刘雷：轴承座（1）4×M5螺纹底孔加工专机总体结构、夹具及其液压系统设计
差配合，导套的长度，导套离工件端面的距离）。
查表3-1选取导向的长度L1=4d=20mm,导套离工件端面的距离L2=d=5mm，查表3-2选取导向装置的配合D(H7/g6)，D1(H7/js6)，d（G7）。
3.2.2 夹具设计
本夹具是工序XIV钻4×M5螺纹底孔的专用夹具，在卧式组合机床上加工，所设计的夹具装配图如图3-3所示。
a. 定位方案 工件以底面C和两Φ10销孔为定位基准，采用一面两销的方案限制了工件的六个自由度，属于完全定位。
b. 夹紧机构 根据生产率要求，采用动作较快的液压夹紧方式。通过活塞杆推动铰接在夹具体上的压板夹紧工件，操作完全自动化，提高了生产效率，同时降低了工人的劳动强度。
c. 对刀装置[5] 采用适于大批大量生产的快换钻套，H7/g6配合。钻套导向长度H：钻孔深度大于2倍直径时，H=(1.2-2.5)D=6-12.5mm, 取H=10mm。钻套端面与工件表面的距离h：钻削铸铁时，h=(0.3-0.6)D=1.5-3mm,取h=3mm。
图3-3 轴承座夹具装配图
Figure3-3 clamp assembly drawing for bearing seat
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d. 钻模板的选择和连接方式 选择固定钻模板与夹具体通过螺纹连接成一体。 e. 夹具体 工件的定位元件和夹紧元件由夹具体连接起来，两个夹紧液压缸镶嵌在夹具体中，综合考虑各种因素后设计的夹具体如图6-3所示。
f. 使用说明 安装工件时，液压缸活塞杆处于最低处，待工件安装在夹具体上之后，液压油泵工作，活塞杆伸出，推动压板夹紧工件。工件加工完成后，通过行程开关发送的执行信号，驱动活塞杆缩回，压板由于自重松开工件。
3.2.3 初定主轴尺寸，外伸长度和选择接杆
a主轴直径的确定
d?B4M100 （3-1）
式中，d—轴的直径（mm）；
M???? （3-2） Wp M—轴所传递的转矩（N·mm）；
Wp—轴的抗扭截面系数（mm3），实心轴的Wp=0.2d3； [τ]—许用剪应力（N/mm2）；
B—系数。当材料的剪切弹性模量G=8.10×104N/mm2时，B值如表。
[Φ]( °/m)
5.2
1/4 7.3
1/2 6.2
1 5.2
主轴与刀具非刚性联接（连杆联接），M=702N·mm，[Φ]=0.5°/m,由公式3-1得，
3702W?0.2dpmm，=2129.6，d?6.24?10.10mm。验证公式3-2，由M=702N·
100[τ]=0.9[σ]=0.9×200 MPa=180MPa知702/2129.6=0.33<180,故所选直径合格。
b确定主轴外伸尺寸
由初定的主轴直径d=10.10mm，据表3-3，确定主轴尺寸 D/d1=22/14 , L=85mm 式中，D—主轴直径
d1—主轴内孔直径 L—主轴外伸尺寸
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图3-4 组合机床用接杆
Figure3-4 Arbors used in modular machine tool
表3-3 通用钻削类主轴的系列参数
Table 3-3 Series of parameters of general drilling spindle
主轴外伸 短主轴
前、后支撑均为圆锥滚子
轴承的短主轴
前、后支撑均为圆锥滚子
轴承的长主轴
长主轴
前支撑为推力球轴承和向心球轴承或圆锥滚子
轴承的主轴
前、后支撑均为推力球轴
承和无内圈滚子轴承的
主轴
22/
主轴外伸尺寸(mm)
L
接莫氏圆锥号
85 1
115 115 115 115 135 135 135
1,2,1,2
3
2,3
2,3
3,4
4,5
4,5
D/d1
14
20
26
36
36
44
60
60
30/
38/
50/
50/
65/
80/
90/
15
20
25
30
35
40
20
15
20
25
30
35
40
12
20
25
30
35
40
50
60
7
25
30
35
40
50
60
6
主轴类型
主轴直径
种数
c接杆的选择
因为本设计采用的是莫氏锥柄号为1的莫氏锥柄麻花钻，主轴直径为22，查表3-4，
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D=14mm<22mm，符合要求，选择接杆：1-200 T0635-01。
表3-4 组合机床用接杆
Table3-4 Arbors used in modular machine tool 莫氏圆
接杆号 1 2 3
T20×2
4
2
5 6 7
T26×2
8 9 10
2
11
T36×3
12 13
3
14
T44×3
15
B
38 32
65
270~530
130
75
A
32
14
36
255~540
B
30
50
250~540
3 2
A
30 34 26
2
230~520
70
250~540
1
B
30
12
20 24
38
230~520
110
215~510
65
24
230~510
D×P
锥号
T14×2
1
A
20 18
215~500
22
30
1
23
10
185~485
85
类型
D1
D2
B
B1
L
l
L1
3.2.4 确定动力部件的工作循环及工作行程
由于加工的是螺纹底孔，确定动力部件的工作循环方式为：
快速引进—工作进给—快速退回
a工作进给长度
L工=工件加工部位长度L+刀具切入长度（5-10mm）+刀具切出长度L2（盲孔L2=0）=12+8=20mm 考虑到钻套[7]，取L工=45mm。 b快速退回长度
结合主轴外伸长度，莫氏锥柄麻花钻尺寸和工作进给长度取L快退=110mm，
L快退=L快进+L工进=155mm
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c动力部件总行程的长度
L总=L前备（20）+L后备（35）+L快退=210mm
最终确定的加工示意图如图3-5所示。
图3-5 组合机床加工示意图
Figure3-5 process diagram for modular machine tool
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