買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 1 前言 . 1 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) . 3 體方案論證 . 3 削用量及刀具 的 選擇 . 5 合機(jī)床總體設(shè)計(jì) “三圖一卡” . 9 3 組合機(jī)床 后 主軸箱設(shè)計(jì) . 15 制 后 主 軸箱 設(shè)計(jì) 原始依據(jù)圖 . 15 軸結(jié)構(gòu)型式選擇 和動(dòng)力計(jì)算 . 15 主軸箱傳動(dòng) 系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 與計(jì)算 . 17 主 軸箱坐標(biāo)計(jì)算、繪制坐標(biāo)檢查圖 . 20 、齒輪 的校核 . 22 承 的校核 . 27 軸箱體及其附件選擇 . 28 滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 29 4 結(jié)論 . 30 參考文獻(xiàn) . 31 致 謝 . 32 附 錄 . 33 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 前言 本課題 是設(shè)計(jì) 油機(jī)齒輪室蓋多孔鉆組合機(jī)床 ， 課題 來源于鹽城市江動(dòng)集團(tuán)，為了保證零件的加工精度，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求 ： 構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，裝卸方便，維修及調(diào)整便利； 速，轉(zhuǎn)向，功率，坐標(biāo)要求） 。 本課題將有 4人來進(jìn)行設(shè)計(jì) ， 本人將主要進(jìn)行后主軸箱設(shè)計(jì) 。 為了保證加工零件的質(zhì)量、產(chǎn)量和降低成本 。 首先制定了合理的工藝方 案，然后按工藝方案的需求確定機(jī)床的配置型式，選擇通用部件，設(shè)計(jì)專用部件和工作循環(huán)的控制系統(tǒng) 。 為了表達(dá)該組合機(jī)床設(shè)計(jì)的總體方案，在設(shè)計(jì)時(shí)要繪制“三圖一卡”，即 油機(jī)齒輪室蓋多孔鉆組合機(jī)床 的加工工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡 。 然后將根據(jù)“三圖一卡”進(jìn)行組合機(jī)床的設(shè)計(jì)、調(diào)整和驗(yàn)收 。 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種情況 ： 其一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的具體情況進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法 。 其二，隨著組合機(jī)床在我國(guó)機(jī)械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人 和工程技術(shù)人員 總結(jié)自己 設(shè)計(jì) 、 生產(chǎn)和使用組合機(jī) 床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床不僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計(jì)成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范圍內(nèi)組合機(jī)床是極其相似的，有可能設(shè)計(jì)為通用機(jī)床，這種機(jī)床稱為 “ 專能組合機(jī)床 ” 。 這種組合機(jī)床就不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，而是可以設(shè)計(jì)成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工的零件的具體需要，配以簡(jiǎn)單的夾具及刀具，即可組成加工一定對(duì)象的高效率設(shè)備 。 為了使組合機(jī)床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺(tái)組合機(jī)床上加工，以提高機(jī)床的利用率 。 組合機(jī)床未來的發(fā)展將 更多的采用調(diào)速電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠等傳動(dòng)，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和多軸箱、夾具自動(dòng)更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等 。 現(xiàn)代組合機(jī)床的主要通用部件制造廠相繼發(fā)展了直流伺服驅(qū)動(dòng)和交流伺服驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)、數(shù)控滑臺(tái)、數(shù)控三坐標(biāo)加工模塊、多軸箱儲(chǔ)存和多軸箱更換裝置等新一代通用部件 。 德國(guó)許勒惠勒公司的機(jī)械進(jìn)給部件采用諧波減速器，與常用的圓柱齒輪減速器或行星減速器相比，具有降速比大、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力大、傳動(dòng)效率高、噪音低、傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn) 。 現(xiàn)代組合機(jī)床也已逐漸打破了通常認(rèn)為只適應(yīng)于箱 體類零件加工的模式，其功能和應(yīng)用范圍正在不斷延伸和擴(kuò)展 。 其自動(dòng)線主要用于大批量生產(chǎn)，雖然技術(shù)已很成熟，但一般利用率低、缺乏柔性，難以適應(yīng)現(xiàn)代中批量輪番生產(chǎn)的需要 。 4 現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)發(fā)展的特征是 ： 產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期縮短，多品種、中小批買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1量輪番生產(chǎn)已成為普遍的生產(chǎn)方式 。 因此，具有一定柔性，能對(duì)多品種、小批量生產(chǎn)方式作出快速響應(yīng)，是現(xiàn)代組合機(jī)床及加工系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì) 。 國(guó)外已推出轉(zhuǎn)塔與換箱結(jié)合，換箱和換刀結(jié)合的自動(dòng)換箱機(jī)床，它們各自結(jié)合兩者優(yōu)點(diǎn)，使組合機(jī)床進(jìn)一步柔性化 。 設(shè)計(jì)出來的組合機(jī)床總體達(dá)到 ： 機(jī)床應(yīng)能滿 足加工要求 ， 保證加工精度 ； 機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) ， 工作可靠 ， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 裝卸方便 ， 便于維修、調(diào)整 ； 機(jī)床盡量能用通用件以便降低制造成本 ； 機(jī)床各動(dòng)力部件用電氣控制 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 組合機(jī)床是按高度集中工序原則，針對(duì)被加工零件的特點(diǎn)及工藝要求設(shè)計(jì)的一種高效率專用機(jī)床 。 體方案論證 加工零件的特點(diǎn) 本設(shè)計(jì)的組合機(jī)床加工對(duì)象為 油機(jī)齒輪室蓋，材料是 硬度了 能達(dá)到質(zhì)量好，效益高，我們采用了工序集中的原則進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 影響機(jī)床工藝方案制定的主要因素 a被加工零件的加工精度和加工工序 雖然齒輪室蓋的本道工序加工粗糙度要求不怎么高，但有一定的形狀精度與位置精度的要求，安排工藝應(yīng)在一個(gè)工位上對(duì) 26個(gè)孔同時(shí)進(jìn)行加工，因齒輪室蓋上孔的間距很小，應(yīng)用立式加工時(shí)，有利于切削落下導(dǎo)向，造成導(dǎo)向精度早期走失，不利于保證加工精度，所以應(yīng)選用臥式床身 。 為了保證機(jī)床在加工過程中的穩(wěn)定性，鉆頭滑臺(tái)應(yīng)選用液壓矩形導(dǎo)軌型式 。 b被加工零件的特點(diǎn) 被加工的齒輪室蓋體本身為鑄鐵，且孔分布在不同的端面上，孔的直徑又是不怎么大，考慮到重心 、振動(dòng)、齒輪室蓋的形狀及重量與安裝方便等原因，宜用單工位、臥式機(jī)床加工較合適 。 c零件的生產(chǎn)批量 本組合機(jī)床是為了適應(yīng) 多為連續(xù)生產(chǎn)機(jī)床，此時(shí)應(yīng)盡量將工序集中到一臺(tái)或少數(shù)幾臺(tái)機(jī)床進(jìn)行加工，以提高機(jī)床的利用率 。 d機(jī)床的使用條件 本機(jī)床使用場(chǎng)地條件較好， 車間溫度在三十度之里，使用液壓傳動(dòng)能較好的發(fā)揮機(jī)床的工作性能，其它機(jī)床結(jié)構(gòu)亦能很好的適應(yīng)使用條件 。 從上述因素分析，本方案是最佳、可行的 。 藝路線的確立 被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序，以及 應(yīng)保證的加工精度是制定機(jī)床方案的主要依據(jù) 。 本設(shè)計(jì)是為鉆削 柴油機(jī)齒輪室蓋上的 26個(gè)孔的工序而專門設(shè)計(jì)的，為了能達(dá)到質(zhì)量好、效率高 。 我們采用了工序集中的原則進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 擬訂步驟 ： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3a 分析研究加工要求和現(xiàn)場(chǎng)工藝； b 定位基準(zhǔn)和夾壓部件的選擇； c 影響工藝方案的主要因素； d 工序間余量的確定 。 本 次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床是用于加工柴油機(jī)齒輪室蓋的鉆孔專用組合機(jī)床，其工藝方案為鉆孔，其具體的加工工藝如下 ： 表面； 表面； 表面； 表面； 、后孔； 左側(cè)面 ： 7（深 15）； 20孔（深 10）； 右側(cè)面 ： 10孔至 6 38)； 14 6 20）； 8 6 10 孔至 3 78)； 后側(cè)面 ： 9孔至 3 12 6 (12)。 床配置型式的選擇 機(jī)床的配置型式有立式和臥式兩種 。 立式機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，自由度大，操作方便，其缺點(diǎn)是機(jī)床重心高，振動(dòng)大 。 臥式機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好，振動(dòng)小，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，機(jī)床重心較低，精度高，安裝方便，其缺點(diǎn)是削弱了床身的剛性，占地面積大 。 機(jī)床的配置型式在很大程度上取決于被加工零件的大小、形狀及加工部位等因素 。 臥式機(jī)床多用于加工孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行的情況，而立式機(jī)床則適用于加工定位基面是水平的，而加工的孔與基面相垂直的工件 。 考慮到汽車變速箱箱 體的結(jié)構(gòu)為臥式長(zhǎng)方體，從裝夾的角度來看，臥式平放比較方便，也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 通過以上的比較，考慮到臥式機(jī)床振動(dòng)小，裝夾方便等因素，選用臥式組合機(jī)床 。 位基準(zhǔn)的選擇 組合機(jī)床是針對(duì)某種零件或零件某道工序設(shè)計(jì)的 。 正確選擇定位基準(zhǔn)，是確保加工精度的重要條件，同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)最大限度的集中工序 ，從而收到減少機(jī)床臺(tái)數(shù)的效果 。 本 設(shè)計(jì)的柴油機(jī)齒輪室蓋是箱體類零件，箱體類零件一般都有較高精度的孔和面需要加工，又常常要在幾 次安裝下進(jìn)行 。 因此，定位基準(zhǔn)選擇“一面雙孔”是最常用的方法， 因此該被加工零件采用 “一面兩銷”的定位方案，定位基準(zhǔn)和夾壓點(diǎn)見零件的工序圖 。 該定位方案限制的自由度敘述如下 ： 以工件的右側(cè)面為定位基準(zhǔn)面，約束了 y、 z 向的轉(zhuǎn)動(dòng)和 x 向的移動(dòng) 3 個(gè)自由度 。 圓柱 銷約束了 y、 z 向的移動(dòng) 2 個(gè)自由度 。 削邊 銷約束了 x 向的轉(zhuǎn)動(dòng) 1 個(gè)自由度 。 這樣工件的 6 個(gè)自由度被完全約束了也就得到了完全的定位 。 臺(tái)傳動(dòng)型式 選用 本組合機(jī)床采用的是液壓滑臺(tái) 。 與機(jī)械滑臺(tái)相比較，液壓滑臺(tái)具有如下優(yōu)點(diǎn) ：在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可以無級(jí)調(diào)速；可以獲 得較大的進(jìn)給力；由于液壓驅(qū)動(dòng)，零件磨損小，使用壽命長(zhǎng)；工藝上要求多次進(jìn)給時(shí)，通過液壓換向閥，很容易實(shí)現(xiàn)；過載保護(hù)簡(jiǎn)單可靠；由行程調(diào)速閥來控制滑臺(tái)的快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換精度高，工作可靠 。 但采用液壓滑臺(tái)也有其弊端，如 ： 進(jìn)給量由于載荷的變化和溫度的影響而不夠穩(wěn)定；液壓系統(tǒng)漏油影響工作環(huán)境，浪費(fèi)能源；調(diào)整維修比較麻煩 。 本課題的加工對(duì)象是 油機(jī)齒輪室蓋左、右、后三個(gè)面上的 26 個(gè)孔，位置精度和尺寸精度要求較高，因此采用液壓滑臺(tái) 。 由此，根據(jù)已定的工藝方案和機(jī)床配置形式并結(jié)合使用及修理等因素，確定機(jī)床為臥式雙面單 工位液壓傳動(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 。 削用量及選擇刀具 確定 削用量 選擇 切削用量選擇是否合理，對(duì)組合機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具耐用度、機(jī)床的布局形式及正常工作均有很大影響 。 組合機(jī)床多軸箱上所以的刀具共用一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái) 。 由查文獻(xiàn) 1得硬度 ，高速鋼鉆頭的切削用量如下表 ： 在選擇切削速度時(shí)，要求同一多軸箱上各刀具每分鐘進(jìn)給量必須相等并等于滑臺(tái)的工進(jìn)速度位 為 mm/， 因此，一般先按各刀具選擇較合理的轉(zhuǎn)速位為 r/每轉(zhuǎn)進(jìn)給量位為 mm/r），再根據(jù)其工作時(shí)間最長(zhǎng)、負(fù)荷最重、刃磨較困難的所謂“限制性刀具”來確定并調(diào)整每轉(zhuǎn)進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速，通過“試湊法”來滿足每分鐘進(jìn)給量相同的要求， 根據(jù)文獻(xiàn) 1中表 (6表（ 6定加工各孔的切削用量如下 ： 即 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5表 2速鋼鉆頭切削用量 加工材料 加工直徑 1d（ 切削速度v (m/進(jìn)給量 f (mm/r) 鑄鐵 190 2406 12 10 18 6 12 2211（ 2 在選擇了轉(zhuǎn)速后就可以根據(jù)公式 1000 （ 2 式中 ： v 切削速度 ，單位 m/ d 加工（鉆頭）直徑，單位 f 進(jìn)給量，單位 mm/r； n 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) ，單位 / 選擇合理的切削速度 。 A 左側(cè)面鉆孔 ： a) 加工 6紋底孔，鉆孔至尺寸 6， 查表 2 ： v =1 0 8 /f m m r1 1000 8 1 6 / m i 1 4 b) 锪 60 平面， 查表 2 ： v = 0 /f m m r2 1000 2 1 8 / m i 1 4 B 右側(cè)面鉆孔 ： a) 加工 60，鉆孔至尺寸 6 38（通）， 查表 2 ： v = 0 /f m m r3 1000 5 2 9 . 4 / m i 1 4 b) 加工 孔至尺寸 查表 2 ： v = 0 4 /f m m r4 1000 3 7 8 . 9 / m i 1 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 c) 加工 30，鉆孔至尺寸 3 78（通）， 查表 2 ： v = 0 /f m m r6 1000 5 2 9 . 4 / m i 1 4 C 后側(cè) 面鉆孔 ： a) 加工 3，鉆孔至尺寸 3 查表 2 ： v = 0 1 /f m m r7 1000 4 2 0 / m i 1 4 b) 加工 紋底孔，鉆孔至尺寸 查表 2 ： v = 0 /f m m r8 1000 2 9 9 / m i 1 4 削力、切 削扭矩及切削功率 計(jì)算 根據(jù)文獻(xiàn) 1表 (6公式 （ 2 1 . 9 0 . 8 0 . 610T D f H B （ 2 9740（ 2 )( m i nm a a x （ 2 式中 ： F 軸向切削力，單位 N； D 加工（鉆頭）直徑，單位 f 進(jìn)給量，單位 mm/r； 布氏硬度 ； T 切削轉(zhuǎn)矩，單位 N P 切削功率，單位 A. 左側(cè)面鉆孔 a) 加工 6孔至尺寸 6， 0 8 /f m m r 816 / m 1 1 1 2 / m i 240190 0 . 8 0 . 62 6 3 3 5 . 5 0 5F D f H B N 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 7 0 5 . 9 3 3T D f H B N . 0 4 69740 b) 锪 60平面， 0 /f m m r 218 / m 1 3 0 4 / m i 240190 0 . 8 0 . 62 6 3 8 7 6 . 7 5F D f H B N 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 71 . 9 0 . 8 0 . 61 0 2 2 1 0 1 . 2T D f H B N . 4 9 4 6 79740 6 0 . 0 4 6 6 0 . 4 9 4 6 7 3 . 3 2 2 7 4P K W 左 B. 右側(cè)面鉆孔 a) 加工 60，鉆孔至尺寸 6 38（通）， 5 2 9 m 1 5 m 240190 7 726 5 110 . 2 39740 b) 加工 孔至尺寸 0 4 /f m m r 3 7 8 m 1 4 m 240190 0 . 8 0 . 62 6 2 5 1 8 . 0 5F D f H B N 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 9 4 0 3 . 9 5T D f H B N . 3 69740 c) 加工 30，鉆孔至尺寸 3 78（通）， 。 5 2 9 m 1 5 m 240190 7 726 5 110 . 2 39740 6 0 . 2 3 0 . 3 6 3 0 . 2 3 2 . 4 3P K W 右 C 后側(cè) 面鉆孔 a) 加工 3，鉆孔至尺寸 3 49 240190 0 . 8 0 . 62 6 1 0 7 3 . 1 2 4F D f H B N 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 2 8 9 2 . 3T D f H B N . 1 2 59740 b）加工 孔至尺寸 87 240190 0 . 8 0 . 62 6 1 7 3 4 . 5 3 5F D f H B N 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 5 6 5 5 . 5 8 1T D f H B N . 1 7 49740 3 0 . 1 2 5 0 . 1 7 4 0 . 5 4 9P K W 后 合機(jī)床總體設(shè)計(jì) “三圖一卡” 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結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)，其內(nèi)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 。 加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)選擇的工藝方案，表示在機(jī)床上完成工序內(nèi)容加工部位的尺寸及精度、技術(shù)要求、加工定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料、硬度和 機(jī)床加工前毛坯情況的圖紙 。 它是設(shè)計(jì)及驗(yàn)收 機(jī)床的重要數(shù)據(jù)，也是制造使用時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)床的重要技術(shù)文件 。 A 被加工零件 名稱及編號(hào) ： 齒輪室蓋 料及硬度 ： 240 B 圖中符號(hào) 夾緊點(diǎn) 定位基面 見附圖 加工示意圖 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(jī)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(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程 及工作循環(huán)等 。 A. 刀具的選擇 在編制加工示意圖的過程中，首先遇到刀具的選擇 。 而一臺(tái)機(jī)床刀具的選擇是否合理，直接影響到機(jī)床的加工精度，生產(chǎn)率，工作情況 。 因而正確選擇刀具是一個(gè)相當(dāng)重要的工作 。 刀具的選擇要考慮到工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切屑的排除及生產(chǎn)率要求等因素 。 鉆孔刀具其直徑應(yīng)與加工終了時(shí)刀具螺紋螺旋槽后端和買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9導(dǎo)向套外端有一定的距離 。 本工序加工 3 選用 高速鋼麻花鉆頭； 加工 選用 速麻花鉆頭； 加工 6 5選用 5高速鋼麻花鉆頭； 加工 6 20選用 20高速鋼麻花鉆頭； 加工 9 選用 高速鋼麻花鉆頭； 加工 選用 高速鋼麻花鉆頭 。 B. 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機(jī)床鉆孔時(shí)，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 。 導(dǎo)向裝置的作用是 ： 保證刀具相對(duì)工件的正確位置；保證刀具相互間的正確位置；提高刀具系統(tǒng)的支承剛性 。 本課題中加工 26 孔時(shí)，導(dǎo)向表面定轉(zhuǎn)線速度小于 20m/ 由參考文獻(xiàn) 1表 8得導(dǎo)套的 具體數(shù)值如下 ： 左面加工 5 的 孔 D=10586， L=12 短型導(dǎo)套） l=82 e=工 20 的平面 D=3002=448， L=25 短型導(dǎo)套） l=106 e=29 右面加工 孔 D=15266， L=16 短型導(dǎo)套） l=82e= 工 =2202=348， L=20 短型導(dǎo)套） l=106e=24 后面加工 孔 D=10266， L=16 短型導(dǎo)套） l=82 e=工 孔 D=181=2608， L=16 短型導(dǎo)套） l=102 e=22 外尺寸 主軸用于鉆 孔，選用滾珠軸承主軸，又因?yàn)樽詣?dòng)卡頭與刀具剛性連接，所以該主軸為 長(zhǎng)主軸，故本機(jī)床中的主軸場(chǎng)為滾珠軸承長(zhǎng)主軸，根據(jù)由選定的切削用量計(jì)算得到切削轉(zhuǎn)矩 T 由 文獻(xiàn) 1 4 10d B T （ 2 式中 :d 軸直徑 B 系數(shù) 本課題中主軸為 剛性主軸，故取 B=設(shè)計(jì)是三面加工，采用錐柄鉆擴(kuò)復(fù)合刀具加工，考慮到安裝過程中軸 的互換性，安裝方便等因素，其中左面加工為 12 個(gè)孔，根據(jù)前面計(jì)算所得的切削扭矩，及公式 4 10d B T ，查 1表 3軸徑都可以選 20根據(jù) D/ 32/20，主軸外伸尺寸為 115主軸箱端面到零件加工表面的距離為 330 325用2列接桿，莫氏圓錐度為；右面加工 10 個(gè)孔，根據(jù)前面計(jì)算所得的切削扭矩，得軸徑都可以選 20 D/ 32/20，主軸外伸尺寸為 115用2列接桿，莫氏錐度為 1；后 面加工 4 個(gè)孔， 1根據(jù)前面計(jì)算所得的切削扭矩，得軸徑都可以選 20 D/ 32/20， 4 孔根據(jù)前面計(jì)算所得的切削扭矩，得軸徑都可以選 25 D/ 40/28，主軸外伸尺寸都為 115采買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 用 2列接桿，莫氏錐度為 1。 D. 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 a) 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 等于 應(yīng)加工部位長(zhǎng)度 (多軸加工接最長(zhǎng)孔計(jì) )與刀具切入長(zhǎng)度 切出長(zhǎng)度 切入長(zhǎng)度一般為 5據(jù)工件段面的誤差情況確定，鉆孔時(shí)切出長(zhǎng)度按 )83(312 （ 2 21工 （ 2 三個(gè)面上鉆孔時(shí)的工作進(jìn)給長(zhǎng)度見下表 表 2作進(jìn)給參數(shù) 主 軸箱 L d I 左主 軸箱 15 5 5 8 28 右主 軸箱 78 7 0 95 后主 軸箱 13 5 27 b) 進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 快速進(jìn)給是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位 置 。 左動(dòng)力頭工作循環(huán)中，快進(jìn)的長(zhǎng)度為 252右動(dòng)力頭工作循環(huán)中，快進(jìn)的長(zhǎng)度為 185 后動(dòng)力頭工作循環(huán)中，快進(jìn)的長(zhǎng)度為 143 c) 快速退回長(zhǎng)度的確定 快速退回長(zhǎng)度等于快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和 。 由已確定的快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度可知，一般在固定式夾具鉆孔或擴(kuò)孔的機(jī)床上動(dòng)力頭快速退回的行程只要把所有的刀具都退回至導(dǎo)套內(nèi) ， 不影響工件裝卸即可 。 d) 動(dòng)力部件總行程的確定 動(dòng)力部件的總行程，除能保證實(shí)現(xiàn)上述工作循環(huán)外，還要考慮裝卸和調(diào)整刀具的方便性，即要考慮前、后備量 。 前備量是由于刀具的磨損成為了補(bǔ) 償安裝制造的誤差，動(dòng)力部件要向前調(diào)整的距離，此距離不小于 15備量考慮刀具從主軸孔和夾具導(dǎo)套孔取出所要的距離，保證刀具退離導(dǎo)套外端面的距離要大于刀桿插入主軸孔內(nèi)的長(zhǎng)度 。 動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量之和 。 機(jī)床左動(dòng)力部件在工作循環(huán)中，前備量 55備量 80 機(jī)床右動(dòng)力部件在工作循環(huán)中，前備量 30備量 100 機(jī)床后動(dòng)力部件在工作循環(huán)中，前備量 36備量 34 加工示意圖如附圖 示 。 床聯(lián)系尺寸圖 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是用來表示機(jī) 床的配備型式和布局，各部件的輪廓尺寸和相互關(guān)系的圖紙 。 聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡(jiǎn)化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配備型式和布局 。 通用部件的選擇是否合適為進(jìn)一步發(fā)展通用多軸箱夾具等專用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù) 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 A 選擇動(dòng)力部件 組合機(jī)床的動(dòng)力部件是配置組合機(jī)床的基礎(chǔ) 。 包括用以實(shí)現(xiàn)刀具主軸旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力箱、切削用頭及動(dòng)力滑臺(tái)、各主要性能參數(shù)及配套關(guān)系 。 3 . 3 2 2 7 4 4 . 1 5 3 4 2 50 . 8 W 左主 軸 左（ 2 2 . 4 3 3 . 3 7 50 . 8 W 右主 軸 右1 . 3 7 3 W后主 軸 后 因電機(jī)輸出經(jīng)動(dòng)力箱時(shí)還有功率損耗，所以由參考文獻(xiàn) 1表 5面和右面選擇功率為 電機(jī)，其型號(hào)為 ：132 4， 選取 1動(dòng)力箱， 95機(jī)轉(zhuǎn)速 1440 r/力箱的主軸轉(zhuǎn)速 720r/后面選擇功率為 3電機(jī)，其型號(hào)為132 6， 選取 1動(dòng)力箱， 95機(jī)轉(zhuǎn)速 960r/力箱主軸轉(zhuǎn)速 480r/ B 滑臺(tái)及底座的選擇 由于液壓驅(qū)動(dòng)，零件損失小，使用壽命長(zhǎng)，所以選擇液壓滑臺(tái) 。 由于 =800參考文獻(xiàn) 1表 5面和右面 、后面都 選擇 1 C 多軸箱輪廓尺寸的設(shè)計(jì) 確定機(jī)床的裝料高度，新頒國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為 1060際設(shè)計(jì)時(shí)常在 8501060間選取，選取裝料高度為 1000 多軸箱的寬度與高度的大小與被加工零件的加工部位有關(guān)，可按下列關(guān)系式確定 ： B=b+2 （ 2 H=h+h1+ （ 2 式中 ： b=340 薦 70 100 00。 h=238 因?yàn)榛_(tái)與底 座的型號(hào)都已經(jīng)選擇，所以側(cè)底座的高度為已知值 560 滑臺(tái)滑座總高 320座與側(cè)底座的調(diào)整墊厚度一般取 5軸箱底與滑臺(tái)滑座臺(tái)面間的間隙取 故 1+1000-(+320+560)=常推薦 85 140以合通常推薦值 。 同理 ： 對(duì)于后主軸箱 1+1000-(+320+560)= 故右主軸箱的輪廓尺寸為 B=b+240+2 100=540 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 H=h+h1+38+11+1000-(+320+560） +100= 按照取 6 3 0 5 0 0 由左面和右面尺寸相近，所以取 6 3 0 5 0 0 后主軸箱輪廓尺寸為 5 0 0 5 0 0 根據(jù)以上計(jì)算得出動(dòng)力箱的參數(shù)如表 2 2力箱參數(shù)表 主軸箱 動(dòng)力箱型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 電動(dòng)機(jī)功率 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 輸出軸轉(zhuǎn)速 左主軸箱 1132440 720 右主軸箱 1132440 720 后主軸箱 1 60 480 組合機(jī)床聯(lián)系尺寸圖如 附 圖 床生產(chǎn)率計(jì)算卡 根據(jù)選定的機(jī)床工作循環(huán)所要求的工作行程長(zhǎng)度、切削用量、動(dòng)力部件的快速及工進(jìn)速度等，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，用以反應(yīng)機(jī)床的加工過程、完成每一動(dòng)作所需的時(shí)間、切削用量、機(jī)床生產(chǎn)率及機(jī)床負(fù)荷率等 。 A 理想生產(chǎn)率 Q 理想生產(chǎn)率是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)（包括備品及廢品率）所要求的機(jī)床生產(chǎn)率 。 (2120000 2 5 /4800 件 小 時(shí)式中， A 年生產(chǎn)綱領(lǐng)，大批大量，取 A 為 120000 件； K 雙 班制生產(chǎn) 800小 時(shí) 。 B 實(shí)際生產(chǎn)率 設(shè)計(jì)的機(jī)床每小時(shí)實(shí)際生產(chǎn)的零件數(shù)量 。 單01 (2式中， T 單 生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間，它可根據(jù)下式計(jì)算 ： 裝卸快退快進(jìn)停輔切單 式中， L 刀具工作進(jìn)給長(zhǎng)度； 刀具工作進(jìn)給量； t 停 當(dāng)加工倒角時(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位置時(shí)無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn) 5 10 轉(zhuǎn)所需時(shí)間； 動(dòng)力部件快速行程速度，液壓動(dòng)力部件取 10m/ t 裝卸 工件裝、卸所需時(shí)間，取 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 根據(jù)組合機(jī)床年產(chǎn)量 12 萬件，可選用下列數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，取0m/ 對(duì)于多面多工位加工機(jī)床，在計(jì)算時(shí)應(yīng)以所有工件單件加工最長(zhǎng)的時(shí)間作為單件工時(shí)，所以，選 2 . 1 8 m i nt t t 切 輔單，則1 60 2 7 . 5 3 /2 . 1 8Q 件 小 負(fù) 則125 0 . 9 02 7 . 5 3 （ 2 生產(chǎn)率計(jì)算卡見附 表 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 3 組合機(jī)床 后 主軸箱設(shè)計(jì) 主 軸箱是組合機(jī)床的重要專用部件 。 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 。 本課題 的設(shè)計(jì)任務(wù)是 由總體設(shè)計(jì)部分可知，需設(shè)計(jì)的主 軸箱輪廓尺寸為 500 500，屬 于大型通用主軸箱，該類型的主 軸箱結(jié)構(gòu)典型，能利用通用的箱體和傳動(dòng)件；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 。 大型通用主 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 。 標(biāo)準(zhǔn)通用臥式鉆孔類 主 軸箱的厚度是一定的，為 325本課題中主 軸箱由箱體、前蓋和后蓋三個(gè)部分組成 。 箱體、前蓋、后蓋材料為 體的標(biāo)準(zhǔn)厚度為 180蓋厚度為 55蓋厚度為 90 主軸的類型為滾珠軸承長(zhǎng)主軸，主軸材料采用 40處理 通用傳動(dòng)軸一般用 45鋼，調(diào)質(zhì) 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 。 在主 軸箱箱體內(nèi)腔，可安排三排 24體后壁與后蓋之間安排一排 24 通用主軸箱設(shè)計(jì)的順序是 ： 繪制主 軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖；確定主軸結(jié)構(gòu)、軸徑及模數(shù)；擬 訂傳動(dòng)系統(tǒng)；計(jì)算主軸、傳動(dòng)軸坐標(biāo)，繪制坐標(biāo)檢查圖；繪制主 軸箱總圖，零件圖及編制組件明細(xì)表 。 制后主 軸箱原始依據(jù)圖 主 軸箱原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的 圖 2示為齒輪室蓋多孔鉆組合機(jī)床后主 軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 。 表 3軸外伸尺寸及切削用量 軸 號(hào) 主軸外伸尺寸（） 切 削 用 量 備 注 D/d L 工序內(nèi)容 n(r/v(m/f(mm/r) 1 3 32/20 115 鉆 20 4 40/28 115 軸結(jié)構(gòu)型式的選擇和動(dòng)力計(jì)算 軸結(jié)構(gòu)型式的選擇 主軸結(jié)構(gòu)的選擇包括軸承型式的選擇和軸頭結(jié)構(gòu)的選擇 。 軸承型式是主軸部件結(jié)構(gòu)的主要特征，本課題中主軸進(jìn)行鉆削加工，軸向切削力較大，用推力球軸承承買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 受軸向力，用深溝球軸承承受徑 向力 。 又因鉆削時(shí)軸向力是單向的，因此推力球軸 承應(yīng)安排在主軸前端 。 本 課題中主軸采用的是滾珠軸承長(zhǎng)主軸 。 長(zhǎng)主軸其軸頭內(nèi)孔較長(zhǎng)，可增大與刀具尾部連接的接觸面，因而增強(qiáng)刀具與主軸的連接剛度，減少刀具前端下垂 。 鉆孔時(shí)常采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)套導(dǎo)向 。 軸頭用圓柱孔與刀具連接，用單鍵傳扭矩，固定螺釘作軸向定位 。 軸直徑和齒輪模數(shù)的確定 主軸直徑已在總體設(shè)計(jì)部分初步確定， 1 3 軸軸徑均為 20 ， 4 軸 軸徑 為 25 。 齒輪模數(shù) m （單位為）一般用類比法確定，也可按 文獻(xiàn) 2式估算，即 3( 3 0 3 2 ) Pm 3 圖 3 軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 注 ： 輪室蓋 。 材料及硬度 ： 190 240 1P 主 =3n=960r/ 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 式中， P 齒輪所傳遞的功率 ，單位為 z 一對(duì)嚙合齒輪中的小齒輪齒數(shù)； n 小齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為 r/ 主 軸箱中的齒輪模數(shù)常用 2、 3、 4 幾種 。 為了便