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C.确定主轴、尺寸、外伸尺寸
根据由选定的切削用量计算得到的切削转矩T,由文献[1]的43页公式 d?B410T (2-5) 式中,d—轴的直径(mm);T—轴所传递的转矩(N·m);
B—系数,本课题中主轴刚性主轴,取B=7.3。 由公式可得:
d 1=12.5 由表取 20mm
主轴轴径d=20㎜时,主轴外伸尺寸为:D/d=32/20,L=115mm;接杆莫氏圆锥号为1。
D.动力部件工作循环及行程的确定 a.工作进给长度L工的确定
工作进给长度L工,应等于加工部位长度L(多轴加工时按最长孔计算)与刀具切入
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第三章 组合机床的设计
长度L1和切出长度L2之和。切入长度一般为5~10㎜,根据工件端面的误差情况确定。钻孔时切出长度按文献[1]的46页表3-7
L2?d?(3~8) (2-6) 3计算。式中,d为钻头直径。
两个面上钻孔时的工作进给长度见下表。
左主轴箱 右主轴箱 L 16 16 L1 5 5 d 5.9 5.9 L2 0 0 L工 21 21
图
b.快速进给长度的确定
快速进给是指动力部件把刀具送到工作进给位置。初步选定三个主轴箱上刀具的快速进给长度为80mm。 c.快速退回长度的确定
快速退回长度等于快速进给和工作进给长度之和。由已确定的快速进给和工作进给长度可知,两面快速退回长度为101mm。
d.动力部件总行程的确定
动力部件的总行程为快退行程与前后备量之和。三面的前备量取20mm,后备量取100mm,则总行程为221mm。
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3.4.3 机床尺寸联系总图
a.动力滑台型号的选择
根据选定的切削用量计算得到的单根主轴的进给力,按文献[2]的62页公式
F多轴箱??Fi (2-7)
i?1n式中,Fi—各主轴所需的 向切削力,单位为N。 则
左主轴箱 F多轴箱=977N 右主轴箱 F多轴箱=977N
实际上,为克服滑台移动引起的摩擦阻力,动力滑台的进给力应大于F多轴箱。又考虑到所需的最小进给速度、切削功率、行程、主轴箱轮廓尺寸等因素,为了保证工作的稳定性,由文献[1]的96页表5-5,左、右面的机械滑台均选用1HJ25M型。台面宽250mm,台面长500mm,最大行程长400mm,滑台及滑座总高250mm,允许最大进给力2500N,工作进给电机型号为Y802-4B5,功率为0.37Kw、转速1400r/min、工作进给范围为20.6~380r/min;快速进给电机型号为Y90S-4B5,功率为1.1Kw、转速为1400r/min、快速进给速度8.07r/min.
b.动力箱型号的选择
由切削用量计算得到的各主轴的切削功率的总和P切削,根据文献[2]的47页公式 P多轴箱?P切削? (2-8)
式中, P切削—消耗于各主轴的切削功率的总和(Kw);
?—多轴箱的传动效率,加工黑色金属时取0.8~0.9,加工有色金属时取0.7~0.8;主轴数多、传动复杂时取小值,反之取大值。本课题中,被加工零件材料为灰铸铁,属黑色金属,又主轴数量不多、传动不复杂,故取0.9。 左主轴箱
则 P多轴箱=0.242Kw 右主轴箱:
则 P多轴箱=0.242Kw
根据机械滑台的配套要求,滑台额定功率应大于电机功率的原则,查文献[2]的114-115页表5-38、表5-39得出动力箱及电动机的型号,见下表。
动力箱确定表 动力箱型号 左主轴箱 TD25A 电动机型号 J02-21-4 电动机功率(Kw) 1.1 电动机转速(r/min) 1410 输出轴转速(r/min) 705 21
第三章 组合机床的设计
右主轴箱 TD25A J02-21-4 1.1 1410 705
c.配套通用部件的选择
考虑的滑台的长度与侧底座的安装基本相适应 这里选侧底座 高H=560mm 宽 B=450mm 长 L =900mm B.确定机床装料高度H
装料高度是指机床上工件的定位基准面到地面的垂直距离。本课题中,工件最低孔位置h2=33mm,所选滑台与滑座总高h3=250mm,侧底座高度h4=560mm,夹具底座高度h5=350mm,中间底座高度h6=560mm,综合以上因素(h3+h4>850mm),该组合机床装料高度取H=978。
确定中间底座尺寸 中间底座的轮廓尺寸,在长宽方向应满足夹具的安装需要。它在加工方向的尺寸,实际已由加工示意图所确定,图中已规定机床在加工终了时工件端面至多轴箱前端面的距离。由此,根据选顶的动力箱、滑台、侧底座等标准的位置关系,并考虑滑台的前备量,通过尺寸链就可以确定中间底座加工方向的尺寸。算出的长度通常应圆整,病按R20优先系数选用。应注意,考虑到毛坯误差和装配偏移,中间底座支承夹具底座的空余边缘尺寸。当机床不用冷却液时不要小于10~15mm;使用冷却液时不小于70~100mm。还须注意:当加工终了时,多轴箱与夹具轮廓间应有足够的距离,以便于调整和维修,并应留有一定的前备量(一般不小于15~20mm)。
确定中间底座的高度方向尺寸时,应注意机床的刚性要求、冷却排屑系统要求以及侧底座连接尺寸要求。装料高度和夹具底座高度(含支承块)确定后,中间底座高度就已确定(本设计高度为560mm)。
C.确定主轴箱轮廓尺寸
主要需确定的尺寸是主轴箱的宽度B和高度H及最低主轴高度h1。主轴箱宽度B、高度H的大小主要与被加工零件孔的分布位置有关,可按下式计算:
B=b+b1 H=h+h1+b1
式中,b—工件在宽度方向相距最远的两孔距离(mm);
b1—最边缘主轴中心距箱外壁的距离(mm);
; h—工件在高度方向相距最远的两孔距离(mm)
h1—最低主轴高度(mm)。
其中,h1还与工件最低孔位置(h2=33mm)、机床装料高度(H=978mm)、滑台滑座总高(h3=250mm)、侧底座高度(h4=560mm)、滑座与侧底座之间的调整垫高度(h7=5mm)
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