精鏜6102箱蓋凸輪軸孔專用組合機(jī)床的設(shè)計(jì)

敖林喆　曾慶偉

摘 要：本設(shè)計(jì)說明組合機(jī)床的開發(fā)流程，組合機(jī)床是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)零件，按照特殊的外形以及專門加工的方法所開發(fā)的特殊的部分以及夾緊道具，由這些零件構(gòu)成了完全自動(dòng)以及非完全自動(dòng)的特殊的工作母機(jī)，和以前的工作母機(jī)比較，組合機(jī)床具有生產(chǎn)速度高、精確度高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；設(shè)計(jì)；過程；功能；夾具

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.003

本文主要內(nèi)容包括四大部分：加工工件的特性、外形和特殊條件，完成工作母機(jī)總體結(jié)構(gòu)的選型。找出了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)零件和一些專門的零件之間的聯(lián)系，切削工具的方向?qū)Ш?，?jì)算了這個(gè)工作母機(jī)的工作效率，找出了工作母機(jī)的各個(gè)部位尺寸之間的關(guān)系，并且畫出了加工過程的大致圖。進(jìn)行了工作母機(jī)的各部件設(shè)計(jì)，具有合理的傳動(dòng)布局，軸和齒輪之間不影響各自工作，保證傳動(dòng)平穩(wěn)精確。完成專用主軸的設(shè)計(jì)，選擇合適的電機(jī)和軸承等。保證運(yùn)動(dòng)的平衡，循環(huán)和準(zhǔn)確性，采用液壓控制，并完成液壓裝置的設(shè)計(jì)。

1 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)

（1）組合機(jī)床方案的制定。組合的工作母機(jī)的加工零件加工效果、工作效率以及工作母機(jī)的布置和加緊工具的形狀設(shè)計(jì)是由零件加工工藝來決定的。仔細(xì)的觀察所繪的零件圖，自己本人去制造的地方觀察我們需要制造的工件的制造要求以及制造特點(diǎn)，還有制造現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境和設(shè)施，這樣我們才能夠設(shè)計(jì)出一個(gè)符合要求的加工方法。

（2）選擇組合工作母機(jī)的布置方式。制造機(jī)床方案的主要依據(jù)是被加工工件應(yīng)在組合工作母機(jī)上組合機(jī)床上達(dá)成的工作順序和需要確保的處理精確程度。鏜孔組合機(jī)床的加工精度較高，適用于鏜6102箱蓋凸輪軸鏜孔。為了加工出表面粗糙度為Ra1.6um的孔，機(jī)床采用尾置式齒輪動(dòng)力裝置，進(jìn)給采用液壓系統(tǒng)。利用了加強(qiáng)最初加工精確程度以及零件位置確定標(biāo)準(zhǔn)的精確程度來降低加緊以及擠壓的形狀的變化等多種方法。

2 鏜孔專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)

（1）夾具運(yùn)動(dòng)方向的個(gè)數(shù)。為了保證鏜孔的加工余量均勻。使用止動(dòng)口以及面進(jìn)行位置確定，這樣就去掉了5個(gè)可移動(dòng)方向，其余的可移動(dòng)方向是由一個(gè)與之連接的銷來對(duì)其進(jìn)行位置確定。在對(duì)加工零件通過絲桿加緊之后，然后去掉之前用來定位的銷，接著就能夠?qū)ζ涮幚怼?/p>

（2）確定切削量和選擇刀具。對(duì)這兩個(gè)量的的確定需要根據(jù)其相應(yīng)的技術(shù)設(shè)計(jì)手冊(cè)來完成。根據(jù)相應(yīng)的要求可以了解到在加工過程中相應(yīng)設(shè)備的量的控制分別是切削速度、進(jìn)給量以及滑臺(tái)進(jìn)給速度v（100-150）、f（0.5-1.5）、v（400-1000）考慮到在加工中零件的材料要求，其道具的制造材料為高速鋼，再加工過程中刀具與工件的相對(duì)速度值為120，那么這時(shí)候液壓滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速率為f×n，n的大小可由式求得大小為那么進(jìn)動(dòng)量是。

（3）夾緊力。在進(jìn)行安裝的時(shí)候需要用螺栓來對(duì)其部件進(jìn)行緊固，緊固的時(shí)候使用的工具為手動(dòng)的扳手，根據(jù)上面的設(shè)計(jì)要求，選擇的的螺栓，使用的扳手不能太長(zhǎng)也不能太短，太長(zhǎng)會(huì)施加的力過于的大，太小就會(huì)導(dǎo)致在安裝過程中難度加大。因此選擇扳手的長(zhǎng)度。經(jīng)過計(jì)算符合設(shè)計(jì)要求。

3 主軸箱設(shè)計(jì)

（1）專用主軸箱設(shè)計(jì)。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的主軸箱不能夠滿足加工工藝的要求，或難以保證精度時(shí)，就應(yīng)設(shè)計(jì)專用的主軸箱和專用頭，在組合機(jī)床及自動(dòng)線上。通過足夠的事先考察，依據(jù)形象的事實(shí)例子，設(shè)計(jì)主軸箱箱體。對(duì)箱體可能會(huì)承受較大的力的部位要合適的增大其剛度，相反的，在受力較小的部位可以適當(dāng)?shù)臏p小箱體的厚度。此外主軸上承受的力應(yīng)該以最快的速度傳遞到箱體。所以形成前部支撐且受沿軸方向的力和徑向力的軸承，盡可能的使它位于主軸的前部。在另一方面為了縮短前軸承至鏜刀（加工部位）的距離，對(duì)于剛性主軸箱來說可以不用前蓋。

（2）電動(dòng)機(jī)的選擇。根據(jù)電源、工作條件和載荷特點(diǎn)，可以來選擇電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式。一般我們應(yīng)選用交流電動(dòng)機(jī)。Y系列的電動(dòng)機(jī)是80年代的產(chǎn)品，具有高效、節(jié)能、振動(dòng)小、噪聲小和運(yùn)行安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，電動(dòng)機(jī)的功率等級(jí)和安裝的尺寸應(yīng)該符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，使它能夠應(yīng)用在不具有特定需求的各種不同機(jī)械設(shè)備。根據(jù)工作機(jī)容量的需要來確定電動(dòng)機(jī)的容量。如果所選電機(jī)的容量過大，相應(yīng)的成本會(huì)增大，若選用的電機(jī)容量不足，工作機(jī)的正常工作將不能得到保證，若電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的處于過載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)熱量過大而過早損壞。

（3）齒輪的設(shè)計(jì)及參數(shù)的確定。機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最普遍的一種傳動(dòng)是齒輪傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)主要優(yōu)點(diǎn)是：傳動(dòng)的效率高，安全性好，壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)較為緊湊，傳動(dòng)比能保持在很精準(zhǔn)的狀態(tài)。齒輪傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)為：齒輪在制造時(shí)，其精度要求高，費(fèi)用昂貴，低精度時(shí)振動(dòng)和噪聲大，軸間距離較大的傳動(dòng)不適合使用。

（4）齒輪的設(shè)計(jì)。選擇齒輪的材料，均選用45鋼，齒輪精度取為8級(jí)，齒輪的輪齒表面粗糙度設(shè)置為。對(duì)于齒面較軟的齒輪，在閉式空間進(jìn)行傳動(dòng)的設(shè)計(jì)分析，由于齒面較軟這種輪齒易出現(xiàn)表面區(qū)域腐蝕，在考慮表面區(qū)域腐蝕的同時(shí)也需要考慮其運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)狀態(tài)，設(shè)計(jì)時(shí)選取的齒數(shù)要多一些z=33，其對(duì)應(yīng)的與之嚙合的齒輪齒數(shù)等于選取齒數(shù)與傳動(dòng)比的乘積結(jié)果為68。

4 結(jié)論

本課題設(shè)計(jì)的組合機(jī)床，在設(shè)計(jì)過程中針對(duì)存在的問題進(jìn)行了攻克，保證了被加工的孔的加工精度同時(shí)主要完成了以下工作：

（1）對(duì)加工工藝進(jìn)行了分析研究，明確了加工的技術(shù)要求和工藝要點(diǎn)。（2）恰當(dāng)?shù)剡x擇了機(jī)床的切削參數(shù)，動(dòng)力頭及液壓滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。（3）采用液壓滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭和多軸箱實(shí)現(xiàn)進(jìn)給，驅(qū)動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)兩工位運(yùn)動(dòng)。制定了液壓滑臺(tái)的進(jìn)給工作循環(huán)。經(jīng)分析證明可以滿足工藝要求。（4）設(shè)計(jì)了穩(wěn)定可靠的多軸箱和鉆模板，從而保證了被加工孔的精度要求。設(shè)計(jì)的鏜孔專用機(jī)床，在保證了加工孔的生產(chǎn)質(zhì)量同時(shí)，提高工效在3倍以上，加工成本大幅度下降，適應(yīng)生產(chǎn)需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]甄秀仙，陳慶雪.精鏜孔機(jī)床用快捷對(duì)刀儀[J].科技風(fēng)，2014（17）

：17.

[2]王云，武美萍，左曉芳.TK69落地銑鏜床滑枕熱力學(xué)性能分析及實(shí)驗(yàn)研究[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2015（01）：34-37+41.

[3]程權(quán).缸體曲軸孔和凸輪軸孔的加工方法[J].柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造，2014（04）：38-41.

[4]周有華，潘繼超，洪達(dá)毅，鄭澤鴻，周堅(jiān).軸承座球面孔鏜床的改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].軸承，2015（03）：23-29.

[5]張改蓮.雙面單工液壓傳動(dòng)組合機(jī)床的PLC控制改造[J].機(jī)電一體化，2015（03）：57-58+67.

[6]鄒鵬舉.輪轂精鏜夾具改進(jìn)[J].機(jī)械工程師，2015（05）：256-257.