1、鹽城工學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20040 前 言本設(shè)計(jì)的課題是ZH1105柴油機(jī)氣缸體三面攻螺紋組合機(jī)床的設(shè)計(jì)。這課題來源于江淮動力股份有限公司，是針對目前該公司對ZH1105柴油機(jī)氣缸體三面螺紋孔進(jìn)行分別加工，其工作效率和精度不高而設(shè)計(jì)的，以提高目前的生產(chǎn)效率、加工時(shí)的精度以及降低加工成本。組合機(jī)床主要用于平面加工和孔加工。平面加工包括銑平面、車端面、刮平面；孔加工包括鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻螺紋等。組合機(jī)床最適宜于加工各種大中型箱體類零件，如氣缸體、氣缸蓋、變速箱體等零件。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

2、。其二，隨著組合機(jī)床在我國機(jī)械行業(yè)的廣泛使用，廣大工人總結(jié)自己生產(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“專能組合床”。這種組合機(jī)床就不需要每次按具體加工對象進(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，配以簡單的夾具及刀具，即可組成加工一定對象的高效率設(shè)備。在組合機(jī)床設(shè)計(jì)過程中，為了降低組合機(jī)床的制造成本，應(yīng)盡可能地使用通用件和標(biāo)準(zhǔn)件。目前，我國設(shè)計(jì)制造的組合機(jī)床，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件約占部件總數(shù)的7080%，其它20-30

3、%是專用零部件。考慮到近年來，各種通用件和標(biāo)準(zhǔn)件都出臺了新的標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)注方法，為了方便以后組合機(jī)床的維修，整個(gè)組合機(jī)床的通用件和標(biāo)準(zhǔn)件配置，都采用了新標(biāo)準(zhǔn)。國組合機(jī)床近幾年取得了長足的進(jìn)步，但是與發(fā)達(dá)國家相比，在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品水平、開發(fā)能力、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、制造技術(shù)水平、勞動生產(chǎn)率、國內(nèi)外市場占有率等諸多方面尚存在不少差距。在組合機(jī)床方面，總體水平不高，國際競爭力不強(qiáng)，不能充分滿足國內(nèi)建設(shè)需要，關(guān)鍵技術(shù)過分依賴國外，自主發(fā)展能力薄弱，高技能人才的比較優(yōu)勢有弱化的危險(xiǎn)，同時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)類同，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，用戶服務(wù)水平差距較大。在對組合機(jī)床的主軸箱設(shè)計(jì)之前，需對被加工零件孔的分布情況及所要達(dá)到的要求進(jìn)行分析

4、，如各部件尺寸、材料、形狀、硬度及加工精度和表面粗糙度等內(nèi)容。然后還必須深入基層進(jìn)行實(shí)地觀察，摸索主軸箱的工作原理，體會組合機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)。接下來是總體方案的設(shè)計(jì)，總體方案設(shè)計(jì)的具體工作是編制“三圖一卡”，即繪制被加工零件圖，加工示意圖，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。最后，就是技術(shù)設(shè)計(jì)和工作設(shè)計(jì)。技術(shù)設(shè)計(jì)就是根據(jù)總體設(shè)計(jì)已經(jīng)確定的“三圖一卡”，設(shè)計(jì)主軸箱等專用部件正式總圖；工作設(shè)計(jì)即繪制各個(gè)專用部件的施工圖樣，編制各零部件明細(xì)表。組合機(jī)床上攻螺紋，根據(jù)工件加工部位分布情況和工藝要求，常用攻螺紋靠模裝置攻螺紋。攻螺紋靠模裝置用于同一方向純攻螺紋工序。由攻螺紋多軸箱和攻螺紋靠摸頭組成。靠模螺母和靠

5、模螺桿是經(jīng)過磨制并精細(xì)研配的，因而螺孔加工精度高，在潤滑良好時(shí)，對鑄鐵加工精度可達(dá)H6H7級精度螺孔，表面粗糙度可達(dá)Ra3.2m。螺孔的位置精度稍低于鉆孔時(shí)的位置精度，因此螺孔的位置精度主要取決于螺紋底孔的位置精度。設(shè)計(jì)的整個(gè)過程是艱辛的，在設(shè)計(jì)過程中必須要考慮到方方面面的問題。由于所學(xué)的知識只是一些最基本的機(jī)械常識，因此，在設(shè)計(jì)過程中，還要查閱大量的相關(guān)資料，以補(bǔ)充自己的不足之處。首先，要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。整個(gè)設(shè)計(jì)，僅靠一些參考資料是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，這樣設(shè)計(jì)出來的組合機(jī)床只是依葫蘆畫瓢，結(jié)構(gòu)完美，外形美觀，但實(shí)用性差，因此，在設(shè)計(jì)工作開始前，特地到江淮動力股份有限公司、東風(fēng)悅達(dá)起亞集團(tuán)、鹽城機(jī)床

6、廠等企業(yè)進(jìn)行了實(shí)地參觀考察，積累了一些寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 其次，運(yùn)用四年來所學(xué)的專業(yè)知識，針對現(xiàn)實(shí)中遇到的實(shí)際情況，做到舉一反三，觸類旁通。整個(gè)設(shè)計(jì)過程不僅涉及到以前所學(xué)的知識，而且還涉及到一些新的理念，這就要求我們一邊溫習(xí)以前的知識，一邊還要學(xué)習(xí)新的知識，可以說，整個(gè)設(shè)計(jì)過程就是我們復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)的過程，這不僅鞏固了以前所學(xué)的東西，也拓寬了視野。第三，通過自身的努力，聯(lián)系理論與實(shí)際，從合理性、經(jīng)濟(jì)性、工藝性、實(shí)用性及對被加工零件的具體要求對現(xiàn)有機(jī)床進(jìn)行研究和分析，找出可以進(jìn)行改進(jìn)的地方，通過相互對比，確定一個(gè)新的、周全的設(shè)計(jì)方案。在指導(dǎo)教師徐文寬的悉心指導(dǎo)下，在同課題組劉剛、史菊俊、吳麗平三位同學(xué)

7、相互討論學(xué)習(xí)和幫助下，經(jīng)過三個(gè)月的艱辛勞動，終于完成了這一設(shè)計(jì)課題。1 總體方案論證1.1 工藝方案擬訂本設(shè)計(jì)是針對ZH1105機(jī)體左、右、后三面的31個(gè)需要攻絲的螺紋孔。為確保設(shè)計(jì)的組合機(jī)床經(jīng)濟(jì)適用，需要深入江動集團(tuán)進(jìn)行實(shí)際考察。并與工程技術(shù)人員共同討論，擬訂三面攻螺紋組合機(jī)床總體方案。編制“三圖一卡”，即繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、加工示意圖、被加工零件工序圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡。我們通過各種資料學(xué)習(xí)，與有關(guān)工程技術(shù)人員、指導(dǎo)教師探討，在充分分析比較的基礎(chǔ)上，擬訂選用臥式組合機(jī)床結(jié)構(gòu)布置。同時(shí)ZH1105機(jī)床屬長方形。故機(jī)床主心化，裝夾方便。1.1.1 繪制加工工序圖根據(jù)設(shè)計(jì)課題要求繪制氣缸體的加工工序

8、圖，見附圖 ZH1105GS0002所示。1.1.2 繪制加工示意圖根據(jù)切削用量、工作循環(huán)、工作行程、工件、刀具、及導(dǎo)向等繪制被加工零件的工序圖，見附圖ZH1105GS0003 。1.1.3 繪制機(jī)床總圖繪制的機(jī)床總圖要包含的內(nèi)容：表明機(jī)床的配置形式和布局；完整的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)動部件的運(yùn)動極限位置及各滑臺工作循環(huán)的工作行程和前后行程變量尺寸；標(biāo)注主要部件規(guī)格代號和電動機(jī)的型號、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組號，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及專用零部件。根據(jù)計(jì)算的動力部件、機(jī)床裝料高度、夾具輪廓尺寸、中間底座尺寸以及多軸箱的輪廓尺寸繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖

9、。1. 2 切削用量的選擇 組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種高效專用機(jī)床。因此，在設(shè)計(jì)過程中，為了降低制造成本，便于維修，應(yīng)盡量采用通用標(biāo)準(zhǔn)部件。1.2.1 刀具的選擇選擇通用的錐柄絲錐1.2.2 切削轉(zhuǎn)矩的計(jì)算參照6P134表6-20T=195D1.4Pw1.5 (1-1)式中：D加工螺紋大徑Pw工件的螺距（右）攻9xM8-7H深16螺紋轉(zhuǎn)矩的計(jì)算T =195D1.4Pw1.5=195x81.4X1.251.5=5.00 NmT1=9xT=45.00 Nm 攻M10-7H深16螺紋轉(zhuǎn)矩的計(jì)算T2=195D1.4Pw1.5=195x101.4X1.5

10、1.5=9.00 Nm(左)攻14xM8-6H深14螺紋轉(zhuǎn)矩的計(jì)算T =195D1.4Pw1.5=195x81.4x1.251.5=5.00 NmT1=14xT=70.00 Nm 攻M14x1.5-6H深31.5螺紋轉(zhuǎn)矩的計(jì)算T2=195D1.4Pw1.5=195x141.4x1.51.5=14.42 Nm(后)本設(shè)計(jì)是加工6xM14x1.5-5H深32的螺紋孔。T1=195D1.4Pw1.5=195x141.4x1.51.5=14.42 NmT1=6xT=86.46 Nm1.2.3 主軸直徑的確定由公式 6P44 （1-2）式中：d主軸直徑，單位mm T轉(zhuǎn)矩， 單位Nm（右） 攻9xM8-7

11、H 深16螺紋主軸的確定d1=16.49mm取d1=20mm 攻M14x1.5-6H 深16螺紋主軸的確定d2=19.10mm取d2=20mm (左) 攻14xM8-6H 深14螺紋主軸的確定d1=16.49mm取d1=17mm 攻M14x1.5-6H 深31.5螺紋主軸的確定d2=21.48mm取d2=25mm(后) 攻6xM14x1.5-5H 深32螺紋主軸的確定d=21.48mm取d2=25mm1.2.4 切削速度的確定參照1P133表6-19，根據(jù)螺紋孔加工精度要求，取攻絲時(shí)的切削速度(右)攻9xM8-7H螺紋孔時(shí)，取攻M10-7H螺紋孔時(shí)，取(左)攻14xM8-6H螺紋孔時(shí)，取攻M1

12、4x1.5-6H螺紋孔時(shí)，取(后)攻6xM14x1.5-5H螺紋孔時(shí)，取1.2.5 切削功率的確定參照6P134表6-20得 （1-3）式中：T切削轉(zhuǎn)矩 單位Nm 切削速度 單位m/minD被加工螺紋直徑 單位mm (右) 攻9xM8-7H深16螺紋的功率=（Kw） Kw 攻M14x1.5-6H 深31.5螺紋的功率 Kw 右側(cè)面攻絲所需的總功率 Kw(左) 攻14xM8-6H深14螺紋的功率=（Kw） Kw 攻M14x1.5-6H 深31.5螺紋的功率 Kw 左側(cè)面攻絲所需的總功率 Kw(后) 攻6XM14X1.5-5H32螺紋的功率=（Kw） Kw 后側(cè)面攻絲所需的總功率 Kw1.2.6確

13、定機(jī)床的動力參數(shù) （1）電動機(jī)功率的確定參照6P47得 （1-4） 0.70.8 Kw=1.091.24 Kw （2）電動機(jī)的選擇（右）考慮到軸承、齒輪、軸等之間摩擦的損耗，實(shí)際功率為計(jì)算功率的1.52.5倍，因此，所選電動機(jī)型號：Y110L2-4 電動機(jī)轉(zhuǎn)速：1430 r/min 輸出轉(zhuǎn)軸速：715 r/min(左) Kw=1.291.48 Kw選電動機(jī)型號：Y1132S-4電動機(jī)轉(zhuǎn)速：1440 r/min 輸出轉(zhuǎn)軸速：720 r/min(后) Kw=1.131.29 Kw 選電動機(jī)型號：Y1132S-4 電動機(jī)轉(zhuǎn)速：1440 r/min 輸出轉(zhuǎn)軸速：720 r/min1.2.7 攻螺紋主軸

14、轉(zhuǎn)速的計(jì)算參考6P198得 （1-5）(右) 攻9xM8X1.25-7H深16螺紋孔時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速已知 m/min所以 r/min 攻M10x1.5-6H深15螺紋孔時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速已知 m/min所以 r/min(左) 攻14xM8-6H深14螺紋孔時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速已知 m/min所以 r/min 攻M14x1.5-6H深31.5螺紋孔時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速已知 m/min所以 r/min(后) 攻6XM14-6H深36螺紋孔時(shí)主軸的轉(zhuǎn)速已知 m/min所以 r/min1.2.8 確定切削用量參照6P246得 （1-6）（右）攻9xM8-7H深16的螺紋孔時(shí)的切削用量 mm/r r/min mm/min 攻M1

15、0-7H深15的螺紋孔時(shí)的切削用量 mm/r r/min mm/min（左）攻14xM8-6H深14的螺紋孔時(shí)的切削用量 mm/r r/min mm/min 攻M14-6H深31.5的螺紋孔時(shí)的切削用量 mm/r r/min mm/min（后）攻14xM8-6H深14的螺紋孔時(shí)的切削用量 mm/r r/min mm/mi2 多軸箱的設(shè)計(jì)2.1 動力箱的選擇多軸箱是組合機(jī)床的重要專用部件，大多數(shù)采用通用主軸箱，它的結(jié)構(gòu)典型，能利用通用的箱體和傳動件。多軸箱的標(biāo)準(zhǔn)厚度為180 mm，用于臥式多軸箱的前蓋厚度為55 mm ，變形后蓋的厚度為50 mm、100 mm和125 mm三種，考慮到箱體后壁與

16、后蓋之間安排兩排齒輪，故取后蓋的厚度為125 mm。因此，確定多軸箱的尺寸，主要就是確定多軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度h。可見多軸箱寬度B，高度H的大小主要與氣缸體要加工的螺紋孔分布有關(guān)，可按下式計(jì)算：B=b+2b1 6 P49 (2-1)H=h+h1+b1 6P49 (2-2) 注：b工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，單位mm b1最邊緣主軸中心至箱體外壁距離，單位mm h工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，單位mm h1最低主軸高度，單位mm 因b=267.73 mm b1=70100 mm 6P31 h=255.5 mm h1=120 mm由上述公式可得： B=b+2b1=407.7

17、3467.73 mm H=h+h1+b1=445.5475.5 mm查1P135表7-1，取BxH=630x500 mm2因此多軸箱型號為1T0711-11，規(guī)格BH=630500mm，參照9P116，其配套的動力箱規(guī)格型號為1TD32。22 多軸箱傳動設(shè)計(jì)多軸箱傳動設(shè)計(jì)是根據(jù)動力箱驅(qū)動軸位置和轉(zhuǎn)速，各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求來設(shè)計(jì)傳動鏈，把驅(qū)動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。221 對多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求（1）盡量用一根中間傳動軸帶動多根主軸，并將齒輪布置在同一排上。（2）盡量不用主軸帶動主軸的方案，以免增加主軸負(fù)荷，影響加工質(zhì)量。（3）為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動比

18、一般要大于1/2；為使主軸上的齒輪不過大，最后一級經(jīng)常采用升速傳動。（4）驅(qū)動軸直接帶動的轉(zhuǎn)動軸數(shù)不能超過兩根。222 擬定多軸箱傳動系統(tǒng)的基本方法主軸的分布通常可以分為：同心圓分布、直線分布和任意分布三種。擬定多軸箱傳動系統(tǒng)的基本方法是：先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)置中心傳動軸，非同心圓分布的一些主軸也宜設(shè)置中間傳動軸（如一根傳動軸帶兩根或三根主軸），然后根據(jù)已選定的各中心傳動軸再怪同心圓，并用最少的傳動軸帶動這些中心傳動軸，最后通過合攏傳動軸與動力箱驅(qū)動軸連接起來。（1）根據(jù)被加工螺紋孔在工序圖上的分布位置，初步確定以下傳動關(guān)系：把主軸1和2，3和4

19、，8和9，各視為一組直線分布主軸，在各自兩軸的中心線的垂直平分線上設(shè)中心傳動軸13，15，18；主軸5、6和7 視為一組同心圓分布主軸，在圓心處設(shè)中心傳動軸17；主軸10單獨(dú)用一根傳動軸20。（2）合攏中間傳動軸1）傳動軸11，13之間設(shè)一過渡軸12；2）傳動軸11，15之間設(shè)一過渡軸14；3）傳動軸11，17之間設(shè)一過渡軸16；4）考慮到箱體中間空隙較大，考慮設(shè)一中間軸連接軸19； （3）驅(qū)動軸的設(shè)置驅(qū)動軸直接帶動的軸數(shù)不能超過兩根，以免給裝配帶來困難。因采用動力滑臺，所以驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)方向可任意選擇；動力箱與多軸箱連接時(shí)，應(yīng)注意驅(qū)動軸中心一般設(shè)置于多軸箱箱體寬度的中心線上，其中心高度則決定于

20、所選多軸箱的型號規(guī)格。根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖，我們已經(jīng)確定了驅(qū)動軸的位置，考慮到驅(qū)動軸輸出的轉(zhuǎn)速過快，與主軸輸出轉(zhuǎn)速相差較大，因此，驅(qū)動軸與傳動軸、主軸之間必須通過齒輪嚙合來降低轉(zhuǎn)速。（4）油泵軸及行程控制傳動軸的設(shè)置油泵軸設(shè)置時(shí)要考慮到油的位置，宜設(shè)置在底部，再考慮分油器的位置，應(yīng)便于與分油器連接。行程控制傳動軸設(shè)置時(shí)，為了避免箱體單面安裝配件過多，裝配困難，行程控制傳動軸與分油器應(yīng)設(shè)計(jì)在不同面。根據(jù)箱體內(nèi)已排布的情況，可將之設(shè)計(jì)在軸9，10旁邊，通過軸21帶動行程控制軸。2. 2. 3 繪制傳動樹形圖2-1 圖2-1 傳動樹形圖224 確定軸的位置多軸箱中的齒輪模數(shù)常用2，2.5， 3，3.

21、5，4幾種，為了便于生產(chǎn)， 同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不用多于兩種。初步確定選取用常用的兩種m=2和m=3。（1）確定傳動軸13的位置及各齒輪的齒數(shù)傳動軸13的位置在主軸1和2的垂直平分線上，若取主軸1的m=3,Z1=27,則從圖中量得中心距A13-1=72。由公式1P65得 （2-3） 設(shè)在第II排由公式1P65得 （2-4） r/min用同樣的方法可確定傳動軸15，17，18的位置及其齒輪副齒輪。（2）確定其余軸的位置及齒輪副齒輪根據(jù)多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖中確定的各主軸的位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，以及已確定的中間傳動軸，通過“計(jì)算，作圖和多次試湊”相結(jié)合的方法，確定其它齒輪齒數(shù)和中間傳動軸的位置及轉(zhuǎn)

22、速。225 多軸箱坐標(biāo)計(jì)算，繪制坐標(biāo)檢查圖（1）選擇加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系X0Y為了便于加工多軸箱箱體，設(shè)計(jì)時(shí)必須選擇基準(zhǔn)坐標(biāo)系，通常采用直角坐標(biāo)系X0Y，根據(jù)多軸箱的安置及加工條件，坐標(biāo)系的橫軸（X軸）選擇箱體底面，縱軸（Y軸）通過定位銷孔（圖2-2），這種方法適用于多軸箱以底面為基準(zhǔn)直接安裝在滑臺上。圖中E=50 mm。圖2-2 基準(zhǔn)坐標(biāo)系（2）計(jì)算主軸及驅(qū)動軸的坐標(biāo)根據(jù)多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖，按選定的基準(zhǔn)坐標(biāo)系X0Y，計(jì)算或標(biāo)出各主軸及驅(qū)動軸的坐標(biāo)（計(jì)算精度要求精確到小數(shù)點(diǎn)后三位數(shù)），如果零件上孔距尺寸帶有單向或雙向不等公差，則在標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)時(shí)，應(yīng)把公差考慮進(jìn)去，使孔距的名義坐標(biāo)尺寸恰好位于公差帶的中

23、央。多軸箱各主軸及驅(qū)動軸的坐標(biāo)見表一坐 標(biāo)XY坐 標(biāo)XY銷O10.0000.000主 軸560.280219.920驅(qū)動軸O130.00094.500主 軸6400.280207.920主 軸1400.28082.920主 軸7180.280357.920主 軸2272.28082.920主 軸8286.280253.920主 軸3152.28082.920主 軸9400.280207.920主 軸460.280125.920主 軸10477.300320.000 表一 驅(qū)動軸及各主軸的坐標(biāo)值（3）計(jì)算傳動軸的坐標(biāo)計(jì)算傳動軸坐標(biāo)時(shí)，先算出與主軸有直接傳動關(guān)系的傳動軸坐標(biāo)，然后計(jì)算其它傳動軸坐標(biāo)

24、。計(jì)算公式如下：（如圖2-3）1P71圖2-3 主軸和傳動軸坐標(biāo)關(guān)系設(shè)則因?yàn)樗赃€原到X0Y坐標(biāo)系中去，則c點(diǎn)坐標(biāo)：經(jīng)計(jì)算得各軸坐標(biāo)如下：（見表二）坐 標(biāo)XY坐 標(biāo)XY軸11202.246182.898軸18357.311265.693軸12289.240181.846軸19379.311335.823軸13336.280150.905軸20433.004386.016軸14128.003150.511軸21505.000221.833軸1584.66658.175軸22307.311325.560軸16200.693251.881軸23530.0000.000 軸17120.280288.8

25、39 表二 各傳動軸坐標(biāo) 4）坐標(biāo)檢查圖的繪制（圖2-4） 圖2-4 坐標(biāo)檢查圖3軸的設(shè)計(jì)與校核3. 1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照表10-44確定輸出軸的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。32 軸的校核參照P1963.2.1畫軸的受力簡圖3.2.2計(jì)算支承反力 Ft=2T1/d1=2X5/81X10-3=123N Fr=Fttg=40N在水平面上 在垂直面上 3.2.3畫彎矩圖如圖b,c,d在水平面上，a-a剖面處 在垂直面上 合成彎矩，a-a 剖面處 轉(zhuǎn)矩 3.2.4判斷危險(xiǎn)剖面顯然，圖所示a-a 截面左側(cè)合成彎矩最大，扭矩為T，該截面左側(cè)可能是危險(xiǎn)剖面。3.2.5軸的彎矩合成強(qiáng)度校核由表10-1 查得a-a 截

26、面左側(cè) 3.2.6軸的疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核由表10-1 查得 a-a 截面左側(cè) 由附表10-1查得；由附表10-4 查得絕對尺寸系數(shù)；軸經(jīng)磨削加工，由附表10-5 查得表面質(zhì)量系數(shù)。則 彎曲應(yīng)力 應(yīng)力幅 平均應(yīng)力 切應(yīng)力 安全系數(shù) 查表10-6得許用安全系數(shù)=1.31.5，顯然S，故a-a剖面安全。同理可求得另9根軸均安全。 4 齒輪的設(shè)計(jì)與校核4. 1齒輪的設(shè)計(jì)選定齒輪采用45鋼，鍛造毛坯，齒輪滲碳淬火HRC5662，齒輪精度用8級，輪齒表面粗糙度為Ra3.2，模數(shù)為3，傳動軸11承受轉(zhuǎn)距最大，所以只需校核軸11上的齒輪，若軸11上的齒輪符合要求，則其余軸上的齒輪也符合要求。4. 2齒輪的校

27、核 4.2.1設(shè)計(jì)準(zhǔn)則按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。4.2.2按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由11P108中公式（7-9）得 (3-2) =Nmm (2-8)由11P100圖7-6選擇材料的接觸疲勞極根應(yīng)力為： 由11P101圖7-7選擇材料的接觸疲勞極根應(yīng)力為： 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由11P102公式（7-3）計(jì)算可得 （3-3）則 由11P102圖7-8，查得接觸疲勞壽命系數(shù),由11P102圖7-9，查得彎曲疲勞壽命系數(shù)由11P102表7-2查得接觸疲勞安全系數(shù)，彎曲疲勞安全系數(shù),又，試選。由11P99中式（7-1）、（7-2）求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力：將有關(guān)值代入11P108公

28、式（7-9）得：則 (3-4)查11P105圖7-10得；由11P103表7-3查得；由11P105表7-4查得；取，則修正 （3-5） 由11P112表7-6取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，與前面選定的模數(shù)相同，所以m=3mm符合4.2.3 計(jì)算幾何尺寸取 mm mm4.2.4 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由11P111圖7-18查得， 取 由11P110式（7-12）校核兩齒輪的彎曲強(qiáng)度 (3-6)=67.22所以齒輪完全達(dá)到要求。軸11上其余齒輪均用此方法進(jìn)行校核，其結(jié)果均符合要求。5 軸承的選擇和校核5. 1軸承的選擇根據(jù)加工要求、所用軸的大小及承載，輸出軸采用30204圓錐滾子球軸承，其余軸采用30206圓錐滾

29、子球軸承。5. 2軸承的校核參照P235以輸出軸1為例5.2.1齒輪上的作用力5.2.2軸承支反力 5.2.3計(jì)算作用在軸承上的載荷FR1=FR2=FR1=65N5.2.4計(jì)算軸承軸向載荷由文獻(xiàn)11查得軸承30204額定動載荷Cr=19.52KN，額定靜載荷Cor=17.56,e=0.36(1) 查表11-9，有FS1=eFR1=0.3665=23.4NFS2=eFR2=0.3665=23.4N（2）計(jì)算軸承所受軸向力FA1=FS1=23.4NFA2=FS2=23.45.2.5計(jì)算當(dāng)量動載荷故由表11-7取載荷系數(shù)X1=1，Y1=0故由表11-7取載荷系數(shù)X2=1，Y2=0由表11-8，可知載

30、荷系數(shù)fp=1.21.8，取fp=1.5，則軸承當(dāng)量動載荷P1=fp（X1FR1+Y1FA2）=1.5（165+0）=97.5NP2=fp（X2FR2+Y2FA2）=1.5（165+0）=97.5N 5.2.6計(jì)算軸承壽命 取軸承工作溫度100，則ft=1.0， Lh2=Lh1= =4364148872h 故該對軸承符合要求。同理可得其余軸承均符合要求。6 附件的選擇6.1選用滑臺傳動形式滑臺根據(jù)驅(qū)動方式的不同，一般分為液壓滑臺和機(jī)械滑臺。液壓滑臺在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可以無級調(diào)速，零件磨損小，使用壽命長，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)簡單可靠，由行程調(diào)速閥來控制滑臺

31、的快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換精度高，工作可靠。但不足的是液壓系統(tǒng)漏油影響工作環(huán)境，調(diào)整維修比較麻煩。機(jī)械滑臺進(jìn)給穩(wěn)定，運(yùn)行安全可靠，調(diào)整維修方便，但只能有級調(diào)速，變速比較麻煩，快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)換位置精度較低。經(jīng)過比較，結(jié)合被加工零件的具體要求，選用液壓滑臺。考慮到連桿的具體結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合已算出的各種技術(shù)參數(shù)，根據(jù)9P92選用滑臺的型號為1HY40，與之配套的滑臺側(cè)底座型號為1CC401。6.2選擇接桿、浮動卡頭在組合機(jī)床上攻螺紋時(shí)，根據(jù)工件加工部位分布情況和工藝要求，常有攻螺紋動力頭攻螺紋，攻螺紋靠模裝置攻螺紋和活動攻螺紋模板攻螺紋三種方法。攻螺紋動力頭利用絲杠進(jìn)給，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度低（一般低于7H）。用

32、活動攻螺紋末板攻螺紋可同時(shí)完成鉆孔等工序。攻螺紋靠模裝置用于同一方向純攻螺紋工序，加工精度高，并能在一個(gè)攻螺紋裝置上方便地攻制不同規(guī)格的螺紋。經(jīng)過以上的比較，在結(jié)合連桿攻絲的具體要求，選用攻螺紋靠模裝置。靠模裝置有兩類，第類常用于純攻螺紋工序，所以選用地一類攻螺紋靠模裝置。攻螺紋卡頭和接桿按9P172圖8-6中所示與攻螺紋靠模裝置配套使用。6.3機(jī)床裝料高度、夾具輪廓尺寸、中間底座尺寸的確定在確定裝料高度時(shí)沒收縣要考慮到工人操作的方便性。國家標(biāo)準(zhǔn)裝料高度為1060mm，但實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)常在850-1060之間選取。連桿攻絲屬于連桿加工流水線最后一步，一般取為1m。由于本專機(jī)設(shè)計(jì)為四位同學(xué)一組，共同

33、設(shè)計(jì)這臺機(jī)床，所以夾具和中間底座尺寸的確定由劉剛同學(xué)確定，其最終結(jié)果在尺寸聯(lián)系圖上反映。7 樣機(jī)試驗(yàn)測試71 組合機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)711 樣機(jī)試驗(yàn)要求（1）機(jī)床總裝后，連續(xù)空運(yùn)轉(zhuǎn)4小時(shí)。（2）機(jī)床上所有的動力頭和各種各種輔助機(jī)構(gòu)要靈活而正確地完成全部規(guī)定動作，運(yùn)動部件之間的互鎖應(yīng)嚴(yán)密可靠。712 樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果（1）機(jī)床所有機(jī)構(gòu)的工作應(yīng)平穩(wěn)，部件的運(yùn)動不應(yīng)有沖擊、振動和爬行現(xiàn)象。（2）所有電氣、液壓設(shè)備，氣動、潤滑和冷卻系統(tǒng)的工作必須正常（3）勞動保護(hù)裝置和機(jī)床保險(xiǎn)裝置必須可靠。72 組合機(jī)床切削試驗(yàn)721 組合機(jī)床試驗(yàn)過程（1）先進(jìn)行單個(gè)零件的切削加工，并檢查加工精度，合格后再按規(guī)定的加工零件數(shù)

34、量進(jìn)行連續(xù)切削試驗(yàn)，多工位機(jī)床切削零件數(shù)量為工位數(shù)的5倍。（2）切削試驗(yàn)時(shí)，機(jī)床所有機(jī)構(gòu)必須正常工作，不應(yīng)有明顯的振動、沖擊和過高的噪聲。（3）在切削試驗(yàn)過程中，刀具不應(yīng)有任何損失，機(jī)床所有零件不應(yīng)產(chǎn)生明顯的變形。722 組合機(jī)床試驗(yàn)結(jié)果經(jīng)各項(xiàng)試驗(yàn)后，該組合機(jī)床滿足以上各項(xiàng)試驗(yàn)要求。7. 2. 3 精度測試將多軸箱放在平板上，進(jìn)行各項(xiàng)精度檢驗(yàn)：所有主軸內(nèi)定心直徑的徑向圓跳動的檢驗(yàn)項(xiàng)目及精度標(biāo)準(zhǔn)按JB304382進(jìn)行檢驗(yàn)；所有主軸回轉(zhuǎn)軸線相互間的平行度的檢驗(yàn)項(xiàng)目及精度標(biāo)準(zhǔn)按JB304382進(jìn)行檢驗(yàn)。裝機(jī)試車經(jīng)檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。8 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)的ZH1105WA三面攻螺紋組合機(jī)床采用三工位的工作方式，在加工生產(chǎn)線上同時(shí)完成三道工序，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強(qiáng)度，從而降低了零件的加工成本。本組合機(jī)床設(shè)計(jì)合理，符合實(shí)際應(yīng)用，滿足加工要求，且較大部分采用通用件和標(biāo)準(zhǔn)件，制造成本合理，設(shè)備維修方便。工作小結(jié)和致謝為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)業(yè)已結(jié)束，回顧整個(gè)設(shè)計(jì)過程，我受益匪淺。該設(shè)計(jì)是我們學(xué)完所有大學(xué)期間本專業(yè)應(yīng)修的課程以后所進(jìn)行的，使我們能夠在畢業(yè)前將理論與實(shí)踐更加融會貫通，加深了我對理論知識的理解，強(qiáng)化了實(shí)際生產(chǎn)中的感性認(rèn)識?；厥渍麄€(gè)設(shè)計(jì)過程，從到工廠實(shí)際參觀考察實(shí)習(xí)，設(shè)計(jì)資料的收集整理，設(shè)計(jì)方案的初步確定，設(shè)計(jì)方案的論證，到設(shè)