用鏜床加工紡織機(jī)械托角孔的工裝設(shè)計(jì)鏜床上加工托腳工件的Φ34H9的孔的組合鏜床設(shè)計(jì)機(jī)械CAD圖紙VIP

1、摘 要該篇論文為鏜床上加工托腳工件的34H9的孔的組合鏜床設(shè)計(jì)。鏜床是主要用鏜刀對(duì)工件已有的預(yù)制孔進(jìn)行鏜削的機(jī)床。通常以鏜刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鏜刀或工件的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它主要是用于加工高精度孔或一次定位完成多個(gè)孔的精加工，此外還可以從事與孔精加工有關(guān)的其他加工面的加工。使用不同的刀具和附件還可進(jìn)行鉆削、銑削、切削，其加工精度和表面質(zhì)量要高于鉆床。鏜床是大型箱體零件加工的主要設(shè)備，也可加工螺紋及外圓和端面等。以加工有預(yù)制孔工件為代表的孔鏜削，是金屬切削加工中最重要的內(nèi)容之一。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書主要包括了組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)工藝方案設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、部件設(shè)計(jì)等幾方面加以論述。關(guān)鍵詞：托腳孔； 組合鏜床；

2、 加工工藝ABSTRACT Gearbox combination boring lathe design this paper into 6 hole boring spindle box. Boring machine is mainly used for boring prefabricated holes on the workpiece has been the boring machine. Usually, boring cutter rotating main movement, the workpiece moving boring or for feed motion. I

3、t is mainly used for finishing machining high precision hole or a location to complete a plurality of holes, in addition to engage with the hole machining processing and other related processing surface.Different tools and accessories used can also be drilling, milling, cutting, the machining precis

4、ion and surface quality than that of drilling machine. Boring machine is the main equipment of large body parts processing. Can also be processed the thread and the outer circle and end. Long hole boring to box part coaxial holes as the representative of the cut, is one of the most important content

5、 in the metal cutting. Although there are still using boring mode, guide sleeve, desktop milling and boring machine after the columns support the long boring bar or artificial alignment workpiece rotation of 180 DEG, examples of long hole boring. But in recent years, on the one hand because of the e

6、xtensive use of CNC milling machine and machining center, precision of the coordinate positioning rotary precision and working table of horizontal boring and milling machine has been greatly improved. From the machine tool structure enable the rotary table 180 ° from the positioning of the turn

7、-around boring, become almost the only method in the machine tool on the long hole boring. This design instruction booklet mainly includes overall design process of machine tool, and discusses the aspects of design, process scheme for the overall design, component design.Key words: spindle box; comb

8、ination machine; processing technology 目 錄摘 要IIABSTRACTIII1 緒論12 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)12.1 零件圖分析12.1.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功用12.1.2 托腳的主要技術(shù)要求22.2 組合機(jī)床工藝方案的制定22.2.1 工藝基面的分析32.2.2 加工工藝的分析3加工余量的確定42.2.4 組合機(jī)床切削用量的選擇42.3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)52.3.1 被加工零件工序圖52.3.2 加工示意圖62.3.3 動(dòng)力部件的選擇82.3.4 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的繪制102.4 多軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)123 裝置的確定153.1 定主軸的類型及鏜桿的確定

9、154 組合機(jī)床生產(chǎn)率的計(jì)算164.1 機(jī)床生產(chǎn)率的計(jì)算16致 謝18參考文獻(xiàn)191 緒論一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱是制造業(yè)，它的發(fā)展水平是該國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科技水平、生活水準(zhǔn)和國(guó)防實(shí)力的標(biāo)志，而制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造水平主要取決于機(jī)械制造裝備金屬切削機(jī)床的先進(jìn)程度。組合機(jī)床作為金屬切削機(jī)床的生力軍，是以通用部件為基礎(chǔ)配備，加上少量專用部件組成的一種專用高效自動(dòng)化設(shè)備，它具有設(shè)計(jì)制造投資少、周期短、加工精度穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)效益高、改裝方便等優(yōu)點(diǎn)。在機(jī)械加工工業(yè)機(jī)械產(chǎn)品大批量生產(chǎn)中，組合機(jī)床已得到廣泛運(yùn)用。像一些比較復(fù)雜的殼體類零件，加工工藝復(fù)雜、定位夾緊困難，要提高其生產(chǎn)效率和加工精度，

10、單憑普通的機(jī)床是很難辦到的，而在用普通機(jī)床加工復(fù)雜工件的過(guò)程中，對(duì)操作者的技術(shù)也提了較高的要求，這就迫切的要求生產(chǎn)一定數(shù)量的組合機(jī)床。這樣不但可以提高零件的加工精度和生產(chǎn)率，還有成本低、生產(chǎn)周期短的特點(diǎn)，適合我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平、教育水平和生產(chǎn)力水平，更能夠在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中為公司獲得更多利潤(rùn)、提高公司核心競(jìng)爭(zhēng)力?，F(xiàn)代組合機(jī)床和自動(dòng)線作為機(jī)電一體化的一部分，它是控制、驅(qū)動(dòng)、測(cè)量、監(jiān)控、刀具和機(jī)械組件等技術(shù)的綜合反映。組合機(jī)床及其自動(dòng)線的技術(shù)性能和綜合自動(dòng)化水平也在很大的程度上決定了機(jī)械生產(chǎn)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、質(zhì)量和公司生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu)，也在很大程度上決定了公司產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，所以對(duì)組合機(jī)床的設(shè)計(jì)研究具有十分

11、重要的意義。近年來(lái)，這些技術(shù)已有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，作為組合機(jī)床主要用戶的汽車和內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)也有了很大的改變，產(chǎn)品市場(chǎng)壽命不斷縮短，品種日益增多，而且質(zhì)量不斷提高。這些因素都有力地推動(dòng)和激勵(lì)了組合機(jī)床和自動(dòng)線技術(shù)的不斷發(fā)展，目前組合機(jī)床的研制正在向高效、高精度、高自動(dòng)化的柔性化方向發(fā)展。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件的形狀及加工工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件組成的專業(yè)機(jī)床，它能夠?qū)σ环N或多種零件進(jìn)行多刀、多軸、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、磨削及滾壓等多道工序，生產(chǎn)效率高，加工精度高。2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)2.1 零件圖分析對(duì)零件圖進(jìn)行分析可以熟悉

12、產(chǎn)品的性能及用途、工作條件等，從而成為各項(xiàng)技術(shù)要求制定的依據(jù)，找出主要的技術(shù)要求和關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。這次設(shè)計(jì)要是用鏜床加工紡織機(jī)械托角孔。2.1.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功用托腳是紡織機(jī)械的主要部件，它的主要作用是支承連接紡織機(jī)械各部件，是典型的紡織機(jī)械上的零件。如圖2-1所示為托腳零件圖，需要鏜34H9的孔。 圖2-1 托腳零件圖2.1.2 托腳的主要技術(shù)要求1、零件材料為HT150，毛坯采用金屬模精密鑄造，拔模斜度以及圓角均采用通用標(biāo)準(zhǔn)。在毛坯加工之前需進(jìn)行熱處理工序，采用消除內(nèi)應(yīng)力退火，即人工時(shí)效處理。2、合理選用粗精基準(zhǔn)對(duì)零件進(jìn)行機(jī)加工，工藝路線定為：第一次粗鏜33第二次粗鏜33.5第一次精鏜

13、34第二次精鏜34H7。2.2 組合機(jī)床工藝方案的制定制定組合機(jī)床工藝方案是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最重要的步驟之一。工藝方案制定的正確與否、合理與否，將決定機(jī)床能否達(dá)到“重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、效率高、質(zhì)量好”的要求。3為了使機(jī)床方案制定的合理、先進(jìn)，必須密切聯(lián)系實(shí)際，總結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，全面了解被加工零件的加工情況和影響機(jī)床方案制定的因素。影響機(jī)床工藝方案制定的主要因素有：1）加工的工序和加工精度的要求 被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的工序和加工精度，是制定機(jī)床工藝方案的主要依據(jù)。制定工藝方案時(shí)，首先需要全面分析工件的加工精度及技術(shù)要求，了解現(xiàn)場(chǎng)加工工藝及保證精度的有效措施。圖示加工的工序是

14、對(duì)雙面共6個(gè)孔的加工，精度要求兩對(duì)孔公共軸線的不同軸度小于0.04mm，軸線與軸線間的平行度不低于0.015/100mm。2）被加工零件的特點(diǎn)如被加工零件的材料及硬度、加工部位的結(jié)構(gòu)形式、工件的剛性、工藝基面等，對(duì)于機(jī)床工藝方案的制定都有重要的影響。該零件是典型紡織機(jī)械類零件，材料HT150。在加工孔之前，工件需經(jīng)過(guò)銑工藝基準(zhǔn)面、銑端面、加工定位孔等。因工件有無(wú)適當(dāng)?shù)墓に嚮嬉彩枪に嚪桨钢朴喌闹匾蛩亍?.2.1 工藝基面的分析選擇工藝基面和夾壓部位是制定工藝方案極其重要的問(wèn)題。工藝基面選擇的正確，將能實(shí)現(xiàn)最大限度的工序集中，從而減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，也是保證加工精度的重要條件。結(jié)合該的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及箱體

15、零件在組合機(jī)床上典型的定位方式，采用“一面兩銷”定位?！耙幻鎯射N”的定位方法有如下特點(diǎn)：3（1）“一面兩銷”的定位方法很簡(jiǎn)便的消除工件的六個(gè)自由度，使工件獲得 穩(wěn)定的固定位置。（2）“一面兩銷”的定位方法，有同時(shí)加工五個(gè)面的可能。既能高度的集中加工工序，又有利于提高各面上孔的位置精度。（3）“一面兩銷”的定位方法可以作為從粗加工到精加工的全部工序加工的基準(zhǔn)，使整個(gè)工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)統(tǒng)一。（4）“一面兩銷”的定位方法使夾緊方便，夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。容易使夾緊力對(duì)準(zhǔn)支承，消除夾緊力引起工件變形對(duì)加工精度的影響?！耙幻鎯射N”的定位方法易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化定位，并有利于防止切屑落入基面。在選擇工藝基面的同時(shí)要相應(yīng)的

16、決定夾壓位置。因?yàn)樗鼘?duì)定位的可靠，工件的穩(wěn)定以及保證加工精度都有直接的影響。確定夾壓位置時(shí)應(yīng)注意如下的問(wèn)題：（1）保證工件夾壓后定位穩(wěn)定。組合機(jī)床是按集中工序組成的。常常是多軸、多面同時(shí)加工，切削負(fù)荷重。為了使工件在加工過(guò)程中不產(chǎn)生位移和振動(dòng)，必須將工件牢固的夾住，并具有足夠的夾壓剛度。（2）夾壓點(diǎn)應(yīng)避免放在工件加工部位的上方，力求使其靠近箱體的筋或壁，以減少夾壓變形而影響加工精度。（3）對(duì)剛性差的工件，力求使夾壓點(diǎn)對(duì)著定位支承點(diǎn)。2.2.2 加工工藝的分析分析被加工零件的工藝，亦是制定工藝方案極其重要的問(wèn)題，我們要認(rèn)真地分析被加工零件加工工藝的需要和組合機(jī)床完成工藝的可能，正確的確定組合機(jī)床

17、的加工方案。當(dāng)被加工孔直徑在40mm以上時(shí)，組合機(jī)床上多采用鏜削方法加工。但當(dāng)被加工孔較短，直徑雖在40mm以下，甚至直徑為10mm左右的孔，亦可采用鏜削的方法加工。組合機(jī)床上鏜孔可達(dá)IT6IT7級(jí)精度，表面粗糙度在1.6左右，孔間的位置精度可達(dá)0.0250.05mm , 若用一根鏜桿鏜削幾層同心孔系時(shí)，孔的不同軸度可以保證在0.0150.02mm范圍內(nèi)，若分別由兩根鏜桿從兩端加工時(shí)，孔的不同軸度可以達(dá)到0.030.05mm。組合機(jī)床鏜孔分別采用導(dǎo)向加工和不導(dǎo)向的剛性主軸兩種加工。大直徑深孔，多采用剛性主軸加工。一些中等直徑單層或多層孔，一般都采用導(dǎo)向加工。該零件鏜組合機(jī)床就是采用的非導(dǎo)向加工

18、。2.2.3加工余量的確定為了使加工過(guò)程能正常地進(jìn)行，可靠的保證加工精度，還必須合理的確定工序間的余量。組合機(jī)床上進(jìn)行孔加工及制訂工藝方案劃分工序余量時(shí)，要注意以下的問(wèn)題：粗鏜時(shí)，考慮工件的冷硬層、鑄孔的鑄造黑皮和鑄造偏心。粗鏜余量（直徑上）一般不得小于67mm。在工件經(jīng)過(guò)重新安裝、定位誤差較大時(shí)，余量應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增大。當(dāng)工件不經(jīng)過(guò)重新安裝，而在一次安裝下進(jìn)行半精和精加工，則最后精加工的余量就可以減小。但精鏜孔（12級(jí)）直徑上余量一般不應(yīng)超過(guò)0.40.5mm。在確定鏜孔機(jī)床余量時(shí)，還需要注意到加工余量對(duì)鏜桿直徑的影響。尤其是在工件需要讓刀以便通過(guò)刀具時(shí)，由于加工余量和工件讓刀量的影響，往往要減小鏜

19、桿直徑。表2-1粗鏜加工的加工余量（基孔制7級(jí)精度）被加工粗 鏜（mm）精鏜（mm）孔直徑第一次第二次第一次精度343333.53434H92.2.4 組合機(jī)床切削用量的選擇組合機(jī)床的正常工作與合理的選用切削用量，即確定合理的切削速度和工作進(jìn)給量，有很多關(guān)系。切削用量選的適當(dāng)，能使組合機(jī)床有最少的停車損失，最高的生產(chǎn)效率，最長(zhǎng)的刀具壽命和最好的加工質(zhì)量，也就是多快好省的進(jìn)行生產(chǎn)。組合機(jī)床大多為多刀加工，而且常常是多種刀具同時(shí)加工，因此在選擇切削用量時(shí)應(yīng)注意下列問(wèn)題：（1）切削用量的選擇要盡可能達(dá)到合理的利用所有刀具，充分發(fā)揮其性能。因在組合機(jī)床的動(dòng)力頭上往往同時(shí)有多把或多種刀具，其切削用量各有

20、特點(diǎn)。但組合機(jī)床上動(dòng)力頭的每分鐘進(jìn)給量是一樣的。一般是用拼湊的方法使各種刀具能有較合理的切削用量，就是按各類刀具選擇較合理的轉(zhuǎn)速及每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，然后進(jìn)行調(diào)整，使各種刀具的每分鐘進(jìn)給量一致，即使其轉(zhuǎn)數(shù)和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量的乘積相等。（2）復(fù)合刀具切削用量選擇的特點(diǎn)：進(jìn)給量按復(fù)合刀具最小直徑選擇，切削速度按復(fù)合刀具最大直徑選擇。表2-3 本次加工的切削用量選擇被加工孔直徑切削速度主軸轉(zhuǎn)速每轉(zhuǎn)進(jìn)給量動(dòng)力頭進(jìn)給（mm）m/minr/minmm/rmm/min345.6860.30.6237（3）在選擇切削用量時(shí)，應(yīng)注意工件生產(chǎn)批量的影響。在生產(chǎn)率要求不高時(shí)，就沒必要把切削用量選得很高，以免增加刀具的損耗。在大批

21、大量生產(chǎn)中，組合機(jī)床需要有很高的生產(chǎn)率，只需提高那些“限制性”工序刀具的切削用量。對(duì)于非限制性工序刀具的切削用量仍然應(yīng)該采用比較低的。（4）在選擇切削用量時(shí)，還必須考慮通用部件的性能。如所選的每分鐘進(jìn)給量一般要高于動(dòng)力頭允許的最小進(jìn)給量，這在采用液壓驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力頭時(shí)更為重要。因?yàn)槿暨x取的進(jìn)給量低于動(dòng)力頭允許的最小值，機(jī)床就不能正常工作。總之，我們必須從實(shí)際出發(fā)，首先根據(jù)加工精度、加工材料、工作條件和技術(shù)要求來(lái)進(jìn)行分析，按照經(jīng)濟(jì)的滿足加工要求的原則合理的選擇切削用量。2.3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)，就是針對(duì)具體的被加工零件，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。2.3.1

22、被加工零件工序圖被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺(tái)機(jī)床上或一條自動(dòng)線上完成的工藝內(nèi)容、加工部位的尺寸及精度、技術(shù)要求、加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位、以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前毛坯情況的圖紙。它是在原有的工件圖基礎(chǔ)上，以突出本機(jī)床或自動(dòng)線加工內(nèi)容，加上必要的說(shuō)明繪制的4。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造使用時(shí)調(diào)整機(jī)床、檢查精度的重要技術(shù)文件。其中包括：（1）被加工零件的形狀，尤其是要設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí)，工件內(nèi)部筋的布置和尺寸。（2）加工用基面和夾壓的方向及位置，以便進(jìn)行夾具的支承、定位及夾壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。（3）加工表面的尺寸、精度、材料、光潔度、位置尺寸及精度和技術(shù)條件。

23、（4）被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及被加工部位的余量。 圖2.2 加工工序圖加工部位的基本尺寸按切削加工余量及本道工序的余量確定，精鏜可以達(dá)到IT7。根據(jù)孔的加工精度要求，可以算出本工序加工保證的尺寸公差，計(jì)算記過(guò)要保證準(zhǔn)確無(wú)誤。5經(jīng)計(jì)算工序尺寸精度是34±0.062mm2.3.2 加工示意圖加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要圖紙之一，在組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)中占有重要地位。是設(shè)計(jì)刀具、夾具、主軸箱和選擇動(dòng)力部件的主要資料，也是調(diào)整機(jī)床和刀具的重要依據(jù)。加工示意圖要能夠反映機(jī)床的加工過(guò)程和加工方法，并能決定浮動(dòng)卡頭或接桿的尺寸、鏜桿長(zhǎng)度、刀具種類及數(shù)量、刀具長(zhǎng)度及加工尺寸、主軸尺寸及伸

24、出長(zhǎng)度、主軸和刀具及導(dǎo)向與工件間的聯(lián)系尺寸等6。根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具特點(diǎn)，合理的選擇切削用量，決定動(dòng)力頭的工作循環(huán)。加工示意圖應(yīng)繪制成展開圖，其繪制順序是：首先按照比例繪制工件的外形及加工部位的展開圖。特別注意要將那些距離很近的孔嚴(yán)格按比例相鄰繪制，以便清晰的看出相鄰刀具、導(dǎo)向及工具、主軸等是否相碰。然后，根據(jù)工件要求及選定的加工方法繪制刀具，并確定導(dǎo)向形式、位置及尺寸，選擇合適的主軸和接桿。對(duì)于采用浮動(dòng)夾頭的鏜孔刀桿，必須考慮并解決刀桿推出導(dǎo)向時(shí)防止下垂的問(wèn)題，這一般是用托架來(lái)托住退出的刀桿。加工示意圖還要繪制出工件部位的圖形。在軸數(shù)多時(shí)，必須在孔旁標(biāo)上號(hào)碼，以便設(shè)計(jì)和調(diào)整機(jī)床。加工示

25、意圖還要考慮一些特殊要求：如工件的抬起、主軸定位、危險(xiǎn)區(qū)等，決定動(dòng)力頭的工作循環(huán)和行程。刀具選擇是否合理，將直接影響機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)率，除工件的加工精度、光潔度、加工尺寸、臺(tái)階孔、排屑以及生產(chǎn)率等因素外，影響刀具選擇的其他因素還有：當(dāng)孔表面不許有刀痕時(shí)要將工件抬起，讓刀退出這時(shí)只能采用鏜刀。本次設(shè)計(jì)采用的便是鏜刀。鏜刀通常作成方形截面，方形截面鏜刀比較簡(jiǎn)單，但是刀桿上的方形孔制造復(fù)雜，為了提高鏜桿的剛性及順利排屑的前提下，要盡量可能用較粗的鏜桿，根據(jù)文獻(xiàn)2，表4-5，可查閱鏜桿直徑d和鏜刀截面B×B如表（2-4）：表2-4 鏜孔、鏜桿直徑鏜孔直徑D34鏜桿直徑d1020鏜刀截面B

26、×B12×12鏜桿通常采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，經(jīng)過(guò)鍛造、淬火表面精確磨制，鏜刀采用硬質(zhì)合金刀片，用壓緊螺釘固定在刀體上。鏜鑄鐵時(shí)，鏜刀的幾何參數(shù)如下：工序間余量的確定：在編制加工示意圖的過(guò)程中，要合理地決定工序間的加工余量。關(guān)于工序加工余量的確定如表2-1。動(dòng)力頭工作循環(huán)及其行程的確定：動(dòng)力頭工作循環(huán)一般包括快速引進(jìn)、工作進(jìn)給和快速退回等動(dòng)作，有時(shí)還要有中間停止、多次往復(fù)進(jìn)給以及跳躍進(jìn)給等。 （1）工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 組合機(jī)床上有第一工作進(jìn)給和第二工作進(jìn)給之分。第一工作進(jìn)給是用于鉆孔、鉸孔及鏜孔等工作。因此鏜孔屬于第一工作進(jìn)給。工作進(jìn)給長(zhǎng)度應(yīng)等于被加工部分長(zhǎng)度與刀具切入和切出長(zhǎng)之和

27、。動(dòng)力頭工作進(jìn)給的長(zhǎng)度是按加工長(zhǎng)度最大的孔來(lái)選取的。切入長(zhǎng)度一般為510mm，切出長(zhǎng)度鏜孔為510mm。因此工作進(jìn)給長(zhǎng)度為：36mm。 （2）快速引進(jìn)長(zhǎng)度的確定 快速引進(jìn)長(zhǎng)度是動(dòng)力頭把刀具送到工作進(jìn)給的位置，其長(zhǎng)度按具體工作情況確定，取其為L(zhǎng)=64mm。（3）快速退回長(zhǎng)度的確定 快速退回的長(zhǎng)度等于快速引進(jìn)和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。一般在固定式夾具的機(jī)床上，動(dòng)力頭快速退回的行程，只要所有刀具都退回至導(dǎo)套內(nèi)，不影響工件的裝卸就行了?？焱碎L(zhǎng)度：L1=36mm+64mm=100mm動(dòng)力頭總行程的確定： 動(dòng)力頭的總行程除了滿足工作循環(huán)所需長(zhǎng)度外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具的方便性。裝卸刀具的理想情況是：刀具退離導(dǎo)

28、向套外端。圖2.3 體加工示意圖(右動(dòng)力頭)圖2.3（c） 托腳加工示意圖2.3.3 動(dòng)力部件的選擇動(dòng)力部件用以實(shí)現(xiàn)切削刀具的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或只用于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是組合機(jī)床最主要的通用部件。組合機(jī)床往復(fù)運(yùn)動(dòng)采用機(jī)械傳動(dòng)，即由電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用液壓滑臺(tái)，它具有無(wú)級(jí)調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)。1.動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)功率的確定：每種規(guī)格的動(dòng)力頭都有一定的范圍，根據(jù)所選切削用量計(jì)算的切削功率及進(jìn)給功率的需要，并適當(dāng)考慮提高切削用量的可能性： （2-5）其中 ：N-動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)功率 N-切削功率 N-進(jìn)給功率 -傳動(dòng)效率鏜孔的切削功率由文獻(xiàn)3，圖1-7知：硬質(zhì)合金鏜刀加工：鏜孔時(shí)切削深度：切削圓周力： （

29、2-6）切削軸向力： （2-7）扭矩： （2-8）切削功率： （2-9）對(duì)于34的孔：加工的主軸箱主軸: 2.主軸箱輪廓尺寸的初選:2.3.4 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是決定各部件的輪廓尺寸及相互間聯(lián)系關(guān)系的，是開展各專用部件設(shè)計(jì)和確定機(jī)床最大占地面積的指導(dǎo)圖紙。托腳鏜組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)部件動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱、側(cè)底座、中間底座等，加上專用部件主軸箱，刀具系統(tǒng)，夾具，液壓以及PLC控制系統(tǒng)組成。繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖應(yīng)考慮的問(wèn)題:（1）機(jī)床裝料高度的確定在確定機(jī)床裝料高度時(shí)，要考慮車間運(yùn)送工件的輥道高度、工件最低孔的位置、主軸箱最低主軸高度和通用部件高度尺寸的限制。根據(jù)我國(guó)具體情況，為便于操作

30、和省力，對(duì)一般臥式組合機(jī)床、流水線和自動(dòng)線，裝料高度定為850mm。（2）夾具輪廓尺寸確定此次設(shè)計(jì)中鏜模也是夾具的一部分，在確定夾具輪廓尺寸的時(shí)候，首先根據(jù)加工示意圖和測(cè)底座以及滑臺(tái)和動(dòng)力箱的高度，并結(jié)合工件的裝料尺寸和工件的高度，確定工件在高度方向上的位置，然后根據(jù)選定的鏜模支架的寬度和工件的長(zhǎng)度確定工件在水平方向上的位置。最后考慮工件的定位，限位和夾緊裝置，以及夾具底座排削和安裝等方面的空間和面積需要確定夾具的輪廓尺寸。（3）中間底座尺寸的確定加工示意圖中,已確定了工件端面至主軸箱端面在加工終了時(shí)的距離L1=1075mm。根據(jù)選定的動(dòng)力部件及其配套部件的位置關(guān)系，并考慮動(dòng)力頭的向前備量等因

31、素，就可以切斷中間底座長(zhǎng)度尺寸（L）： （2-11）式中：L1-加工終了位置，多軸箱端面至工件端面的距離； L2-多軸箱厚度； L3-沿機(jī)床長(zhǎng)度方向工件的尺寸； -是機(jī)床長(zhǎng)度方向上，多軸箱與動(dòng)力滑臺(tái)的重合長(zhǎng)度；-是加工終了位置，滑臺(tái)前端面至滑臺(tái)前端面的距離；-是滑座前端面到側(cè)底座前端面的距離因此求得： mm取L=1416mm裝料高度為850mm時(shí)，床身和中間底座之間結(jié)合面的高度，定位540mm，由于裝料高度H4要調(diào)整，根據(jù)實(shí)際，中間底座選560mm，所以中間底座為:a）主軸箱輪廓尺寸的確定:標(biāo)準(zhǔn)主軸箱厚180mm,前蓋尺寸臥式厚為55mm，后蓋為90mm，主軸箱總厚為325mm。主軸箱寬B，高

32、H，按下式: (2-12)其中： B=2x100+18=218mm H=121+141.5+100mm=362.5mm式中: -最邊緣主軸中心與主軸箱外壁距離 -工件上要加工的在寬度方向上相隔最遠(yuǎn)的兩孔的距離 -工件上要加工的最遠(yuǎn)兩孔距 -最低主軸中心到主軸箱底的距離圖2.4 多軸向輪廓計(jì)算示意圖最低主軸高度計(jì)算： （2-13）式中：-工件最低孔道定位面的距離由文獻(xiàn)1，表2-2，得：所以則主軸箱規(guī)格由表2-17查得b）側(cè)底座的確定根據(jù)液壓滑臺(tái)型號(hào)1HY32II，尺寸規(guī)格及動(dòng)力型號(hào)查得側(cè)底座為1CC321II，規(guī)格為： 圖2.5 體鏜機(jī)床聯(lián)系尺寸圖2.4 多軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)是根據(jù)

33、動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈，把驅(qū)動(dòng)軸與主軸連接起來(lái)，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。1.多軸箱設(shè)計(jì)的一般要求 a.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(dòng)軸和齒輪的規(guī)格數(shù)量為最少。為此盡量用一根中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸，并將齒輪布在同一排上。當(dāng)中心矩不符合要求時(shí)，可采用變位齒輪或略微改變傳動(dòng)比的方法解決。b.盡量不采用主軸帶動(dòng)主軸的方案，以免增加主軸的負(fù)荷，影響加工質(zhì)量。c.為了使結(jié)構(gòu)緊湊，主軸箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比一般要大于1/2（最佳傳動(dòng)比為11/1.5），后蓋內(nèi)齒輪傳動(dòng)副傳動(dòng)比允許取至1/31/3.5；盡量避免用升速傳動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，允許先升速

34、再降一些使傳動(dòng)鏈前面的軸齒輪轉(zhuǎn)矩較小，結(jié)構(gòu)緊湊，但空轉(zhuǎn)功率損升隨之增加，故要求升速傳動(dòng)比小于等于2；為了使主軸上的齒輪不過(guò)大，最后一級(jí)常采用升速傳動(dòng)。d.剛性鏜孔主軸上的齒輪，其分度圓直徑要盡可能大于被加工孔的孔徑，以減少振動(dòng)，提高運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。e.驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的傳動(dòng)軸數(shù)不能超過(guò)兩根以免給裝配帶來(lái)困難。2.擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)首先確定驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速及位置，驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速按動(dòng)力箱型號(hào)選定，驅(qū)動(dòng)軸的位置也由選定的多軸箱定下來(lái)。用最少的傳動(dòng)軸及齒輪副把驅(qū)動(dòng)軸和各主軸連接起來(lái)，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，首先分析主軸的位置，擬定傳動(dòng)方案，選定齒輪模數(shù)，再通過(guò)“計(jì)算、作圖

35、和多次試湊相結(jié)合的方法，確定齒輪齒數(shù)和中間傳動(dòng)軸的位置及轉(zhuǎn)速。”由于我加工的三個(gè)孔的加工方法不同，其中兩個(gè)鏜的孔直徑相差不是很大，要求的轉(zhuǎn)速差不多，而第三個(gè)孔的直徑較小，主軸轉(zhuǎn)速也相對(duì)小得多，所以選用兩條傳動(dòng)路線分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)鏜孔主軸和鉸孔主軸。由于鏜孔主軸的轉(zhuǎn)速較高且相差不多，考慮到盡量用一根傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸，我用了兩級(jí)傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)兩根鏜孔軸。而由于鉸孔軸的轉(zhuǎn)速較低，驅(qū)動(dòng)它的傳動(dòng)路線的總的傳動(dòng)比較大，初步估算可達(dá)到8左右，根據(jù)前面提到的多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比要求，我用四級(jí)傳動(dòng)來(lái)滿足其轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向要求。其中動(dòng)力箱輸出軸（0 軸）同時(shí)帶動(dòng)兩根傳動(dòng)軸。由于動(dòng)力箱齒輪是標(biāo)準(zhǔn)齒輪，由表2-5,選用模數(shù)為3

36、，齒數(shù)為21的動(dòng)力箱齒輪。 表2-5 齒輪選用表模數(shù)齒數(shù)zD（mm）3216322662369247242184228823922496 第一條傳動(dòng)路線（到兩鏜孔主軸）： 我先用1/1.5的傳動(dòng)比帶動(dòng)軸4（手柄軸），可得: 得： ?。?（2-14）則中心距 從中間傳動(dòng)4軸到1軸和2軸的傳動(dòng),我選用的傳動(dòng)比分別為1/1.12和1/1.25。根據(jù)金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)表2-1，選定兩傳動(dòng)副的齒輪齒數(shù)和為91，各齒輪齒數(shù)分別為43/48和40/51，模數(shù)都選用2。則4軸和1軸、2軸的中心距分別為： 軸1的轉(zhuǎn)速為： 軸2的轉(zhuǎn)速為： 第二條傳動(dòng)路線（到鉸孔主軸） 在該傳動(dòng)路線的四級(jí)傳動(dòng)中，我分別采用了1/2.

37、5、1/1.5、1/1.4、1/1.5的傳動(dòng)比。由0軸（動(dòng)力箱輸出軸）帶動(dòng)5軸采用了較大的傳動(dòng)比，因?yàn)檫@是第四排齒輪，按照前面所提到的要求可以適當(dāng)取大一點(diǎn)的傳動(dòng)比，另外一個(gè)原因就是該傳動(dòng)路線的總傳動(dòng)比較大，如都采用最佳傳動(dòng)比，勢(shì)必要增加中間傳動(dòng)齒輪，綜合考慮各方面因素，就選用該傳動(dòng)比。按這個(gè)傳動(dòng)比，我選用的傳動(dòng)副的齒輪齒數(shù)為21/52，模數(shù)為3。從5軸到6軸，6軸到7軸，7軸到3軸按以上定的傳動(dòng)比，其傳動(dòng)副齒輪齒數(shù)分別選用30/45、30/42、30/45，模數(shù)都為2。中心距分別是： 6、7、3軸的轉(zhuǎn)速分別為： 在確定主軸和各傳動(dòng)軸空間位置的時(shí)候，我是根據(jù)軸與軸之間的中心距來(lái)確定的，而各中心距

38、又是根據(jù)各傳動(dòng)副的齒輪齒數(shù)和模數(shù)計(jì)算出來(lái)的，所以各個(gè)傳動(dòng)副齒輪間不存在變位問(wèn)題。3 裝置的確定3.1 定主軸的類型及鏜桿的確定（1）確定主軸：根據(jù)加工孔徑100和90初步選定鏜桿直徑65，根據(jù)鏜桿直徑選用導(dǎo)向套時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有采用臥式單列圓錐滾子軸承導(dǎo)向套才能用65的鏜桿，考慮到采用臥式單列圓錐滾子軸承的浮動(dòng)卡頭外徑較大，而工件上兩加工孔之間的距離有限，所以決定采用50的鏜桿并選用臥式單列向心球軸承導(dǎo)向套，因?yàn)檫@是精加工，刀具所受的軸向力不是很大，用向心球軸承完全可以滿足，而且加工時(shí)刀具的懸伸長(zhǎng)度不是很大，鏜桿直徑減小對(duì)鏜桿的剛性影響不會(huì)很大，所以采用了臥式單列向心球軸承。根據(jù)鏜桿直徑我選用的浮動(dòng)

39、卡頭是T6113。最后由浮動(dòng)卡頭的規(guī)格選定主軸為65/44，外伸長(zhǎng)度為75的滾錐短主軸，其中采用浮動(dòng)卡頭連接是為了避免在采用長(zhǎng)導(dǎo)向套或多個(gè)導(dǎo)向套進(jìn)行鏜孔時(shí)主軸與夾具導(dǎo)向套的同軸度以及主軸的擺動(dòng)對(duì)加工精度的影響。（2）繪制多軸箱總圖和零件圖14a）多軸箱總圖設(shè)計(jì)通用多軸箱總圖設(shè)計(jì)包括繪制主視圖、展開圖，編制裝配表，制定技術(shù)條件等四部分。1)主視圖：主要表明多軸箱主軸位置及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng),齒輪齒數(shù)、模數(shù)及所在的排數(shù)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等。因此繪制主視圖就是在設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖上標(biāo)出各軸的編號(hào),畫出潤(rùn)滑系統(tǒng),標(biāo)注主軸、油泵軸、驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速、油泵軸轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)向及坐標(biāo)尺寸、最低主軸高度尺寸及多軸箱輪廓尺寸等。2)

40、展開圖：其特點(diǎn)是軸的結(jié)構(gòu)圖形多。各主軸和傳動(dòng)軸及軸上的零件大多采用通用化的,且有規(guī)則的排列的,一般采用簡(jiǎn)化的展開圖并以裝配表相配合,表明多軸箱各組件的裝配結(jié)構(gòu)。繪制的具體要求如下:a.展開圖主要表現(xiàn)各軸及軸上零件的裝配關(guān)系。包括各主軸、傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)軸、手柄軸、油泵軸及其上相應(yīng)的齒輪、隔套、防油套、軸承或油泵軸等機(jī)件形狀和安裝的相應(yīng)位置。軸向距離和展開順序可以不按傳動(dòng)關(guān)系繪制,但必須注明齒輪排數(shù)、軸的編號(hào)及直徑規(guī)格，對(duì)近距離的軸往往按實(shí)際間距繪制相關(guān)軸的成套組件,以便直觀的檢查是否發(fā)生碰撞現(xiàn)象。b.對(duì)結(jié)構(gòu)相同的同類主軸、傳動(dòng)軸可只畫一根,在軸端注明相同軸的軸號(hào)即可,對(duì)于軸向裝配結(jié)構(gòu)基本相同,只是

41、齒輪大小及排列位置不同的兩根或兩組軸,可以合畫在一起,即軸心兩線兩邊各表示一根或一組軸。c.展開圖上應(yīng)該完整標(biāo)注多軸箱三大箱體厚度尺寸及箱壁和內(nèi)腔有關(guān)聯(lián)系尺寸、主軸的外伸長(zhǎng)度等。3)主軸和傳動(dòng)軸裝配表把多軸箱中每根軸上齒輪套等基本零件的型號(hào)規(guī)格、尺寸參數(shù)和數(shù)量及標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件等，按軸號(hào)配套，用裝配表表示。這就使圖表對(duì)照清晰易看，節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，方便裝配。4)多軸箱技術(shù)條件 多軸箱總圖上應(yīng)注明多軸箱部裝要求。b）多軸箱零件設(shè)計(jì)多軸箱總圖設(shè)計(jì)中，大多數(shù)零件是選用通用件、標(biāo)準(zhǔn)件和外購(gòu)件；對(duì)于變位齒輪、專用軸等零件，則應(yīng)設(shè)計(jì)零件圖；對(duì)于多軸箱箱體通用件，還必須繪制補(bǔ)充加工圖。（3）主軸箱的潤(rùn)滑：主軸箱的

42、潤(rùn)滑采用循環(huán)潤(rùn)滑15。從標(biāo)準(zhǔn)的葉片油泵（R12-1型）打出的潤(rùn)滑油，經(jīng)油管進(jìn)入配油器，再?gòu)呐溆推饕鏊母凸埽峙涞礁鱾€(gè)需要潤(rùn)滑的部位，對(duì)布置在各排齒輪位置上的齒輪，以及軸和軸承進(jìn)行潤(rùn)滑，經(jīng)潤(rùn)滑后的潤(rùn)滑油最后又回到油箱里。在臥式組合機(jī)床上，主軸箱里的零件采用淋雨的方式潤(rùn)滑，即在箱體頂部放一個(gè)油盤，從油泵打出的潤(rùn)滑油，經(jīng)分配引出一根或兩根油管把潤(rùn)滑油送到油盤里，然后通過(guò)油盤上的小孔淋到各個(gè)需要潤(rùn)滑的零件上。對(duì)于潤(rùn)滑油不溶易淋到而需要潤(rùn)滑的零件，如本主軸箱內(nèi)布置引進(jìn)油管進(jìn)行潤(rùn)滑。潤(rùn)滑用的油泵都安裝在主軸箱箱體的前壁上，油泵的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)潤(rùn)滑油泵用的傳動(dòng)軸，由布置在第排齒傳輸線位置上的齒輪傳動(dòng)。油泵的最

43、大轉(zhuǎn)數(shù)為1000轉(zhuǎn)/分，推薦彩油泵的工作轉(zhuǎn)數(shù)為550800轉(zhuǎn)/分油泵可以正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)。4 組合機(jī)床生產(chǎn)率的計(jì)算根據(jù)加工示意圖所選定的工作循環(huán)、工作行程及切削用量等，就可以計(jì)算機(jī)床的生產(chǎn)率，并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡片。生產(chǎn)率計(jì)算卡片應(yīng)反映出機(jī)床的加工過(guò)程和動(dòng)作時(shí)間、切削用量以及機(jī)床生產(chǎn)率與負(fù)荷的關(guān)系等。4.1 機(jī)床生產(chǎn)率的計(jì)算機(jī)床理想生產(chǎn)率是指機(jī)床在百分之百負(fù)荷情況下每小時(shí)的生產(chǎn)能力。這里僅考慮加工一個(gè)工件所需的機(jī)動(dòng)時(shí)間和輔助時(shí)間。輔助時(shí)間是指機(jī)床空行程和工件的裝卸、定位、夾壓及清除定位面上切屑所需的時(shí)間。機(jī)床理想生產(chǎn)率Q可按下列公式計(jì)算： （4-1） （4-2）式中：-單件工時(shí) （4-3） （4-4）式中：-分別為刀具第一工作進(jìn)給和第二工作進(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)510轉(zhuǎn)所需的時(shí)間（min） -動(dòng)力頭快進(jìn)和快退行程長(zhǎng)度（m） -動(dòng)力頭快速行程速度，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38s。 -工件的裝卸、定位、夾緊及清除定位基面切屑的時(shí)間。一般為0.51.5min因此：理想生產(chǎn)率為：又由于組合機(jī)床工作