双面铣床组合机床设计

双面铣床组合机床设计

第一章引言

组合机床是由通用部件组成的，加工一种（或几种）零件，一道或几道工序的高效率的专用机床。它是一种自动化或半自动化的机床，无论是机械、电器、或液压电器控制的部件实现自动循环，半自动循环的组合机床，一般采用多轴、多刀、多工序、多面、多工位同时加工，是一种工序集中的高效率机床。组合机床加工刀具是借助于钻模板和钻模架，与通用机床及专用机床相比，它具有：

1、缩短设计制造周期；

2、投资少、成本低、经济效果好；

3、提高生产率。我国有一个柴油机厂做个这样一个分析，由于用组合机床加工，生产率比用万能机床提高了6—10倍。

4、工作可靠，便于维持，自动化程度高。

5、产品质量稳定，不要求技术高的操作工人。

6、便于产品更新，改变加工对象时，通用部件可重复使用，只废掉专用部件。

由于组合机床具有上述诸多优点，在分析解决问题时，为我指示出了明确的思考问题的方法。S195柴油机机体要进行多工位的加工，如果还是用通用机床，生产率显然是很低的，同时增加了设计制造周期，经济效果不好，且不易保证各孔之间的相互位置精度。在前面大的指导思想下，我们自然能想到如果能设计出一台组合机床来进行二个面同时加工时，那么优越性就显而易见了。在设计过程中我组全体人员通力协作，认真调查分析，多次去江动厂，深入现场，向厂方询问情况，查阅了大量的资料，在他们的协助指导下我们设计了一台S195柴油机机体进气面与排气面的加工机床。

在设计过程中，由于我的水平有限，设计中一定会有这样那样的问题，恳请各位老师帮助指定，同时借此一席之地，衷心的向指导我们的各位老师表示衷心的感谢。

一、对加工零件进行分析

1．生产类型分析

此次设计的双面铣床组合机床，其所加工的零件在汽车中应用十分广泛，应该属于大批量生产项目，所以在设计时应注意到尽量使加工简单，但又不影响加工质量。这是组合机床设计最重要的一步，工艺方案的制定正确与否，将确定机床能否达到重量轻、体积小、结构简单、

使用方便、效率高、质量好的要求，为

使工艺方案先进合理，我们认真分析了

6110柴油机缸头工序图，要求加工6110

柴油机缸头面加工，认真分析总结设计

制造使用单位和操作者丰富的实践经

验，基本确定机体在组合机床上能够完成的工艺内容及方法。

2.零件的加工和生产力的分析

零件图如图（1）6110柴油机缸头图

零件的加工

此次设计的双面铣床组合机床很大程度上使各工序尽量集中，发挥组合机床的优点，同时使各种误差减小到最低限度。

加工工艺：粗铣进气面和排气面使柴油机缸头总宽为222.5，正负误差无0.2毫米，使粗糙度为12.5。

重要数据；使进气面至16的定位孔的距离为33.6－33.3，粗糙度为12.5，并使进气面边的木耳边为15.6

加工方案的制定

1.铣床机型的设定

对同样的机体，为了完成同样的面加工，我们分析讨论了两种大的机床配置方案，一种是卧式布置，另一种是立式布置，这两种方案显然都能满足生产率的要求。但是机床的负荷是不同的，对于立式布置，机床的负载能力低，机床的经济性不好，影响机床的加工精度，并加速机床导向的磨损，不便于控制，考虑到

这些因素，结合生产厂家能扩大机床布置面积，首先决定采用平立面布置。考虑到操作使用与维修的方便，经济效果如何，机床结构复杂程度怎样，通用化程度如何。机床工作的可靠性，生产批量的大小，操作人员是否能够用等因素出发，通过分析比较，最后确定选用现在设计的这种平面布置方案。通过设计验证此方案是比较合理的。

右左铣刀具选择

刀具的选择问题，是在编制加工示意图时遇到的问题，由于我们要求的是对灰铸铁上空的加工，由于我们用量大，切削力大，特别是切削铸铁等脆性材料，由于得到的是崩碎切削，切削力和切削热都集中在刀那边，存在着冲击和震动，这时就要求刀具材料的抗弯强度、任性和导热都比较好，故选用YG类。

刀具选用的一般原则是要考虑工件加工尺寸、精度、表面粗糙，切削的排除和生产率,切削动力等因素。

由于此到工序为粗加工对精度，表面粗糙要求不使很高对刀具的要求我们必须从刀具的切削力，从考虑他的刀具难久度下手。

切削动力计算

切削动力是指在切削过程中，工具机在不同的加工情形之下所作的功率，称之为切削动力，单位表示为：Kw

切削动力(Ne)＝ t*f*v*Ks/60*102*ε

t：背吃刀量（㎜）

f：切削进给率（㎜／rev）

V：切削线速度（M／min）

Ks：比切削阻抗（㎏／㎜2）请参阅附表

ε：机械效率系数，一般以80%计算

附件:比切削阻抗(Ks)值对照表

素材材质抗拉强度

(㎏/㎜2) 不同切削进给率下之Ks值

0.1(㎜/rev) 0.3(㎜/rev) 0.6(㎜/rev)

低碳钢 52 361 272 228

中碳钢 62 308 257 230

高碳钢 72 440 325 264

工具钢 67 304 263 234

工具钢 77 315 262 240

SMNC 77 383 290 240

SCM 73 450 340 285

SNCM 90 307 235 198

米汉纳铸铁 36 230 173 145

灰口铸铁 HB200 211 160 133 (Ne)右＝ t*f*v*Ks/60*102*ε＝1.5*100*0.6*133/60*102*80%=105N

(Ne)左＝t*f*v*Ks/60*102*ε＝1.5*87.5*0.6*133/60*102*80%＝82N

根据以上的数据，听从师傅的教导右铣刀可以选择KTE160(右)

左铣刀可以选择ZM02

4. 生产力的分析

机床理想生产率是指机床在百分之百负载情况下，每小时的生产能力仅考虑加工一个工件所需的机动时间和辅助时间，辅助时间是指机床空行程，以及工件的装卸，定位。夹压及消除定位面上切削所需的时间。

机床理想生产率可用下式计算：

Q=60/T单（件/小时）

T单= t机+t辅（4-1））

t机与t辅可按下列公式确定：