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1.3.3 机床联系尺寸图 机床联系尺寸图的作用及内容 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 组合机床是由标准的通用部件——动力滑台，动力箱，各种工艺切削头，侧底座，立柱及中间底座加上专用部件——主轴箱，刀，辅具系统，夹具，液电，冷却，润滑，排屑系统组合装配而成。联系尺寸图就是用来表示各组成部件的相互装配关系和运动关系，以检验机床各不见相对位置尺寸及尺寸联系是否满足加工要求，通用不见的选择是否合适，并为进一步开展主轴箱，夹具等专用部件，零件的设计提供依据。联系尺寸图也可以看成简化的机床总图，它表示出机床的配置形式及总体布局。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 本组合机床的尺寸联系图用主视图，左视图两视图，按1：4比例画出各主要组成部件的外形轮廓及相关位置，表明机床的配置形式及总体布局，主视图选择可与机床实际加工状态一致的视图。 paper51.com
尺寸联系图中不必要的线条与尺寸都尽量减少。但是反映各部件的极限位置及行程尺寸，都必须完整齐全。各部件的详细结构不必再尺寸联系图上反映出来，都留在部件的具体设计中完成。 paper51.com 联系尺寸图上标注出了通用部件的规格代号，电动机型号，功率及转速，注明了各机床部件的分组情况及总体行程，这样，就方便开展部件设计 paper51.com 选择动力部件 copyright paper51.com
组合机床的动力部件是配置组合机床的基础。它主要包括用以实现刀具主轴旋转主运动的动力箱，各种工艺切削头以及实现及给运动的动力滑台。 paper51.com
在选择动力滑台部件时，应根据具体加工工艺及经济窗配置型号要求，制造及使用条奖等因素全面考虑，以便所设计机床既有合理先进的工艺技术水平，又有良 好的经济效益。 http://www.paper51.com 由选择切削用量和选择刀具种计算得知，各刀具主轴得切削功率N=1.03KW，因为单面钻12个规格相同的孔，所以总功率N=12×1.03=12.36KW由于这样切削力很大，为了减少切削力，决定12孔中先钻6个孔，当钻号这6个孔后再钻其余6个，所以切削功率只要求一半，即0.5×12.36=6.18KW。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 同样，由前面计算得知，各主轴轴向切削力P=5600N，由于同样分两次切削，所以各主轴轴向切削合力取×5600=33600N http://www.paper51.com （进给速度取V=20米/分，则快速引进和快退得速度进给量选取为0.3mm/r各种动力滑台都有规定得快速行程速度和最小进给量得限制。所选择得快速行程速度应小于动力滑台规定得快速行程速度。所选得进给量得每分钟工作进给速度应大于动力滑台额定得最小进给量。 内容来自www.paper51.com 选用动力滑台时，必须考虑其允许得最大行程。设计时，所确定的动力部件总行程应小于所选动力滑台得最大行程。 copyright paper51.com 为了使加工过程中动力部件稳定性良好，不同规格的动力滑台与荷重规格动力箱配套使用，其上能安装多大轮廓尺寸的主轴箱使有一定限制。设计时可查组合机床通用部件相应标准的推荐值。 copyright paper51.com 动力滑台导轨组合有“矩——矩”“矩——山”两种形式。前者一般多用于带导向引导刀具进行加工的机床及其他粗加工机床。后者导向性好，精度高，主要用于不带导向的刚性主轴加工及其他精加工机床。本组合机床采用“矩——山”型式导轨，这样有利于组合机床加工精度的提高。 http://www.paper51.com 综合以上因素，即切削功率为5.4KW,切削力为33600N,进给量为0.2mm/r，选择正确合适的动力——动力滑台和动力箱。并以其为基础进行通用部件配套。 http://www.paper51.com 本组合机床所选用的动力部件及其配套 通用部件型号，规格以及主要尺寸，性能如下： 内容来自www.paper51.com a. 液压动力滑台HY40B——I copyright paper51.com 台宽400毫米，长800毫米，行程长400毫米，导轨选用“矩——山”型式，滑台及滑座总高320毫米，滑座长1240毫米，允许最大进给力P=25KN，快速行程速度0.5米/分，工进速度10——600毫米/分。 http://www.paper51.com b. 齿轮传动动力箱TD40A copyright paper51.com
电动机为Y132S——2型，功率5.5KW动力箱输出轴转速为720转/分，动力箱与动力滑台结合面尺寸：长550mm,宽400mm,动力箱输出轴距箱底面高度为160毫米。 http://www.paper51.com c. 配套通用部件 copyright paper51.com 侧底座cc40,其高度H=560 mm，长度为L=1240mm, 内容来自www.paper51.com 绘制联系尺寸图 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 1 夹具轮廓尺寸的确定 http://www.paper51.com 组合机床夹具是保证零件加工精度的重要专用部件。所要确定的夹具轮廓尺寸主要是指夹具底座的长×宽×高。由于工件的轮廓尺寸为600×355×400，考虑刀要布置下保证加工要求的定位，限位，夹紧机构，导向系统，并考虑夹具底座与机床其他部件连接，固定所需要的尺寸，所以暂定尺寸为900×450×300。 内容来自www.paper51.com
2 机床装料高度H 内容来自论文无忧网 www.paper51.com
装料高度是指机床上工件的定位基准面的到地面的垂直距离。由前面可知滑台与滑座总高为320mm，侧底座高度为560mm，夹具底座高度为300mm，中间底座高度为560mm，又由于主轴箱最低主轴高度取为100mm，所以机床装料高度取H=960mm. 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 3 中间底座轮廓尺寸 copyright paper51.com 中间底座轮廓尺寸要满足夹具在其上面安装联接的需要。其长度方向尺寸要根据所选的动力部件（滑台和滑座）及其配套尺寸部件（侧底座）的位置关系照顾各部件联系尺寸的合理性来确定。一定要保证加工终了位置时，工件端面至主轴箱前端面的距离不小于加工示意图上要求的距离。本组合机床左面L=315mm，右面L=315mm，为了便于切削及冷却液回收。中间底座周边须有足够宽度的沟槽，其周边要加上一个尺寸a=50mm..由此，可以确定中间底座的轮廓尺寸为1000×500×560 copyright paper51.com 4 主轴箱轮廓尺寸 内容来自www.paper51.com 由参考文献（1）得知，标准得通用钻，镗类主轴箱的厚度有两种尺寸规格，卧式为325mm，立式为340mm,由于本组合机床为卧式。所以选取厚度为325mm的主轴箱。下面主要确定主轴箱的宽度B和高度H，及最低主轴高度h。如下图1-2所示，被加工零件以点划线，主轴箱轮廓尺寸有粗实线表示。 paper51.com 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 1-2主轴箱轮廓尺图 http://www.paper51.com 主轴箱宽度B和高度H的大小主要与被加工零件孔的分别位置有关： 内容来自www.paper51.com B=b+2b H=h+ b+h http://www.paper51.com
式中:b—工件在宽度方向相距最远的两孔距离（毫米） http://www.paper51.com
b—最边缘主轴中心距箱外壁的距离（毫米） http://www.paper51.com h—工件在高度方向相距最远的两孔距离（毫米） 内容来自www.paper51.com h—最低主轴高度 paper51.com 为了保证主轴箱有排布齿轮的足够空间，选取b=80mm paper51.com 由前面分析可知，机床装料高度H==960mm 滑台和滑座总高h=320mm侧底座高度h=560mm，滑座与侧底座之间调整垫高度 5mm （h）。由工件零件图上得知工件最低孔位置h=20mm http://www.paper51.com 所以 h= h+H－（h+h+h） 内容来自www.paper51.com =20+960－（320+560+5） paper51.com
=95mm http://www.paper51.com 取b=80mm ，则可求出主轴箱轮廓尺寸： http://www.paper51.com
B=b+2b=295×tg15+2×80=450mm 内容来自论文无忧网 www.paper51.com H=h+ b+h=295×tg15+95+80=465mm copyright paper51.com 按照主轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定主轴箱轮廓尺寸为B×H=500×500毫米 copyright paper51.com 联系尺寸图的画法和步骤 http://www.paper51.com 选择与实际机床工作位置一致的图形布置作为主视图，由于机床实际尺寸太大，选择1：4比例绘制此图。先用双点划线或细线画出被加工零件的长×高轮廓。以工件两端面及工件最低孔中心线，分别为长度和高度方向上的基准，根据前面已确定的机床各部分组成部件轮廓尺寸及主要相关尺寸按下列顺序进行（由于本组合机床左右两面所选部件相同，加工内容一致，所以本说明仅以一面进行）： http://www.paper51.com
以工件左端面为基准，根据前面已经确定的工件端面位置到主轴前端面的距离最小值L=320mm，确定机床左端主轴箱前端面的轴向位置。再根据主轴箱最低主轴高度位置尺寸h=95mm 及主轴箱齿轮尺寸长×宽×厚=500×500×325mm 画出左主轴箱外廓。主轴箱以其后盖与动力箱定位连接，根据已选择的TD40A型动力箱与动力滑台定位连接，在机床长度方向上 ，通常动力箱后端面应与滑台后端面平齐安装。动力滑台与滑座在机床长度方向的相对位置，由加工终了时滑台前端面到滑台滑座前端面的距离L决定。L是在机床长度方向上各部件联系尺寸的可调环节。对于通用的标准动力滑台，L尺寸的最大范围为75～85mnm L是动力滑台，滑座本身结构决定的滑台前端面到滑座端面的最小距离与前备量二者之和。前者通常不应小于15～20mm ，本例取20mm ，后者用以补偿刀具重磨后轴向可调的尺寸并用于弥补机床制造和安装误差，本设计中前备量也取为20mm，则： l=20+20=40mm copyright paper51.com 为了便于机床的调整和维修，滑座与侧底座之间需加5mm的调整垫。而后座与侧底座在机床长度方向上的相对位置由滑座前端面到侧底座前端面的距离l决定。若所采用的侧底座为标准型，则l=100mm， paper51.com 中间底座轮廓尺寸的确定原则前面已经阐述。其长度方向尺寸可按下式确定： http://www.paper51.com
L=(L+L+2L+L)－2(l+l+l) paper51.com 式中：L —加工终了位置，主轴箱至工件端面间的距离，其中L= L=315mm 内容来自www.paper51.com L—主轴箱厚度，本设计中取L=325mm paper51.com L—工件沿机床长度方向的尺寸，本设计中为L=600mm paper51.com l—机床长度方向上，主轴箱与动力滑台的重合长度，本设计中，l=300mm paper51.com l—加工终了位置，滑台前端面至滑座前端面的距离，本设计中，l=40mm 内容来自www.paper51.com l—滑座前端面至侧底座前端面的距离，本设计中l=100mm copyright paper51.com
则： http://www.paper51.com
L=(L+L+2L+L)－2(l+l+l) http://www.paper51.com =（315+315+2×325+600）－2（300+40+100） paper51.com =1000mm http://www.paper51.com
取L=1000mm http://www.paper51.com
中间底座长度尺寸L经过计算确定后，必须根据夹具底座长度尺寸A（本例中A=900mm）及其在中间底座上的相对按装位置来检查尺寸a的大小是否合适。 paper51.com
通常，当机床不采用冷却液时，要考虑中间底座周边应由一定宽度得回收冷却液及排屑沟槽尺寸一般不应小于70~100毫米。 http://www.paper51.com 如果计算出得L值不能满足A和a尺寸要求可采取改变加工终了位置时主轴箱端面至工件端面得距离L和改变滑台前端面到滑座前端面得距离L得办法解决。 paper51.com 当夹具底座轮廓尺寸A 已经确定，由于计算出的中间尺寸长度尺寸L太小而造成a尺寸太小时，也可以通过重新选择接杆改变L尺寸进行调节，此时必须同时修改加工示意图，以达到L和a尺寸加大的目的；或者减少l的尺寸，但必须保证滑台有足够的前备量15~20mm。 copyright paper51.com
综上所述可以看出，中间底座轮廓尺寸（尤其是沿机床长度方向的尺寸L）的决定比较灵活，即要照顾到其他部件联系尺寸的合理性，又要尽量使机床布局匀称，节省材料。 内容来自www.paper51.com 左视图重点在于表示清楚组合机床各部件在宽度方向上的轮廓尺寸及相关位置，配合左视图完成联系尺寸图所要表达出的内容。 copyright paper51.com 联系图上应注明的状态和尺寸 http://www.paper51.com
完整、恰当的标注机床各只要组成部件的轮廓尺寸及相关联系尺寸，因此机床在长、宽、高三方向的尺寸封闭。 copyright paper51.com 应表示清楚运动部件的原位，终点位置及运动过程情况，以确定机床最大轮廓尺寸。 copyright paper51.com 应注明工件，夹具、动力部件、中间底座与对称中心线位置关系，特别是当工件加工部位对工件中心不对称和有某些具体要求是动力部件相对夹具，夹具相对于中间底座也就不对称，此时应注明它们相互偏差位置的尺寸。 内容来自www.paper51.com 应注明电动机型号、功率、转速及所选择标准通用部件的型号规格和其主要轮廓尺寸，并对组成机床的所有部件进行分组编号，作为部件和零件设计的原始依据。 内容来自www.paper51.com 1.3.4 生产率计算卡 copyright paper51.com
根据选定的机床工作循环所要求的工作行程长度，切削用量、动力部件的快速及工进速度等。可以计算机床的生产率，并编制机床生产率计算卡，用于反映机床的加工过程，完成每一根轴所需要的时间，切削用量、机床的生产率及机床负荷率。 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 1 理想生产率 copyright paper51.com 指完成年生产纲领A（包括备品及废品率在内）所要求的机床生产率。由于加工阀体零件采用但班制，所以全年工时数K=2350小时。A=2.5万件，则： copyright paper51.com Q==件/小时=10.67件/小时 http://www.paper51.com 2 实际生产率 http://www.paper51.com 指所设计机床每小时实际可以生产的零件数量。 内容来自www.paper51.com Q1=件/小时 内容来自论文无忧网 www.paper51.com 式中：T——生产一个零件所需要的时间（分） paper51.com
T= T+ T http://www.paper51.com =（）+（）分 http://www.paper51.com 式中：L1、L2——分别为刀具第Ⅰ、第Ⅱ工作进给行程长度（毫米） 内容来自论文无忧网 www.paper51.com Vf1、Vf2——分别为刀具第Ⅰ、第Ⅱ工作进给量（毫米/分） 内容来自www.paper51.com t——动力滑台在死当铁上的停留时间，通常指刀具在加工终了是无进给状态下旋转5～10转所须的时间（分）。 http://www.paper51.com
L、L——快进、快退行程长度。 内容来自www.paper51.com V——动力部件快速行程速度 copyright paper51.com t——直线移动或回转工作台进行一此工位转换的时间，一般可取t=0.1分 内容来自www.paper51.com
t——工件装卸时间，它取决于工件重量大小，装卸是否方便及工人的熟练程度，一般取0.5～1.5分 内容来自论文无忧网 www.paper51.com |