汽車減速器殼加工工藝及專用機(jī)床設(shè)計(jì)

PAGE42PAGE43目次1組合機(jī)床概述1.1課題來(lái)源………………………11.2組合機(jī)床簡(jiǎn)介…………………11.3組合機(jī)床的特點(diǎn)………………31.4組合機(jī)床的分類和組成………41.5組合機(jī)床的工藝范圍及發(fā)展方向……………42零件的工藝分析與制定2.1工藝方案的擬訂………………52.2零件的分析……………………72.3切削用量的確定………………93組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)——“三圖一卡”3.1被加工零件工序圖……………113.2加工示意圖……………………123.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖………………163.4生產(chǎn)率計(jì)算卡…………………184多軸箱設(shè)計(jì)4.1大多軸箱的設(shè)計(jì)………………214.2小多軸箱的設(shè)計(jì)………………285機(jī)床夾具設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)要求………………………365.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案…………366傳動(dòng)件驗(yàn)算6.1驗(yàn)算齒輪接觸強(qiáng)度……………386.2驗(yàn)算主軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度…………39設(shè)計(jì)總結(jié)……………41致謝…………………42參考資料……………431組合機(jī)床概述1.1課題來(lái)源隨著中國(guó)制造業(yè)的發(fā)展，組合機(jī)床在大批量生產(chǎn)中已經(jīng)顯示出其巨大優(yōu)越性，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。組合機(jī)床與其它機(jī)床相比其優(yōu)越性為：（1）組合機(jī)床上通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件約占機(jī)床全部零部件的70——90%，因此設(shè)計(jì)制造的周期短，投資少。（2）組合機(jī)床的生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。（3）組合機(jī)床結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修方便。（4）組合機(jī)床對(duì)操作人員的技術(shù)要求不高。（5）產(chǎn)品更新時(shí)，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件可以多次重復(fù)使用。（6）組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線，以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。本設(shè)計(jì)所選課題來(lái)源于工廠生產(chǎn)實(shí)際，生產(chǎn)零件是汽車減速器殼殼體。由于工序集中及產(chǎn)品精度等工藝要求，經(jīng)過(guò)綜合分析決定采用組合機(jī)床進(jìn)行加工。在組合機(jī)床設(shè)計(jì)過(guò)程中關(guān)鍵在于主軸箱的設(shè)計(jì)，選擇合適的主軸箱體，合理排布各軸的位置，合理分配各級(jí)傳動(dòng)比等。1.2組合機(jī)床簡(jiǎn)介組合機(jī)床是按系列化標(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用機(jī)床。組合機(jī)床是隨著生產(chǎn)的發(fā)展，由萬(wàn)能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展來(lái)的。廣大工人和技術(shù)人員，在總結(jié)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出創(chuàng)造這樣的高效率機(jī)床：它既有專用機(jī)床效率高結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，又有萬(wàn)能機(jī)床能夠重新調(diào)整，以適應(yīng)新工件加工的特點(diǎn)。為此，將機(jī)床上帶動(dòng)刀具對(duì)工件產(chǎn)生切削運(yùn)動(dòng)的部分以及床身、立柱、工作臺(tái)等設(shè)計(jì)制造成通用的獨(dú)立部件，稱為“通用部件”。根據(jù)工件加工的需要，用這些通用部件配以部分專用部件就可以組成機(jī)床，這就是組合機(jī)床。當(dāng)工件改變了，還是用這些通用部件，只將部分專用部件改裝，又可以組成加工新工件的機(jī)床。我國(guó)已創(chuàng)造了一整套通用部件，大致分為如下幾類：動(dòng)力部分——?jiǎng)恿︻^、動(dòng)力滑臺(tái)和動(dòng)力箱；工件運(yùn)送部件——回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、移動(dòng)工作臺(tái)和回轉(zhuǎn)鼓輪；支撐部件——立柱、床身、底座和滑坐等；控制系統(tǒng)有通用的液壓傳動(dòng)裝置、電器柜、傳動(dòng)臺(tái)等。組合機(jī)床對(duì)通用部件的一般要求：在小的外型尺寸的條件下能獲得大的進(jìn)給力和功率。這是實(shí)現(xiàn)集中工序的重要條件。動(dòng)力部件的結(jié)構(gòu)必須有高的剛度，以便能采用合理的切削用量。動(dòng)力部件的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)應(yīng)具有較大的變速范圍，以便能充分發(fā)揮切削刀具的性能。動(dòng)力部件是帶動(dòng)工具實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)）的部件。及進(jìn)給機(jī)構(gòu)必須保證進(jìn)給的穩(wěn)定性。動(dòng)力部件應(yīng)有較高的空行程速度，一般大于6——8米/分，并保證較高的從快進(jìn)到工作進(jìn)給的轉(zhuǎn)換精度，一般應(yīng)在1毫米以內(nèi)。通用部件一概有同一的聯(lián)系尺寸，應(yīng)能適用于各種不同狀態(tài)下的安裝。1.3組合機(jī)床的特點(diǎn)組合機(jī)床是根據(jù)具體加工對(duì)象，用預(yù)先設(shè)計(jì)好的通用部件和通用零件，加上少量的專用部件或零件組成的，而通用部件和通用零件占整臺(tái)機(jī)床的70——90%，這就大大縮短了設(shè)計(jì)制造周期，減少了制造中的問(wèn)題，提高了機(jī)床工作的可靠性，降低了機(jī)床制造成本。組合機(jī)床和專用機(jī)床與萬(wàn)能機(jī)床相比，有如下特點(diǎn)：由于組合機(jī)床是由70——90%的通用零件、部件組成，在需要的時(shí)候，它可以部分或全部進(jìn)行改裝，以組成適應(yīng)新的加工要求的新設(shè)備。這就是說(shuō)，組合機(jī)床有重新組裝的優(yōu)越性。組合機(jī)床是按具體加工對(duì)象專門設(shè)計(jì)的。因而可以按最合理的工藝過(guò)程進(jìn)行加工。這在萬(wàn)能機(jī)床上往往是不易實(shí)現(xiàn)的。在組合機(jī)床上可以同時(shí)從幾個(gè)方向采用多把刀具對(duì)幾個(gè)工件進(jìn)行加工。它是實(shí)現(xiàn)集中工序的最好途徑，是提高生產(chǎn)率的有效設(shè)備。組合機(jī)床能比較好的保證各孔之間的相互精度要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量；減少了工件工序間的般運(yùn)，改善勞動(dòng)條件；也減少了機(jī)床占地面積。由于組合機(jī)床的通用部件可以是同類的通用部件，這就簡(jiǎn)化了機(jī)床的維護(hù)和修理。在必要時(shí)可更換整個(gè)部件。組合機(jī)床通用部件可以組織專門工廠集中生產(chǎn)。這樣可以采用高效設(shè)備進(jìn)行加工，有利于提高通用部件的性能，降低制造生產(chǎn)成本。1.4組合機(jī)床的分類和組成組合機(jī)床的通用部件分大型和小型兩大類。大型通用部件是指電機(jī)功率為1.5——30千瓦的動(dòng)力部件及其配套部件。這類動(dòng)力部件多為箱體移動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式。小型通用部件是指電機(jī)功率在0.1——2.0千瓦的動(dòng)力部件及其配套部件。這類動(dòng)力部件多為套筒移動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式。用大型通用部件組成的機(jī)床稱為大型組合機(jī)床。用小型通用部件組成的機(jī)床成為小型組合機(jī)床。組合機(jī)床除分為大型和小型外，按配置形式又分為單工位和多工位機(jī)床兩大類。單工位機(jī)床又有單面、雙面、三面和四面幾種，多工位機(jī)床則有移動(dòng)工作臺(tái)式、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式、中央工作臺(tái)式和回轉(zhuǎn)鼓輪式等工作形式。1.5組合機(jī)床的工藝范圍及發(fā)展方向組合機(jī)床在汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電機(jī)、儀器、儀表、縫紉機(jī)、自行車、閥門、礦山機(jī)械、冶金、航空、紡織機(jī)械及軍工等部門已獲得廣泛的使用，一些中小批量生產(chǎn)部門也在推廣使用。組合機(jī)床及其自動(dòng)線將獲得更加迅速的發(fā)展。其發(fā)展方向?yàn)椋禾岣呱a(chǎn)率目前組合機(jī)床及其自動(dòng)線的生產(chǎn)效率不斷提高，循環(huán)時(shí)間一般是1——2分鐘，有的只用10——30秒。提高生產(chǎn)效率的主要方法是改善機(jī)床布局，增加同時(shí)工作的刀具，減少加工余量，提高切削用量，提高工作可靠性能以及縮短輔助時(shí)間等。擴(kuò)大工藝范圍現(xiàn)在組合機(jī)床及其自動(dòng)線一般已不是完成一個(gè)工件的某幾道工序，而常常是用于完成工件的全部加工工序。提高加工精度現(xiàn)在組合機(jī)床及其自動(dòng)線上又納入了很多精加工工序，為了使自動(dòng)線能穩(wěn)定的保證加工精度，已廣泛采用自動(dòng)測(cè)量和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，作到調(diào)刀不調(diào)車。提高自動(dòng)化程度組合機(jī)床發(fā)展十分迅速，越來(lái)越多的組合機(jī)床用于組成自動(dòng)線。組合機(jī)床本身則是向全自向發(fā)展。為此，重點(diǎn)是解決工件夾壓自動(dòng)化和裝卸自動(dòng)化。提高組合機(jī)床及其自動(dòng)線的可調(diào)性為了提高中小批量生產(chǎn)的一些箱體件的生產(chǎn)效率，發(fā)展了可調(diào)的多工序多刀具的組合機(jī)床及其自動(dòng)線，它們大多采用數(shù)字程序控制。除早期發(fā)展的多品種、組成加工的組合機(jī)床及其自動(dòng)線外，還創(chuàng)造了自動(dòng)換刀和自動(dòng)控制切削用量的組合機(jī)床，還用于加工中小批生產(chǎn)箱體零件的可自動(dòng)更換主箱的組合機(jī)床。用一臺(tái)這樣的機(jī)床就能完成一種工件的全部加工，能起到一條流水線的作用。創(chuàng)制超小型組合機(jī)床為了適應(yīng)儀器儀表工業(yè)小箱體加工需要，創(chuàng)制超小型組合機(jī)床。這種機(jī)床多由超小型氣動(dòng)或液壓動(dòng)力頭配置而成，體積小，效率高，并能達(dá)到高的加工精度。發(fā)展專用組合機(jī)床及其自動(dòng)線隨著組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，過(guò)去一直被認(rèn)為需要按具體加工對(duì)象專門設(shè)計(jì)的組合機(jī)床，現(xiàn)在可以為一些行業(yè)一定范圍的工件創(chuàng)制專用組合機(jī)床。這種機(jī)床不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，而是可以作為通用品種進(jìn)行成批生產(chǎn)，用戶根據(jù)自己加工產(chǎn)品的需要，配上刀具及工藝裝備，即可組成加工一定對(duì)象的高效機(jī)床。組合機(jī)床及其自動(dòng)線在很多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，組合機(jī)床技術(shù)必將獲得更快的發(fā)展。2零件的工藝分析與制定2.1工藝方案的擬訂2.1.1確定工藝方案的基本原則1.粗精加工分開(kāi)原則粗加工時(shí)的切削負(fù)荷較大，切削產(chǎn)生的熱變形、較大壓力引起的工件變形以及切削震動(dòng)等，對(duì)精加工工序十分不利，影響加工尺寸精度和表面粗糙度。2.工序集中原則（1）適當(dāng)考慮相同類型工序的集中在條件允許時(shí)，把相同工序集中在一臺(tái)機(jī)床或同一工位上加工，能簡(jiǎn)化循環(huán)和結(jié)構(gòu)。（2）有相對(duì)位置精度要求的工序應(yīng)集中加工如箱體各面上主要的傳動(dòng)軸孔，相互間有嚴(yán)格的位置精度，為避免二次安裝誤差影響和便于機(jī)床精度的調(diào)整與找正，這類孔的精密加工應(yīng)集中在一臺(tái)機(jī)床上一次安裝下完成。2.1.2確定組合機(jī)床工藝方案應(yīng)注意的問(wèn)題1.按一般原則擬訂工藝方案時(shí)的一些限制（1）孔間中心距的限制根據(jù)切削扭距計(jì)算要求，主軸軸徑和軸承外徑有一最小許用尺寸；當(dāng)孔間距小于相應(yīng)主軸軸間距許用值時(shí)，如果孔系相應(yīng)位置精度要求不甚嚴(yán)格，則可將近距孔分散在幾個(gè)工位或幾抬機(jī)床上分別加工。（2）工件結(jié)構(gòu)工藝性不好的限制有些工件結(jié)構(gòu)工藝性不好，如箱體多層壁上的同軸線的孔徑中間大兩頭小時(shí)，則進(jìn)刀困難。2.其他應(yīng)注意的問(wèn)題（1）精鏜孔時(shí)應(yīng)注意孔表面是否允許留有退刀刀痕。（2）對(duì)相互結(jié)合的兩殼體零件，均應(yīng)分別從結(jié)合面加工連接孔。（3）鉆階梯孔時(shí)，應(yīng)先鉆大孔后鉆小孔。（4）平面一般采用銑削加工。（5）在制定一個(gè)加工工件的幾臺(tái)成套機(jī)床或流水線的工藝方案時(shí)，應(yīng)盡可能使精加工集中在所有粗加工之后，以減少內(nèi)應(yīng)力變形影響，有利于保證加工精度。2.1.3擬訂組合機(jī)床工藝方案的步驟1.分析、研究加工要求和現(xiàn)場(chǎng)工藝2.定位基準(zhǔn)和夾壓部位的選擇組合機(jī)床一般為工序集中的多刀加工，不但切削負(fù)荷大，而且工件受力方向變化。對(duì)于毛坯基準(zhǔn)選擇要考慮有關(guān)工序加工余量的均勻性；對(duì)于光面定位基準(zhǔn)的選擇要考慮基面與加工部位間位置尺寸關(guān)系。定位夾壓部位的選擇應(yīng)在有足夠的夾緊力下工件產(chǎn)生的夾緊力最小，并且?jiàn)A具易于設(shè)置導(dǎo)向和通過(guò)刀具。3.影響工藝方案的主要因素（1）加工的工序內(nèi)容和加工精度（2）被加工零件的特點(diǎn)a.工件材料及硬度b.加工部位的結(jié)構(gòu)形狀c.工件的剛性（3）零件的生產(chǎn)批量（4）使用廠后方車間制造能力4.確定工序間余量為可靠地保證加工質(zhì)量，必須合理確定工序間余量。組合機(jī)床孔加工常用工序間余量參見(jiàn)下表，加工工序加工孔徑工序特點(diǎn)直徑上工序間余量擴(kuò)孔φ10～φ20鉆孔后擴(kuò)孔1.5～2.0粗?jǐn)U后精擴(kuò)0.5～1.0φ20～φ50鉆孔后擴(kuò)孔2.0～2.5粗?jǐn)U后精擴(kuò)1.0～1.5鉸孔φ10～φ200.10～0.20φ20～φ300.15～0.25φ30～φ500.20～0.30φ50～φ800.25～0.35φ80～φ1000.30～0.405.刀具結(jié)構(gòu)的選擇(1)只要條件許可,應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具和一般簡(jiǎn)單刀具。(2)為提高工序集中程度或保證加工精度,可采用先后加工或同時(shí)加工兩個(gè)或兩個(gè)以上表面的復(fù)合刀具。(3)采用鏜床和絞刀的原則:下列情況選用絞刀有利:孔面不連續(xù),鏜削時(shí)易產(chǎn)生震動(dòng),影響孔的圓度；在機(jī)床上對(duì)刀不夠方便；加工孔徑小于φ40mm且要求較高的同心孔系；加工節(jié)拍短,要求不常調(diào)刀且尺寸精度較穩(wěn)定。除上述情況外,應(yīng)優(yōu)先選用鏜削工藝。(4)選擇刀具結(jié)構(gòu)必須考慮工件材料特點(diǎn).2.1.4確定組合機(jī)床配置形式及結(jié)構(gòu)方案應(yīng)考慮的問(wèn)題1.要注意排屑通暢2.注意相關(guān)連的機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)的同一性3.應(yīng)注意機(jī)床使用條件2.1.5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2.機(jī)床使用方便性和自動(dòng)化程度3.經(jīng)濟(jì)性與可靠性2.2零件的分析2.2.1零件的用途該零件是汽車后輪的一個(gè)重要組成部分，因考慮到汽車在行駛過(guò)程中允許頻繁震動(dòng)，故要求抗磨高，減震性好，所以選用球墨鐵作為材料。因年產(chǎn)量4000件，屬大批量生產(chǎn)。要保證生產(chǎn)效率，需從精度面來(lái)選擇加工方法。此外該零件采用鑄件做毛坯。2.2.2零件的技術(shù)要求未注明的鑄造圓角半徑R為2-3mm。鑄造的拔模斜度不大于2°。未注命的倒角為1×45°，粗糙度為Ra=50。不允許有影響質(zhì)量和使用性能的裂紋，氣孔及夾渣。允許用焊補(bǔ)的方法對(duì)鑄件的缺陷做工藝上的合理修補(bǔ)，但修補(bǔ)后零件的機(jī)械強(qiáng)度和使用性能不得降低并符合圖樣要求，螺釘及其附近不允許有焊補(bǔ)。非加工面涂防銹漆。2.2.3零件的工藝分析零件的主要加工為小端面14個(gè)孔和大端面8個(gè)孔。這些孔與內(nèi)腔孔的位置精度要求比較高，且要求與端面的垂直度保證。加工時(shí)得把內(nèi)腔孔和端面作為其精度依據(jù)。2.2.4確定工序間余量根據(jù)上表,該工位的余量分別為:小孔鉆φ10.1mm、擴(kuò)φ12.0mm大孔鉆φ17.3mm、擴(kuò)φ19.8mm2.2.5零件的工藝方案粗，精車φ40mm的凸臺(tái)面和待加工零件右端面，以左端面定位，在專用立式車床進(jìn)行加工，采用專用夾具；粗,精車φ180mm和φ213mm，φ330mm外圓柱面，以右側(cè)外圓柱面定位在CA6140普通車床上加工，采用專用夾具；粗，精銑待加工零件左端面和φ330mm左端面，以心軸定位，在專用銑床上加工，采用專用夾具；粗，半精鏜右φ135mm和φ140mm的內(nèi)圓孔面，以φ180mm外圓柱面及左端面定位，在專用臥式鏜床上進(jìn)行加工，采用專用夾具；粗，半精鏜左φ135和φ136mm的內(nèi)圓孔面，以右φ135mm內(nèi)圓孔面及φ40mm的凸臺(tái)面定位，在專用臥式鏜床上進(jìn)行加工，采用專用夾具；鉆、擴(kuò)加工8個(gè)φ20mm連接孔和14個(gè)M12-6H螺紋孔，在專用臥式雙面組合機(jī)床上加工，采用專用夾具；鉸加工8個(gè)φ20mm連接孔，在專用組合機(jī)床上加工，采用專用夾具；攻絲14個(gè)M12-6H螺紋孔，在專用組合機(jī)床上加工，采用專用夾具；銑削寬為23mm的圓環(huán)槽，在專用銑床上加工，采用專用夾具；倒角C1、C2；熱處理；去毛刺；研磨φ135mm和φ136mm的內(nèi)圓孔面，在專用臥式雙面鏜床上進(jìn)行加工，采用專用夾具；去毛刺，清理；終檢；現(xiàn)就針對(duì)雙面鉆孔這道工序設(shè)計(jì)一臺(tái)組合機(jī)床。這些要加工的孔都是按圓周分布的，那么采用同一工位上對(duì)各個(gè)孔同時(shí)精加工比較理想?？椎奈恢镁纫蟊容^高，所以采用固定夾具的單工位組合機(jī)床?？紤]到若用一個(gè)多軸箱，勢(shì)必要把這么多的兩組鉆頭裝到一起，這樣對(duì)多軸箱的設(shè)計(jì)、零件加工還是鉆模的設(shè)計(jì)都帶來(lái)很多麻煩，所以綜合下來(lái)選用兩個(gè)多軸箱兩個(gè)方向同時(shí)加工，加工時(shí)的受力也會(huì)平衡一點(diǎn)，這樣最理想的就是臥式雙面鉆孔組合機(jī)床了。夾具結(jié)構(gòu)通常有液壓試、電動(dòng)式、翻轉(zhuǎn)式等幾種常用形式。由于本零件尺寸、質(zhì)量都較大，采用電動(dòng)式不太方便，而采用翻轉(zhuǎn)式，使用手動(dòng)來(lái)夾緊不太方便且效率低。故采用液壓式夾具，既省力，又節(jié)約了時(shí)間，利于提高生產(chǎn)率。2.3切削用量的確定2.3.1切削用量的選擇方法應(yīng)盡量做到合理選用所有刀具，充分發(fā)揮其使用性能。復(fù)合刀具切削用量選擇應(yīng)考慮刀具的使用壽命。保證刀具應(yīng)有的使用壽命，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。多軸鉆孔主軸刀頭均需定向快速進(jìn)退，各鉆軸轉(zhuǎn)速應(yīng)相等或成整數(shù)倍。選擇切削用量時(shí)要注意既要保證生產(chǎn)批量要求，又要保證刀具一定的耐用度。確定切削用量時(shí)，還需考慮動(dòng)力滑臺(tái)的性能。2.3.2切削用量的確定此處省略

NNNNNNNNNNNN字。如需要完整說(shuō)明書和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系

扣扣：九七一九二零八零零另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過(guò)答辯3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)——“三圖一卡”3.1被加工零件工序圖3.1.1被加工零件工序圖的作用和要求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)上完成的工藝內(nèi)容、加工部位的尺寸精度、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、硬度和在和在本機(jī)床加工前毛胚情況的圖紙。它是原有的工件圖基礎(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。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。被加工零件工序圖應(yīng)包括以下內(nèi)容：在圖上應(yīng)表示出加工零件的形狀，尤其是要設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí)，應(yīng)表示出工件內(nèi)部筋的布置和尺寸，以便檢查工件裝進(jìn)夾具是否相碰，以及刀具通過(guò)的可能性。在圖上應(yīng)表示出工件加工用基面和加壓的方向和位置，以便依次進(jìn)行夾具的支撐、定位及夾壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在圖上應(yīng)表示出加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、位置尺寸及精度和技術(shù)條件（包括上道工序的要求及本機(jī)床保證的部分）。圖中應(yīng)表示出加工零件的名稱、材料、編號(hào)、硬度及被加工部位的余量。3.1.2編制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng)1．本機(jī)床加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(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)行分析和換算，并把不對(duì)稱公差換算成對(duì)稱公差。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。當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。根據(jù)本零件的綜合分析，零件的加工工序圖為：3.2加工示意圖3.2.1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。是表示工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖。它是設(shè)計(jì)刀具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、電氣系統(tǒng)以及選擇動(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)床和刀具所必須的重要技術(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、拖架及多軸箱之間的相對(duì)尺寸；主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長(zhǎng)度；刀具類型、數(shù)量及結(jié)構(gòu)尺寸；接桿、浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向裝置、攻絲紋靠模裝置等結(jié)構(gòu)尺寸；刀具、導(dǎo)向套間的配合，刀具接桿主軸之間的連接方式及配合尺寸等。繪制加工示意圖的注意事項(xiàng)加工示意圖應(yīng)繪制成展開(kāi)圖。按比例用細(xì)實(shí)線繪制出工件外形。加工部位、加工表粗實(shí)線。必須使工件和加工方法與機(jī)床布局相吻合。為簡(jiǎn)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)明上標(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要設(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，以便檢查相臨主軸、刀具輔具導(dǎo)向等是否相互干涉。主軸應(yīng)從多軸箱端面畫起；刀具畫加工終了位置。采用標(biāo)準(zhǔn)通用結(jié)構(gòu)只畫外輪廓，但必須加注規(guī)格代號(hào)；對(duì)一些專用結(jié)構(gòu)，如專用的刀具、導(dǎo)向、刀桿拖架專用接桿或浮動(dòng)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。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，并在孔旁標(biāo)明相應(yīng)的代碼，以便于設(shè)計(jì)和調(diào)整機(jī)床。多面多工位的加工示意圖一定要分工位，按每個(gè)工位的加工內(nèi)容順序進(jìn)行繪制。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。3.2.3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、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。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。刀具椎柄插入接桿孔內(nèi)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。本零件加工時(shí)刀具選用如下：小孔鉆：錐柄鉆-擴(kuò)復(fù)合刀具刀具直徑鉆部分10.1mm，擴(kuò)部分12.00mm，刀具總長(zhǎng)度208mm，工作長(zhǎng)度鉆部分31.6mm，擴(kuò)部分20mm。大孔鉆：錐柄鉆-擴(kuò)復(fù)合刀具刀具直徑擴(kuò)部分19.8mm，鉆部分17.3mm，刀具總長(zhǎng)度336mm，工作長(zhǎng)度擴(kuò)部分54mm，鉆部分40mm。2．導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇組合機(jī)床加工孔時(shí)，除采用剛性主軸加工方案外，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來(lái)保證的。因此，正確選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和確定導(dǎo)向類型、參數(shù)、精度，是設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時(shí)必須解決的問(wèn)題。大孔加工示意：小孔加工示意：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)系結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定。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)結(jié)構(gòu)。如刀桿有浮動(dòng)連接或剛性連接，主軸則有短懸伸鉆孔主軸和長(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，根據(jù)公式初定直徑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，選定外伸長(zhǎng)度L、外徑D和內(nèi)徑d1及配套的刀具接桿模氏錐度號(hào)等。對(duì)于精鏜類主軸，因其切削轉(zhuǎn)矩T較小，如按T值確定主軸直徑，則剛性不足。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。大多軸箱主軸：取30mm大主軸選用：滾珠軸承主軸參數(shù)：D=50mmd=36mmL=115mm孔深接桿莫式錐號(hào)為2小多軸箱主軸：由于主軸間距比較小，所以主軸取20mm參數(shù)：D=30mmd=20mmL=115mm孔深接桿莫式錐號(hào)為14．選擇接桿大主軸接桿：莫氏2小主軸接桿：莫氏15．聯(lián)系尺寸首先從同一多軸箱上所有刀具中找出影響連系尺寸的關(guān)鍵刀具，是其接桿最短，以獲得加工終了時(shí)多軸箱前端面到工件端面之間所需的最小距離，并據(jù)此確定全部刀具、接桿、導(dǎo)向拖架及工件之間的聯(lián)系尺寸。主軸端部須標(biāo)注直徑、長(zhǎng)度、（D/d）、外伸長(zhǎng)度L；刀具結(jié)構(gòu)尺寸需標(biāo)注直徑和長(zhǎng)度；導(dǎo)向結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)標(biāo)注直徑、長(zhǎng)度、配合；工件至夾具之間的尺寸需標(biāo)注工件離導(dǎo)套端面的距離；還需標(biāo)注托架與刀具之間的尺寸、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)床結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)盡量縮小這一距離。這一距離取決于兩個(gè)方面：一是多軸箱上刀具、接桿、主軸等結(jié)構(gòu)和相互聯(lián)系所需的最小聯(lián)系尺寸；二是機(jī)床布局所需要的最小聯(lián)系尺寸。6．切削用量各主軸的切削用量應(yīng)標(biāo)注在相應(yīng)主軸后端。其內(nèi)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。同一多軸箱各主軸的每分鐘進(jìn)給量是相等的，等于動(dòng)力滑臺(tái)的工進(jìn)速度Vf,及fM=Vf。7．動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定1）工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定大孔：mm小孔：mm2）快速引進(jìn)長(zhǎng)度的確定快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把刀具送到工件進(jìn)給位置，其長(zhǎng)度按具體長(zhǎng)度確定。本工序中大小孔都確定為200mm3）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。大孔為303mm，小孔為246mm。4）動(dòng)力部件總行程的確定動(dòng)力部件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)的距離和刀具裝夾時(shí)及刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸中取出時(shí)，動(dòng)力部件需后退的距離。因此，動(dòng)力部件總行程為快退行程與前后備量之和。本工序中大孔前備量為50mm，后備量為300mm，總行程為653mm。小孔前備量為50mm，后備量為300mm，總行程為596mm。加工示意圖：3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖3.3.1機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的作用和內(nèi)容機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件的工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。是用來(lái)表示機(jī)床的配置形式、主要構(gòu)成及各部件的安裝位置、相互關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作防衛(wèi)的總體布局圖。用以檢驗(yàn)各部件相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合適。它可以看成是機(jī)床總體外觀總圖。機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖表示的內(nèi)容：表明機(jī)床的配置形式和總布局。以適當(dāng)數(shù)量的視圖，用統(tǒng)一比例畫出各主要部件的外廓形狀和相互位置。表明機(jī)床基本形式及操作者位置等。完整齊全地反映各部件的主要的裝配關(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)準(zhǔn)及安裝規(guī)程。3.3.2繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前應(yīng)確定的內(nèi)容1．選擇動(dòng)力部件動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱和動(dòng)力滑臺(tái)。根據(jù)一定的工藝方案和機(jī)床配置形式并結(jié)合修理等因素，確定機(jī)床為臥式雙面液壓傳動(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。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(lái)選用。在不需要精確計(jì)算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計(jì)出來(lái)之前，按下列簡(jiǎn)化公式進(jìn)行估算：P多軸箱=P切削/ηP切削――消耗于個(gè)主軸的切削功率的總和，單位為KWη――多軸箱的傳動(dòng)效率，加工黑色金屬取0.8～0.9,加工有色金屬使取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。這里取η=0.8(1)大孔：選擇動(dòng)力箱：功率7.5KW輸出轉(zhuǎn)速為720(2)小孔：選擇動(dòng)力箱：功率5.5KW輸出轉(zhuǎn)速為4802．確定機(jī)床裝料高度H裝料高度一般是自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，以便允許內(nèi)腔通過(guò)隨行夾具返回系統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng)。其次是機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)常在850～1060之間選取。本次機(jī)床裝料高度取1192mm，并采用踏板形式。3．確定夾具輪廓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和面積需要。本夾具輪廓尺寸為長(zhǎng)600mm，寬600mm，高950mm。4．確定中間底座尺寸中間底座的輪廓尺寸，在長(zhǎng)寬向應(yīng)滿足夾具的安裝需求。它在加工方向的尺寸，由加工示意圖確定，本工序的中間底座尺寸為長(zhǎng)650mm,寬650mm,高630mm。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h。根據(jù)實(shí)際情況，由于動(dòng)力箱的選擇，我們可以初定大小多軸箱的輪廓尺寸了，大孔用多軸箱規(guī)格為630x630，小孔用多軸箱規(guī)格為630x500。3.4生產(chǎn)率計(jì)算卡根據(jù)加工示意圖所確定的工件循環(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)既負(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)率的重要依據(jù)。1．理想生產(chǎn)率Q指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A（包括備品及廢品率在內(nèi)）所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)數(shù)有關(guān)，一般情況下，單班制工作時(shí)=1950h；兩班制=3900h；Q=（件/h）2．實(shí)際生產(chǎn)率指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。（件/h）式中：——生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間（min）；——機(jī)加工時(shí)間（min），包括動(dòng)力部件工作進(jìn)給和死擋鐵停留時(shí)間。即式中：，——分別為刀具第一，第二工作進(jìn)給行程長(zhǎng)度(mm)；，——分別為刀具第一，第二工作進(jìn)給量(mm/min)；——當(dāng)加工沉孔，止孔，倒角等時(shí)，動(dòng)力滑臺(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(wú)進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5—10轉(zhuǎn)所需要的時(shí)間(min)；——輔助時(shí)間（min），包括快進(jìn)時(shí)間，快退時(shí)間，工作臺(tái)移動(dòng)或轉(zhuǎn)位時(shí)間裝卸工件時(shí)間；即，——分別為動(dòng)力部件快行程長(zhǎng)度，快退行程長(zhǎng)度（mm）；——?jiǎng)恿Σ考目焖僖苿?dòng)速度（mm/min）；——工作臺(tái)移動(dòng)或轉(zhuǎn)位時(shí)間（min），一般為0.05——0.13；——裝卸時(shí)間（min），一般為0.5——1.5。3．機(jī)床負(fù)荷率機(jī)床負(fù)荷率按下式式中Q——機(jī)床理想生產(chǎn)率（件/h）；A——年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件）；——年工作時(shí)間（h）；單班制工作時(shí)=1950h；兩班制=3900h；機(jī)床負(fù)荷率一般以75%——90%為宜。機(jī)床復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。本題生產(chǎn)率的計(jì)算列表生產(chǎn)率計(jì)算卡被加工零件圖號(hào)毛坯種類鑄鐵名稱汽車減速器殼毛坯重量材料QT400-17硬度175-255HBS工序名稱鉆，擴(kuò)工序號(hào)序號(hào)工步名稱工作行程mm轉(zhuǎn)速r/min進(jìn)給量mm/r進(jìn)給量mm/min工時(shí)/min工進(jìn)時(shí)間輔助時(shí)間1安裝工件0.32工件定位，夾緊0.053左滑臺(tái)快進(jìn)20050000.044右滑臺(tái)快進(jìn)20050000.045左滑臺(tái)工進(jìn)1002400.25601.676右滑臺(tái)工進(jìn)404800.1886.40.467左死擋鐵停留0.018右死擋鐵停留0.019左滑臺(tái)快退30050000.0610右滑臺(tái)快退24050000.04811工件松開(kāi)0.0512卸下工件0.3備注累計(jì)1.670.81單位總工時(shí)2.48機(jī)床生產(chǎn)率24.19(件/小時(shí))理論生產(chǎn)率30(件/小時(shí))機(jī)床負(fù)荷率81%4多軸箱設(shè)計(jì)4.1大多軸箱的設(shè)計(jì)4.1.1繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖多軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。圖示1-2為本組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖。采用的是通用多軸箱，根據(jù)孔的位置也就確定了多軸箱主軸的分布形式。大端面多軸箱選的規(guī)格為630×630mm，小端面多軸箱的規(guī)格為630×500mm。大多軸箱原始依據(jù)圖：軸號(hào)主軸外伸尺寸（mm）切削用量D/dL工序內(nèi)容n(r/min)v(m/min)f(mm/r)1-850/36115鉆φ17.3、擴(kuò)φ19.8240150.25各主軸外伸尺寸量及切削用量如下表：4.1.2主軸，齒輪的確定及動(dòng)力計(jì)算1．主軸型式和直徑，齒輪模數(shù)的確定主軸的型式和直徑，主要取決于工藝方法，刀具主軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)，刀具的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)距。鉆孔常采用滾珠軸承主軸。長(zhǎng)主軸采用接桿與刀具連接，靠鉆套導(dǎo)向。齒輪模數(shù)m（單位mm）一般用類比法確定，也可按公式估算，以驅(qū)動(dòng)軸齒輪估算：式中P——齒輪所傳遞的功率，單位為kW；z——一對(duì)嚙合齒輪中小齒輪齒數(shù)；n——小齒輪轉(zhuǎn)速，單位為r/min。多軸箱中齒輪模數(shù)常用2，2.5，3，3.5，4幾種。為便于組織生產(chǎn)，同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要多于兩種。本設(shè)計(jì)的多軸箱中輸入齒輪模數(shù)采用4mm，其余齒輪模數(shù)采用3mm。2．多軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算由上面切削用量計(jì)算時(shí)得出的數(shù)據(jù)切削力：切削轉(zhuǎn)矩：切削功率：3．選擇主軸支承的配置形式滾珠軸承主軸，前支撐為向心球軸承和推力軸承，后軸承為向心球軸承或圓錐滾子軸承，前支撐的推力球軸承設(shè)置在深溝球軸承的前邊，承受的軸向力大，適合于鉆孔工序。4.1.3傳動(dòng)件設(shè)計(jì)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)向的前提下，力求使傳動(dòng)軸和齒輪的規(guī)格，數(shù)量最少。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)，可采用變位齒輪或微略改變傳動(dòng)比的方法解決。2．盡量不用主軸帶動(dòng)主軸的方案。3．為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比一般要大于1/2（最佳傳動(dòng)比為1—1/1.5），后蓋內(nèi)齒輪傳動(dòng)比允許取至1/3——1/3.5；盡量避免用升速運(yùn)動(dòng)。4．驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸數(shù)不能超過(guò)兩根，以免給裝配帶來(lái)麻煩。擬訂多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法是：把全部主軸中心盡可能分布在幾個(gè)同心圓上，在各個(gè)同心圓的圓心上分別設(shè)置中心傳動(dòng)軸；非同心圓分布的一些主軸，也宜設(shè)置中間傳動(dòng)軸；然后根據(jù)已經(jīng)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)這些傳動(dòng)軸；最后通過(guò)合攏傳動(dòng)軸與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸連接起來(lái)。擬訂傳動(dòng)路線大多軸箱：（如果采用中間設(shè)定一傳動(dòng)軸，直接帶動(dòng)4根主軸，分成兩排交錯(cuò)，共帶動(dòng)8根主軸的話，那么我想要的傳動(dòng)比1/3就沒(méi)法實(shí)現(xiàn)了，所以只有采用在中間環(huán)節(jié)再設(shè)定傳動(dòng)軸的方案）由于1-8軸在同心圓上面均布，可以在中心處設(shè)置一傳動(dòng)軸同時(shí)帶動(dòng)8根主軸，但是考慮到要求傳動(dòng)比控制在1—1/1.5，所以在中心軸與主軸之間在設(shè)置一圈4根傳動(dòng)軸，以達(dá)到比較理想的傳動(dòng)比。根據(jù)所選擇的動(dòng)力箱的規(guī)格，其輸出轉(zhuǎn)速為720r/min，和主軸所需要的轉(zhuǎn)速240r/min，得出總的傳動(dòng)比為1：3。共有8根主軸，為了減少傳動(dòng)軸使整個(gè)多軸箱內(nèi)結(jié)構(gòu)比較緊湊，用一根傳動(dòng)軸帶動(dòng)兩根主軸，中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)共設(shè)置4根傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸1帶動(dòng)主軸1、2；傳動(dòng)軸2帶動(dòng)主軸3、4；傳動(dòng)軸3帶動(dòng)主軸5、6；傳動(dòng)軸4帶動(dòng)主軸7、8。再把傳動(dòng)軸1、2、3、4連到傳動(dòng)軸9上，成同心均布，傳動(dòng)軸0由驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)。（2）根據(jù)原始依據(jù)圖，算出驅(qū)動(dòng)軸，主軸坐標(biāo)，如表：主軸坐標(biāo)和驅(qū)動(dòng)軸坐標(biāo)尺寸坐標(biāo)銷O1驅(qū)軸O主軸1主軸2主軸3主軸4主軸5主軸6主軸7主軸8X0.000256.000256.000362.230402.500362.230265.000167.770127.500167.770Y0.000129.500415.000374.630277.500180.270140.000180.270277.500374.6304.1.5確定傳動(dòng)軸位置及齒輪數(shù)1．確定傳動(dòng)軸9上的齒輪驅(qū)動(dòng)軸0的位置已固定了，總的傳動(dòng)比為1/3，考慮到本多軸箱的特殊性，主軸和傳動(dòng)軸的分布比較的集中，到最后設(shè)置油泵位置的時(shí)候不可能考慮由中間的傳動(dòng)軸帶動(dòng)，也不能用主軸來(lái)帶動(dòng)，所以只能在外圍另外設(shè)置傳動(dòng)軸來(lái)帶動(dòng)。但是還要考慮到不能和其他軸產(chǎn)生在箱體上的干涉，所以要求第一級(jí)傳動(dòng)的齒輪不能太小，以免影響到油泵軸在箱體上的布置。油泵軸的理想轉(zhuǎn)速為550-800r/min，驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為720r/min，通過(guò)適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)比可以達(dá)到理想的效果。因?yàn)橹鬏S的位置成圓周均布，所以在其中心設(shè)置傳動(dòng)軸是最理想的方式，為使箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)緊湊，盡量避免使用升速傳動(dòng)，所以預(yù)定的設(shè)計(jì)是在其中心設(shè)一根傳動(dòng)軸，再用這根傳動(dòng)軸來(lái)帶動(dòng)4根傳動(dòng)軸，這4根傳動(dòng)軸每一根都帶動(dòng)兩根主軸。為使主軸齒輪不至于過(guò)大，往往最后一級(jí)采用升速傳動(dòng)，固在這個(gè)多軸箱內(nèi)采用的傳動(dòng)是先降速再升速?？偟膫鲃?dòng)比為1/3，為了使箱內(nèi)的傳動(dòng)比簡(jiǎn)單一些，在第一級(jí)傳動(dòng)上面可以采用傳動(dòng)比大一些，后蓋內(nèi)允許采用傳動(dòng)比1/3—1/3.5。初定一級(jí)上大齒輪的齒數(shù)為52，已知驅(qū)動(dòng)軸齒輪齒輪為22，模數(shù)為4，分度圓直徑為88mm。傳動(dòng)比，則余下的傳動(dòng)比為。其他的齒輪采用的模數(shù)為3，初定傳動(dòng)軸9上的小齒輪齒數(shù)為23，則分度圓直徑為69mm，先試一下能不能再這一級(jí)傳動(dòng)中把取下的傳動(dòng)比都消化掉，按這樣計(jì)算的話，,選齒數(shù)為29，則Z1`的分度圓直徑為87mm，確切的傳動(dòng)比為，可以滿足傳動(dòng)比的要求了，那么最后一級(jí)傳動(dòng)比可以設(shè)定為1：1。從圖中測(cè)得傳動(dòng)軸1`與主軸一的中心距為71.92mm，近為72mm，則正好符合齒輪模數(shù)為3的要求，也就得出傳動(dòng)軸1`上的齒輪和主軸的齒輪齒數(shù)均為24，但是又考慮到后面油泵軸位置的時(shí)候，為了不使其產(chǎn)生干涉，把最后一級(jí)齒輪做了下調(diào)整，采用75：69的方式，在所要的速度方面也可以接受。2．確定油泵軸的位置和齒數(shù)縱觀多軸箱的齒輪分布圖，可以在傳動(dòng)軸9的大齒輪上帶動(dòng)一根傳動(dòng)軸10，把油泵軸與軸10連接，這樣就解決了空間布置部件干涉的問(wèn)題了。首先要合理安排傳動(dòng)軸10的位置，為使其在箱體上占用的位置不與主軸發(fā)生干涉，有作圖初定其分度圓直徑為168mm，齒數(shù)為42。其轉(zhuǎn)速為，再設(shè)一個(gè)升速的傳動(dòng)與油泵軸齒輪相連，查閱油泵軸的資料，這里選用油泵的齒數(shù)為16，模數(shù)3，把傳動(dòng)比設(shè)為2之后，油泵軸的轉(zhuǎn)速為754r/min.油泵軸的理想轉(zhuǎn)速為550-800r/min,符合要求。3．確定手柄軸的位置從上面可知，把傳動(dòng)軸10正好做為手柄軸了，齒數(shù)為42，模數(shù)4。綜所上述：d(mm)mz位置驅(qū)動(dòng)軸齒輪88422固定傳動(dòng)軸9大齒輪208452與驅(qū)動(dòng)軸齒輪配合在其中心線上傳動(dòng)軸9小齒輪69323傳動(dòng)軸1`-4`齒輪187329均布在以傳動(dòng)軸9為中心的直徑156mm的圓上傳動(dòng)軸1`-4`齒輪275325主軸1-8齒輪69323均布在以傳動(dòng)軸9為中心的直徑275mm的圓上油泵軸齒輪48316以軸9為原點(diǎn)，其坐標(biāo)為x71.94、y173.69輸出的主軸轉(zhuǎn)速為，符合要求。4.1.6主軸和傳動(dòng)軸裝配表：主軸和傳動(dòng)軸裝配表軸號(hào)軸徑軸的型號(hào)齒輪（Mzd-1T0741-42）外購(gòu)件ⅠⅡⅢⅣ滾動(dòng)軸承GB/T297-9413030-T0722-41323248206K、206（2）23030-T0722-41323248206K、206（2）33030-T0722-41323248206K、206（2）43030-T0722-41323248206K、206（2）53030-T0722-41323248206K、206（2）63030-T0722-41323248206K、206（2）73030-T0722-41323248206K、206（2）83030-T0722-41323248206K、206（2）93030-T0731-4332524329247506(2)103030-T0731-4332524329247506(2)113030-T0731-4332524329247506(2)123030-T0731-4332524329247506(2)133535-T0731-4432324323247506(2)143030-T0736-443232421624442327506(2)15油泵軸（B-Z1R12-2）及齒輪（31612）軸號(hào)套（標(biāo)記①——⑤見(jiàn)注1）標(biāo)準(zhǔn)件12345GB1096-79鍵GB821-83螺母GB858-88墊圈13029①3018①3026①B820M281.52823029①3018①3026①B820M281.52833029①3018①3026①B820M281.52843029①3018①3026①B820M281.52853029①3018①3026①B820M281.52863029①3018①3026①B820M281.52873029①3018①3026①B820M281.52883029①3018①3026①B820M281.52893024.5①3024.5①3026①302③B820(2)2-M281.52-28103024.5①3024.5①3026①302③B820(2)2-M281.52-28113024.5①3024.5①3026①302③B820(2)2-M281.52-28123024.5①3024.5①3026①302③B820(2)2-M281.52-28133521.5②3521.5②3526②3516②352④B1020(2)B10282-M331.52-33143024.5①3024.5①3026①3016①302③B1020B10282-M281.52-2815B620注：1.套的標(biāo)記分別為：①—30-1T0721-51；②—35-1T0721-51；③—30-1T0721-67；④—35-1T0721-672.鍵，軸承欄中（）內(nèi)表示數(shù)量。4.2小多軸箱的設(shè)計(jì)4.2.1繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖多軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。圖示1-2為本組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖。采用的是通用多軸箱，根據(jù)孔的位置也就確定了多軸箱主軸的分布形式。小端面多軸箱的規(guī)格為630×500mm。小多軸箱原始依據(jù)圖：軸號(hào)主軸外伸尺寸（mm）切削用量D/dL工序內(nèi)容n(r/min)v(m/min)f(mm/r)1-1422/1885鉆φ10.1、擴(kuò)12.0480150.18各主軸外伸尺寸量及切削用量如下表：主軸外伸尺寸量及切削用量4.2.2主軸，齒輪的確定及動(dòng)力計(jì)算1．主軸型式和直徑，齒輪模數(shù)的確定以驅(qū)動(dòng)軸齒輪估算：式中P——齒輪所傳遞的功率，單位為kW；z——一對(duì)嚙合齒輪中小齒輪齒數(shù)；n——小齒輪轉(zhuǎn)速，單位為r/min。本設(shè)計(jì)的多軸箱中輸入齒輪模數(shù)采用4，其余齒輪模數(shù)采用2。2．多軸箱所需動(dòng)力計(jì)算由上面切削用量計(jì)算時(shí)得出的數(shù)據(jù)切削力：切削轉(zhuǎn)矩：切削功率：3．選擇主軸支承的配置形式滾針軸承主軸，前后支撐都為滾針軸承和推力軸承，適用于軸間距離比較小的情況。4.2.3傳動(dòng)件設(shè)計(jì)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)向的前提下，力求使傳動(dòng)軸和齒輪的規(guī)格，數(shù)量最少。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)，可采用變位齒輪或微略改變傳動(dòng)比的方法解決。2）盡量不用主軸帶動(dòng)主軸的方案。3）為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比一般要大于1/2（最佳傳動(dòng)比為1—1/1.5），后蓋內(nèi)齒輪傳動(dòng)比允許取至1/3——1/3.5；盡量避免用升速運(yùn)動(dòng)。4）驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸數(shù)不能超過(guò)兩根，以免給裝配帶來(lái)麻煩。擬訂多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法是：把全部主軸中心盡可能分布在幾個(gè)同心圓上，在各個(gè)同心圓的圓心上分別設(shè)置中心傳動(dòng)軸；非同心圓分布的一些主軸，也宜設(shè)置中間傳動(dòng)軸；然后根據(jù)已經(jīng)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)這些傳動(dòng)軸；最后通過(guò)合攏傳動(dòng)軸與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸連接起來(lái)。擬訂傳動(dòng)路線小多軸箱：（比大多軸箱的問(wèn)題更復(fù)雜，因?yàn)檩S間的距離比較小，所有的傳動(dòng)設(shè)計(jì)都受到其限制，必須圍繞它來(lái)解決傳動(dòng)路線）由于1-14軸在同心圓上面均布，可以在中心處設(shè)置一傳動(dòng)軸同時(shí)帶動(dòng)14根主軸，但是考慮到要求傳動(dòng)比控制在1—1/1.5，所以在中心軸與主軸之間在設(shè)置一圈8根傳動(dòng)軸，以達(dá)到比較理想的傳動(dòng)比。根據(jù)所選擇的動(dòng)力箱的規(guī)格，其輸出轉(zhuǎn)速為480r/min，和主軸所需要的轉(zhuǎn)速480r/min，得出總的傳動(dòng)比為1：1。共有14根主軸，為了減少傳動(dòng)軸使整個(gè)多軸箱內(nèi)結(jié)構(gòu)比較緊湊，用一根傳動(dòng)軸帶動(dòng)兩根主軸，中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)共設(shè)置8根傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸1`帶動(dòng)主軸1；傳動(dòng)軸2`帶動(dòng)主軸2、3；傳動(dòng)軸3`帶動(dòng)主軸4、5；傳動(dòng)軸4`帶動(dòng)主軸6、7；傳動(dòng)軸5`帶動(dòng)主軸8；傳動(dòng)軸6`帶動(dòng)主軸9、10；傳動(dòng)軸7`帶動(dòng)主軸11、12；傳動(dòng)軸8`帶動(dòng)主軸13、14。再把傳動(dòng)軸1`--8`連到傳動(dòng)軸9`上，成同心均布，傳動(dòng)軸0由驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)。根據(jù)原始依據(jù)圖，算出驅(qū)動(dòng)軸，主軸坐標(biāo)，如表：主軸坐標(biāo)和驅(qū)動(dòng)軸坐標(biāo)尺寸坐標(biāo)銷O1驅(qū)軸O主軸1主軸2主軸3主軸4主軸5主軸6主軸7主軸8X0.000256.00256.00294.66319.80336.60342.50336.60319.80265.00Y0.000129.50355.00349.10332.30307.16277.50247.84222.70200.00坐標(biāo)主軸9主軸10主軸11主軸12主軸13主軸14X235.35210.20193.40187.50193.40210.20Y205.90222.70247.84277.50307.16332.304.2.5確定傳動(dòng)軸位置及齒輪數(shù)1．確定主軸的齒輪因?yàn)檩S間距離非常的小，所以只能選用模數(shù)為2，齒數(shù)為16的齒輪，才能使其在設(shè)計(jì)中不產(chǎn)生干涉。2．確定傳動(dòng)軸9`上的齒輪這里總共有14根主軸，成環(huán)形均勻分布，若只用一個(gè)大齒輪帶動(dòng)全部14根主軸的話太夠吃力，安裝也不比較麻煩，傳動(dòng)比也不理想，所以引用大多軸箱的設(shè)計(jì)，在其中在設(shè)立中間傳動(dòng)軸，每根傳動(dòng)軸帶動(dòng)一根或兩根主軸，總共設(shè)8根。再把8根傳動(dòng)軸分兩組連到中心傳動(dòng)軸上面，這樣傳動(dòng)分布比較合理，結(jié)構(gòu)也緊湊。不過(guò)還是要考慮其中的齒輪大小分布，不能產(chǎn)生干涉，在畫示意圖中發(fā)現(xiàn)中間傳動(dòng)軸的齒輪選用和主軸一樣的時(shí)候，中心傳動(dòng)軸正好可以用模數(shù)為2齒數(shù)為32的齒輪，滿足要求。這樣初端的傳動(dòng)比為2：1。3．確定驅(qū)動(dòng)軸上的齒輪選用的是和大多軸箱一樣的動(dòng)力箱，所以這里也用一樣的齒輪，參數(shù)為模數(shù)4齒數(shù)22。4．確定傳動(dòng)軸10`上的齒輪目標(biāo)傳動(dòng)比為1：1，所以從驅(qū)動(dòng)軸出來(lái)到中心傳動(dòng)軸的減速比為1：2。那么先把中心傳動(dòng)軸上面的大齒輪定下來(lái)了，參數(shù)：模數(shù)4齒數(shù)44。因?yàn)橹行牡津?qū)動(dòng)軸之間的距離為148mm，所以必須在中心軸與驅(qū)動(dòng)軸之間再設(shè)傳動(dòng)軸10`，初定其齒數(shù)為31。5．確定手柄軸齒輪設(shè)置的傳動(dòng)軸10`正好可以用來(lái)做手柄軸6．確定油泵軸齒輪縱觀多軸箱的齒輪分布圖，可以把傳動(dòng)軸10`與油泵軸連接，這樣就解決了空間布置部干涉的問(wèn)題了。傳動(dòng)軸10`的轉(zhuǎn)速為，再設(shè)一個(gè)升速的傳動(dòng)與油泵軸齒輪相連，查閱油泵軸的資料，這里選用油泵的齒數(shù)為16，模數(shù)3，把傳動(dòng)比設(shè)為2之后，油泵軸的轉(zhuǎn)速為660r/min.油泵軸的理想轉(zhuǎn)速為550-800r/min,符合要求。綜所上述：d(mm)mz位置驅(qū)動(dòng)軸齒輪88422固定傳動(dòng)軸9`大齒輪208452與驅(qū)動(dòng)軸齒輪配合在其中心線上傳動(dòng)軸9`小齒輪64232傳動(dòng)軸1`-8`齒輪132216均布在以傳動(dòng)軸9為中心的直徑96mm的圓上傳動(dòng)軸1`-4`齒輪232216傳動(dòng)軸10`齒輪1124431以0為原點(diǎn)，其坐標(biāo)為x99.72、y35.95傳動(dòng)軸10`齒輪296248主軸1-14齒輪32216均布在以傳動(dòng)軸9為中心的直徑155mm的圓上油泵軸齒輪32216以軸0為原點(diǎn)，其坐標(biāo)為x135.72、y98.3輸出的主軸轉(zhuǎn)速為，符合要求。4.2.6主軸和傳動(dòng)軸裝配主軸和傳動(dòng)軸裝配表軸號(hào)軸徑軸的型號(hào)齒輪（Mzd-1T0741-42）外購(gòu)件ⅠⅡⅢⅣ滾動(dòng)軸承GB/T297-9411515-T0724-41216248202、810221515-T0724-41216248202、810231515-T0724-41216248202、810241515-T0724-41216248202、810251515-T0724-41216248202、810261515-T0724-41216248202、810271515-T0724-41216248202、810281515-T0724-41216248202、810291515-T0724-41216248202、8102101515-T0724-41216248202、8102111515-T0724-41216248202、8102121515-T0724-41216248202、8102131515-T0724-41216248202、8102141515-T0724-41216248202、8102152020-T0733-4421624216248104(2)162020-T0733-4421624216248104(2)172020-T0733-4421624216248104(2)182020-T0733-4421624216248104(2)192020-T0733-4421624216248104(2)202020-T0733-4421624216248104(2)212020-T0733-4421624216248104(2)222020-T0733-4421624216248104(2)233030-T0733-442322423224444328106(2)243030-T0736-4424824431327506(2)9油泵軸（Z1R12-2）及齒輪（2X24X12）軸號(hào)套（標(biāo)記①——⑤見(jiàn)注1）標(biāo)準(zhǔn)件12345GB1096-79鍵GB821-83螺母GB858-88墊圈11540.5①1513①1526①B520M121.251221514.5①1540.5①1514.5①B520M121.251231540.5①1513①1526①B520M121.251241566.5①1513①B520M121.251251540.5①1513①1526①B520M121.251261514.5①1540.5①1514.5①B520M121.251271540.5①1513①1526①B520M121.251281566.5①1513①B520M121.251291540.5①1513①1526①B520M121.2512101514.5①1540.5①1514.5①B520M121.2512111540.5①1513①1526①B520M121.2512121566.5①1513①B520M121.2512131540.5①1513①1526①B520M121.2512141514.5①1540.5①1514.5①B520M121.2512152017②2017②2026②202③B620(2)2-M181.52-18162017②2017②2026②202③B620(2)2-M181.52-18172017②2017②2026②202③B620(2)2-M181.52-18182017②2017②2026②202③B620(2)2-M181.52-18192017②2017②2026②202③B620(2)2-M181.52-18202017②2017②2026②202③B620(2)2-M181.52-18212017②2017②2026②202③B620(2)2-M181.52-18222017②2017②2026②202③B620(2)2-M181.52-18233018④3016④3018④3014④3014④B820(2)B8282-M281.52-28243026④3024.5④3024.5④3016④B820B8282-M281.52-2825B620注：1.套的標(biāo)記分別為：①—15-1T0721-51；②—20-1T0721-51；③—15-1T0725-51；④—30-1T0721-51。2.鍵，軸承欄中（）內(nèi)表示數(shù)量。5機(jī)床夾具設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)要求明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集分析原始資料1．被加工零件的零件圖2．零件的主要加工工藝過(guò)程3．工序簡(jiǎn)圖本工序設(shè)計(jì)以一面鉆上的8個(gè)φ20H7，一面上鉆14個(gè)φ12H7孔的夾具。要求在組合機(jī)床上一次加工出來(lái)。本工序要求如下：1）孔中心必須保持圖上所標(biāo)注的坐標(biāo)尺寸。2）小孔的位置度誤差為0.3mm，大孔的位置度誤差為0.2mm。3）小孔表面粗糙度為Ra=6.3um，大孔表面粗糙度為Ra=1.6um。5.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案1．根據(jù)工件的工序及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇右端面做基準(zhǔn)面，采用一面一銷一擋銷定位。滿足基準(zhǔn)重合的原則，也滿足基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，這是典型的一面兩銷定位。2．選擇定位元件，設(shè)計(jì)定位裝置。根據(jù)已確定的定位基準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形狀，確定定位元件的類型，結(jié)構(gòu)尺寸。對(duì)于右端面，采用非標(biāo)準(zhǔn)定位支撐板作定位元件，定位元件形狀見(jiàn)裝配圖。3．確定夾緊裝置 夾緊力的方向應(yīng)指向主要定位基準(zhǔn)面，為了不使工件產(chǎn)生夾緊變形，夾緊力的作用點(diǎn)落在圓環(huán)面上（被加工零件工序圖上的箭頭表示夾緊力的作用位置）?？紤]到裝卸工件的方便，在上面用液壓自動(dòng)夾緊。4．底座（夾具體）設(shè)計(jì)為了減輕底座重量并不降低剛度，底座下部采用十字加工筋。5．?dāng)M訂本夾具的技術(shù)要求為了保證加工精度和工件的技術(shù)要求，對(duì)本夾具鉆模制定了多項(xiàng)技術(shù)要求（包括有關(guān)的配合性質(zhì)），詳見(jiàn)夾具裝配圖。6．夾具的精度分析對(duì)小孔加工進(jìn)行分析根據(jù)誤差不等式，應(yīng)有1）由于兩孔同軸度與定位方式無(wú)關(guān)，所以2）因夾緊點(diǎn)落在與A面平行的面上，則夾緊誤差不會(huì)影響同軸度，故3）定位銷與銷孔的配合為H7/g6，其最大間隙為0.021+0.013+0.007=0.041mm配合的最大距離為50，故鉆頭最大傾角為這樣，由于定位銷與銷孔的配合間隙產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差為：4）兩孔同軸度與夾具安裝誤差無(wú)關(guān)，故5）使用該夾具時(shí)容易發(fā)生變形的環(huán)節(jié)在鉆頭，但由于鉆套離加工面很近，故可認(rèn)為綜合以上，可知誤差不等式是滿足的，工件該項(xiàng)精度要求能