後橋減速器殼鑽（zuàn）孔組合（hé）機床設計
2019-12-6 來（lái）源： 中國電子係統工（gōng）程第四（sì）建設有限公（gōng）司（sī） 作者：朱傳年
摘 要：組合機床主要采用常規標準化（huà）部件，在設計和構造時，輔以特定外形工件、夾具。設計師構思巧（qiǎo）妙（miào），充分發揮組合機（jī）床（chuáng）的“四多”特點明顯多軸、多（duō）刀（dāo）、多工序、多工位，由於其（qí）“四多”特點，生產效率遠遠超越普通機床。組（zǔ）合機床組裝配置的靈巧性和靈活度，兼有物美價廉（lián）、低價高效的生產（chǎn）應用優勢。本文對後橋減速器殼孔的加工工藝進行了詳細的分析，提出了“一次裝（zhuāng）夾，多工（gōng）位加工，達到精度要（yào）求”的設計思路。
關鍵詞：組合機床；鑽孔（kǒng）；多軸箱；主軸
1、引言（yán）
目前，組合機床水平較高，各國各地的裝備發展均呈（chéng）現較好的麵貌。良莠不齊被齊頭並進取代，優勝劣汰競爭加（jiā）劇（jù），如何（hé）提高組合機床加（jiā）工精度、增加組合機床（chuáng）的柔性，成為設計工程（chéng）師的主攻方向（xiàng），通過巧妙的（de）設計和完備的裝配，進而保證組合機（jī）床工作可靠性。組合機床技術屬於傳統工業範疇（chóu），但其裝備高速度、高（gāo）精度、柔性化又衝破了傳統的（de）局限，讓生（shēng）產變得可調可變，靈活滿足客戶任意加工需求，以及目前嚐試加入通信技術（shù）的（de）應用，都會改變傳統組合機床技術的（de）發展命運。
2、本文的主要內容和（hé）設（shè）計要求
本次設計的主要任務是後橋減速器（qì）殼（ké）鑽孔組（zǔ）合（hé）機床設計。
擬采用立式組合機床（chuáng）為（wéi）主（zhǔ）要部件（jiàn），在後橋減速器鑽孔上配合液壓傳動。眾所周知，組合機床是大量通用部件的整合體，在（zài）特殊部位和關節，使用少量專用部（bù）件，如果設計精準，可使（shǐ）加工精（jīng）度穩定。另（lìng）一方麵，采用專（zhuān）用（yòng）夾具液壓夾緊，省力省時，減少機床加工的輔助時間。
被加工零件為一後橋減速器殼體，所謂“巧婦（fù）難為無米之炊”，配件的加工（gōng）精度和加工工序，是設計師製定機（jī）床方案的主要依據。本實驗（yàn）中，我們要加工的零件後橋減速器殼，擬設計工序（xù）為（wéi）鑽 12 個孔，本著成本節約原則，孔（kǒng）的位置（zhì）精度要求可以為低度（dù），在實際生產中鑽12 孔的加工工序可以考慮一道工步，簡化步驟降低成本。此後橋減速器殼體零件年生產綱領為 6 萬 / 年。
2.1 製定工藝方（fāng）案
2.1.1 加工（gōng）孔設計和工藝分析
（1）技術要求：擬在實驗中加工 12 個同質 Φ9 孔；位置度公差（chà）保持在 0.30mm 左右，務必與 Φ20 孔同心。
（2）工（gōng）藝分析：鑽（zuàn）擴或鑽鉸按照基準孔徑，Φ9 為宜，不偏不破。
（3）定位（wèi）基準（zhǔn）精確：後橋減速器殼的孔的加工工（gōng）藝，要將支承點限製在底（dǐ）麵的兩個平麵點位上（shàng），心軸起到了很好的定位作用（yòng）。
2.1.2 確定組合機床核心結構
（1）零件的加工精度。利用鑽孔組合機床，加工低精度後橋減速器殼加工孔，為保證標準化，本著低價高效的原則，可（kě）以在安裝工位上對所有孔進（jìn）行（háng）最終精加工，一以貫之。打造粗（cū）糙度為 Ra25um 的孔，將原始製（zhì）造精度磨合到最高，工藝設計中注意減少夾壓變形，進（jìn）給采用液壓係統，可考慮人工夾緊方式。
2.2 確（què）定（dìng）切削用量及選擇刀具
2.2.1 選（xuǎn）擇（zé）切削用量
經驗法則，組合機床單刀加工低 30% 左右。一（yī）個標準動力滑台（tái），將所有多（duō）軸（zhóu）主軸箱上刀具並排共（gòng）用，有（yǒu）效降低成本和操作難（nán）度（dù），對所（suǒ）有刀具的進給量設計為相（xiàng）同，且等於動力滑台的平均值，既可以有效提高刀具的使用（yòng）壽命，又可降低操作難度，協調統一便於管（guǎn）理。但是，為突出和配合各種生產模式，同一主軸箱上的刀具主軸應根據不用的生產要求和匹配度，設計成不（bú）同轉（zhuǎn）速和不同的每轉進給量（mm/r）。充分發（fā）揮刀具精度、動力滑台、進給量的特色，以滿足不（bú）同後（hòu）橋減速器直徑的加工需要。
在生產中，由於後橋減速器殼孔的加工精度可以設計為（wéi）相同模式（shì），工件材料可以采購同質（zhì）同料降低複雜程度，讓工作條件（jiàn）、技術要求更容易接近，簡化操作流程和操作難度。由於此部分操作較為簡單，不必通（tōng）過設計或測算，直（zhí）接（jiē）通過采用查（chá）表法可得：鑽頭（tóu）直徑 D=9mm, 鑄鐵 HB175 ～ 255、進給量 f=0.1mm/r、切削速度 v=15m/min。
2.2.2 刀具選擇
為保證質量，建議布氏硬度定格在 HB170 ～ 241 為宜，孔徑 D定（dìng）為 9mm 即（jí）可，重點要考慮刀具的材料選擇，好馬配好鞍，後橋減（jiǎn）速器要想發揮更（gèng）好的作用，采（cǎi）用高速鋼鑽頭、麻花鑽。在具體操（cāo）作時，特別注意孔加工刀具的長度，按照“三五原則”，確保（bǎo）加工終了時，刻意（yì）保持刀具螺（luó）旋槽尾（wěi）端與導向套之間有（yǒu） 30 ～ 50mm 的合理距離。
2.3 鑽孔組合機床總設計“三圖一（yī）卡（kǎ）”的編（biān）製
具體操作（zuò）時要考慮以鑽床加工箱蓋的另一個問（wèn）題，也是本文（wén）的（de）主要問題，在設計中（zhōng）應花費大力氣，“三圖一卡”設計，雖然在此處淺略（luè）帶過，但其在設計中十分重要，包括（kuò）：繪（huì）製被加工零件工序圖、加工示意圖（tú）、機床聯係尺寸圖、編製（zhì）生產率卡。
2.4 夾緊元件精度分析（xī）計算
該道工序（xù）是鑽 φ9 孔，通常安排中批量生產，生（shēng）產過程中往往具有切削力較小的特點，在此不（bú）再贅（zhuì）述，力求簡單。成大事者不拘小節（jiē），鑽孔用螺栓夾（jiá）緊及一個壓（yā）環夾緊（jǐn），盡可能的低成本（běn）生產，減少設計思路（lù）。
鑽（zuàn）孔是成熟工藝，夾具精度計算是重要的工藝，它起到的是檢驗作用，能直接導致夾具是否合乎零件加工要求。為了使夾具（jù）能加工出合（hé）格的工件，不浪費人（rén）力（lì）物力，一定要（yào）把握誤差偏度（dù），各項誤差的總和應不超過工序尺（chǐ）寸（或位置要求（qiú））的公差 Δk。即：
Δdw+Δa+Δt+Δg〈Δk
在（zài） 實 驗 中 : 工 件 在 夾 具 中 的 定 位 誤（wù） 差 Δdw=0.07mm， 夾 具 的安 裝 誤 差（chà） Δa=0.005mm， 刀 具 位 置（zhì） 誤 差 Δt=0.07mm, 加 工 方 法 誤 差Δg=0.62=0.3m 按概率（lǜ）法相加得：經計算則這個定位方式（shì）可行，滿足精度要求。
3、結論
本文研（yán）究的鑽孔組合機床，設計思路主要用於加工後橋（qiáo）減（jiǎn）速器殼的十二個孔。經實驗，在鑽（zuàn）床的（de）設（shè）計上采取了一係列的措施，保證了被加工孔的加工精度。對後橋減（jiǎn）速器殼的十二個孔的加工工藝，進行了粗略簡要的分析，淺顯的提出了十二個孔加工的技術要求（qiú），粗中有細的點明工藝要點（diǎn），不足之處還待改進。Z 軸液壓滑台驅動動力頭的設計理念（niàn），嚐試多軸箱實現進給的思路，將 Y 軸驅動工件的穩定（dìng）單工（gōng）位運動成為（wéi）可能。
後橋減速器殼鑽孔組合機床研究和實驗是一個值得不（bú）斷完善和改進的過程，例如：裝夾、定位單純由人工完成，是（shì）否會影響效率浪費資源；自動化程度可（kě）否通（tōng）過（guò）改進工藝、創新（xīn）思路得以提高等問題。這些問題通過現場的不斷實踐、和後（hòu）輩不斷汲取總結，必將會得到提高。
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