發(fā)動機(jī)殼體多孔鉆孔專用組合機(jī)床設(shè)計(jì)(三圖一卡及多軸箱設(shè)計(jì))

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1、 四川電大畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 市級電大 四川廣播電視大學(xué) （國家開放大學(xué)） 姓 名 鐘佳佩 專 業(yè) 機(jī)電一體化 年 級 14秋（本 ） 學(xué) 號 題 目 發(fā)動機(jī)殼體多孔鉆孔專用組合機(jī)床設(shè)計(jì) （ 三圖一 卡及多軸箱設(shè)計(jì)） 指 導(dǎo) 教 師: 畢業(yè)論文中文摘要 摘要： 隨著自動化生產(chǎn)能力的提高，現(xiàn)代工廠中出現(xiàn)需要組合機(jī)床的場合越來越多，組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以

2、工件特定外形和加工工藝設(shè)計(jì)的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機(jī)床。應(yīng)用組合機(jī)床加工大批量零件，快捷高效，生產(chǎn)效率高是機(jī)械加工的發(fā)展方向。它一般采用多軸，多刀，多工序，多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化合系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。 本課題針對發(fā)動機(jī)殼體端面上3XM12孔鉆削這一特定工序而設(shè)計(jì)的一臺專用立式組合機(jī)床。 本設(shè)計(jì)中，本人的設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：進(jìn)行了機(jī)床總體布局設(shè)計(jì)；對機(jī)床的進(jìn)給和傳動部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)；結(jié)合實(shí)例，介紹了

3、夾具設(shè)計(jì)方法；通過此設(shè)計(jì)，本機(jī)床完全能滿足設(shè)計(jì)要求。在充分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算的基礎(chǔ)上對標(biāo)準(zhǔn)通用零件做了仔細(xì)選擇，并依據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工部位的尺寸精度，表面粗糙度要求，結(jié)合實(shí)例，介紹了夾具設(shè)計(jì)方法，以及定位夾緊方式，工藝方法和加工過程中所采用的刀具，生產(chǎn)率，切削用量情況等設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)合理的多軸箱。 關(guān)鍵詞： 組合機(jī)床、多軸箱、工藝流程、鉆削、夾具設(shè)計(jì) Abstract: With the improvement of automation production capacity, the modern factories in need of modu

4、lar machine tool situation more and more, combination machine tools is based on common components, with a specific shape of workpiece and machining process design of the special parts and jigs, consisting of a special semi-automatic or automatic machine tools. Application of modular machine tool pro

5、cessing large quantities of spare parts, high efficiency, high production efficiency is the development direction of mechanical processing. It generally USES multiple spindle, knife, working procedure, polyhedral or transfer process at the same time, the production efficiency is higher than general

6、machine tools several times or more. Because gm parts has standard combined seriation, can be flexibly configured according to need, to shorten design and manufacturing cycle. Combination machine tools, therefore, both the advantages of low cost and high efficiency, is widely used in the mass produc

7、tion, and can be used to form automatic production line. This topic for the engine shell on the end face 3 xm12 hole drilling this specific process and design of a dedicated vertical combination machine tools. In this design, I design the main contents are: the machine's overall layout desi

8、gn; On the machine tool feeding and transmission part of the design; Combined with examples, this paper introduces the fixture design method; Through this design, the machine can completely meet the design requirements. In full data calculated on the basis of the careful selection of standard genera

9、l parts, according to the structure characteristics of the processed parts, machining parts dimensional accuracy, surface roughness requirements, combined with the instance, fixture design method are introduced, and a positioning clamp, process method and tool adopted by the machining process, produ

10、ctivity, and cutting parameter conditions to design the reasonable structure of the spindle box. Keywords: combination machine tools, spindle box, technological process, drilling fixture design. 目 錄 第一章 緒論 - 4 - 1.1組合機(jī)床概述 - 4 - 1.2 專用機(jī)床設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求 - 4 - 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 - 4 - 1.2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 - 4 -

11、1.2.3 設(shè)計(jì)要求 - 5 - 1.3 機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟 - 6 - 調(diào)查研究 - 6 - 1.3.2 擬定方案 - 6 - 1.5.3 工作圖設(shè)計(jì) - 6 - 第二章 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) - 7 - 2.1 組合機(jī)床方案的制定 - 7 - 制定工藝方案 - 7 - 2.1.2 確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。 - 7 - 2.2 確定切削用量及選擇刀具 - 9 - 2.2.1 確定工序間余量 - 9 - 2.2.2 選擇切削用量 - 9 - 2.2.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率 - 9 - 2.2.4 選擇刀具結(jié)構(gòu) - 10 - 2.

12、3 鉆孔組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制 - 10 - 2.3.1 被加工零件工序圖 - 11 - 2.3.2.加工示意圖 - 12 - 2.3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 - 17 - 2.3.4 生產(chǎn)率計(jì)算卡 - 21 - 2.4 多軸箱的設(shè)計(jì) - 23 - 2.4.1 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 - 23 - 2.4.2 齒輪模數(shù)選擇 - 24 - 2.4.3 多軸箱的傳動設(shè)計(jì) - 24 - 2.4.3.1確定多軸箱輪廓尺寸 - 24 - 2.4.4 繪制傳動系統(tǒng)圖及多軸箱展開圖 - 28 - 2.4.5 傳動零件的校核 - 30 - 2.5 液壓系統(tǒng)

13、- 34 - 2.5.1 X軸液壓動力的確定 - 34 - 2.5.2 擬定液壓系統(tǒng)圖 - 35 - 第三章 夾具設(shè)計(jì) - 37 - 3.1夾具體的設(shè)計(jì) - 37 - 3.2夾具的正視圖 - 37 - 3.3夾具誤差的分析與計(jì)算 - 38 - 3.4夾具操作的簡要說明 - 38 - 結(jié) 論 - 40 - 參考文獻(xiàn) - 41 - 致謝 - 41 - 第一章 緒論 1.1組合機(jī)床概述 傳統(tǒng)機(jī)床只能對一種零件進(jìn)行單刀，單工位，單軸，單面加工，成產(chǎn)效率低且加工精度不穩(wěn)定；組合機(jī)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(jī)床，具有一般專用機(jī)床結(jié)構(gòu)

14、簡單，生產(chǎn)率及自動化程度高，易保證加工精度的特點(diǎn)，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(jī)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。組合機(jī)床可完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔、攻螺紋、車、銑、磨削以及滾壓等工序。 1.2 專用機(jī)床設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容、要求 1.2.1畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 本課題針對發(fā)動機(jī)殼體設(shè)計(jì)專用多孔鉆機(jī)，有利于提高大批量生產(chǎn)的變速箱的生產(chǎn)效率，提高加工精度穩(wěn)定性，節(jié)約社會資源。 1.2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1)零件分析 仔細(xì)閱讀所拿到的零件圖紙，分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求。 A.

15、選擇定位基準(zhǔn)的原則及應(yīng)注意的問題 a選擇定位基準(zhǔn)應(yīng)確定工件定位穩(wěn)定。盡量采用已加工較大平面作為定位基準(zhǔn)，這對于加工尤為重要。 b統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。即在各臺機(jī)床上采取共同的定位基面來加工零件不同表面的孔或?qū)ν槐砻嫔系目淄瓿刹煌墓ば颉＿@對工序多的箱體類尤為重要。 B.確定夾壓位置應(yīng)注意的問題 a保證零件夾壓后定位穩(wěn)定。為使工件在加工過程中不產(chǎn)生振動移動，夾壓力要足夠，夾壓點(diǎn)布置加壓合力落在定位平面內(nèi)。 b盡量減少避免零件夾壓后得變形，消除其對加工精度的影響。 (2)擬定零件工藝方案 工藝分析是設(shè)計(jì)組合機(jī)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

16、了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工部位，夾緊方式，工藝方法和加工過程所用的刀具，切削用量及生產(chǎn)率等。 a 加工精度的要求 由于加工孔相對于中心的位置度要求比較高，因此采用單工位方法一次定位，可以減少定位誤差。 b 被加工零件大小形狀特點(diǎn)，加工部位特點(diǎn)要求。 這些特點(diǎn)在很大的程度上決定采用立式機(jī)床。一般來說，孔中心線與定位基面垂直宜采用立式機(jī)床。故本加工工序采用立式機(jī)床。該組合機(jī)床是鉆3Xφ8.5，表面粗糙度為12.5，兩孔之間同軸度為0.4，因此選用移動鉆模板。 本道工序的夾緊也非常方便，可以利用上一道工序的加工特點(diǎn)?？锥ㄎ?，底面端定位，頂面夾緊，定位可靠，夾緊方便，裝

17、卸方便，工藝裝備簡單。 (3)總體方案設(shè)計(jì) 確定機(jī)床的配置形式及總體結(jié)構(gòu)方案。 (4)組合機(jī)床設(shè)計(jì)——三圖一卡設(shè)計(jì) 確定被加工零件的工序圖，零件加工示意圖，繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系圖，機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡。 (5)主軸箱設(shè)計(jì) 根據(jù)給定的被加工零件，確定機(jī)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(jì)算主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)的相對誤差。繪制主軸箱草圖，選擇主軸結(jié)構(gòu)形式及動力計(jì)算，設(shè)計(jì)主軸箱的傳動系統(tǒng)。 （6）動力選擇 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(jì)算多軸箱尺寸及設(shè)計(jì)傳動路線。完成裝配草圖后，要驗(yàn)算傳動軸的直徑，

18、齒輪模數(shù)否在允許范圍內(nèi)。還要驗(yàn)算主軸主件的靜剛度。 (7) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 進(jìn)行主運(yùn)動傳動軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸主件、箱體、潤滑與密封等的布置和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。即繪制裝配圖和零件工作圖。 (8) 編寫設(shè)計(jì)說明書 1.2.3 設(shè)計(jì)要求 評價(jià)機(jī)床性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)技術(shù)—經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來判定的。技術(shù)先進(jìn)合理，亦即“質(zhì)優(yōu)價(jià)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(jī)床設(shè)計(jì)的技術(shù)—經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以從滿足性能要求、經(jīng)濟(jì)效益和人機(jī)關(guān)系等方面進(jìn)行分析。 1.3 機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟 1.3.1調(diào)查研究 研究市場和用戶對設(shè)計(jì)機(jī)床的要求，然后檢索有關(guān)資料。其中包括情報(bào)、預(yù)測、實(shí)驗(yàn)研究成果、發(fā)展趨勢、新技術(shù)

19、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(jī)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。 1.3.2 擬定方案 通?？梢詳M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(shí)驗(yàn)結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。 在制定方案時應(yīng)注意以下幾個方面： （1） 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)； （2） 設(shè)計(jì)必須以生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，凡是未經(jīng)實(shí)踐考

20、驗(yàn)的方案，必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明可靠后才能用于設(shè)計(jì)； （3） 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(shí)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(yàn)，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)造和發(fā)展。 1.5.3 工作圖設(shè)計(jì) 首先，在選定工藝方案并確定機(jī)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(jì)。這些圖子包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡，統(tǒng)稱“三圖一卡”設(shè)計(jì)。并初定出主軸箱輪廓尺寸，才能確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。 其次，繪制機(jī)床的總裝圖、部分部件裝配圖、液壓系統(tǒng)圖、PLC接線圖和梯形圖。 然后，整理機(jī)床有關(guān)部件與主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算書，編制各類零件明細(xì)表，

21、編寫機(jī)床說明書等技術(shù)文件。 最后，對有關(guān)圖紙進(jìn)行工藝審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查。 第二章 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 2.1 組合機(jī)床方案的制定 2.1.1制定工藝方案 零件加工工藝將決定組合機(jī)床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。所以，在制定工藝方案時，必須計(jì)算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過程，所采用的刀具及切削用量，生產(chǎn)率要求，現(xiàn)場所采用的環(huán)境和條件等等。并收集國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料，制定出合理的工藝方案。 根據(jù)被加工被零件（發(fā)動機(jī)殼體）的零件圖

22、（圖2-1），加工3個螺栓孔的工藝過程。 (1) 加工孔的主要技術(shù)要求。 加工3個M10螺紋底孔的孔。 孔的位置度公差為Φ0.4mm，與Φ22孔同心。 工件材料為HT250，硬度HB200 要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為（考慮廢品及備品率）年產(chǎn)量5萬件，單班制生產(chǎn) (2) 工藝分析 加工該孔時，孔的位置度公差為0.4mm 根據(jù)組合機(jī)床用的工藝方法及能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，可采用如下的加工方案。 一次性加工螺紋底孔，孔徑為Φ8.5 (3) 定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)的選擇 加工時，以底面的兩個工藝孔定位（一面雙銷）。并以頂面上的兩點(diǎn)壓緊。 （見工序圖) 在保證加工精度的情況下，提高生產(chǎn)效率減輕工人勞動

23、量，而工件也是大批量生產(chǎn)，因此在設(shè)計(jì)時就設(shè)計(jì)為液壓夾緊。所以更好的提高效率！ 2.1.2 確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。 (1)被加工零件的加工精度 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，是制造機(jī)床方案的主要依據(jù)。發(fā)動機(jī)端面左下角的加工孔的精度要求不高，可采用鉆孔組合機(jī) 床，工件各孔間的位置精度為0.4mm,它的位置精度要求不是很高，安排加工時可以在下一個安裝工位上對所有孔進(jìn)行最終精加工。為了加工出表面粗為 Ra3.2um的孔。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措施就可以了。為此，機(jī)床通常采用尾置式齒輪動力裝置，進(jìn)給采用液壓系統(tǒng)，人工

24、夾緊。被加工零件圖如圖2-1所示。 圖2-1 (2) 被加工零件的特點(diǎn) 這主要指零件的材料、硬度加工部位的結(jié)構(gòu)形狀，工件剛度定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)，它們對機(jī)床工藝方案制度有著重要的影響。此離合器壓盤的材料是HT250硬度HB170-240，孔的直徑為Φ8.5mm。采用多孔同步加工，零件的剛度足夠，工件受力不大，振動，及發(fā)熱變形對工件影響可以不計(jì)。 一般來說，孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行且需由一面或幾面加工的箱體宜用臥式機(jī)床，立式機(jī)床適宜加工定基準(zhǔn)面是水平的且被加工孔與基準(zhǔn)面垂直的工件，而不適宜加工安裝不方便或高度較大的細(xì)長工件。對大型箱

25、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。 此零件的加工特點(diǎn)是中心線與定位基準(zhǔn)平面是垂直的，并且定位基準(zhǔn)面是水平的?？椎姆植挤秶侨切螤睿捎诩庸さ目字挥?個，所以選擇一次鉆完，因而適合選擇臥式多工位鉆床。 (3) 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、自動線或按中小批量生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要因素。按設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為年生產(chǎn)量為6萬件，從工件外形及輪廓尺寸，為了減少加工時間，采用多軸頭，為了減少機(jī)床臺數(shù)，此工序盡量在一臺機(jī)床上完成，以提高利用率。 (4) 機(jī)床使用條件 使用組合機(jī)床對對車間布置情況、工序間的聯(lián)系、使用廠的技術(shù)能力和自然條

26、件等一定的要求。在根據(jù)使用戶實(shí)際情況來選擇什么樣的組合機(jī)床。 綜合以上所述：通過對殼體零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求、定位、夾緊方式、工藝方法，并定出影響機(jī)床的總體布局和技術(shù)性能等方面的考慮，最終決定設(shè)計(jì)三軸頭多工位同步鉆床。 2.2 確定切削用量及選擇刀具 2.2.1 確定工序間余量 為使加工過程順利進(jìn)行并穩(wěn)定的保證加工精度，必須合理地確定工序余量。生產(chǎn)中常用查表給出的組合機(jī)床對孔加工的工序余量，由于在本鉆床上鉆孔后重新安裝或在其他多工位機(jī)床上加工下道工序，應(yīng)適當(dāng)加大余量，以消除轉(zhuǎn)、定位誤差的影響。Φ8.5mm的孔在鉆孔后擴(kuò)孔，直徑上工序間余量0.5～1

27、mm。 2.2.2 選擇切削用量 確定了在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容了，就可以著手選擇切削用量了。因?yàn)樗O(shè)計(jì)的組合機(jī)床為多軸同步加工在大多數(shù)情況下，所選切削用量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)比一般通用機(jī)床單刀加工低30%左右．多軸主軸箱上所有刀具共用一個進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動力滑臺，工作時，要求所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，且等于動力滑臺的每分鐘進(jìn)給量（mm/min）應(yīng)是適合有刀具的平均值。因此，同一主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計(jì)成不同轉(zhuǎn)速和不同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）與其適應(yīng)。以滿足不同直徑的加需要，即：·=·=…=·= 式中：… ——各主軸轉(zhuǎn)速（r/min） … ——各主軸進(jìn)給量（mm/r）

28、 ——動力滑臺每分鐘進(jìn)給量（mm/min） 由于離合器壓盤孔的加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)要求都是相同的。按照經(jīng)濟(jì)地選擇滿足加工要求的原則，采用查表的方法查得：鉆頭直徑D=8.5mm,鑄鐵HB200-241、進(jìn)給量f=0.15mm/r、切削速度v=18m/min. 2.2.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率 根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度v及進(jìn)給量f）確定切削力，作為選擇動力部件（滑臺）及夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)；確定切削扭矩，用以確定主軸及其它傳動件（齒輪，傳動軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動電動（一般指動力箱）功率，通過查表計(jì)算如下： 布氏硬度：

29、HB =HBmax－(HBmax－HBmin) =241－(241－200) =227 切削力：=26 =26×8.5×× =1256N 切削扭矩：=10 =10××× =3314N·mm 切削功率：= =23314×15/(9740×3.14×10) =01911kw 切削總功率：P=3×0.1911=0.5733 式中：HB——布氏硬度 F——

30、切削力（N） D——鉆頭直徑（mm） f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r） T——切削扭矩(N·mm) V——切削速度（m/min） P——切削功率(kw) 2.2.4 選擇刀具結(jié)構(gòu) 離合器壓盤的布氏硬度在HB200～241，孔徑D為8.5mm，刀具的材料選擇高速鋼鉆頭（W18Cr4V），為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、刃磨簡單，選擇標(biāo)準(zhǔn)Φ8.5的麻花鉆?？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30～50mm的距離，以便排出

31、切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。 2.3鉆孔組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制 前面對三軸頭多工位同步鉆床工藝方案及配置型式、結(jié)構(gòu)方案確定的有關(guān)問題，它是鉆床總體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。下面就以鉆床加工箱蓋總體設(shè)計(jì)的另一個問題，既總體設(shè)計(jì)方案的圖紙表達(dá)形式——“三圖一卡”設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括： 繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。 2.3.1 被加工零件工序圖 1、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，表示一臺組合機(jī)床完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾具部位及被加工零件的材料、硬度

32、、重量和在本道工序加工前毛坯或成品狀況的圖紙，它不能用用戶提供的圖紙代替，而是在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床的加工的內(nèi)容，加上必要的說明繪制成的。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。發(fā)動機(jī)殼體用鉆孔組合機(jī)床的被加工零件工序圖見圖2-2所示。 圖上主要內(nèi)容： （1）被加工零件的形狀，主要外廓尺寸和本機(jī)床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技術(shù)要求，以及對上道工序的技術(shù)要求等。 （2）本工序所選定的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊方向。 （3）加工時如需要中間向?qū)?，?yīng)表示出工件與中間向?qū)в嘘P(guān)部位結(jié)構(gòu)和尺寸，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。

33、（4）被加工零件的名稱、編號、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。 2、繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng) （1）為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要圖出被本機(jī)床的加工內(nèi)容。繪制時，應(yīng)按一定的比例，選擇足夠的視圖及剖視圖，突出加工部位（用粗實(shí)線），并把零件輪廓及與機(jī)床、夾具設(shè)計(jì)有關(guān)部位（用細(xì)實(shí)線）表清楚，凡本道工序保證的尺寸、角度等，均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方面用粗實(shí)線標(biāo)記。 圖2－2 被加工零件工序圖 附注：1.被加工零件名稱； 2.材料及硬度：灰鑄鐵HT250 1-JB307-62 HB175~255； （2） 加工部位的

34、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)出，而不采用極坐標(biāo)，但有時因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，則須對加工部位要求位置尺寸精度進(jìn)行分析換算。 2.3.2.加工示意圖 圖2－3加工示意圖 1、加工示意圖的作用和內(nèi)容 加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖樣上的反映，表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇動力部件的主要依據(jù)，是整臺組合機(jī)床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需

35、的重要文件。圖2－3為箱蓋上3孔臥式鉆床加工示意圖。 在圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容： （1）機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。 （2）工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等。 （3）主軸的結(jié)構(gòu)類型，尺寸及外伸長度；刀具類型，數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸、接桿、導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式，刀具應(yīng)按加工終了位置繪制。 2、繪制加工示意圖之前的有關(guān)計(jì)算 （1）刀具的選擇 刀具選擇考慮加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素。刀具的選擇前已述及，此處就不在追述了。 （2）導(dǎo)向套的選擇 在組合機(jī)床上加工孔，除用剛性主軸的方案外，工件的

36、尺寸、位置精度主要取決于夾具導(dǎo)向。因此正確選擇導(dǎo)向裝置的類型，合理確定其尺寸、精度，是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時必須解決的內(nèi)容。 1）選擇導(dǎo)向類型 根據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑d=8.5mm和刀具導(dǎo)向的線速度v=18m/min，選擇固定式導(dǎo)向。 2）導(dǎo)向套的參數(shù) 根據(jù)刀具的直徑選擇固定導(dǎo)向裝置，如圖2－4所示： 圖2－4 固定導(dǎo)向裝置 固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸如下表： 表2－1 固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺 d D D1 D2 L l1 m R d1 d2 l0 8.5 15 22 26 18 28 10

37、18 M6 16 10 固定裝置的配合如下表： 表2－2 固定裝置的配合 導(dǎo)向 類別 工藝 方法 D D D1 刀具導(dǎo)向 部分外徑 固定 導(dǎo)向 鉆孔 G7 （或F8） g6 固定導(dǎo)向裝置的布置如圖2－5所示 導(dǎo)向裝置的布置如表2－3所示： 表2－3 導(dǎo)向裝置的參數(shù)(mm) 尺寸 項(xiàng)目 l1 l2 l3 與直徑d的關(guān)系 (2～3)d 加工鑄鐵 d d/3+(3～8) 計(jì)算值 3×d=30 25．4 25.4/3+8=16.5 圖2－5 固定導(dǎo)向裝置的布置 （3）初定主軸類型、尺寸、外伸長度

38、 因?yàn)檩S的材料為40Cr，剪切彈性模量G=81.0GPa,剛性主軸取ψ＝1／4（0）／m,所以B取2.316， 根據(jù)剛性條件計(jì)算主軸的直徑為： dB=2.316×=17.52mm 式中：d——軸直徑（mm） T——軸所承受的轉(zhuǎn)矩（N·mm） B——系數(shù) 本設(shè)計(jì)中所有主軸直徑皆取d=20mm,主軸外伸長度為：L=115mm，D/為32/20，內(nèi)孔長度為：l1 =77mm. （4）選擇刀具接桿 由以上可知，多軸箱各主軸的外伸長度為一定值，而刀具的長度也是一定值，因此，為保證多軸箱上各刀具能同時到達(dá)加工終了位置，就需要在主軸與刀具之間設(shè)置可調(diào)環(huán)節(jié)，這個可調(diào)節(jié)在組合機(jī)床上是通

39、過可調(diào)整的刀具接桿來解決的,連接桿如圖2－6所示， 圖2－6 可調(diào)連接桿 連接桿上的尺寸d與主軸外伸長度的內(nèi)孔D配合，因此，根據(jù)接桿直徑d選擇刀具接桿參數(shù)如表2－4所示： 表2－4 可調(diào)接桿的尺寸 d(h6) D1(h6) d2 d3 L l1 l2 l3 螺母 厚度 20 Tr20×6 莫氏1號 12.061 17 188 46 40 100 12 （5）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸 從保證加工終了時主軸箱端面到工件端面間距離最小來確定全部聯(lián)系尺寸，加工示意圖聯(lián)系尺寸的標(biāo)注如圖2－3所示。其中最重要的聯(lián)系尺寸即工件端面到多

40、軸箱端面之間的距離（圖中的尺寸333mm）,它等于刀具懸伸長度、螺母厚度、主軸外伸長度與接桿伸出長度（可調(diào)）之和，再減去加工孔深度和切出值。 （6）工作進(jìn)給長度的確定 如圖2－7工作進(jìn)給長度應(yīng)等于工件加工部位長度L與刀具切入長度和切出長度之和。切入長應(yīng)應(yīng)根據(jù)工件端面誤差情況在5～10mm之間選擇，誤差大時取大值，因此取=7mm，切出長度=1/3d+(3～8)=+8 9mm,所以=24+7+9=40mm. （7）快進(jìn)長度的確定 考慮實(shí)際加工情況，在未加工之前，保證工件表面與刀尖之間有足夠的工作空間，也就是快速退回行程須保證所有刀具均退至夾具導(dǎo)套內(nèi)而不影響工件裝卸。這里取快速退回行程為

41、140mm，快退長度等于快速引進(jìn)與工作工進(jìn)之和，因此快進(jìn)長度140－40=100mm. 圖2－7 工作進(jìn)給長度 2.3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 圖2－8 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 1、聯(lián)系尺寸圖的作用和內(nèi)容 一般來說，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件——動力箱、動力滑臺、立柱、立柱底座加上專用部件——多軸箱、刀、輔具系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配和運(yùn)動關(guān) 系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件的相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足要求，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

42、件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可以看成是簡化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。 如圖2－8所示，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的內(nèi)容包括機(jī)床的布局形式，通用部件的型號、規(guī)格、動力部件的運(yùn)動尺寸和所用電動機(jī)的主要參數(shù)、工件與各部件間的主要聯(lián)系尺寸，專用部件的輪廓尺寸等。 2、選用動力部件 選用動力部件主要選擇型號、規(guī)格合適的動力滑臺、動力箱。 （1）滑臺的選用 通常，根據(jù)滑臺的驅(qū)動方式、所需進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大行程長度和加工精度等因素來選用合適的滑臺。 1）驅(qū)動形式的確定 根據(jù)對液壓滑臺和機(jī)械滑臺的性能特點(diǎn)比較，并結(jié)合具體的加工要求，使用條件選擇1HY系列液壓滑臺。 2）確定軸向

43、進(jìn)給力 滑臺所需的進(jìn)給力 =∑=3×1256=3768N 式中：——各主軸加工時所產(chǎn)生的軸向力 由于滑臺工作時，除了克服各主軸的軸的向力外，還要克服滑臺移動時所產(chǎn)生的摩擦力。因而選擇滑臺的最大進(jìn)給力應(yīng)大于＝3.8KN。 3） 確定進(jìn)給速度 液壓滑臺的工作進(jìn)給速度規(guī)定一定范圍內(nèi)無級調(diào)速，對液壓滑臺確定切削用量時所規(guī)定的工作進(jìn)給速度應(yīng)大于滑臺最小工作進(jìn)給速度的0.5～1倍;液壓進(jìn)給系統(tǒng)中采用應(yīng)力繼電器時，實(shí)際進(jìn)給速度應(yīng)更大一些。本系統(tǒng)中進(jìn)給速度=n·f=84.3mm/min。所以選擇1HY32液壓滑臺，工作進(jìn)給速度范圍32～650mm/min，快速速度10m/m

44、in。 滑臺型號 主要性能 臺面寬度（mm） 臺面長度（mm） 行程（mm） 最大進(jìn)給力（N） 工進(jìn)速度（m/s） 快速移動速度（m/s) 1HY32 320 630 630 12500 20-650 10 4）確定滑臺行程 滑臺的行程除保證足夠的工作行程外，還應(yīng)留有前備量和后備量。前備量的作用是動力部件有一定的向前移動的余地，以彌補(bǔ)機(jī)床的制造誤差以及刀具磨損后能向前調(diào)整。本系統(tǒng)前備量為20mm，后備量的作用是使動力部件有一定的向后移動的余地，為方便裝卸刀具，這是取4

45、0mm,所以滑臺總行程應(yīng)大于工作行程，前備量，后備量之和。 即：行程L＞140+20+40=200mm，取L＝250mm。綜合上述條件，確定液壓動力滑臺型號1HY32A。 （2）由下式估動力箱的選用 動力箱主要依據(jù)多軸所需的電動機(jī)功率來選用，在多軸箱沒有設(shè)計(jì)之前，可算 ＝／η ＝3×0.1911／0.8 ＝0.7166KW 式中：η——多軸箱傳動效率，加工黑色金屬時η＝0.8～0.9；有色金屬時η＝0.7～0.8，本系統(tǒng)加工HT250 JB307-62，取η＝0.8． 動力箱的電動機(jī)功率應(yīng)大于計(jì)算功率，并結(jié)合主軸要求的轉(zhuǎn)速大小選擇。因此，選用電動機(jī)型號為Y100L—4B5的

46、1TD25IB型動力箱，動力箱輸出軸至箱底面高度為124.5mm。主要技術(shù)參數(shù)如下表： 主電機(jī)傳動型號 轉(zhuǎn)速范圍（r/min） 主電機(jī)功率（） 套主軸部件型號 L(mm) 電機(jī)轉(zhuǎn)速 輸出轉(zhuǎn)速 Y100L-4B 1430 785 2.2 1TA32、1TA32M、1TZ32~1TG32 325 2..確定裝料高度 裝料高度指工件安裝基面至機(jī)床底面的垂直距離，在現(xiàn)階段設(shè)計(jì)組合機(jī)床時，裝料高度可視具體情況在H＝580～1060mm之間選取，本系統(tǒng)取裝料高度為980mm。 3. 支承部件的選擇 3.1中間底座的選擇 中間底座是其頂面安裝夾具或輸送部件

47、，側(cè)面與側(cè)底座連接，并通過端面鍵或者是定位銷定位。總之，中間底座的結(jié)構(gòu)和尺寸需要根據(jù)工件的大小及形狀以及組合機(jī)床的外輪廓安裝在工作臺上。綜合上述根據(jù)零件及夾具設(shè)計(jì)以及查表選擇中間底座。(注：當(dāng)中間底座長度大于1250時，可以優(yōu)先數(shù)系R10GB321-64中選用。) 其尺寸參數(shù)如圖2-7所示： 圖2-7 3.2側(cè)底座輪廓選擇 側(cè)底座主要用于臥式組合機(jī)床，是其頂面安裝滑臺，側(cè)面與中間底座連接，并通過端面鍵或者是定位銷定位。中間底座的輪廓

48、尺寸要滿足X軸滑臺在其上面聯(lián)接安裝的需要。因此，根據(jù)滑臺的系列選擇側(cè)底座，為了滿足所設(shè)計(jì)的上料高度，所以中間底座的高度定為560mm，綜合多種因素的選擇，選用側(cè)底座1CC321. 側(cè)底座的選擇。其尺寸參數(shù)如圖2-8所示： 圖2-8 5、確定多軸箱輪廓尺寸 本機(jī)床配置的多軸箱總厚度為325mm，寬度和高度按標(biāo)準(zhǔn)尺寸中選取。 根據(jù)上述計(jì)算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱輪廓尺寸: 長×寬=B×H=400X320mm。 2.3.4 生產(chǎn)率計(jì)算卡 生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映所設(shè)計(jì)機(jī)床的工作循

49、環(huán)過程、動作時間、切削用量、生產(chǎn)率、負(fù)荷率等技術(shù)文件，通過生產(chǎn)率計(jì)算卡，可以分析擬定的方案是否滿足用戶對生產(chǎn)率及負(fù)荷率的要求。計(jì)算如下： 切削時間： T切= L/vf+t停 = 2×26/47.8＋2×15/478 =1.151 min 式中：T切——機(jī)加工時間（min） L——工進(jìn)行程長度（mm） vf—— 刀具進(jìn)給量（mm/min） t停——死擋鐵停留時間。一般為在動力部件進(jìn)給停止?fàn)顟B(tài)下，刀具旋轉(zhuǎn)5～15 r所需要時間。這里取1.5r 輔助

50、時間 T輔 = +t移+t裝 = 2.07min 式中：L3、L4 ——分別為動力部件快進(jìn)、快退長度（mm） vfk ——快速移動速度（mm/min） t移 ——工作臺移動時間（min）,一般為0.05～0.13min,取0.1 min t裝 ——裝卸工件時間（min）一般為0.5～1.5min,取1.5min 機(jī)床生產(chǎn)率 Q1 = 60/T單 = 60/（T切+T輔） =60/（0.404+

51、2.07） =21.39 件/h 機(jī)床負(fù)荷率按下式計(jì)算 η= Q1/Q×100% =0.83333333 式中： Q——機(jī)床的理想生產(chǎn)率（件/h） A——年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件） tk——年工作時間，單班制工作時間tk =2000h 表2－5 生產(chǎn)率計(jì)算卡 被加工零件

52、 圖號 毛胚種類 鑄件 名稱 發(fā)動機(jī)殼體 毛胚重量 材料 HT250 硬 度 200~241HBS 工序名稱 鉆螺紋底孔 工序號 序號 工步 名稱

53、 被加工的零件數(shù)/個 加 工 直 徑 （mm) 加工 長度 （mm） 工作 行程 （mm） 切削 速度 m/min 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/r 工時/min 機(jī)加工時間 輔助時間 共計(jì) 1 裝卸 工件 0.75 2 工件定位加緊 50

54、 0.5 3 滑臺 快進(jìn) 100 5000 0.02 4 多軸箱 工 進(jìn) 24 40 18 660 0.15 99 0.404 5 擋 鐵 停 留 0.02 6 滑臺 快退 140 5000 0.028 7 卸下 工件 50 0.002 8 卸下 工件 0.75

55、 備 注 裝卸工件時間取決于操作者的熟練程度，本機(jī)床計(jì)算時取1.5min 單件總工時 0.404 2.07 2.474 機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率 24(件/h） 機(jī)床理想生產(chǎn)率 20(件/h) 負(fù)荷率 0.8333333 2.4 多軸箱的設(shè)計(jì) 2.4.1 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的 如圖2－9所示: 如圖2－9 鉆孔組合機(jī)床多軸箱原始依據(jù)圖 圖中多軸箱的兩定位銷孔中心連線為橫坐標(biāo)，工件加工孔對稱，選擇箱體中垂線為縱坐標(biāo)，在建立的

56、坐標(biāo)系中標(biāo)注輪廓尺寸及動力箱驅(qū)動軸的相對位置尺寸。主軸部為逆時針旋轉(zhuǎn)（面對主軸看）。 主軸的工序內(nèi)容，切削用量及主軸尺寸及動力部件的型號和性能參數(shù)如表 2－6所示： 表2－6 主軸外尺寸及切削用量 軸號 主軸外伸尺寸 工序 內(nèi)容 切削用量 D/d L N （r/min） V (m/min) f (mm/r) Vf (mm/min) 1、2、3、4 32/20 115 鉆Φ8.5 655 18 0.15 45.6 注：1．被加工零件編號及名稱：箱蓋；材料：HT250 JB297-62；硬度: HB170-241 2．動力部件型號：1TD

57、25I動力箱，電動機(jī)型號Y100L-4；功率P＝2.2kw。 2.4.2 齒輪模數(shù)選擇 本組合機(jī)床主要用于鉆孔，因此采用滾珠軸承主軸。 齒輪模數(shù)m可按下式估算： m=(30～32)=32×=1.76 式中：m——估算齒輪模數(shù) P——齒輪所傳遞率（kw） Z——對嚙合齒中的小齒輪數(shù) N——小齒輪的轉(zhuǎn)速（r/min） 多軸箱輸入齒輪模數(shù)取m1=3，主軸上齒輪模數(shù)取m2=2。 2.4.3 多軸箱的傳動設(shè)計(jì) 2.4.3.1確定多軸箱輪廓尺寸

58、 標(biāo)準(zhǔn)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。 B=b+2 (2-8) H=h+ (2-9) 式中 b——工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔的距離 b=72mm b1——最邊緣主軸中心至箱體壁距離 b1>70~100mm 取b1=90mm h——工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離 h=51.5

59、mm h1——最低軸高度 B=252mm h1=120mm H=51.5+120+90=261.5mm 查《機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊》，P135表7-1選取多軸箱體規(guī)格尺寸400x320。 多軸箱的設(shè)計(jì)，是根據(jù)動力箱驅(qū)動軸位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動鏈，把驅(qū)動軸與各個主軸連接起來，使各個主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 （1）根據(jù)原始依據(jù)圖（圖2－9），畫出驅(qū)動軸、主軸坐標(biāo)位置。如下表： 表2—7 驅(qū)動軸、主軸坐標(biāo)值 坐標(biāo) 銷O1 驅(qū)動軸O 主軸1 主軸2 主軸3 X 0 200 121.5 19

60、3.5 193.5 Y 0 94.5 129.5 129.5 181 （2）計(jì)算各主軸轉(zhuǎn)速 使各主軸轉(zhuǎn)速的相對轉(zhuǎn)速損失在5%以內(nèi)。由公式：V= 知： （3）確定傳動軸位置及齒輪齒數(shù) 圖2－10 齒輪的最小壁厚 1）最小齒數(shù)的確定 為保證齒輪齒根強(qiáng)度，應(yīng)使齒根到孔壁或鍵槽的厚度a2m,驅(qū)動軸的直徑為d=30mm,有《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》知，如圖2－10所示齒輪t=33.3mm,當(dāng)m1=3時。驅(qū)動軸上最小齒輪齒數(shù)為： 2（t/m1+2+1.25）－d0/m1

61、 =2×(33.3/3+2+1.25)－30/3 =18.9 所以驅(qū)動軸齒數(shù)要大于等于19。 為減小傳動軸的種類，所有傳動軸的直徑取30mm. 當(dāng)m2=2，d=20時，齒輪t=23.3mm。主軸上最小齒輪齒數(shù)為： 2（t/m2+2+1.25）－d0/m2 =2×（23.3/2+2+1.25）－20/2 =19.8 所以主軸齒數(shù)要大于等于20。 2）傳動軸4為主軸1，2，3 都各自在同一同心圓上。 多軸箱的齒輪模數(shù)按驅(qū)動軸出輪估算 m≥

62、 多軸箱輸入出輪模數(shù)取m1=3，其余齒輪模數(shù)取m2=2。主軸1，2，3要求的轉(zhuǎn)速一致且較高，所以采用升速傳動。主軸1.2.3的齒數(shù)選取Z=25，傳動軸4模數(shù)m=2齒輪采用z=24齒的齒輪。n1=n2=n3=660r/min，油泵n6=663r/min傳動軸的轉(zhuǎn)速為:n4=785r/min 由于前面選取了主軸直徑為20，顯然傳動軸直徑都選取20，這樣為了減少傳動軸種類和設(shè)計(jì)題目需要。由于傳動軸轉(zhuǎn)速是785r/min，則驅(qū)動軸至傳動軸的傳動比為: 所以選擇兩級傳動，且傳動比分配為：一級為1.2×1.2;二級為1.4×1.0。 驅(qū)動軸的直徑為30mm，由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手

63、冊》查得知：t=33.3mm,當(dāng)m=3時，驅(qū)動軸上的齒數(shù)為： Zmin≥ 去驅(qū)動齒輪齒數(shù)Z=21。 通用的齒輪有三種，即傳動齒輪、動力箱齒輪和電機(jī)齒輪。材料均為45鋼，熱處理為齒部高頻淬火G54。本機(jī)床齒輪的選用按照下表選用 齒輪種類 寬度（mm） 齒 數(shù) 模數(shù)（mm） 孔徑（mm） 驅(qū)動軸齒輪 24 32 21～27連續(xù) 1 2、2.5、3 2、2.5、3、4 15、20、30、35、40 25、30、35、40、50 傳動軸齒輪 24 32 2、3 20 輸出軸齒輪 24 3 18、22、28、32、3

64、6 3)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 分度圓直徑 （1） 軸0齒輪： z=21 m=3 d=63 （2）軸1、2、3齒輪： z=25 m=2 d=50 （3） 軸4齒輪：z=21 m=3 d=63 z=21 m=2 d=42 z=24 m=2 d=48 (4)軸5齒輪： z=32 m=2 d=64 z=27 m=2 d=54 (5)軸6齒輪： z=24 m=2 d=48 4)鍵的選定 根據(jù)《機(jī)械

65、零件設(shè)計(jì)手冊》287頁鍵槽標(biāo)準(zhǔn)選取各個連接鍵。 5)軸承的選擇 Φ20軸選取30206圓錐滾子軸承 以上軸承均滿足要求。 2.4.4 繪制傳動系統(tǒng)圖及多軸箱展開圖 2.4.4.1.繪制傳動系統(tǒng)圖 傳動系統(tǒng)圖是表示傳動關(guān)系是示意圖，即用以確定的傳動軸將驅(qū)動軸和各主軸連接起來，繪制在多軸箱輪廓內(nèi)的傳動示意圖，如圖2－11所示 圖2－11 箱蓋鉆孔多軸箱傳動系統(tǒng)圖 2.4.4.2 臥式多軸箱展開圖 多軸箱展開圖 各個主軸和轉(zhuǎn)動軸及軸上的零件大多數(shù)是通用化的，且是有規(guī)則排放的。一般采用簡化的展開圖并

66、與裝配表相結(jié)合，表明多軸箱各軸組件的裝配結(jié)構(gòu)以及零件的形狀和安裝的相對位置。 圖中多軸箱箱體內(nèi)排放第一排24mm寬的齒輪，離箱體前壁4.5mm，離箱體后壁9.5mm，傳動軸齒輪和驅(qū)動軸齒輪油泵為第二排、第三排、第四排。在圖中標(biāo)出齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、變位系數(shù)，以校核驅(qū)動軸是否正確。另外，應(yīng)檢查同排的非嚙合齒輪是否齒頂干涉；還畫出主軸直徑和軸套直徑，以避免齒輪和相鄰的主軸軸套相碰。 詳細(xì)見2-12臥式多軸箱展開圖 圖2-12 臥式多軸箱的展開圖 2.4.5 傳動零件的校核 （1）驗(yàn)算傳動軸的直徑 校核傳動軸以承受的總扭矩最大傳動軸4，由它驅(qū)動的有主軸1、2、3和液壓泵軸5。 主軸扭矩：T1=T4=3274.45N·mm 液壓泵軸的扭矩：查得R12-1A液壓泵的最高壓力為0.3MPa、排量為5.88ml/r。假設(shè)在理想無泄漏狀態(tài)， 即：P·q=T·ω 式中：P——液壓泵的壓力N/㎡ q——液壓泵的排量m3/s T——輸入扭矩N·m ω——輸入角速度rad/s 單