畢業(yè)設計 鉆孔組合機床

1、<p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 機床在國民經(jīng)濟的地位及其發(fā)展簡史</p><p>　　現(xiàn)代社會中，人們?yōu)榱烁咝?、?jīng)濟地生產(chǎn)各種高質量產(chǎn)品，日益廣泛的使用各種機器、儀器和工具等技術設備與裝備。為制造這些技術設備與裝備，又必須具備各種加工金屬零件的設備，諸如鑄造、鍛造、焊接、沖壓和切削加工設備等。由于機械零件的形狀精度、尺

2、寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法來達到，特別是形狀復雜、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件，往往需要在機床上經(jīng)過幾道甚至幾十道切削加工工藝才能完成。因此，機床是現(xiàn)代機械制造業(yè)中最重要的加工設備。在一般機械制造廠中，機床所擔負的加工工作量，約占機械制造總工作量的40%～60%，機床的技術性能直接影響機械產(chǎn)品的質量及其制造的經(jīng)濟性，進而決定著國民經(jīng)濟的發(fā)展水平?？梢赃@樣說，如果沒有機床的發(fā)展，如果不具備今天這樣品種繁多、結構完善

3、和性能精良的各種機床，現(xiàn)代社會目前所達到的高度物質文明將是不可想象的。</p><p>　　一個國家要繁榮富強，必須實現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術的現(xiàn)代化，這就需要一個強大的機械制造業(yè)為國民經(jīng)濟各部門提供現(xiàn)代化的先進技術設備與裝備，即各種機器、儀器和工具等。然而，一個現(xiàn)代化的機械制造業(yè)必須要有一個現(xiàn)代化的機床制造業(yè)做后盾。機床工業(yè)是機械制造業(yè)的“裝備部”、“總工藝師”，對國民經(jīng)濟發(fā)展起著重大作用。因此，許多國家都

4、十分重視本國機床工業(yè)的發(fā)展和機床技術水平的提高，使本國國民經(jīng)濟的發(fā)展建立在堅實可靠的基礎上。</p><p>　　機床是人類在長期生產(chǎn)實踐中，不斷改進生產(chǎn)工具的基礎上生產(chǎn)的，并隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和科學技術的進步而漸趨完善。最原始的機床是木制的，所有運動都是由人力或畜力驅動，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它們實際上并不是一種完整的機器?，F(xiàn)代意義上的用于加工金屬機械零件的機床，是在18世紀中葉才開始發(fā)展起來

5、的。當時，歐美一些工業(yè)最發(fā)達的國家，開始了從工場手工業(yè)向資本主義機器大工業(yè)生產(chǎn)方式的過度，需要越來越多的各種機器，這就推動了機床的迅速發(fā)展。為使蒸汽機的發(fā)明付諸實用，1770年前后創(chuàng)制了鏜削蒸汽機汽缸內(nèi)孔用的鏜床。1797年發(fā)明了帶有機動刀架的車床，開創(chuàng)了用機械代替人手控制刀具運動的先聲，不僅解放了人的雙手，并使機床的加工精度和工效起了一個飛躍，初步形成了現(xiàn)代機床的雛型。續(xù)車床之后，隨著機械制造業(yè)的發(fā)展，其他各種機床也陸續(xù)被創(chuàng)制出來。至

6、19世紀末，車床、鉆床、鏜床、刨床、拉床、銑床、磨床、齒輪加工機床等基本類型的機床已先后形成。</p><p>　　上世紀初以來，由于高速鋼和硬質合金等新型刀具材料相繼出現(xiàn)，刀具切削性能不斷提高，促使機床沿著提高主軸轉速、加大驅動功率和增強結構剛度的方向發(fā)展。與此同時，由于電動機、齒輪、軸承、電氣和液壓等技術有了很大的發(fā)展，使機床的轉動、結構和控制等方面也得到相應的改進，加工精度和生產(chǎn)率顯著提高。此外，為了滿足機

7、械制造業(yè)日益廣闊的各種使用要求，機床品種的發(fā)展也與日俱增，例如，各種高效率自動化機床、重型機床、精密機床以及適應加工特殊形狀和特殊材料需要的特種加工機床相繼問世。50年代，在綜合應用電子技術、檢測技術、計算技術、自動控制和機床設計等各個領域最新成就的基礎上發(fā)展起來的數(shù)控機床，使機床自動化進入了一個嶄新的階段，與早期發(fā)展的僅適用于大批大量生產(chǎn)的純機械控制和繼電器接觸器控制的自動化相比，它具有很高柔性，即使在單件和小批生產(chǎn)中也能得到經(jīng)濟的使

8、用。</p><p>　　綜觀機床的發(fā)展史，它總是隨著機械工業(yè)的擴大和科學技術的進步而發(fā)展，并始終圍繞著不斷提高生產(chǎn)效率、加工精度、自動化程度和擴大產(chǎn)品品種而進行的，現(xiàn)代機床總的趨勢仍然是繼續(xù)沿著這一方向發(fā)展。</p><p>　　我國的機床工業(yè)是在1949年新中國成立后才開始建立起來的。解放前，由于長期的封鎖統(tǒng)治和19世紀中葉以后帝國主義的侵略和掠奪，我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常落后，既沒有獨立

9、的機械制造業(yè)，更談不上機床制造業(yè)。至解放前夕，全國只有少數(shù)城市的一些規(guī)模很小的機械廠，制造少量簡單的皮帶車間、牛頭刨床和砂輪等；1949年全國機床產(chǎn)量僅1000多臺，品種不到10個。</p><p>　　解放后，黨和人民政府十分重視機床工業(yè)的發(fā)展。在解放初期的三年經(jīng)濟恢復時期，就把一些原來的機械修配廠改建為專業(yè)廠；在隨后開始的幾個五年計劃期間，又陸續(xù)擴建、新建了一系列機床廠。經(jīng)過50多年的建設，我國機床工業(yè)從無到

10、有，從小到大，現(xiàn)在已經(jīng)成門類比較齊全，具有一定實力的機床工業(yè)體系，能生產(chǎn)5000多種機床通用品種，數(shù)控機床1500多種；不僅裝備了國內(nèi)的工業(yè)，而且每年還有一定數(shù)量的機床出口。</p><p>　　我國機床行業(yè)的發(fā)展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，與世界先進水平相比，還有較大差距。為了適應我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術現(xiàn)代化的需要，為了提高機床產(chǎn)品在國際市場上的競爭能力，必須深入開展機床基礎理論研究，

11、加強工藝試驗研究，大力開發(fā)精密、重型和數(shù)控機床，使我國的機床工業(yè)盡早躋身于世界先進行列。</p><p>　　1.2 組合機床的國內(nèi)、外現(xiàn)狀</p><p>　　世界上第一臺組合機床于1908年在美國問世，30年代后組合機床在世界各國得到迅速發(fā)展。至今，它已成為現(xiàn)代制造工程（尤其是箱體零件加工）的關鍵設備之一。</p><p>　　現(xiàn)代制造工程從各個角度對組合機床

12、提出了愈來愈高的要求，而組合機床也在不斷吸取新技術成果而完善和發(fā)展。</p><p>　　1.2.1 國內(nèi)組合機床現(xiàn)狀</p><p>　　我國加入WTO以后，制造業(yè)所面臨的機遇與挑戰(zhàn)并存、組合機床行業(yè)企業(yè)適時調整戰(zhàn)略，采取了積極的應對策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢頭，截至2005年4月份，組合機床行業(yè)企業(yè)僅組合機床一項，據(jù)不完全統(tǒng)計產(chǎn)量已達1000余臺，產(chǎn)值達3.9個億以上，較2004

13、年同比增長了10%以上，另外組合機床行業(yè)增加值、產(chǎn)品銷售率、全員工資總額、出口交費值等經(jīng)濟指標均有不同程度的增長，新產(chǎn)品、新技術較去年年均有大幅度提高，可見行業(yè)企業(yè)運營狀況良好。</p><p>　?。?）行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品結構的變化</p><p>　　組合機床行業(yè)企業(yè)主要針對汽車、摩托車、內(nèi)燃機、農(nóng)機、工程機械、化工機械、軍工、能源、輕工及家電行業(yè)提供專用設備，隨著我國加入WTO后與世界機床

14、進一步接軌，組合機床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開始向數(shù)控化、柔性化轉變。從近兩年是企業(yè)生產(chǎn)情況來看，數(shù)控機床與加工中心的市場需求量在上升，而傳統(tǒng)的鉆、鏜、銑組合機床則有下降趨勢，中國機床工具工業(yè)學會的《機床工具行業(yè)企業(yè)主要經(jīng)濟指標報表》是統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，僅從幾個全國大型重點企業(yè)生產(chǎn)情況看，2003年生產(chǎn)數(shù)控機床890臺，產(chǎn)值16187萬元，生產(chǎn)加工中心148臺，產(chǎn)值5770萬元；2004年生產(chǎn)數(shù)控機床985臺，產(chǎn)值25838萬元，生產(chǎn)加工中心159臺，

15、產(chǎn)值7099萬元；而2005年，截至4月份，數(shù)控機床、加工中心、產(chǎn)值已接近2003年全年水平，故市場在向數(shù)控、高精制造技術和成套工藝裝備方面發(fā)展。</p><p>　?。?）行業(yè)企業(yè)的快速轉變</p><p>　　“九五”后期，在組合機床行業(yè)企業(yè)的50多家組合機床分會會員中，僅有兩家企業(yè)實行了股份改造，一家企業(yè)退出國有轉為民營，其余的都是國有企業(yè)。而從2001至2002年，不到兩年的時間，

16、就先后有十幾家企業(yè)實行股份制改造，一些小廠幾乎全部退出國有轉為民營，現(xiàn)在一些國家重點國有企業(yè)也在醞釀股份制改造，轉制已勢不可檔，“民營經(jīng)濟在經(jīng)歷了從被歧視，被藐視到不可小視和現(xiàn)在高度重視4個階段后，煥發(fā)勃勃生機?！苯M合機床行業(yè)企業(yè)正在以股份制、民營化等多種形式快速發(fā)展。</p><p>　?。?）組合機床技術裝備現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢</p><p>　　組合機床及其自動線是集機電于一體是綜合自動

17、化度較高的制造技術和成套工藝裝備。它的特征是高效、高質、經(jīng)濟實用，因而被廣泛應用與工程機械、交通、能源、軍工、輕工、家電行業(yè)。我國的傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型的箱體類和軸類零件（近年研制的組合機床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成型面等。組合機床的分類繁多，有大型組合機床和小

18、型組合機床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復合式，還有多工位回轉臺組合機床等；隨著技術的不斷是進步，一種新型的組合機床——柔性組合機床越來越受人們是親昧，它應用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動更換，配以可編程序控制器（PLC）、數(shù)字控制（NC）等，能任意改變工作循環(huán)控制和驅動系統(tǒng)，并能靈活適應多種加工的可調可變的組合機床。另外，近年來組合機床加工中心、數(shù)控組合機床、機床輔機等在組合機床行業(yè)中所占份額也越來越大。

19、</p><p>　　由于組合機床及其自動線是一種技術綜合性很高的高技術專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設計的，它涉及到加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術。我國組合機床及其組合機床自動線總體技術水平比發(fā)達國家相對落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合機床及自動線幾乎都從國外進口。工藝裝備的大量進口勢必導致投資規(guī)模的擴大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場要求我們不斷開發(fā)新技術、新工藝、研制新產(chǎn)品，由

20、過去的“剛性”機床結構，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需要，真正成為剛柔兼?zhèn)涞淖詣踊b備。</p><p>　　1.2.2 國外組合機床現(xiàn)狀</p><p>　　80年代以來，國外組合機床技術在滿足精度和效率要求的基礎上，正朝著綜合成套和具備柔性的方向發(fā)展。組合機床的加工精度、多品種加工的柔性以及機床配置的靈活多樣方面均有新的突破性進展，實現(xiàn)了機床工作程序軟件化、工序高度集中、高效短節(jié)拍

21、和多功能知道監(jiān)控。組合機床技術的發(fā)展趨勢是：</p><p>　?。?）廣泛應用數(shù)控技術</p><p>　　國外主要的組合機床生產(chǎn)廠家都有自己的系列化完整的數(shù)控組合機床通用部件,在組合機床上不僅一般動力部件應用數(shù)控技術,而且夾具的轉位或轉角、換箱裝置的自動分度與定位也都應用數(shù)控技術,從而進一步提高了組合機床的工作可靠性和加工精度。廣州標致汽車公司由法國雷諾公司購置的缸蓋加工生產(chǎn)線,就是由

22、三臺自動換箱組合機床組成的,其全部動作均為數(shù)控,包括自動上下料的交換工作臺、環(huán)形主軸箱庫、動力部件和夾具的運動,其節(jié)拍時間為58秒。</p><p><b>　　(2)發(fā)展柔性技術</b></p><p>　　80年代以來,國外對中大批量生產(chǎn),多品種加工裝備采取了一系列的可調、可變、可換措施,使加工裝備具有了一定的柔性。如先后發(fā)展了轉塔動力頭、可換主軸箱等組成的組合機

23、床;同時根據(jù)加工中心的發(fā)展,開發(fā)了二坐標、三坐標模塊化的加工單元,并以此為基礎組成了柔性加工自動線(FTL)。這種結構的變化,既可以實現(xiàn)多品種加工要求的調整變化快速靈敏,又可以使機床配置更加靈活多樣。</p><p>　　(3)發(fā)展綜合自動化技術</p><p>　　汽車工業(yè)的大發(fā)展,對自動化制造技術提出了許多新的需求,大批量生產(chǎn)的高效率,要求制造系統(tǒng)不僅能完成一般的機械加工工序,而且能完

24、成零件從毛坯進線到成品下線的全部工序,以及下線后的自動碼垛、裝箱等。德國大眾汽車公司KASSEL變速箱廠1987年投入使用的造價9000萬馬克的齒輪箱和離合器殼生產(chǎn)線,就是這種綜合自動化制造系統(tǒng)的典范。該系統(tǒng)由兩條相似對稱布置的自動線組成,三班制工作,每條線日產(chǎn)2000件,節(jié)拍時間為40秒。全線由12臺雙面組合機床、18臺三坐標加工單元、空架機器人、線兩端的毛坯庫和三坐標測量機組成,可實現(xiàn)3種零件的加工。空架機器人完成工件下線的碼垛裝箱

25、工作。隨著綜合自動化技術的發(fā)展,出現(xiàn)了一批專門從事裝配、試驗、檢測、清洗等裝備的專業(yè)生產(chǎn)廠家,進一步提高了制造系統(tǒng)的配套水平。</p><p>　　(4)進一步提高工序集中程度</p><p>　　國外為了減少機床數(shù)量,節(jié)省占地面積,對組合機床這種工序集中程度高的產(chǎn)品,繼續(xù)采取各種措施,進一步提高工序集中程度。如采用十字滑臺、多坐標通用部件、移動主軸箱、雙頭鏜孔車端面頭等組成機床或在夾具部

26、位設置刀庫,通過換刀加工實現(xiàn)工序集中,從而可最大限度地發(fā)揮設備的效能,獲取更好的經(jīng)濟效益。</p><p>　　1.3 機床設計的目的、內(nèi)容、要求</p><p>　　1.3.1設計的目的</p><p>　　機床設計畢業(yè)設計，其目的在于通過機床主運動機械變速傳動系統(tǒng)的結構設計，使我們在擬定傳動和變速的結構方案過程中，得到設計構思、方案的分析、結構工藝性、機械制圖

27、、零件計算、編寫技術文件和查閱資料等方面的綜合訓練，樹立正確的設計思想，掌握基本的設計方法，培養(yǎng)基本的設計方法，并培養(yǎng)了自己具有初步的結構分析、結構設計和計算能力。</p><p>　　1.3.2 設計內(nèi)容</p><p>　　(1)運動設計 根據(jù)給定的被加工零件，確定機床的切削用量，通過分析比較擬定傳動方案和傳動系統(tǒng)圖，確定傳動副的傳動比及齒輪的齒數(shù)，并計算主軸的實際轉速與標準的相對

28、誤差。</p><p>　　(2)動力設計 根據(jù)給定的工件，初算傳動軸的直徑、齒輪的模數(shù)；確定動力箱；計算多軸箱尺寸及設計傳動路線。完成裝配草圖后，要驗算傳動軸的直徑，齒輪模數(shù)否在允許范圍內(nèi)。還要驗算主軸主件的靜剛度。</p><p>　　(3)結構設計 進行主運動傳動軸系、變速機構、主軸主件、箱體、潤滑與密封等的布置和機構設計。即繪制裝配圖和零件工作圖。</p><

29、;p>　　(4)編寫設計說明書</p><p>　　1.3.3 設計要求</p><p>　　評價機床性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)技術—經(jīng)濟指標來判定的。技術先進合理，亦即“質優(yōu)價廉”才會受到用戶的歡迎，在國內(nèi)和國際市場上才有競爭力。機床設計的技術—經(jīng)濟指標可以從滿足性能要求、經(jīng)濟效益和人機關系等方面進行分析。</p><p>　　1.4 機床的設計步驟<

30、/p><p><b>　　1.4.1調查研究</b></p><p>　　研究市場和用戶對設計機床的要求，然后檢索有關資料。其中包括情報、預測、實驗研究成果、發(fā)展趨勢、新技術應用以及相應的圖紙資料等。甚至還可以通過網(wǎng)絡檢索技術查閱先進國家的有關資料和專利等。通過對上述資料的分析研究，擬訂適當?shù)姆桨福员ＷC機床的質量和提高生產(chǎn)率，使用戶有較好的經(jīng)濟效益。</p>

31、<p>　　1.4.2 擬定方案</p><p>　　通?？梢詳M定出幾個方案進行分析比較。每個方案包括的內(nèi)容有：工藝分析、主要技術參數(shù)、總布局、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制操作系統(tǒng)、電系統(tǒng)、主要部件的結構草圖、實驗結果及技術經(jīng)濟分析等。</p><p>　　在制定方案時應注意以下幾個方面：</p><p>　?。?） 當使用和制造出現(xiàn)矛盾時，應先滿足使

32、用要求，其次才是盡可能便于制造。要盡量用先進的工藝和創(chuàng)新的結構；</p><p>　?。?） 設計必須以生產(chǎn)實踐和科學實驗為依據(jù)，凡是未經(jīng)實踐考驗的方案，必須經(jīng)過實驗證明可靠后才能用于設計；</p><p>　?。?） 繼承與創(chuàng)造相結合，盡量采用先進工藝，迅速提高生產(chǎn)力，為實現(xiàn)四個現(xiàn)代化服務。注意吸取前人和國外的先進經(jīng)驗，并在此基礎上有所創(chuàng)造和發(fā)展。</p><p&

33、gt;　　1.4.3 工作圖設計</p><p>　　首先，在選定工藝方案并確定機床配置形式、結構方案基礎上，進行方案圖紙的設計。這些圖子包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計算卡，統(tǒng)稱“三圖一卡”設計。并初定出主軸箱輪廓尺寸，才能確定機床各部件間的相互關系。</p><p>　　其次，繪制機床的總裝圖、部分部件裝配圖。</p><p>　　

34、然后，整理機床有關部件與主要零件的設計計算書，編制各類零件明細表，編寫機床說明書等技術文件。</p><p>　　最后，對有關圖紙進行工藝審查和標準化審查。</p><p>　　第2章 組合機床的總體設計</p><p>　　2.1 組合機床工藝方案的擬定</p><p>　　工藝方案的擬訂是組合機床設計的關鍵一步。因為工藝方案在很大程度

35、上決定了組合機床的結構配置和使用性能。因此，應根據(jù)工件的加工要求和特點，按一定的原則、結合組合機床常用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技術經(jīng)濟分析后擬出先進、合理、經(jīng)濟、可靠的工藝方案。</p><p>　　2.1.1 確定組合機床工藝方案的基本原則</p><p>　　2.1.1.1組合機床工藝方案的基本原則</p><p>　　（1）粗精加工分開原則 粗加

36、工的切削負荷較大，切削產(chǎn)生的熱變形、較大夾壓力引起的工件變形以及切削振動等，對精加工工序十分不利，影響加工尺寸精度和表面粗糙度。因此，在擬訂工件一個連續(xù)的多工序工藝過程時，應選擇粗精加工工序分開的原則。</p><p>　?。?）工序集中原則 組合機床運用多刀集中在一臺機床上完成一個或多個工件的不同表面的復雜過程，從而有效的提高生產(chǎn)率。因此，在擬訂工藝方案時，在保證加工質量和操作維修方便的情況下，應適當提高工序

37、集中程度，以便減少機床臺數(shù)、占地面積和節(jié)省人力，取得理想的效益。本機床由于螺紋孔直徑較小，精度較高，要求主軸和機床剛度較好，所以工序應集中，并且十個孔的相對位置精度要求較高所以工序集中加工。通過絲錐對孔進行一次性加工，從而保證精度，質量，生產(chǎn)率。</p><p>　　2.1.1.2 備注</p><p>　　攻絲機床都是借助電動機正轉進行攻絲，加工完了電動機反轉使絲錐退出工件。電動機的反向

38、和停止是由攻絲行程控制機構來操縱的。為了確保攻絲電動機的可靠反向和停止，在電氣控制系統(tǒng)設計上，除了一般動作控制信號外，還必須增設互鎖保險開關。為了在絲錐退回原位電動機能及時停止，不因慣性轉動造成絲錐超程，破壞攻絲機構的原位狀態(tài)，在電動機停轉時，一般應采用剎車機構以制動。當一個主軸箱上攻絲主軸少于8根時可以不用。對特大的攻絲主軸箱有時還應設置兩個或更多的剎車機構，以確?？煽康闹苿印１驹O計的主軸箱的主軸只有4根，所以不需要。</p&g

39、t;<p>　　2.1.2 組合機床工藝方案的擬訂</p><p>　　2.1.2.1 分析、研究加工要求和現(xiàn)場工藝</p><p>　　根據(jù)分析、研究被加工零件變速箱兩側面螺紋孔，在箱體上分別加工，技術要求及生產(chǎn)綱領。深入現(xiàn)場調查分析零件（或同類零件）的加工工藝方法，定位和加緊，所采用的設備、刀具及切削用量，生產(chǎn)率情況及工作條件等方面的現(xiàn)行工藝資料，以便制定出切合實際的合理

40、工藝方案。</p><p>　　2.1.2.2定位基準和夾壓部位的選擇</p><p>　?。?）由于實行多刀加工，切削負荷大，工件受力方向變化，加工零件為箱體，所以采用一面兩銷定位，上面夾緊。</p><p>　　（2）組合機床的工藝方法及所能獲得的加工精度；表面粗糙度和形位精度。</p><p>　　表1-1所列是組合機床加工螺紋孔的典型

41、工藝過程。</p><p>　　表1-1 螺紋孔加工典型工藝過程</p><p>　　在攻絲前最好在孔口倒角，以使絲錐容易進入空中，有利于準確的保證攻絲深度。攻絲一般都采用一個工步一次加工出需要的深度。但當螺紋孔較深時，可以利用二次進給的方法來攻絲。第一次攻到一段距離后，絲錐反轉退回，但不全部退出工件，然后絲錐又正轉攻進，一直到需要的深度。這樣可以減少因切削阻塞使扭力矩增大，甚至使絲錐折

42、斷。這種分兩次攻絲的進給運動，也是通過特殊的攻絲行程控制機構自動控制的。其工作原理與通用的攻絲行程控制機構類似。亦可以在通用的攻絲行程控制機構上增加兩個行程開關和擋鐵來實現(xiàn)。</p><p>　　2.1.3 確定組合機床配置型式及結構方案應考慮的問題</p><p>　　根據(jù)工件的特點、工藝要求、生產(chǎn)率要求及工藝方案等，可大體確定采用哪種基本配置型式的機床。配置方案不同對機床的復雜程度、通

43、用化程度、結構工藝性、加工精度、機床重新調整的可能以及經(jīng)濟性等都有不同的影響。因此，確定機床配置型式和結構方案時應考慮以下主要問題。</p><p>　　在確定機床配置型式和結構方案時，首先要考慮如何穩(wěn)定地保證零件的加工精度。影響加工精度的主要因素有夾具誤差和加工誤差兩方面。夾具誤差：一般精加工的夾具公差為零件公差的1/3～1/5。固定式夾具單工位組合機床可達到的加工精度很高。</p><p&

44、gt;　　2.2 加工工序圖</p><p>　　被加工零件工序圖具有直觀的作用，此外，它還具有一些特定的要求。被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺機床上或一條自動線上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸及精度、技術要求、加工用定位基準、夾壓部以及被加工零件的材料、硬度和在本機床上加工前毛坯情況的圖紙。它是在原有的工件圖基礎上，以突出本機床或自動線加工內(nèi)容，加上必要的說明繪制的。它是組合機床設計的主要依據(jù)

45、。也是制造使用時調整機床，檢查精度的重要技術文件。被加工零件工序圖應包括下列內(nèi)容：</p><p>　?。?）在圖上應表示出被加工零件的形狀，尤其是要設置中間導向時，應表示出工件內(nèi)部筋的布置和尺寸，以便檢查工件裝進夾具是否相碰，以及刀具通過的可能性。</p><p>　?。?）在圖上應表示出加工用基面和夾壓的方向及位置，以便依此進行夾具的支承，定位及夾壓系統(tǒng)的設計。</p>

46、<p>　?。?）在圖上應表示出加工表面的尺寸、精度、光潔度，位置尺寸及精度和技術條件（包括對上道工序的要求及本機床保證的部分）。</p><p>　?。?）圖中還應注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及被加工部位的余量。</p><p>　　此外，為了使被加工零件工序圖清晰明了，能突出本機床的加工內(nèi)容，繪制時對本機床加工部位用粗實線表示，其尺寸打上方框，其余部位用細實線表示

47、。</p><p>　　本設計中，我設計的是鉆變速箱箱體兩側面螺紋底孔，采用一面兩銷定位，實現(xiàn)完全定位。由于利用工件的底面作為基面，為了使夾緊可靠以及部件配置合理，采用對工件的頂面進行夾緊。要求加工之后能滿足尺寸的公差范圍之內(nèi)。</p><p>　　2.2.1加工工序和加工精度</p><p>　　被加工零件需要在組合機床上完成的工序及加工精度，是制定機床工藝方案的

48、主要依據(jù)。</p><p>　　本組合機床為鉆孔：8個孔</p><p>　　孔的精度為：M10-7H</p><p>　　2.2.2 被加工零件特點</p><p>　　工件硬度：HB190——240</p><p>　　材料：HT200 鑄件</p><p>　　2.2.3 工件生產(chǎn)方式&l

49、t;/p><p>　　被加工零件生產(chǎn)方式為：50000件/年 大批生產(chǎn)</p><p>　　2.3 加工示意圖</p><p>　　加工示意圖是組合機床設計的重要圖紙之一，在機床總體設計中占有重要地位。它是設計刀具、夾具、主軸箱以及選擇動力部件的主要資料，同時也是調整機床和刀具的依據(jù)。</p><p>　　加工示意圖，要反映機床的加工過程和

50、加工方法，刀具尺寸及加工尺寸，主軸尺寸及伸出長度，主軸、刀具、工件間的聯(lián)系尺寸等，根據(jù)機床要求的生產(chǎn)率及刀具特點，合理地選擇刀削用量，決定動力頭的工作循環(huán)。</p><p>　　加工示意圖應繪制成展開圖，其繪制順序是：首先按比例繪制工件的外形及加工部位的展開圖，加工示意圖還要繪制出工件加工部位的圖形。加工示意圖還要考慮一些特殊要求（如工件抬起、主軸定位、危險區(qū)等）。決定動力頭的工作循環(huán)及行程。最后，選擇切削用量及

51、附加必要的說明。</p><p>　　綜合考慮以上各種注意事項，可以看出加工示意圖的繪制方法可以分為幾個步驟，即刀具的選擇、工序間余量的確定等。</p><p>　　2.3.1 技術分析</p><p>　　螺紋孔M12 精度等級：7H</p><p>　　材料： HT200 硬度： HB200</

52、p><p>　　通孔 加工深度L=33m</p><p>　　2.3.2 刀具的選擇</p><p>　　刀具的類型的選擇決定于所切螺紋的性質、所切螺紋在工件上的位置、工件的構造與尺寸及生產(chǎn)的批量。</p><p>　　查 機械加工工藝手冊 P899 表10-49 </p><p>　　選用細柄機用絲錐 6-M12-H7

53、 GB3464-83。</p><p>　　標準鉆頭：Φ12mm </p><p>　　2.3.3 攻絲靠模裝置選擇</p><p>　　在組合機床上攻制螺紋多采用攻絲靠模裝置。其原理仍然是“自引法”攻絲。這種攻絲裝置的進給運動，直接由靠模螺桿、螺母得到。常用的靠模裝置有：TO281型攻絲靠模裝置和TO282型靠模裝置。</p><p>　　

54、本設計中采用了通用的TO281型攻絲靠模裝置</p><p>　　TO281型攻絲靠模</p><p>　　這種靠模裝置有攻絲靠模和攻絲卡頭配合組成，并由攻絲裝置配置成攻絲組合機床。</p><p>　　動力由攻絲主軸通過雙鍵傳到攻絲靠模桿，再經(jīng)平鍵傳遞給攻絲卡頭上的絲錐?？磕Ｂ菽竿ㄟ^結合子和彈簧裝在套筒內(nèi)，套筒由壓板壓在靠模板誰上。攻絲時，靠模桿邊轉動邊向前移動，

55、其進給量與絲錐引進量相同。壓板的壓力要適當，以保證絲錐遇到故障不能前進，扭力增大，靠模桿與靠模螺母同時轉動，停止進給，避免破壞傳動件或扭轉絲錐。</p><p>　　這種裝置易于調整，只要松開壓板，則可方便的將攻絲靠模取出，且在變動加工螺孔規(guī)格時，易裝卸調換。</p><p>　　選用攻螺紋靠模規(guī)格2。</p><p>　　2.3.4切削用量的選取</p>

56、;<p>　　由于組合機床有大量刀具同時工作，為了使機床正常工作，不經(jīng)常停車換刀，而達到較高的生產(chǎn)率。所選擇的切削用量比一般通用機床的切削用量要低一些?？傮w上說：在采用多軸加工的組合機床的切削用量和切削速度要低一些。根據(jù)現(xiàn)有組合機床使用情況，多軸加工的切削用量比通用機床單刀加工的切削用量約30%左右。</p><p>　　查閱 組合機床設計手冊 P51表2-17 切削速度</p>&l

57、t;p>　　加工材料為鑄鐵 切削速度：21 m/min</p><p>　　8根主軸的轉速均為：n= 1000v/ D=557.32 r/min.</p><p>　　對走刀量的選取f為0.55mm/r</p><p>　　對切削深度的選取，因在實體上鉆孔，故其值均為加工孔徑的一半，即取t為0.5D。</p><p>　　2.3.

58、5 確定主軸類型、尺寸、外伸長度</p><p>　　主軸類型主要依據(jù)工藝方法和刀桿與主軸的聯(lián)結結構進行確定。主軸軸頸及軸端尺寸主要取決于進給抗力和主軸——刀具系統(tǒng)結構。</p><p>　　通用攻螺紋主軸有兩種(1)滾錐軸承攻螺紋主軸(2)滾針軸承攻螺紋主軸。</p><p>　　2.3.5.1主軸類型</p><p>　　查組合機床設計簡

59、明手冊 表4-2 </p><p>　　選用滾錐軸承攻螺紋主軸</p><p>　　2.3.5.2 主軸尺寸</p><p>　　根據(jù)公式：d=6.2 </p><p>　　可算出本設計中主軸的大致直徑</p><p>　　式中：d——主軸

60、直徑（mm）</p><p>　　T——轉矩（N·m）</p><p>　　D——螺距大徑（mm）</p><p><b>　　P——螺距（mm）</b></p><p>　　加工鑄鐵時T=0.195DP </p><p

61、>　　由于本設計中D=12mm，P=1.25mm，所以</p><p>　　查組合機床設計簡明手冊中表3-5主軸直徑的確定，得螺紋M12的主軸直徑d=26mm 轉矩T=5.7 N·m</p><p>　　查組合機床設計簡明手冊表3-6和4-2 主軸直徑d=32mm</p><p>　　外伸尺寸L=120mm。</p><p&g

62、t;　　2.3.6 選擇接桿、浮動卡頭</p><p>　　加工螺紋時，常采用攻螺紋靠模裝置和攻螺紋卡頭及相配套的攻螺紋接桿，絲錐用相應的彈簧夾頭裝在攻螺紋接桿上。</p><p>　　查組合機床設計簡明手冊中圖8-1</p><p>　　選用用于夾持M6～M30的機用絲錐彈簧夾頭。</p><p>　　查組合機床設計簡明手冊中圖8-6<

63、;/p><p>　　選用攻螺紋卡頭及攻螺紋接桿。</p><p>　　2.3.7 動力部件工作循環(huán)及行程的確定</p><p>　　動力部件的工作循環(huán)是指加工時，動力部件從原始位置開始運動到加工終了位置，又返回到原位的動作過程。</p><p>　　2.3.7.1 工作進給長度的確定</p><p>　?。汗ぷ鬟M給長度 ：

64、切入長度 ：加工長度 ：切出長度</p><p>　　=20+8=28mm </p><p>　　切入長度一般為5~10mm，取8mm。 切出長度為0。</p><p>　　2.3.7.2 快速引進長度確定</p><p>　　快速引進是指動力部件把刀具送到工作進給位置，其長度由具體情況確定。本工序選取快速引進長度為75mm。</p&g

65、t;<p>　　2.3.7.3動力部件總行程的確定</p><p>　　動力部件總行程為快退行程和前后備量之和。總行程為630mm前備量為40mm，后備量為515mm。</p><p>　　2.4 機床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　2.4.1機床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容</p><p>　　機床聯(lián)系尺寸圖是以被加工零件工序圖和加

66、工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定專用部件的總體結構而繪制的。是用來表示機床的配置形式、主要構成及各部件安裝位置、相互關系、運動關系和操作方位的總體布局圖。</p><p>　　機床聯(lián)系尺寸總圖表示的內(nèi)容： （1）表示機床的配置形式和總布局。</p><p>　?。?）完整齊全的反映各部件之間的主要裝配關系和聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運動部件的運動極限位置及滑臺工

67、作循環(huán)總的工作行程和前后備量尺寸。</p><p>　?。?）標注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機型號、功率及轉速，并標出機床分組編號及組件名稱，全部組件應包括機床全部通用及專用零部件。</p><p>　?。?）標明機床驗收標準及安裝規(guī)程。</p><p>　　2.4.2繪制機床尺寸聯(lián)系總圖之前應確定的內(nèi)容</p><p>　　2.4.2.1

68、 選擇動力部件 </p><p>　　動力部件的選擇主要是確定動力箱和動力滑臺。根據(jù)已定的工藝方案和機床配置形式并結合使用及修理因素，確定機床為臥式雙面單工位液壓傳動組合機床，液壓滑臺實現(xiàn)工作進給運動，選用配套的動力箱驅動多軸箱攻絲主軸。</p><p>　　動力箱規(guī)格與滑臺要匹配，其驅動功率主要依據(jù)是根據(jù)多軸箱所傳遞的切屑功率來選用。確定攻絲電機功率，應考慮絲錐鈍化的影響，一般按計算功

69、率的1.5~2.5倍選取。（軸數(shù)少時取大值，軸數(shù)多時取小值）</p><p>　　式中：——消耗于各主軸的切削功率的總和，單位為kw；</p><p>　　——主軸箱的傳動效率，加工黑色金屬時取0.8~0.9，加工有色金屬時取0.7~0.8，主軸數(shù)多、傳動復雜時取小值，反之取大值。</p><p>　　查《組合機床設計簡明手冊》表6-20</p>&l

70、t;p><b>　　則：</b></p><p>　　=4x0.1264/0.8=0.632kw </p><p>　　0.632x2=1.264kw</p><p>　　查組合機床設計簡明手冊表5-39</p><p>　　本機床左右多軸箱均采用1TD25-IA型動力箱（=940r/min;電動機選Y100L-6

71、型，功率為1.5KW）。</p><p>　　根據(jù)選定的切削用量，計算總的進給力，根據(jù)所需的最小進給速度、工作行程、結合多軸箱輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用HY63-I 型液壓滑臺，以及相配套的側底座（1CC25型）。</p><p>　　2.4.2.2 確定機床裝料高度H </p><p>　　裝料高度是指工件安裝基面至地面的垂直距離?？紤]上述剛度結構功能和使

72、用要求等因素選取計算：</p><p>　　最低孔高度 h2=204.5mm</p><p>　　滑臺高度 h3=400mm</p><p>　　側底座高度 h4=560mm</p><p>　　取H=1200mm。</p><p>　　2.4.2.3 確定夾具輪廓尺寸 </p><p>　

73、　主要確定夾具底座的長、寬、高尺寸。</p><p>　　初取長為1000mm,寬為300mm，高為500mm。</p><p>　　2.4.2.4 確定中間底座尺寸 </p><p>　　中間底座尺寸在長度和寬度上滿足夾具的安裝要求。他在加工方向上的尺寸，實際已由加工示意圖確定。</p><p>　　2.4.2.5 確定多軸箱輪廓尺寸

74、 </p><p>　　標準通用多軸箱厚度是一定的、臥式325mm。因此，確定多軸箱，主要是確定多軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度h1。</p><p>　　B=b+2 </p><p><b>　　H=h+ </b></p>

75、<p>　　式中 b——工件在寬度方向相距最遠的兩孔的距離 b=245mm</p><p>　　b1——最邊緣主軸中心至箱體壁距離 b1>70~100mm 取b1=75mm</p><p>　　h——工件在高度方向相距最遠的兩孔距離 h=188.5mm</p><p><b>　　h1——最低軸高度</b></p&g

76、t;<p>　　B=245+2x75=395mm</p><p>　　h1=h2+H-（0.5+h3+h4）=15+1100-（0.5+400+630）=84.5mm</p><p>　　H=188.5+100+84.5=348mm</p><p>　　查組合機床設計簡明手冊，P135表7-1選取多軸箱體規(guī)格尺寸400x400。聯(lián)系尺寸圖如下圖所示&l

77、t;/p><p>　　2.4.3 機床分組</p><p>　　為了便于設計和組織生產(chǎn)，組合機床各部件和裝置按不同功能劃分編組。本機床編組如下：</p><p>　　第10組 左側床身</p><p><b>　　第20組 夾具</b></p><p>　　第11組 右側床身</p>

78、<p>　　第12組 中間底座</p><p>　　第30組 電氣裝置</p><p>　　第40組 傳動裝置</p><p>　　第50組 潤滑裝置</p><p><b>　　第60組 刀具</b></p><p><b>　　第61組 工具</b&g

79、t;</p><p>　　第71組 左多主軸箱</p><p>　　第72組 右多主軸箱</p><p>　　2.5 機床生產(chǎn)率計算卡</p><p>　　根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計算機床生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計算卡。生產(chǎn)率計算卡是反映機床生產(chǎn)節(jié)拍或實際生產(chǎn)率和切削用量、動作時間、生產(chǎn)綱領及負荷率等關系的技術文件。

80、它是用戶驗收機床生產(chǎn)效率的重要依據(jù)。</p><p>　　2.5.1 理想生產(chǎn)率Q</p><p>　　理想生產(chǎn)率是指完成年生產(chǎn)綱領A 所要求的機床生產(chǎn)率。與全年工時tk 總數(shù)有關，單班制取1950h</p><p>　　A=50000x(1+2%+2%)=52件 </p><p&g

81、t;　　Q=A/tk=52000/1950=25.64件/h </p><p>　　2.5.2 實際生產(chǎn)率Q1 </p><p>　　實際生產(chǎn)率是指設計機床每小時實際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。</p><p>　　Q1=60/T單

82、 </p><p>　　式中 T單——生產(chǎn)一個零件所需的時間（min）, 可按下式計算：</p><p>　　T單=t切+t輔=（L1/vf1+ L2/vf2+t停）+[（L快進+L快退）/vfk+ t移+ t裝] </p><p>　　L1、L2——刀具第一、第二工作進給長度，單位為mm；</p><p>

83、;　　vf1 vf2——刀具第一、第二工作進給量，單位為mm/min;</p><p>　　t?！ǔ５毒咴诩庸そK了時無進給狀態(tài)下旋轉5～10轉所需的時間，單位為min;取0.1min,即6s.</p><p>　　vfk——動力部件快速行程速度。 本次采用的是液壓動力部件, 為5m/min。</p><p>　　t移——回轉工作臺進行一次工位轉換時間，一般取

84、0.1 min;此道工序可忽略。</p><p>　　t裝——工件裝、卸的時間（包括定位或撤消定位、夾緊或松開、清理基面或切屑及調運工件等的時間）通常.取0.5-1.5min.取1.5min .</p><p>　　把數(shù)值帶入（2-13）中：</p><p>　　得到：T單=28/323.2+2/323.2+0.1+0.075/5+0.075/5+1.5</p

85、><p>　　=1.8032min;</p><p>　　所以Q1=60/T單=60/1.8=33.33件/小時</p><p>　　則 Q1≥Q </p><p><b>　　所以滿足生產(chǎn)率要求</b></p><p>　　2.5.3 機床負荷率</p><p>　　

86、當Q1>Q時，機床負荷率為二者之比。</p><p>　　即η負= Q/ Q1 </p><p>　　=25.64/33.33</p><p><b>　　=77%</b></p

87、><p>　　2.5.4編制生產(chǎn)率計算卡</p><p>　　第3章 多軸箱設計</p><p>　　3.1多軸箱的組成及表示方法</p><p>　　多軸箱按結構特點分為通用（即標準）和專用多軸箱兩大類。前者結構典型，能利用同用的箱體和傳動件；后者結構特殊，往往需要加強主軸系統(tǒng)剛性，而使主軸及某些傳動件必須專門設計，故專用主軸箱通常指“剛性主

88、軸箱”，即采用不需要刀具導向裝置的剛性主軸和用精密滑臺導軌來保證加工孔的位置精度。通用主軸箱則采用標準主軸，借助導向套引導刀具來保證被加工孔的位置精度。</p><p>　　本設計中所采用的就是通用主軸箱。</p><p>　　3.1.1 多軸箱的組成</p><p>　　多軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動軸、齒輪和附加機構等組成。其基本結構中，箱體、前蓋、后蓋、上

89、蓋、側蓋等為箱體類零件；主軸、傳動軸、傳動齒輪、動力箱和電動機齒輪等為傳動類零件；分油器、注油標、排油塞、和防油套等為潤滑及防油元件。</p><p>　　在多軸箱箱體內(nèi)腔，可安排兩排32mm寬的齒輪或三排24mm寬的齒輪；箱體后壁與后蓋之間可安排一排（后蓋用90mm厚時）或兩排（后蓋用125mm厚時）24mm寬的齒輪。</p><p>　　本多軸箱考慮到實際情況，在箱體體內(nèi)安排了三排24

90、mm寬的齒輪和一排32mm寬的齒輪。</p><p>　　3.1.2 多軸箱總圖繪制方法特點</p><p>　　（1）主視圖 用點劃線表示齒輪節(jié)圓，標注齒輪齒數(shù)和模數(shù)，兩嚙合齒輪相切處標注羅馬字母，表示齒輪所在排數(shù)。標注各軸軸號及主軸和驅動軸、液壓泵軸的轉速和方向。</p><p>　　（2）展開圖 每根軸、軸承、齒輪等組件只畫軸線上邊或下邊（左邊或右邊）一半

91、，對于結構尺寸完全相同的軸組件只畫一根，但必須在軸端注明相應的軸號；齒輪可不按比例繪制，在圖形一側用數(shù)碼箭頭標明齒輪所在排數(shù)。</p><p>　　3.2 多軸箱通用零件</p><p>　　多軸箱的通用零件的編號方法如下：</p><p>　　T07或1T07系指與TD或與1TD系列動力箱配套的主軸箱同用零件，其標記方法詳見組合機床設計簡明手冊中表4-1、表4-2

92、、表4-4、表4-5和第七章相應的配套零件表。</p><p>　　順序號和零件順序號表示的內(nèi)容隨類別號和小組號的不同而不同。例如：800×630T0711-11，表示寬800mm，高400mm的主軸箱體；30T0731-42，表示有Ⅳ排齒輪，用圓錐滾子軸承、直徑為φ40mm的傳動軸；3×40×40T0741-41表示模數(shù)為3、齒數(shù)為40、孔徑為φ20mm和寬度為32mm的齒輪。&l

93、t;/p><p>　　3.2.1 通用箱體類零件</p><p>　　多軸箱的通用箱體類零件配套表詳見《組合機床設計簡明手冊》中表7-4；箱體材料為HT200，前、后、側蓋等材料為HT150。多軸箱體基本尺寸系列標準（GB3668.1-83）規(guī)定，9種名義尺寸用相應滑臺的滑鞍寬度表示，多軸箱體寬度和高度是根據(jù)配套滑臺的規(guī)格按規(guī)定的系列尺寸（組合機床設計簡明手冊中表7-1）選擇；多軸箱后蓋與動力

94、箱法蘭尺寸見組合機床設計簡明手冊中表7-2，其結合面上聯(lián)接螺孔、定位銷孔及其位置與動力箱聯(lián)系尺寸相適應（參見組合機床設計簡明手冊中表5-40）；通用多軸箱體結構尺寸及螺孔位置詳見組合機床設計簡明手冊中表7-1及表7-3。</p><p>　　多軸箱的標準厚度為180mm，用于臥式主軸箱的前蓋厚度為55mm，用于立式的因兼作油池用，故加后到70mm，基型后蓋的厚度為90mm，變形后蓋厚度為50mm，100mm和12

95、5mm三種，應根據(jù)多軸箱的傳動系統(tǒng)安排和動力部件與多軸箱的連接情況合理選用。</p><p>　　3.2.2 通用主軸、通用傳動軸、通用齒輪和套</p><p>　　本設計中，通用主軸、通用傳動軸的傳動結構，配套零件及聯(lián)系尺寸，詳見組合機床設計簡明手冊中第七章第二節(jié)。</p><p>　　多軸箱通用齒輪有：傳動齒輪、動力箱齒輪和電機齒輪三種（見組合機床設計簡明手冊表

96、4-5），其結構型式、尺寸參數(shù)及制造裝配要求詳見組合機床設計簡明手冊表7-24~7-23。</p><p>　　多軸箱用套和防油套綜合表參閱組合機床設計簡明手冊表7-24、表7-23。</p><p>　　3.3 繪制多軸箱設計原始依據(jù)圖</p><p>　　多軸箱設計原始原始依據(jù)圖，是根據(jù)“三圖一卡”整理編繪出來的。其內(nèi)容及注意事項如下：</p>&

97、lt;p>　?。?）根據(jù)機床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標注輪廓尺寸及動力箱驅動軸的相對位置尺寸。</p><p>　　（2） 根據(jù)聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖，標注所有主軸位置尺寸及工件與主軸、主軸與驅動軸的相關位置尺寸。</p><p>　?。?） 根據(jù)加工示意圖標注各主軸轉速及轉向主軸逆時針轉向。</p><p>　?。?） 列表標明各主軸的工序內(nèi)容、切削

98、用量及主軸外伸尺寸。</p><p>　?。?） 標明動力件型號及其性能參數(shù)。</p><p>　　3.4 主軸、齒輪的確定及動力計算</p><p>　　主軸的型式和直徑，主要取決于加工工藝方法、刀具主軸聯(lián)接結構、刀具的進給抗力和切削轉矩。</p><p>　　攻螺紋類主軸按支承型式分為兩種：[1]前后支承均為圓錐滾子軸承主軸。 [2]

99、前后支承均為推力球軸承和無內(nèi)環(huán)滾針軸承的主軸。</p><p>　　3.4.1 主軸型式的確定</p><p>　　本設計中根據(jù)加工工藝要求，采用了第一種前后支承均為圓錐滾子軸承主軸。其裝配結構、配套零件及聯(lián)系尺寸詳見《組合機床設計簡明手冊》中第七章第二節(jié)。</p><p>　　主軸材料采用了40Cr鋼，熱處理C42。</p><p><

100、;b>　　數(shù)量：4根。</b></p><p>　　3.4.2 主軸位置的確定</p><p>　　由于是4根主軸同時對4個M12的螺紋孔進行加工，所以4根主軸的相對位置應與4個螺紋孔的相對位置保持一致。</p><p><b>　　3.4.3齒輪模數(shù)</b></p><p>　　齒輪模數(shù)m一般用類比法

101、確定。</p><p>　　多軸箱中的齒數(shù)模數(shù)常用2、2.5、3、3.5、4幾種。為便于生產(chǎn)，同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要大于兩種。</p><p>　　本設計齒輪模數(shù)選2和3。</p><p>　　3.4.4 多軸箱所需動力的計算 </p><p>　　多軸箱的動力計算包括多軸箱所需要的功率和進給力兩項。</p><p

102、>　　3.4.4.1傳動系統(tǒng)確定之后，多軸箱所需要的功率按下列公式計算</p><p>　　式中 ——切削功率，單位為KW</p><p>　　——空轉功率，單位為KW</p><p>　　——與負荷成正比的功率損失，單位為KW</p><p>　　每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計算或查圖表獲得；每根主軸的空轉功率按組合機

103、床設計簡明手冊P62表4-6確定；每根主軸上的功率損失，一般取所傳遞功率的1%。</p><p>　　3.4.4.2 主軸切削功率</p><p>　　==0.1264KW</p><p>　　=4P=4x0.1264=0.5056KW</p><p>　　3.4.4.3 多軸箱所需進給力計算</p><p>　　式中

104、 ——各主軸所需的軸向切削力，單位為N</p><p>　　F===8959.8471N </p><p>　　=4F=4x8959.8471=35839.39N</p><p>　　3.5 多軸箱傳動系統(tǒng)設計</p><p>　　多軸箱傳動系統(tǒng)設計，是根據(jù)動力箱驅動軸位置和轉速、各主軸位置及其轉

105、速要求，設計傳動鏈，把驅動軸與各主軸連接起來，使各主軸獲得預定的轉速和轉向。</p><p>　　3.5.1 對多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求</p><p>　?。?）在保證主軸的強度、剛度、轉速和轉向的條件下，力求使傳動軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少。因此，應盡量用用一根中間傳動軸帶動多根主軸，并將齒輪布置在同一排上。當中心距不符合標準時，可采用變位齒輪或略微改動傳動比的方法解決。</p&

106、gt;<p>　?。?）盡量不用主軸帶動主軸的方案，以免增加主軸負荷，影響加工質量。遇到主軸分布較密，布置齒輪的空間受到限制或主軸負荷較小、加工精度要求不高時，可用一根強度較高的主軸帶動1~2根主軸的傳動方案。</p><p>　?。?）為使結構緊湊，主軸箱內(nèi)齒輪副的傳動比一般要大于1/2（最佳傳動比為1~1/1.5），后蓋內(nèi)齒輪傳動比允許取至1/3~1/3.5；盡量避免用升速傳動。當驅動軸轉速較低

107、時，允許先升速后再降一些，使傳動鏈前面的軸、齒輪轉速較小，結構緊湊，但空轉功率損失隨之增加，故要求升速傳動比小于等于2；為使主軸上的齒輪不過大，最后一級經(jīng)常采用升速傳動。</p><p>　　（4）用于粗加工主軸上的齒輪，應盡可能設置在第Ⅰ排，以減少主軸的扭曲變形；精加工主軸上的齒輪，應設置在第Ⅲ排，以減少主軸的彎曲變形。</p><p>　?。?）多軸箱內(nèi)具有粗精加工主軸時，最好從動力箱

108、驅動軸齒輪傳動開始，就分兩條加工路線，以免影響加工路線。</p><p>　?。?）驅動軸直接帶動的傳動軸數(shù)不能超過兩根，以免給裝配帶來困難。</p><p>　　3.5.2 擬訂多軸箱傳動系統(tǒng)的基本方法</p><p>　　擬訂多軸箱傳動系統(tǒng)的基本方法是：先把全部主軸中心盡可能的分布在幾個同心圓上，在各個同心圓的圓心上分貝設置中心傳動軸；非同心圓分布的一些主軸，也

109、宜設置中間傳動軸（如一根傳動軸帶兩根或三根主軸）；然后根據(jù)已選定的各中心傳動軸再取同心圓，并用最少.</p><p>　　3.5.2.1主軸分布類型</p><p>　　多組同心圓分布。對這類主軸，可在同心圓處分別設置中心傳動軸，由其上的一個或幾個（不同排數(shù)）齒輪來帶動各主軸。</p><p>　　采用一根傳動軸帶動4根主軸的方案。</p><p

110、>　　此方案傳動軸、齒輪數(shù)最少，用一根傳動軸帶動多根主軸。主軸齒輪規(guī)格相同。</p><p>　　3.5.2.2傳動系統(tǒng)的設計計算</p><p>　?。?） 各齒輪參數(shù)的設計計算：齒輪齒數(shù)和傳動軸轉速的計算公式如下：</p><p>　　u = = </p>&

111、lt;p>　　A = = </p><p>　　式中 u——嚙合齒輪副傳動比；</p><p>　　S——嚙合齒輪副齒數(shù)和；</p><p>　　z、z——分別為主動和從動齒輪齒數(shù)；</p><p>　　n、n——分別為主動和從動齒輪轉速，單位為r/min；&l