64 组合机床设计 总体设计3.ppt

《机械制造装备设计》 李益兵 Mail ： ahlyb@163.com 第四章 组合机床设计 第一节 概述 第二节 组合机床总体设计 第三节 通用多轴箱设计 本 章 讲 授 内 容 第二节 组合机床总体设计 组合机床设计的步骤 一、组合机床工艺方案的制定 二、组合机床配置型式及结构方案的确定 三、组合机床总体设计 —— 三图一卡 3. 机床联系尺寸图 （ 1 ）联系尺寸图的作用 检验机床各部件相 对位置及尺寸联系是否 满足加工要求、通用部 件的选择是否合适；也 作为多轴箱、夹具设计 的依据。 表示机床的配置形 式、总体布局、各部件 的相互装配联系和运动 关系。 第二节 三图一卡 —— 机床联系尺寸图 ① 机床各部件的外形轮廓及相关位置。主视图的表示与机床的 实际加工状态一致。 （ 2 ）联系尺寸图的主要内容 第二节 三图一卡 —— 机床联系尺寸图 ② 完整地反映各部件的联系尺寸、专用部件的轮廓尺寸、运 动部件的极限位置及行程尺寸。 第二节 三图一卡 —— 机床联系尺寸图 ③ 标注通用部件的规格代号，电动机型号、功率及转速。注 明机床部件的分组及总行程。以便后续部件的设计。 第二节 三图一卡 —— 机床联系尺寸图 1 ）选择动力部件 ◆ 确定进给运动的驱动方式 可选机械滑台或液压滑台。 ◆ 确定轴向进给力 每种动力滑台都有最大进给力 F 进 的限 制，设计时，可根据切削用量计算出各主轴轴向切削合力∑ F 。 以 ∑ F < F 进 来确定动力滑台的型号和规格。 ① 选择滑台 ◆ 确定进给速度 每种动力滑台有规定的快速行程速度及最 小进给量的限制。所选择的实际快速行程速度和进给量应符合： v 快（刀具） < v ' 快 ( 滑台 ) ， v 工（刀具） > v ' 滑台额定 min （ 3 ）联系尺寸图的设计 第二节 三图一卡 —— 机床联系尺寸图 ◆ 确定滑台行程 选用动力滑台时，必须考虑滑台允许的最大 行程。设计时所确定的动力部件总行程应满足： L 总（动力） < L 最大（滑台） 滑台总行程为 = 工作总行程 + 前备量 + 后备量 后备量 考虑刀具从接杆中或刀 具接杆一起从主轴孔中取出所需要的 轴向距离，一般取值≥ 40~50mm 。 要求： 工作总行程 + 前备量 + 后备量 < L 最大（滑台） 前备量 考虑刀具磨损或补偿制造、安装误差，动力部件尚可 向前调节的距离，一般取值 >10 ~ 20mm 。 第二节 三图一卡 —— 机床联系尺寸图 ◆ 首先根据各刀具主轴的切削用量，计算出总切削功率。然 后考虑传动效率或空载功率和附加功率损耗， 作为选择机床主传动 用动力箱规格的依据。 ② 选择动力箱 动力箱主要依据多轴箱所需的电动机功率来选择，即 : ◆ 根据 P 电动机 > P 计算 原则，确定 多轴箱所需的电动机功率。 第二节 三图一卡 —— 机床联系尺寸图 2 ）确定机床装料高度 H 装料高度指机床上工件的定位基准面到地面距离的垂直距离。 视具体情况在 H = 850~1060mm 间选取。 选取装料高度 H 应考虑的因素 ① 与车间里输送工件的 滚道高度相适应。 ② 工件最低孔位置，多 轴箱最低主轴高度。 ③ 所选和所确定的通用 部件、中间底座、夹具等高 度尺寸的限制。 第二节 三图一卡 —— 机床联系尺寸图 ④ 对于随行夹具需从机床下方返回（从中间底座中间通过）的 自动线，机床装料高度 H = 1m 左右 。 3 ）确定夹具的轮廓尺寸 主要确定 夹具 的总体长、宽、高尺 寸 。其中必须考虑： ② 需布置的定位、夹紧、限位和导向机构； ③ 夹具底座与中间底座连接所需要的尺寸。 ① 工件的形状、轮 廓尺寸和具体结构； 第二节 三图一卡 —— 机床联系尺寸图 ② 宽、高方向尺寸 应考虑增强机床的刚性。 4 ）确定中间底座轮廓尺寸 中间底座轮廓尺寸 —— 以满足夹具在其上安装的需要为原则。 ① 长度方向尺寸 根据滑台和滑座及其侧底座的位置关系、各 部件联系尺寸的合理性来确定。重点如下： ◆ 保证加工终了时，工件端面至多轴箱前面的距离不小于加工 示意图上要求的距离。 ◆ 动力部件处于加工终了位 置时，多轴箱与夹具外轮廓间应 有便于机床调整、维修的距离。 ◆ 为便于切屑、冷却液回收，中间底 座周边须有足够宽度的沟槽，保证尺寸 a 第二节 三图一卡 —— 机床联系尺寸图 5 ）确定多轴箱轮廓尺寸 标准的通用钻削、镗削类多轴箱的厚度尺寸已标准化，卧式为 320mm ，立式为 340mm 。 重点确定多轴箱的宽度 B 和高度 H 及最低主轴高度 h 1 。 第二节 三图一卡 —— 机床联系尺寸图 多轴箱的宽度 B 、高度 H 按下式确定： 1 1 1 2 2 b h h H b b B ? ? ? ?