，一般不选用。攻螺纹主轴因靠模杆在主轴孔内作轴向移动，为获得良好的导向性，一般采用双键结构，不用轴向定位。
主轴直径按加工示意图所示主轴类型及外伸尺寸可初步决定。传动轴的直径也可参考主轴直径大小初步选定。待齿轮传动系统设计完后再验算某些关键轴颈。
齿轮模数m（单位为mm）一般用类比法确定，也可以按公式估算，即：
m(30~323Pzn 式中 P——齿轮所传递的功率，单位为kW；

Z——一对啮合齿轮中的小齿轮齿数；

N——小齿轮的转速，单位为r/min。
多轴箱中的齿轮模数常用2、2.5、3、3.5、4几种。为便于生产，同一多轴箱中的齿轮模数规格最好不要多于两种。
1. 多轴箱所需动力的计算
多轴箱的动力计算包括多轴箱所需的功率和进给力两项。

传动系统确定之后，多轴箱所需功率Pn多轴箱按下列公式计算：
ni1P多轴箱= P切削+ P空转+ P损失=P切削i+ P空转i+ P损失i
i1i1n式中 P P P所以P切削——切削功率，单位为KW；

空转——空转功率，单位为KW；

——与负荷成正比的功率损失，单位为KW。
切削损失多轴箱= P+ P空转+ P损失=P切削i+ P空转i+ P损失i
i1i1i1nnn =8*(1.024+0.073+1.024*1%=8.86(kW 每根主轴的切削功率，由选定的切削用量按公式计算或查图表获得；
每根轴的空转功率，参考文献①，查表4—6确定；
每根轴上的功率损失，一般可选取所传递功率的1％. 多轴箱所需的进给力Fn多轴箱（单位为N）可按下列公式计算：
F多轴箱=Fi
i1式中Fi——各主轴所需的轴向切削力（详见参考文献①，表6—20）单位为N。
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实际上，为克服滑台移动所引起的摩擦阻力，动力滑台进给力应大于F所以 F多轴箱多轴箱
=Fi=8*4092.92=32743.36（N）
i1n2.3多轴箱传动设计
多轴箱传动设计，是根据动力箱驱动轴位置和转速、各主轴位置及其转速要求，设计传动链，把驱动轴与各主轴连接起来，使各主轴获得预定的转速和转向。
1.对多轴箱传动系统的一般要求
1在保证主轴的刚度、强度、转速和转向的条件下，力求使传动轴和齿轮的规格、数量为最少。为此，应尽量用一根中间传动轴带动多根传动轴，并将齿轮布置在同一排上。当中心距不符合标准时，可采用变位齿轮或略微改变传动比的方法解决。
2尽量不用主轴带动主轴的方案，以免增加主轴负荷，影响加工质量。遇到主轴分布较密，布置齿轮的空间受到限制或主轴负荷较小、加工精度要求不高时，也可以用一根强度较高的主轴带动1～2根主轴的传动方案。
3为使结构紧凑，多轴箱内齿轮副的传动比一般要大于1/2（最佳传动比为1～1/1.5），后盖箱内齿轮传动比允许取至1/3～1/3.5；
尽量避免用升速传动。当驱动轴转速较低时，允许先升速后再降一些，使传动链前面的轴、齿轮
转矩较小，结构紧凑，但空转功率随之增加，故要求升速传动比小于等于2；
为使主轴上的齿轮不过大，最后一级经常采用升速传动。
4用于粗加工主轴上的齿轮，应尽可能设置在第Ⅰ排，以减少主轴的扭矩变形；
精加工主轴上的齿轮，应设置在Ⅲ排，以减少主轴端的弯曲变形。
5多轴箱内具有精加工主轴时，最好从动力箱驱动轴齿轮传动开始，就分两条传动路线，以免影响加工精度。
6刚性镗孔主轴上的齿轮，其分度圆直径要尽可能大于被加工孔的孔径，以减少振动，提高运动平稳性。
7驱动轴直接带动的转动轴数不能超过两根，以免给装配带来困难。

多轴箱传动设计过程中，当齿轮排数Ⅰ～Ⅳ排不够用时，可以增加排数，如在原来Ⅰ排齿轮的位置上排两排薄齿轮（其强度应满足要求）或在箱体与前盖之间增设0排齿轮。
2.拟定多轴箱传动系统的基本方法
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拟定多轴箱传动系统的基本方法:先把全部主轴中心尽可能分布在几个同 心圆上，在各个同心圆的圆心上分别设置中心传动轴；
非同心圆分布的一些主轴，也宜设置中间传动轴（如一根传动轴带两根或三根主轴）；
然后根据已选定的各中心传动轴再取同心圆，并用最少的传动轴带动这些中心传动轴；
最后通过合拢传动轴和动力箱驱动轴连接起来。
(1 将主轴划分为各种分布类型 被加工零件上的加工孔的位置分布是多种多样的，但大致可以归纳为：同心圆分布、直线分布和任意分布三种类型。因此，多轴箱上主轴分布相应分为这三种类型。
(2 确定驱动轴转速转向及其在多轴箱上的位置 驱动轴的转速按动力箱型号选定；
当采用动力滑台时，驱动轴旋转方向可以任意选择；
动力箱与多轴箱连接时，应注意驱动轴中心一般设置于多轴箱箱体中心线上，其中心高度则决定于所选动力箱的型号规格。驱动轴中心位置机床联系尺寸图中已经确定。本设计所选的多轴箱规格为500x500，所以，驱动轴的中心位置已经确定，即距多轴箱底部的距离为199.5mm,在多轴箱宽度方向的中心线上。
(3 用最少的传动轴及齿轮副把驱动轴和各主轴连接起来 在多轴箱设计原理图中确定了各主轴的位置、转速和转向的基础上，首先分析主轴的位置，拟定传动方案，选定齿轮齿轮模数（估算或类比），在通过“计算、作图和多次试凑”相结合的方法，确定齿轮齿数和中间传动轴的位置及转速。

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