零件技術(shù)要求及分析

1零件技術(shù)要求與分析

零件的作用

最終傳動(dòng)殼體，是一種支承和包容各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的箱體零件。一般由外墻、支承墻、

軸承座、凸臺(tái)、法蘭及肋等構(gòu)件組成。最終傳動(dòng)殼體具有密封、防塵、隔熱、隔音、存儲(chǔ)

潤(rùn)滑油和防護(hù)的功能。傳動(dòng)箱可采用鑄造、壓鑄或焊接方法制造。

零件的材料

最終傳動(dòng)殼體是傳遞力的箱體構(gòu)造，要求有很高的強(qiáng)度來受力。采用：HT20-40鑄造,

硬度:170~240HBS。

毛坯的選擇

確定生產(chǎn)類型

〔1〕確定生產(chǎn)綱領(lǐng)

機(jī)械產(chǎn)品在方案期應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度方案稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。方案期一般定為一

年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)一般就是年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)應(yīng)計(jì)入廢品和備品的數(shù)量，常按下式

計(jì)算：

Nn(1)

式中N—零件的年產(chǎn)量，單位為件/年；

n一為零件方案期的產(chǎn)量；

a—備品率;

B一廢品率；

由生產(chǎn)任務(wù)知：n=3000、o=3%、B=5%、帶入公式計(jì)算

N3000(13%5%)=3240件/年

〔2〕確定生產(chǎn)類型

生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小決定了產(chǎn)品〔或零件〕的生產(chǎn)類型，而各種生產(chǎn)類型下又有不同的工藝特征，制定工藝規(guī)程必須符合其相應(yīng)的工藝特征。最終傳動(dòng)殼體屬于中型零件，根據(jù)表1-1,中型零件生產(chǎn)綱領(lǐng)大于500?5000件/年屬于大批生產(chǎn)，最終傳動(dòng)殼體生產(chǎn)綱領(lǐng)為3240件/年，屬于大批大量生產(chǎn)。

表1.1生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系

生產(chǎn)類型

零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)〔單位為件/年〕

重型機(jī)械

中型機(jī)械

輕型機(jī)械

單件生產(chǎn)

<5

<20

<100

小批生產(chǎn)

>5?100

>20?200

>100?500

中批生產(chǎn)

>100?300

>200?500

>500?5000

大批生產(chǎn)

>300?1000

>500?5000

>5000?50000

大量生產(chǎn)

>1000

>5000

>50000

(3儕種生產(chǎn)類型的工藝特征

各種生產(chǎn)類型具有不同的工藝特征.成批生產(chǎn)覆蓋的面積比擬大，其特征比擬分散，其中

小批生產(chǎn)接近于單件生產(chǎn),大批生產(chǎn)接近于大量生產(chǎn),所以通常按照單件小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)

和大批大量生產(chǎn)來劃分生產(chǎn)類型。大批大量生產(chǎn)的特點(diǎn)是：廣泛采用專用設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)

線，廣泛使用高效專用夾具和特種工具，對(duì)于毛坯制造采用金屬模機(jī)器造型、模鍛壓力鑄造等。

零件毛坯確實(shí)定

毛坯的選擇包括選擇毛坯的種類和確定毛坯的制造方法兩個(gè)方面。常用的毛坯種類有

鑄件、鍛件、型材、焊接件等。由上文知最終傳動(dòng)殼體的材料是HT-200,所以該毛坯是鑄

件，又因其屬于大量生產(chǎn)，所以毛坯的制造宜采用金屬模機(jī)器造型，這種鑄造方法的特點(diǎn)

是鑄件部組織致密，機(jī)械性能較高，單位面積的產(chǎn)量高，適用于泵體、泵蓋、殼體、減速箱體，汽缸頭等中小型鑄件。

工藝過程設(shè)計(jì)

零件的主要加工外表

一個(gè)零件主要由：平面，外圓和孔構(gòu)成。

1〕G平面

G平面是其它外表加工的精基準(zhǔn)面，外表粗糙度是Ra3.2即，孔①72J7對(duì)其有垂直度

要求。

2〕兩孔口端面

兩孔口端面的外表粗糙度為Ra3.2m,隨后其上有螺紋底孔的加工

3〕窗口平面和兩邊平面

窗口平面和兩邊平面上均有螺紋孔，兩邊平面的外表粗糙度為Ra12.5叩，而窗口平面

外表粗糙度要求較高為Ra3.2m。

4〕兩組平行孔系

兩組平行孔系都有較高的尺寸精度和形狀精度要求，外表粗糙度均為Ra1.6彼此

之間的孔距公差為±0.09。

5〕其它外表

除上述外表外，還有①84f8的外圓柱面，以及其端面和兩孔口端面及三邊面上的各孔。

.4.2擬定工藝路線

〔1〕先加工G平面，保證其平面度0.05〔一〕。因?yàn)棰?2J7的孔對(duì)G平面有垂直度要求。

〔2〕加工直徑為①72J7的孔，加工完成后要保證其圓柱度公差為0.015,并保證其軸

線對(duì)G平面的垂直度要求為①0.08。

〔3〕加工直徑為①84f8的外圓柱面，由于其對(duì)直徑為①72J7的孔有同軸度要求。要保

證其精度要求，有兩種加工方法：方法一，先加工出G平面，在加工直徑為①72J7的孔，

保證各要素的精度要求；然后加工①84f8的外圓柱面，隨后打表檢測(cè)其軸線相對(duì)于直徑為①72J7的孔軸線的同軸度要求為①0.04;其又t于G平面的垂直度要求為①0.08,這樣打表加

工就可以保證其精度要求。方法二，一次裝夾中，同時(shí)加工出G平面，直徑為①72J7的孔

及直徑為①84f8的外圓柱面，這樣就可以更容易的保證其精度要求

4〕加工兩孔口端面，保證其尺寸精度及外表粗糙度要求。

〔5〕加工三邊平面，保證各自的尺寸精度及外表粗糙度要求，特別是對(duì)窗口平面的外

表粗糙度的要求為R3.2及平面度的要求0.06〔—〕。

〔6〕加工直徑為①620.012的孔，因?yàn)槠鋵?duì)①72J7的孔軸線及G平面為基準(zhǔn)來加工，這

樣就可以保證其與軸線A的同軸度為①0.04,與G平面的垂直度要求為①0.08。，最后還要

保證孔的圓柱度要求為0.015及加工后孔的外表粗糙度為Ra1.6。

〔7〕加工直徑為①850.023、①800.012的孔，以孔①62、①72J7的公共軸線為基準(zhǔn)同時(shí)

加工①85K7的孔，這是因?yàn)樗鼈兊妮S線對(duì)A-B兩公共軸線有平行度要求和直徑為①80K7的孔。加工完成后保證其對(duì)A-B公共軸線的平行度為①0.06,并保證①850.023孔的圓柱度要求0.02及外表加工粗糙度Ra16及①800.018的孔軸線對(duì)孔①850.022的同軸度要求為0.015..，0.0120.013.

及外表粗糙度Ra1.6。

〔8〕在三邊平面上打底孔，攻螺紋。M12的螺紋，底孔為①10.2;M6的螺紋，底孔直徑為①5。保證各尺寸精度要求。

〔9〕加工兩側(cè)面上的孔，保證其尺寸精度要求。

〔10〕加工兩孔口端面上的各螺紋孔，其M6的螺紋底孔為①5。M8的螺紋底孔為①6.8。保證各孔之間的位置要求，然后在底孔上攻螺紋。

.4.3零件外表加工方法的選擇

G平面為精基準(zhǔn)，外表粗糙度為Ra3.2叩，用車刀一道工序加工出來，經(jīng)過粗車、半精車、精車。

兩孔口端面粗糙度為Ra3.2g,都要經(jīng)過粗銃、精銃。

窗口平面和兩邊平面。兩邊平面外表粗糙度為12.5只需粗銑即可。而窗口平面外表粗

糙度要求較高是Ra3.2g,需粗銃、精銃。

①85、①80、①62、①72都是主軸孔外表粗糙度為Ra1.6精度高，用鍵床粗鏈、半精鏈、精鏜、。

窗口平面上的6個(gè)螺紋孔和兩邊平面上的螺紋孔：為了提高效率，先在專用鉆床上鉆底孔，再倒角、攻絲。

側(cè)面上的2-①14.5有一個(gè)①32的沉孔，所以先鉆①14.5孔，然后用鋼鉆物出①32孔。2—M12螺紋孔經(jīng)鉆孔、倒角、攻絲。

兩孔口端面上3X①6.8和3X①5的螺紋底孔先鉆，然后經(jīng)倒角、攻絲最終加工出3X

M8和3XM6的螺紋孔。

1.5工序安排

工序安排原那么

1〕“先基面，后其它〞原那么

工藝路線開場(chǎng)安排的加工外表，應(yīng)該是選作后續(xù)工序作為精基準(zhǔn)的外表，然后再以該

基準(zhǔn)面定位，加工其他外表。如軸類零件第一道工序一般為銑端面鉆中心孔，然后以中心

孔定位加工其它外表。再如箱體零件常常先加工基準(zhǔn)平面和其上的兩個(gè)小孔，再以一面兩

孔為精基準(zhǔn)，加工其它外表。

2〕“先面后孔〞原那么

當(dāng)零件上有較大的平面可以用來作為定位基準(zhǔn)時(shí)，總是先加工平面，再以平面定位加

工孔，保證孔和平面之間的位置精度，這樣定位比擬穩(wěn)定，裝夾也方便。同時(shí)假設(shè)在毛坯

外表上鉆孔，鉆頭容易引偏，所以從保證孔的加工精度出發(fā)，也應(yīng)領(lǐng)先加工平面再加工該

平面上的孔。

3〕“先主后次〞原那么

零件上的加工外表一般可以分為主要外表和次要外表兩大類。主要外表通常是指位置

精度要求較高的基準(zhǔn)面和工作外表；而次要外表那么是指那些要求較低，對(duì)零件整個(gè)工藝

工程影響較小的輔助平面，如鍵槽、螺孔、緊固小孔等。這些次要外表與主要外表間也有

一定的位置精度要求，一般是先加工主要外表，再以主要外表定位加工次要外表。對(duì)整個(gè)

工藝過程而言，次要外表的加工一般安排在主要外表最終精加工之前。

4〕“先粗后精〞原那么

如前所述，對(duì)于精度要求較高的零件，加工應(yīng)劃分粗精加工階段。這一點(diǎn)對(duì)于剛性較

差的零件，尤其不能無視。

1.5.2工序容確實(shí)定

工序0鑄造毛坯，保證各鑄造尺寸。

工序5車啟子端面和外圓：加工G平面，保證101+0.2及平面度要求0.05〔—〕且工

件加工完成后該外表可以凹下去，但絕對(duì)不能凸起來；加工直徑為①720.018,孔深為16.6,以及其軸線相對(duì)于G平面的垂直度要求為①840..096的外圓，保證其軸線對(duì)孔①720.012軸線的同軸度為①0.04;倒角、倒棱、保證尺寸要求。

工序10檢驗(yàn)：（3檢驗(yàn)尺寸①72J^①84f8;2）檢驗(yàn)孔①72J7的垂直度及圓柱度；。3檢驗(yàn)外圓①84f8的同軸度；O檢驗(yàn)G平面的平面度0.05〔一〕o

工序15粗銑兩孔口端面，給精銑留1mm的加工余量。加工后外表粗糙度為Ra=12.5.

工序25銑三邊平面，保證尺寸210.880.10、76.780.10、111.250.27加工后外表

粗糙度Ra=12.5。

工序30精銑窗口端面，保證尺寸110.250.09，外表粗糙度Ra=3.2。加工完成后該外

表可以向下凹，但絕對(duì)不能上凸。

工序35檢驗(yàn)：C3檢驗(yàn)尺寸110.250.09,檢驗(yàn)平面度0.06〔一〕。

工序40精鏈兩孔，精鏈各孔到以下尺寸：①600.095、①830.11、①780.095,加工完成后保證①600,095孔軸線對(duì)孔①72J7軸線的同軸度為①0.04,對(duì)G平面的垂直度為①0.08,圓柱度為0.015;孔①830,11軸線對(duì)孔①600.095、孔①72J7公共軸線的平行度為①0.06,圓柱度為0.02;孔①780,095的軸線對(duì)孔①830.11軸線的同軸度為①0.04同軸度為0.015;保證中心距100.50.09；各外表粗糙度Ra=12.5倒角145。

工序45檢驗(yàn)：①檢驗(yàn)①600.095、①830.11、①780.095的孔徑；②檢當(dāng)600.095孔軸線對(duì)G面的垂直度相對(duì)孔①72J7孔軸線的同軸度；。3檢驗(yàn)孔①830.11軸線對(duì)A-B公共軸線的平行度；④檢驗(yàn)①600.095、①830,11>780,095孔的圓柱度；⑤檢當(dāng)780.095孔軸線對(duì)①830.11孔軸線的同軸度。

工序50半粗鏈兩孔，半精鏈各孔尺寸至①61.50.037、①84.30.043、①79.50.037加工后各外表粗糙度為Ra=6.3。

0.0180.0220.018

工序55精鋰兩孔，精鋰后各孔取終尺寸為①620a2、①850m3、①800,012,外表相植度Ra=1.6。

10.0180.0220.0182

—M丁60他,妝.檢^業(yè)于L①620.012、①850.013、①800,012。2檢^業(yè)^^于LHJ因柱度。

工序65鉆三邊面螺紋底孔,4直徑為①10.2及6個(gè)直徑為①5的螺紋底孔,并保證其各自的位置尺寸：100、38、35、105、70、60、190、26、16。

工序70鉆兩側(cè)面各孔，鉆3個(gè)直徑為①5,深20的螺紋孔，保證尺寸R39及各孔之間的位置；鉆3個(gè)直徑為①6.8,深為20的螺紋底孔；保證尺寸R54及各孔之間的位置；2個(gè)直徑為①14的孔保證尺寸R47;2個(gè)直徑為①10.2的螺紋底孔保證尺寸R95、94;一個(gè)直徑為①8深8的孔，保證其位置11。

工序75攻絲：3攻4M12的螺紋，螺紋長(zhǎng)度為22;②攻6M6的螺紋，螺紋長(zhǎng)度為14;(D攻3M8螺紋，螺紋長(zhǎng)度為12;為攻3M6螺紋，螺紋長(zhǎng)度為12;⑤攻2M12螺紋。

工序80去毛刺。

工序85涂油漆。

工序90入庫。

1.5.3主要工序加工余量和工序尺寸確實(shí)定

零件的各加工外表余量計(jì)算

車G端面、①72J7的孔和①84f8的外柱面

G端面，查?機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?表2.3-5，端面精車余量Z精為1mm，G面總

余量Z總為4mm,故粗加工余量Z粗為：

Z粗Z總Z精41

=3mm

①72J7的孔，孔的總余量Z總為8mm,按刑械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)鍬2.3-10知孔的

精車余量Z精是1mm,半精車后的直徑為①70,粗車后的直徑是①68,根據(jù)式〔1-3〕知半精

車余量Z半精=70-68=2mm故粗加工余量Z粗為

Z粗Z總Z精Z812

=5mm

①84f8的外圓柱面，查刑械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)彼2.3-2和表2.3-3得，精車余量Z

精為0.3mm半精車余量Z半精為1.1mm,總余量為4mm,故粗加工余量Z粗為

Z粗Z總Z精Z半精41.10.3

=2.6mm

銑兩孔口端面、窗口平面及兩邊平面

兩孔口端面和窗口平面，查?機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?表2.3-21平面加工余量，得

到精銃加工余量Z精為1.0mm＞總余量均為4mm,可知粗加工余量Z粗為

Z粗Z總-Z精41

=3mm

銃兩邊平面，因?yàn)槠渫獗泶植诙葹镽a12.5只需粗銃就能到達(dá)加工要求，粗加工余量

取3.0mm。

鍵①80、①62、①85的孔

①80的孔，查刑械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)？表2.3-1Q半精鏈后孔直徑為①79.5,粗鏈

后直徑為①78,由式〔1-3〕知精鏈余量Z精為0.5mm,半精鏈余量Z半精為1.5mm,總加工余量為8mm,所以粗鏈余量Z粗為

Z粗Z總-Z精Z半精40.51.5

=6mm

①85的孔，同樣查M械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)？表2.3-10,知半精鏈后孔徑為①84.3mm,粗鏈后直徑為①83,由式〔1-3〕知精鏈余量Z精為0.7mm,半精鏈余量Z半精為1.3mm,孔毛坯余量為5mm,所以粗鏈余量Z粗

Z粗Z總-Z精Z半精5-0.7-1.3

=3mm

①62的孔，查刑械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)？S2.3-10,知半精鏈后孔徑為①61.5mm所

以精鏈余量為0.5mm粗鏈后直徑為①60mm,計(jì)算得半精鏈余量為1.5mm,由工件毛坯知其加

工總余量為8mm,由此推出粗鏈余量Z粗

Z粗Z總-Z精Z半精8-0.5-1.5=6mm

鉆6XM6、3XM8、3XM6和4XM12的螺紋底孔，查刑械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)？S2.3-20攻螺紋前鉆孔用麻花鉆直徑，知M6的螺紋底孔為①5,M8的螺紋底孔為①6.8,M12的螺紋底孔為①10.2,可知其各自的加工余量分別為5mm、6.8mm和10.2mm。

表1.3主要加工外表及其加工余量

加工外表

加工方法

零件尺寸

粗加工余量

半精加工余量

精加工余量

總余量

G端面

粗車—＞精車

78+0.20

3mm

/

1mm

4mm

①72J7孔

粗車—^相車—＞相車

①72J7

5mm

2mm

1mm

8mm

①84f8外圓

粗車—＞半相車—＞相車

①84f8

2.6mm

1.1mm

0.3mm

4mm

兩孔口端面

粗銃一精銃

98、116

3mm

/

1mm

4mm

窗口平面

粗銃一精銃

110.25±0.09

3mm

/

1mm

4mm

兩邊平面

粗銃

210.88±0.1R

76.78±0.10

3mm

/

/

3mm

①85的孑L

粗鎮(zhèn)一半精鎮(zhèn)一精鎮(zhèn)

①85

3mm

1.3mm

0.7mm

5mm

①80的孑L

粗鎮(zhèn)一半精鎮(zhèn)一精鎮(zhèn)

①80

6mm

1.5mm

0.5mm

8mm

①62的孑L

粗鎮(zhèn)一半精鎮(zhèn)一精鎮(zhèn)

①62

6mm

1.5mm

0.5mm

8mm

6X①5的孔

鉆孔

①5、60、70、190

5mm

/

/

5mm

3X①6.8的

孔

鉆孔

①8

6.8mm

/

/

6.8mm

4X①10.2

的孔

鉆孔

①12、35、105、

38、100

10.2mm

/

/

10.2mm

2指定工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)

機(jī)床夾具是指在機(jī)械加工工藝過程中用以裝夾工件的機(jī)床附加裝置。常用的有通用夾具和專用夾具兩種類型。

使用夾具裝夾時(shí)，工件在夾具中迅速而正確地定位與夾緊，不需找正就能保證工件與機(jī)床，刀具間的正確位置。這種方式生產(chǎn)率高、定位精度好，廣泛應(yīng)用于成批以上生產(chǎn)和單件小批生產(chǎn)的關(guān)鍵工序中。

指定工序定位分析

工件的定位原理

〔1〕工件的自由度及其限制

任何一個(gè)工件，在其位置沒有確定前，均有六個(gè)自由度，即沿空間坐標(biāo)軸X、Y、Z

三個(gè)方向上的移動(dòng)和繞此三坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)〔分別以x、y、z和7、0、［表示〕。要使工件定位，必須限制工件的這些自由度。

工件定位時(shí)，用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)與工件的定位基準(zhǔn)相接觸來限制工件的六個(gè)自由度，使工件的位置完全確定，稱為“六點(diǎn)定位規(guī)那么〃，簡(jiǎn)稱“六點(diǎn)定位〃。當(dāng)工件的某個(gè)定位基準(zhǔn)面或者某一個(gè)定位元件限制了工件幾個(gè)自由度時(shí)，我們即稱它起了幾點(diǎn)的定位作用。

鉆三邊平面螺紋底孔定位分析

經(jīng)指導(dǎo)教師指定設(shè)計(jì)鉆三邊平面螺紋底孔的專用鉆床夾具。

在保證加工質(zhì)量的前提下，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，要求該工件三邊平面上的螺紋底

孔同時(shí)加工。根據(jù)零件的構(gòu)造特點(diǎn)，要使工件完全定位，我們以G面為大的定位面限制三

個(gè)自由度。以①84f8的外圓面限制兩個(gè)自由度，再以右邊平面來限制一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。

夾具構(gòu)造擬訂

要使工件在夾具上保持正確的位置，根據(jù)工件的定位分析擬訂夾具的構(gòu)造。要使G面

正確定位，用夾具體的上外表作為限位基面。限制三個(gè)自由度，在夾具體上有一孔與工件

①84f8外圓面相配合限制兩個(gè)自由度。這是工件只剩一個(gè)繞①84f8軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，用

一擋銷與工件右邊平面接觸限制一個(gè)自由度，這樣工件就實(shí)現(xiàn)了完全定位。但要使工件在

加工過程中保持正確的加工位置。就需要夾緊裝置，設(shè)計(jì)中采用機(jī)械夾緊。考慮到工件的

裝卸方便，提高生產(chǎn)效率，我們采用開口墊圈與螺栓在①72J7孔口端面作為主要夾緊，為

了使工件右端平面與擋銷的正常接觸，采用一螺釘輔助夾緊裝置。該工序是加工三邊螺紋

底孔。要使所鉆的孔具有正確的位置，我們使用了鉆套來引導(dǎo)鉆頭，使加工位置正確無誤，

鉆套安裝在鉆模板上，為了保證加工精度，我們采用了固定鉆套，鉆模板與夾具體通過沉

頭螺釘聯(lián)接在一起，保證各鉆模板之間的角度關(guān)系。為了便于加工過程中斷屑、排屑，工

件與鉆模板之間有一定的距離。夾具簡(jiǎn)圖見圖2.2。

圖2.2夾具簡(jiǎn)圖

問題的提出

〔1〕在設(shè)計(jì)過程中要考慮夾具體的總體尺寸，如何放在機(jī)床工作臺(tái)上

〔2〕夾具在組合機(jī)床中是否具有正確的加工位置。

〔3〕在實(shí)際生產(chǎn)過程中，工件是否便于安裝、拆卸，便于維修等。

3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)

繪制組合機(jī)床“三圖一卡〃，就是針對(duì)具體零件，在選定的工藝和構(gòu)造方案的根底上,進(jìn)展組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)方案圖樣文件設(shè)計(jì)。具容包括：繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和編制生產(chǎn)率計(jì)算卡等。

被加工零件工序圖

被加工零件工序圖的作用與容

被加工零件工序圖是根據(jù)制訂的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床〔或自動(dòng)線〕上完

成的工藝容，加工部位的尺寸、精度、外表粗糙度及技術(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、硬度和在本機(jī)床加工前的加工余量、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根底上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線

的加工容，并作必要的說明而繪制的。其主要容包括：

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)部位構(gòu)造形狀和尺

寸。當(dāng)需要設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí)，那么應(yīng)把設(shè)置中間導(dǎo)向臨近的工件部肋、壁布置及有關(guān)構(gòu)造

性狀和尺寸表示清楚，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否互相干預(yù)。

2〕本工序所選的定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾緊方向。以便據(jù)此進(jìn)展夾具的支承、定位、夾緊和導(dǎo)向等機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3〕本工序加工外表的尺寸、精度、外表粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及對(duì)上道工

序的技術(shù)要求。

4〕注明被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量。

末端傳動(dòng)殼體鉆三邊底孔組合機(jī)床的被加工零件工序圖如圖3-1所示。

圖3-1被加工零件工序圖

繪制被加工零件工序圖的規(guī)定及考前須知

〔1〕繪制被加工零件工序圖的規(guī)定為使加工零件工序圖表達(dá)清晰明了，突出本工序

容，繪制時(shí)規(guī)定：應(yīng)按一定的比例，繪制足夠的視圖以及刨面；本工序加工部位用粗實(shí)線

表示，保證加工部位尺寸及位置尺寸數(shù)值畫”一〃粗實(shí)線，如圖3-1中的4①10.2、6①5

其余部位用細(xì)實(shí)線表示；定位基準(zhǔn)符號(hào)用，并用下標(biāo)數(shù)說明消除自由度數(shù)量〔如〕；夾壓

位置符號(hào)用J表示。

〔2〕繪制被加工零件工序圖考前須知

1〕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(duì)加工部位的位置精度進(jìn)展分析和換算，并把不對(duì)稱公差換算為對(duì)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)面開場(chǎng)標(biāo)注，其余各孔那么以該孔

為基準(zhǔn)標(biāo)注。

2〕對(duì)工件毛坯應(yīng)有要求，對(duì)孔的加工余量要認(rèn)真分析。

3〕當(dāng)工序有特殊要求時(shí)必須注明。如精鏈孔時(shí)，當(dāng)不允許有退刀痕跡或只允許有某種形狀的刀痕時(shí)必須注明。又如薄壁或孔底部薄壁，加工螺孔時(shí)螺紋底孔深度不夠及能否鉆通等，如本工序中的26、16兩尺寸。

加工下意圖

圖3-2加工示意圖

加工示意圖的作用和容

加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總體方案初步確定的根底上繪制的。是表達(dá)工藝方案具體容的機(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(dòng)力部件、繪制機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對(duì)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、刀具類型、數(shù)量、和構(gòu)造尺寸〔直徑和長(zhǎng)度〕；接桿〔包括鏜桿〕、浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向

裝置、攻螺紋靠模裝置等構(gòu)造尺寸；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。圖3-2為末端傳動(dòng)箱體鉆三邊平面底孔的加工示意圖。

繪制加工示意圖的考前須知

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、加工外表畫

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(jiǎn)化設(shè)計(jì)，同一多軸箱上構(gòu)造尺寸

完全一樣的主軸〔即指加工外表，所用刀具及導(dǎo)向，主軸及接桿等規(guī)格尺寸、精度完全一

樣時(shí)〕只畫一根，但必須在主軸上標(biāo)注與工件孔號(hào)相對(duì)應(yīng)的軸號(hào)。一般主軸的分布不受真

實(shí)距離的限制。但必須在主軸上標(biāo)注與工件孔號(hào)相對(duì)應(yīng)的軸號(hào)。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)置構(gòu)造尺寸較大的導(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)向等是否相互干預(yù)。主軸應(yīng)從多軸箱

端面畫起；刀具畫加工終了位置〔攻螺紋那么應(yīng)畫加工開場(chǎng)位置〕。對(duì)采用浮動(dòng)卡頭的鏜

孔刀桿，為防止刀桿退出導(dǎo)向時(shí)下垂，常選用托架支撐退出的刀桿。這是必須畫出托架并

標(biāo)出聯(lián)系尺寸。采用標(biāo)準(zhǔn)通用構(gòu)造〔刀具、接桿、浮動(dòng)卡頭、攻螺紋靠模及絲錐卡頭、通

用多軸箱外伸出局部等〕只畫外輪廓，但必須加注規(guī)格代號(hào)；對(duì)一些專用構(gòu)造，如專用的

刀具、導(dǎo)向、刀桿托架、專用接桿或浮動(dòng)卡頭等，須用剖視圖表示其構(gòu)造，并標(biāo)注尺寸、

配合及精度。

當(dāng)軸數(shù)較多時(shí)，加工示意圖必須用細(xì)實(shí)線畫出工件加工部位分布情況簡(jiǎn)圖〔向視圖〕

并在孔旁標(biāo)明相應(yīng)，以便于設(shè)計(jì)和調(diào)整機(jī)床。多面多工位機(jī)床的加工示意圖一定要分工位，

按每個(gè)工位的加工容順序進(jìn)展繪制。并應(yīng)畫出工件在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或鼓輪上的位置示意圖，

以便清楚地看出工件及在不同工位與相應(yīng)多軸箱主軸的相對(duì)位置。

選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算

〔1〕刀具的選擇選擇刀具應(yīng)考慮工件材質(zhì)、加工精度、外表粗糙度、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。為提高工序集中程度或滿足精度要求，可

以采用復(fù)合刀具。孔加工刀具〔鉆、擴(kuò)、鉸等〕的直徑應(yīng)與加工部位尺寸、精度相適應(yīng)，

其長(zhǎng)度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽尾端離導(dǎo)向套外端面30~50mm，以利排屑和刀具磨損

后有一定的向前調(diào)整量。刀具錐柄插入接桿孔長(zhǎng)度，在繪制加工示意圖時(shí)應(yīng)注意從刀具總

長(zhǎng)中減去。

〔2〕導(dǎo)向構(gòu)造的選擇組合機(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)向構(gòu)造和確定導(dǎo)向類型、

參數(shù)、精度，是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要容，也是繪制加工示意圖時(shí)必須解決的問題。導(dǎo)向類

型及構(gòu)造的選擇、導(dǎo)向主要參數(shù)及導(dǎo)向數(shù)量確實(shí)定，詳見?組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?第八章

第一節(jié)導(dǎo)向裝置。

〔3〕確定主軸類型、尺寸、外伸長(zhǎng)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)構(gòu)造進(jìn)展確定。主軸軸頸及軸端尺寸主要取決于進(jìn)給抗力和主軸—刀具系統(tǒng)構(gòu)造。如與

刀桿有浮動(dòng)聯(lián)接或剛性聯(lián)接，主軸那么有短懸伸鏜孔主軸和長(zhǎng)懸伸鉆孔主軸。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，查?組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?，表3-4和表

3-5初定主軸直徑d,并考慮便于生產(chǎn)管理，適當(dāng)簡(jiǎn)化規(guī)格。綜合考慮加工精度和具體工作

條件，按？ffl合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)？，表3-6和表4-1選定主軸外伸長(zhǎng)度L、外徑D和徑di

及配套的刀具接桿莫氏錐度號(hào)或攻螺紋靠模規(guī)格代號(hào)等。對(duì)于精鏜類主軸。因其切削轉(zhuǎn)矩

T較小，如按T值來確定主軸直徑，那么剛性缺乏。因此，應(yīng)按加工孔徑鏜桿直徑浮

動(dòng)卡頭規(guī)格主軸直徑的順序，逐步推定主軸直徑。

(4)選擇接桿、浮動(dòng)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(dòng)卡頭連接〔稱浮動(dòng)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(zhǎng)度和刀具長(zhǎng)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(zhǎng)度，以滿足同時(shí)加工完各孔的要求。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(zhǎng)度選取〕，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(hào)可

根據(jù)刀具尾部構(gòu)造〔莫氏號(hào)〕和主軸頭部孔徑直徑d1按?組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?表8-1、表

8-2選取。夾持圓柱刀柄刀具用的彈簧卡頭見?組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?第八章。

為提高加工精度、減少主軸位置誤差和主軸振擺對(duì)加工精度的影響，在長(zhǎng)導(dǎo)向和多導(dǎo)

向進(jìn)展鏜、擴(kuò)、鉸孔時(shí)，一般孔的位置精度靠夾具保證。為防止主軸與夾具導(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(dòng)卡頭連接。

加工螺紋時(shí)，常采用攻螺紋靠模裝置和攻螺紋卡頭及相配套的攻螺紋接桿，絲錐用相

應(yīng)的彈簧卡頭裝在攻螺紋接桿上。

〔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的最小距離，并據(jù)此確定

全部刀具、接桿〔或卡頭〕、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(zhǎng)度；刀具構(gòu)造尺寸須標(biāo)注直徑和長(zhǎng)度；導(dǎo)向構(gòu)造尺寸應(yīng)標(biāo)注直徑、長(zhǎng)度、

配合；工件至夾具之間的尺寸須標(biāo)注工件離導(dǎo)套端面的距離；還須標(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。

多軸箱端面到工件端面之間的距離是加工示意圖上最重要的聯(lián)系尺寸。為使所設(shè)計(jì)的

機(jī)床構(gòu)造緊湊，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

〔卡頭〕、主軸等構(gòu)造和互相聯(lián)系所需的最小軸向尺寸；二是機(jī)床總布局所需要的聯(lián)系尺

寸。這兩方面是互相制約的。設(shè)計(jì)中，多軸箱端面到工件端面之間的距離，既要考慮刀具

在加工終了時(shí)工件端面與鉆套前端面之間的距離、鉆套導(dǎo)向長(zhǎng)度、接桿長(zhǎng)度及主軸外伸長(zhǎng)

度等所需最小尺寸，又要照顧到滑臺(tái)處于前端位置時(shí)向前行程備量、多軸箱與夾具間排屑

和排冷卻液、觀察和維修空間的需要。

〔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。其容包括：主軸轉(zhuǎn)

速ni、相應(yīng)刀具的切削速度Vi、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fi和每分鐘進(jìn)給量fm。同一多軸箱上各主軸的每分進(jìn)給量是想等的，等于動(dòng)力滑臺(tái)的共進(jìn)速度Vf,即fm=Vf。

〔7〕動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程確實(shí)定動(dòng)力部件的工作循環(huán)是指加工時(shí)，動(dòng)力部件從

原始位置開場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到加工終了位置，又返回到原位的動(dòng)作過程。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)還有中間停頓、屢次往復(fù)進(jìn)給、跳躍進(jìn)給、死擋鐵停留等特

殊要求。

1〕工作進(jìn)給長(zhǎng)度L工確實(shí)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)、錢和鏈孔等工序；后者常用于鉆或擴(kuò)孔之后需要勰平面、倒大角等工序。工

作進(jìn)給長(zhǎng)度L工，應(yīng)等于加工部位長(zhǎng)度L〔多軸加工時(shí)按最長(zhǎng)孔計(jì)算〕與刀具切入長(zhǎng)度L1

和切出長(zhǎng)度L2之和。即

LL1LL2

切入長(zhǎng)度一般為5~10mm,根據(jù)工件端面的誤差情況確定。切出長(zhǎng)度參見表3-1

表3-1切出長(zhǎng)度L2確實(shí)定

工序名

稱

鉆

孔

擴(kuò)孑L

較孑L

鎮(zhèn)孑L

攻螺紋

切出長(zhǎng)度

L2

1

-d+3

〔3~8〕

10~15

10~15

5~10

5+L切

注：1.表中d為鉆頭直徑；L切絲錐切削局部長(zhǎng)度。

2.表中數(shù)值，當(dāng)?shù)毒咔谐銎矫鏋橐鸭庸ね獗頃r(shí)取小值，反之取大。

第二工作進(jìn)給通常比第一工作進(jìn)給速度要小的多，在有條件時(shí)，應(yīng)力求做到轉(zhuǎn)入第二工作進(jìn)給時(shí)，除金忽平面及倒大角的刀具外，其余刀具都離開加工外表。否那么將降低刀具使用壽命，破壞已加工外表。

2〕快速引進(jìn)長(zhǎng)度確實(shí)定快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置，其長(zhǎng)度按具體情況確定。在加工雙層或多層壁孔徑一樣的同軸孔系時(shí)，可采用跳躍進(jìn)給循環(huán)進(jìn)展加工，即在加工完一層壁后，動(dòng)力部件再次快速引進(jìn)到位，再加工第二層壁孔，以縮短循環(huán)時(shí)間。

3）快速退回長(zhǎng)度確實(shí)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

固定式鉆孔和擴(kuò)孔的機(jī)床上，動(dòng)力部件快速退回的行程，只要把刀具都退至導(dǎo)套，不影響

裝卸就行了。但對(duì)于夾具需要回轉(zhuǎn)或移動(dòng)的機(jī)床，動(dòng)力部件快速退回行程必須把刀具、托

架、活動(dòng)鉆模板及定位銷都退離到夾具運(yùn)動(dòng)可能碰到的圍之外。

4〕動(dòng)力部件總行程確實(shí)定動(dòng)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(dòng)力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離〔即前

備量〕和刀具裝卸以及刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出時(shí)，動(dòng)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或刀具插入接桿孔的

長(zhǎng)度，即后備量〕。因此，動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。

〔8〕其它應(yīng)注意的問題

1〕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。

2〕圖中尺寸應(yīng)標(biāo)注完整，尤其是從多軸箱端面至刀尖的軸向尺寸鏈應(yīng)齊全，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(dòng)力部件的工作循環(huán)圖及各行程長(zhǎng)度。確定鉆

—攻螺紋復(fù)合工序動(dòng)力部件工作循環(huán)時(shí)，要注意攻螺紋循環(huán)〔包括攻進(jìn)和退出〕提前

完成絲錐退出工件后，動(dòng)力部件才能開場(chǎng)退回。

3〕加工示意圖應(yīng)有必要的說明。如被加工零件的名稱、圖號(hào)、材料、硬度、加工余量、

毛坯要求、是否加冷卻液及其它特殊的工藝要求等。

3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖

機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用與容

機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖是以被加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構(gòu)造而繪制的。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、相互關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖。用以檢驗(yàn)各部件相對(duì)

位置及尺寸聯(lián)系能否滿意加工要求和通用部件選擇是否適宜；他為多軸箱、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(jiǎn)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(chǎng)使用環(huán)境。

機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖表示的容：

表示機(jī)床的配置型式和總布局。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。

說明機(jī)床根本型式〔臥式、立式或復(fù)合式、單面或多面加工、單工位或多工位〕及

操作者位置等。

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(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)極限位置及各滑臺(tái)工作循環(huán)總的工作行程和前后行程備量尺寸。

標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號(hào)

及組件名稱，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及專用零部件，不得遺漏。

標(biāo)明機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)注及安裝規(guī)程。

繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)確定的主要容

〔1〕選擇動(dòng)力部件動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱〔或各種工藝切削頭〕和動(dòng)力

滑臺(tái)。設(shè)計(jì)是根據(jù)已定工藝方案和機(jī)床配置型式并結(jié)合使用及修理等因素，確定機(jī)床為臥

式雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床，液壓滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)多

軸箱鉆孔主軸。

動(dòng)力箱規(guī)格要與滑臺(tái)匹配，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)多軸箱所需傳遞的切削功率來選用,在不需要準(zhǔn)確計(jì)算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計(jì)出來之前，可按以下簡(jiǎn)化公式進(jìn)展估算:

P切削

照軸箱

式中P切削一消耗于各主軸切削功率的總和，單位為kw;計(jì)算公式詳見創(chuàng)合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明

手冊(cè)？a6-16；

一多軸箱的傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)取0.8~0.9,加工有色金屬時(shí)取0.7~0.8;主軸數(shù)

多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。

設(shè)計(jì)中多軸箱均選用仃D-IY型動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)〔n驅(qū)=960r/min;電動(dòng)機(jī)Y1321-6型，功率為4KW〕。

根據(jù)選定的切削用量，計(jì)算總的進(jìn)給力，并根據(jù)所需的最小進(jìn)給速度、工作行程、結(jié)合多軸箱的輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用1HY40RA型液壓滑臺(tái)，以及相配套的側(cè)底

座〔1CC401型〕。

必須注意：當(dāng)某一規(guī)格的動(dòng)力部件的功率或進(jìn)給力不能滿足要求，但又相差不大時(shí)，

不要輕易選用大一規(guī)格的動(dòng)力部件，而應(yīng)以不影響加工精度和效率的前提下，適當(dāng)降低關(guān)鍵性刀具的切削用量或?qū)⒌毒咤e(cuò)開順序加工，以降低功率和進(jìn)給力。為保證機(jī)床加工過程中進(jìn)給的穩(wěn)定性，選擇動(dòng)力部件還應(yīng)考慮各刀具的合力作用點(diǎn)應(yīng)在多軸箱與動(dòng)力箱的結(jié)合

面，并盡可能縮小合力作用線與滑臺(tái)〔或絲杠〕垂直中心面之間的距離，以減少顛覆力矩。

〔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(duì)于流水線要考慮車間運(yùn)送工件的

滾道高度；對(duì)于自動(dòng)線要考慮中間底座的足夠高度，以便容許腔通過隨行夾具返回系統(tǒng)或

冷卻排屑系統(tǒng)。其次是機(jī)床部構(gòu)造尺寸限制和剛度要求。如工件最低孔位置h2、多軸箱允

許的最低主軸高度h1和通用部件、中間底座、及夾具底座根本尺寸的限制等。考慮上述剛

度、構(gòu)造功能和使用要求等因素，新頒國家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為1060mm,與國家標(biāo)準(zhǔn)ISO一

致。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)常在850—1060mm之間選取。對(duì)于自動(dòng)線，裝料高度較高，一般取1mm

左右；對(duì)回轉(zhuǎn)鼓輪式組合機(jī)床，裝料高度一般為1.2?1.4m,但常增加操作者腳踏板，便于

裝卸操作。

(3)確定夾具輪廓尺寸主要確定夾具底座的長(zhǎng)、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根本依據(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，它在加工方向的尺寸一般不小于導(dǎo)向長(zhǎng)

度；至于寬度尺寸可根據(jù)導(dǎo)向分布尺寸及工件限位元件安置需要確定。上述尺寸確定后，

夾具底座的上方支架面積就可初步確定。

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。

對(duì)于較復(fù)雜的夾具，繪制聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)繪制夾具構(gòu)造草圖，以便于確定夾具的

主要技術(shù)參數(shù)、根本構(gòu)造方案及外形控制尺寸。因此，總體設(shè)計(jì)也稱為“四圖一卡〞設(shè)計(jì)。

在長(zhǎng)度方向應(yīng)滿足夾具的安裝需要。

4〕確定中間底座的尺寸

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〔設(shè)計(jì)中左端面距工件外表取370mm右端面距工件加工外表

取500mm后端面距工件外表取500mm〕。由此根據(jù)選定的動(dòng)力箱、滑臺(tái)、側(cè)底座等標(biāo)

準(zhǔn)的位置關(guān)系，并考慮滑臺(tái)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。〔前備量取30mm］。算出的長(zhǎng)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)床不用冷卻液時(shí)不

要小于10?15mm；使用冷卻7時(shí)不小于70?100mm。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)留有一定的前備量〔一般不小

于15?20mm〕。

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〔含支承塊〕確定后，中間底座高度就已確定。

〔設(shè)計(jì)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及最低主軸

高度h1。被加工零件輪廓以點(diǎn)劃線表示，多軸箱輪廓尺寸用粗實(shí)線表示。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：

Bb2b1

Hhh1b1

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—最低主軸高度，單位為mm。

b和h為尺寸。為保證多軸箱有足夠安排齒輪的空間，推薦bi>70?100mm。多軸箱最低主

軸高度hi必須考慮與工件最低孔位置h2、機(jī)床裝料高度H、滑臺(tái)高度h3、側(cè)底座高度h4

等尺寸之間的關(guān)系而確定。對(duì)于臥式組合機(jī)床，h1要保證潤(rùn)滑油不致從主軸套處泄漏到箱

外，推薦hi>85?140mm。計(jì)算公式如下：

h1h2H(0.5h3h4)

那么可求出多軸箱的輪廓尺寸，按通用箱體系列尺寸標(biāo)準(zhǔn)，選定多軸箱輪廓尺寸，設(shè)計(jì)中

BH500mm500mm。

繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的考前須知

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(zhǎng)、寬、高

方向的相對(duì)位置聯(lián)系尺寸及動(dòng)力部件退至起始位置尺寸〔動(dòng)力部件起始位置畫虛線〕；畫

出動(dòng)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(hào)、規(guī)格、和電動(dòng)機(jī)型號(hào)、功率

及轉(zhuǎn)速；對(duì)機(jī)床各組成局部標(biāo)注分組編號(hào)。

當(dāng)工件上加工部位對(duì)工件中心線不對(duì)稱時(shí)，應(yīng)注明動(dòng)力部件中心線同夾具中心線的偏

移量。對(duì)機(jī)床單獨(dú)安裝的液壓站和電氣控制柜及控制臺(tái)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)格按照同一比例繪制。并仔細(xì)檢查長(zhǎng)、寬、三個(gè)坐標(biāo)方向

的尺寸鏈均要封閉。同樣，機(jī)床加工方向從工件中心到夾具、多軸箱、滑臺(tái)、再由滑臺(tái)返

回到滑座前端、側(cè)底座、之間底座、工件中心的尺寸鏈也應(yīng)封閉。

機(jī)床分組

為便于設(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(hào)劃分規(guī)

定如下：

〔1〕第10?19組一支承部件。一般由通用的側(cè)底座、立柱及其底座和專底座等組成。

〔2〕第20?29組一夾具及輸送設(shè)備。夾具是組合機(jī)床主要的專用部件，常編號(hào)為20

組，包含工件定位夾緊及固定導(dǎo)向局部。對(duì)一些獨(dú)立性較強(qiáng)的活動(dòng)鉆模板、攻螺紋模板、

自動(dòng)夾壓機(jī)構(gòu)、自動(dòng)上下料裝置等常單獨(dú)編組。移開工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)臺(tái)等輸送設(shè)備，如果屬

通用部件，那么可納入夾具組，明細(xì)表中列出通用部件型號(hào)即可，如果專用那么單獨(dú)成組

編號(hào)。

〔3〕第30?39組一電氣設(shè)備。電氣設(shè)計(jì)常編為30組，包括原理圖、接線圖和安裝圖

等設(shè)計(jì)，專用操作臺(tái)、控制柜等那么另編組號(hào)。

〔4〕第40?49組一傳動(dòng)裝置。包括機(jī)床中所有動(dòng)力部件如動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱等通用

部件，編號(hào)40組，其余修改局部容或?qū)Ｓ玫膫鲃?dòng)設(shè)備那么單獨(dú)編組。

〔5〕第50?59組一液壓和氣動(dòng)裝置。

〔6〕第60?69組一刀具、工具、量具和輔助工具等。

〔7〕第70?79組一多軸箱及其附屬部件。

〔8〕第80?89組一冷卻、排屑及潤(rùn)滑裝置。

〔9〕第90?99組一電氣、液壓、氣動(dòng)等各種控制擋鐵。

機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡

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?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量、動(dòng)作時(shí)間、生產(chǎn)綱領(lǐng)及負(fù)荷率等關(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)。

理想生產(chǎn)率Q

理想生產(chǎn)率Q〔單位為/h〕是指完成生產(chǎn)綱領(lǐng)A〔包括備品及廢品率〕所需要的機(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,

那么

實(shí)際生產(chǎn)率Qi

實(shí)際生產(chǎn)率Qi〔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

式中T單一生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間〔

Qi

60

T單

min〕，可按下式計(jì)算:

LiL2、/L快進(jìn)L快退、

T單t切t輔（t停）（t移t裝）

Vf1vf2vfk

式中Li、L2一分別為刀具第I、第R工作進(jìn)給長(zhǎng)度，單位為mm；

Vfi、Vf2一分別為刀具第I、第H工作進(jìn)給量，單位為mm/min；

t停一當(dāng)加工沉孔、止口、金忽窩、倒角、光整外表時(shí)，滑臺(tái)在死擋鐵上的停留

時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5?10轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，單位為min；

L快進(jìn)L快退一分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退行程長(zhǎng)度，單位為mm；

Vfk一動(dòng)力部件快速行程速度。用機(jī)械動(dòng)力部件時(shí)取5?6m/min；用液壓動(dòng)力部件時(shí)取3?

10m/min;

t移一直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)展一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)間，一般取0.1min；

t裝卸一工件裝、卸〔包括定位或撤銷定位、夾緊或松開、清理基面或切削及調(diào)運(yùn)工件等〕時(shí)間。它取決于裝卸自動(dòng)化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。通常取0.5?1.5min。

如果計(jì)算出的機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率不能滿足理想生產(chǎn)率要求，即Qi<Q,那么必須重新選

擇切削用量或修改機(jī)床設(shè)計(jì)方案。

機(jī)床負(fù)荷率“負(fù)

當(dāng)Qi>Q時(shí)，機(jī)床負(fù)荷率為二者之比。即

Q

Qi

組合機(jī)床負(fù)荷率一般為0.75?0.90,自動(dòng)線負(fù)荷率為0.6?0.7。典型的鉆、鏈、攻螺紋類組合機(jī)床，按其復(fù)雜程度參照表3-2確定；對(duì)于精細(xì)較高、自動(dòng)化程度高或加工多品種

組合機(jī)床，宜適當(dāng)降低負(fù)荷率

組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡如表3-3所示

表3-2組合機(jī)床允許最大負(fù)荷率

機(jī)床復(fù)雜程度

單面或雙面加工

二回或四向加工

主軸數(shù)

15

16?40

41?80

15

16?40

41?80

負(fù)荷率Y］負(fù)

=0.90

0.90?0.86

0.86?0.80

=0.86

0.86?0.80

0.80?0.75

生產(chǎn)計(jì)算率卡

組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì)

多軸箱是組合機(jī)床的主要部件。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(dòng)的動(dòng)力部件。其動(dòng)力來自于通用的動(dòng)力箱，

與動(dòng)力箱一起安裝于進(jìn)給滑臺(tái)，可完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔等加工工序。

多軸箱一般具有多根主軸同時(shí)對(duì)一列孔系進(jìn)展加工。但也有單軸的，用于鏜孔居多。

多軸箱按構(gòu)造特點(diǎn)分為通用〔即標(biāo)準(zhǔn)〕多軸箱和專用多軸箱兩大類。前者構(gòu)造典型，

能利用通用的箱體和傳動(dòng)件；后者構(gòu)造特殊，往往需要加強(qiáng)主軸系統(tǒng)的剛性，而使主軸及

某些傳動(dòng)件必須專門設(shè)計(jì)，故專用多軸箱通常指“剛性主軸箱〞，即采用不需刀具導(dǎo)向裝

置的剛性主軸和用精細(xì)滑臺(tái)導(dǎo)軌來保證加工孔的位置精度。通用多軸箱那么采用標(biāo)準(zhǔn)主

軸，借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具來保證被加工孔的位置精度。通用多軸箱又分為大型多軸箱和小

型多軸箱，這兩種多軸箱的設(shè)計(jì)方法根本一樣。

通用多軸箱的組成及表達(dá)方法

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(dòng)軸、齒輪和附加機(jī)構(gòu)等組成，其根本

構(gòu)造有箱體、前蓋、后蓋、上蓋、側(cè)蓋等箱體零件；主軸、傳動(dòng)軸、手柄軸、傳動(dòng)齒輪、

動(dòng)力箱或電動(dòng)機(jī)齒輪等傳動(dòng)零件；葉片泵、分油器、注油標(biāo)、排油塞、油盤和防油套等潤(rùn)

滑及防油元件。

多軸箱箱體腔，可安排兩排32mm寬的齒輪或三排24mm寬的齒輪；箱體后壁與后蓋之間可安排一排〔后蓋用90mm厚時(shí)〕或兩排〔后蓋用125mm厚時(shí)〕24mm寬的齒輪。

2〕多軸箱總圖繪制方法特點(diǎn)

〕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(hào)及主軸和驅(qū)動(dòng)軸、液壓泵軸的轉(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(duì)

于構(gòu)造尺寸完全一樣的軸組件只畫一根，但必須在軸端注明相應(yīng)的軸號(hào)；齒輪可不按比例

繪制，在圖形一側(cè)用數(shù)碼箭頭標(biāo)明齒輪所在排數(shù)。

3.5.2多軸箱通用零件

〔1〕通用箱體類零件

多軸箱的通用箱體類零件配套表詳見?組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?表7-4；箱體材料為

HT200,前、后、側(cè)蓋等材料為HT150。多軸箱體根本尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)〔GB3668.J83〕規(guī)定，9種名義尺寸用相應(yīng)滑臺(tái)的滑鞍寬度表示，多軸箱體寬度和高度是根據(jù)配套滑臺(tái)的規(guī)

格按規(guī)定的尺寸系列選擇；多軸箱后蓋與動(dòng)力箱法蘭尺寸，其結(jié)合面上聯(lián)結(jié)螺孔、定位銷

孔及其位置與動(dòng)力箱聯(lián)系尺寸相適應(yīng)。多軸箱的標(biāo)準(zhǔn)厚度為180mm；用于臥式多軸箱的前

后蓋厚度為55mm，用于立式的因兼做油池用，故加厚到70mm；基型后蓋的厚度為90mm,

變形后的厚度為50mm、100mm和125mm三種，應(yīng)根據(jù)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)安排和動(dòng)力部件與

多軸箱的連接情況合理選用。如只有電機(jī)軸安排IV排或V排齒輪，可選用厚度為50mm或

100mm的后蓋，此時(shí)，后蓋窗口應(yīng)按齒輪外廓加以擴(kuò)大。

〔2〕通用主軸

1〕通用鉆削類主軸

按支承形式可分為三種：

①滾錐軸承主軸：前后支承均為圓錐滾子軸承。這種支承可承受較大的徑向及軸向力，

且構(gòu)造簡(jiǎn)單、裝配調(diào)整方便，廣泛用于擴(kuò)、鏜、鉸孔和攻螺紋等加工；當(dāng)主軸進(jìn)退兩個(gè)方

向都有軸向切削力時(shí)常用此種構(gòu)造。

②滾珠軸承主軸：前支承為推力球軸承和向心球軸承、后支承為向心球軸承或圓錐滾子支承。應(yīng)推力球軸承設(shè)置在前端，能承受單方向的軸向力，適用于鉆孔主軸。

③滾針軸承主軸：前后支承均為無環(huán)滾針軸承和推力球軸承。當(dāng)主軸問問距較小時(shí)采

用。?ZD27-2多軸箱?無此類主軸。

按刀具的連接時(shí)浮動(dòng)還是剛性連接，又分為短主軸和長(zhǎng)主軸：多軸箱前蓋外伸長(zhǎng)度為

75〔立式為60〕mm的滾錐軸承主軸稱為短主軸，采用浮動(dòng)卡頭與刀具浮動(dòng)連接，配以加

長(zhǎng)導(dǎo)向或雙導(dǎo)向，用于鏜、擴(kuò)、鉸孔等工序；外伸長(zhǎng)度大于75〔立式為60〕mm的主軸稱

為長(zhǎng)主軸，因主軸孔較長(zhǎng)，與刀具尾部連接的接觸面加長(zhǎng)，增強(qiáng)了刀具與主軸的連接剛度、

減少刀具前端下垂，采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套導(dǎo)向或單導(dǎo)向，用于鉆孔、擴(kuò)孔、倒角、锪平面等工序。

通用鉆削類主軸型號(hào)標(biāo)記如?組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?表4-1所示。滾錐軸承主軸、滾珠軸

承主軸組件裝配構(gòu)造、配套零件及聯(lián)系尺寸參見?組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?第七章第二節(jié)。

2〕通用傳動(dòng)軸

通用傳動(dòng)軸按用途和支承形式分為六種；六種傳動(dòng)軸構(gòu)造，配套零件及聯(lián)系尺寸，詳

見?組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?第七章第二節(jié)傳動(dòng)軸組件。

通用傳動(dòng)軸一般為45鋼，調(diào)質(zhì)T235;滾針軸承傳動(dòng)軸用20Cr鋼，熱處理S0.5-C59。

〔3〕通用齒輪和套

多軸箱用通用齒輪有：傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪和電動(dòng)機(jī)齒輪三種，其構(gòu)造型式、尺寸

參數(shù)及制造裝配要求詳見現(xiàn)合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)？87-21?表7-2&

多軸箱用套和防油套綜合表參閱？組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)微7-24?表7-25

目前多軸箱設(shè)計(jì)有一般設(shè)計(jì)法和電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法兩種。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)多軸箱，由

人工輸入原始數(shù)據(jù)，按事先編制的程序，通過人機(jī)交互方式，可迅速、準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)，繪制多軸箱總圖、零件圖和箱體補(bǔ)充加工圖，打印出軸孔坐標(biāo)及組件明細(xì)表。一般設(shè)

計(jì)方法的順序是：繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖；確定主軸構(gòu)造、軸頸及齒輪模數(shù)；擬定傳

動(dòng)系統(tǒng)；計(jì)算主軸、傳動(dòng)軸坐標(biāo)〔也可用計(jì)算機(jī)計(jì)算和驗(yàn)算箱體軸孔的坐標(biāo)尺寸〕，繪制

多軸箱總圖，零件圖及編制組件明細(xì)表。

繪制多軸箱原始依據(jù)圖

多軸箱原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡〞繪制的。其主要容及考前須知如下：

1〕根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標(biāo)注輪廓尺寸及與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的

相對(duì)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(dòng)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(duì)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的水平方向尺寸正好

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

與加工零件的相對(duì)位置找出統(tǒng)一的基準(zhǔn)，并標(biāo)出其相對(duì)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(duì)主軸看〕可不標(biāo)，

只注順時(shí)針轉(zhuǎn)向。

4〕列表標(biāo)明各主軸的工序容，切削用量及主軸外伸尺寸等。

5〕標(biāo)明動(dòng)力部件型號(hào)及其性能參數(shù)等。

較簡(jiǎn)單的多軸箱可不畫原始依據(jù)圖

主軸、齒輪確實(shí)定及動(dòng)力計(jì)算

〔1〕主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)確實(shí)定

主軸的型式和直徑，主要取決于工藝方法、刀具主軸聯(lián)結(jié)構(gòu)造、刀具的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。如鉆孔時(shí)常采用滾珠軸承主軸；擴(kuò)、鏈、錢孔等工序常采用滾錐軸承主軸；主軸間距較小時(shí)常選用滾針軸承主軸。滾針軸承精度較低、構(gòu)造剛度及裝配工藝性都較差，除非軸距限制，一般不選用。攻螺紋主軸因靠近模桿在主軸孔作軸向移動(dòng)，為獲得良好的導(dǎo)向型，一般采用雙鍵構(gòu)造，不用軸向定位。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(dòng)軸的直徑也可參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后再驗(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，也可按公式估算，即：

m(30~32)J-P-\zn

式中P—齒輪所傳遞的功率，單位為KW;

Z一對(duì)嚙合齒輪中的小齒輪齒數(shù)；

n一小齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。

多軸箱中的齒輪模數(shù)常用2、253、354幾種。為便于生產(chǎn)，同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要多余兩種。

〔2〕多軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算

多軸箱的動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)確定之后，多軸箱所需功率P多軸箱按以下公式計(jì)算：

P多軸箱P切削P空轉(zhuǎn)P損失

nnn

P切削iP空車專i+P損失i

TOC\o"1-5"\h\z

i1i1i1

式中P切削—切削功率，單位為KW；

P空轉(zhuǎn)—空轉(zhuǎn)功率，單位為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或查圖表獲得；每根軸的空轉(zhuǎn)功率按?

組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)?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%。

多軸箱所需的進(jìn)給力F多軸箱〔單位為N〕可按下式計(jì)算：nF多軸箱Fi

i1

式中Fi一各主軸所需的軸向切削了，單位為No

實(shí)際上，為克制滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于F多軸箱。

3.5.5多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)

多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)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(dòng)鏈，把驅(qū)動(dòng)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。

〔1〕對(duì)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求

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(dòng)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(dòng)軸帶動(dòng)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變傳動(dòng)比的方法解決。

2〕盡量不用主軸帶動(dòng)主軸的方案，以免增加主軸符合，影響加工質(zhì)量。遇到主軸分布較密時(shí)，布置齒輪的空間受到限制或主軸符合較小、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(dòng)1~2主軸的傳動(dòng)方案。

3〕為使構(gòu)造緊湊，多軸箱齒輪副的傳動(dòng)比一般要大于-〔最正確傳動(dòng)比為1~—],

21.5

后蓋齒輪傳動(dòng)比允許取至1~工；盡量防止用升速傳動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，允許先升

33.5

速后再降一些，使傳動(dòng)鏈前面的軸、齒輪轉(zhuǎn)矩較小，構(gòu)造緊湊，但空轉(zhuǎn)功率損失隨之增加，故要求升速傳動(dòng)比小于等于2;為使主軸上的齒輪不過大，最后一級(jí)經(jīng)常采用升速傳動(dòng)。

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；精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在第田排，以減少主軸端的彎曲變形。

5〕多軸箱具有精粗加工主軸時(shí)，最好從動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸齒輪傳動(dòng)開場(chǎng)，就分兩條傳動(dòng)路線，以免影響加工精度。

6〕剛性鏈孔主軸上的齒輪，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)平穩(wěn)性。

7）驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸數(shù)不能超過兩根，以免給裝配帶來困難。

多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)過程中，當(dāng)齒輪排數(shù)I?IV排不夠用時(shí)，可以增加排數(shù)，如在原來

I排齒輪的位置上排兩排薄齒輪〔其強(qiáng)度應(yīng)滿足要求〕或在箱體與前蓋之間增設(shè)0排齒輪。

〔2〕擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的根本方法

擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的根本方法是：先把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(dòng)軸；非同心圓分布的一些主軸，也宜設(shè)置中間傳動(dòng)

軸〔如一根傳動(dòng)軸帶二根或三根主軸〕；然后根據(jù)已選定的各中心傳動(dòng)軸再取同心圓，并

用最少的傳動(dòng)軸帶動(dòng)這些中心傳動(dòng)軸；最后通過合攏傳動(dòng)軸與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸連接起來。

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。因此，多軸箱上主軸分布相應(yīng)

分為這三種類型。

同心圓分布各軸心在同心圓上均布。對(duì)這類主軸，可在同心圓處分別設(shè)置中心

傳動(dòng)軸，由其上的一個(gè)或幾個(gè)〔不同排數(shù)〕齒輪來帶動(dòng)各主軸。

直線分布主軸按直線分布。對(duì)此類主軸，可在兩主軸中心連線的垂直平分線上

設(shè)傳動(dòng)軸，由其上一個(gè)或幾個(gè)齒輪來帶動(dòng)各主軸。

任意分布任意分布主軸及傳動(dòng)方案。對(duì)此類主軸可根據(jù)“三點(diǎn)共圓〞原理，將

一些主軸的軸心分布在各自的同心圓上；一些主軸可按直線分布方法處置?？梢姡我夥?/p>

布可以看作是同心圓和直線的混合分布形式。

〕確定驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向及其在多軸箱上的位置驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速按動(dòng)力箱型號(hào)選定；當(dāng)

采用動(dòng)力滑臺(tái)時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)方向可任意選擇；動(dòng)力箱與多軸箱連接時(shí)，應(yīng)注意驅(qū)動(dòng)軸中

心一般設(shè)置于多軸箱箱體寬度的中心線上，其中心高度那么決定于所選動(dòng)力箱的型號(hào)規(guī)格。驅(qū)動(dòng)軸中心位置在機(jī)床聯(lián)系尺寸圖中已經(jīng)確定。

3〕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)向的根底上，首先分析主軸位置，擬訂傳動(dòng)方案，選定齒輪齒輪模數(shù)〔估算或類比〕，在通過“計(jì)算、作圖和屢次試湊〃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。

①齒輪齒數(shù)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式:

zA

mf丁主

2A

z主—z從

m

2A

2Au

m(1u)

2A

z從——z主

m

2A

2Am

(T^)

式中u—嚙合齒輪副傳動(dòng)比；

Sz—嚙合齒輪副齒數(shù)和；

z主、z從一分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪齒數(shù);

n主、n從一分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速，單位為r/min；

A—齒輪嚙合中心距，單位為mm；

m一齒輪模數(shù)，單位為mm。

②傳動(dòng)路線設(shè)計(jì)方法

當(dāng)主軸數(shù)少且分散時(shí)根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速和驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速計(jì)算出總傳動(dòng)比u總和主軸之間的尺

寸算出驅(qū)動(dòng)軸到主軸的中心距。

Un主

U總