各主轴转速n(r／min) 各主轴刀具进给量f(mm∕r) Ф8mm孔 596.8 0.107 Ф6mm孔 795.7 0.08 备注 初选切削速度15 m／min 初选进给速度60 mm／min 2．3．2确定切削力F、切削转矩M、切削功率P
根据选择的切削用量，确定切削力，作为选择动力部件及夹具设计的依据：确 定切削转矩，用以确定主轴及其他传动件(齿轮、传动轴等)的尺寸：确定切削功 率，用以选择动力箱电机功率。
高速钢钻头在灰铸铁上钻孔的计算公式为：
F=26?D?f0.8?HB0.6 (2．2) M=10?D1.9?f0.8HB0.6 (2．3) P=
M?v (2．3)
9740???D8?9600?D0.25?T=??v?f0.55?HB1.3?? (2．3) ??式中： F—————轴向切削力(N)
D—————钻头直径(mm)
f—————每转进给量(mm／r) P—————切削功率(kw) M—————切削转矩(N.mm)
HB—————零件的布氏硬度 本零件材料为ZG40Gr，取HB247~270 v—————切削速度(m／min) T—————刀具耐用度(min)
表2-2各主轴切削力、切削扭矩、切削功率计算值 钻头直径d(mm) 轴向切削力F(N) 切削转矩M(Nm) 切削功率P(kw) 刀具耐用度(min) ,1359.8 3398.6 0.208 185 ?8 ?6 1019.9 1967.5 0.161 335 由上表，总切削力为：F总 =9518.8N，总切削功率为：P总 =1.476KW，总切削扭距M总= 21464.4N·m
2．4组合机床总体设计
组合机床总体设计就是针对被加工零件，在选定的结构方案基础上，进行方案 图纸设计，这些图纸包括：被加工零件工序图，加工示意图，机床联系尺寸图。生产率计算卡。
2．4．1被加工零件工序图
根据被加工零件的机械加工工艺过程卡如表2-3所示，制定出被加工零件工序 图。此图是根据选定的工艺方案，表示在本台机床上完成的工序内容、加工部位的尺寸精度、技术要求、定位基准、夹紧部位、以及被加工零件的材料、硬度和本机床加工前毛坯情况。是机床设计的主要依据，也是调整机床、检验精度的重要技术文件。
表2-3被咖工零件加工工艺过程卡 机械加工工艺过程 产品型R801 零件图号 003 号 产品名飞锤 零件名飞锤 共一页 第一页 称 称 材料牌号 ZG40Gr 毛坯种铸件 毛坯可1 备注 类 制件数 序号 工序 工序内容 设备 工艺装备 01 铸造 铸造毛坯件 02 清砂时效清砂时效处理 处理 03 铣端面 铣侧端面 X6036 铣床夹具 04 铣端面 铣底端面 X6036 铣床夹具 05 钻孔 钻侧端面四个通组合钻床 专用夹具 孔 06 绞孔 绞侧端面四个通组合钻床 专用夹具 孔 07 检验 检验零件是否合 格 2．4．2加工示意图的设计 零件的加工方案要通过加工示意图反映出来。加工示意图表示被加工零件在机 床上的加工过程，刀具、辋具的布置状况以及工件、夹具、刀具等机床各部件间的相对位置关系、机床的工作行程及工作循环等。因此，加工示意图是组合机床设计的主要图纸之一，它是刀具、辅具、夹具、主轴箱、电气装置设计及通用部件选择的主要原始资料，也是整台组合机床布局和性能的原始要求，同时还是调整机床、刀具及试车的依据。其内容包括以下几方面： (1)刀具的选择
根据被加工工件4个孔的大小，选用5种规格的刀具如下表所示。
表2-4 刀具名称，标准尺寸及数量 钻刀悬伸长度 刀具名称 钻头直径 数量 备注 刀具总长l0 刀具悬伸长l2 莫氏锥柄麻花6 钻1号 莫氏锥柄麻花8 钻1号 (2)导向结构的选择 ①导向类型的确定
138 156 57 75 4 4 GB∕T 1438.1-1996 GB∕T 1438.1-1996
根据刀具导向线速度V=15m／min，小于20 m／min，故采用固定式导向，刀具在导套内既转动又移动，这种导向方法精度好。 ②导向数量的确定
报据工件形状、刀具刚度及工作情况采用单导向。 ③导向参数的确定
导套长度L1由经验公式L1 =(2～4)d，小直径时取大值，大直径时取小值。 具体尺寸及配合见下表
图2-1 固定导向装置的尺寸及配合
d(F7) 0..226??0.010 0.0288??0.013 表2-5导向装置的尺寸及配合参数 D(k6) L m 配合螺钉GB∕数量 D1 D2 L1 T8045.5-1999 18 15 12 20 5.5 M6 4 0.010 10??0.0010.01212??0.001 22 18 12 22 7 M6 4 (3)导向到工件端面距离 以不妨碍排屑为原则，选为10mm。以四个垫块保证间距，实现主定位。 (4)确定主轴直径及各主轴外伸长度 主轴直径：d= B4M (2．6) 100式中： d——轴的直径(mm)
M———主轴承受的转矩(N·mm)
B——系数，当材料的剪切弹性模量G=8．1×104N／mm时，非刚性主轴取7.3，传动轴为6.2。
为使轴的强度足够，主轴材料均采用合金钢。
表2-6主轴参数
轴号 材料 主轴直径 主轴外伸尺寸 备注 L D d130 2022 141~4 5~8 40Gr 40Gr 20 15 115 85 刚性主轴 (5)接杆的选择； 主轴箱各主轴的外伸长度为一定值，而且刀具长度也为一定值。因此，为保证主轴籍上各刀具能同时到达加工极限位置，就需要在主轴与刀具之闻设置一中间可调环节——刀具接杆。
由于接杆上的尺寸D与主轴外伸长度上的内孔d1配合，可根据d1尺寸及刀具为莫氏l号。选用接杆T0635-01。由于各主轴均d=20mm，故均用3号接杆、A型、长度范围215～500mm
(6)确定加工示意图的联系尺寸
最重要的尺寸是主辅箱端丽到工件端面之间的距离。如图2-2所示。
图2-2加工示意图的联系尺寸计算图
该尺寸为：L=L1+L2+L3-B-(L4+L5) (2—7) 式中各符号意义：L1——————主轴外伸长度
L2——————钻刀悬伸长度
L3——————接杆伸出长度(可调) L4——————加工孔深
L5——————刀具的切出值
B——————螺母及垫圈厚度
经计算调整后．选择接杆标记如表2．7所示。
表2—7与主轴刀具配合的接杆号 刀具直径 接杆号 1-245 T0635-01 ?6 ?8 1-223 T0635-01 (7)动力头工作循环及其行程的确定 此台组合钻床根据被加工件为浅孔，循环过程包括：快速引进、工作进给和快速退回。如图2-3所示
图2-3工作循环图
①工作进给长度的确定
工进长度L，等于被加工孔深L4与刀具的切入长度L6与切出长度L5之和。如图2-4所示。
