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第2章?零件的分析? 側(cè)板是齒輪泵的重要部件，由于齒輪泵在工作時(shí)，齒輪和泵體兩側(cè)有摩擦和磨損，油壓會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊，液體壓力發(fā)生急劇交替升降，出現(xiàn)峰值，這樣就有可能損壞液壓元件和管道，并且產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，影響齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性。為了消除上述不利因素的影響，在泵體內(nèi)齒輪兩側(cè)專門設(shè)計(jì)了側(cè)板零件。側(cè)板的材料采用鋼背銅合金，有吸振作用。在側(cè)板上加工出卸荷孔，減少液壓沖擊，克服了一些不良影響，提到了齒輪泵工作性能。? 2.1?加工部位的分析? 所要設(shè)計(jì)的機(jī)床，其加工的是2-φ6.2mm32.42 .00+mm孔和φ17.3mm34.52 .00+mm孔。分析零件圖可知，各孔之間的距離很小，同時(shí)在一個(gè)工位上加工 是不可能的。因而要在不同工位上分別對(duì)三個(gè)孔進(jìn)行加工。在工廠中，一般是先在臺(tái)鉆上加工φ6.2的兩個(gè)孔，然后在銑床上加工φ17.3的孔。這樣占用了幾臺(tái)機(jī)床，要求加工的空間很大，同時(shí)，所需要的工人數(shù)量也很多，生產(chǎn)率也很低。而在組合機(jī)床上，可以利用其多刀、多工位的加工特點(diǎn)，在一臺(tái)組合機(jī)床上同時(shí)加工，可以大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，也可以克服傳統(tǒng)加工方法的不足。同時(shí)，由于組合機(jī)床加工時(shí)，對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高，很容易保證加工質(zhì)量。? 所要加工的孔在同一面上，都在鋼背燒結(jié)銅合金的銅層面上，銅層厚為1mm，鉆孔深為2.4mm，銑孔深為4.5mm，加工部分主要為鋼表面，在加工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)以強(qiáng)度大的剛表面計(jì)算切削力、切削功率等。? 在加工過(guò)程中，考慮到刀具的受力情況。鉆頭的直徑較小，而且與銑的大孔有相交的部分。如果先銑大孔，后鉆小孔，由于鉆頭受力不均，很容易使鉆頭折斷，降低刀具耐用度。而要是先鉆小孔，后銑大孔，由于銑刀直徑比較大，對(duì)所鉆的孔影響相對(duì)較小。這樣在加工時(shí)，應(yīng)該考慮先鉆小孔，后銑大孔 第3章?總體方案的擬定? 3.1?工藝方案的擬定? 制定工藝方案時(shí)，應(yīng)先保證該工藝方案能達(dá)到零件的精度要求。由于被加工零件的精度要求加工部位尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料、生產(chǎn)率要求不同，在組合機(jī)床的設(shè)計(jì)過(guò)程中必須根據(jù)不同要求，采用不同的工藝方法和工藝過(guò)程。? 對(duì)零件的加工部位進(jìn)行分析可知，由于孔是用于卸荷的，對(duì)加工精度沒(méi)有特殊的要求，因而可以對(duì)工件進(jìn)行一般性加工，而不需要精加工。? 3.1.1?定位基準(zhǔn)的選擇? 針對(duì)零件的加工部位以及工件形狀，可以選擇鋼面和兩個(gè)φ33mm的孔作為定位基準(zhǔn)。所以可采用“一面兩銷”的定位方法，可以簡(jiǎn)便地消除6個(gè)自由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠的定位。同時(shí)，“一面兩銷”的定位方法使零件在整個(gè)工藝工程中基準(zhǔn)統(tǒng)一，有利于保證零件加工精度。? 側(cè)板鉆孔屬于薄壁加工?！耙幻鎯射N”定位使得鉆削加工的鉆削力位于支撐面內(nèi)，可以消除夾緊力、切削力引起的變形誤差。? 另外，該定位方法的另一個(gè)好處是不需要附加夾緊機(jī)構(gòu)。由于采用立式組合機(jī)床，這樣依靠鉆削力以及重力作用，完全可以實(shí)現(xiàn)工件的夾緊。? 3.1.2?工序內(nèi)容? 工序集中是近代機(jī)械加工發(fā)展的方向之一。加工是在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾下完成的，因而可以使零件獲得較好的定位精度，對(duì)大批量生產(chǎn)提供了便利條件。? 針對(duì)所要求加工的三個(gè)孔的中心距相當(dāng)小，要在同一工位同時(shí)加工不可能，但采用三個(gè)工位同時(shí)進(jìn)行加工，就可以很容易地解決這個(gè)問(wèn)題了。? 3.1.3?切削用量的選擇? 組合機(jī)床的正常工作與合理的選用切削用量，即確定合理的切削速度和工 作進(jìn)給量，有很大的關(guān)系。切削用量選得恰當(dāng)，能使組合機(jī)床以最少的停車損失，最高的勞動(dòng)生產(chǎn)率，最長(zhǎng)的刀具使用壽命和最好的加工質(zhì)量，也就是多快好省地進(jìn)行生產(chǎn)。在實(shí)際上，最佳切削用量的確定比較復(fù)雜，從理論上還沒(méi)有簡(jiǎn)便可靠的方法。因而必須從實(shí)際出發(fā)，根據(jù)加工精度、工件材料、工件條件、技術(shù)要求等進(jìn)行分析，按照經(jīng)濟(jì)滿足要求的原則，合理選擇切削用量。一般采用查表法，參照現(xiàn)場(chǎng)同類工藝，通過(guò)工藝實(shí)驗(yàn)確定切削用量。? 但是選擇的切削用量必須充分考慮刀具性能的發(fā)揮。對(duì)于鉆削應(yīng)使切削速度高而切削用量小。而同一多軸箱上刀具的每分鐘進(jìn)給量相同。一般情況下，可先按各類刀具選擇合理的主軸速度n和每分鐘進(jìn)給量f，然后進(jìn)行調(diào)查，使各刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，都等于動(dòng)力滑臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量vf，即vf=n1f1=n2f2=??。? 鉆φ6.2孔???刀具：椎柄麻花鉆；材料：高速鋼；轉(zhuǎn)速n1=600r/min，f1=0.15mm/r。? 銑φ17.3孔???刀具：錐柄立銑刀；材料：硬質(zhì)合金；轉(zhuǎn)速??n2=500r/min，?Sz=0.06mm/r（每齒進(jìn)給量），齒數(shù)Z=3。? 由于動(dòng)力頭的進(jìn)給速度一定，因而各種刀具的進(jìn)給速度應(yīng)該相等且等于動(dòng)力頭的進(jìn)給速度。? n1f1=60030.15=90mm/min?n2f2=50030.0633=90mm/min? 動(dòng)力頭進(jìn)給速度由液壓滑臺(tái)的進(jìn)給速度決定。其速度范圍在32—800mm/min之間，滿足要求。? n1f1=n2f2=v動(dòng) 3.1.4?切削力、切削功率的計(jì)算? 鉆φ6.2孔? F=262D2f8.02HB6.0?=2636.230.158.037006.0? =1800N????????????????????????（該公式中HB取最大值）?M=102D9.12f8.02HB6.0?=1036.29.130.158.037006.0? =3.58N2m??????????????????????（該公式中HB取最大值）?v=1000 n D··p? = 1000 600 2.614.3′′? =11.7m/min?P=D v M···p9740? = 2 .614.397407 .113576′′′? =0.18kW???????????????????????（該公式中HB取最大值）?銑φ17.3孔?F=262D2f8.02HB6.0?=26317.330.068.037006.0? =2412N????????????????????????（該公式中HB取最大值）?M=102D9.12f8.02HB6 =10317.39.130.068.037006.0? =12.07N2m??????????????????????（該公式中HB取最大值）?v=1000 n D··p? = 1000 500 3.1714.3′′? =27.17?m/min?P=D v M···p9740? = 3 .1714.3974017 .2712070′′′? =0.51kW???????????????????????（該公式中HB取最大值）??????????????????????確定主軸直徑? 由切削轉(zhuǎn)矩M可以初定主軸直徑及傳動(dòng)軸直徑。計(jì)算公式為：d≥B4M，其中B是系數(shù)，根據(jù)主軸和傳動(dòng)軸在1m長(zhǎng)度上允許最大扭轉(zhuǎn)角。通常，主軸允許最大扭轉(zhuǎn)角1/2°/m，則B=0.35，傳動(dòng)軸允許最大扭轉(zhuǎn)角可按1或12 1 °/m選取，則B=0.29或B=0.26。? 允許的最大扭轉(zhuǎn)角和對(duì)應(yīng)的B的關(guān)系，可參照下表表3-1? 表3-1?最大扭轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)表? 允許的最大扭轉(zhuǎn)角（°/m）?1/4?1/2?1? 1 2 1?2? 2 2 1?B? 0.41? 0.35?0.29?0.26?0.24?0.23? a.鉆削軸直徑的確定? d≥0.35410058.3′=1.52cm=15.2mm? 考慮到軸上開鍵槽等各中因素，取d鉆=20mm。?b.銑削軸直徑? d≥0.35410007.12′=2.06cm=20.6mm? 取d銑=25mm。?c.傳動(dòng)軸直徑? 總扭矩M=233.58+12.07=19.23N2m?d≥0.29410023.19′=2.12cm=21.2mm?取d傳=30mm。?d.總切削力和總功率? F=231800+2412=6012N?P=230.18+0.51=0.87kW