畢業(yè)設(shè)計--變速箱殼體孔系加工專用機床設(shè)計（左主軸箱）

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） </p><p>　　題目 變速箱殼體孔系加工專用機床設(shè)計（左主軸箱）</p><p>　　2014年 6月 5 日</p><p>　　變速箱殼體孔系加工專用機床設(shè)計（左主軸箱）</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>

2、　　組合機床是一種專用高效自動化技術(shù)裝備，因而被廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機、內(nèi)燃機和壓縮機等許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。本次設(shè)計的是鉆變速箱體左端面孔組合機床，主要完成組合機床的多軸箱設(shè)計。通過分析比較，確定了選用臥式單工位組合機床以加工零件左端面孔系；為確保加工精度，采用一面兩銷的定位方式；為實現(xiàn)無極調(diào)速，安全可靠，選擇液壓組合滑臺；根據(jù)零件的大小及被加工孔位置確定主軸箱的輪廓尺寸；通過計算確定主軸和傳動軸的直徑；齒輪模數(shù)是通過類比法確定；齒輪齒數(shù)

3、和中間傳動軸的位置是由計算、作圖和多次試湊相結(jié)合的辦法確定；計算主軸、傳動軸的坐標(biāo)并進(jìn)行中心距的驗算，確定部分軸上采用變位齒輪；軸上的齒輪套、鍵等零件按軸號選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件。</p><p>　　關(guān)鍵詞：組合機床；多軸箱；主軸；傳動軸；齒輪</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Combination mac

4、hine tools is a kind of special high automation technology and equipment, and therefore is widely used in automobiles, tractors, internal combustion engines and compressors many industrial production field. This design i

5、s to drill the left side face of gear case combination machine tools, the main spindle box of modular machine tool design. Through analysis and comparison, to determine the selection of horizontal simplex bit left side f

6、ace of combination machine tools for machinin</p><p>　　Key words: combination machine tools; Spindle box; Main shaft; Transmission shaft; gear</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>

7、;<b>　　前 言1</b></p><p><b>　　第1章 緒論2</b></p><p>　　§1.1 組合機床的發(fā)展史2</p><p>　　§1.2 組合機床的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r2</p><p>　　§1.3 組合機床的分類和組成4</p&

8、gt;<p>　　§1.4 組合機床的特點5</p><p>　　§1.5本課題研究的內(nèi)容及意義6</p><p>　　§1.6 組合機床設(shè)計步驟6</p><p>　　§1.6.1 調(diào)查研究6</p><p>　　§1.6.2 擬定方案6</p>&l

9、t;p>　　§1.6.3 工作圖設(shè)計7</p><p>　　第2章 組合機床總體設(shè)計8</p><p>　　§2.1組合機床工藝方案8</p><p>　　§2.1.1被加工零件特點8</p><p>　　§2.1.2定位基準(zhǔn)的選擇9</p><p>　　

10、7;2.1.3組合機床配置形式9</p><p>　　§2.2選擇刀具和切削用量9</p><p>　　§2.3 切削力、切削扭矩、切削功率的確定9</p><p>　　§2.4組合機床總體分析——三圖一卡11</p><p>　　§2.4.1被加工零件工序圖11</p><

11、;p>　　§2.4.2加工示意圖12</p><p>　　§2.4.3組合機床聯(lián)系尺寸圖14</p><p>　　第3章 組合機床多軸箱設(shè)計18</p><p>　　§3.1多軸箱的組成及表示方法18</p><p>　　§3.1.1 多軸箱的組成18</p><p&

12、gt;　　§3.1.2 多軸箱總圖繪制方法特點18</p><p>　　§3.2 多軸箱通用零件19</p><p>　　§3.2.1 通用箱體類零件19</p><p>　　§3.2.2 通用主軸、齒輪和套20</p><p>　　§3.3多軸箱的原始數(shù)據(jù)的計算20</p&g

13、t;<p>　　§3.3.1被加工的零件的特點20</p><p>　　§3.3.2箱體尺寸的確定20</p><p>　　§3.3.3鉆孔切削參數(shù)的確定21</p><p>　　§3.3.4鉆孔的切削力，切削轉(zhuǎn)矩和切削功率等動力參數(shù)計算22</p><p>　　§3.3

14、.5多軸箱所需動力計算23</p><p>　　§3.3.6軸的初步選定23</p><p>　　§3.4多軸箱傳動方案設(shè)計24</p><p>　　§3.4.1多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求24</p><p>　　§3.4.2主軸分布類型及傳動方案24</p><p>　

15、　§3.5傳動件的設(shè)計計算26</p><p>　　§3.5.1 傳動方案圖分析26</p><p>　　§3.5.2 齒輪的設(shè)計計算26</p><p>　　§3.6 主軸坐標(biāo)的計算28</p><p>　　§3.6.1主軸坐標(biāo)計算28</p><p>

16、　　§3.6.2 驗算中心距誤差28</p><p>　　§3.6.3繪制坐標(biāo)檢查圖30</p><p><b>　　結(jié)論32</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)33</b></p><p><b>　　致謝</b></p>

17、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　組合機床是以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，再配以少量專用部件而組成的專用機床，具有一般專用機床結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)率及自動化程度高，易保證加工精度的特點，又能適應(yīng)工件的變化，具有一定的重新調(diào)整、重新組合的能力。組合機床可以對工件采用多刀、多面及多方位加工，特別適于在大批、大量生產(chǎn)中對一種或幾種類似零件的一道或幾道工序進(jìn)行加工。

18、組合機床可完成鉆、擴、鉸、鏜孔、攻螺紋、車、銑、磨削以及滾壓等工序。</p><p>　　在本文中主要介紹了組合機床的總體設(shè)計步驟，重點論述了組合機床多軸箱的設(shè)計步驟和設(shè)計的具體過程。在多軸箱設(shè)計過程中，還是采用以人工設(shè)計為主，其中包括多軸箱設(shè)計的原始依據(jù)圖的繪制、傳動路線的設(shè)計確定、主軸和傳動軸坐標(biāo)的計算及坐標(biāo)檢查圖、裝配圖和展開圖還有部分零件圖的具體繪制。</p><p>　　本課題主

19、要對多軸箱進(jìn)行設(shè)計，滿足所給零件的鉆擴加工。首先要從所加工的零件入手，確定各軸的分布，設(shè)計出總體傳動方案，然后對多軸箱的整體布局和輪廓尺寸進(jìn)行計算，再對各軸和齒輪尺寸進(jìn)行計算和應(yīng)力計算。最后對所設(shè)計的多軸箱進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析并寫出結(jié)論。</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　§1.1 組合機床的發(fā)展史</p><

20、;p>　　組合機床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機床中某些部件因重復(fù)使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機床。最早的組合機床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。初期，各機床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修，1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機床制造廠協(xié)商，確定了組合機床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，即嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。

21、</p><p>　　二十世紀(jì)70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術(shù)的發(fā)展，組合機床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達(dá)0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達(dá)2.5～0.63微米；鏜孔精度可達(dá)IT7～6級，孔距精度可達(dá)0.03～0.02微米。</p><p>　　組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)

22、拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。</p><p>　　§1.2 組合機床的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　組合機床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機床。多軸箱是組合機床的重要專用部件，一般具有多根主軸同時對一系列孔系進(jìn)行加工。它根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置、切

23、削用量和主軸類型設(shè)計的傳遞各主軸運動的動力部件。其動力來自通用的多軸箱，與動力箱一起安裝與進(jìn)給滑臺，可完成鉆、擴、絞、鏜孔等加工工序。</p><p>　　多年來機械產(chǎn)品加工采用萬能機床。但隨著生產(chǎn)的發(fā)展，很多企業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)量越來越大，精度越來越高，如拖拉機，汽車行業(yè)的汽缸體、汽缸蓋、變速箱、后橋等零件，采用萬能機床加工就不能很好的滿足要求。因為在某一臺機床上加工一種工件，使萬能機床的很多部分和機構(gòu)變得作用不大，工

24、人整天忙于裝夾工件、起動機床、進(jìn)刀退刀、停車及卸工件等，不僅工人勞動強度很大，而且生產(chǎn)效率也不高，不利于保證產(chǎn)品加工精度。為了解決這個問題，就創(chuàng)造出了專用機床，專用機床是專門用于加工一種工件或一種工件的一定工序的機床，它可以同時用許多刀具進(jìn)行切削，機床的輔助動作部分地實現(xiàn)了自動化，結(jié)構(gòu)也比萬能機床簡單，生產(chǎn)效率提高了。但專用機床有一個最大的弱點：就是被加工零件稍有一點變動，它就用不上了，需要另造新的機床，不能適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展

25、、產(chǎn)品經(jīng)常革新的需要，而且這種機床設(shè)計制造周期長，造價高。</p><p>　　廣大工人和技術(shù)人員在總結(jié)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出創(chuàng)造這樣的高效率機床：它既有專用機床效率高、結(jié)構(gòu)簡單的特點，又有萬能機床能夠重新調(diào)整，以適應(yīng)新工件加工的特點。為此，將機床上帶動刀具對工件產(chǎn)生切削運動的部分以及床身、立柱、工作臺等設(shè)計制造成通用的獨立部件，稱為“通用部件”，根據(jù)加工的需要，用這些通用部件配以部分專用部件就可組成機床，這

26、就是組合機床。當(dāng)工件改變了，還是用這些通用部件，只將部分專用部件改裝，又可以組成加工新工件的機床。</p><p>　　由于組合機床是由70%～90%的通用零，部件組成，在需要的時候，他可以部分或全部的進(jìn)行改裝，以組成適應(yīng)新的加工要求的新設(shè)。這就是說，組合機床有重新改裝的優(yōu)越性，其通用零，部件可以多次重復(fù)利用。</p><p>　　組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的

27、方式，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計和制造周期。因此，組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。</p><p>　　世界科技的發(fā)展日新月異，速度令人目不暇接。隨著我國加入WTO后與世界機床行業(yè)進(jìn)一步接軌，我國的制造業(yè)所面臨的機遇與挑戰(zhàn)并存。在這種充滿競爭與機遇的大環(huán)境下，組合機床行業(yè)企業(yè)適時自我調(diào)整

28、戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對策略。組合機床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變。從近兩年的企業(yè)生產(chǎn)情況看，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。</p><p>　　我國組合機床及組合機床自動線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國家要相對落后，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(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢必導(dǎo)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(shù)、新

29、工藝,研制新產(chǎn)品,由過去的“剛性”機床結(jié)構(gòu),向“柔性”化方向發(fā)展,滿足用戶需求,真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣踊b備。但隨著市場競爭的加劇和對產(chǎn)品需求的提高,高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期、數(shù)控組合機床及其自動線正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機床行業(yè)企業(yè)，因此組合機床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機床加工精度、組合機床柔性、組合機床工作可靠性和組合機床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面，加強數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，提高組合機床產(chǎn)品數(shù)控化率；另一方面，進(jìn)一步

30、發(fā)展新型部件，尤其是多坐標(biāo)部件，使其模塊化、柔性化 ,適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場需求。</p><p>　　從 2002 年年底第 21 屆日本國際機床博覽會上獲悉，在來自世界10 多個國家和地區(qū)的500多家機床制造商和團(tuán)體展示的最先進(jìn)機床設(shè)備中，超高速和超高精度加工技術(shù)裝備與復(fù)合、多功能、多軸化控制設(shè)備等深受歡迎。據(jù)專家分析，機床裝備的高速和超高速加工技術(shù)的關(guān)鍵是提高機床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度。該屆博覽會上展

31、出的加工中心 ,主軸轉(zhuǎn)速 10000～20000r/min ,最高進(jìn)給速度可達(dá)0～60m/min；復(fù)合、多功能、多軸化控制裝備的前景亦被看好。在零部件一體化程度不斷提高、數(shù)量減少的同時,加工的形狀卻日益復(fù)雜。多軸化控制的機床裝備適合加工形狀復(fù)雜的工件。另外 ,產(chǎn)品周期的縮短也要求加工機床能夠隨時調(diào)整和適應(yīng)新的變化,滿足各種各樣產(chǎn)品的加工需求。然而更關(guān)鍵的是現(xiàn)代通信技術(shù)在機床裝備中的應(yīng)用,信息通信技術(shù)的引進(jìn)使得現(xiàn)代機床的自動化程度進(jìn)一步提

32、高,操作者可以通過網(wǎng)絡(luò)或手機對機床的程序進(jìn)行遠(yuǎn)程修改,對運轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)控并積累有關(guān)數(shù)據(jù)；通過網(wǎng)絡(luò)對遠(yuǎn)程的設(shè)備進(jìn)行維修和檢查、提供售后服務(wù)等。在這些方面我國組合機床裝備還有相當(dāng)大的差距,因此我國組合機床技術(shù)裝備高速度、高精度、柔性化、模塊化、可調(diào)可變、任意加</p><p>　　§1.3 組合機床的分類和組成</p><p>　　組合機床的通用部件分大型和小型兩大類。大型通用部件

33、是指電機功率為1.5-30千瓦的動力部件及其配套部件。這類動力部件多為箱體移動的結(jié)構(gòu)形式。小型通用部件是指電機功率為1.1-2.2千瓦的動力部件及其配套部件。這類動力部件多為套筒移動的結(jié)構(gòu)形式。用大型通用部件組成的機床稱為大型組合機床。用小型通用部件組成的機床稱為小型組合機床。按設(shè)計的要求本次設(shè)計的機床為大型通用機床。組合機床除分為大型和小型外，按配置形式又分為單工為和多工位機床兩大類。單工位機床又有單面、雙面、三面和四面幾種，多工位機

34、床則有移動工作臺式、回轉(zhuǎn)工作臺式、中央立柱式和回轉(zhuǎn)鼓輪式等配置形式。本次設(shè)計的機床為單工位雙面鉆床。</p><p><b>　　組合機床部件分類</b></p><p>　　通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。</p><p>　　動力部件是為組合機床提供主運動和進(jìn)給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力

35、滑臺。</p><p>　　支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進(jìn)給機構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。</p><p>　　輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺、分度鼓輪和往復(fù)移動工作臺等。</p><p>　　控制部件是用以控制機床的自動工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜

36、和操縱臺等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。</p><p>　　§1.4 組合機床的特點</p><p>　　組合機床是由大量的通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效率專用機床。它能夠?qū)σ环N（或幾種）零件進(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位加工。在組合機床上可以完成鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等工序，生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾

37、十倍，且加工精度十分穩(wěn)定。</p><p>　　組合機床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具與工件的相對進(jìn)給運動，來實現(xiàn)。有的組合機床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)給運動，也可實現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半軸等)的外圓和端面加工。</p><p>　　組合機床與通用機床、其他專用機床比較，具有以下特點：</p>

38、<p>　　(1）組合機床上的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件約占全部機床零、部件總量的70～80%，因此設(shè)計和制造的周期短，投資少，高效率，經(jīng)濟(jì)效果好。</p><p>　　(2）由于組合機床采用多刀加工，并且自動化程度高，因此比通用機床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動強度低。</p><p>　　(3）組合機床的通用部件是經(jīng)過周密設(shè)計和長期生產(chǎn)實踐考驗的，又有廠成批制造，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作可

39、靠，使用和維修方便。</p><p>　　(4）在組合機床上加工零件時，由于采用專用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置等，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對操作工人水平要求不高。</p><p>　　(5）當(dāng)被加工產(chǎn)品更新時，采用其他類型的專用機床時，其大部分件要報廢。用組合機床時，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件可以重復(fù)利用，不必另行設(shè)計和制造。</p><p>　　(6）組合機床易于聯(lián)成組合機床

40、自動線，以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。組合機床常用的通用部件有：機身、底座、立柱、動力箱、動力滑臺，各種工藝切削頭等。對于一些按循序加工的多工位組合機床，還具有移動工作臺或回轉(zhuǎn)工作臺。動力箱、各種工藝切削頭和動力滑臺是組合機床完成切削主運動或進(jìn)給運動的動力部件。其中還有能同時完成切削主運動和進(jìn)給運動的動力頭。機身、立柱、中間底座等是組合機床的支承部件，起著機床的基礎(chǔ)骨架作用。組合機床的剛度和部件之間的精度保持性，主要是由這些部件保證。<

41、/p><p>　　§1.5本課題研究的內(nèi)容及意義</p><p>　　在本文中主要介紹了組合機床的總體設(shè)計步驟，重點論述了組合機床多軸箱的設(shè)計步驟和設(shè)計的具體過程。在多軸箱設(shè)計過程中，還是采用以人工設(shè)計為主，其中包括多軸箱設(shè)計的原始依據(jù)圖的繪制、傳動路線的設(shè)計確定、主軸和傳動軸坐標(biāo)的計算及坐標(biāo)檢查圖、裝配圖和展開圖還有部分零件圖的具體繪制。</p><p>　

42、　本課題主要對多軸箱進(jìn)行設(shè)計，滿足所給零件的鉆擴加工。首先要從所加工的零件入手，確定各軸的分布，設(shè)計出總體傳動方案，然后對多軸箱的整體布局和輪廓尺寸進(jìn)行計算，再對各軸和齒輪尺寸進(jìn)行計算和應(yīng)力計算。最后對所設(shè)計的多軸箱進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析并寫出結(jié)論。</p><p>　　擬解決的主要問題有：</p><p>　　(1)多軸箱設(shè)計原始依據(jù)。</p><p>　　(2)多軸箱傳

43、動方案設(shè)計分析</p><p>　　(3)確定切削用量、計算切削力、選擇動力箱型號</p><p>　　(4)軸和齒輪強度的校核</p><p>　　(5)主視圖，展開圖以及主要零件圖的繪制</p><p>　　§1.6 組合機床設(shè)計步驟</p><p>　　§1.6.1調(diào)查研究</p>

44、;<p>　　研究市場和用戶對設(shè)計機床的要求，然后檢索有關(guān)資料。其中包括情報、預(yù)測、實驗研究成果、發(fā)展趨勢、新技術(shù)應(yīng)用以及相應(yīng)的圖紙資料等。甚至還可以通過網(wǎng)絡(luò)檢索技術(shù)查閱先進(jìn)國家的有關(guān)資料和專利等。通過對上述資料的分析研究，擬訂適當(dāng)?shù)姆桨?，以保證機床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，使用戶有較好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　§1.6.2 擬定方案</p><p>　　通?？?/p>

45、以擬定出幾個方案進(jìn)行分析比較。每個方案包括的內(nèi)容有：工藝分析、主要技術(shù)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(jié)構(gòu)草圖、實驗結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。</p><p>　　在制定方案時應(yīng)注意以下幾個方面：</p><p>　?。?）當(dāng)使用和制造出現(xiàn)矛盾時，應(yīng)先滿足使用要求，其次才是盡可能便于制造。要盡量用先進(jìn)的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)；</p><p>

46、;　?。?）設(shè)計必須以生產(chǎn)實踐和科學(xué)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(shè)計；</p><p>　?。?）繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，盡量采用先進(jìn)工藝，迅速提高生產(chǎn)力，為實現(xiàn)四個現(xiàn)代化服務(wù)。注意吸取前人和國外的先進(jìn)經(jīng)驗，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)造和發(fā)展。</p><p>　　§1.6.3 工作圖設(shè)計</p><p>　　首先，在選定工藝方案

47、并確定機床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙的設(shè)計。這些圖紙包括：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(shè)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(guān)系。</p><p>　　本課題重點是對多軸箱的研究設(shè)計，需要完成多軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計，傳動方案的制定設(shè)計，多軸箱主要零件設(shè)計等。</p><p>　　然后，整理機床有關(guān)部件與主要零件的設(shè)計計算

48、書和編寫組合機床多軸箱的設(shè)計說明書。</p><p>　　最后，對有關(guān)圖紙進(jìn)行工藝審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查。</p><p>　　第2章 組合機床總體設(shè)計</p><p>　　§2.1組合機床工藝方案</p><p>　　工藝分析是設(shè)計組合機床最重要的一步，必須認(rèn)真分析被加工零件的工藝過程。深入現(xiàn)場全面了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點，加工部位，夾

49、緊方式，工藝方法和加工過程所用的刀具，切削用量及生產(chǎn)率等。</p><p>　　§2.1.1被加工零件特點</p><p>　　零件名稱： 變速箱殼體孔系加工</p><p>　　本工序所要加工孔的數(shù)量較少，且是在相對稱位置處的相同形狀的孔,都是直徑6.8mm的孔，且孔深也同為18mm?？變?nèi)表面粗糙度要求為Ra12.5。因此，直接鉆孔即可滿足次精度要求。&

50、lt;/p><p>　　該零件材料為HT250，其硬度為180-225HB。尺寸、相對尺寸見零件圖</p><p>　　圖2.1 零件左視圖</p><p>　　§2.1.2定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　加工時，采用一面兩銷的定位方式限制六個自由度實現(xiàn)完全定位。即一面，限制了3個自由度，沿Z移動、繞X轉(zhuǎn)動、繞Y轉(zhuǎn)動。一個圓柱銷，一

51、個菱形銷，限制另外三個自由度。并以頂面夾壓。</p><p>　　§2.1.3組合機床配置形式</p><p>　　根據(jù)以上工藝特點選用單工位的左端面臥式組合鉆床進(jìn)行加工。這樣不僅提高了加工效率，而且多個孔一次走刀即加工成形，能夠較好的保證其位置精度。此外，在組合機床上加工零件時，由于采用專用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置等，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對操作工人水平要求也不高。</p&

52、gt;<p>　　§2.2選擇刀具和切削用量</p><p>　　本工序加工所需刀具為鉆頭。選擇刀具首先是選擇刀具材料，對于鉆頭來說，常見材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種。高速鋼鉆頭主要用于切削硬度在250-280HBS的部分結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵；硬質(zhì)合金鉆頭則主要用于加工硬度較高的鋼件。被加工零件的材料為灰鑄鐵，硬度為180-225HBS。所以，選用高速鋼鉆頭。同時查《組合機床設(shè)計簡明手冊》表6-11

53、選擇切削用量并計算主軸轉(zhuǎn)速進(jìn)給速度，</p><p>　　刀具類型：φ6.8mm麻花鉆</p><p>　　切削速度：10m/min</p><p>　　進(jìn)給量：0.15mm/r</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速：468r/min</p><p>　　進(jìn)給速度：70.2mm/min</p><p>

54、　　§2.3 切削力、切削扭矩、切削功率的確定</p><p>　　根據(jù)選定的切削用量，確定切削力，作為選擇動力部件（滑臺）及夾具設(shè)計的依據(jù)；確定切削扭矩，用以確定主軸及其他傳動件（齒輪、傳動軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動電機功率。</p><p>　　參照《組合機床設(shè)計手冊》p134表6-20組合機床切削用量計算圖中推薦的切削力、轉(zhuǎn)矩及功率公式如表2.1</

55、p><p>　　表2.1鉆擴鉸切削力、轉(zhuǎn)矩及功率公式</p><p><b>　　切削力:</b></p><p><b>　　式中</b></p><p><b>　　切削扭矩</b></p><p><b>　　切削功率</b>&l

56、t;/p><p>　　表2.2 鉆擴鉸的切削力，切削轉(zhuǎn)矩和切削功率數(shù)據(jù)</p><p>　　§2.4組合機床總體分析——三圖一卡</p><p>　　§2.4.1 被加工零件工序圖</p><p>　　被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示設(shè)計的組合機床所完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用

57、的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在機床加工前加工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計研制合同外，它是組合機床設(shè)計的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗機床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件圖的基礎(chǔ)上，突出本機床或自動線的加工內(nèi)容，并作必要的說明而繪制的。其主要內(nèi)容包括:</p><p>　　1）被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設(shè)計有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。尤其是當(dāng)需要設(shè)置

58、中間導(dǎo)向套時，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀及尺寸。以便檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。</p><p>　　2）加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾壓方向。以便依此進(jìn)行夾具的定位支承（包括輔助定位支承）、限位、夾緊、導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計。</p><p>　　3）本道工序加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊螅ㄖ饕付ㄎ换鶞?zhǔn)）。

59、</p><p>　　4）必要的文字說明。如被加工零件編號、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。</p><p>　　被加工零件工序圖如圖2.2所示</p><p><b>　　圖2.2</b></p><p>　　為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要突出本機床的加工內(nèi)容。繪制時，應(yīng)按一定比例，選擇足夠的視圖及剖

60、視圖，突出加工部位（用粗實線），并把零件輪廓及與機床、夾具設(shè)計有關(guān)的部位（用細(xì)實線）表示清楚。凡本道工序保證的尺寸、角度等，均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方畫粗實線標(biāo)記。加工用定位基準(zhǔn)、機械夾壓位置及方向、輔助支承均須使用規(guī)定的符號表示出來。</p><p>　　加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起。為便于加工及檢查，尺寸應(yīng)采用直角坐標(biāo)系標(biāo)注，而不采用極坐標(biāo)系。但有時因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合,則需對加工部位要求的位置尺寸精

61、度進(jìn)行分析換算。此外，應(yīng)將零件圖上的不對稱位置尺寸公差應(yīng)換算成對稱尺寸公差，其公差數(shù)值的決定要考慮兩方面，一是要能達(dá)到產(chǎn)品圖紙要求的精度，二是采用組合機床能夠加工出來。</p><p>　　§2.4.2 加工示意圖</p><p>　　1．加工示意圖的作用和內(nèi)容</p><p>　　加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達(dá)工藝方

62、案具體內(nèi)容的機床工藝方案圖。它是設(shè)計刀具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件、繪制機床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對機床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。</p><p>　　加工示意圖應(yīng)表達(dá)和標(biāo)注的內(nèi)容有：</p><p>　?。?）機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作進(jìn)程；</p><p>　?。?）工件、刀具及

63、導(dǎo)向、托架及多軸箱之間的相對位置尺寸聯(lián)系；</p><p>　?。?）主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度；</p><p>　?。?）刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸（直徑和長度）；</p><p>　?。?）接桿、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、攻螺紋靠模裝置等尺寸結(jié)構(gòu)；</p><p>　　（6）刀具、導(dǎo)向套間的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸；&l

64、t;/p><p>　　2選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計算</p><p><b>　?。?）刀具的選擇</b></p><p>　　變速箱殼體的材料為HT250，孔徑D為6.8mm，刀具的材料選擇刀具的材料選擇高速鋼鉆頭，為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、刃磨簡單，選擇φ6.8的錐柄麻花鉆，莫氏錐度1?？准庸さ毒叩拈L度應(yīng)保證加工終了時刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套之間有3

65、0～50mm的距離，以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。</p><p>　?。?）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　組合機床加工孔時，除采用剛性主軸加工方案外，零件上的孔的位置進(jìn)度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來保證的。因此，正確選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和確定導(dǎo)向類型、參數(shù)、精度，是設(shè)計組合機床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時必須解決的問題。</p><p>　　由于要加

66、工的孔徑較小且其線速度（切削速度）<20m/min，因此，選用固定式導(dǎo)向裝置。</p><p>　　（3）確定主軸類型、尺寸、外伸長度</p><p><b>　　初定主軸直徑D</b></p><p>　　根據(jù)已選擇的切削用量，由《組合機床設(shè)計簡明手冊》表3-4公式計算得：</p><p><b>　　

67、mm</b></p><p>　　根據(jù)《組合機床設(shè)計簡明手冊》表3-6取d=20mm 并帶入公式</p><p>　?。ㄈ。炈銤M足要求，即主軸軸頸合適</p><p>　　根據(jù)主軸軸頸d，查《組合機床設(shè)計簡明手冊》表3-6，得：</p><p>　　主軸外伸尺寸L=115mm D/d=32/20</p><

68、p><b>　?。?）選擇接桿</b></p><p>　　除剛性主軸外，組合機床主軸與刀具間常用接桿連接。在鉆小孔時通常采用接桿連接，為保證多軸箱上多刀具同時到達(dá)終了位置，須采用軸向可調(diào)整的接桿來協(xié)調(diào)各軸的軸向長度，以滿足同時加工完各孔的要求。</p><p>　　根據(jù)主軸參數(shù)，選擇接桿為可調(diào)接桿，查《組合機床設(shè)計簡明手冊》表8-1，選擇接桿型號為Tr16&#

69、215;1.5，錐度為莫氏1號，類型為A型—短接桿； 查表8-5選擇相應(yīng)的夾緊螺母型式及尺寸。</p><p>　　§2.4.3 組合機床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　1．機床聯(lián)系尺寸圖的作用與內(nèi)容</p><p>　　一般來說，組合機床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件——動力滑臺、動力箱、各種工藝切削頭、側(cè)底座、立柱、立柱底座及中間底座加上專用部件——主軸箱、輔具

70、系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運動關(guān)系，以檢驗機床各部件的相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求，通用部件的選擇是否合適，并為進(jìn)一步開展主軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡化的機床總圖，它表示機床的配置型式及總體布局。</p><p>　　聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下：</p><p>　　1）以

71、適當(dāng)數(shù)量的視圖（一般為主、左、右視圖）按同一比例畫出機床各主要組成部件的外形輪廓及相對位置，表明機床的配置型式及總體布局，主視圖的選擇應(yīng)與機床實際加工狀態(tài)一致。</p><p>　　2）圖上應(yīng)盡量減少不必要的線條及尺寸，但反映各部件的聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運動部件的極限位置及行程尺寸，必須完整齊全。各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不必畫出，留在具體設(shè)計部件時完成。</p><p>　　3）為便

72、于部件設(shè)計，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)標(biāo)注通用部件的規(guī)格代號、電動機型號、功率及轉(zhuǎn)速，并注明機床部件的分組情況及總行程。</p><p><b>　　2．動力部件的選擇</b></p><p>　　動力滑臺選擇液壓滑臺，原因如下：液壓滑臺在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可實現(xiàn)無級調(diào)速；可以獲得較大的進(jìn)給力；由于液壓驅(qū)動，零件磨損小，使用壽命長；過載保護(hù)簡單可靠；由行程調(diào)速閥來控制滑臺的快進(jìn)

73、轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換精度高，工作可靠。</p><p><b>　　進(jìn)給速度：</b></p><p><b>　　V=10m/min</b></p><p>　　根據(jù)進(jìn)給力及進(jìn)給速度，查《組合機床設(shè)計簡明手冊》表5-1，多軸箱的動力計算包括多軸箱所需要的功率和進(jìn)給力兩項。</p><p>　　多軸箱所需功

74、率按下列公式計算：</p><p>　　P多軸箱=Ｐ切削＋Ｐ空轉(zhuǎn)＋Ｐ損失＝</p><p>　　∑ni=1P切削i+∑ni=1P空轉(zhuǎn)i+∑ni=1P損I </p><p>　　式中 P切削—切削功率，單位為kw;</p><p>　　P空轉(zhuǎn)—空轉(zhuǎn)功率，單位為kw;</p><p&

75、gt;　　P損失—與負(fù)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；每根軸上的空轉(zhuǎn)功率由表2.3確定；每根軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的1%。 </p><p>　　表2.3軸的空轉(zhuǎn)功率Ｐ空（kw）</p><p>　　（節(jié)選自《組合機床設(shè)計手冊》p62 表4—6）<

76、/p><p>　　由于軸的空轉(zhuǎn)功率的選取要用到軸的直徑，故先由主軸類型及外伸尺寸初步確定主軸直徑。傳動軸的直徑也可以參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計完后再來驗算某些關(guān)鍵的軸頸。</p><p>　　表2.4軸的外伸尺寸及切削用量</p><p>　　初步選取主軸1～6的軸徑為30mm.由表3.9選取各軸的空轉(zhuǎn)功率。</p><p>　

77、　直徑6.8鉆孔：選軸的空轉(zhuǎn)功率P空=0.067（kw）</p><p>　　P損失一般可取所傳遞功率的1% ，</p><p>　　P損失=6×0.0995×1%=0.00597（kw） </p><p>　　P多軸箱=Ｐ切削＋Ｐ空轉(zhuǎn)＋Ｐ損失</p><p>　　鉆時：P=6×0.0995+6×0.0

78、67+0.00597=1.00497（kw）</p><p>　　鉆孔時P多軸箱= kw 。由此查《組合機床設(shè)計手冊》p114 表5—38動力箱性能知選取1TD25，型式為ⅠA、ⅡA，電動機型號為Y100L-6</p><p>　　電動機功率為1.5kw，電動機轉(zhuǎn)速940r/min，輸出軸轉(zhuǎn)速520r/min。</p><p><b>　　3．裝料高度的確

79、定</b></p><p>　　機床裝料高度是指機床上工件的安裝基面到地面的垂直距離。為提高通用部件及支承部件的剛度并考慮自動線設(shè)計時中間底座內(nèi)要安裝夾具輸送裝置、冷卻排屑裝置，新頒布的組合機床標(biāo)準(zhǔn)推薦裝料高度，與國際標(biāo)準(zhǔn)一致。在現(xiàn)階段設(shè)計組合機床時，裝料高度可根據(jù)具體情況在之間選取。本設(shè)計的機床裝料高度取H=1000mm。</p><p>　　4．初定中間底座尺寸</p

80、><p>　　中間底座的輪廓尺寸要滿足夾具在其上面安裝連接的需要。根據(jù)選定的動力箱滑臺、側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn)的位置關(guān)系，并考慮到毛坯誤差和裝配偏移，中間底座支承夾具底座的空余邊緣尺寸，算出的長度應(yīng)圓整，并按優(yōu)選數(shù)系選用。應(yīng)使空余邊緣尺寸不小于。</p><p>　　確定中間底座的高度方向尺寸時，應(yīng)該注意機床的剛性要求，冷卻排屑系統(tǒng)要求以及側(cè)底座連接尺寸要求。裝料高度和夾具體底座高度（含支承塊）確定后，

81、中間底座高度就已經(jīng)確定。本設(shè)計方案中，中間底座高度為。</p><p>　　5．多軸箱輪廓尺寸的確定</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)通用多軸箱的厚度是一定的，臥式為，立式為。因此，確定多軸箱尺寸，主要是確定多軸箱寬度和高度及最低主軸高度。多軸箱寬度、高度的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按下式確定：</p><p>　　式中：——工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（

82、）。</p><p>　　——最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（）。</p><p>　　——工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（）。</p><p>　　——最低主軸高度（）。</p><p>　　為保證多軸箱有排布齒輪的足夠空間，推薦。</p><p>　　主軸箱最低主軸高度須考慮到與工件最低孔位置（）、機床裝料高度（）

83、、滑臺滑座總高（）、側(cè)底座高度（）等尺寸之間的關(guān)系而確定。對于臥式組合機床，要保證潤滑油不致從主軸襯套處泄露，通常推薦：</p><p>　　h1=(h2+H)-(h6+h3+h4+h5)</p><p><b>　　=94.5</b></p><p>　　B=b+2b1=272+2x100=472mm</p><p>

84、　　H=h+h1+b1=260+94.5+100=454.5mm</p><p>　　根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)取BxH=500mmx500mm的多軸箱。</p><p>　　第3章 組合機床多軸箱設(shè)計</p><p>　　多軸箱是組合機床的重要部件之一，它關(guān)系到整臺組合機床質(zhì)量的好壞。</p><p>　　具體設(shè)計時，除了要熟悉多軸箱本身的一些設(shè)計規(guī)律和要

85、求外，還須依據(jù)“三圖一卡”，仔細(xì)分析研究零件的加工部位，工藝要求，確定多軸箱與被加工零件、機床其他部分的相互關(guān)系。</p><p>　　本機床有左、右兩個主軸箱，它們的結(jié)構(gòu)基本相同，只是主軸的數(shù)量和位置不同?，F(xiàn)重點以一個為例，說明其設(shè)計方法。</p><p>　　§3.1多軸箱的組成及表示方法</p><p>　　多軸箱按結(jié)構(gòu)特點分為通用（即標(biāo)準(zhǔn)）和專用多

86、軸箱兩大類。前者結(jié)構(gòu)典型，能利用同用的箱體和傳動件；后者結(jié)構(gòu)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(shè)計，故專用主軸箱通常指“剛性主軸箱”，即采用不需要刀具導(dǎo)向裝置的剛性主軸和用精密滑臺導(dǎo)軌來保證加工孔的位置精度。通用主軸箱則采用標(biāo)準(zhǔn)主軸，借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具來保證被加工孔的位置精度。</p><p>　　本設(shè)計中所采用的就是通用主軸箱。</p><p>　　§

87、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(gòu)等組成。其基本結(jié)構(gòu)中，箱體、前蓋、后蓋、上蓋、側(cè)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(biāo)、排油塞、和防油套等為潤滑及防油元件。</p><p>　　§3.1.2 多軸箱總圖繪制方法特點</p><p>　?。?

88、）主視圖 用點劃線表示齒輪節(jié)圓，標(biāo)注齒輪齒數(shù)和模數(shù)，兩嚙合齒輪相切處標(biāo)注羅馬字母，表示齒輪所在排數(shù)。標(biāo)注各軸軸號及主軸和驅(qū)動軸、液壓泵軸的轉(zhuǎn)速和方向。</p><p>　?。?）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，對于結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的軸組件只畫一根，但必須在軸端注明相應(yīng)的軸號；齒輪可不按比例繪制，在圖形一側(cè)用數(shù)碼箭頭標(biāo)明齒輪所在排數(shù)。</p><p>

89、;　　§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(biāo)記方法詳見組合機床設(shè)計簡明手冊中表4-1、表4-2、表4-4、表4-5和第七章相應(yīng)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

90、：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。</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

91、詳見《組合機床設(shè)計簡明手冊》中表7-4；箱體材料為HT200。多軸箱體基本尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)（GB3668.1-83）規(guī)定，9種名義尺寸用相應(yīng)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(shè)計簡明手冊中表7-1）選擇；多軸箱后蓋與動力箱法蘭尺寸見組合機床設(shè)計簡明手冊中表7-2，其結(jié)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(yīng)（參見組合機床設(shè)計簡明手冊中表5-40）；通用多軸箱體結(jié)構(gòu)尺寸及螺孔位置

92、詳見組合機床設(shè)計簡明手冊中表7-1及表7-3。</p><p>　　多軸箱的標(biāo)準(zhǔn)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125mm三種，應(yīng)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、齒輪和套</

93、p><p>　　本設(shè)計中，通用主軸的傳動結(jié)構(gòu)，配套零件及聯(lián)系尺寸，詳見組合機床設(shè)計簡明手冊中第七章第二節(jié)。</p><p>　　多軸箱通用齒輪有：動力箱齒輪和電機齒輪兩種（見組合機床設(shè)計簡明手冊表4-5），其結(jié)構(gòu)型式、尺寸參數(shù)及制造裝配要求詳見組合機床設(shè)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(shè)計簡明手冊表7-24、表7

94、-23。</p><p>　　§3.3多軸箱的原始數(shù)據(jù)的計算</p><p>　　§3.3.1被加工的零件的特點</p><p><b>　　見圖2.2</b></p><p>　　§3.3.2箱體尺寸的確定</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)主軸箱的厚度由主軸箱體、前蓋和后蓋

95、三層尺寸構(gòu)成。主軸箱厚度為180 mm。前蓋有兩種尺寸，臥式為55mm，立式為70mm.后蓋厚度有90mm和50mm兩種尺寸，通常采用90mm的后蓋。因此。主軸箱總厚度臥式通常為325mm，立式主軸箱通常為340mm。</p><p>　　下面是主軸箱的寬度B、高度H和最低主軸高度尺寸的確定。</p><p>　　B＝b+2b1

96、 (3-1-1)</p><p>　　H=h+h1+h2 (3-1-2)</p><p>　　式中 b1—— 最邊緣主軸中心至主軸箱外壁的距離；</p><p>　　b—— 工件上要加工的在寬度方向上相隔最遠(yuǎn)的兩孔距離；</p><p>　　h—— 工件上

97、要加工的在高度方向上相隔最遠(yuǎn)的兩孔距離；</p><p>　　h1—— 最低主軸中心至主軸箱底平面的距離，即最低主軸高度；</p><p>　　h2—— 最上邊主軸中心至主軸箱外壁的距離。</p><p>　　為了保證主軸箱內(nèi)有足夠的空間安排傳動齒輪，推薦b1＞70~100mm</p><p>　　對于臥式組合機床，h1要保證潤滑油不致從主軸

98、襯套處泄露到箱外，推薦h1＞85~140mm</p><p>　　由所加工零件圖中孔的位置關(guān)系取得b=272，h=260, b1=100，h1=94.5,</p><p><b>　　h2 =10</b></p><p>　　B＝b+2b1 H=h+h1+b1</p><p>　　B＝272+

99、2*100=472(mm) H=260+94.5+100=454.5(mm)</p><p>　　根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)取BxH=500mmx500mm的多軸箱。</p><p>　　§3.3.3鉆孔切削參數(shù)的確定</p><p>　　表3.1鉆孔推薦切削用量</p><p>　?。ü?jié)選自《組合機床設(shè)計手冊》p130表6-11）</

100、p><p>　　鉆孔的切削用量還與鉆孔深度有關(guān)。當(dāng)加工鑄鐵件孔深為鉆孔直徑的6~8倍時，在組合機床上通常都是和其他淺孔一樣采取一次走刀的辦法加工出來，不過加工這種較深孔的切削用量要適當(dāng)降低一些。其切削用量與多軸箱鉆削淺孔時切削用量的關(guān)系大致按表3.2所示遞減規(guī)律，根據(jù)具體情況適當(dāng)選擇。降低進(jìn)給量的目的是為了減小軸向切削力，以避免鉆頭折斷。鉆孔深度較大時，由于冷卻排屑條件都較差，使刀具壽命有所降低。降低切削速度主要是為

101、了提高刀具壽命，并使加工較深孔時鉆頭的壽命與加工其它淺孔時鉆頭的壽命比較接近。</p><p>　　表3.2 深孔鉆切削用量遞減表</p><p>　?。ü?jié)選自《組合機床設(shè)計手冊》p131表6-13）</p><p>　　所加工零件的材料為HT200，所加工的孔的直經(jīng)為5mm.確定切削用量應(yīng)注意：盡量做到合理使用所有刀具，充分發(fā)揮其使用性能。復(fù)合刀具切削用量選擇應(yīng)考

102、慮刀具的使用壽命。切削用量選擇時既要保證生產(chǎn)批量的要求，又要保證刀具一定的耐用度。另外，確定切削用量時，還需考慮所選動力滑臺的性能。如采用液壓滑臺時，選擇每分鐘進(jìn)給量f應(yīng)比該滑臺最小工進(jìn)速度大50%，否則會受溫度和其他原因?qū)е逻M(jìn)給不穩(wěn)定。</p><p>　　在組合機床工藝方案確定過程中，工藝方法和關(guān)鍵工序的切削用量選擇十分重要。切削用量選擇是否合理，對組合機床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具耐用度、機床的結(jié)構(gòu)型式及工作

103、可靠性均有較大的影響。</p><p>　　綜合以上因素選取鉆孔的切削用量如下表3.3：</p><p>　　表3.3 鉆孔切削參數(shù)</p><p>　　§3.3.4鉆孔的切削力，切削轉(zhuǎn)矩和切削功率等動力參數(shù)計算</p><p>　　詳見第2章切削力、切削扭矩、切削功率的確定</p><p>　　§

104、3.3.5多軸箱所需動力計算 </p><p>　　詳見第2章中組合機床尺寸聯(lián)系圖中的動力部件的選擇</p><p>　　§3.3.6軸的初步選定</p><p>　　在多軸箱動力計算中對主軸的軸徑進(jìn)行了初步計算。初步選取主軸1～6的軸徑為20mm。</p><p>　　軸的結(jié)構(gòu)主要以下因素：軸在機器中的安裝位置及形式，軸上安裝零件

105、的類型.尺寸.數(shù)量以及和軸連接的方法，載荷的性質(zhì).大小.方向及分布情況：軸的加工工藝等。軸的結(jié)構(gòu)的因素較多，且結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而異，所以軸沒有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計時，必須針對不同情況進(jìn)行具體的分析。但是，不論何種具體條件，軸的結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足：軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整.</p><p>　　通用鉆削類主軸按支承方式可以分為三種：</p><p&

106、gt;　　1）滾錐軸承主軸：前后支承均為圓錐滾子軸承。這種支承可以承受較大的徑向和軸向力，且結(jié)構(gòu)簡單、裝配調(diào)整方便，廣泛應(yīng)用于擴、鏜、鉸孔和攻螺紋等加工；當(dāng)?shù)毒哌M(jìn)退兩個方向都有軸向力切削力時常用此種結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2）滾珠軸承主軸：前支承為推力軸承和向心球軸承、后支承為向心球軸承或圓錐滾子軸承。因推力球軸承設(shè)置在前端，能承受較大的軸向力，適應(yīng)于鉆孔主軸。</p><p>　　3

107、）滾錐軸承主軸：前后支承均采用無內(nèi)環(huán)滾針軸承和推力軸承。當(dāng)主軸間距較小時采用。</p><p>　　主軸的型式主要取決于工藝方法、刀具主軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)、刀具的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。如鉆孔時常采用滾珠軸承主軸；擴、鏜、鉸孔等工序常采用滾錐軸承主軸；主軸間距較小時常選用滾針軸承主軸。滾針軸承精度較低、結(jié)構(gòu)剛度及裝配</p><p>　　工藝性都較差，除非軸間距限制，一般不選用。對于本設(shè)計而言，主要實

108、現(xiàn)鉆孔。主軸選用推薦的滾珠軸承主軸，結(jié)構(gòu)如圖3.1所示：</p><p><b>　　圖3.1</b></p><p>　　§3.4多軸箱傳動方案設(shè)計 </p><p>　　§3.4.1多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求</p><p>　　（1）在保證主軸的強度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動軸和齒輪的

109、規(guī)格、數(shù)量為最少。為此，應(yīng)盡量用一根中間軸帶動多根主軸，并將齒輪布置在同一排上。當(dāng)中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時，可采用變位齒輪或略微改變傳動比的方法來解決。</p><p>　?。?）盡量不使用主軸帶動主軸的方案，以免增加主軸的負(fù)荷，影響加工質(zhì)量。遇到主軸分布較密，布置齒輪空間受到限制或主軸負(fù)荷較小、加工精度要求不高時，也可用一根強度較高的主軸帶動1或2根主軸的傳動方案。</p><p>　　（3）

110、為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動比一般不要大于1/2（最佳傳動比為1～1/1.5），后蓋內(nèi)齒輪傳動比允許至1/3～1/3.5；盡量避免用升速傳動。但是為了使主軸上的齒輪不至于過大，最后一級經(jīng)常采用升速傳動。當(dāng)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速較低時，允許先升速后再降一些，使傳動鏈前面的軸、齒輪轉(zhuǎn)矩較小，結(jié)構(gòu)緊湊，但空轉(zhuǎn)功率損失隨之增加，故要求升速傳動比小于或等于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>　

111、?。?）用于粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡量設(shè)在靠近前蓋處，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形；精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在第3排，以減少主軸端的彎曲變形。</p><p>　　（5）多軸箱內(nèi)具有粗精加工主軸時，最好從動力箱驅(qū)動軸齒輪傳動開始，就分兩條傳動路線，以免影響加工精度。</p><p>　?。?）驅(qū)動軸直接帶動的傳動軸數(shù)不要超過兩根，以免給裝配帶來困難。</p><p>　　

112、§3.4.2主軸分布類型及傳動方案</p><p>　　被加工零件上加工孔的位置分布是多樣的，但大致可以分為：同心圓分布、直線分布和任意分布三種類型。</p><p>　　對于同心圓分布，可在同心圓處分別設(shè)置中心傳動軸，由其上一個或幾個（不同排數(shù)）齒輪來帶動各軸。</p><p>　　對于直線分布，可在兩主軸中心連線的垂直平分線上設(shè)傳動軸，由其上一個或幾個

113、齒輪來帶動各主軸。</p><p>　　對于任意分布，可以根據(jù)“三點共圓”原理，將主軸三個一組放在同心圓上。其余的采取直線分布。即任意分布可以看做是同心圓和直線分布的混合分布形式。</p><p>　　由所加工零件的孔的大小和位置特征，左側(cè)六孔多軸箱傳動方案</p><p><b>　　圖3.2傳動方案圖</b></p><

114、p>　　§3.5傳動件的設(shè)計計算</p><p>　　§3.5.1 傳動方案圖分析</p><p>　　傳動圖如圖3.2所示，軸1～6為主軸。I,II,III為傳動軸。</p><p>　　圖中驅(qū)動軸II傳動到主軸3～6直接加工四孔，驅(qū)動軸III傳動到1～2加工兩孔。</p><p>　　§3.5.2