[機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文]孔系加工立式組合加工機(jī)床設(shè)計(jì)說(shuō)明書

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1、　　　　　　　　　　　　　中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2007屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)　　　　　　　　　　第71頁(yè) 目 錄 1 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)…………………………………………………………1 1.1 組合機(jī)床方案…………………………………………………………1 1.1.1 組合機(jī)床的制定方案制定的主要因素…………………………1 1.1.2 分析被加工工件…………………………………………………3 1.1.3 制定本設(shè)計(jì)的機(jī)床方案…………………………………………3 1.2 確定切削用量及選擇刀具……………………………………………3 1.2.1 根據(jù)工件的材料及加工孔直徑確定切削用量…………………

2、3 1.2.2 確定切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率及刀具耐用度……………3 1.2.3 刀具的選擇………………………………………………………7 1.3 初步確定主軸及傳動(dòng)軸直徑…………………………………………7 1.4 三圖一卡………………………………………………………………8 1.4.1 被加工零件工序圖………………………………………………8 1.4.2 加工示意圖………………………………………………………8 1.4.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖…………………………………………………14 1.4.4 組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡…………………………………………15 2 多軸箱的設(shè)計(jì) ……………

3、………………………………………………20 2.1 多軸箱材料的選擇……………………………………………………20 2.2 多軸箱輪廓尺寸的確定………………………………………………20 2.3 軸類零件的選用………………………………………………………20 2.3.1 鉆削類主軸………………………………………………………20 2.3.2 傳動(dòng)軸……………………………………………………………21 2.3.3 軸的材料…………………………………………………………21 2.4 齒輪型式的選擇………………………………………………………21 2.5 設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………

4、………………21 2.5.1 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖……………………………………21 2.5.2 主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇……………………………………………22 2.5.3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………22 2.5.4 多軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………32 2.5.5 主軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………34如需要圖紙等資料，聯(lián)系QQ1961660126 研究成果的嚴(yán)肅態(tài)度以及向讀者提供有關(guān)信息的出處，正文之后一般應(yīng)列出參考文獻(xiàn)表引文應(yīng)以原始文獻(xiàn)和第一手資料為原則。所有引用別人的觀點(diǎn)或文字，無(wú)論曾否發(fā)表，無(wú)論是紙質(zhì)或電子版，都

5、必須注明出處或加以注釋。凡轉(zhuǎn)引文獻(xiàn)資料，應(yīng)如實(shí)說(shuō)明。對(duì)已有學(xué)術(shù)成果的介紹、評(píng)論、引用和注釋，應(yīng)力求客觀、公允、準(zhǔn)確。偽注、偽造、篡改文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)等，均屬學(xué)術(shù)不端行為致謝一項(xiàng)科研成果或技術(shù)創(chuàng)新,往往不是獨(dú)自一人可以完成的,還需要各方面的人力,財(cái)力,物力的支持和幫助.因此,在許多論文的末尾都列有"致謝　　1) 著錄參考文獻(xiàn)可以反映論文作者的科學(xué)態(tài)度和論文具有真實(shí)、廣泛的科學(xué)依據(jù)，也反映出該論文的起點(diǎn)和深度。 　　2) 著錄參考文獻(xiàn)能方便地把論文作者的成果與前人的成果區(qū)別開(kāi)來(lái)。 　　3) 著錄參考文獻(xiàn)能起索引作用。 　　4) 著錄參考文獻(xiàn)有利于節(jié)省論文篇幅。 　　[01] Brown, H.

6、D. Teaching by Principles: An Interactive Approach to Language Pedagogy[M]. Prentice Hall Regents, 1994. 　　[02] Brown, J Set al. Situated Cognition and the Culture of Learning[J]. Educational Reasercher, 1, 1989. 　　[03] Chris, Dede. The Evolution of Constructivist Learning Envi-ronments: Immersion

7、 in Distributed Virtual Worlds[J]. Ed-ucational Technology, Sept-Oct, 1995. 　　學(xué)位申請(qǐng)者如果能通過(guò)規(guī)定的課程考試，而論文的審查和答辯合格，那么就給予學(xué)位。如果說(shuō)學(xué)位申請(qǐng)者的課程考試通過(guò)了，但論文在答辯時(shí)被評(píng)為不合格，那么就不會(huì)授予他學(xué)位。 　　有資格申請(qǐng)學(xué)位并為申請(qǐng)學(xué)位所寫的那篇畢業(yè)論文就稱為學(xué)位論文，學(xué)士學(xué)位論文。學(xué)士學(xué)位論文既如需要圖紙等資料，聯(lián)系QQ1961660126 是學(xué)位論文又是畢業(yè)論文　 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)VDC 001.81、CB 7713-87號(hào)文件給學(xué)術(shù)論文的定義為： 　　學(xué)術(shù)論文是

8、某一學(xué)術(shù)課題在實(shí)驗(yàn)性、理論性或觀測(cè)性上具有新的科學(xué)研究成果或創(chuàng)新見(jiàn)解的知識(shí)和科現(xiàn)象、制定新理論的一種手段，舊的科學(xué)理論就必然會(huì)不斷地為新理論推翻。”（斯蒂芬梅森）因此，沒(méi)有創(chuàng)造性，學(xué)術(shù)論文就沒(méi)有科學(xué)價(jià)值。 三、創(chuàng)造性 學(xué)術(shù)論文在形式上是屬于議論文的，但它與一般議論文不同，它必須是有自己的理論系統(tǒng)的，不能只是材料的羅列，應(yīng)對(duì)大量的事實(shí)、材料進(jìn)行分析、研究，使感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。一般來(lái)說(shuō)，學(xué)術(shù)論文具有論證色彩，或具有論辯色彩。論文的內(nèi)容必須符合歷史唯物主義和唯物辯證法，符合“實(shí)事求是”、“有的放矢”、“既分析又綜合” 的科學(xué)研究方法。 　　一般普通刊物（省級(jí)、國(guó)家級(jí)）審核時(shí)間為一周，高質(zhì)

9、量的雜志，審核時(shí)間為14-20天。 　　核心期刊審核時(shí)間一般為4個(gè)月，須經(jīng)過(guò)初審、復(fù)審、終審三道程序。 　　3.期刊的級(jí)別問(wèn)題。 　　國(guó)家沒(méi)有對(duì)期刊進(jìn)行級(jí)別劃分。但各單位一般根據(jù)期刊的主管單位的級(jí)別來(lái)對(duì)期刊劃為省級(jí)期刊和國(guó)家級(jí)期刊。省級(jí)期刊主管單位是省級(jí)單位。國(guó)家級(jí)期刊主管單位是國(guó)家部門或直屬部門。 如需要圖紙等資料，聯(lián)系QQ1961660126 2.5.6 手柄軸的設(shè)計(jì)……………………………………………………40 2.5.7傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) ……………………………………………………42 2.5.8 葉片泵軸的設(shè)計(jì) …………………………………………………44 2.5.9

10、 動(dòng)力箱輸出軸的設(shè)計(jì) ……………………………………………45 2.6 軸的校核 ………………………………………………………………46 2.6.1 求各軸的功率及轉(zhuǎn)矩 ……………………………………………46 2.6.2 主軸的校核 ………………………………………………………47 2.6.3 手柄軸的校核 ……………………………………………………48 2.7 軸承的校核 …………………………………………………………52 2.7.1 主軸上推力球軸承的校核 ………………………………………52 2.7.2 主軸上深溝球軸承的校核 ………………………………………52 3 夾具的設(shè)計(jì)……

11、……………………………………………………………53 3.1 機(jī)床夾具介紹 …………………………………………………………53 3.1.1 夾具的分類 ………………………………………………………53 3.1.2 專用夾具的組成 …………………………………………………53 3．2 夾具的設(shè)計(jì)……………………………………………………………54 3.2.1 定位裝置的設(shè)計(jì) …………………………………………………54 3.2.2 夾緊裝置的設(shè)計(jì) …………………………………………………55 3.2.3 夾緊方案的制定 …………………………………………………55 3.3.4 夾具圖 ……………

12、………………………………………………56 結(jié) 論 …………………………………………………………………………57 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………58 致 謝 …………………………………………………………………………59 附錄 1 …………………………………………………………………………60 附錄 2 …………………………………………………………………………61 摘　　要 （一）電機(jī)機(jī)座鉆孔組合機(jī)床是大型組合機(jī)床，它的配置型式具有固定式液壓夾緊的單工位組合機(jī)床，這類組合機(jī)床夾具和工作臺(tái)都是固定不動(dòng)的，動(dòng)力滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。滑臺(tái)上的動(dòng)力箱實(shí)

13、現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)，根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及精確要求，采用結(jié)合面為定值基準(zhǔn)面。 在基準(zhǔn)面對(duì)應(yīng)的另一圓柱面上，用壓塊壓緊，由于結(jié)合面的加工精度較高，以它為基面，完全可以達(dá)到要求的加工精度。 （二）幾何機(jī)床總體設(shè)計(jì)----三圖一卡①“被加工零件工序圖”它是組合機(jī)床的設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，它是制造使用，檢修和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)條件②繪制加工示意圖，它是刀具夾具，多軸箱，液壓電器裝置設(shè)計(jì)及通用部件選擇主要原始資料，它是調(diào)整機(jī)床，刀具及試車依據(jù)。③繪制聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系及檢驗(yàn)機(jī)床各部件相對(duì)于位置及聯(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(kāi)展主軸箱，夾具等專用部件，零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。④相對(duì)生產(chǎn)率計(jì)算卡，它

14、用來(lái)反映機(jī)床的加工過(guò)程，完成這一動(dòng)作所需要的時(shí)間，切削用量，機(jī)床生產(chǎn)率及機(jī)床負(fù)荷率。 (三)組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)，按專用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，由通用零件組成，其主要作用是根據(jù)被加工零件的要求，安排各主軸位置并將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)由電機(jī)或動(dòng)力部件傳給各主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速，機(jī)床主軸箱選用400*400,用中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)主軸傳動(dòng)。 （四）夾具設(shè)計(jì) 在前述定位基準(zhǔn)面選擇的前提下，用擺動(dòng)式壓板杠桿夾緊結(jié)構(gòu)，夾緊力經(jīng)驗(yàn)算可以保證。 關(guān)鍵字： 　　組合機(jī)床　；動(dòng)力滑臺(tái)??；動(dòng)力箱?。恢鬏S箱??；夾具??； Abstract (一)Combmtvin drilling m

15、achine is a large combination machine it adept a dispose form. The form has a fixed fitture’s single working location combination. This kind of combination machine fitture and working bench are all fixed. Powen-sliding plat makes advam cry mourent. The power box on the power sliding plat from made

16、 scatting movement.This comgination and agle in instuit and is comvenient in desxging making and operating .Acording to precision demerd it adopt a datum place fixed in side .It is lined light with aprs lump on the other lylinder side against the datum palne .Itcan read working prelistion indemard a

17、 wording to the datum plane. Bacause of it is high working precision in side besides it has a round hole in high precision in side. It has a threaceling hole on the ohassion. It can make full use of the strulture charactlst of the work piece. To design two short round cancel in the round hole in th

18、e side. To limit three degrees .To design acutside cancel on the bassface the battom. To limit one free degree. To limit three free degree one the deofimtine datum plane.It definet up a ccnrately and it’s fixture power is depene. (二)To desing the combination machine body-therr draning and one carcl

19、 that is ① the working orther draning of the working spares . it’s the major basis of the combination maching body. It’s a important paper in making using excmining and rensing maching .②To draw working schematw. Drawing it’s for design a cutting tool. Assist tool afixture a multiple axle box hydra

20、vlive,pressure and a deetric capacity derise and important first hand date of the natirrad. Pants chovced and it’s a rewse machine kinf tool and the mgor basis for the test run.③ To draw the relation dimension drawing the relation dimension drawing is to impress the matual .assembly nelation and th

21、e motin redation of the each form spanes of the machine.in order to enamine the relative .Pustion of all the machine spares and if the dimersion nelational .Spares is fix ,in the disigerents of dere loping the main axle box fixtrer’s special purpose pats.④Todesign the machin productirilg planning ca

22、rd .It’swod to report the working process of the machine to finish the need tine the cutting capacity the machine producticity and machine’s rate for the cach activity. (三)To design the comuination machine main axle box .To design it a cocording to the special cemoncl.It’s made up of the mational p

23、ants.As magin use is to arrange the position of all the mational axle box and transrnit the power and the motion to all the main axle by the electrical machinery or the power pants .According to the working demands of the worked pants and make it taget the demand transpont speed.The machine main axl

24、e is mode in side 400*400. It’sdraved by the mediwm drive. (四)To desing the fixture First to choice the forer word fixed position datum plane.It’s fixed by swing depressor fixtume structure the despower can be assured by checking computations. Kdyword: The combination machine 　；Powe

25、n-sliding plat　；The power box　；The main axle box　；The fixture 緒　　論 組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對(duì)一種或若干種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的機(jī)床。它能夠?qū)ぜM(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位同時(shí)加工。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削、及滾壓等工序，隨著組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)慌，它能完成的工序的范圍日益擴(kuò)大。在組合機(jī)床自動(dòng)線上可以完成一些非切削工序，例如：打印、清洗、熱處理、簡(jiǎn)單的裝配、試驗(yàn)和在線自動(dòng)檢查等工序。 組合機(jī)床及其自動(dòng)線所使用的

26、通用部件是具有特定功能，按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化原則設(shè)計(jì)、制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)部件。每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列，有適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。組合機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能要求配套液壓、氣壓和電控等系統(tǒng)。 許多大型、形狀復(fù)雜的工件，需要的加工工序很多，不可能在一臺(tái)組合機(jī)床上全部加工完成，這就需要用多臺(tái)組合機(jī)床加工，按工件加工順序依次排列，組成組合機(jī)床流水線，在組合機(jī)床流水線的基礎(chǔ)上，發(fā)展成組合機(jī)床自動(dòng)線。 組合機(jī)床與通用機(jī)床、其它專用機(jī)床比較，具有以下特點(diǎn)： (1) 組合機(jī)床上的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件約占全部機(jī)床零、部件問(wèn)題的70%——80%，因此設(shè)計(jì)和制造周期短，經(jīng)濟(jì)效益好。 (2)

27、 由于組合機(jī)床采用多刀加工，機(jī)床自動(dòng)化程度高，因而比通用機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 (3) 組合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過(guò)周密設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，又有專門廠家成批生產(chǎn)，它與一般專用機(jī)床比較，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修方便。 (4) 組合機(jī)床加工工件，由于采用專用夾具、組合夾具和導(dǎo)向裝置等，產(chǎn)品加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高。 (5) 當(dāng)機(jī)床被加工的產(chǎn)品更新時(shí)，專用機(jī)床的大部分部件要報(bào)廢。組合機(jī)床的通用部件是根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，并等效于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，因此其通用部件可以重復(fù)使用不必另行設(shè)計(jì)和制造。 (6) 組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線，以適應(yīng)大規(guī)模

28、和自動(dòng)化生產(chǎn)需求。 目前，我國(guó)組合機(jī)床已廣泛應(yīng)用到大批、大量生產(chǎn)的行業(yè)，例如：汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)和縫紉機(jī)等。 １　組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 1.1 組合機(jī)床方案 1.1.1 組合機(jī)床的制定方案制定的主要因素 一、 被加工零件的加工精度和加工工序 被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度，是 制定機(jī)床方案的主要依據(jù)。例如精度為H7的孔加工工序，不僅工步數(shù)較多（通常為3－4個(gè)），而且對(duì)于不同尺寸的孔徑，也須采取不同的工藝方法（鏜或鉸）。當(dāng)孔與孔之間有較高的位置精度要求時(shí)，安排工藝應(yīng)考慮在一個(gè)安裝工位上對(duì)所有孔同時(shí)進(jìn)行

29、最終精加工。如果同一軸線上幾個(gè)孔的同軸度要求較高時(shí)，其最后精加工應(yīng)從一面進(jìn)行。又如，為了加工精度為H6、表面粗糙度R0.4m的孔，除采取提高機(jī)床原始制造精度和工件定位基準(zhǔn)精度并減少夾壓變形等一般措施外，機(jī)床須采取主軸高速、低進(jìn)給量的加工方法，以使切削力盡量小，還須盡量消除主軸振動(dòng)的影響，并確保穩(wěn)定的小進(jìn)給量（一般f0.01mm/r）。為此，機(jī)床通常采用皮帶傳動(dòng)的精鏜頭，主軸設(shè)卸載裝置，進(jìn)給采用液壓增穩(wěn)系統(tǒng)。又如加工精度為H6-H7、直徑為80-150mm的氣缸孔，機(jī)床一般采用立式剛性主軸結(jié)構(gòu)，而不采用浮動(dòng)主軸帶導(dǎo)向加工。因?yàn)椴捎们啊⒑髮?dǎo)向加工，不僅機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、龐大，還常因氣缸孔間距較小而不便

30、安置導(dǎo)向套，同時(shí)立式加工時(shí)，切屑也易落入下導(dǎo)向，造成導(dǎo)向精度早期走失，不利于保證加工精度。 采用剛性主軸結(jié)構(gòu)方案時(shí)，必須根據(jù)被加工零件的材料、加工部隊(duì)特點(diǎn)及加工精度要求來(lái)選擇主軸結(jié)構(gòu)型式及具體參數(shù)，以使主軸有足夠的剛性及抗振性。還必須合理布置鏜刀位置，力求減少切削徑向力在加工過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)。當(dāng)氣缸體缸孔孔間距及平等度要用由單個(gè)精鏜頭組成的多軸機(jī)床結(jié)構(gòu)方案，目的是各精鏜頭可單獨(dú)調(diào)整位置。為提高機(jī)床工作過(guò)程中的穩(wěn)定性，鏜頭應(yīng)配置高精度動(dòng)力力滑臺(tái)，并把機(jī)床設(shè)計(jì)成10或45傾斜型式。 二、 被加工零件特點(diǎn) 被加工零件特點(diǎn)主要指零件的材料、硬度、加工部位的結(jié)構(gòu)形狀、零件 剛性、定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)

31、等。它們對(duì)機(jī)床工藝方案制定有著重要的影響。同樣精度的孔，因材料、硬度的不同，其工藝方案也不同，如鋼件一般比鑄件的加工工步多。加工薄壁易振的工件，安排工序時(shí)，必須考慮防止共振。加工箱體零件多層壁同軸線等直徑孔，通常在一根鏜桿上安裝多個(gè)鏜刀頭進(jìn)行鏜削，退刀時(shí)，要求工件（夾具）“讓刀”，鏜刀頭周向定位。 若工件剛性不足，安排工序就不能過(guò)于集中，以免因同時(shí)加工表面多造成工件受力大，振動(dòng)及發(fā)熱變形而影響加工精度。 還必須十分重視被加工零件在組合機(jī)床加工前所完成的工序及毛坯或半成品質(zhì)量，對(duì)加工余量很大或鑄造質(zhì)量較差的零件應(yīng)安排預(yù)加工工序。 被加工零件的特點(diǎn)在很大程度上決定了機(jī)床采取的配置形式。一般來(lái)

32、說(shuō)，孔中心線與定位基面平行且需由一面或幾面加工的箱體件宜采用臥式機(jī)床；立工機(jī)床適宜加工定位基面是水平的且被加工孔與基面相垂直的工件，而不適宜加工安裝不方便或高度較大的細(xì)長(zhǎng)工件。對(duì)在型箱體件，采用單工位機(jī)床加工較適宜；而中小型零件則多采用多工位機(jī)床加工。 三、 被加工零件的生產(chǎn)批量 零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位、多工位或自動(dòng)線，還是按中小批生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要因素。有時(shí)從工件外形及輪廓尺寸看，本來(lái)可以采取單工位固定式夾具的機(jī)床配置形式，但由于生產(chǎn)批量較大，就不得不采取多工位的機(jī)床方案以使裝卸工件時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間重合。 被加工零件的生產(chǎn)批量越大，工序安排一般趨于分散。而且，其粗、半精、

33、精加工慶分別在不同機(jī)床上完成。 對(duì)于中小批量生產(chǎn)情況,則要力求減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，此時(shí)應(yīng)將工序盡量集中在一臺(tái)（多工位）或多數(shù)幾臺(tái)機(jī)床上加工，以提高機(jī)床利用率。 四、 機(jī)床使用條件 　　(1) 車間布置情況　　車間內(nèi)零件輸送滾道的高度將直接影響機(jī)床裝料高度。當(dāng)工件輸送滾道穿過(guò)機(jī)床時(shí)，機(jī)床應(yīng)設(shè)計(jì)成通過(guò)式，且配置不能超過(guò)三面；同時(shí)，裝卸工件只能推進(jìn)拉出，機(jī)床通常不能安置中間導(dǎo)向（采取特殊機(jī)構(gòu)時(shí)除外）。如果車間面積有限，則要限制機(jī)床輪廓尺寸。有的機(jī)床安裝在樓上，則對(duì)機(jī)床單位面積重量有嚴(yán)格要求。此外，生產(chǎn)線的工藝流程方向，機(jī)床在車間的安裝位置等也對(duì)機(jī)床配置方案有一定影響。 (2) 工藝間的聯(lián)系　　工件

34、到組合機(jī)床加工前，其毛坯或半成品必須達(dá)到一定要求，否則，會(huì)造成工件在機(jī)床夾具上定位和夾緊不可靠，甚至造成刀具損壞，或者不能保證要求的加工精度。如果在組合機(jī)床上加工以后，還要轉(zhuǎn)到其他機(jī)床上加工，而工件沒(méi)有預(yù)先加工出保證精度的有關(guān)定位基面，那么組合機(jī)床應(yīng)考慮為下道工序加工出定位基面。 (3) 使用廠的技術(shù)能力和自然條件　　如果使用廠沒(méi)有相當(dāng)能力的工具車間，制造、刃磨復(fù)雜刀具有困難，則制定方案時(shí)，就避免采用此類刀具，必要時(shí)，可增加機(jī)床工位，以便采用一般刀具分散加工。 若使用廠處于火熱地區(qū)，車間溫度偏高，使用液壓傳動(dòng)機(jī)床往往造成工作性能不穩(wěn)定，則可選用配置機(jī)械動(dòng)力部件的機(jī)床。 1.1.2 分析被

35、加工工件 被加工工件的各部分尺寸如下圖所示(圖1-1)： 從圖中可知，該電動(dòng)機(jī)為地腳式安裝。安裝孔直徑d=12mm，其精度沒(méi)有具體要求，按一般加工情況即可。 1.1.3 制定本設(shè)計(jì)的機(jī)床方案 根據(jù)以上各考慮因素，可制定出本設(shè)計(jì)的組合機(jī)床的配置型式，大致方案如下圖所示（圖1-2）: 從（圖1-2）可知，本設(shè)計(jì)中，采用單工位配置型式的組合機(jī)床，具有固定式夾具，這類機(jī)床可達(dá)到的加工精度最高。對(duì)于精加工的機(jī)床的夾具公差，一般取被加工零件公差的1/3—1/5；對(duì)粗加工機(jī)床，由于其他因素的影響，其夾具精度也不可太低。這種機(jī)床加工零件的位置精度為： 鉆孔位置精度　　指孔與孔或孔與基準(zhǔn)面間的相關(guān)位

36、置精度。通常，采用固定式導(dǎo)向能達(dá)0.2mm；若嚴(yán)格要求機(jī)床主軸和夾具導(dǎo)向的同軸度，減少刀具與導(dǎo)向間隙，導(dǎo)向盡量靠近工件等，可達(dá)0.15mm。當(dāng)采用與夾具以定位銷定位的活動(dòng)活動(dòng)鉆模板時(shí)，精度可達(dá)0.2—0.25mm。 其孔中心距對(duì)基面或孔相對(duì)另一孔中心線的垂直度通?？蛇_(dá)0.02m /100mm。 1.2 確定切削用量及選擇刀具 1.2.1 根據(jù)工件的材料及加工孔直徑確定切削用量 已知工件材料為ZG230-450，其屈服強(qiáng)度＝230Mpa,=450Mpa,含炭量C=0.25%,硬度為HB125—175。 則，查手冊(cè)可知，選用高速鋼主要麻花鉆鉆削時(shí)，切削速度v和進(jìn)給量f可定為：

37、 v=20m/min f=0.2mm/r 1.2.2 確定切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率及刀具耐用度 　　一、切削力F、切削轉(zhuǎn)矩M、切削功率P、刀具耐用度T的計(jì)算公式如下： (1-1) (1-2) 圖 1-1 Y系列籠型三相異步電動(dòng)機(jī)（機(jī)座號(hào)132M） 1-底座 2-夾具 3-工件 4-多軸箱 5-動(dòng)力箱 6-液壓滑臺(tái) 7-立柱 圖 1-2 立式組合機(jī)床及其組成部分 (1-3) (1-4) 式中： F——切削軸向力，Ｎ；

38、 D——鉆頭直徑，mm； F——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，mm/r； M——切削轉(zhuǎn)矩，Nmm； P——切削功率，KW； T——刀具耐用度，min； V——切削速度，m/min，通常根據(jù)鉆孔深度L考慮修正系數(shù)K，v=vK； HB——零件的布氏硬度值。通常給出一個(gè)范圍，如HB125-175。對(duì)于公式(1.2-1)—(1.2-3)取最大值，對(duì)公式(1.2-4)取最大硬度值減去硬度偏差值的1/3。 二、求F、M、T、P值 已知鉆頭直徑D=12mm,硬度HB125-175，孔深L=20mm。 解： 由前可知： 　　v=20m/min f=0.2mm/r 由L/D=27/12=2.2，查表得K

39、=1 則： 由公式(1.2-1)可知： =1597 N 由公式(1-2)可知： ＝6265 Nm 由公式(1-3)可知： 由公式(1-4)可知： ＝11282 min=188 h > 8 h 組合機(jī)床通常要求切削用量的選擇使刀具耐用度不低于一個(gè)工作班，最少不低于8h，則根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，選擇的切削用量符合要求。 1.2.3 刀具的選擇 　　根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，可選擇錐直柄長(zhǎng)麻花鉆　12 GB1439-85，其直徑=12mm,總長(zhǎng)度=215mm，工作長(zhǎng)度＝134mm。 1.3 初步確定主軸及傳動(dòng)軸直徑 根據(jù)加工對(duì)象可知，多軸箱上各刀具主軸的軸向切削力F相等，則多

40、軸加工總的軸向力： 此值可作為選擇進(jìn)給動(dòng)力滑臺(tái)及夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)。 當(dāng)確定了切削轉(zhuǎn)矩M以后，便可根據(jù)扭轉(zhuǎn)剛度初定出主軸及傳動(dòng)軸直徑，計(jì)算公式為： 　　　（cm） (1-5) 式中： M——切削轉(zhuǎn)矩，； B——系數(shù)，根據(jù)主軸或傳動(dòng)軸在１m長(zhǎng)度上允許最大扭轉(zhuǎn)角從手冊(cè)中選擇。 則： 　　主軸: 　　主軸允許最大扭轉(zhuǎn)角為，則B=0.35 　　傳動(dòng)軸： 　　傳動(dòng)軸允許最大扭轉(zhuǎn)角為，則B=0.26 　　　　　　 1.4 三圖一卡 1.4.1 被加工零件工序圖 一、被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，

41、表示一臺(tái)組合機(jī)床或自動(dòng)線完成的工藝內(nèi)容、加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求、加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本道工序加工前毛坯或半成品情況的圖紙。它不能用用戶提供的產(chǎn)品圖紙代替，而須在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，加上必要的說(shuō)明而繪制的。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。圖上就表示出： (1) 被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)開(kāi)關(guān)及尺寸。尤其是當(dāng)須要設(shè)置中間導(dǎo)向套時(shí)，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的肋、壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)和尺寸，以便檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。 (2) 加工用定位基準(zhǔn)

42、、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)向裝置的設(shè)計(jì)。 (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)）。 (4) 必要的文字說(shuō)明。如被加工零件編號(hào)、名稱、材料、硬度、重量、及加工部位的余量等。 二、零件工序圖如下所示（圖1-3）： 1.4.2 加工示意圖 一、 加工示意圖的作用和內(nèi)容 零件加工的工藝方案要通過(guò)加工示意圖反映出來(lái)。加工示意圖表示被加 工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作過(guò)

43、程及工作循環(huán)等。因此，加 工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要圖紙之一，在總體設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位。它 圖1-3 被加工零件工序圖 是刀具、輔具、夾具、多軸箱、液壓電氣裝置設(shè)計(jì)及通用部件選擇的主要原始資料，也是整臺(tái)組合機(jī)床布局和性能的原始要求，同時(shí)還是調(diào)整機(jī)床、刀具及試車的主要依據(jù)。其內(nèi)容為： (1)應(yīng)反映機(jī)床的加工方法、加工條件及加工過(guò)程。 (2)根據(jù)加工部位特點(diǎn)及加工要求，決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸（直徑和長(zhǎng)度），包括鏜削加工時(shí)鏜桿的直徑和長(zhǎng)度。 (3)決定主軸的類型、規(guī)格尺寸及外伸長(zhǎng)度。 (4)選擇標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)專用的接桿、浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向裝置、攻絲靠模裝置、刀桿托架等，并決定

44、它們的結(jié)構(gòu)、參數(shù)和尺寸。 (5)標(biāo)明主軸、接桿（卡頭）、夾具（導(dǎo)向）、與工件之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。 (6)根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具、材料特點(diǎn)等，合理確定并標(biāo)注各主軸的切削刀具。 (7)決定機(jī)床動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程。 二、 向裝置的選擇 在組合機(jī)床加工孔時(shí)，工件的尺寸、位置精度主要取決于夾具導(dǎo)向。因此，正確選擇導(dǎo)向類型、參數(shù)、精度，不但是繪制加工示意圖必須解決的問(wèn)題，也是設(shè)計(jì)組合機(jī)床不可忽視的重要內(nèi)容。 導(dǎo)向通常分為兩類：一類是刀具導(dǎo)向部分與夾具導(dǎo)套之間既有相對(duì)移動(dòng)又有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的第一類導(dǎo)向，或稱固定式導(dǎo)向。另一類是刀具導(dǎo)向部分與夾具導(dǎo)套之間只有相對(duì)移動(dòng)而無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的第

45、二類導(dǎo)向，或稱旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向。 通常依據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑d和刀具轉(zhuǎn)速n折算出導(dǎo)向的線速度,再結(jié)合加工部位尺寸精度、工藝方法及刀具的具體工作條件來(lái)選擇導(dǎo)向類型、型式和結(jié)構(gòu)。 由于： ＝19.97 m/min 根據(jù)第一類導(dǎo)向（固定式導(dǎo)向）的允許線速度m/min ，因此，此處選擇第一類導(dǎo)向比較合適。 具體型式及參數(shù)如下圖所示（圖１－４）： 圖中：L1=(24)d=(24)12=2448mm 取L1=45mm； 　　　L2=(11.5)d=(11.5) 12=1218mm 取L2=15mm； d——12G7; 　　　D

46、——22H7/g6; D——31H7/js6. 三、主軸類型、直徑及外伸尺寸的確定 主軸直徑的確定可根據(jù)如下經(jīng)驗(yàn)公式： 　　　　　(1-6) (1-7) 圖1-4 導(dǎo)向裝置 式中： d——主軸直徑，mm； M——軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩，Nmm； Wp——軸的抗扭截面模數(shù)，mm，實(shí)心軸Wp=0.2； ——許用剪應(yīng)力（N/mm），45鋼的＝N/mm； B——系數(shù)。當(dāng)材料的剪切彈性模數(shù)G=8.1010N/mm時(shí)，B值如 下： 軸類型 剛性主軸 非剛性主軸 傳動(dòng)軸 （／m） 1/4 1/2 1 B 7.3 6.2 5.2 此

47、設(shè)計(jì)中，采用的是非剛性主軸，則B=6.2。 已知M=22650Nmm，則： 取 　　 經(jīng)校核，該軸符合要求。 主軸由于受軸向力較大，則主軸類型定為：用推力球軸承承受軸向力，而用向心球軸承承受徑向力。又因鉆削時(shí)軸向力是單向的，因此推力球軸承只須在主軸前端安排即可。 考慮到具體的結(jié)構(gòu)情況，選擇長(zhǎng)主軸，主軸的外伸尺寸為： ； ； 四、接桿的選擇 根據(jù)主軸的外伸尺寸，莫氏圓錐號(hào)=1,則選用2-300T0635-41 A型接桿。 五、 確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程 (1) 工作進(jìn)給的長(zhǎng)度L應(yīng)等于工件加工部位長(zhǎng)度L與刀具切入長(zhǎng)度L 和切出長(zhǎng)度L之和。切入長(zhǎng)度L應(yīng)根據(jù)工作

48、端面的誤差情況在510之間選擇，誤差大時(shí)取大值。取L=8mm。切出長(zhǎng)度L＝d/3+(38)mm=4+(38),取L＝12mm。則： L=20+8+12=40mm 考慮到具體結(jié)構(gòu)問(wèn)題，取L=50mm。 (2) 快速退回長(zhǎng)度等于快速引進(jìn)與工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。用類比法取快速引進(jìn)長(zhǎng)度為75mm，則： L=75+55=130mm (3) 動(dòng)力部件總行程長(zhǎng)度　　除應(yīng)保證要求的工作循環(huán)工作行程（快速引進(jìn)＋工作進(jìn)給=快速退回）外，還要考慮裝卸和高速刀具方便，即考慮前、后備量。 前備量是指因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動(dòng)力部件尚可向前調(diào)節(jié)的距離。后備量是指考慮刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中

49、取出所需要的軸向距離。理想情況是保證刀具退離夾具導(dǎo)套外端面的距離大于接桿插入主軸孔內(nèi)的長(zhǎng)度。 圖 1-5 加工示意圖 因此，動(dòng)力部件的總行程為快退行程長(zhǎng)度與前后備量之和。取前備量=20mm，后備量＝100mm，則： 總行程L=20+100+130=250mm 六、 繪制加工示意圖（如圖1-5） 1.4.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 一、 聯(lián)系尺寸圖的作用及內(nèi)容 一般來(lái)說(shuō)，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件――動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)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――多軸箱、刀、輔具系統(tǒng)、夾具，液、電、冷卻、潤(rùn)滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成。聯(lián)系尺寸圖用來(lái)表示

50、機(jī)床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件相對(duì)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(kāi)展多軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡(jiǎn)化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。 聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下： (1) 以適當(dāng)數(shù)量的視圖（一般為主、左、右視圖）按同一比例畫出機(jī)床各主要組成部件的外形輪廓及相關(guān)位置，表明機(jī)床的配置型式及總體布局、主視圖的選擇應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。 (2) 圖上就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(yùn)動(dòng)部件的極限位置及行程尺寸，必須完整齊全。至于各部件的詳細(xì)

51、結(jié)構(gòu)不必畫出，留在具體設(shè)計(jì)部件時(shí)完成。 (3) 為便于開(kāi)展部件設(shè)計(jì)，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)標(biāo)注通用部件的規(guī)格代號(hào)，電動(dòng)機(jī)型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并注明機(jī)床部件的分組情況及總行程。 二、 機(jī)床各部件的選用 (1) 影響動(dòng)力部件選擇的主要因素： a. 切削功率 b. 進(jìn)給力 c. 進(jìn)給速度 d. 行程 總行程長(zhǎng)度　 (2) 動(dòng)力滑臺(tái)的選擇 根據(jù)以上各點(diǎn)，可作如下選擇：動(dòng)力滑臺(tái)選用液壓滑臺(tái)，型號(hào)為1HY25， 臺(tái)面寬度250mm，最大進(jìn)給力8000N，工進(jìn)速度32800mm/min,快移動(dòng)速度12m/min。 (3) 動(dòng)力箱的選擇 動(dòng)力箱規(guī)格要與滑臺(tái)匹配，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)多軸箱所需傳

52、遞的切削功率來(lái)選用。在不需要精確計(jì)算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計(jì)出來(lái)之前，可按下列簡(jiǎn)化公式進(jìn)行估算： (1-8) 式中： ——消耗于各主軸的切削功率總和，單位為KW。 ——多軸箱的傳動(dòng)功率，加工黑色金屬時(shí)取0.80.9，加工有色金屬時(shí)取0.70.8；主軸箱多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。 則： 動(dòng)力箱電動(dòng)機(jī)功率 取 選擇1TD25型動(dòng)力箱，電動(dòng)機(jī)型號(hào),電動(dòng)機(jī)功率2.2KW,,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1420r/min,輸出軸轉(zhuǎn)速785r/min。 (4) 與動(dòng)力滑臺(tái)配套的附屬部件、支承部件的選擇 查手冊(cè)，與動(dòng)力滑臺(tái)配套的附屬部件、支承部件的型號(hào)如下所示： 導(dǎo)

53、軌防護(hù)裝置　1HY25-F81 立柱　1CL 25 立柱側(cè)底座　1CD251 三、 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的繪制(如附錄1) 1.4.4 組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 一、 機(jī)床生產(chǎn)率的計(jì)算 (1) 機(jī)床理想生產(chǎn)率Ｑ可按下列公式計(jì)算 　　　?。瘯r(shí)） (1-9) 　　　　（分） (1-10) 式中： ——單件工時(shí)。 和可按下列公式確定： (1-11) (1-12) 式中： ——分別為刀具第一工作進(jìn)給和第二進(jìn)給的行程長(zhǎng)度，mm； ——分別為動(dòng)力頭第一工作進(jìn)給和第二工作進(jìn)給的每分鐘進(jìn)給量，mm/min； ——當(dāng)加工沉

54、孔時(shí)動(dòng)力頭在死擋鐵上停留時(shí)間，也就是考慮刀具在終點(diǎn)無(wú)進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5-10轉(zhuǎn)所需要的時(shí)間，min。 、——?jiǎng)恿︻^快進(jìn)和快退行程長(zhǎng)度，m； ——?jiǎng)恿︻^快速行程速度，一般在4.710m／min范圍； ——工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)或移動(dòng)時(shí)間。組合機(jī)床研究所通用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)每轉(zhuǎn)一個(gè)工位時(shí)間為3到8秒； ——工件裝卸、定位、夾緊以及清除定位基面切屑時(shí)間。它取決于工件大小、裝卸方便性及操作人員的熟練程度等。一般為0.51.5分鐘。 (2) 機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率 　　　　?。?-13） 式中： ——機(jī)床負(fù)荷率（單面機(jī)床主軸數(shù)小于15時(shí)?。?.9） 二、 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡如下所示： 表１－１：

55、 被加工零件 圖號(hào) 名稱 電動(dòng)機(jī)底座 材料 ZG200-400 工序名稱 鉆孔 序號(hào) 工步名稱 被加工零件數(shù)（個(gè)） 加工直徑（mm） 加工長(zhǎng)度（mm） 工作行程（mm） 切削速度（m/min） １ 裝入工件 1 ２ 工件定位、夾緊 10 ３ 動(dòng)力部件快進(jìn) 75 ４ 動(dòng)力部件工進(jìn) 19 27 55 20 ５ 死擋鐵停留 ６ 動(dòng)力部件快退 130 ７ 松開(kāi)工件 10 ８ 卸下工件

56、備注 本機(jī)床裝卸時(shí)間取為1min 續(xù)表１－１ 被加工零件 毛坯種類 鑄鋼 毛坯重量 硬度 HB 125-175 工序號(hào) 序號(hào) 工步名稱 每分鐘轉(zhuǎn)速（r/min） 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r） 每分鐘進(jìn)給量（mm/min） 工時(shí)（min） 機(jī)動(dòng)時(shí)間 輔助時(shí)間 共計(jì) １ 裝入工件 0.5 ２ 工件定位、夾緊 0.002 ３ 動(dòng)力部件快進(jìn) 12000 0.00625 ４ 動(dòng)力部件工進(jìn) 530 0.2 106 0.519 ５ 死擋鐵停留

57、 0.02 ６ 動(dòng)力部件快退 12000 0．0108 ７ 松開(kāi)工件 0．002 ８ 卸下工件 0．5 備注 單件總工時(shí) 0.519 1.04105 1.56005 機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率 機(jī)床理想生產(chǎn)率 負(fù)荷率 （1） 理想生產(chǎn)率Ｑ 根據(jù)機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡，計(jì)算機(jī)床的單件工時(shí)： （2） 實(shí)際生產(chǎn)率 一般情況下，單班制生產(chǎn)的全年工時(shí)總數(shù)，則年生產(chǎn)綱領(lǐng)56000件： （3） 機(jī)床負(fù)荷率

58、 2 多軸箱的設(shè)計(jì) 2.1 多軸箱材料的選擇 大型通用多軸箱箱體類零件采用灰塵鑄鐵材料，箱體用牌號(hào)為HT200，前后蓋用牌號(hào)為HT150。 2.2 多軸箱輪廓尺寸的確定 標(biāo)準(zhǔn)的通用鉆削類多軸箱的厚度有兩種尺寸規(guī)格，臥式為325mm，立式為340mm。箱體厚度為180mm，用于立式的多軸箱前蓋，兼作油池，加厚為70mm，基型后蓋厚度為90mm，即總厚度為180+70+90=340mm。 多軸箱寬度B、高度H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： （2-1） （2-2）

59、 式中： ——工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，mm； ——最邊緣主軸中心距箱外壁的距離，mm； ——工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，mm； ——最低主軸高度。 通常： ，?。?11mm； ，?。?2mm。 則：可求出多軸箱輪廓尺寸為： 根據(jù)上述計(jì)算值，按多軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定多軸箱輪廓尺寸為。 2.3 軸類零件的選用 2.3.1 鉆削類主軸 按支承型式不同可分為三種： a. 滾錐主軸 b. 滾珠主軸 c. 滾針主軸 　　此設(shè)計(jì)中，考慮到受軸向力比較大，所以選用滾珠主軸，用推力球軸承承受軸向力，深溝球軸承承受徑向力。 2.3.2 傳動(dòng)軸

60、 按其用途和支承型式不同，有以下六種： a. 圓錐滾子軸承傳動(dòng)軸 b. 滾針軸承傳動(dòng)軸 c. 埋頭式傳動(dòng)軸 d. 手柄軸 e. 油泵傳動(dòng)軸 f. 攻絲用蝸桿軸 2.3.3 軸的材料 a. 主軸材料，一般為40Cr鋼，熱處理C42。 b. 傳動(dòng)軸的材料一般為45鋼，調(diào)質(zhì)處理T215。 2.4 齒輪型式的選擇 通用齒輪有三種，即傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪、電動(dòng)機(jī)齒輪。材料均采用45鋼，熱處理為齒輪高頻淬火G54。 動(dòng)力箱齒輪有B型（寬度為84mm）和B型（寬度為44mm），當(dāng)采用90mm厚的基型后蓋時(shí)，選B型。 2.5 設(shè)計(jì)計(jì)算 2.5.1 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖

61、 從前述已知： a. 多軸箱輪廓尺寸為； b. 工件輪廓尺寸及各孔位置尺寸（如圖2－1）； c. 工件與多軸箱相對(duì)位置尺寸（如圖2－1）。 根據(jù)這些數(shù)據(jù)可編制出多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖，見(jiàn)圖3－1所示和附表 如下。 附表： (1) 被加工零件 名稱：電動(dòng)機(jī)底座 材料：ZG230-450 硬度：HB125-175 (2) 主軸外伸尺寸及切削用量 主軸外伸尺寸Ｌ＝115mm 切削速度:v=20r/min 進(jìn)給速度：f=0.2mm/r (3) 動(dòng)力部件 型動(dòng)力箱，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為，功率 為P=2.2Kw，動(dòng)力箱輸出軸轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n=1420r/min,輸出軸距箱底面距離為1

62、29.5mm。 表2-1 軸號(hào) 工序內(nèi)容 加工直徑 主軸直徑 主軸外伸尺寸 L＝115mm v (m/ min) n (r/ min) f (mm/ r) Vf (mm/ min) 1、2、3、4 鉆 20 530 0.2 106 2.5.2 主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇 主軸結(jié)構(gòu)型式由零件加工工藝決定，并應(yīng)考慮主軸的工作條件和受力情 況。軸承型式是主軸部件結(jié)構(gòu)的主要特征，進(jìn)行鉆削加工的主軸，軸向切削力較大，最好用推力球軸承承受軸向力，而用向心球軸承承受徑向力。又因鉆削時(shí)軸向力是單向的，因此推力球軸承在主軸前端安排即可。即選用前述的

63、滾珠主軸。 另外，主軸選擇長(zhǎng)主軸，其軸頭內(nèi)孔較長(zhǎng)，可增大與刀具尾部連接的接觸面，因而增強(qiáng)刀具與主軸的連接剛度，減少刀具前端下垂。用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套導(dǎo)向。 2.5.3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 一、 對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求　 設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)在保證主軸強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的前提下，力求 使主要傳動(dòng)件（主軸、傳動(dòng)軸、齒輪等）的規(guī)格少，數(shù)量少，體積小；因此，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，要注意下面幾點(diǎn)： 　　(1) 盡量用一根中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸。當(dāng)齒輪嚙合中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可用變位齒輪或略變傳動(dòng)比的方法解決。 圖2-1多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 (2) 一般情況下，盡量不采用主軸帶動(dòng)主軸的方案，因?yàn)?/p>

64、這會(huì)增加主動(dòng)主軸的負(fù)荷。如遇到主軸分布密集而切削負(fù)荷又不大時(shí)，為了減少中間軸，也可用一根主軸帶1-2根主軸或更多根主軸的傳動(dòng)方案。 (3) 為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)副的最佳傳動(dòng)比為1-1.5,在多軸箱后蓋內(nèi)的IV排（或第V排）齒輪，根據(jù)需要，其傳動(dòng)比可以取大些，但一般不超過(guò)3-3.5。 (4) 根據(jù)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩成反比的道理，一般情況下如驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較高時(shí)，可采用逐步降速傳動(dòng)；如驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)可先使速度升高一點(diǎn)再降速；這樣可使傳動(dòng)鏈前面幾根軸、齒輪等在較高轉(zhuǎn)速下工作，結(jié)構(gòu)可小些。組合機(jī)床多軸箱的傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)與普通機(jī)床差異較大，其一是由于傳動(dòng)鏈較短，難分前后，另外，經(jīng)常是一中間傳動(dòng)軸帶多

65、根主軸。所以，合理安排結(jié)構(gòu)往往成為設(shè)計(jì)的主要矛盾。如為了使主軸上的齒輪不過(guò)大，最后一級(jí)經(jīng)常采用升速傳動(dòng)。 (5) 粗加工切削力大，主軸上的齒輪應(yīng)盡量安排靠近前支承，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。 (6) 齒輪排數(shù)可按下面方法安排： a. 不同軸上齒輪不相碰，可放在箱體內(nèi)同一排上。 b. 不同軸上齒輪與軸或軸套不相碰，可放在箱體內(nèi)不同排上。 c. 齒輪與軸相碰，可放在后蓋內(nèi)。 另外，應(yīng)注意驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的傳動(dòng)軸數(shù)不要超過(guò)兩根，否則會(huì)給裝配 帶來(lái)困難；如遇粗、精加工合一的多軸箱，其粗、精傳動(dòng)路線最好分開(kāi)。 二、 主軸分布類型 根據(jù)加工零件的孔的位置，可將其分布類型定為同心圓分布。如圖2－

66、 2所示： 三、 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) (1) 傳動(dòng)方案的確定（如圖2-3所示） (2) 已知各主軸轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)軸到主軸之間的傳動(dòng)比 驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速： (3) 各主軸傳動(dòng)比 圖2－2 主軸分布類型 (4) 驅(qū)動(dòng)軸到主軸的中心距 (5) 各傳動(dòng)比的分配 因?yàn)橐笾鬏S上齒輪不過(guò)大，所以最后一對(duì)齒輪取升速。 驅(qū)動(dòng)軸O到傳動(dòng)軸13的傳動(dòng)為降速，由上得： 考慮到結(jié)構(gòu)的緊湊，?。? 則： (6) 確定中間軸12的位置，配12軸與O軸聯(lián)接的齒輪。 考慮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和緊湊，定12軸的位置在多軸箱的中心位置，即離底面 距離為200mm。 則12軸與O軸的中心距為： 取齒輪模數(shù)為3，則： 解之： 圖 2-3 傳動(dòng)方案 從計(jì)算結(jié)果可知，=21符合驅(qū)動(dòng)軸上齒輪齒數(shù)的限制，即驅(qū)動(dòng)軸齒輪的齒數(shù)為：。 (7) 確定中間軸13的位置，并配軸13與軸12聯(lián)接的各對(duì)齒輪。 取 : 模數(shù)m=3 又： 且： 解之： 則： 根據(jù)中間傳動(dòng)軸和