畢業(yè)論文-汽車變速箱體軸承孔精鏜組合機(jī)床設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 作 者： 學(xué) 號： 系 部： 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化( (制造技術(shù)制造技術(shù)) ) 題 目： 汽車變速箱體軸承孔精鏜汽車變速箱體軸承孔精鏜 組合機(jī)床設(shè)計(jì)組合機(jī)床設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： 講師講師 評閱者： 2008 年 5 月 南 京 目目 錄錄 前 言.1 第一章 緒論.2 第二章 組合機(jī)床簡介.3 21 組合機(jī)床的組成.3 22 組合機(jī)床的特點(diǎn).3 23 組合機(jī)床的工藝范圍.4 24 組合機(jī)床配置型式.4 25 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟.4 第三章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì).5 3.1 零件的分析.5 3.2 加工工藝路線的制定和誤差

2、的計(jì)算.5 3.3 被加工零件工序圖.6 3.4 課題方案的理論分析.7 3.5 切削用量的確定.8 3.5.1 刀具的選用.8 3.5.2 切削力、轉(zhuǎn)矩、功率和刀具的耐用度.9 3.6 確定主軸類型、尺寸、外伸長度.11 3.7 動力部件工作循環(huán)及行程的確定.12 3.8 加工示意圖.12 3.9 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖.14 第四章 組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì).21 41 多軸箱的基本結(jié)構(gòu)及表達(dá)式.21 411 多軸箱的組成.21 412 多軸箱總圖繪制方法特點(diǎn).21 42 通用多軸箱設(shè)計(jì).21 421 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖.22 422 軸、齒輪的確定.22 423 多軸箱傳動設(shè)計(jì).23 43 繪制

3、多軸箱總圖及零件圖.30 第五章 夾具.32 5.1 夾具的功用，組成及其設(shè)計(jì)的基本要求.32 5.2 液壓缸的工作原理.32 5.3 確定夾緊缸的主要尺寸.33 第六章 結(jié)論.35 參 考 文 獻(xiàn).36 致謝.37 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 1 頁 前前 言言 變速箱是汽車傳動箱的關(guān)鍵零件 ,聯(lián)結(jié)有關(guān)的組件、零件構(gòu)成具有一定要 求的傳動鏈，把電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率傳給汽車的主軸，使得汽車正常的運(yùn)動， 所以其加工質(zhì)量的高低將直接影響產(chǎn)品的使用性能。 組合機(jī)床在汽車、拖拉機(jī)、電機(jī)、自行車等輕工行業(yè)大批大量生產(chǎn)中獲得廣 泛的應(yīng)用，最適宜于加工各種大中型箱體類零件，如汽缸體、變速箱體、電機(jī)

4、 座等零件。而且組合機(jī)床生產(chǎn)率高、加工精度穩(wěn)定、自動化程度高、配置靈活、 勞動強(qiáng)度低。 這次設(shè)計(jì)主要可以將大學(xué)所學(xué)的內(nèi)容復(fù)習(xí)并加強(qiáng)。通過這個(gè)過程可以使自己 知道如何做一個(gè)產(chǎn)品，它的工作部件有哪些，怎樣工作，哪些是影響它的主 要原因，怎么解決，工作部件是怎么聯(lián)系的。如何運(yùn)用手冊，提高思考問題、 解決問題的能力， 使自己很快由一個(gè)學(xué)生轉(zhuǎn)化為合格的工程技術(shù)人員。設(shè)計(jì)出 的組合機(jī)床能夠大大提高工廠的生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，減輕工人勞動強(qiáng)度， 促使更多更好的價(jià)格低廉 的汽車變速箱生產(chǎn)出來，也能為我國汽車行業(yè)做出一 點(diǎn)微薄的貢獻(xiàn)。 組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量的專用部 件組成

5、的一種高效專用機(jī)床。主要用于平面加工和孔加工兩類工序。本次所做 設(shè)計(jì)是為汽車變速箱體前后端面上孔組精鏜進(jìn)行組合機(jī)床設(shè)計(jì)，屬于孔加工類。 是用鏜刀在變速箱體前后端面 對已有的孔進(jìn) 行鏜削，從而得到零件圖中所要求 的表面質(zhì)量。主要對主軸箱以及夾具 等其它相關(guān)部件進(jìn)行合理設(shè)計(jì) 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 2 頁 第第一一章章 緒緒論論 本課題是設(shè)計(jì)汽車變速箱體 軸承孔精鏜組合機(jī)床。本工序是加工箱體兩面 的四個(gè)軸承孔，同面的孔之間有平行度要求，孔本身有圓度要求，同軸的孔 有很高的同軸度 要求。且同面的孔也有層次之分 ，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。企業(yè)對機(jī)床的要 求是自動化程度高、在滿足加工要求的基礎(chǔ)上減

6、少成本，滑臺用液壓滑臺。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們四年學(xué)習(xí) 的知識的融匯、運(yùn)用和貫通，是迅速提高我們 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的一條重要途徑。在實(shí)踐中教導(dǎo)我們發(fā)現(xiàn)問題，以及怎樣分析問題并 最終解決問題。讓我們的綜合能力有所提高，扎實(shí)鞏固專業(yè)基礎(chǔ)知識。畢業(yè)設(shè) 計(jì)是對學(xué)生進(jìn)行工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)我們能鞏固、熟 悉并綜合運(yùn)用所學(xué)知識；培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)；掌握零件機(jī)械加工工藝規(guī) 程編制，專用工藝裝備及組合機(jī)床的基本技能；學(xué)會查閱、運(yùn)用各種技術(shù)資 料、手冊。初步掌握對專業(yè)范圍的生產(chǎn)技術(shù)問題進(jìn)行分析綜合研究的能力；使 學(xué)生受到比較全面的訓(xùn)練。 為了順利完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，圖書館的有關(guān)資料對我的設(shè)計(jì)提供了科學(xué)的

7、數(shù) 據(jù)和有價(jià)值的參考。工藝設(shè)計(jì)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制造間的紐扣和橋梁。合理的 工藝設(shè)計(jì)不僅可以經(jīng)濟(jì)有效地生產(chǎn)產(chǎn)品，而且也是一個(gè)企業(yè)生存發(fā)展的必要條 件。 就個(gè)人而言，我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)一方面能進(jìn)一步培養(yǎng)我獨(dú)立思考的能 力，另一方面能提高我與同學(xué)們互助協(xié)作的能力，為以后工作打下良好基礎(chǔ)， 為偉大祖國建設(shè)貢獻(xiàn)我的力量。由于本人能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)過程中有 不足之處，希望各位老師給予指教 。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 3 頁 第第二二章章 組組合合機(jī)機(jī)床床簡簡介介 21 組合機(jī)床的組成 組合機(jī)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(jī)床。 組

8、合機(jī)床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。動力部件是為組合機(jī)床提供主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的部件。主要 有動力箱、切削頭和動力滑臺。支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進(jìn)給機(jī)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。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。控制部件 是用以控制機(jī)床的自動工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助 部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。 22 組合機(jī)床的特點(diǎn) 組合機(jī)床是用按系列化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的通用部件和按被加工零

9、件的形狀及加工 工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件組成的專用機(jī)床。組合機(jī)床是由萬能機(jī)床和專用機(jī)床 發(fā)展來的，它既有專用機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單 的特點(diǎn)，又有萬能機(jī)床能夠重新調(diào)整，以 適應(yīng)新工件加工的特點(diǎn)。組 合機(jī)床的通用部件有如下幾類：動力部件 動 力頭，動力滑臺和動力箱；工件運(yùn)送部件 回轉(zhuǎn)工作臺，移動工作臺和回轉(zhuǎn) 鼓輪；支承部件 立柱，床身，底座和滑 臺等?？刂葡到y(tǒng)有通用的液壓傳動 裝置，電氣柜，操縱臺等。與萬能機(jī)床和專用機(jī)床相比，有如下特點(diǎn)： 1、主要用于棱體類零件和雜件的孔面加工。 2、生產(chǎn)率高。因?yàn)楣ば蚣校?可多面、多工位、多軸、多刀同時(shí)自動加 工。 3、加工精度穩(wěn)定。因?yàn)楣ば蚬潭ǎ?可選用成熟的通用零件、

10、精密夾具和 自動工作循環(huán)來保證加工精度的一致性。 4、研制周期短，便于設(shè)計(jì)、制造和使用維護(hù)，成本低。因?yàn)橥ㄓ没⑾盗?化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，通用零件占70%90%，通用件可組織批量生產(chǎn)進(jìn)行預(yù)制 或外購。 5、自動化程度高，勞動強(qiáng)度低。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 4 頁 6、配置靈活。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)模塊化、組合化。可按工件或工序要求，用大量通 用部件和少量專用部件靈活組成各種類型的組合機(jī)床或生產(chǎn)線；機(jī)床易于改裝； 產(chǎn)品或工藝變化時(shí)，通用部件一般還可以重復(fù)利用。 23 組合機(jī)床的工藝范圍 組合機(jī)床加工時(shí)，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和刀具與工件的相對 進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)行 平面加工和孔加工兩大類工

11、序。平面加工包括銑平面、锪（刮） 平面、車端面等；孔加工包括鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻螺紋、锪 沉孔、滾壓孔等。隨著綜合自動化的發(fā)展，其工藝范圍正擴(kuò)大到車外圓、行星 銑削、拉削、推削、磨削、沖壓等工序。此外，還可以完成焊接、熱處理、自 動裝配和檢測、清洗和零件分類及打印等非切削工作。 24 組合機(jī)床配置型式 組合機(jī)床的通用件部件分大型和小型兩大類。所以大型組合機(jī)床和小型組合 機(jī)床在結(jié)構(gòu)和配置型式有較大的差別。 大型組合機(jī)床的配置型式多種多樣， 根據(jù)配置型式，組合機(jī)床可分為單工 位和多工位兩大類。其中單工位組合機(jī)床按被加工面的數(shù)量又有單面、雙面、 三面和四面 4 種，通常只能對各個(gè)加工部

12、位同時(shí)進(jìn)行一次加工；多工位組合機(jī) 床則有回轉(zhuǎn)工作臺式、往復(fù)工作臺式、中長立柱式和回轉(zhuǎn)鼓輪式4 種，能對 加工部位進(jìn)行多次加工。 小型組合機(jī)床的配置型式可分為單工位和多工位兩大類等。 本次設(shè)計(jì)的是單工位、雙面、臥式的大型組合機(jī)床。 25 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)步驟 組合機(jī)床一般都是根據(jù)和用戶 簽訂的設(shè)計(jì)、制造合同進(jìn)行設(shè)計(jì)的。我所做 的課題就是這樣的。 、調(diào)查研究， 熟悉零件結(jié)構(gòu)特征和工廠的實(shí)際情況； 、總體方案設(shè)計(jì)， 初步確定組合機(jī)床的機(jī)構(gòu)； 、技術(shù)設(shè)計(jì)， 使設(shè)計(jì)的組合機(jī)床能夠保證零件加工要求； 、工作設(shè)計(jì) ，完成組合機(jī)床設(shè)計(jì)所需的必要文件和圖紙。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 5 頁 第第三

13、三章章 組組合合機(jī)機(jī)床床總總體體設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 3.1 零件的分析 圖 3-1 工序圖 如圖 3-1 所示，本工序是加工 1,2,3,4 的孔,1,2,3,4 有平行度和同軸度 要求。 3.2 加工工藝路線的制定 和誤差的計(jì)算 工藝路線的制定 7 放四塊支 承板，孔 5 放圓柱銷、孔 6 放菱形銷 來鏜孔 1、2、3、4。 零件在 b 處的凸臺本不 與 a 面相平行。先將 b 多鑄出一段并在銑床上加工 使其在一個(gè)平面，在 b 處加工工藝孔。選擇孔 5、 6 和其所在的平面作為定 位基準(zhǔn)。它們又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用他們做定位基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合 ” 的原則，保證工藝基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的重合。加工基準(zhǔn)面較

14、大受力較好。 誤差的計(jì)算 1.菱型銷的最大直徑 （式 3- min2 min1 min2max2 2 d b dd ljlg 1） 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 6 頁 b=4(菱形銷的寬度 )取 5mm （兩孔的中心距的公差）取0.035mm lg （兩定位銷的中心距公差） 0.020mm lj 圓柱銷與孔的最小間隙 0.006mm min1 圓柱銷定位 孔的最小直徑 20mm min2 d mmd96.17 18 014 . 0 020 . 0 035 . 0 52 18 max2 2工序尺寸的定位誤差 （式 3-mmdd wd 006 . 0 006 . 0 0 min1max

15、1 2） 3.工件轉(zhuǎn)角誤差 （式 3-3 3 . 2 5 . 3312 009 . 0 0006 . 0 0 arctan ） 3.3 被加工零件工序圖 1).被加工零件工序圖的作用與內(nèi)容 被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床（或自動 線）上完成的工藝內(nèi)容，加工部件的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加 工用的定位基準(zhǔn)、夾緊部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加 工余量、毛坯或半成品情況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì) 的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件。被加工零件 工序圖是 在被加工零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或生產(chǎn)線的加工內(nèi)容，

16、并作必要 的說明而繪制的。其內(nèi)容主要包括： (1)被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu) 形狀和尺寸。當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí)，則應(yīng)把設(shè)置中間導(dǎo)向臨近的工件內(nèi)部肋、 壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)形狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否 相互干涉。 (2)本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾緊方向。以便據(jù)此進(jìn)行夾具的 支承、定位、夾緊和導(dǎo)向等機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。 (3)本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 7 頁 對上道工序的技術(shù)要求。 (4)注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。 2）.繪制被加工零

17、件工序圖的規(guī)定及注意事項(xiàng) （1）繪制被加工零件工序圖的規(guī)定： 為使被加工零件工序圖表達(dá)清晰明了，突出本工序內(nèi)容，繪制時(shí)規(guī)定：應(yīng)按 一定的比例，繪制足夠的視圖 及剖面；本工序加工部位用粗實(shí)線表示，保證的 加工部位尺寸及位置尺寸數(shù)值下方畫 “”粗實(shí)線，其余部件用細(xì)實(shí)線表示； 定位基準(zhǔn)符號用，并用下標(biāo)數(shù)表明消除自由度數(shù)量（如） ；夾緊 位置符號用 。 （2）繪制被加工零件工序圖注意事項(xiàng)： 本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基準(zhǔn)直接發(fā)生關(guān)系。當(dāng)本工序定位基 準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不符時(shí)，必須對加工部位的位置精度進(jìn)行分析和換算，并把不對 稱公差換算成對稱公差。有時(shí)也可將工件某一主要孔的位置尺寸從定位基準(zhǔn)面 開始標(biāo)注

18、，其余各孔則以該孔為基準(zhǔn)標(biāo)注。 對毛坯應(yīng)有要求，對孔加工余量要認(rèn)真分析。 當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。 3)零件加工工序圖的繪制 我所加工零件的部位是它的左右平面上 的軸承孔，它的孔徑尺寸是 110、100、90、60，繪制加工示意圖主要是把它的要鏜孔的位置表達(dá) 出來。用一個(gè)視圖足以表達(dá)清楚。另外，再標(biāo)上尺寸、定位基準(zhǔn)、尺寸標(biāo)注、 夾壓部位及夾緊方向、精度、表面粗糙度、形位公差、硬度等內(nèi)容。 3.4 課題方案的理論分析 （1）初步方案的制定 方案（一） 精鏜加工采用 雙面鏜，一根鏜桿用一把刀，兩面同時(shí)加工，導(dǎo) 向方式為單導(dǎo)向及后導(dǎo)向。 方案（二）精 鏜加工采用一根刀桿上一把刀加工同軸的兩個(gè)孔

19、，采用雙 導(dǎo)向的方式， 前導(dǎo)向用外滾式導(dǎo)向，后導(dǎo)向用內(nèi)滾式導(dǎo)向。 方案（三）在一根刀桿上設(shè)計(jì) 兩把刀， 一根刀桿上 的兩把刀 加工同軸的 兩個(gè)孔， 采用雙導(dǎo)向的方式，前導(dǎo)向用外滾式導(dǎo)向，后導(dǎo)向用內(nèi)滾式導(dǎo)向。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 8 頁 驅(qū)動電機(jī)和機(jī)床工進(jìn)電機(jī)采用變頻電機(jī)滿足不同加工方法的不同切削用量和進(jìn) 給速度。 （2）方案的比較 方案（一）簡單經(jīng)濟(jì)，加工時(shí)間短 ，但會造成左右兩孔 同軸度低，增加了 調(diào)試的難度。 方案（二） 由于左右兩邊的孔分開加工，雖然保證了同軸度，但降低了鏜 削的效率。 方案（三） 該方案使左右兩孔同時(shí)加工，不僅保證了同軸度，還提高了鏜 削效率。 經(jīng)過

20、比較采用方案 三。 3.5 切削用量的確定 精鏜時(shí)由于要重新定位 ，加工余量適當(dāng)加大取 0.3mm。 3.5.1 刀具的選用 表 3-1 刀具選用表 刀具材料采用硬質(zhì)合金 刀具在軸上的安裝圖 圖 3-2 刀具結(jié)構(gòu)圖 鏜孔直徑 d6210090110 鏜桿直徑 d40404040 鏜刀方截面 b*h 1212161616161616 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 9 頁 3.5.2 切削力、轉(zhuǎn) 矩、功率和刀具的耐用度 1參數(shù)的選定及計(jì)算 (1)精鏜各切削參數(shù)見表 3-2 表 3-2 精鏜參數(shù)表 孔直徑進(jìn)給量 f轉(zhuǎn)速 n切削速度 v 620.13mm/r400r/min70m/min 1

21、000.13mm/r250r/min90m/min 900.13mm/r400r/min70m/min 1100.13mm/r250r/min90m/min 切削力的計(jì)算： 62 圓周力： 由公式。是背吃刀量、 f 是進(jìn)給量、是刀 3 55 . 0 75 . 0 4 . 51 pp khbfafz p a 3p k 具主偏角系數(shù)這里取 1。 （式 3-nfz60119013 . 0 3 . 0 4 . 51 55 . 0 75 . 0 4） 切削扭矩： 由公式 （式 3- 55 . 0 75 . 0 7 . 25hbfdat p 5） n/m854 . 1 19013 . 0 3 . 062

22、7 . 25 55 . 0 75 . 0 1 t 切削功率： 由公式 （式 3- 61200 vf p z 6） kw07 . 0 61200 7060 p 100 圓周力 由公式。是吃刀量、 f 是進(jìn)給量、是刀具 3 55 . 0 75 . 0 4 . 51 pp khbfafz p a 3p k 主偏角系數(shù)這里取 1。 nfz60119013 . 0 3 . 0 4 . 51 55 . 0 75 . 0 切削扭矩： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 10 頁 由公式 55 . 0 75 . 0 7 . 25hbfdat p n/m319013 . 0 3 . 0100 7 . 25

23、55 . 0 75 . 0 1 t 切削功率： 由公式 61200 vf p z kw09 . 0 61200 9060 p 90 圓周力 由公式。是吃刀量、 f 是進(jìn)給量、是刀具 3 55 . 0 75 . 0 4 . 51 pp khbfafz p a 3p k 主偏角系數(shù)這里取 1。 nfz60119013 . 0 3 . 0 4 . 51 55 . 0 75 . 0 切削扭矩： 由公式 55 . 0 75 . 0 7 . 25hbfdat p n/m691 . 2 19013 . 0 3 . 090 7 . 25 55 . 0 75 . 0 1 t 切削功率： 由公式 61200 vf

24、 p z kw07 . 0 61200 7060 p 110 圓周力 由公式。是吃刀量、f 是進(jìn)給量、是刀具 3 55 . 0 75 . 0 4 . 51 pp khbfafz p a 3p k 主偏角系數(shù)這里取 1。 nfz60119013 . 0 3 . 0 4 . 51 55 . 0 75 . 0 切削扭矩： 由公式 55 . 0 75 . 0 7 . 25hbfdat p n/m289 . 3 19013 . 0 3 . 0110 7 . 25 55 . 0 75 . 0 1 t 切削功率： 由公式 61200 vf p z kw09 . 0 61200 9060 p 南京工程學(xué)院畢業(yè)

25、設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 11 頁 精鏜總功率kww32 . 0 207. 009 . 0 所以電機(jī)總功率為 0.32kw. 精加工根據(jù)所需的功率選 1td40型動力箱，功率為 1.5kw, 轉(zhuǎn)速為 480r/min。由動力箱 聯(lián)系尺寸選 1hy40型液壓滑臺，1cc401 型側(cè)底座。 3.6 確定主軸類型、尺寸、外伸長度 主軸類型主要根據(jù)工藝的方法和刀桿與主軸的連接結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定。我在 設(shè)計(jì)中采用 下列公式來確定主軸 ： d=b （式 3-t10 4 7） 查的 b=7.3 mm15.3354.42103 . 7 4 1 d 取外伸尺寸 50/36mmd35 1 （式 3-mpampa w t

26、p 3196 . 4 352 . 0 54.42 3 8） mmd39.3785.68103 . 7 4 2 取外伸尺寸 67/48mmd40 2 mpampa w t p 3138 . 5 402 . 0 85.68 3 mmd31.3724.68103 . 7 4 3 取外伸尺寸 67/48mmd40 3 mpampa w t p 3133 . 5 402 . 0 24.68 3 mmd30.3878.75103 . 7 4 4 取外伸尺寸 67/48mmd40 3 mpampa w t p 3192 . 5 402 . 0 78.75 3 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 12 頁

27、 3.7 動力部件工作循環(huán)及行程的確定 工作進(jìn)給長度的確定： l= + , l1取 20mm （式 3- 1 l 2 ll 9） 為 42mm(包括刀排之間的距離和工件要加工的深度 ) 2 l 則 l=mm5502042488 鏜模座與工件距離為 70 mm。 鏜刀快進(jìn)距離 取 478mm 則快退距離為 540mm 動力部件總行程的確定： 總行程為 630mm，前備量為 30 mm，后備量為 60 mm。 3.8 加工示意圖 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

28、液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件、繪制機(jī)床總體聯(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)床和刀具所必需的重要技術(shù)文 件。 加工示意圖應(yīng)表達(dá)和標(biāo)注的內(nèi)容有：機(jī)床的加工方法、切削用量、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） ； 鏜桿、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、 鏜模座等結(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。加工示意 如圖 3-3 所示。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 13 頁 圖 3-3 加工示意圖 2）繪制加工示意圖

29、的注意事項(xiàng) 加工示意圖應(yīng)繪制成展開圖。按比例用細(xì)實(shí)線畫出工件外形。加工部位、加 工表面粗糙度畫粗實(shí)線。必須使工件和加工方位與機(jī)床布局相吻合。為簡化設(shè) 計(jì)，同一多軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的主軸只畫一根，但必須在主軸上標(biāo)注與 工件孔號相對應(yīng)的軸號。一般主軸的分布不受真實(shí)距離的限制。當(dāng)主軸彼此間 很近或需設(shè)置結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置時(shí)，必須以實(shí)際中心距嚴(yán)格按比例畫， 以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導(dǎo)向等是否互相干涉。主軸應(yīng)從多軸箱端面 畫起；刀具畫終了位置。浮動卡頭的鏜孔刀桿，為避免刀桿退出導(dǎo)向時(shí)下垂， 常選用托架支撐退出的刀桿。 我這里由于導(dǎo)向很長使其加工結(jié)束還在鏜套內(nèi)。 采用標(biāo)準(zhǔn)通用結(jié)構(gòu)只畫外輪廓，

30、但必須加注規(guī)格代號；對一些專用的刀具、導(dǎo) 向、刀桿托架、專用接桿或浮動卡頭等，須用剖視圖表示其結(jié)構(gòu)，并標(biāo)注尺寸、 配合及精度。 這里浮動卡頭 采用標(biāo)準(zhǔn)件就不剖了。 3）選擇刀具有關(guān)計(jì)算 （1）刀具的選擇 選擇刀具應(yīng)考慮工件材料、加工精度、表面粗糙度、排屑及生產(chǎn)率等要求。 只要條件允許，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具 ，我選用主偏角為 45 度的 b b 為 16 16 單刃鏜刀 的材料硬質(zhì)合金 。 （2）標(biāo)注聯(lián)系尺寸 同一排刀 的距離為工件加工深度 加上一個(gè)預(yù)留量。由于 零件所需的切削力 并不大，使左右兩邊同時(shí)切削，這樣可以簡化設(shè)計(jì)，對其他通用部件的選擇也 沒有影響。 （3）標(biāo)注切削用量 南京工程學(xué)院畢業(yè)

31、設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 14 頁 其內(nèi)容主要有 鏜桿轉(zhuǎn)速 n，切削速度 v，進(jìn)給量 f。 （4）動力部件工作循環(huán)及行程確定 鏜刀的快進(jìn)、工進(jìn) 、快退的一個(gè)循環(huán)行程的計(jì)算。 （5）其他應(yīng)注意事項(xiàng) 加工示意圖應(yīng) 與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。表示出工件安裝狀態(tài)及主軸加工 方法。圖中尺寸應(yīng)標(biāo)注完整以便于檢查行程和調(diào)整機(jī)床。圖中應(yīng)表示出機(jī)床動 力部件的工作循環(huán)圖及各行程長度。加工示意圖應(yīng)有必要的說明。如加工零件 的名稱、圖號、材料、硬度、加工余量、毛坯要求、是否加冷卻液及其他的工 藝要求等。 4）零件加工示意圖的繪制 我所繪制的內(nèi)容主要有要加工的平面和所用的鏜桿、鏜刀、導(dǎo)向、浮動卡 頭。此外，還要標(biāo)注它們與

32、被加工表面的聯(lián)系尺寸、它們的切削用量、工作循 環(huán)和工作行程等內(nèi)容。而具體的數(shù)值計(jì)算前面已算好，此處不再重復(fù)。 具體我所繪制的零件加工工序圖如附件圖所示。 3.9 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 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)的，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。它是用來表示 機(jī)床的配置形式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、互相聯(lián)系、運(yùn)動關(guān)系和操作方 位的總體布局圖，用以檢驗(yàn)各部件相對位置及尺寸聯(lián)系能否滿足要求和通用部 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)床總體外觀簡圖。由其輪廓尺寸

33、、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。 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖表示的內(nèi)容： （1）表明機(jī)床的配置形式和總布局。以適當(dāng)數(shù)量的視圖（一般至少兩個(gè)視 圖，主視圖應(yīng)選擇機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)） ，用同一比例畫出各主要部件的外輪廓 形狀和相關(guān)位置。表明機(jī)床基本形式及操作者的位置等。 （2）完整齊全地反映各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專用部件的主 要輪廓尺寸、運(yùn)動部件的運(yùn)動極限位置及各滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 15 頁 行程備量尺寸。 （3）標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機(jī)的型號、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出 機(jī)床分組編號及組件名稱，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部

34、通用及專用零部件，不得 遺漏。 （4）標(biāo)明機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及安裝規(guī)格。 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 動力箱和動力滑臺。 （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；其次是機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求。實(shí) 際設(shè)計(jì)時(shí)常在 8501060m 之間選取。 （3）確定夾具輪廓尺寸 主要確定夾具底座的長、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

35、面積需要。 （4）確定中間底座尺寸 中間底座的輪廓尺寸，在長度方向上應(yīng)滿足夾具的安裝需要。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)要求及側(cè)底座 連接尺寸要求。 3）繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的注意事項(xiàng) 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖應(yīng)按機(jī)床加工終了狀態(tài)繪制。圖中應(yīng)畫出機(jī)床各部件在長、 寬、高方向的相對位置聯(lián)系尺寸及動力部件退至起始位置尺寸（動力部件起始 位置畫虛線） ；畫出動力部件的總行程和工作循環(huán)圖；應(yīng)注明通用部件的型號、 規(guī)格和電動機(jī)型號、功率及轉(zhuǎn)速；對機(jī)床各組成部件標(biāo)注分組編號。 當(dāng)工件上加工部件對工件中心線 不對稱時(shí)，應(yīng)注明動力部件中心線 對夾 具中心線的偏移量。對機(jī)床單獨(dú)安裝的

36、液壓站和電氣控制臺等設(shè)備也應(yīng)確定安 裝位置。繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖時(shí)，各部件應(yīng)嚴(yán)格按同一比例繪制，并仔細(xì)檢 查長、寬、高、三個(gè)坐標(biāo)方向的尺寸鏈均要封閉。 4）機(jī)床分組 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 16 頁 為了便于設(shè)計(jì)和組織生產(chǎn)，組合機(jī)床各部件和裝置按不同的功能劃分編組。 組號劃分規(guī)定如下： 第 1019 組支承部件。一般由通用的側(cè)底座、立柱及其底座和專用 中間底座 、滑臺等組成。 第 2029 組夾具及輸送設(shè)備。夾具 是組合機(jī)床主要的專用部件， 常編制為 20 組，包括工件定位 夾緊及固定導(dǎo)向部分。對于一些獨(dú)立性較強(qiáng)的 自動夾壓機(jī)構(gòu)、自動上下料裝置等常單獨(dú)編組。移動工作臺、回轉(zhuǎn)臺等

37、輸送設(shè) 備，如果屬通用部件，則可納入夾具組，明細(xì)表中列出通用部件型號即可，如 果專用則單獨(dú)成組編號。 第 3039 組電氣設(shè)備。電氣設(shè) 備常編為 30 組，包括原理圖、連線 圖和安裝圖等設(shè)計(jì)，專用操作臺、控制柜等另編組號。 第 4049 組傳動裝置。包括機(jī)床中所有動力部件如滑臺、動力箱等 通用部件，編號為 40 組，其余 需修改部分內(nèi)容或?qū)Ｓ玫膫鲃釉O(shè)備則單獨(dú)編組。 第 5059 組液壓和氣動裝置。 第 6069 組刀具、工具、量具和輔助工具等。 第 7079 組多軸箱及其附屬部件。 第 8089 組冷卻、排屑及潤滑裝置。 第 9099 組電氣、液壓、氣動等各種控制擋鐵。 5）機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的繪

38、制 我所繪制的內(nèi)容主要有我要設(shè)計(jì)的機(jī)床結(jié)構(gòu)的選擇及相互關(guān)系等。主要有： （1）動力箱 及電動機(jī)的選擇 實(shí)例中根據(jù)已定的工藝方案和機(jī)床的配置形式并結(jié)合使用及修理等因素確定 機(jī)床為臥式雙面單工位組合機(jī)床，用 液壓滑臺實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動。具體前已選 定 （2）確定工裝料高度 裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。在夾具和多軸箱 確 定后再定。 （3）確定夾具輪廓尺寸 主要是確定夾具底座的長、寬、高尺寸。具體尺寸可見夾具圖。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 17 頁 （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)際尺寸在加工示意中所確

39、定。我取的是長度方向?yàn)?340mm,寬度方 向?yàn)?1091mm。滿足國家的技術(shù)要求。 （5）確定多軸箱輪廓尺寸 標(biāo)準(zhǔn)通用鉆， 、鏜多軸箱的厚度是一定的。臥式為325 mm，立式為 340 mm。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 。計(jì)算式子如下： b=b+2b1 （式 3- 10） h=h+h1+b1 （式 3-11） b工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)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最低主軸高度，單位為 mm； b1取 100mm，實(shí)際中 h2 =82，h=950 mm

40、 , h3 =560mm, h4 =320mm。則 h=120mm. h1 = h2 + h-（0.5+h3 +h4 ） =82+950-（0.5+560+320） =151.5mm 根據(jù) b1取 100mm，則可求出多軸箱的輪廓尺寸； h= h1+ h+ b1 =151.5+120+100=371.5mm b=b+2b1=9+200=209mm 由此按通用箱體系列尺寸標(biāo)準(zhǔn)，選定多軸箱輪廓尺寸，先選取尺寸為 bh=具體在多軸箱設(shè)計(jì)后 再定。400400 另外，要標(biāo)注各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺 寸、運(yùn)動部件的運(yùn)動極限位置、主要通用部件的規(guī)格代號、電動機(jī)的型號、功 率及

41、轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號及組件名稱等內(nèi)容。 6）機(jī)床生產(chǎn)效率計(jì)算卡 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 18 頁 根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計(jì)算機(jī)床生產(chǎn)率， 并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映機(jī)床生產(chǎn)節(jié)拍或切削用量、動作時(shí) 間、生產(chǎn)綱領(lǐng)及負(fù)荷等關(guān)系的技術(shù)文件。它是用戶驗(yàn)收機(jī)床生產(chǎn)效率的重要依 據(jù)。 (1)理想生產(chǎn)率 q 理想生產(chǎn)率 q（單位為件 /h）是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) a（包括備品及廢品率） 所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù)tk有關(guān)，一般情況下，單班制tk 取 2350h，兩班制 tk取 4600h，則 （式 3- k a q t 12） 因我所加工的箱體

42、零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5 萬臺，兩班制。因此，經(jīng)計(jì)算得 q=50000/4600=10.87 件/h (2)實(shí)際生產(chǎn)率 q1 實(shí)際生產(chǎn)率 q1（單位為件 /h）是指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù) 量。即 （式 3-1 60 q t 單 13） 式中 生產(chǎn)一個(gè)零件所需時(shí)間（ min） ，可按下式計(jì)算： 單 t 12 (ttt ff lll t vv 工進(jìn)快退進(jìn)刀退刀 單切輔裝、卸 f l ） v 式中 l共進(jìn)、l快退、l進(jìn)刀、l退刀分別為動力部件的工進(jìn)、快退、進(jìn)刀、 退刀行程長度，單位為 mm。 vf、vf1、vf2分別為動力部件的工進(jìn)、快退、進(jìn)刀（退刀）的進(jìn)給量， 單位為 mm/min. t裝卸

43、工件裝卸時(shí)間，通常取 0.51.5min。 經(jīng)計(jì)算得 精鏜時(shí)間 t= t切+t輔 = min018. 3)05. 005. 08 . 021 . 0 ( min/250/13. 0 62 rrmm mm 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 19 頁 q1=60/3.01820 件/h (3)機(jī)床負(fù)載率 負(fù) 當(dāng) q1 q 時(shí)，機(jī)床負(fù)載率為二者之比。即 （式 3-負(fù) 1 q q 14） 經(jīng)計(jì)算得 1=10/20=5% 此數(shù)值在組合機(jī)床負(fù)載率一般為0.750.90 之間，不符合要求。 但因?yàn)?其生產(chǎn)具有季節(jié)性。故工廠還是采用組合機(jī)床。 具體精鏜組合機(jī)床的生產(chǎn)率計(jì)算卡如 表 3-3 所示。 表 3

44、-3 精鏜生產(chǎn)率卡 圖 號毛坯種類鑄件 名 稱汽車變速箱體軸承孔精鏜毛坯重量78kg被加工零件 材 料ht150硬度190hbs 工序名稱精鏜工序號 工時(shí)(min)序 號工步名稱 加工 零件 數(shù)量 工作 行程 (mm) 切削速度 (m/min) 每分鐘 轉(zhuǎn)速 (r/min) 進(jìn)給量 (mm/r) 進(jìn)給速度 (mm/min)加工 時(shí)間 輔助 時(shí)間 共計(jì) 1裝卸工件 和夾緊 10.8 0.05 0.85 滑臺快進(jìn)4880.210.21 滑臺工進(jìn)6270 90 70 90 400 250 400 250 0.13 0.13 0.13 0.13 52 32.5 52 32.5 1.9081.91 滑臺

45、快退5500.0500.050 總 計(jì)301min 備裝卸工件時(shí)間取決于操作者熟練程度，單件工時(shí)3018min 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 20 頁 機(jī)床生產(chǎn)率20 件/h注本機(jī)床計(jì)算時(shí)取 0.8min 機(jī)床負(fù)荷率50% 7)組合機(jī)床方案分析比較的主要指標(biāo) : （1）機(jī)床加工精度和生產(chǎn)率 主要分析比較機(jī)床保證加工精度的持久性的機(jī)床負(fù)荷率。加工精度應(yīng)有儲備 量。機(jī)床負(fù)荷率一般為 70%90%，復(fù)雜機(jī)床、多品種加工機(jī)床負(fù)荷不能偏高 （控制在 60%）左右。 （2）機(jī)床使用方便性和自動化程度 分析比較時(shí)一定要與生產(chǎn)率相適應(yīng)，不應(yīng)過分追求機(jī)床的自動化程度， 生產(chǎn)率高、節(jié)拍短， 應(yīng)要求自動化

46、程度高、刀具耐磨 小且更換調(diào)整方便 ，這 樣使用才有方便性 。 （3）經(jīng)濟(jì)性與可靠性 在滿足加工要求的前提下，機(jī)床避免 使用復(fù)雜刀具，力求簡單和較高的通 用化程度。這樣可以降低機(jī)床成本，提高工作可靠性。有兩點(diǎn)要注意：1）應(yīng) 根據(jù)加工精度的需要選擇相應(yīng)精度等級的通用部件。2）應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)率要求合 理安排工藝流程，均衡負(fù)荷，使機(jī)床數(shù)量少，機(jī)床利用率高（機(jī)床利用率不應(yīng) 低于 50%） ，以取得好的經(jīng)濟(jì)效果。 第第四四章章 組組合合機(jī)機(jī)床床多多軸軸箱箱設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 多軸箱是組合機(jī)床很重要 的專用部分。它是根據(jù)加工示意圖所確定的工件 加工孔的數(shù)量和位置、切削用量和主軸類型設(shè)計(jì)的傳遞各主軸運(yùn)動的動力部 件。其動

47、力來自通用的動力箱，與動力箱一起安裝在進(jìn)給滑臺 上，可完成鉸、 鏜孔加工工序。 41 多軸箱的基本結(jié)構(gòu)及表達(dá)式 411 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、油盤（立式多軸箱不用）和防油套等為潤滑及防油元件。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 21 頁 在多軸箱箱體內(nèi)腔，可以安排兩排32mm 寬的齒輪或三排 26mm 寬的齒輪； 箱體后壁和后蓋之間可安排一排（后蓋用90mm 厚時(shí)）或兩排（后蓋用

48、 125mm）24mm 寬的齒輪。 412 多軸箱總圖繪制方法特點(diǎn) （1） 主視圖 用點(diǎn)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， 液壓泵的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 （2） 展開圖 每根軸、軸承、齒輪等組件只畫軸線上邊或下邊（左邊或 右邊）一半，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；齒輪可以不按比例繪制，在圖形一側(cè)用數(shù)碼箭頭標(biāo)明齒輪所在排數(shù)。 42 通用多軸箱設(shè)計(jì) 目前多軸箱設(shè)計(jì)有一般設(shè)計(jì)法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法兩種。我們采用的是傳統(tǒng) 的一般的設(shè)計(jì)法。一般設(shè)計(jì)法的順序是：繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖；確定主 軸

49、結(jié)構(gòu)，軸頸及齒輪模數(shù)；擬定傳動系統(tǒng)；計(jì)算主軸、傳動軸坐標(biāo)（也可以用 計(jì)算機(jī)計(jì)算和驗(yàn)算箱體軸孔的坐標(biāo)尺寸） ，繪制坐標(biāo)檢查圖；繪制多軸箱總圖， 零件圖及編制組件明細(xì)表。具體內(nèi)容和方法簡述如下： 421 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。其主要步驟如下： 1）根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形，并標(biāo)注輪廓尺寸及與動力箱驅(qū) 動軸相對位置尺寸。 2）根據(jù)聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖，標(biāo)注所有主軸位置尺寸及工件與主軸、 主軸與驅(qū)動軸的相關(guān)位置尺寸。在繪制主軸位置時(shí)，要特別注意：主軸和被加 工零件在機(jī)床上是面對面安放的，因此，多軸箱主視圖上的水平方向尺寸與零 件工序圖上

50、的水平方向正好相反；其次，多軸箱上的坐標(biāo)尺寸基準(zhǔn)和零件工序 圖上的基準(zhǔn)經(jīng)常不重合，應(yīng)根據(jù)多軸箱與被加工零件的相對位置找出統(tǒng)一基準(zhǔn)， 并標(biāo)出相對位置關(guān)系尺寸，然后根據(jù)零件工序圖各孔位置尺寸，算出多軸箱上 各主軸坐標(biāo)值。 3）根據(jù)加工示意圖標(biāo)注各主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向：主軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)向（面對主軸看） 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 22 頁 可不標(biāo)，只注明順時(shí)針轉(zhuǎn)向。 4）列表標(biāo)明各主軸的工序內(nèi)容、切削用量及主軸外伸尺寸等。 5）標(biāo)明動力部件型號及性能參數(shù)等 ，如表 4-1 所示： 表 4-1 精鏜孔性能參數(shù) 主軸外伸尺寸 切削用量 軸號 d/dl 工序內(nèi)容 n(rmin- 1) v(mmin- 1

51、) f(mmr- 1) 1 50/36 115 鏜62 400700.13 2 67/48 115 鏜100 250900.13 3 67/48 115 鏜90 400700.13 4 67/48 115 鏜110 250900.13 422 軸、齒輪的確定 主軸的型式和直徑，主要取決于工藝方法、刀具主軸連接結(jié)構(gòu)、刀具的進(jìn)給 抗力和切削轉(zhuǎn)矩。 這里用滾錐滾子軸承。 主軸直徑按加工示意圖所示主軸類型及外伸尺寸可初步?jīng)Q定。傳動軸的直徑 也可參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)完后再驗(yàn)算某些關(guān)鍵軸 頸。 齒輪模數(shù) m（單位為 mm）一般用類比法確定，也可以按公式估算，即： （公式 4-330

52、 32 p m zn 1） 式中 p齒輪所傳遞的功率，單位為kw； z一對嚙合齒輪中的小齒輪齒數(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 軸箱中的齒輪模數(shù)規(guī)格最好不要多于兩種。這里考慮到主軸之間的距離較大所 選的模數(shù)為 2、3。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 23 頁 423 多軸箱傳動設(shè)計(jì) 多軸箱傳動設(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)動軸與各主軸連接起來，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn) 向。在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到主軸的旋向會引起切削扭矩的不同從而對夾具有影響。所 以在設(shè)計(jì)中

53、我使相鄰的主軸的轉(zhuǎn)速相反抵消一部分切削扭矩。 1.傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般要求 1）在保證主軸的強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向要求的前提下，力求使傳動軸和 齒輪數(shù)最少。應(yīng)盡量用一根傳動軸帶動多根主軸；當(dāng)齒輪嚙合中心距不符合標(biāo) 準(zhǔn)時(shí)，可采用齒輪變位的方法來湊中心距離。 2)保證有足夠強(qiáng)度的前提下，主軸、傳動軸和齒輪的規(guī)格要盡量的少，以 減少各類零件的品種。 3)應(yīng)避免通過主軸帶動主軸，否則將增加主動主軸的負(fù)荷。 4)傳動比為 11.5,但允許采用到 33.5。 5)主軸上的齒輪，應(yīng)盡可能靠近前支承，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。 6)鏜削主軸上的齒輪，其分度圓直徑要盡可能大于被加工孔的直徑，以減 輕振動，提高傳動的平

54、穩(wěn)性。 7)避免升速傳動，必要的升速 傳動最好放在傳動鏈的最末一、二級，以減 少功率損失 。 8)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。 9)箱內(nèi)具有粗精加工主軸時(shí)，最好從動力箱驅(qū)動軸齒輪傳動開始，以減少 振動，提高運(yùn)動的平穩(wěn)性。用于粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡可能設(shè)置在第一排 上，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形；精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在第三排，以減少 主軸端的彎曲變形。 2.軸分布類型。 組合機(jī)床所加工的零件是多種多樣的，結(jié)構(gòu)各有不同，但被加工零件上孔的 分布，大體可以歸納成下述幾種類型 ： 1)多組圓周分布 ； 2)不等距直線分布 ； 3)直線混合分布 ； 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

55、（論文） 第 24 頁 4)任意分布。 3.傳動系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)方法。 通常采用的經(jīng)濟(jì)而又有效的傳動是：用一根傳動軸帶動多根主軸。因此，設(shè) 計(jì)傳動系統(tǒng)時(shí)，首先把所有主軸分成盡可能少的若干組同心圓，然后在各組同 心圓上放置一根傳動軸，來帶動各自一組的主軸。接著再用盡可能少的傳動軸 把各主軸與動力部件驅(qū)動軸聯(lián)結(jié)起來。這就是通常的傳動布置次序，即由主軸 處布置起，最后再引到動力部件的驅(qū)動軸上。 4.多軸箱傳動系統(tǒng) 設(shè)計(jì)的基本方法 1)路線設(shè)計(jì)方法 在主軸數(shù)少且分散時(shí)，根據(jù)主軸和驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速確定總傳動比u總，然后 選擇合適的各級傳動比傳動。 在排列齒輪時(shí)，要注意先滿足轉(zhuǎn)速最低及主軸間距最小的那個(gè)主軸的要

56、求。還應(yīng)注意中間軸轉(zhuǎn)速盡量高些，這樣扭矩小，且使驅(qū)動軸和其它傳動軸連 接的傳動比不至太大。 精鏜主軸箱設(shè)計(jì) 步驟： 1.訂傳動路線 路線為：驅(qū)動軸 傳動軸 2油泵軸 3 和主軸 1 .據(jù)原始依據(jù)圖 算出驅(qū)動軸 主軸坐標(biāo)尺寸，如 圖 4-1 所示. .定傳動軸位置及齒輪齒數(shù)。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 25 頁 圖 4-1 精鏜多軸箱 （左）傳動樹形圖 表 4-2 驅(qū)動軸、主軸坐標(biāo)值 坐標(biāo)銷 o驅(qū)動軸主軸 1 x25200278 y30159.5143 主軸直徑按加工示意圖所示主軸類型及外伸尺寸可初步?jīng)Q定。傳動軸的直徑 也可參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)完后再驗(yàn)算某些

57、關(guān)鍵軸 頸。 齒輪模數(shù) m（單位為 mm）一般用類比法確定，也可以按公式估算，即： （式 4-330 32 p m zn 1） 式中 p齒輪所傳遞的功率，單位為kw； z一對嚙合齒輪中的小齒輪齒數(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 軸箱中的齒輪模數(shù)規(guī)格最好不要多于兩種。 齒輪齒數(shù) 、傳動軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式 : （式 4-2） （式 4- z s m zz m a 2 )( 2 從主 3） 式中 嚙合齒輪副的傳動比 ;u 噬合齒輪副齒數(shù)和； z s 分別是主動和從動齒輪齒數(shù) ; 從主z z 分別是主動和從動齒輪的轉(zhuǎn)

58、速 ,單位 r/min; 從主n n a 齒輪嚙合中心矩，單位為 mm; m齒輪模數(shù)，單位為 mm。 從 主 主 從 z z n n u 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 26 頁 表 4-3 左主軸箱軸的參數(shù)情況 軸號模數(shù)齒數(shù)分度圓直徑軸徑 03216340 12459040 22/330/2760/8140 32244820 表 4-4 右主軸箱軸的參數(shù)情況 軸號模數(shù)齒數(shù)分度圓直徑軸徑 03216340 12367235 22/330/2160/6340 32244820 1)泵軸的安置 多軸箱常采用葉片油泵潤滑，油泵供油至分油器經(jīng)油管分送至各潤滑點(diǎn)（如 第排齒輪、軸承、油盤等）。油

59、泵安裝在箱體前壁上，油泵盡量靠近油池。 （吸油高度 不超過 400500mm） ；通常油泵齒輪放在第 排；以便于維修，如 結(jié)構(gòu)限制，可放在第 排；當(dāng)泵體或管接頭與傳動軸端相碰時(shí)，可用埋頭傳動 軸。多軸箱一般設(shè)置手柄，用于對刀、調(diào)整或裝配檢修時(shí)檢查主軸精度。傳動 零件的校核 2)軸的安置 組合機(jī)床主軸箱上一般都有較多的刀具，為了便于更換和調(diào)整刀具，或是裝 配和維修時(shí)檢查主軸精度，一般每個(gè)主軸箱上都要設(shè)置一個(gè)手柄軸，以便手動 回轉(zhuǎn)主軸。 為了扳動起來輕便，手柄軸轉(zhuǎn)速盡量高些，其所處位置要靠近機(jī)床操作者 的一側(cè)，并且是便于下扳手的地方。另外還必須注意，手柄軸的周圍應(yīng)有較大 的空間，以便扳動一次手柄軸

60、的轉(zhuǎn)角不小于。 0 60 5.系統(tǒng)擬定后，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。 由圖知軸 1 扭矩較大 (1)載荷 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 27 頁 1)計(jì)算齒輪受力 齒輪的分度圓直徑為 76mm 圓周力n165911904 . 03 4 . 51 55 . 0 75 . 0 z f 徑向力n181120tan/659tan/ 0 aff tr 軸向力 n33711904 . 0351 . 0 1 . 165 . 0 2 . 1 a f 對軸心產(chǎn)生的彎矩nmm a f128062/ 1 dfm aa 2）求支反力 軸承的支點(diǎn)位置 a