臥式專用攻絲機床設計畢業(yè)設計.doc

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)摘要在工業(yè)高速發(fā)展的現(xiàn)代化浪潮中，各種機械設計和制造業(yè)中，專用機床的應用越來越廣泛，越來越轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，從這個意義上講，對專用機床的研究具有重要的現(xiàn)實意義。本課題是針對某型號汽車變速箱箱體設計一臺臥式專用攻絲機床。所設計的機床需完成對箱體端面 6 個 M10-6H 孔的攻絲這一道工序。經(jīng)過設計計算完成了機床總體方案的確定，切削用量的計算，合理的選擇刀具，及著重設計計算專用機床的多軸箱，并校核傳動部件。繪制機床尺寸聯(lián)系圖，多軸箱裝配圖和多軸箱體加工圖。使設計的機床結(jié)構簡單、使用方便、效率高、質(zhì)量好。關鍵詞 ： 專用機床，通用部件，機床尺寸聯(lián)

2、系圖，攻絲，多軸箱1ABSTRACTWith thethe wave of modernization. In a variety of mechanical design andmanufacturing.Machine tools is more and more widely used,and more and more be into productivity. In this sense, of machine tools box. The machine is designed to be completed tapping 6 M10-6H of cutting paramete

3、rs, reasonable choice tool, emphasis on design and calculation the special machine of multi-axle, check transmission parts are Need to be done. And should be draft machine size relationship drawing, multi-axle assembly drawing and processingof multi-axis box drawing. Let the design of the machine st

4、ructure be simple, easy to use,，有的只用 1030s，潛力較大。 提高生產(chǎn)率的主要方法是改善機床布局，增加同時工作的刀具，減少加工余量，提高切削可靠性以及縮短輔助時間等。未來減少自動線的停車損失，可提高自動線的柔性，采用電子計算機進行自動線的管理。（2）擴大工業(yè)范圍?，F(xiàn)在專用機床及其自動線一般以不是完成一個工件的某幾道工序，而常常用于完成工件的全部加工工序。除過去完成平面銑削、鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲、鏜孔外，現(xiàn)在已擴大到能完成車削、仿形車削、磨削、拉削、精鏜以及非切削加工（如檢查、自動裝配、清洗、試驗以及打印分類等）工作。（3）提高加工精度。在專用機床及其自動線

5、上納入很多精加工工序，如進行 1 級孔的精鏜，保證孔的加工位置精度在 0.02mm 等。為了使自動線能穩(wěn)定地保證加工精度，已廣泛采用自動測量和自動補償技術，能做到調(diào)刀不停車。（4）提高自動化程度。專用機床本身是向全自動方向發(fā)展，越來越多的專用機床用于組成自動線。因此，重點需要解決工件夾壓自動化和裝卸自動化。（5）提高專用機床及其自動線的可調(diào)性。 這是以中小批量甚至單件生產(chǎn)為對象的，大多是采用數(shù)控技術來提高其可調(diào)性。例如，自動換刀和自動控制切削用量的專用機床及可自動更換多軸箱的專用機床。（6）創(chuàng)造超小型專用機床。為了適應儀表工業(yè)加工小型箱體的需要，應積極創(chuàng)制超小型專用機床。這種機床可由超小型氣、

6、液壓動力部件配置而成，體積小、效率高，并能達到高的加工精度。（7）發(fā)展專能專用機床及自動線。這種機床不要每次按具體對象專門設計，可以作為通用品種成批生產(chǎn)，用戶根據(jù)自己需要，配上刀具及工藝裝備，即可組成加工一定對象的高效機床。（8）除以上機械加工中的發(fā)展之外，專用機床的重要發(fā)展方向是非機械加工當中的自動檢測技術，它為專用機床擴大工業(yè)范圍、提高使用價值，增添了新的途徑。2總之，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國的專用機床專業(yè)正以豪邁的步伐向著世界先進水平邁進?？梢灶A期，隨著技術的不斷發(fā)展和人們的不懈努力，新型、完善的專用機床的投入和使用，將有力地推動全國人民去實現(xiàn)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學技術現(xiàn)代化，而專用機床技

7、術必將在新的世紀獲得更大的發(fā)展，以新的姿態(tài)矗立于新世紀的前沿。33 攻絲專用機床總體設計3.1 專用機床方案確定3.1.1被加工零件特點15mm， 6 個孔在 2 個圓上規(guī)律分布。被加工零件圖如圖3-1 所示。圖 3-1汽車變速箱箱體零件圖3.1.2機床布局確定工件底面為主要定位面。底面用2 個支承塊支撐，用圓柱銷和圓錐銷定位。裝夾4方便、平穩(wěn)，故可采用臥式機床。3.1.3工件定位基準的確定由于工件采用底面為定位面，根據(jù)該零件的特點，可采用一面兩孔定位。3.1.4夾壓表面及夾緊方式由于工件的加工面是箱體的前端面，又是屬于大批量生產(chǎn)，所以采用上頂面氣壓加緊。3.2 確定切削用量3.2.1選擇切削

8、用量由于攻絲孔徑只有 M10 一種，所以可以采用同樣的主軸和刀具使得所有刀具的每分鐘進給量相同。根據(jù)參考文獻 10 表 7-18 查得：高速鋼絲錐攻絲切削速度查機械加工工藝手冊得：M10的螺紋間距，攻絲主軸轉(zhuǎn)速，切削速度：（3-1 ） VDn10 250 10 37.8m / min滿足要求每分鐘進給量（3-2 ）式中主軸系統(tǒng)的進給量（） ；絲錐每分鐘自行引進量（） ；絲錐每分鐘轉(zhuǎn)速（） ；絲錐的螺距（）。 V fnf250 1.5 10 30.375m / min3.2.2確定 F.P.T（1）切削轉(zhuǎn)矩的計算根據(jù)文獻 2 表 6-20 查得：（3-3 ）式中工件螺距（）；5加工直徑（）。 T

9、195D1.4 P 1.51.41.58998.53N mmw195 101.5（2）切削力的計算（3-4 ）2T28998.53NF1799.706D10總切削力 F總6F6 1799.70610798.236N（3）切削功率的計算根據(jù)文獻 2 表 6-20 查得：（3-5 ）式中切削轉(zhuǎn)矩（）切削速度（）；加工直徑（）。Tv8998.53 7.8kWP9740100.239740 D總功率 P總6P 60.231.38kW考慮到功率損失，3.3 專用機床總體設計專用機床是由一系列的通用部件與特點的專用部件組成的。總體設計中包括繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計算

10、卡等。3.3.1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，表示一臺專用機床或自動線完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術要求、加工用定位基準、夾壓部位及被加工零件的材料、硬度、重量和本道工序加工前毛坯或半成品狀況的圖紙。因此，它是在原零件圖基礎上，突出本機床或自動線的加工內(nèi)容，加上必要的說明繪制成的。它是專用機床設計的主要依據(jù)，也是制造、使用、檢驗和調(diào)整機床的重要技術文件。圖上應表示出：被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機床設計有關的部位的結(jié)構形狀及尺6寸。尤其是當需要設置中間導向套時，應表示出零件內(nèi)部的肋、壁布置及有關結(jié)構的形狀及尺

11、寸。以便檢查工件、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。加工用定位基準、夾壓部位及夾壓方向。以便依此進行夾具的定位支承（包括輔助定位支承）、限位、夾緊、導向系統(tǒng)的設計。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换鶞剩１匾奈淖终f明。如被加工零件編號、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。（2）繪制被加工零件工序圖的注意事項為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要突出本機床的加工內(nèi)容。繪制時，應按一定比例，選擇足夠的視圖及剖視圖，突出加工部位（用粗實線），并把零件輪廓及與機床、夾具設計有關的部位（用細實線）表示清楚。凡本道工序保證的

12、尺寸、角度等，均應在尺寸數(shù)值下方畫粗實線標記。加工用定位基準、機械夾壓位置及方向、輔助支承均須使用規(guī)定的符號表示出來。加工部位的位置尺寸應由定位基準注起。為便于加工及檢查，尺寸應采用直角坐標系標注，而不采用極坐標系。但有時因所選定位基準與設計基準不重合, 則需對加工部位要求的位置尺寸精度進行分析換算。此外，應將零件圖上的不對稱位置尺寸公差應換算成對稱尺寸公差，其公差數(shù)值的決定要考慮兩方面，一是要能達到產(chǎn)品圖紙要求的精度，二是采用專用機床能夠加工出來。應注明零件加工對機床提出的某些特殊要求2。圖 3-2 即為本次設計臥式專用攻絲機床所要加工零件的工序圖：圖 3-2 被加工零件工序圖73.3.2加

13、工示意圖（1）加工示意圖的作用和內(nèi)容零件加工的工藝方案要通過加工示意圖反映出來。加工示意圖表示被加工零件在機床上的加工過程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機床各部件間的相對位置關系，機床的工作行程及工作循環(huán)等。因此，加工示意圖是專用機床設計的主要圖紙之一，在總體設計中占據(jù)重要地位。它是刀具、輔具、主軸箱、液壓電氣裝置設計及通用部件選擇的主要原始資料，也是整臺專用機床布局和性能的原始要求，同時還是調(diào)整機床、刀具及試車的依據(jù)。其內(nèi)容為：應反映機床的加工方法、加工條件及加工過程。根據(jù)加工部位特點及加工要求，決定刀具類型、數(shù)量、結(jié)構、尺寸（直徑和長度）。決定主軸的結(jié)構類型、規(guī)格尺寸及外伸長

14、度。選擇標準的或設計專用的接桿、浮動卡頭、導向裝置、攻絲靠模裝置、刀桿托架等，并決定它們的結(jié)構、參數(shù)及尺寸。標明主軸、接桿（卡頭） 、夾具（導向）與工件之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。根據(jù)機床要求的生產(chǎn)率及刀具、被加工零件材料特點等，合理確定并標注各主軸的切削用量。決定機床動力部件的工作行程及工作循環(huán)。（2）加工示意圖的畫法及注意事項加工示意圖的繪制順序是： 先按比例用細實線繪出工件加工部位和局部結(jié)構的展開圖，加工表面用粗實線畫。為簡化設計，相同加工部位的加工示意（指對同一規(guī)格的孔加工，所用刀具、導向、主軸、接桿等的規(guī)格尺寸、精度完全相同），允許只表示其中之一，亦即同一主軸箱上結(jié)構尺寸相同的主軸可

15、只畫一根。但必須在主軸上標注軸號（與工件孔號相對應） 。當軸數(shù)較多時，可縮小比例，用細實線畫出工件加工部位的外形簡圖，并在孔旁標注孔號，以便設計和調(diào)整機床。一般情況下，在加工示意圖上，主軸分布可不按真實距離繪制。當被加工孔間距很小或需設置徑向結(jié)構尺寸較大的導向裝置時，相鄰主軸必須嚴格按比例繪制，以便檢查相鄰主軸、刀具、輔具、導向是否干涉。主軸應從主軸箱端面畫起。刀具畫加工終了位置（攻絲加工則應畫開始位置）。標準的通用結(jié)構只畫外形輪廓，但須加注規(guī)格代號。對一些專用結(jié)構，為顯示其結(jié)構而必須剖視，并標注尺寸、精度及配合2。（3）刀具選擇根據(jù)攻絲孔的深度及直徑大小，并結(jié)合加工條件及要求，根據(jù)機械加工工

16、藝手冊，選擇的刀具為絲錐，其直徑為。絲錐的具體結(jié)構和尺寸如圖3-3 所示：8dd1lL圖 3-3絲錐外形圖圖中： d=10mm； d1=8mm； l=24mm；L=70mm。(4) 初定主軸型式、尺寸和外伸長度攻螺紋類主軸按支撐型式分兩種： 1）前后支撐均為圓錐滾子軸承主軸。 2）前后支撐均為推力球軸承和無內(nèi)環(huán)滾針軸承的主軸。本設計中，采用第一種前后支承均為圓錐滾子軸承主軸。攻螺紋圓錐滾子軸承主軸材料采用40Cr 鋼。根據(jù)文獻 2 表 3-5 （攻螺紋主軸直徑的確定）查得：(3-6)加工鑄鐵時 T=0.195DP式中 d 主軸直徑（ mm）T轉(zhuǎn)矩（ N m）D螺距大徑（ mm）P螺距（ mm）

17、 d6.24 10 8.9985319.1mm當螺紋為 M8，扭矩時，主軸直徑（與相近）再查表 4-2 （通用攻螺紋主軸系列參數(shù)及其型號標記） ， 確定主軸直徑：攻絲靠模規(guī)格代號： 2具體結(jié)構如圖 3-4 所示：d1/D120圖 3-4主軸外伸圖(5) 攻絲專用機床結(jié)構方案的確定通用機床加工螺紋的特點是主運動和進給運動之間保持嚴格的傳動比關系，即內(nèi)9聯(lián)系傳動。攻絲專用機床也不例外。根據(jù)實現(xiàn)內(nèi)聯(lián)系傳動系統(tǒng)所選用的機構不同，攻絲專用機床可以分為下列兩大類 :采用攻絲動力頭的攻絲專用機床當被加工零件的孔數(shù)量較多，深度不大，且全部為攻絲攻絲工序時，可采用攻絲動力頭。攻絲動力頭結(jié)構復雜。傳動誤差大，攻絲

18、卡頭不易完全補償，所以加工精度低。加工的螺孔精度一般低于3 級，因此未能得到廣泛的應用。采用攻絲靠模裝置的攻絲專用機床用攻絲靠模裝置加工內(nèi)螺紋的特點是，攻絲主軸系統(tǒng)的進給運動由攻絲靠模機構得到?？磕C構由靠模螺桿和靠模螺母組成，其螺距應等于被加工螺孔的螺距，當靠模螺桿沒轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，則帶動絲錐向前進給一個螺距，要求盡量接近。攻絲靠模應用于攻絲裝置中的情況如圖 3-5 所示。從圖中可見，電機傳動主軸通過靠模螺桿帶動絲錐回轉(zhuǎn)，靠模螺桿 5 通過攻絲接桿 6 與絲錐連接，攻絲接桿 6 是攻絲主軸靠模系統(tǒng)進給量與絲錐自行引進量的補償環(huán)節(jié)。圖 3-5攻螺紋裝置結(jié)構示意圖當主軸及靠模螺桿 5 正轉(zhuǎn)時，由于靠模

19、螺母 4 的作用，使靠模螺桿按螺母的螺距帶動絲錐進給，攻絲結(jié)束后，主軸反轉(zhuǎn)，絲錐退回。此種攻絲方法，靠?？梢越?jīng)磨制得到較準確的螺距，由于靠模桿帶動絲錐進給比較輕巧，再加上又有攻絲接桿補償攻絲主軸靠模系統(tǒng)與絲錐自行引進的進給差，則攻絲時可得到較高的精度（一般可加工出 2 級精度螺孔）。與攻絲動力頭比較，攻絲裝置除了具有結(jié)構簡單，制造成本較低的特點外，還由于每根靠模桿都各自具有自己的螺距數(shù)值，因此可用一個攻絲裝置方便地加工出不同尺寸規(guī)格的螺紋，且可各自選用合理的切削用量。所以，在本題中采用攻絲靠模裝置的攻絲專用機床。10（6）攻絲靠模裝置攻絲靠模裝置的原理是“自引法”攻絲。這種攻絲裝置的進給運動，

20、直接由靠模螺桿、螺母得到。常用的攻絲靠模裝置安其使用條件不同，分為、兩種。第類攻絲靠模（即 T0281）適用于單獨完成攻絲工序的攻絲裝置上，尤其在用于組成固定式攻絲裝置時，具有較好的敞開性，裝卸、調(diào)整都很方便、因此。常把靠模頭設計成一個加大了厚度的專用的多軸箱前蓋，并將它直接緊固在攻絲多軸箱的前端組成攻絲裝置。第類攻絲靠模（即 T0282）適用于組成活動攻絲模塊，并同鉆、攻復合多軸箱配合使用，以實現(xiàn)在一個多軸箱上和其它刀具配合，同時完成攻絲和其它工序的加工。由于本次設計的專用攻絲機床，屬于單獨完成一個工序，又是大批量生產(chǎn)，所以選用第類攻絲靠模裝置（ T0281 型）這類靠模裝置用于組成固定式攻

21、螺紋裝置時，有較好的敞開性，裝卸和調(diào)整較為方便。松開壓板后，整套靠模就可以很方便地從靠模頭前端抽出，利用攻螺紋卡頭上的調(diào)整螺母，能方便地調(diào)整絲錐的軸向位置。缺點是軸向尺寸很大。其具體結(jié)構如圖3-6 所示。動力由攻螺紋主軸通過雙鍵傳到攻螺紋靠模桿 1，再經(jīng)平鍵傳遞給攻螺紋卡頭 8 上的絲錐?？磕Ｂ菽?7 通過結(jié)合子 6 和彈簧 5 裝在套筒 2 內(nèi)，套筒由壓板 3 壓在靠模板上。攻螺紋時，靠模桿一邊轉(zhuǎn)動一邊向前移動，其進給量與絲錐進給量相同（兩者螺距制造得一樣）。壓板 3 的壓力調(diào)整要適當，只有這樣，當絲錐遇阻，阻力矩增大時，靠模螺母才能隨套筒 2 一起打滑并與靠模桿同步回轉(zhuǎn)而使進給停止，避免損

22、壞絲錐和傳動件。考慮到在制造靠模螺母和絲錐時不可能把他們的螺示的攻螺紋卡頭和攻螺紋靠模套筒 2 內(nèi)均裝有壓力彈簧 5，使芯桿 1 和靠模干 1 在需要時能作微量的軸向竄動以補償他們之間的螺距誤差。（7）選擇攻絲卡頭攻絲卡頭用于連接絲錐和攻絲主軸（或靠模裝置），其主要作用是：保證絲錐與被加工的螺紋底孔自動對中，并保證絲錐順利引進。補償絲錐每分鐘引進量與攻絲主軸（或靠模裝置）每分鐘進給量之差值，保證絲錐引進與攻絲裝置進給同步。因此，要求攻絲卡頭有很好的定心性及補償靈活性，徑向尺寸應較小，以適應中心距小的螺孔加工。其具體結(jié)構如圖3-7 所示。1-靠模桿 2- 套筒 3- 壓板 4- 襯套 5- 彈簧

23、6-結(jié)合子 7- 靠模螺母 8- 攻螺紋卡頭11圖 3-6 T0281 型攻螺紋靠模裝置1卡頭芯桿2 銷3 罩套4 卡頭體5 壓力彈簧圖 3-7攻螺紋卡頭（8）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，動力部件從原始位置開始運動到加工終了位置，又返回到原位的動作過程。圖 3-8工作循環(huán)圖工作進給長度的確定式中：工作進給長度切入長度加工長度切出長度切入長度一般為 510mm，取 8mm。 切出長度為 0。=15+8=23mm快速引進長度確定快速引進是指動力部件把刀具送到工作進給位置，其長度由具體情況確定。本工序選取快速引進長度為77mm。動力部件總行程的確定動力部件總行程為快退行

24、程和前后備量之和。 總行程為 400mm，前備量為 40mm，后備量為 260mm。3.3.3機床聯(lián)系尺寸圖（1）聯(lián)系尺寸圖的作用及內(nèi)容一般來說，專用機床是由標準的通用部件動力滑臺、動力箱、各種工藝切削頭、側(cè)底座、立柱、立柱底座及中間底座加上專用部件主軸箱、輔具系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運動關系，以檢驗機床各部件的相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工12要求，通用部件的選擇是否合適，并為進一步開展主軸箱、夾具等專用部件、零件的設計提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡化的機床總圖，它表示機床的配置型式及總體布局。聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)

25、容如下： 以適當數(shù)量的視圖（一般為主、左、右視圖）按同一比例畫出機床各主要組成部件的外形輪廓及相對位置，表明機床的配置型式及總體布局，主視圖的選擇應與機床實際加工狀態(tài)一致。 圖上應盡量減少不必要的線條及尺寸，但反映各部件的聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運動部件的極限位置及行程尺寸，必須完整齊全。各部件的詳細結(jié)構不必畫出，留在具體設計部件時完成。 為便于部件設計，聯(lián)系尺寸圖上應標注通用部件的規(guī)格代號、電動機型號、功率及轉(zhuǎn)速，并注明機床部件的分組情況及總行程 2。（2）選擇動力箱確定攻絲電機功率時，應考慮到絲錐鈍化的影響，一般按計算功率的倍選取。根據(jù)前面計算功率，即，且考慮到攻絲時對轉(zhuǎn)速要求較

26、低，如果選用的電動機轉(zhuǎn)速過高，將導致傳動比較大，使機床結(jié)構龐大，不利于成本的降低，一般采用同步轉(zhuǎn)速為左右的電動機。根據(jù)專用機床設計簡明手冊表 5-38 選用動力箱型號為，電動機型號為，電動機的功率為，（為電動機安裝端面至罩殼后面間的軸向長度） 。根據(jù)前面計算的行程及總切削力，選擇動力滑臺為型，行程為，臺面寬度，臺面長度，最大進給力，工進速度，快速移動速度。根據(jù)型動力滑臺，選擇滑臺側(cè)底座為型，二級進給及壓力繼電器型號為，導軌防護裝置型號為。（3）機床裝料高度機床裝料高度是指機床上工件的定位基準面到地面的垂直距離。為提高通用部件及支承部件的剛度并考慮自動線設計時中間底座內(nèi)要安裝夾具輸送裝置、冷卻排

27、屑裝置，新頒布的專用機床標準推薦裝料高度，與國際標準一致。在現(xiàn)階段設計專用機床時，裝料高度可根據(jù)具體情況在之間選取。由于受工件最低孔位置、多軸箱最低主軸高度和所選通用部件、中間底座等尺寸的限制（底座上平面到液壓滑臺平面高度為，中間底座高度為） ，所依本設計的機床裝料高度。（4）中間底座輪廓尺寸中間底座的輪廓尺寸要滿足夾具在其上面安裝連接的需要。根據(jù)選定的動力箱滑臺、側(cè)底座等標準的位置關系，并考慮到毛坯誤差和裝配偏移，中間底座支承夾具底座的空余邊緣尺寸，算出的長度應圓整，并按優(yōu)選數(shù)系選用。攻絲時需要使用冷卻液，13應使空余邊緣尺寸不小于。中間底座長度方向尺寸可按下式確定：L (L1 2L2 L3

28、 ) 2(l1 l 2 l 3 )（3-7 ）式中加工終了位置，主軸箱端面至工件端面間的距離，本設計中；主軸箱厚度，本設計；工件沿機床長度方向的尺寸，本設計；加工終了位置，機床長度方向上主軸箱超出動力滑臺的長度，本設計；加工終了位置，滑臺前端面至滑座前端面的距離，對于通用的標準動力滑臺，尺寸的最大范圍為。本設計；滑座前端面至側(cè)底座前端面的距離，本設計。 L (L1 2L2L3 ) 2(l 1l 2 l3 )(328.52325371)2(2560110)根據(jù)，查文獻 10 表 7-10 （中間底座主要尺寸）：選定中間底座長為又根據(jù)被加工零件的寬度為，以及其他聯(lián)系尺寸，選定中間底座寬度為。中間底

29、座的長寬為。（5）確定多軸箱輪廓尺寸標準通用多軸箱的厚度是一定的，臥式為。因此，確定多軸箱尺寸，主要是確定多軸箱寬度和高度及最低主軸高度。如圖 3-9 所示，被加工零件輪廓以點劃線、多軸箱輪廓用粗實線表示。多軸箱寬度、高度的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關，可按下式確定：（3-8 ）（3-9 ）式中工件在寬度方向相距最遠的兩孔距離（）。最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（）。工件在高度方向相距最遠的兩孔距離（）。最低主軸高度（）。14圖 3-9多軸箱輪廓尺寸確定為保證多軸箱有排布齒輪的足夠空間，推薦，取。主軸箱最低主軸高度須考慮到與工件最低孔位置（） 、機床裝料高度（） 、滑臺滑座總高（）、側(cè)底

30、座高度（）等尺寸之間的關系而確定。對于臥式專用機床，要保證潤滑油不致從主軸襯套處泄露，通常推薦：33.94925(0.5320560)取 Bb2b194.792 100294.79mmHhh1b1199.4285100384.42mm15根據(jù)上述計算值，按多軸箱輪廓尺寸系列標準，最后確定多軸箱輪廓尺寸為（6）機床聯(lián)系尺寸圖繪制注意事項畫主視圖時，主視圖的圖形布置應與實際機床工作布置一致，并選擇合適比例。為便于機床的調(diào)整和維修，滑座與側(cè)底座之間需加厚的調(diào)整墊。機床各主要組成部件的輪廓尺寸及相關聯(lián)系尺寸必須標注的完整、恰當，應使機床在長、寬、高三個方向的尺寸鏈封閉。應注明工件、夾具、動力部件、中間

31、底座對稱中心線間的位置關系。應注明電動機的型號、功率、轉(zhuǎn)速及所選標準通用部件的型號規(guī)格和其主要輪廓尺寸，并對組成機床的所有部件進行分組編號，作為部件和零件設計的原始依據(jù)2。3.3.4機床生產(chǎn)率計算卡根據(jù)選定的機床工作循環(huán)所要求的工作行程長度、切削用量、動力部件的快進及工進速度等，就可以計算機床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計算卡，用以反映機床的加工過程，完成每一動作所需的時間、切削用量、機床生產(chǎn)率及機床的負荷率等。它是用戶驗收機床生產(chǎn)效率的重要依據(jù)。（1）理想生產(chǎn)率理想生產(chǎn)率（單位為件） ，可按下式計算：單t切t輔 （L1L2t停）（ L快進L快退t移t裝、卸）（ 3-12 ）Tv f 1v f 2v

32、fk式中、分別為刀具第、第工作進給行程長度（）；、分別為刀具第、第工作進給速度（） ；當加工沉孔、 止口、锪窩、倒角、光整表面時， 動力滑臺在死擋鐵上的停留時間，通常指刀具在加工終了時無進給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)所需的時間（）；、分別為動力部件快進、快退行程長度（） ；動力部件快速行程速度。采用機械動力部件取，液壓動力部件??；直線移動或回轉(zhuǎn)工作臺進行一次工位轉(zhuǎn)換的時間，一般可??；工件裝、卸（包括定位、夾壓及清除鐵屑等）時間，它取決于工件重量大小、裝卸的方便性及工人的熟練程度。 根據(jù)各類專用機床的統(tǒng)計，一般取。16 T單t 切L1L 2t停L快進L快退t裝卸mint輔vf 2v fkt 移v f 1230

33、.04771000.1137580000.0610.040.0220.111.223 min件 h機床實際生產(chǎn)率滿足理想生產(chǎn)率要求。（3）機床負荷率當時，機床負荷率為二者之比。即（ 3-13 ）根據(jù)專用機床的使用經(jīng)驗，適宜的機床負荷率為。該負荷率滿足要求。（4）生產(chǎn)率計算卡編制生產(chǎn)率計算卡如下表：表 3-1專用機床成產(chǎn)率計算卡圖號毛坯種類鑄件被加工零件名稱變速箱殼體毛坯重量材料HT200硬 度180220HBS工 序 名稱右端面鉆孔工 序 號序號工步名加工零加 工加工工作切 削 速轉(zhuǎn)進 給進 給工時 (min)稱件數(shù)直徑長度行程度速量速度機 加 工輔助時共計（ mm（ m（ m（ mmi(rm

34、i(mm(mm時間間）m）m）n）n)r)min)1裝卸工111件2滑臺快7780000.00960.10.1096進3多軸箱237.82501.53750.0610.040.101工進4滑臺快10080000.01250.0125退17總計1.223備注裝卸工件時間取決于操作者的熟練程度，單件工時1.223本機床計算時取1min 機床生產(chǎn)率機床生產(chǎn)率49.06 件小時機床負荷率86.7%184. 多軸箱設計多軸箱傳動系統(tǒng)設計，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，設計傳動鏈，把驅(qū)動軸與各主軸連接起來，使各主軸獲得預定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。4.1 對多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求（1）在保證

35、主軸的強度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少。因此，應盡量用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。當中心距不符合標準時，可采用變位齒輪或略微改動傳動比的方法解決。(2) 盡量不用主軸帶動主軸的方案，以免增加主軸負荷，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荷較小、加工精度要求不高時，可用一根強度較高的主軸帶動1 2 根主軸的傳動方案。(3) 為使結(jié)構緊湊，主軸箱內(nèi)齒輪副的傳動比一般要大于12（最佳傳動比為1 11.5 ），后蓋內(nèi)齒輪傳動比允許取至13 13.5 ；盡量避免用升速傳動。當驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速較低時，允許先升速后再降一些，使

36、傳動鏈前面的軸、齒輪轉(zhuǎn)速較小，結(jié)構緊湊，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。(4) 用于粗加工主軸上的齒輪，應盡可能設置在第排，以減少主軸的扭曲變形；精加工主軸上的齒輪，應設置在第排，以減少主軸的彎曲變形。(5) 多軸箱內(nèi)具有粗精加工主軸時，最好從動力箱驅(qū)動軸齒輪傳動開始，就分兩條加工路線，以免影響加工路線。(6) 驅(qū)動軸直接帶動的傳動軸數(shù)不能超過兩根，以免給裝配帶來困難2。4.2 確定各軸上齒輪的齒數(shù)及模數(shù)本次設計中，各主軸轉(zhuǎn)速：n1n2n3n4n5n6250r / min ，主軸直徑：。19圖 4-1 多軸箱傳動樹形圖傳動系

37、統(tǒng)設計時，湊配齒輪需要用到齒輪傳動的一些基本公式，這些公式如下：u = =(4-1)A = =(4-2)(4-3)(4-4)z從 =2A z從 =2A=2Au(4-5)m（n主（ ） m 1+um 1+n從從2A 主2 A2 Am(4-6)zzn從 ） 1 umm（1n主式中u嚙合齒輪副傳動比；S嚙合齒輪副齒數(shù)和；z、z分別為主動和從動齒輪齒數(shù)；n、n分別為主動和從動齒輪轉(zhuǎn)速，單位為rmin ；20A齒輪嚙合中心距，單位為mm；m 齒輪模數(shù)（1）驅(qū)動軸 0 傳動軸 7 的齒輪參數(shù)計算設計：驅(qū)動軸上齒輪參數(shù)規(guī)定為： ，。取，并由圖 4-1 量得。同時，驅(qū)動軸0 傳動軸 8 的齒輪參數(shù)計算設計：，

38、并由圖 4-1 量得同時，傳動軸7 手柄軸 11 的齒輪參數(shù)計算設計：，并由圖 4-1 量得得出：；，；，。（2）傳動軸 7 傳動軸 10 的齒輪參數(shù)計算設計：由圖 4-1 量得，令 , 。得出：；，；。（3）傳動軸 8 傳動軸 9 的齒輪參數(shù)計算設計：由圖 4-1 量得，令 , 。21得出：；，；。（4）傳動軸 10 主軸 1、2 的齒輪參數(shù)計算設計：由圖 4-1 量得，令 , 。（與很接近）得出：；，；。（5）傳動軸 9 主軸 3、 4、5、6 的齒輪參數(shù)計算設計：由圖 4-1 量得，令 , 。（與很接近）得出：；，； n3n4 n5 n6 258.61r / min 。（6）手柄軸 11

39、 油泵軸 12 的齒輪參數(shù)計算設計：ZIR12-2 葉片液壓泵參數(shù)：，；B-ZIR12-2 葉片液壓泵參數(shù)：，。本設計選用 B-ZIR12-2 葉片液壓泵, 。由圖 4-1 量得。油泵軸轉(zhuǎn)速一般為符合要求。得出：；，；。4.3 潤滑油泵的安置油泵軸的位置要盡可能靠近油池，離油面高度不大于400500 毫米；油泵軸的轉(zhuǎn)速，須根據(jù)工作條件而定，主軸數(shù)目多，油泵轉(zhuǎn)速應選的高些。當箱體寬度大于800毫米，主軸數(shù)多于30 根時，最好采用兩個油泵，以保證充分潤滑。22本主軸箱內(nèi)采用了一個 B-ZIR12-2 葉片液壓泵，其推薦轉(zhuǎn)速，為了便于維修，油泵齒輪布置在了第一排。本設計中油泵軸12 轉(zhuǎn)速為。4.4

40、手柄軸的安置多軸箱一般設手柄軸，用于對刀、調(diào)整、或裝配檢修時檢查主軸精度。手柄軸轉(zhuǎn)速盡量高些，其周圍應有較大空間。本設計中手柄軸11 的轉(zhuǎn)速為。4.5 攻螺紋行程的控制攻螺紋行程控制機構是專用機床的一個通用組件，用于控制攻螺紋工作循環(huán)。常用的有回轉(zhuǎn)式或直線式兩種形式。由于本設計中是屬于多軸攻螺紋，所以采用回轉(zhuǎn)式攻螺紋行程控制機構，如圖4-2 。回轉(zhuǎn)式攻螺紋行程控制機構可以設置在多軸箱的左側(cè)或右側(cè)。其工作原理是：攻螺紋主軸作正向切削回轉(zhuǎn)時， 通過齒輪和傳動， 使蝸桿傳動蝸輪引帶動擋鐵盤 43 回轉(zhuǎn)。當絲錐攻到全深時，盤 43 相應地轉(zhuǎn)過一定的角度，盤 43 上的擋鐵壓下反向行程開關，攻螺紋電機反

41、轉(zhuǎn)，即絲錐反轉(zhuǎn)退回至原位，盤 43 上原位擋鐵重新壓下原位開關，使電動機及主軸停轉(zhuǎn)，至此一個攻螺紋循環(huán)結(jié)束。若原位或反向開關失靈，互鎖擋鐵隨即壓下互鎖開關（越位保護開關） ，使攻螺紋電動機斷電，實現(xiàn)超越極限保護。攻絲主軸與擋鐵盤之間按一定傳動比傳動：(4-7)圖 4-2 T7941 回轉(zhuǎn)式行程控制機構根據(jù) T7941 攻絲行程控制機構上限位開關和擋鐵的布置關系， 在完成一個攻絲行程（亦即主軸回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)）時，擋鐵盤回轉(zhuǎn)（相當于擋鐵盤回轉(zhuǎn)） ，蝸輪副的傳動比為 1:24 ，主軸至蝸輪（或擋鐵盤）之間的傳動鏈按下式計算：Z1Z31(4-8)n攻Z40.33 0.83Z224本設計中，攻絲行程，絲錐螺距，主軸 4 上的齒輪直接與蝸桿軸 13 上的齒輪傳動。其中23又令擋鐵盤回轉(zhuǎn)角度為200，即m( Z4 Z13 )3 (20 23)中心距 A64.5mm22得出蝸桿