组合机床终结版

1.组合机床是以大量的约（70%--90%）通用部件为基础，配以少量专用部件，对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。

2.组合机床的特点：①设计制造周期短，经济效益好②自动化程度高，产品质量稳定，劳动强度低③与一般机床相比，结构稳定，工作可靠，使用和维修方便④产品加工质量靠工艺装备保证，对工人技术水平要求不高⑤其通用部件可以重复使用，不必另行设计制造⑥能更好的适应大规模和自动化生产需要。

2.组合机床常用的通用部件：动力部件、输送部件、支承部件、控制部件、辅助部件。

（1）动力部件有四种：①机床主运动动力部件：形成机床切削速度或消耗主要动力的工作运动部件。

②机床进给运动动力部件：使工件的多余材料被去除的工作运动部件。

③既能实现主运动又能实现进给运动的动力部件④为单轴头变化主轴转速的跨系列通用部件。

（2）输送部件：它具有定位和夹紧装置，用于安装工件并运送到预定工位的通用部件。

如回转工作台、移动工作台、回转毂轮和自动线的输送装置等。

（3）支承部件：用于安装动力部件和输送部件等的通用部件——侧底座、立柱、立柱底座和中间底座等。

（4）控制部件：用于控制具有运动功能的各个部件，以保证实现组合机床工作循环。

（5）辅助部件：除上述部件以外的其他部件，例：冷却、润滑、排屑以及自动线的清洗装置，气动或液压夹紧装置和机械扳手等。

3.组合机床的配置形式：1.大型组合机床的配置形式：①固定式夹具的单工位组合机床②移动式夹具的（多工位）组合机床③转塔主轴箱式组合机床。

2.小型组合机床的特点和配置形式：特点：①加工工件材料品种多②部件综合刚读低，机床不宜加工多层壁的同轴孔工件③避免粗、精加工工位同时切削，防止粗加工的振动影响精加工质量④一般为多刀、多工位加工⑤工作台面积小，夹具和动力部件易发生碰撞⑥生产效率高。

配置型式：①固定式夹具的单工位组合机床②移动式夹具的（多工位）组合机床.4.组合机床自动线的分类：直接输送式、间接输送、悬挂式输送。

的联接方式：刚性联接、柔性联接。

5.组合机床柔性化的主要途径：①自动换箱式组合机床②自动换刀式组合机床③手动换箱式组合机床6.动力滑台：由滑座、滑鞍和驱动装置等组成，是实现组合机床直线进给运动的动力部件。

根据驱动方式的不同分为：液压滑台、机械滑台、数控滑台。

7.机械滑台与液压滑台的用途、工作循环和导轨型式完全一样。

液压滑台与机械滑台的主要区别是：液压滑台优点：{无级调速，变换进给量方便，可安装压力继电器，机床运行安全，机床较易实现加工自动循环。

缺点：成本高，温度变化对系统的性能有较大影响，漏油污染环境，维修较困难。

}机械滑台有1HJ、1HJb、1HJc三个系列。

其中1HJ、1HJb 两系列有普通级、精密级两个精度等级，其刚度、热变形较小，进给稳定性高，常用于粗加工和半精加工，1HJc系列为高精度级机械滑台，适用于精加工。

本系列机械滑台属于有级变速，适用于大批、大量生产企业。

最新开发的NC—1HJ系列交流伺服数控机械滑台：调整进给量方便，滑鞍定位准确，适用于多品种和小批量生产企业。

交流伺服机械滑台除具有一般机械滑台的用途外，还使进给系统具有易调、快调和无级调速的优点。

这种交流伺服机械滑台在变转速、进给量、生产节拍等方面具有较大的柔性。

是组合机床及其自动线实现宽范围调速、滑台位控准确以及能执行数控机床加工工件程序的先进动力部件。

8.对支承部件的要求：①足够静刚度②较好的动特性③良好的热特性④小内应力9.组合机床设计的步骤：（1）拟定方案阶段：①制定工艺方案：确定机床完成的工艺内容及其加工方法，决定刀具种类、结构型式、数量及切削用量等②确定机床配置型式及结构方案：根据工艺方案决定机床型式和总体布局一，保证要求的设计结构、工作精度和生产率。

③总体设计：包括“三图一卡”，即被加工零件工序图，加工示意图，机床联系尺寸图和生产率计算卡.（2）技术设计阶段：根据已确定的工艺和结构方案，按照加工示意图和机床联系尺寸图进行部件设计，绘制夹具、多轴箱装配图.（3）工作设计阶段：①绘制所有专用零件图并绘制出润滑、冷却管路系统图及机床总图②编制机床说明书，制订机床精度检验、调整、试车规范等有关验收标准。

联系尺寸图应考虑的问题:1夹具轮廓尺寸的确定2机床装料高度3中间底座轮廓尺寸4多周箱轮廓尺寸10.影响组合机床方案制定的主要因素：①被加工零件的加工精度和加工工序②被加工零件特点③被加工零件的生产批量④机床使用条件。

11.确定工艺方案的原则：粗、精加工工序的安排：大批量生产，确定工艺流程宜粗、精工序分开进行，优点：①工件能较好冷却，减少热变形及内应力变形影响，对精度要求高的零件，更需如此安排②避免粗加工振动对加工精度、表面粗糙度的影响。

③有利于精加工机床保持持久的精度④机床结构简单，便于维修、调整。

12.工序集中程度提高会带来的问题：①工序过分集中会使机床结构复杂，可靠性降低，影响生产率的提高②工序过分集中导致切削负荷加大，往往由于工件刚性不足及变形等影响加工精度。

13.提高工序集中程度时，应注意:①适当考虑单一工序②互相间有位置精度要求的工序应集中在同一工位或同一台机床上加工③大量的钻、镗工序应分开，不要集中在同一个多轴箱完成④确定工序集中时，必须充分考虑零件是否因刚性不足而在较大的切削力、夹压力下变形对加工精度带来不利影响⑤工序集中时，需考虑粗、精加工工序的合理安排及由于多轴箱结构及设置导向的需要。

14.组合机床切削用量选择的特点：①切削用量比一般万能机床单刀加工低30％②组合机床多轴箱的所用刀具用一个进给系统，为标准动力滑台。

要求所有刀具的每分钟进给量相同，且等于动力滑台的每分钟进给量。

15.确定切削用量应注意的问题：①尽量合理利用所有刀具，充分发挥其性能②复合刀具选切削用量时，应考虑刀具的使用寿命。

进给量通常按复合刀具最小直径选择，切削速度按复合刀具的最大直径选择③选择切削用量时，应注意零件生产批量的影响（刀具耐用度不低于一个工作班，最少不低于4h）④在确定钅忽镗孔切削速度时，当镗孔主轴需要周向定位时，各镗轴转速应相等或成整数倍⑤切削用量选择应有利于多轴箱设计⑥需考虑所选动力滑台的性能。

16.被加工零件工序图的作用：表示了组合机床的工艺内容，加工部位尺寸、精度、表面粗糙度、加工用定位基准、夹压部位等的图纸。

是组合机床设计的主要依据，也是制造、使用、检验和调整机床的重要技术文件。

内容：①被加工零件的形状和轮廓尺寸及与本机床设计有关的部位的结构形状及尺寸②加工用定位基准、夹压部位及夹压方向③本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形状位置尺寸及技术要求。

④必要的文字说明（如：被加工零件编号、名称，材料、硬度，重量及加工部位）.注意事项：①突出加工部位（用粗实线），本道工序保证的尺寸、角度等，均在尺寸数值下面粗实线或标记，或黑框格框起来②加工部位位置尺寸由定位基准注起（应将零件图上的不对称位置尺寸公差换算成对称尺寸公差）17.加工示意图的一、作用：反映零件加工工艺方案，是组合机床设计的主要图纸之一，是整台组合机床布局和性能的原始要求，是调整机床、刀具及试车的依据。

二、内容:①应反映机床的加工方法、加工条件及加工过程②根据加工部位特点及要求，决定刀具类型、数量、结构、尺寸③决定主轴的结构类型、规格尺寸及外伸长度④选择标准或设计专用的刀杆、浮动卡头、导向装置等，决定它们的结构、参数及尺寸⑤标明主轴、接杆、夹具与工件的联系尺寸、配合及精度⑥确定并标注主轴的切削用量⑦决定机床动力部件的工作循环及工作行程。

三、注意事项：①按比例用细实线绘出工件加工部位和局部结构的展开图（同一多轴箱上结构尺寸相同的主轴可只画一根，但必须在主轴上标注轴号。

）②主轴分布可不按真实距离绘制，但当被加工孔间距很小或导向装置径向尺寸较大时，相邻主轴必须按严格比例绘制，以便检查相邻主轴、刀具、导向等是否干涉③主轴从多轴箱端面画起。

四、选择导向装置时：（1）导向的主要参数包括：导套的直径及公差配合，导套的长度、导套离工件端面的距离等。

（2）钻模板往往不能设置在机床夹具上，而是将它与多轴箱连接并随之运动，这就是活动钻模板。

如下情况采用活动钻模板：①在多工位组合机床上，各工位上加工工序不同，机床工作中工件要在工序间转换运动。

②在单工位组合机床上，在工件内壁上钻孔时，为使导向套尽量靠近加工部位又不影响工件装卸③在具有随行夹具输送方式的组合机床自动线上，若要求刀具导向装置尽量靠近加工部位，又不妨碍工件运输④采用可调多轴箱以适应多品种加工，在变更工件品种时，需要更换钻模板，为了方便，采用活动钻模板。

选取装料高度H考虑主要因素:车间里运送工件的滚到高度,工件最低空位置,多轴箱最低主轴高度、中间底座、夹具等高度。

设计与采用活动钻模板的要点如下：①活动钻模板必须以一定的部位同机床夹具定位②设计钻模板应当使其有足够的刚性③安排机床工作循环时，应注意：在动力部件转为工件进给后而刀具尚未切削工件之前完成活动钻模板同机床夹具之间的定位以保证定位可靠④钻模板设计应考虑工作行程中是否与其它部件相撞，便于工件装卸及调整，更换刀具方便⑤活动钻模板用的导向、定位元件大多已通用化，设计时可参考有关资料。

五、影响联系尺寸的关键刀具（最长的刀具）的确定：从保证加工终了时多轴箱端面到工件端面间距离尺寸最小来确定全部刀具、接杆、导向、刀具托架及工件之间的联系尺寸。

其中，须标注主轴端部外径和内孔经（D/d1）、外伸长度，刀具各段直径及长度，导向的直径、长度、配合，工件至夹具之间需标注工件距导套端面的距离。

/多轴箱端面至工件端面之间的轴向距离是加工示意图上最重要的联系尺寸。

六、工作行程长度组成:1工作进给长度2快速退回长度3动力部件总行程长度动力部件的工作循环（包括快速引进、工作进给、快速退回）及工作行程的确定：①快退长度=快进+工进②总行程=后背量+快退+前背量。

前背量是指：因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。

后背量是指：考虑刀具从接杆或接杆连同刀具一起从主轴孔中取出所需要的轴向距离。

18.机床联系尺寸图的一、作用：是简化的机床总图；可用来检验机床各部件相对位置及尺寸联系是否满足要求；通用部件的选择是否合适；为进一步进行多轴箱、夹具等专用部件、零件的设计提供依据。

二、内容：①表明机床的配置型式及总体布局②各部件的外形尺寸、相互联系尺寸及运动尺寸③主要专用部件的轮廓尺寸④各通用部件型号及规格⑤电动机型号、功率及转速⑥机床各部件的分组号。

三、动力部件的选择的主要因素：①切削功率②进给力（∑F＜F进）③进给速度（所选择的快速行程速度应小于动力滑台规定的快速行程速度。

所选切削用量的每分钟工作进给速度应大于动力滑台额定的最小进给量，一般比动力滑台额定的最小进给量大50％）④行程（所确定的动力部件总行程应小于所选动力滑台的最大行程。