组合机床总体设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
不可选择零件上直径太小的孔作为定位销孔，因定位销过细，易受力变形，甚至 因装卸工件碰撞而破坏定位。根据箱体零件的大小及重量，销孔直径可能参考下 表选取
定位销孔推荐直径
工件重量（kg） 定位销孔直径
< 20 > Φ12
20 ~ 50 > Φ16
50 ~ 100 > Φ20
> 100 > Φ25
有的箱体零件不具备“一面双孔”定位基准，可采用“三平面”定位。 应当注意，不管是“一面双孔”还是“三平面”定位，其主要定位面最好采用箱
加工精度
H6
孔
Φ40以下（无底孔）
H7
加工直径到Φ16 mm
钻、铰或钻、扩、铰
加工直径大于Φ16 mm
钻、扩、铰或钻、扩、粗铰、精铰
H8
加工直径到Φ20 mm
钻、扩、铰或钻—铰复合
加工直径大于Φ20 mm
钻、扩、铰或钻—镗复合
H8—H10
加工直径到Φ25 mm 钻、扩或钻、铰 加工直径大于Φ25 mm 钻、镗或钻、扩—铰复合
3 组合机床常用工艺方法能达到的精度及表面粗糙度
由于被加工零件的精度要求、 加工部位尺寸、 形状、 结构特点、 材料、 生产率要求不同， 设计组合机床必须采用不同的工艺方法和工艺过程。
不同配置型式组合机床采取的常用工艺方法及所能达到的经济精度及表面粗糙度 见表3—2至表3—5 。
表3—3 铸铁件不同精度孔所采用的典型工艺方法
深入现场调查分析零件的加工工艺方法，定位和夹紧方式，所采用的 设备、刀具及切削用量，生产率情况及工作条件等方面的现行工艺资 料，以便制订出切合实际的合理工艺方案。
2 定位基准和夹压部件的选择
1）箱体类零件定位基准的选择
定位基准选择“一面双孔”是最常用的方法。
特点ຫໍສະໝຸດ Baidu
1 消除工件的六个自由度使其获得稳定可靠的定位。
有相对位置精 度要求的工序 应集中加工
1.集中攻螺纹 2.集中深孔加 3.集中镗孔 4.集中一般的钻、铰
（二）确定组合机床工艺方案应注意的问题
按一般原则拟订工艺 方案时的一些限制
1 孔间中心距的限制 2 工件结构工艺性的 限制
其它应注意的问题
1 精镗孔注意孔表面是否允许留有退刀刀痕。 2 对互相结合的两壳体零件，均应分别从结合面加工联
一 确定组合机床工艺方案的基本原则及注意的问题
（一）确定组合机床工艺方案的基本原则
粗、精加工分开原则
①同一台多工位机床（如回转工作台 式机床）上粗、精加工工序分开在相 隔工位数较多的两个位置上进行. ②粗、精加工分开在自动线或流水线 相隔机床数（工序数）较多的两台机 床上进行
工序集中原则
适当考虑相同 类型工序的集 中
。 体设计基准，即箱体在机器中的主要安装面
2）非箱体类零件定位基准的选择
（1）对曲轴、连杆、转向器壳、半轴、拨叉等零件，应采用以V形铁为 主要定位元件的定位方法。
提高定位精度，应对V形铁定位圆提出精度要求；V形铁角度一般取90º~ 120º 。
（2）对“法兰”类零件，常采用一个孔（或外圆）及一个平面的定位方法。
H11
加工直径到Φ30 mm
钻
加工直径大于Φ30 mm
钻、扩或钻—铰复合
径
Φ40以上（有铸孔） 扩（粗镗）、扩（半精镗）、精镗、细镗 扩、半精镗、精镗 扩、扩、粗铰、精铰 粗镗、半精镗、精镗
粗镗、精镗（单刀） 粗镗、精镗（双刀） 扩、铰—挤复合
扩、扩 扩、铰 粗镗、精镗
扩 粗镗 粗镗、半精镗
表3—5 螺纹孔的典型工艺过程
2 加工零件五个表面时能高度集中工序和提高各面上孔的位置
一 面
精度。
双 孔
3 使零件整个工艺过程基准统一和机床各工序（工位）的许多
（
部件（如夹具）实现通用化。
最
常
4 易于实现自动化定位、夹紧，并有利于防止切屑落于定位基
用
）
面上。
作为定位基准的平面和销孔的一般要求：尺寸精度、表面粗糙度及位置精度。 销孔 H7级精度 二销孔中心距L公差 ± 0.03 ~ 0.1 mm （工件轮廓尺寸大时取大值） 平面 平面度公差 ± 0.05 ~ 0.1 mm 表面粗糙度 Ra = 16 ~ 8 μm
采用钻—倒角复合
4、螺纹孔一般采用一个工步一次攻至所需深度。当螺纹孔较深时，为防止丝锥折断，可 利用二次进给攻丝，即第一次攻到一段距离后丝锥反转退回，但不全部退出工件孔，第二
次攻至全深。
4、影响工艺方案的主要因素
1）加工工序内容和加工精度
2）被加工零件的特点 3）零件的生产批量
4）厂后方车间制造能力
当需要限制零件的六个自由度时，可再用一个孔（或一个筋或凸台）来限制 零件圆周方向的转动。
3）选择定位基准的原则
确保工件 稳定定位
基准重合原则
定位基准
被加工零件不 具备理想的定 位基准或工件 刚性不足，可 在机床上设置 辅助支承，以 增加定位稳定 性和承受较大 的切削力。
基准统一原则
4）夹压点位置确定
接孔。 3 钻阶梯孔先钻大孔后钻小孔。 4 平面一般采用铣削加工。 5 制订加工一个工件的几台成套机床或流水线的工艺方
案时，应尽可能使精加工集中在所有粗加工之后， 以减少内应力变形影响，有利于保证加工精度。
二 组合机床工艺方案的拟订
拟订组合机床工艺方案的
1 分析、研究加工要求和现场工艺
如被加工零件的用途及其结构特点，加工部位及其精度、表面粗糙度、 技术要求及生产纲领。
制订组合机床工艺方案的主要依据
工件的材料及硬度，加工部位的结构形状，工 件刚性，定位基面的特点等，对组合机床工艺 方案的制订都有着重要影响
螺纹孔类型
工艺过程
一般紧固螺纹孔 较高精度螺纹孔
钻底孔、（倒角）、攻丝 钻孔、扩至底尺寸、（倒角）攻丝（或用挤压丝锥加工）
注：1、螺纹孔加工应根据不同直径及加工精度，采取不同工步数；
2、攻丝前最好在孔口倒角，以确保攻丝精度；
3、中小零件，可在多工位机床上采用一个工位倒角，有时也可 刀具在一个工位上进行；
在选择定位基面的同时，要相应决定夹压位置。此时应注意的问题 是：
（1）确保零件夹压后定位稳定。为使工件在加工过程中不产 生振动和位移，夹压力要足够，夹压点布置应使夹压合力 落在定位平面内，力求接近定位平面的中心。
(2）尽量减少和避免工件夹压后的变形，消除其对加工精度 的不利影响。为此，应避免把夹压点放在工件加工孔的上 方和容易引起变形之处。例如，加工刚性差的零件应适当 增加辅助支承或采用多点夹压方法，以使夹压分力布均匀， 减少夹压变形，提高加工精度。
定位销孔推荐直径
工件重量（kg） 定位销孔直径
< 20 > Φ12
20 ~ 50 > Φ16
50 ~ 100 > Φ20
> 100 > Φ25
有的箱体零件不具备“一面双孔”定位基准，可采用“三平面”定位。 应当注意，不管是“一面双孔”还是“三平面”定位，其主要定位面最好采用箱
加工精度
H6
孔
Φ40以下（无底孔）
H7
加工直径到Φ16 mm
钻、铰或钻、扩、铰
加工直径大于Φ16 mm
钻、扩、铰或钻、扩、粗铰、精铰
H8
加工直径到Φ20 mm
钻、扩、铰或钻—铰复合
加工直径大于Φ20 mm
钻、扩、铰或钻—镗复合
H8—H10
加工直径到Φ25 mm 钻、扩或钻、铰 加工直径大于Φ25 mm 钻、镗或钻、扩—铰复合
3 组合机床常用工艺方法能达到的精度及表面粗糙度
由于被加工零件的精度要求、 加工部位尺寸、 形状、 结构特点、 材料、 生产率要求不同， 设计组合机床必须采用不同的工艺方法和工艺过程。
不同配置型式组合机床采取的常用工艺方法及所能达到的经济精度及表面粗糙度 见表3—2至表3—5 。
表3—3 铸铁件不同精度孔所采用的典型工艺方法
深入现场调查分析零件的加工工艺方法，定位和夹紧方式，所采用的 设备、刀具及切削用量，生产率情况及工作条件等方面的现行工艺资 料，以便制订出切合实际的合理工艺方案。
2 定位基准和夹压部件的选择
1）箱体类零件定位基准的选择
定位基准选择“一面双孔”是最常用的方法。
特点ຫໍສະໝຸດ Baidu
1 消除工件的六个自由度使其获得稳定可靠的定位。
有相对位置精 度要求的工序 应集中加工
1.集中攻螺纹 2.集中深孔加 3.集中镗孔 4.集中一般的钻、铰
（二）确定组合机床工艺方案应注意的问题
按一般原则拟订工艺 方案时的一些限制
1 孔间中心距的限制 2 工件结构工艺性的 限制
其它应注意的问题
1 精镗孔注意孔表面是否允许留有退刀刀痕。 2 对互相结合的两壳体零件，均应分别从结合面加工联
一 确定组合机床工艺方案的基本原则及注意的问题
（一）确定组合机床工艺方案的基本原则
粗、精加工分开原则
①同一台多工位机床（如回转工作台 式机床）上粗、精加工工序分开在相 隔工位数较多的两个位置上进行. ②粗、精加工分开在自动线或流水线 相隔机床数（工序数）较多的两台机 床上进行
工序集中原则
适当考虑相同 类型工序的集 中
。 体设计基准，即箱体在机器中的主要安装面
2）非箱体类零件定位基准的选择
（1）对曲轴、连杆、转向器壳、半轴、拨叉等零件，应采用以V形铁为 主要定位元件的定位方法。
提高定位精度，应对V形铁定位圆提出精度要求；V形铁角度一般取90º~ 120º 。
（2）对“法兰”类零件，常采用一个孔（或外圆）及一个平面的定位方法。
H11
加工直径到Φ30 mm
钻
加工直径大于Φ30 mm
钻、扩或钻—铰复合
径
Φ40以上（有铸孔） 扩（粗镗）、扩（半精镗）、精镗、细镗 扩、半精镗、精镗 扩、扩、粗铰、精铰 粗镗、半精镗、精镗
粗镗、精镗（单刀） 粗镗、精镗（双刀） 扩、铰—挤复合
扩、扩 扩、铰 粗镗、精镗
扩 粗镗 粗镗、半精镗
表3—5 螺纹孔的典型工艺过程
2 加工零件五个表面时能高度集中工序和提高各面上孔的位置
一 面
精度。
双 孔
3 使零件整个工艺过程基准统一和机床各工序（工位）的许多
（
部件（如夹具）实现通用化。
最
常
4 易于实现自动化定位、夹紧，并有利于防止切屑落于定位基
用
）
面上。
作为定位基准的平面和销孔的一般要求：尺寸精度、表面粗糙度及位置精度。 销孔 H7级精度 二销孔中心距L公差 ± 0.03 ~ 0.1 mm （工件轮廓尺寸大时取大值） 平面 平面度公差 ± 0.05 ~ 0.1 mm 表面粗糙度 Ra = 16 ~ 8 μm
采用钻—倒角复合
4、螺纹孔一般采用一个工步一次攻至所需深度。当螺纹孔较深时，为防止丝锥折断，可 利用二次进给攻丝，即第一次攻到一段距离后丝锥反转退回，但不全部退出工件孔，第二
次攻至全深。
4、影响工艺方案的主要因素
1）加工工序内容和加工精度
2）被加工零件的特点 3）零件的生产批量
4）厂后方车间制造能力
当需要限制零件的六个自由度时，可再用一个孔（或一个筋或凸台）来限制 零件圆周方向的转动。
3）选择定位基准的原则
确保工件 稳定定位
基准重合原则
定位基准
被加工零件不 具备理想的定 位基准或工件 刚性不足，可 在机床上设置 辅助支承，以 增加定位稳定 性和承受较大 的切削力。
基准统一原则
4）夹压点位置确定
接孔。 3 钻阶梯孔先钻大孔后钻小孔。 4 平面一般采用铣削加工。 5 制订加工一个工件的几台成套机床或流水线的工艺方
案时，应尽可能使精加工集中在所有粗加工之后， 以减少内应力变形影响，有利于保证加工精度。
二 组合机床工艺方案的拟订
拟订组合机床工艺方案的
1 分析、研究加工要求和现场工艺
如被加工零件的用途及其结构特点，加工部位及其精度、表面粗糙度、 技术要求及生产纲领。
制订组合机床工艺方案的主要依据
工件的材料及硬度，加工部位的结构形状，工 件刚性，定位基面的特点等，对组合机床工艺 方案的制订都有着重要影响
螺纹孔类型
工艺过程
一般紧固螺纹孔 较高精度螺纹孔
钻底孔、（倒角）、攻丝 钻孔、扩至底尺寸、（倒角）攻丝（或用挤压丝锥加工）
注：1、螺纹孔加工应根据不同直径及加工精度，采取不同工步数；
2、攻丝前最好在孔口倒角，以确保攻丝精度；
3、中小零件，可在多工位机床上采用一个工位倒角，有时也可 刀具在一个工位上进行；
在选择定位基面的同时，要相应决定夹压位置。此时应注意的问题 是：
（1）确保零件夹压后定位稳定。为使工件在加工过程中不产 生振动和位移，夹压力要足够，夹压点布置应使夹压合力 落在定位平面内，力求接近定位平面的中心。
(2）尽量减少和避免工件夹压后的变形，消除其对加工精度 的不利影响。为此，应避免把夹压点放在工件加工孔的上 方和容易引起变形之处。例如，加工刚性差的零件应适当 增加辅助支承或采用多点夹压方法，以使夹压分力布均匀， 减少夹压变形，提高加工精度。