毕业设计(论文) 汽车后桥壳镗孔车端面专用机床设计-花键轴的三维实体设计
铰孔和镗孔也不宜集中在同一主轴箱上完成,因为铰孔用低转速、大进给量切削,而镗孔则用高转速、小进给量切削,会使主轴箱设计困难。
4、定位基准及夹紧点的选择原则
粗基准的选用要求是:保证能迅速可靠地加工出精基准;保证各加工表面有足够的加工余量,并尽量使主要加工表面加工余量均匀;保证各加工表面与不加工表面之间的相互位置精度。同时须考虑定位准确、夹紧可靠、夹具结构简单、操作方便。因此,应选择毛坯上平整、光洁、尺寸较大、没有浇口、冒口的不加工表面或加工余量小的表面作粗基准。
箱体类和法兰类零件一般选择“一面两孔”为精定位基准;轴类零件一般选择V形块定位,且在加工过程中应尽量使用统一的精基准。同时应注意组合机床多刀、多面、多工位加工的特性。选择定位基准和夹紧部位时,应使工件有较多的敞开面,以利于加工。另外,还应注意组合机床加工时切削力大、工件受力方向经常改变的特点,结合工件、夹紧刚度的因素,慎重地选择夹紧点。
如上图2.1所示。这次的加工工件毛坯为Q235无缝钢管,选择外圆柱表面为工艺基面,采用双短V形块定位,既能满足粗精基准的不同定位,也可满足不同管体长度的调节。加工部位表面粗糙度为3.2m,尺寸精度为0.1mm,要求较低(相当于910级精度),粗镗的表面粗糙度都能达到3.2m,一般粗镗孔的尺寸精度能达到6级左右,固只需对其进行粗镗工序。
下面介绍一下组合机床所能达到的加工精度 1、孔的同轴度
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当用一把刀杆从一边进行精加工时,在1000毫米以内长度上的几个孔的不同轴度可以保证在0.0150.04毫米以内;当从两边对同一轴线上的几个孔进行加工时,其不同轴度可以保证在0.050.08毫米以内,个别情况下有达到0.03毫米的。
2、孔的位置精度
孔的位置精度即孔和孔与基面相互之间的位置尺寸精度。采用固定式夹具精镗孔时可以达到0.05㎜,个别的可达±0.02㎜。其他加工方法可以达到±0.05㎜。钻孔的位置精度一般可以达到±0.2㎜,若导向装置精度高,距工件近时,可达到±0.10.15㎜;螺孔的位置精度可以达到±0.25㎜,较好时可达±0.15㎜。
3、止口深度
采用多轴加工,动力头在死挡铁上停留的方法,能达到±0.150.25㎜;采用特殊结构,单轴进给,加工到终点挡块顶在工件的表面上,一般可以达到0.080.10㎜,有时能保证在0.020.045㎜以内。 3.2.2、专用机床的组成、类型
1、机床的组成
机床主要由滑台、镗削头、夹具、多轴箱、动力箱、立柱、立柱底座、中间底座、以及控制部件和辅助部件等组成.其中夹具和多轴箱是按加工对象设计的专用部件,其余为通用部件。
1)动力部件 动力部件是机床的主要部件,它为刀具提供主运动和进给运动.运动部件包括动力滑台及其相配套使用的动力箱和各种单轴工艺头,如铣削头、钻削头、镗孔车端面等,其他部件均以选定的动力部件
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为依据来配套选用。
2)支承部件 支承部件是机床的基础部件,它包括侧底座、立柱、立柱底座和中间底座等,用于支承和安装各种部件。机床各种部件之间的相对精度、机床的刚度主要由支承部件保证。
3)输送部件 输送部件用于带动夹具和工件的移动和转动,以实现工位的变换,因此,要求有较高的定位精度.输送部件主要有移动工作台和回转工作台。
4)控制部件 控制部件用于控制机床按预定的加工程序进行循环工作,它包括可编程序控制器(PLC)、各种液压元件、操纵版、控制档铁和按钮台等。
5)辅助部件 辅助部件包括用于实现自动夹紧工作的液压或气动装置、机械扳手、冷却和润滑装置、排屑装置以及上下料的机械手等。
加工时,刀具由电动机通过动力箱、多轴箱驱动做旋转主运动,并通过各自的滑台带动做直线进给运动。
2、专用机床的类型
根据大型机床的配置形式,可将专用机床分为有固定夹具的专用机床、具有移动夹具的多工位专用机床和转塔式专用机床三类。
按照组成部件的配置形式及动力部件的进给方向,单工位专用机床又可分为卧式、立式、倾斜式和复合式四种类型。
1)卧式专用机床 卧式专用机床的刀具水平布置,动力部件沿水平方向进给。按加工要求的不同,可配置成单面、双面或多面的形式。
2)立式专用机床 立式专用机床的刀具垂直布置,动力部件沿垂直
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方向进给。一般只有单面配置一种形式。
3)倾斜式专用机床 倾斜式专用机床的动力部件倾斜布置,沿倾斜方向进给。可配置成单面、双面或多面的形式,以加工工件上的倾斜表面。 3.3、机床的配置形式个结构方案
通常,在确定工艺方案的同时,也就大体上确定了机床的配置形式和结构方案。但是还要考虑下列因素的影响。
1、加工精度的影响
工件的加工精度要求,往往影响机床的配置形式和结构方案。例如,加工精度要求高时,应采用固定夹具的单工位专用机床;加工精度要求较低时,可采用移动夹具的多工位专用机床;工件各孔间的位置精度要求高时,应采用在同一工位上对各孔同时精加工的方法;工件各孔间同轴度要求较高时,应单独进行精加工等等。
2、工件结构状况的影响
工件的形状、大小和加工部位的结构特点,对机床的结构方案也有一定的影响。例如,对于外形尺寸和质量较大的工件,一般采用固定夹具的单工位机床;对多工序的中小型零件,则宜采用移动夹具的多工位机床;对于大直径的深孔加工,宜采用具有刚性主轴的立式机床等。
3、生产率的影响
生产率往往是决定采用单工位机床、多工位机床还是机床自动线的重要因素。例如,从其它因素考虑应采用单工位机床,但由于满足不了生产率的要求,就不得不采用多工位机床,甚至用自动线来进行加工。而在选择多工位机床时,还要考虑工位数不超过3个,并能满足生产率的要求
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时,应选用移动工作台机床;工位数超过4个时,才选用回转工作台或鼓轮式机床。
4、现场条件的影响
使用机床的现场条件对机床的结构方案也有一定的影响。例如,使用单位的气候炎热,车间温度过高,使用液压传动机床不够稳定,则宜采用机械传动的结构形式;使用单位的刃磨刀具、维修、调整能力以及车间布置的情况,都将影响机床的结构方案。
5、其他因素
被加工零件的大小加工部位形状等在很大程度上决定了机床的配置型式。一般来说,机床的配置型式主要有卧式和立式两种。卧式机床床身由滑座、侧底座及中间底座组成。其优点是加工和装配工艺性好,无漏油现象;同时,安装、调试与运输也都比较方便;而且,机床重心较低,有利于减小振动。其缺点是削弱了床身的刚性,占地面积大。卧式机床大多数用来加工孔中心线与定位基准面平行又需要由一面或几面同时加工的零件,一些在立式机床上安装不方便或者受到高度限制的细长工件也宜采用卧式机床加工,立式机床床身由滑座、立柱及立柱底座组成。其优点是占地面积小,自由度大,操作方便。其缺点是机床重心高,振动大。立式机床适用于加工定位基准是水平的,而加工的部位垂直于定位基准的工件。
此外,由于此次加工的工件长度较大,从装夹的角度来看,卧式平放比较方便,也减轻了工人的劳动强度。考虑汽车桥壳轴位置加工精度要求较高,同时又配合有镗孔等工艺,设计机床时选择有移动夹具的专用机床,整个轴的同轴度要求也高,因此采用单个轴箱从管体单侧镗削。
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