471 車床主軸箱箱體右側(cè)10-M8螺紋底孔組合鉆床設(shè)計(jì)

471 車床主軸箱箱體右側(cè)10-M8螺紋底孔組合鉆床設(shè)計(jì),車床,主軸,箱體,右側(cè),右邊,10,m8,螺紋,羅紋,底孔,組合,鉆床,設(shè)計(jì) 南 京 林 業(yè) 大 學(xué)2007 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)材料目錄學(xué)院 班級 學(xué)號 學(xué)生姓名 成績 教師姓名 導(dǎo)師團(tuán)成員姓名機(jī)械電子工程學(xué)院03314 0331428 鄭 清 袁成榮畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目 車床主軸箱箱體右側(cè)面 10-M8 螺紋底孔組合機(jī)床設(shè)計(jì)序 材料名稱 份數(shù) 備注1 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 正文 12 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 任務(wù)書 13 開題報(bào)告 14 中期檢查表5 指導(dǎo)教師評閱意見表6 同行教師評閱意見表7 答辯記錄表8 答辯資格審查表9 圖紙 710 電子文檔 1檔案編號南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 1 - 摘 要本論文為加工主軸箱箱體右側(cè)十個(gè)螺紋底孔的組合鉆床的設(shè)計(jì)。根據(jù)加工工件的尺寸圖和生產(chǎn)要求，合理的擬定設(shè)計(jì)方案，完成該機(jī)床各部件及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要包括加工工序的制定，主軸、刀具的選擇，多軸箱和滑臺的合理選用，主軸箱內(nèi)傳動系統(tǒng)的設(shè)定，夾具的設(shè)計(jì)，以及制定液壓和控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)過程中，在滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，應(yīng)該注意相互間的合理配合，這樣才能從整體上把握組合機(jī)床的性能和結(jié)構(gòu)。為使設(shè)計(jì)符合現(xiàn)代化要求，該組合機(jī)床采用 PLC 控制系統(tǒng)來控制機(jī)床的工作，PLC 控制是具有功能完善、通用靈活、簡單易懂、操作方便和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，這不僅滿足了現(xiàn)代社會對生產(chǎn)的需要同時(shí)也體現(xiàn)了人性化設(shè)計(jì)的要求。 ABSTRACT This thesis combination machine for design processing many stalks the box ten screw threads of rights the bore bed.According to the processing work piece dimensional drawing and the production request, reasonable draws up the design proposal, completes this engine bed various parts and the system design, mainly includes the processing working procedure the formulation, the main axle, the cutting tool choice, the multi-axle-boxes and the sliding table select reasonably, in headstock transmission system hypothesis, jig design, as well as formulation hydraulic pressure and control system. In the design process, while satisfies the design request, should pay attention to mutually the reasonable coordination, like this can grasp the aggregate machine-tool overall the performance and the structure.For making design to meet the modern request, and reshuffle to match the machine bed to adopt the PLC to control the system to control the revolving of machine bed, PLC control to have the function perfect, in general use and vivid, in brief and easily understand, operation convenience with price cheapness etc. Advantage, this not only satisfied the modern society to demand production also now the request of the 南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 2 - humanized design. 目 錄前言 41畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容 51.1 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的目的 51.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容及計(jì)算 52方案討論及總體設(shè)計(jì) 62.1 組合機(jī)床工藝方案的制定 62.2 切削用量的確定 72.3 確定切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率72.4 加工工序圖 82.5 液壓滑臺的設(shè)計(jì)計(jì)算 92.6 加工示意圖 112.7 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖 163組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì) 213.1 多軸箱的組成 213.2 通用鉆削主軸 213.3 通用傳動軸 223.4 通用齒輪和套 223.5 主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 223.6 多軸箱的動力計(jì)算 223.7 對多軸箱傳動的一般要求 233.8 潤滑泵軸和手柄軸的安置 233.9 多軸箱傳動系統(tǒng)擬定 233.10 傳動零件的校核計(jì)算 273.11 傳動系統(tǒng)的校核計(jì)算 274組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 294.1 夾具的作用 294.2 具的組成 294.3 工件的定位 30南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 3 - 4.4 工件的夾緊 304.5 夾具總圖 305液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 315.1 滑臺原位停止 315.2 滑臺快進(jìn) 315.3 滑臺工進(jìn) 315.4 滑臺快退 315.5 液壓系統(tǒng)圖 326PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 336.1PLC 工作原理 336.2PLC 的控制方式 336.3 動作循環(huán)圖 346.4 端子分配圖 356.5 梯形圖 366.6 指令程序 377畢業(yè)設(shè)計(jì)體會 388致謝 399參考文獻(xiàn) 4010附錄 41南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 4 - 前 言科學(xué)技術(shù)日新月異，工業(yè)生產(chǎn)不斷進(jìn)步，市場對產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率提出了越來越高的要求。產(chǎn)品加工工藝過程的自動化是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率最重要的措施之一。組合機(jī)床作為一種專用高效自動化技術(shù)設(shè)備，已成為大批量機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備，是集機(jī)電于一體的綜合自動化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。組合機(jī)床及的技術(shù)性能和綜合自動化水平，在很大程度上決定了這些工業(yè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu)，也在很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品的競爭力。組合機(jī)床根據(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(jī)床。PLC 控制機(jī)械加工是當(dāng)今主流的一種機(jī)械加工方式。是在各類生產(chǎn)中應(yīng)用最多的一項(xiàng)技術(shù)，也是機(jī)械設(shè)計(jì)類大學(xué)畢業(yè)生必須掌握的一種設(shè)計(jì)方法，這次設(shè)計(jì)的課題就是有關(guān) PLC 來控制車床主軸箱箱體右側(cè)十個(gè) M8 螺紋底孔組合鉆床的設(shè)計(jì)。PLC 控制是具有功能完善、通用靈活、簡單易懂、操作方便和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，這不僅滿足了現(xiàn)代社會對生產(chǎn)的需要同時(shí)也體現(xiàn)了人性化設(shè)計(jì)的同時(shí)，PLC 控制也存在某些方面的不足，如國外進(jìn)口設(shè)備上的可編程控制器型號多樣，技術(shù)資料不全，缺少實(shí)驗(yàn)裝置的配置等，還需要在具體的實(shí)踐中不斷的完善與改進(jìn)。南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 5 - 1畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，畢業(yè)設(shè)計(jì)旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)的能力。1.1 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到以下目的：（1）了解有關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的一般程序和方法。（2）綜合運(yùn)用所學(xué)知識培養(yǎng)獨(dú)立解決有關(guān)工程技術(shù)問題的能力，鞏固和提高計(jì)算和制圖基本技能。（3）初步具備調(diào)查研究，收集資料、分析和綜合問題及撰寫技術(shù)文件方面的能力。（4）圍繞畢業(yè)設(shè)計(jì)課題一步一步加深和擴(kuò)大知識領(lǐng)域。（5）逐步樹立真確的設(shè)計(jì)思想和認(rèn)真的設(shè)計(jì)作風(fēng)。1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容及計(jì)算：（1）材料 HT300：該加工件為主軸箱箱體，由表 3-1 灰鑄鐵的牌號和力學(xué)性能 ，可知 HT300 型號的鑄鐵適于制造多軸機(jī)床主軸箱。（2）硬度 242HBS：查表 3.2-3 灰鑄鐵鑄件預(yù)計(jì)的機(jī)械性能及應(yīng)用舉例，有b=290MPa，由硬度與抗拉強(qiáng)度間對應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式，當(dāng) b196MP a 時(shí)HB=RH（100+0.438b）灰鑄鐵相對硬度 RH=0.81.20所以 HBmax=272HBS， HBmin=182HBS，查表 7-24 組合機(jī)床設(shè)計(jì)中推薦的切削力、扭矩及功率計(jì)算公式的注解中 HB=HBmax-（HB max- HBmin）/3從而 HB=272-（272-182 ）/3=242HBS（3）重量估算m= 2223 04.*05.*035.14.265.0*14.29.0*17=38Kg南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 6 - 2方案討論及總體設(shè)計(jì)組合機(jī)床是由大量的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機(jī)床。它能對一種或幾種零件進(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位加工，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；生產(chǎn)效力高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。其組成是：床身（側(cè)底座） 、底座（中間底座、立柱底座） 、動力滑臺、夾具、動力箱、多軸箱、立拄、墊鐵、液壓裝置、電器控制設(shè)備、刀具等?？傮w方案設(shè)計(jì)主要包括制定工藝方案（確定零件在組合機(jī)床完成的工藝內(nèi)容及加工方法，選擇定位基準(zhǔn)和夾緊部位，決定工步和刀具結(jié)構(gòu)形式、種類及切削用量等） 、確定機(jī)床裝配形式、制定影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。2.1 組合機(jī)床工藝方案的制定2.1.1 根據(jù)題目要求，該組合機(jī)床采用液壓滑臺驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動。本設(shè)計(jì)為鉆10 個(gè) M8 的螺紋底孔，分析可知，其加工為單工位的平面加工，且其加工的精度要求不是不高，生產(chǎn)需要為大批大量生產(chǎn)，故該組合機(jī)床的通用部件使用大型部件。（1）由工序集中的原則考慮該工件加工孔間相對位置有嚴(yán)格的精度要求，所以應(yīng)該在一次工序中集中加工，以免 2 次安裝產(chǎn)生的誤差影響和便于機(jī)床精度調(diào)整與找正（2）孔間中心距的限制查表 7-37 通用主軸最小間距 對于滾針軸承主軸 dmin35.5mm由加工工序圖可有主軸 7 和 9 之間距離最小，因此dmin= 212 30sin46si*4510.6sin*40 =41.5mm35.5mm（3）生產(chǎn)批量要求該組合機(jī)床要求能夠滿足大批量工件的加工需求，其通用部件因該使用大型部件。2.1.2 定位基準(zhǔn)和夾壓部位的選擇組合機(jī)床一般為工序集中的多刀加工，不但切削負(fù)荷大，而且工件受力方向變化。因此，正確選擇定位基準(zhǔn)和夾壓部位是保證加工精度的重要條件。對于毛坯基準(zhǔn)選擇要考慮有關(guān)工序加工余量的均勻性；對于光面定位基準(zhǔn)的選擇要考慮基面與加工南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 7 - 部位間位置尺寸關(guān)系，使它利于保證加工精度。定位夾壓部位的選擇應(yīng)在有足夠的夾緊力下工件產(chǎn)生的變形最小，并且夾具易于設(shè)置導(dǎo)向和通過刀具。該螺紋底孔分別以孔、的軸線為中心作為定位基準(zhǔn)，而孔、的軸線又以孔的軸線為平行基準(zhǔn)，考慮到夾緊問題，選擇孔、的軸線為加工件的定位基準(zhǔn)，另一側(cè)面為定位面，加工面作為夾緊面。2.1.3 工序間余量的確定為保證加工質(zhì)量，必須合理確定工序間余量。該組合機(jī)床為螺紋底孔初步加工，一次性完成，按螺孔 M8 的小徑來加工，其工序的余量可以忽略，不予考慮。2.1.4 刀具結(jié)構(gòu)的選擇正確選擇刀具結(jié)構(gòu)，對保證機(jī)床正常工作極為重要。根據(jù)工藝要求和加工精度不同，組合機(jī)床常用刀具有一般刀具（標(biāo)準(zhǔn)刀具） 、復(fù)合刀具及特種刀具等。選擇刀具結(jié)構(gòu)應(yīng)注意以下問題：a. 只要條件許可，為使工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單刃磨容易，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具和一般簡單刀具。b. 為提高工序集中程度或保證加工精度，可采用先后加工或同時(shí)加工兩個(gè)或兩個(gè)以上表面的復(fù)合刀具。但應(yīng)盡量采用組裝式結(jié)構(gòu)，如裝幾把鏜刀的鏜桿：幾把擴(kuò)孔鉆或鉸刀的刀桿，同時(shí)加工孔及端面的鏜刀頭等。整體式復(fù)合刀具制造刃磨較困難，刀體不能重復(fù)使用，成本高，只有為了節(jié)省工位或機(jī)床臺數(shù)和為了保證加工精度所必須時(shí)才能采用。c. 選擇刀具結(jié)構(gòu)必須考慮工件材料特點(diǎn)。如加工硬度要求較高的鑄鐵或鋼件時(shí)，為提高刀具耐用度，減少換刀時(shí)間，宜采用多刃鉸刀或多刃鏜頭加工，以解決斷屑及排屑問題。2.2 切削用量的確定切削用量選擇是否合理，對組合機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具耐用度、機(jī)床的結(jié)構(gòu)型式及工作可靠性均有較大影響。由于鉆孔要求較高的切削速度和較小的進(jìn)給量，查表 7-19 高速鋼鉆頭切削用量 有刀具切削速度為 v=（1018）m/min，進(jìn)給量為 f=(0.10.18)mm/r,現(xiàn)取 v=18m/min、f=0.15mm/r。2.3 確定切削力、切削轉(zhuǎn)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） ，確定進(jìn)給力作為選用動力滑臺及設(shè)計(jì)夾具的依據(jù)；確定切削轉(zhuǎn)矩用以確定主軸及其他傳動件的尺寸；確定切削功率用作選擇主傳動電機(jī)功率。南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 8 - 根據(jù)表 7-24 組合機(jī)床設(shè)計(jì)中推薦的切削力、扭矩及功率計(jì)算公式有M8 的孔：切削力 F= 6.08.2HBDf= 7.2415= （N）.4切削轉(zhuǎn)矩 T= 6.08.9.1Bf= 6.0. 2457= （N*mm ）3.2切削功率 P=Tv/（9740 D）= )714.390(8.1= 0.2KW 2.4 組合鉆床主軸箱體上的 10 個(gè) M8 螺紋底孔的加工工序圖根據(jù)加工工序圖上加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料 HT300，其布氏硬度為 242HBS，加工部位壁厚 20mm 來制定工藝方案。南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 9 - 加工工序圖如下： 2.5 液壓滑臺的設(shè)計(jì)計(jì)算為了完成主軸箱體側(cè)面 10 個(gè)螺紋底孔的加工，液壓滑臺工作循環(huán)如圖所示：南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 10 - 為實(shí)現(xiàn)上述工作循環(huán)，可以采用液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)操縱行程開關(guān)來實(shí)現(xiàn)快進(jìn) 工進(jìn)快退的工作循環(huán)。其工作過程為：液壓滑臺快進(jìn)后，當(dāng)擺桿碰到中間行程開關(guān)時(shí)，經(jīng)液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為工作進(jìn)給，動力頭以慢進(jìn)速度完成加工循環(huán)，當(dāng)碰到終點(diǎn)行程開關(guān)時(shí)，延時(shí)一段時(shí)間，動力頭再變?yōu)榭焱?，到碰到原位的行程開關(guān)后快退結(jié)束，動力頭停止。在加工終了，壓下終點(diǎn)行程開關(guān)，同時(shí)發(fā)出信號切斷主軸旋轉(zhuǎn)的信號即可，也既當(dāng)液壓滑臺在快退到壓下開始的限位開關(guān)，主軸旋轉(zhuǎn)停止。由F總=10745N， 查表7-15 1HY系列液壓滑臺主要技術(shù)性能，選擇1HY40M型液壓滑臺以及相配套的側(cè)底座，其行程為630mm，臺面寬度為400mm，臺面長度為800mm，最大進(jìn)給力為20000（N） ，工進(jìn)速度為12.5500mmmin -1，快進(jìn)速度為8mmin -1。液壓滑臺與其附屬部件配套，通過電氣、液壓聯(lián)合控制實(shí)現(xiàn)自動循環(huán)。根據(jù)零件的尺寸圖，選用一次工作進(jìn)給，這種工作循環(huán)主要用于對工作進(jìn)給速度要求不變的情況下，如：鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔等。當(dāng)孔加工深度要求較高精度時(shí)，可采用死擋鐵停留來保證。附屬部件、支承部件配套表： 滑臺型 號行程(mm)二級進(jìn)給及壓力導(dǎo)軌防護(hù)分級進(jìn)給裝置滑臺側(cè)底座立柱 立柱側(cè)底座1HY40 630 1HY40-F511HY40-F811CC401M1CL40M1CD401M查表 5-3 1HY系列液壓滑臺臥式配置時(shí)聯(lián)系尺寸：液壓滑臺的尺寸為: B=400m B1=400南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 11 - B2=96 B360.5B4=330 B5=85 b1=355 L=630L1=1470 L2=800L3=307 l=100180e=12090 取e=110H1=320 H2=245n=7 m=0d0=M16側(cè)底座的尺寸為: B6=600 B7=85L4=1580 L5=250L6=60 H3=560H4=210 H5=110H6=40 d1=M20*70d2=20 d3=24d4=G1 d5=G1/4根據(jù)加工工件的尺寸，可以按快進(jìn)（264mm） ，工進(jìn)（36mm） ，快退（300mm） 。的過程來放置行程開關(guān)，完成工件的加工。2.6 加工示意圖南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 12 - 2.6.1 加工示意圖的作用和內(nèi)容加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖。它是設(shè)計(jì)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(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對機(jī)床總體布局和性能的原始要求；也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必須的重要技術(shù)文件。見加工示意圖II表達(dá)和標(biāo)注的內(nèi)容用：機(jī)床的加工方法，工作循環(huán)和工作行程；工件、刀具及導(dǎo)向、托架及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸；主軸結(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（直徑和長度） ；接桿（包括鏜桿） 、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、等結(jié)構(gòu)尺寸；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等。2.6.2 選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算（1）刀具的選擇 根據(jù)工件的材質(zhì)、加工精度、表面粗糙度、排屑及生產(chǎn)率等要求，刀具選用高速剛。只要條件允許，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。刀具插入接桿孔內(nèi)的長度，在繪制加工示意圖時(shí)應(yīng)注意從刀具的總長度中減去。由表5-2 普通螺紋基本尺寸 可以查得螺距為1的M8螺紋孔小徑D1=6.917mm,根據(jù)工件的加工及材料特點(diǎn)，宜選用高速鋼型的直柄麻花鉆，通過表2-106 直柄麻花鉆 ,選擇d=7.00 上偏差為0 下偏差為-0.22的刀具。南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 13 - 其尺寸聯(lián)系圖：（2）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機(jī)床加工孔時(shí)，除采用剛性主軸加工方案外，零件上孔的位置精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(jì)組合機(jī)床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時(shí)必須解決的問題。查表 7-26 導(dǎo)向裝置的布置與參數(shù)選擇及表 7-27 導(dǎo)向裝置的配合來確定，其尺寸見圖：（3）確定主軸類型、尺寸、外伸長度 主軸類型主要依據(jù)工藝方法和刀桿與主軸的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定。主軸軸頸及軸南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 14 - 端尺寸主要取決于進(jìn)給抗力和主軸刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。如與刀桿有浮動聯(lián)接或剛性聯(lián)接，主軸則有短懸伸鏜孔主軸和長懸伸的鉆孔主軸。主軸軸頸尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)選定的切削用量計(jì)算出切削轉(zhuǎn)矩 T 總=23.8N根據(jù)表7-28軸能承受的扭矩可以得傳動軸直徑為20mm. 綜合考慮加工精度和具體工作條件，按表 7-31 通用主軸的系列參數(shù) 選定主軸外伸長度 L，外徑 D 和內(nèi)徑 d1 及配套的刀具接桿莫氏錐度或攻螺紋靠模規(guī)格代號等。對于臥式類鉆削類主軸：有主軸外伸長度 L=115mm，外徑 D=32mm，內(nèi)徑 d1=20mm,(4）選擇接桿、浮動卡頭 除剛性主軸外，組合機(jī)床主軸與刀具間常用接桿連接（稱剛性連接）和浮動卡頭連接（稱浮動連接） 。在鉆、擴(kuò)、鉸、锪孔及倒角等加工小孔時(shí)，通常都采用接桿。因多軸箱各主軸的外伸長度和刀具長度都為定值，為保證多軸箱上各刀具能同時(shí)到達(dá)加工終了位置，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(shí)加工完成各孔的要求。為使工件端面至多軸箱端面為最小距離，首先應(yīng)按加工部位在外壁、加工孔深最淺、孔徑又最大的主軸選定接桿（通常先按最小長度選?。?，由此選用其它接桿。接桿已標(biāo)準(zhǔn)化，通用標(biāo)準(zhǔn)接桿號和彈簧卡頭可根據(jù)刀具尾部（莫氏號）和主軸頭部內(nèi)孔徑直徑按圖 5-38 彈簧卡頭、圖 5-39 接桿 來選取。為提高加工精度、減少主軸位置誤差和主軸振擺對加工精度的影響，在采用長導(dǎo)向或雙導(dǎo)向和多導(dǎo)向進(jìn)行鏜、擴(kuò)、鉸孔時(shí)，一般孔的位置精度靠夾具來保證。為避免主軸與夾具導(dǎo)套不同軸而引起的刀桿“別勁”現(xiàn)象影響加工精度，均可采用浮動卡頭連接。（5）標(biāo)注聯(lián)系尺寸 首先從同一多軸箱上所有刀具中找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具，使其接桿最短，以獲得加工終了時(shí)多軸箱前端面到工件端面之間所需的最小距離，并據(jù)此確定全部刀具、接桿、導(dǎo)向托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。主軸端部須標(biāo)注外徑和孔徑（D/d） 、外伸長度 L；刀具結(jié)構(gòu)尺寸須標(biāo)注直徑和長度；導(dǎo)向結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)標(biāo)注直徑、長度、配合；工件至夾具之間須標(biāo)注工件離導(dǎo)套端面的距離；還必須標(biāo)注托架與夾具之間的尺寸、工件本身以及加工部位的尺寸和精度等。南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 15 - 多軸箱端面到工件端面之間的距離是加工示意圖上重要的聯(lián)系尺寸。為使所設(shè)計(jì)的機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量縮小這一距離。這一距離取決于兩方面：一是多軸箱上刀具、接桿、主軸等結(jié)構(gòu)和互相聯(lián)系所需的最小軸向尺寸；二是機(jī)床總布局所要求的聯(lián)系尺寸。這兩個(gè)方面是互相制約的。（6）標(biāo)注切削用量 各主軸的切削用量應(yīng)標(biāo)注在相應(yīng)的主軸后端。其內(nèi)容包括：主軸轉(zhuǎn)速 n、相應(yīng)刀具的切削速度 v、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f。同一多軸箱上各主軸的每分鐘進(jìn)給量是相等的，等于動力滑臺的工進(jìn)速度 v，即 fM=vf。（7）動力部件工作循環(huán)及行程的確定 動力部件的工作循環(huán)是指加工時(shí)，動力部件從原始位置開始運(yùn)動到加工終了位置，又返回原位的動作過程。一般包括快速引進(jìn)、工進(jìn)進(jìn)給和快速退回等動作。有時(shí)還有中間停止、多次往復(fù)進(jìn)給、跳躍進(jìn)給、死擋鐵停留等特殊要求。a.工作進(jìn)給長度 LI 的確定 組合機(jī)床上有第一工作進(jìn)給和第二工作進(jìn)給之分。前者用于鉆、擴(kuò)、鉸和鏜孔等工序；后者常用于鉆或擴(kuò)孔后需要進(jìn)行锪平面、倒大角等工序。工作進(jìn)給長度 LI，應(yīng)等于加工部位長度 L（多軸加工時(shí)按最長孔決定）與刀具切入長度 L1 和切出長度 L2 之和，即 LI=L+L1+L2切入長度一般為 510mm，取 L1=10mm。根據(jù)端面的誤差情況確定。切出長度查表 3-7 有 ： L2=1/3d+（38）=2.3+（38）=5.310.3mm ， 取 L2=6mm則：L I= L+L1+L2=10+20+6=36mm b.快速引進(jìn)長度的確定 快速引進(jìn)是指動力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置，其長度按具體情況確定，考慮到安裝工件的必要尺寸取 L 快進(jìn)=264mm。c.快速退回長度的確定 快速退回的長度等于快進(jìn)長度和工進(jìn)進(jìn)給長度之和。一般在固定式夾具鉆孔或擴(kuò)孔的機(jī)床上，動力部件快速退回的行程，只要把所有刀具都退回導(dǎo)套內(nèi)，不影響工作的裝卸就行了。但對于夾具需要回轉(zhuǎn)或移動的機(jī)床，動力部件快速退回行程必須把刀具、托架、活動鉆模板及定位銷都退離到夾具運(yùn)動可能碰到的范圍之外,L 快退=36+264=300mm。d.動力部件總行程的確定 動力部件的總行程除了滿足工作循環(huán)向前和向后所需的行程外,還要考慮因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差,動力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離( 即前備量) 和刀具裝卸以及從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出時(shí),動南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 16 - 力部件需后退的距離(刀具退離夾具導(dǎo)套外端面的距離應(yīng)大于接桿插入主軸孔內(nèi)或刀具插入接桿孔內(nèi)的長度,即后備量)。因此,動力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。2.7 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 17 - 2.7.1 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用與內(nèi)容機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。是用來表示機(jī)床的配置型式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運(yùn)動關(guān)系和操作方式的總體布局。用以檢驗(yàn)各部件相對位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適；它為多軸箱、夾具等專用部件設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)；它可以看成是機(jī)床總體外觀圖。由其輪廓尺寸、占地面積、操作方式等可以檢驗(yàn)是否適應(yīng)用戶現(xiàn)場使用環(huán)境。2.7.2 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)確定的主要內(nèi)容（1）選擇動力部件 動力部件的選擇主要是確定動力箱（或各種工藝切削頭）和動力滑臺。動力箱規(guī)格要與滑臺匹配，其驅(qū)動功率主要依據(jù)多軸箱所需傳遞的切削功率來選用。在不需要精確計(jì)算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計(jì)出來之前，可按下列簡化公式進(jìn)行估算：南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 18 - P 多軸箱=P 切削 /式中 P 切削消耗于各主軸的切削功率的總和，單位為 KW；計(jì)算公式查表 6-20計(jì)算。多軸箱的傳動效率，加工黑色金屬時(shí)取 0.80.9，加工有色金屬時(shí)取 0.70.8；取 為 0.8。則：P 多軸箱=P 切削/=2/0.8=2.5KW查表 7-9 1TD32-1TD50 動力箱性能 ，多軸箱選用 1TD40型動力箱，其內(nèi)部電動機(jī)型號為 Y132M-4，電動機(jī)功率為 3.0KW，電動機(jī)轉(zhuǎn)速為 960rmin-1。驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速為 480rmin-1。（2） 確定機(jī)床裝料高度 H 裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機(jī)床裝料高度時(shí)，首先要考慮工人操作的方便性；對于流水線要考慮車間運(yùn)送工件的滾道高度；對于自動線要考慮中間底座的足夠高度，以便允許內(nèi)腔通過隨行夾具返回系統(tǒng)或泠卻排屑系統(tǒng)。其次是機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛性要求。如工件最底孔位置 h2、多軸箱允許的最底主軸高度 h1 和通用部件、中間底座及夾具底座基本尺寸的限制等?？紤]上述剛度、結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素，新國家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為 1060mm，與國際標(biāo)準(zhǔn) ISO 一致。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)常在 8501060mm 之間選取。本課題取裝料高度為H=930.5mm。（3） 確定夾具輪廓尺寸 主要確定底座的長、寬、高尺寸。工件的輪廓尺寸和形狀是確定夾具底座輪廓尺寸的基本依據(jù)。具體要考慮布置工件的定位、限位、夾緊機(jī)構(gòu)、刀具導(dǎo)向裝置以及夾具底座排屑和安裝等方面的空間和面積需要。加工示意圖中已確定了一個(gè)或幾個(gè)加工方向的工件與導(dǎo)向間距離以及導(dǎo)向套的尺寸。這里主要是合理確定設(shè)置導(dǎo)向的鉆模架體尺寸，可初步確定它在加工方向的尺寸一般不小于導(dǎo)向長度，取 L 長 503mm,至于寬度尺寸可據(jù)導(dǎo)向分布尺寸及工件限位元件安置需要確定，取 L 寬 480mm，工件夾緊高度 L=1072.5mm,夾具底座的高度尺寸，一方面要保證其有足夠的剛度，同時(shí)要考慮機(jī)床的裝料高度、中間底座的剛度、排屑的方便性和便于設(shè)置定位、夾緊機(jī)構(gòu)，一般不小于 240mm。本課題高度為南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 19 - 240mm。對于較復(fù)雜的夾具，繪制聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)繪制夾具夾具結(jié)構(gòu)草圖，以便于確定夾具的主要參數(shù)、基本結(jié)構(gòu)方案及其外形控制尺寸。（4） 確定中間底座尺寸 中間底座的輪廓尺寸，在長寬方向應(yīng)滿足夾具的安裝需要。它在加工方向的尺寸，實(shí)際已由加工示意圖所確定，圖中已規(guī)定了機(jī)床在加工終了時(shí)工件端面至多軸箱前端面的距離。由此，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，并考慮滑臺的前備量，通過尺寸鏈就可以計(jì)算確定中間底座加工方向的尺寸（本課題選前備量為 30mm，計(jì)算長度為 740mm） 。算出長度通常應(yīng)圓整，并按 R20 優(yōu)選數(shù)系選用。應(yīng)注意，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。當(dāng)機(jī)床不用泠卻液時(shí)不要小于 1015mm；使用冷卻液時(shí)不小于70100mm。還須注意：當(dāng)加工終了時(shí)，多軸箱與夾具體輪廓間應(yīng)有足夠的距離，以便于調(diào)整和維修，并應(yīng)有一定的前備量。確定中間底座的高度方向尺寸時(shí)，應(yīng)注意機(jī)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。裝料高度和夾具底座高度確定后，中間底座高度就已確定，本課題中高度為 560mm。（5）確定多軸箱輪廓尺寸 標(biāo)準(zhǔn)通用鉆、鏜類多軸箱的厚度是一定的、臥式為 325mm，立式為 340mm。因此，確定多軸箱尺寸，主要是確定多軸箱的寬度 B 和高度 H 及最底主軸高度 h1。見圖多軸箱寬度 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：B=b+2b 1H=h+h1+b1式中 b工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，單位為 mm；b1最邊緣主軸中心至箱體外壁距離，單位為 mm；h工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，單位為 mm；h1最底主軸高度，單位為 mm。b 和 h 為已知尺寸，從加工工序圖中查得：b=197.5mm，h=192mm。為保證多軸箱內(nèi)有足夠安排齒輪的空間，推薦 b170100mm。取 b1=100mm，多軸箱最底主軸高度 h1 必須考慮與工件最低孔位置 h2、機(jī)床裝料高度 H、滑臺總高 h3、側(cè)底座高度 h4 等尺寸之間的關(guān)系而確定。推薦 h185140mm，取南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 20 - h1=108mm。 H、B 的計(jì)算如下：B= b+2b1=197.5+2*100=397.5mmH= h+h1+b1=192+108+100=400mm查表 5-40 1TD25-1TD80 動力箱與多軸箱、滑臺的聯(lián)系尺寸 及表 7-3 多軸箱體規(guī)格尺寸及動力箱法蘭尺寸，考慮到兩者間的安裝連接，應(yīng)該選用 B*H=630mm*500mm 的多軸箱。 2.7.3 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡圖號毛坯種類 灰鑄鐵名稱車床主軸箱箱體毛坯重量 38Kg加工零件 材料HT300 硬度 HB242工序名稱 鉆螺紋底孔 工序號工時(shí)/min序號工步名稱零件個(gè)數(shù)加工直徑/mm加工長度工作行程/mm切削速度每分鐘轉(zhuǎn)速每轉(zhuǎn)進(jìn)給量每分鐘進(jìn)給量機(jī)動時(shí)間輔助時(shí)間共計(jì)1 裝入工件10.752 定位、夾緊460.0253 快進(jìn)264 8000 0.033南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 21 - 4 工進(jìn)7 20 36 18 468 0.15 70.2 0.515 停留0.0336 快退300 8000 0.0387 松開工件460.0258 卸下工件0.75單件總工時(shí) 0.51 1.654 2.164實(shí)際生產(chǎn)率 27.7（件/h）要求生產(chǎn)率 1530（件/h）備注本機(jī)床裝卸工件時(shí)間取為 1.5min南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 22 - 3組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)3.1 多軸箱的組成大型通用多軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動軸、齒輪和附加機(jī)構(gòu)等組成，其基本結(jié)構(gòu)見多軸箱設(shè)計(jì)總圖。圖中箱體、前蓋、后蓋、上蓋、側(cè)蓋等為箱體類零件；主軸、傳動軸、手柄軸、傳動齒輪、動力箱或電動機(jī)齒輪等為傳動類零件；葉片泵、分油器、注油標(biāo)、排油塞、和防油套等為潤滑及防油元件。在多軸箱內(nèi)腔，安排 3 排 24mm 寬的齒輪；箱體后壁與后蓋之間安排 24mm 寬的齒輪。后蓋的厚度為 90mm，多軸箱的標(biāo)準(zhǔn)厚度為 180mm。多軸箱的通用箱體類零件配套表見表 7-4，選用 DZ27 型多軸箱；箱體材料為HT300，前、后、側(cè)蓋等材料為 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（表 7-1）選擇；多軸箱后蓋與動力箱法蘭尺寸如表7-2 所示，其結(jié)合面上連接螺紋孔、定位銷孔及其位置與動力箱聯(lián)系尺寸相適應(yīng)（參閱表 5-40） ；通用多軸箱體結(jié)構(gòu)尺寸及螺孔位置見表 7-3。多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)表：主軸外伸尺寸 切 削 用 量軸號 D/d L 工序內(nèi)容 n（r*min -1）v（m*min -1）f（mm*r -1）南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 23 - 1、2、3、4、5、632/20 115 鉆 M8 螺紋內(nèi)底孔480 18 0.153.2 通用鉆削主軸 該工件加工底孔間距較小，決定了主軸宜采用滾針軸承主軸，前后支承均無內(nèi)環(huán)滾針軸承和推力球軸承，其型號為 dT0724-41。3.3 通用傳動軸 通用傳動軸按用途和支承形式分為圖 4-5 所示六種，表 4-4 所示為通用傳動軸的系列參數(shù)六種傳動軸結(jié)構(gòu)，配套零件及聯(lián)系尺寸，其型號為 dT0733-413.4 通用齒輪和套 多軸箱用通用齒輪有：傳動齒輪、動力箱齒輪和電動機(jī)齒輪三種（見表 4-5） ，其結(jié)構(gòu)型式、尺寸參數(shù)及制造裝配要求見表 7-21表 7-23。多軸箱用套和防油套綜合表參閱表 7-24、表 7-25。3.5 主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 主軸的型式和直徑，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。主軸直徑按加工示意圖所示主軸類型及外伸尺寸可初步確定。傳動軸直徑也可以參考主軸直徑大小初步選定。齒輪模數(shù) m（單位為 mm）一般用類比法確定，也可按公式估算，即 m（3032） （P/zn） 1/3式中 P齒輪所傳遞的功率，單位為 KW ；z一對嚙合齒輪的小齒輪齒數(shù)；n小齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為 r/min。多軸箱中的齒輪模數(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)最好不要多于兩種。南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 24 - 3.6 多軸箱的動力計(jì)算 多軸箱的動力計(jì)算包括多軸箱所需要的功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。傳動系統(tǒng)確定后，多軸箱所需功率 P 多軸箱按下列公式計(jì)算：P 多軸箱 =P 切削+P 空轉(zhuǎn)+P 損失= + +ni1切 削 niP1空 轉(zhuǎn) ni1損 失式中 P 切削 切削功率，單位為 KW；P 空轉(zhuǎn) 空轉(zhuǎn)功率，單位 KW；P 損失 與負(fù)荷成正比的功率損失，單位為 KW。每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計(jì)算或查圖表獲得；每根軸的空轉(zhuǎn)功率按表 4-6 確定；每根軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的 1%。軸徑為 20的主軸的功率為 0.046KW。則：P 多軸箱=P 切削 +P 空轉(zhuǎn)+P 損失=（2+10*0.046）*（1+1%）=2.5KW3.7 對多軸箱傳動的一般要求3.7.1 在保證主軸的強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少。為此，應(yīng)盡量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(dāng)中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用變位齒輪或略微改動傳動比的方法解決。3.7.2 盡量不用主軸帶動主軸的方案，以免增加主軸負(fù)荷，影響加工質(zhì)量。遇到主軸分布較密，布置齒輪的空間受到限制或主軸負(fù)荷較小、加工精度要求不高時(shí)，也可用一根強(qiáng)度較高的主軸帶動 12 根主軸傳動方案。3.7.3 為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動比一般要大于 1/2（最佳傳動比為11/1.5） ，后蓋內(nèi)齒輪傳動比允許取至 1/31/3.5；盡量避免用升速傳動。當(dāng)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，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。3.7.4 用于粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡可能設(shè)置在第 I 排，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形；南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 25 - 精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在第 III 排，以減少主軸端的彎曲變形。3.7.5 驅(qū)動軸直接帶動的轉(zhuǎn)動軸數(shù)不能超過兩根，以免給裝配帶來困難。3.8 潤滑泵軸和手柄軸的安置 多軸箱常采用葉片油泵潤滑，油泵供油至分油器經(jīng)油管分送各潤滑點(diǎn)。箱體較大、主軸超過 30 根時(shí)用兩個(gè)潤滑泵。油泵安裝在箱體前壁上，泵軸盡量靠近油池；通常油泵齒輪放在第 I 排，以便于維修，當(dāng)泵體或油管接頭與傳動軸端相碰時(shí)，可改用埋頭傳動軸。多軸箱一般設(shè)計(jì)手柄軸，用于對刀、調(diào)整或裝配檢修時(shí)檢查這、主軸精度。手柄軸轉(zhuǎn)速盡量高些，其周圍應(yīng)有較大的空間。3.9 多軸箱傳動系統(tǒng)擬定3.9.1 多軸箱傳動系統(tǒng)擬定基本方法（1）將主軸劃分為各種分布類型被加工零件上加工孔的位置分布是多種多樣的，但大致可歸納為：同心圓分布、直線分布和任意分布三種類型。（2）確定驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向及其在多軸箱上的位置、驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速按動力箱型號選定，當(dāng)采用動力滑臺時(shí)驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)方向可任意選擇，動力箱與多軸箱連接時(shí)，應(yīng)注意驅(qū)動軸中心一般設(shè)置于多軸箱箱體寬度的中心線上，其中心高度則決定于所選動力箱的型號規(guī)格，驅(qū)動軸中心位置在機(jī)床聯(lián)系尺寸圖中已確定。（3）用最少的傳動軸及齒輪副把驅(qū)動軸和各主軸連接起來，在多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖中確定了各主軸的位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，首先分析主軸位置，擬訂傳動方案，選定齒輪模數(shù)，再通過計(jì)算、作圖和多次試湊相結(jié)合的方法，確定齒輪齒數(shù)和中間傳動軸的位置及轉(zhuǎn)速。3.9.2 齒輪齒數(shù)、傳動軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式：主從從主 nZuZSzmA*)(從主主從從從主 nu南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 26 - 從主主主從 ZnunumAnmAZ12)1(2從主從主)(主從主從式中：u嚙合齒輪副的傳動比,Sz嚙合齒輪副的齒數(shù)和，Z 主，Z 從分別為主動和從動齒輪齒數(shù)，N 主，n 從分別為主動和從動齒輪轉(zhuǎn)速，單位 r/minA齒輪嚙合中心距，單位為 mmm齒輪模數(shù)，單位為 mm3.9.3 多軸箱傳動系統(tǒng)擬定方案先把全部主軸中心盡可能分布在幾個(gè)同心圓上，在各個(gè)同心圓的圓心上分別設(shè)置中心傳動軸。（1）擬訂傳動路線,如圖：南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 27 - 把主軸 1、2、3、4 視為一組同心圓主軸，在其圓心處設(shè)中心轉(zhuǎn)動軸 11；把主軸 5、6、7 視為一組同心圓主軸，在其圓心處設(shè)中心轉(zhuǎn)動軸 12；把主軸 8、9、10視為一組同心圓主軸，在其圓心處設(shè)中心轉(zhuǎn)動軸 15。（2）確定傳動軸位置及齒輪齒數(shù)確定傳動軸 15 的位置及各軸齒輪齒數(shù)，傳動軸 15 的位置為主軸 8、9、10 同心圓圓心上，查表 7-21 傳動齒輪綜合表d=20mm, m=2, Z=1936 連續(xù)m=3, Z=1645 連續(xù)A=45mm, n8=468r/min, 若取 m=2, Z15=25,2054*1528ZmA,min/3768rn由于主軸 9、10 的類型和 8 一樣，所以有：Z9=Z10=Z8=20確定傳動軸 12 的位置及各軸齒輪齒數(shù)，傳動軸 12 的位置為主軸 5、6、7 同心圓圓心上，A=40mm, n5=468r/min, 若 m=2, Z12=20南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 28 - ,204*215ZmA, min/682rn由于主軸 6、7 的類型和 5 一樣，所以有：Z6=Z7=Z5=20確定傳動軸 12 與驅(qū)動軸間的傳動關(guān)系，驅(qū)動軸軸心位置與主軸 1 重合查表 7-22 動力箱齒輪 m=3 或 m=4A=53.5mm, n 驅(qū)=480r/min, 若取 m=3,Z124806驅(qū),Z1235.*mA驅(qū)解得：取 Z 驅(qū)=17， Z12=18確定傳動軸 11 的位置及與驅(qū)動軸間的傳動關(guān)系，傳動軸 11 的位置為主軸1、2、3、4 同心圓圓心上，由于傳動軸 11 也由同一驅(qū)動軸傳動的，因此m=3, 又 A=52mm, 12.735*21驅(qū)ZmA取 Z11=17min/480rn驅(qū)驅(qū)確定傳動軸 11 與 主軸 1、2、3、4 間的傳動關(guān)系，A=52mm， 若 m=3,975.086nZ,132*12ZmA取 Z1=18， Z11=17確定傳動軸 13 的位置及其傳動關(guān)系，傳動軸 13 分別與主軸 6、8 嚙合，由于主軸 6 和 8 的主軸和齒輪類型及轉(zhuǎn)速一樣，故傳動軸 13 根據(jù)需要適當(dāng)選取，從主軸 6 傳到傳動軸 13，再傳至主軸 8，現(xiàn)選傳動軸 13 的齒輪模數(shù) m=2, Z13=30在整個(gè)傳動系統(tǒng)中主軸 6 和 8 在作為鉆軸的同時(shí)，也承擔(dān)一部分傳動軸的作用，經(jīng)過計(jì)算，各主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速 n=453.3r/mm,接近最大轉(zhuǎn)速 n=468r/mm。南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 29 - 3.10 傳動零件的校核計(jì)算傳動系統(tǒng)擬訂后，應(yīng)對總體設(shè)計(jì)和傳動設(shè)計(jì)中選定的傳動軸頸和齒輪模數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算，校核是否滿足工作要求。驗(yàn)算傳動軸的直徑按下式計(jì)算傳動軸所承受的總轉(zhuǎn)矩 T 總 ：T 總=T 1U1+T2U2+TnUn直徑由公式：d=B（10T ） 1/4則 T11=T1U1+T2U2+ T3U3+ T4U4=2.38*4*0.944=8.99（N*mm）d11=B（10T11 ） 1/4=5.2*（10*8.99） 1/4=16.0mm20mmT12=T5U5+T6U6+ T7U7 = 2.38*2*1+9.52*1=14.28（N*mm）d12=B（10T12） 1/4=5.2*（10*14.28） 1/4=18.0mm20mmT13=T8U8=7.14*1.5=10.71（N*mm）d13=B（10T13） 1/4=5.2*（10*10.71） 1/4=16.7mm20mmT15=T9U9+T10U10 =2.38*2*1=4.76（N*mm）d15=B（10T15） 1/4=5.2*（10*4.76） 1/4=13.7mm20mm所以所選用的傳動軸直徑滿足要求。 3.11 傳動系統(tǒng)的校核計(jì)算傳動件系統(tǒng)的校核包括強(qiáng)度和幾何干涉校核，強(qiáng)度校核包括軸、齒輪的強(qiáng)度和軸承的壽命校核計(jì)算。若發(fā)現(xiàn)某一項(xiàng)指標(biāo)不滿足規(guī)定要求時(shí)，系統(tǒng)將根據(jù)可能，修改有關(guān)參數(shù)。如驗(yàn)算某一軸上受轉(zhuǎn)矩超過允許值，則系統(tǒng)視空間的可能性，自動地將該軸直徑加大，然后再次校核；若空間不允許加大軸徑，則會打印出錯(cuò)誤信息，指出該軸不滿足強(qiáng)度要求，應(yīng)重新設(shè)計(jì)方案，直至符合要求為止。幾何校核的目的是檢查傳動系統(tǒng)中各傳動件、支承件等之間是否有碰撞現(xiàn)象，確保系統(tǒng)正常傳動。檢查的項(xiàng)目有：齒輪與非嚙合齒輪的碰撞齒輪與軸、套的碰撞。齒輪與箱體四周壁的碰撞。軸承與軸承的干涉液壓泵體及其接頭等與傳動軸端的碰撞等。幾何干涉校核是穿插在每一個(gè)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊之中，即每用一個(gè)設(shè)計(jì)子模塊，均需進(jìn)行一次幾何干涉校核。若發(fā)現(xiàn)有幾何干涉現(xiàn)象，即會顯示錯(cuò)誤信息，提示設(shè)計(jì)者予以修正；若是軸承與軸承碰撞，可更換軸承類型解決。多軸箱圖：南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 30 - 南京林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 - 31 - 4組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì)夾具是在機(jī)械制造工藝過程中，使工件準(zhǔn)確定位，并將其牢固加緊以接受加工的一種工藝裝備。無論是在機(jī)械加工、裝配、檢驗(yàn)，還是在焊接、熱處理等冷、熱工藝中都大量采用各種不同的夾具。4.1 夾具的作用（1）保證加工精度由于工件上各有關(guān)表面的相互位置精度是通過夾具來保證的，所以工件在加工后能得到較高的位置精度（2）提高生產(chǎn)效率、降低成本采用夾具可省去劃線工序，縮短工件定位和加緊時(shí)間，減少加工時(shí)間，因此提高生產(chǎn)效率、降低成本（3）擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍在機(jī)床不足的情況下，采用夾具能擴(kuò)大其使用范圍。如在車床上配備鏜孔夾具或磨頭，以進(jìn)行鏜削和磨削工作。（4）操作方便，減輕勞動強(qiáng)度使用夾具安裝工件，基本上不用找