《機械畢業(yè)設計（論文）-犁刀變速齒犁刀變速齒輪箱體鉆孔攻絲雙工位組合機床設計【全套圖紙】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《機械畢業(yè)設計（論文）-犁刀變速齒犁刀變速齒輪箱體鉆孔攻絲雙工位組合機床設計【全套圖紙】（50頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、I 摘要摘要 本設計介紹了犁刀變速齒輪箱體多軸箱的設計，其中包含了零件加工工藝的確定， 設計中首先要了解工件的加工工藝路線及工序的計算，確定攻螺紋主軸的直徑，初步 選用電機型號及機床各部分部件。編制三圖一卡（被加工零件工序圖，加工示意圖， 機床聯(lián)系尺寸圖，機床生產(chǎn)率計算卡） 。在多軸箱設計中，確定傳動系統(tǒng)，計算主軸坐 標，傳動部件的校核及主軸箱的總圖繪制。 本設計將鉆孔、攻絲兩工藝結(jié)合為一體，降低了機器成本，而且節(jié)省了加工時間， 提高了工作生產(chǎn)效率。 關鍵詞關鍵詞： 齒輪箱體 組合機床 總體設計 攻絲多軸箱 全套圖紙，加全套圖紙，加153893706 II Abstract The desig

2、n on the Lidao Biansuchilun Box axlebox more than the design, which includes parts of the processing technology of identification, design is first necessary to understand the workpiece in the processing line and process of calculation to determine Tapping the spindle diameter, the initial choice of

3、motor Model and some parts of the machine. Figure 1 of the three cards (the processing parts process map, diagram processing, machine tools Contact size map, machine tool productivity calculation card). In multi-axle box design, drive system established to calculate coordinates spindle, transmission

4、 parts of the spindle box and check the total mapping. This design will be drilling, tapping combination of the two as one and reduce the cost of machinery, processing and save time, improve the work efficiency of production. Key words: Gear Box The Combination of Machine Tools Design multi-axle Box

5、 Tapping III 目錄目錄 摘要I Abstract.II 第一章 組合機床概述.1 第二章 犁刀變速齒輪箱體工藝分析.5 2.1 被加工零件的功用5 2.2 編制工藝規(guī)程及分析5 2.2.1 被加工零件的技術(shù)要求.5 2.2.2 計算生產(chǎn)綱領.5 2.2.3 毛坯的選用.6 2.3 零件加工工藝路線的擬定7 2.3.1 工件定位.7 2.3.2 定位基準的選擇.8 2.3.3 工序的集中和分散.8 2.3.4 加工工序的設計.9 2.3.5 熱處理的安排.9 2.3.6 初步擬定工藝規(guī)程.9 2.4 攻絲切削用量的選擇10 第三章 鉆孔、攻絲組合機床的結(jié)構(gòu)設計.11 3.1 組合機床

6、的配置形式的選擇11 3.2 動力部件的選擇11 3.3 通用部件選擇12 3.3.1 主軸箱的輪廓尺寸的確定.12 3.3.3 側(cè)底座.13 3.3.4 中間底座.14 3.3.5 動力部件工作行程及循環(huán)的確定.14 3.3.7 初步確定裝料高度.15 第四章 繪制“三圖一卡”.16 4.1 繪制被加工零件工序圖16 4.2 繪制被加工零件加工示意圖16 4.3 機床聯(lián)系尺寸圖的繪制18 IV 4.4 專用機床生產(chǎn)率計算卡的編制18 4.4.1 生產(chǎn)率的計算.18 4.4.2 編寫生產(chǎn)率計算卡.20 第五章 組合機床攻螺紋多軸箱設計21 5.1 攻螺紋概述21 5.2.1 內(nèi)容及注意事項.2

7、1 5.2.2 主軸外伸尺寸及切削用量.22 5.3 主軸齒輪的確定及計算 發(fā)22 5.3.1 主軸形式和直徑，齒輪模數(shù)的確定.22 5.3.2 多軸箱所需動力計算.23 5.4 多軸箱的傳動設計24 5.4.1 對多軸箱的傳動系統(tǒng)的一般要求.25 5.4.2 擬訂多軸箱傳動系統(tǒng)的方法.25 5.5 主軸、傳動軸坐標計算28 5.5.1 加工基準坐標系 xoy，計算主軸驅(qū)動軸坐標.28 5.5.2 驗算中心誤差.30 5.5.3 制坐標檢查圖31 5.6 對傳動零件進行校核32 5.6.1 軸的挍核.32 5.6.2 齒輪的挍核.33 5.7 攻螺紋裝置的設計35 5.7.1 攻螺紋靠模機構(gòu)及

8、卡頭.35 5.7.2 攻螺紋裝置.35 5.7.3 攻螺紋行程的控制.36 5.8 多軸箱總圖及零件圖的繪制37 5.8.1 主視圖.37 5.8.2 展開圖.37 5.9 多軸箱技術(shù)條件38 第六章 結(jié)論.40 參考文獻41 附錄.42 致謝.43 V 1 第一章第一章 組合機床概述組合機床概述 本設計是對齒輪箱體鉆孔、攻絲組合機床總體及攻螺紋多軸箱設計。通過本次設 計掌握組合機床的工作原理，設計方法和了解組合機床的發(fā)展史及未來的發(fā)展前景。 動力箱 、各種工藝切削頭和動力滑臺是組合機床完成切削主運動或進給運動的動 力部件，是組合機床通用部件中最基本的部件。其中還有能同時完成切削主運動和進

9、給運動的動力頭。而只能完成進給運動的動力部件稱為動力滑臺。 固定在動力箱上的主軸箱是用來布置切削主軸，并把動力箱輸出軸的旋轉(zhuǎn)運動傳 遞給各主軸的切削刀具。由于各主軸的位置與具體被加工零件有關，因此主軸箱必須 根據(jù)被加工零件進行設計。不能制造成完全通用的部件，但其中很多零件（如主軸、 中間軸齒輪和箱體等）是通用的。 組合機床在目前被廣泛應用。組合機床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為 基礎，配以少量專用部件組成的一種高效專用機床，它能夠?qū)ぜM行多刀，多軸， 多面，多工位同時加工。在組合機床上可以完成鉆孔，攻絲，鉸孔，車削，鏜削，磨 削及液壓等工序。組合機床結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修方便，

10、有可重新改裝的 優(yōu)越性。其通用零部件可以多次重復使用。它可以同時從幾個方向采用多把道具，對 幾個工件進加工，大大提高了生產(chǎn)率，而且他還具有設計制造周期短，占地面積小等 特點。所以組合機床越來越廣泛的被廣泛的被應用到各行各業(yè)。 組合機床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效 率比通用機床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標準化和系列化，可根據(jù)需要靈活 配置，能縮短設計和制造周期。 組合機床的通用部件有：床身（側(cè)底座） 、底座（包括中間底座和立柱底座） 、立 柱、動力箱、動力滑臺、各種工藝切削頭等。對于一些按順序加工的多工位組合機床， 還具有移動工作臺和回轉(zhuǎn)工作臺。 因此，組

11、合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應用， 并可用以組成自動生產(chǎn)線。 圖 1-1 為各種組合機床配置方案示意圖 13 . 2 圖 1-1 各種組合機床配置方案示意圖 組合機床一般用于加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時，工件一般不旋轉(zhuǎn)，由 刀具的旋轉(zhuǎn)運動和刀具與工件的相對進給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴孔、锪孔、鉸孔、鏜 孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及加工外圓和端面等。有的組合機床采用車削頭夾持 工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進給運動，也可實現(xiàn)某些回轉(zhuǎn)體類零件(如飛輪、汽車后橋半 軸等)的外圓和端面加工。 近年來組合機床的主要用戶汽車制造廠為了提高產(chǎn)品質(zhì)量和加強競爭力，對加工 設備提出了一

12、些新的要求，如高生產(chǎn)率、縮小加工尺寸的分散度、高可靠性、高利用 率和柔性化；此外要求組合機床價格低，交貨期短，售后服務好。這對組合機床行業(yè) 是一種新的挑戰(zhàn)，其中有一些要求相當苛刻的。在不斷革新和采用新技術(shù)以及一些有 關工業(yè)及配套件廠的共同努力下，有不少要求已得到滿足，在技術(shù)上取得了一些新的 進展。例如，在對組合機床高生產(chǎn)率方面，要求單線（不采用并聯(lián)線）加工大件（指 缸體、缸蓋、變速箱體、變速器殼）的生產(chǎn)率達到 120-182 件/h （100%負荷時） ，也 就是節(jié)拍時間為 20-30s 或更短。又如，車削活塞變橢圓裙部的數(shù)控專門化車床，轉(zhuǎn)速 高達 5000r/min，生產(chǎn)率可達 500 件/

13、h。它采用了新穎的往復運動刀架（直線伺服電動 機驅(qū)動、采用計算機磁盤驅(qū)動和定位原理，以及滾動導軌鋁質(zhì)套筒形密封結(jié)構(gòu)）和高 抗振性聚合物人造花崗巖床身等新技術(shù)；其加工的外圓公差可達 0.0013mm，僅為圖紙 要求公差的 1/2，可以不必再分組的辦法進行選擇裝備，便可做到互換裝配，從而減少 零件的庫存量和分組、保管、配對等手續(xù)和管理上的麻煩，更加便于實現(xiàn)“準時制生 3 產(chǎn)” 。對于組合機床來說達到完全互換裝配的加工精度尚有些距離，如精鏜汽缸孔的精 度目前還只能達到 0.02mm，如能達到 0.012-0.015mm 就可以達到完全互換裝配了，在 高可靠性和利用率方面，部分組合機床自動線可達到三班

14、制常年生產(chǎn)（利用班休間隔 進行換刀） 。 當前不但有一個國家內(nèi)各組合機床制造廠之間存在著競爭，同時還在各國著名機 床廠之間也出現(xiàn)了競爭。如美國較著名的組合機床廠 Cross 公司及其參加的 Kearney Cross 聯(lián)營公司由于連年虧損，于 1991 年被 Giddings Lcwis 公司收購而消失了。美 國是汽車工業(yè)發(fā)達、需要組合機床及其自動線較多的國家。近年來，德國、意大利的 幾個較著名的組合機床制造廠紛紛打入美國市場，1991、1992 兩年輸入美國的組合機 床及其自動線價錢金額達 2.8 億美元。 由于柔性制造設備和技術(shù)的發(fā)展和廣泛應用，特別是加工箱體件柔性制造單元和 柔性制造系統(tǒng)

15、的應用，取代了一部分單一品種生產(chǎn)用的組合機床及其自動線，預計 90 年代組合機床在機床市場中所占的比例將繼續(xù)降低。一份 1990 年發(fā)表的美國機床市場 調(diào)查及預測報告（表 1-1）表明，組合機床在機床市場中所占的份額（金額計算） ，從 80 年代中期的平均占 15%，將到 989 年的 9.3%，預計 90 年代前半期還將繼續(xù)下降到 7.7%。而加工中心所占比例將上升 3 個百分點（由 18%升至 21%） 。另一份報告（美國 Manufacturing Eninineering.1991.102.No1:18）指出，1990-1997 年美國柔性制造系 統(tǒng)和柔性制造單元的產(chǎn)值將從 7.69

16、億美元增至 17 億美元。美國組合機床市場會進一 步縮小，也是一種必然的趨勢。各國情況不同，但適應市場對產(chǎn)品多樣化的要求，利 用柔性較大的設備進行多品種生產(chǎn)和易于實現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代則是一種必然的趨勢， 雖然組合機床也在向柔性化發(fā)展，但其柔性畢竟不及柔性制造系統(tǒng)，其應用總是受到 一定限制，組合機床市場的縮小將會程度不同地出現(xiàn)。 美國組合機床（其包括內(nèi)容與我國比較接近）的產(chǎn)值在金切機床產(chǎn)值中占的比例 較高，大多數(shù)年份都在 20%以上，表明美國組合機床行業(yè)是比較發(fā)達的。從單臺（條） 的平均價值金額看，美國較高，表明美國組合機床自動線的產(chǎn)量較多。意、法兩國組 合機床的產(chǎn)量和產(chǎn)值雖然較少，但其在金切機床

17、年產(chǎn)值中的比例卻高于德國和日本， 表明這兩國重視組合機床的生產(chǎn)。美國組合機床的常量很少，所占比例較低，未受重 視。 4 表 1-1 美國金屬切削機床市場情況及預測 組合機床的更新情況，可以每隔幾年一次機床擁有量普查中有關各類機床役齡的 統(tǒng)計及其所占百分比的數(shù)據(jù)中推算出來。美國是機床普查工作進行得比較好的國家， 其分類及役齡統(tǒng)計都比較完整。美國 1968-1989 年進行了 5 次機床普查。組合機床 （包括自動線）的擁有量、構(gòu)成比及役齡的百分比表明組合機床的構(gòu)成比有些變化， 但變化不大；70 年代后期構(gòu)成比最大，80 年代又逐漸減少，可以認為 70 年代后期組 合機床在美國的應用達到高潮。從役齡

18、的百分比來分析組合機床的更新情況是，1983 年和 1989 年的 0-4 年役齡的各占 16%和 14%，而調(diào)查是每五年進行一次，大約每年有 3%的 新組合機床投入使用，總量變化不大，可以認為其更新率約為 3%。從其他幾個役齡上 看，5-9 年役齡的增加了 10%，20 年以上役齡的減少了 16%，組合機床的役齡是更年輕 化了。這種情況可以認為有比較普遍的意義。 5 第二章第二章 犁刀變速齒輪箱體工藝分析犁刀變速齒輪箱體工藝分析 2.12.1 被加工零件的功用被加工零件的功用 箱體的功用箱體零件是機械制造中加工工序較多，勞動量較大的，精度要求高的 典型零件。 變速箱體是專用機床的關鍵零件，箱

19、體的質(zhì)量直接影響到機床的使用功能，箱體 內(nèi)裝有許多零件，所以箱體上相應部件作為零件的裝配部件的基礎，它們之間的相對 位置基本上是由箱體來保證的，所以箱體的加工表面的尺寸、形狀、位 精度都有非常 嚴格的要求。 2.22.2 編制工藝規(guī)程編制工藝規(guī)程及分析及分析 2.2.12.2.1 被加工零件的技術(shù)要求被加工零件的技術(shù)要求 犁刀變速齒輪箱體材料為HT200。該材料有較高的強度、耐磨性、耐熱性及減振 性，適用承受教大應力、要求耐磨的零件。 該零件主要加工表面為N面、R面、Q面和2-80H7孔。N面的平面度為0.05mm， 直接影響旋耕機與拖拉機變速箱的接觸精度及密封。 2-80H孔的同軸度0.04

20、mm，與N面的平行度0.07mm，與R面及Q面的垂直度 0.1mm以及R面相對Q面的平行度0.005mm，直接影響犁刀傳動對N面的平行度及犁刀 傳動齒輪的嚙合精度、左臂殼及右臂殼體孔軸線的同軸度。因此，再加工他們時，最 好能在一次裝夾下將兩孔或兩面同時加工出來。 2-10F9孔的兩孔距尺寸精度（140.05）mm以及（140.05）mm對R面及N面的 平行度0.06mm，影響旋耕機與變速箱連接時的正確定位，從而影響犁刀與變速箱倒擋 齒輪的嚙合精度。 2.2.22.2.2 計算生產(chǎn)綱領計算生產(chǎn)綱領 犁刀變速齒輪箱體，該產(chǎn)品年生產(chǎn)量為50000件，設其備品率為16%，機械加工廢 品率為2%，現(xiàn)制定

21、該零件的機加工工藝規(guī)程技術(shù)要求： （1） 鑄件消除內(nèi)應力。 6 （2） 未注明鑄造圓角為R2R3。 （3） 鑄件表面不得有粘砂、多肉、裂紋等缺陷。 （4） 允許有非聚集的孔眼存在，其直徑不大于5mm，深度不大于3mm，相距不小 于30mm,整個鑄件孔眼不多于10個。 （5） 未注明倒角為0.545。 （6） 所有螺孔锪90錐孔至螺紋外徑。 （7） 去毛刺，銳邊倒角。 （8） 同一加工平面上允許有直徑不大3mm，深度不大于15mm，總數(shù)不超過5個孔 眼，兩孔之間不小于3mm。 （9） 涂漆按NJ226-31執(zhí)行。 計算犁刀變速齒輪箱體年產(chǎn)量N： N=Qn(1+a%+b%)=5000011+16%

22、+2%) （21） =59000件/年 該零件的質(zhì)量為7kg。根據(jù)生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領的關系。查表3-3生產(chǎn)類型可確定 1 為大量生產(chǎn)。 2.2.32.2.3 毛坯的選用毛坯的選用 根據(jù)零件材料HT200確定毛坯為鑄件，又已知零件生產(chǎn)綱領為59000件/年，該零件 約為7kg，可知，其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。毛坯的制造方法選用砂型機器造型。又由 于箱替零件的內(nèi)腔及2-80mm的孔須鑄出。故還應安放型芯。此外，為消除殘余應力， 鑄造后安排人工時效。 （1）鑄件尺寸公差分為16級，由于是大量生產(chǎn)，毛坯制造方法采用砂型機器造型。 由工藝人員手冊查得，鑄件尺寸公差等級為CT10級，選取鑄件箱值為1.0mm

23、。 （2）鑄件機械加工余量 對成批大量的鑄件加工余量由工藝人員手冊查得，選取 MA為G級，各表的總 3 余量見表21。由工藝人員手冊可查得鑄件主要尺寸公差見表22。 表 21 各加工表面總余量/mm 加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值說明 R 面 Q 面 N 面 168 168 168 G H G 4 5 5 底面，雙側(cè)加工（取下行數(shù)據(jù)） 頂面降一級，雙側(cè)加工 側(cè)面，單側(cè)加工（取上行數(shù)據(jù)） 7 凸臺面 孔 2-80 106 80 G H 4 3 側(cè)面單側(cè)加工 孔降一級，雙側(cè)加工 表 22 主要毛坯尺寸及公差/mm 主要面尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差 CT N 面輪廓尺寸 N 面輪廓尺寸

24、 N 面距孔80 中心尺寸 凸臺面距孔80 中心尺寸 孔 2-80 168 168 46 100+6 80 4+5 5 4 3+3 168 177 51 110 70 4 4 2.8 3.6 3.2 2.32.3 零件加工工藝路線的擬定零件加工工藝路線的擬定 2.3.12.3.1 工件定位工件定位 工件在夾具中定位的主要任務是：使同一工序中的一批工件都能在夾具中占據(jù)正確 的位置。工件位置的正確與否，用加工要求來衡量。能滿足加工要求的為正確，反之 不正確。一批工件逐個在夾具上定位時，各個工件在夾具中占據(jù)的位置不可能完全一 致，也不必要求其完全一致，但各個工件的位置變動量必須控制在加工要求所允許的

25、 范圍內(nèi)。工件定位定則（六點定則）： 在空間直角坐標系中，工件可以沿 X、Y、Z 軸有不同的位置，稱工件沿 XYZ 軸的 位置自由度，用、表示；也可以繞 X、Y、Z 軸有不動的位置，稱工件繞X Y Z X、Y、Z 軸的角度自由度，用、表示。用于描述工件不確定性的 X A Y A Z A ，稱為工件的六個自由度。XYZXYZ AAA 用于限制工件自由度的固定點，稱為定位支承點，簡稱支承點。 用合理分布的六個支承點限制工件六個自由度的法則，稱為六點法則。 對六個自由度的限制可分為以下幾類定位： （1） 工件在夾具中定位，若六個自由度都被限制時，稱為完全定位。 （2） 工件在夾具中定位，若六個自由度

26、沒有被全部限制時，稱為部分定位（不 完全定位） 。 在工件定位時，以下情況允許不完全定位： 8 加工通孔或通槽時，沿貫通的位置自由度可不限制。 毛坯（本工序加工前）是軸對稱時，繞對稱軸的角度自由度可不限制。 加工貫通的平面時，除可不限制沿兩個貫通的位置自由度外，還可不限制繞垂 直加工表面的角度自由度 3 . （3） 工件在夾具中定位時，若實際定位支撐點或?qū)嶋H限制的自由度個數(shù)少于工 序加工要求應予限制的自由度個數(shù)，則工件定位不足，稱為欠定位。 （4） 工件在夾具中定位，若幾個支撐點重復限制同一個或幾個自由度時，稱為 重復定位。 2.3.22.3.2 定位基準的選擇定位基準的選擇 （1） 精基準的

27、選擇。犁刀變速齒輪箱體的N面和2-10F9孔既是裝配基準，又是 設計基準，用它們作為精基準，能使加工遵循“基準重合”原則，實現(xiàn)箱體零件“一 孔二面”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣工藝路線遵循了 “基準統(tǒng)一”的原則。此外，N面的面積較大，定位比較穩(wěn)定、加緊方案也比較簡單、 可靠，操作方便。 （2） 粗基準的選擇?？紤]到以下幾點要求，選擇箱體零件的重要孔（2-80mm 孔）的與箱體內(nèi)壁作為粗基準 保證各加工表面均有加工余量的情況下，使重要孔的加工余量盡量均勻； 裝入箱內(nèi)的旋轉(zhuǎn)零件（如齒輪、軸套等）與箱體內(nèi)壁有足夠的間隙； 能保證定位夾緊可靠。 2.3.32.3.3 工序的集中

28、和分散工序的集中和分散 （1） 集中工序的特點： 減少設備的數(shù)量，減少了操作工人和生產(chǎn)面積。 減少工序的數(shù)目，減少運輸工作量，簡化了生產(chǎn)計劃工序縮短了生產(chǎn) 周期。 減少裝夾次數(shù)不僅有利于提高生產(chǎn)率，而且由于在一次裝夾加工許多表面，也 易于保證這些表面間的位置精度。 因為采用的專用設備和專用工藝裝備數(shù)量多而復雜，因此機床的工藝 裝備的調(diào)整維修也很費事，生產(chǎn)準備工作量很大。 （2） 分散的特點： 9 采用比較簡單的機床和工藝裝備，調(diào)整容易。 對工人的技術(shù)要求低或只經(jīng)過較短時間的訓練。 生產(chǎn)準備工作量小，易于變換產(chǎn)品。 設備數(shù)量多，生產(chǎn)面積大。 綜上所述攻箱體螺紋可采用集中攻螺紋，即箱體上大量螺紋工

29、序集中在一臺機床 上加工，并與鉆床工序分開。這樣便于考慮統(tǒng)一的潤滑、簡化多軸箱傳動 2.3.42.3.4 加工工序的加工工序的設計設計 確定工序尺寸的一般方法是，由于加工表面的最后工序往前推算，最后工序的尺 寸只與工序的加工余量有關。有基準轉(zhuǎn)換時，工序尺寸用工藝尺寸鏈解算。 2.3.52.3.5 熱處理的安排熱處理的安排 變速箱體是形狀復雜的鑄件，必須消除內(nèi)應力，防止加工和裝配以后產(chǎn)生變形， 必須合理安排時效處理工序，采用自然或人工時效處理。 2.3.62.3.6 初步擬定工藝規(guī)程初步擬定工藝規(guī)程 工藝規(guī)程：把工藝過程的操作方法按一定的格式用文件的形式規(guī)定下來。 通過對箱體的工藝分析和箱體的技

30、術(shù)要求來制定箱體的加工路線，由于箱體的年 產(chǎn)量為 59000 臺/年，為大批量生產(chǎn)，盡量選用專用機床加工，提高生產(chǎn)率。 擬訂的加工工藝: 序號工序內(nèi)容簡要說明 鑄造 時效消除內(nèi)應力 涂底漆防止生銹 10粗銑N面先加工基準 面 20鉆擴鉸2-10F9至2-9F7，孔口倒角145。鉆孔4 - 13 留精鉸余量 30粗銑R面及Q面先加工面 40銑凸臺面 50 精鏜孔2-80，孔口倒角145 后加工孔粗 加工結(jié)束 10 60精銑N面精加工開始 70精鉸孔2-10F9至2-10F7（工藝要求）提高工藝精 準度 80精銑R面及Q面先加工面 90精鉸孔2-80H7后加工孔 100鉆20。擴鉸球形孔S30H9

31、,鉆4-M16螺紋底孔，孔 口倒角145，攻螺紋4-M6-6H 次要加工面 在后面加工 110锪平面4-22 120 鉆8-M12螺紋底孔，空口倒角145，鉆鉸孔2- 8N8，孔口倒角145 130攻螺紋8-M12-6H工序分散平 衡節(jié)拍 140檢驗 150入庫 2.42.4 攻絲切削用量的選擇攻絲切削用量的選擇 查機械加工工藝手冊選取所需刀具，選用 M12 細柄機用絲錐。 3 攻螺紋切削轉(zhuǎn)矩： 1.51.4 195T PD T-切削轉(zhuǎn)矩（Nmm） D-主軸直徑（mm） -工件螺距（mm）P 由已知得螺紋直徑 D=12mm ，取 =1.75mmP 則=14600Nmm 1.51.4 195 1

32、.7512 T 切削功率 P D TV 9740 （22） T 切削轉(zhuǎn)矩（Nmm） V 切削速度（m/min） 由螺紋直徑和螺距查機械制造工藝設計手冊表3-63得切削速度V=8.88m/min 轉(zhuǎn)速。查機床設計手冊表6-19知：高速鋼絲錐 1000v1000 8.88 =235.7 /min d3.14 12 nr 11 攻螺紋切削速度為48m/min(加工材料為鑄鐵)，即轉(zhuǎn)速較大，取實際轉(zhuǎn)速n=200r/min， 則實際切削速度v=nd/1000=7.54m/min P1000=0.3KW 14.6 7.54 974012 第三章第三章 鉆孔、攻絲組合機床的結(jié)構(gòu)設計鉆孔、攻絲組合機床的結(jié)構(gòu)設

33、計 3.13.1 組合機床的配置形式的選擇組合機床的配置形式的選擇 本設計是對犁刀齒輪箱體鉆孔、攻絲的組合機床設計。根據(jù)犁刀齒輪箱體結(jié)構(gòu)和 大批量生產(chǎn)采用雙面加工的組合機床和液壓自動加緊結(jié)構(gòu)以便提高生產(chǎn)效率。 圖 3-1 機床總體布置圖 其總體布置如圖 31 所示。 3.23.2 動力部件的選擇動力部件的選擇 動力部件的選擇主要是確定動力箱和動力滑臺。已經(jīng)確定為臥式雙面齒輪傳動組 合機床，選用配套的動力箱驅(qū)動多軸箱攻螺紋主軸。 動力箱規(guī)格要與滑臺匹配，其驅(qū)動功率主要依據(jù)多軸箱所傳遞的切削功率來選用。 P （31） 多軸箱 切削 P P 消耗主軸的切削功率總和 切削 多軸箱的傳動功率 機床共有四

34、根主軸加工工件，故 PP4 切削 12 0.341.2kw 傳動功率 加工黑色金屬時取 0.80.9，加工有色金屬時取 0.70.8；主軸傳動復 雜時取小值，反之取大值。故本設計取 0.8。 P1.5kw 多軸箱 1.2 0.8 據(jù)組合機床簡明手冊表 539 選用動力箱： 2 1TD32IV 電動機型號 Y100L-6,電動機功率 1.5kw 電動機轉(zhuǎn)速 n=940r/min,輸出轉(zhuǎn) 速 n=470r/min, L =320mm。 3 3.33.3 通用部件選擇通用部件選擇 選擇通用部件，主要是確定動力部件的驅(qū)動方式和規(guī)格（即大?。?，其他如床身、 立柱、擋鐵等部件根據(jù)動力部件的規(guī)格，按通用部

35、件配套表選用 13 . 3.3.13.3.1 主軸箱的輪廓尺寸的確定主軸箱的輪廓尺寸的確定 標準通用鉆、鏜類多軸箱的厚度是一定的、臥式為 325mm, 立式為 340mm。因此， 確定多軸箱尺寸的寬度 B 和高度 H 及最低主軸高度 h1。如圖 32 所示： b b2b1 h1 b h2 被加工零件輪廓以點畫線表示，多軸箱尺寸用實線表示，多軸箱寬度 B、高 圖 32 多軸箱尺寸確定 13 度 H 的大小主要與被加工零件孔的分布有關，多軸箱輪的寬度 B 和高度 H 通常按下式 確定： B=b1+b+b2 （32） H=h+h1+h2 （33） b1=100mm, b2=100mm, b=156.

36、3mm h1=124.5mm, h2=160mm, h=131.1mm B=100+156.3+100=256.3mm H=124.5+160+131.1=415.6mm b 工件在寬度方向相距最遠的兩孔距離 b1、b2 最邊緣主軸中心至箱體外壁距離 h 工件在高度方向相距最遠的兩孔距離 h1 最低主軸高度 h2 最低孔高度 B 和 h 為已知尺寸。為保證多軸箱內(nèi)有足夠安排齒輪的空間，推薦70-100mm。 1 b 多軸箱最低主軸高度必須考慮與工件最低孔位置、機床裝料高度 H、滑臺總高度 1 h 2 h 、側(cè)底座高度等尺寸之間的關系而確定。實例中=24.4mm，H=1000mm，查表 3 h

37、4 h 2 h 5-3 知滑臺高度=280mm，側(cè)底座高度=560mm。實例、B、H 的計算如下： 3 h 4 h 1 h =+H-（0.5+）=24.4+1000-（0.5+280+560+5）mm=138.9mm 1 h 2 h 3 h 4 h 取=100mm，則可求出多軸箱的輪廓尺寸： 1 b H=h+=131.1+138.9+100=370mm 1 h 1 b B= b+2=156.3+2100=365.3mm 1 b 上述計算值，按通用箱體系列尺寸標準，最后確定多軸箱輪廓尺寸為 B H=500500mm。 3.3.23.3.2 液壓滑臺選擇液壓滑臺選擇 液壓滑臺的結(jié)構(gòu)特點是： 采用雙

38、矩型導軌結(jié)構(gòu)型式，以單導軌兩側(cè)面導向，導向的長寬比較大，導向性 好。 滑座體為箱形框架納構(gòu)，滑座底面中間增加了結(jié)合面，結(jié)構(gòu)剛度高。 導軌淬火，硬度高，使用壽命長。 液壓缸活塞和后蓋上分別裝有雙間單向閥和緩沖裝置，可減輕滑臺換向和退至 14 終點時的沖擊。 滑臺分普通級、精密級和高精度級三個精度等級，可按要求選用，提高經(jīng)濟性。 已知電機型號，由組合機床簡明手冊查得液壓滑臺型號： 2 1HY32IA,臺面寬 320mm，臺面長度 630mm，行程 400mm，最大進給力 12500N，工進速度 20650mm/min,快速移動速度 10m/min。 3.3.33.3.3 側(cè)底座側(cè)底座 側(cè)底座用于臥

39、式專用機床，其上面安裝滑臺，側(cè)面與中間底座相連接時可用鍵或 錐銷定位。側(cè)底座的長度與滑臺相適應，即滑臺行程有幾種規(guī)格，側(cè)底座就有幾種規(guī) 格。 側(cè)底座有普通級和精密級兩種精度等級，與相同的精度等級的滑臺配套使用。由 液壓滑臺選出側(cè)底座型號為：1CC321。 3.3.43.3.4 中間底座中間底座 中間底座其頂面安裝夾具或輸送部件，側(cè)面可與側(cè)底座或立柱底座相連接，并通 過端面鍵或定位銷定位，根據(jù)機床配置形式不同，中間底座有多種形式，如雙面臥式 專用機床的中間底座，兩側(cè)面都安裝測底座；三面臥式專用機床的中間底座為三面安 裝側(cè)底座立式回轉(zhuǎn)工作臺式專用機床，除安裝立往外，還需安裝回轉(zhuǎn)工作臺?？傊?中間

40、底座的結(jié)構(gòu)、尺才需根據(jù)工件的大小、形狀以及專用機床的配置形式等來確定。 根據(jù)設計要求選寬度為 800mm 的中間底座長度根據(jù)設計而定。 3.3.53.3.5 動力部件工作行程及循環(huán)的確定動力部件工作行程及循環(huán)的確定 動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 磨損或補償制造、安裝誤差，動力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離(即前備量)和刀具裝卸以及 刀具從接桿中或接扦連同刀具一起從主軸孔中取出時，動力部件需后退的距離(刀具退 離夾具導套外端面的距離應大于接扦插入主軸孔內(nèi)或刀具插入接扦孔內(nèi)的長度，即后 備量)。 （1）工作進給長度 L 的確定 由于本工序的加工孔的攻螺紋深度為 2

41、2mm，而鉆孔深 度為 28mm,則 L2=0， 取 L1=8mm， 則工作進給長度 L=L1+L2+L 深=8+0+22=30(mm) （2）快速引進長度的確定 快速引進是指動力部件把刀具送到工作進給位置，其長 15 度按具體情況確定。在加工雙層或多層壁孔徑相同的同軸孔系時，可采用跳躍進給循 環(huán)進行加工，即在加工完一層壁后，動力部件在次快速引進到位，在加工第二層壁孔， 以縮短加工時間。在本次設計中，根據(jù)加工的零件選去快進的長度為 120mm。 （3）工退的確定 攻絲結(jié)束后刀具需要退出工件，其長度等于工進長度，即 30mm. （4）快速退回長度的確定 本工序的快退的長度為 120mm。 （5）

42、動力部件總行程的確定 動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，還需考慮刀具的磨損或補償制造、安裝誤差，動力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距 離（即前備量）和刀具裝卸以及刀具從接桿中或連同接桿一起從主軸孔中取出時，動 力部件所需后退的距離（刀具退離夾具導套外端面的距離應大于接桿插入主軸孔內(nèi)或 刀具插入接桿孔內(nèi)的長度，即后備量） 。因此，動力部件的總行程為快退行程、工退與 前后備量之和。在本次設計的前備量為 30mm，后備量為 220mm，得出，動力部件的總 行程為 400mm。死擋鐵停留，選用壓力繼電器。 3.3.63.3.6 工作臺的確定工作臺的確定 因 BH=500500,又因為兩工作

43、臺間的距離為 280mm，查簡明手冊表 5-44， 選用多工位移動工作臺 1AYU50。其聯(lián)系尺寸為：臺面寬 500mm，臺面長 500mm，行程 1000mm 3.3.73.3.7 初步確定裝料高度初步確定裝料高度 裝料高度一般指工件安裝基面至地面的垂直距離。在確定機床裝料高度時，首先 要考慮工人操作的方便性，對于流水線要考慮車間運送工件的滾道高度；對于自動線 要考慮中間底座的足夠高度，以便允許內(nèi)腔通過隨行夾具返回系統(tǒng)或冷卻排屑系統(tǒng)。 其次是機床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求。 裝料高度范圍是 8501060mm，根據(jù)實際加工條件確定裝料高度 H=1000mm。 16 第四章第四章 繪制繪制“三

44、圖一卡三圖一卡” 4.14.1 繪制被加工零件工序圖繪制被加工零件工序圖 （1）作用： 被加工零件工序圖是根據(jù)制訂的工藝方案，表示所設計的組合機床上完成的工藝 內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準，夾壓部 位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前的加工余量，毛坯或半成品情況的 圖樣。除了設計研制合同外，它是專用機床設計的具體依據(jù)，也是制造、使用、調(diào)整 和檢驗機床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件圖基礎上，突出本機 床或自動線的加工內(nèi)容，并作必要的說明而繪制的。 （2）內(nèi)容： 被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設計有關部位結(jié)構(gòu)形狀和 尺寸

45、。 本工序所使用的定位基準，夾壓部位以及夾緊方向。 本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度和形位公差等技術(shù)要求以及對上道 工序的技術(shù)要求。 注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。 （3）技術(shù)要求 本機床加工前應保證： 除方框內(nèi)尺寸的所有尺寸； 兩定位銷為 8 級精度，表面粗糙度 3.2mm。 本機床應保證： 所加工中心位置度不大于 0.5，并按最大實體原則要求；保證方框內(nèi)尺寸。 17 4.24.2 繪制被加工零件加工示意圖繪制被加工零件加工示意圖 （1）作用： 加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎上繪制的。它是表達工 藝方案具體內(nèi)容的機床工藝方案圖。它是設計刀

46、具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、電 氣系統(tǒng)以及選擇動力部件，繪制機床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；它是對機床總體布局 和性能的原始要求；它也是調(diào)整機床和刀具所必需的重要技屬文件。 （2）內(nèi)容 機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。 工件、刀具及導向、托架及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸。 主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度。 刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸。 接桿（包括鏜桿）、浮動卡頭、導向裝置攻螺紋靠模裝置等結(jié)構(gòu)尺寸。 刀具、導向套間的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸等 （3）加工示意圖的繪制 刀具的選擇原則 首選標準刀具，為提高工序集中程度或滿足精度要求，可以采用復合刀具；選擇 刀具應

47、考慮工件材質(zhì)加工精度，表面粗糙度，排屑及生產(chǎn)率等工藝要求。 本道工序選擇：標準細柄機用柄絲錐 M12 作為刀具； M12： L=89mm l=29mm。 導向機構(gòu)的選擇： 導向裝置的作用是：保證刀具相對工件的正確位置；保證各刀具相互間的正確位 置；提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。 選擇導向機構(gòu)為攻螺紋靠模機構(gòu)。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模頭組成。靠模螺母和靠模螺桿是經(jīng)過磨制并精細研配的， 因而螺孔加工精度較高。靠模結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，并能在一個攻螺紋裝置上方便 的攻制不同規(guī)格的螺紋，而且可各自選用合理的切削用量。 （4）主軸、接桿結(jié)構(gòu)確定 主軸類型主要依據(jù)工藝

48、方法和刀桿與主軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)進行確定。主軸軸頸及軸端尺 寸主要取決于進給抗力和主軸刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 主軸直徑 查表 3-5，4-2由螺紋直徑 M12 可得 2 , 18 D/d1=40/20, 主軸直徑 25mm，攻絲靠模機構(gòu)規(guī)格代號 3，主軸外伸尺寸 L=120mm。 接桿的選擇 除剛性主軸外，專用機床主軸與刀具間常用接桿連接，因多軸箱各主軸的外伸長 度和刀具長度都為定值，為保證多軸箱上各刀具能同時到達加工終了位置，須采用軸 向可調(diào)整的接桿來調(diào)整各軸的軸向長度，以滿足同時加工完成各孔的要求。 （5） 切削用量的選擇 組合機床上攻螺紋，是主軸系統(tǒng)帶動絲錐實現(xiàn)主運動和進給運動，即螺紋每轉(zhuǎn)一 轉(zhuǎn)的同時，

49、絲錐向前進給一個螺距 P絲，當絲錐攻入螺孔 12 個扣之后，絲錐便自行引 進，主運動和進給運動之間嚴格的相對運動關系由自身保證。所以主軸進給速度 V (mm/min)為： f V nf （42） f n 轉(zhuǎn)速 m/min f 每轉(zhuǎn)進給量 mm/min V 2001.75350mm/min f 4.34.3 機床聯(lián)系尺寸圖的繪制機床聯(lián)系尺寸圖的繪制 （1） 機床聯(lián)系尺寸圖的作用 機床聯(lián)系尺寸圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的 主要通用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。 它是用來表示機床的配置形式，主要構(gòu)成及各部件安裝位置，相互聯(lián)系，運動關 系和操作方位的總體布局圖。 它用以檢驗各部件

50、相對位置及尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合 適。 它為多主軸箱。夾具等專用部件設計提供重要依據(jù)。 它可以看成是機床總體外觀簡圖，由其輪廓尺寸，占地面積，操作方式等可以 檢驗是否適應用戶現(xiàn)場使用環(huán)境。 （2）機床聯(lián)系尺寸圖的作用 機床聯(lián)系尺寸圖表示了機床的結(jié)構(gòu)形式。 機床聯(lián)系尺寸圖表示了所選動力部件，配套部件型號及規(guī)格。 機床聯(lián)系尺寸圖反映部件間的動態(tài)和靜態(tài)的聯(lián)系尺寸。 19 機床聯(lián)系尺寸圖反映專用部件的外形尺寸。 機床聯(lián)系尺寸圖反映主要動力的型號，功率，轉(zhuǎn)速。 機床聯(lián)系尺寸圖反映總行程。 機床聯(lián)系尺寸圖表示部件的分組及編號。 4.44.4 專用機床生產(chǎn)率計算卡的編制專用機床生產(chǎn)率計

51、算卡的編制 4.4.14.4.1 生產(chǎn)率的計算生產(chǎn)率的計算 根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計算機床生產(chǎn)率并編制 生產(chǎn)率計算卡。生產(chǎn)率計算卡是反映機床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量、動作時 間、生產(chǎn)綱領及負荷率等關系的技術(shù)文件。它是用戶驗收機床生產(chǎn)效率的重要依據(jù)。 （1）理想生產(chǎn)率 Q 理想生產(chǎn)率是指完成年生產(chǎn)綱領 A（包括廢品率）所要求的機床生產(chǎn)率。 Q=A/T （44） K Q 理想生產(chǎn)率 A 年生產(chǎn)綱領 T 全年工時總數(shù) K 一般情況下，單班制 T取 2350h,兩班制取 4600h，A=59000。本設計取為單班制 K T2350h。 K 計算得出 Q=25.1 件/

52、小時 （2）實際生產(chǎn)率 實際生產(chǎn)率 Q1是指所設計機床每小時實際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。 即 Q1=60/T單 T單=t切 T單生產(chǎn)一個零件所需時間（min） T單=t切+t輔=（L1V +t停）+（L快進+L快退）/VF r +t移+t裝 （45） f L1 刀具工作進給長度（mm） V 刀具工作進給速度 (mm/min) f 20 t停 滑臺在死擋鐵上停留時間，通常指刀具在加工終了時無進 給狀態(tài)下旋 轉(zhuǎn) 5-10 轉(zhuǎn)所需時間 (min) L 快進，L 快退 動力頭快進和快退行程長度 (mm) VFr 動力部件快進行程速度，用機械動力部件時取 5-6m/min， 用液壓動力部件時取 3-10m/m

53、in (m/min) t移工作臺進行一次工位轉(zhuǎn)換時間，一般取 0.1min (min) t裝 工件裝卸時間，通常取 0.5-1.5min (min) 本設計是和組合鉆床作為同一道工序，工件不拆卸用移動滑臺來轉(zhuǎn)換工位。故計 算生產(chǎn)率計算卡需考慮兩者的情況。 鉆孔用時 取 L1=70mm, V =117mm/min, t停=1s=0.01min, L快進=110mm, L快退=180mm,VFr f =10m/min, t移=0.1min, t裝=0.5min T=1.247min/件 鉆 攻絲用時 取 L130mm，V 350mm/min，t停 0.01min, L快進 =120mm, L快退

54、= f 120mm VFr=10mm/min。 t卸=0.5min T= 0.719min/件 攻 T= T+ T=1.966min/件 總鉆 攻 實際生產(chǎn)率 Q1 30.518 件/小時 （3） 機床負荷率 當 Q1Q 時，機床負荷率 為二者之比 即 = Q/ Q1，=25.1/30.472=82.25 組合機床負荷率一般為 0.750.90，自動線負荷率為 0.60.7。由此計算得出實 2 際生產(chǎn)率滿足理想生產(chǎn)率的要求。 4.4.24.4.2 編寫生產(chǎn)率計算卡編寫生產(chǎn)率計算卡 編寫生產(chǎn)率計算卡（見附錄） 21 第五章第五章 組合機床攻螺紋多軸箱設計組合機床攻螺紋多軸箱設計 5.15.1 攻

55、螺紋概述攻螺紋概述 在組合機床上攻螺紋，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。 攻螺紋動力頭用于同一方向純攻螺紋工序。利用絲杠進給，攻螺紋行程較大，結(jié) 構(gòu)復雜，傳動加工螺紋精度較低（一般低于 7H 級）目前極少應用。 攻螺紋靠模裝置用于同一方向純攻螺紋工序。 由攻螺紋主軸箱和攻螺紋靠模頭組 成?？磕Ｂ菽负涂磕Ｂ輻U是經(jīng)過磨制并精細研配的，因而螺孔加工精度較高?？磕Ｑb 置結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，并能在一個攻螺紋裝置上方便地攻不同規(guī)格的螺紋，且可 各自選用合理的切削用量，目前應用很廣泛。 若一個主軸箱在完成攻螺紋的同時還要完成

56、鉆孔等工序時，就要采用攻螺紋模板 攻螺紋，即只需在主軸箱的前面附加一個專用的活動攻螺紋模板，便可完成攻螺紋工 作 7 . 5.25.2 繪制多軸箱設計原始依據(jù)圖繪制多軸箱設計原始依據(jù)圖 該圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。 5.2.15.2.1 內(nèi)容及注意事項內(nèi)容及注意事項 22 （1） .繪制多軸箱外形圖，并標注輪廓尺寸及動力箱驅(qū)動軸的相對位置尺寸。 （2） 根據(jù)機床聯(lián)系尺寸圖，加工示意圖，標注所有主軸位置尺寸及工件與主軸，主 軸與主軸的相關位置尺寸。在繪制主軸位置時，要特別注意：主軸和被加工零件是面 對面安放的，因此，多軸箱主視圖上的水平方向與零件工序圖上的水平方向尺寸正好 相反；其次，多軸箱上

57、的坐標尺寸基準和零件工序圖上的基準經(jīng)常不重合，應根據(jù)多 軸箱與加工零件的相對位置找出同一基準，并標出其相對位置關系尺寸，然后根據(jù)零 件分工序圖各孔位置尺寸，算出多軸箱上各主軸坐標值。 （3） 根據(jù)加工示意圖標注各主軸轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)向） （4）列表標明各主軸的工序內(nèi)容，切削用量及主軸外伸尺寸等。 （5）標明動力部件型號及其性能參數(shù) 圖 51 所示為雙面臥式攻絲組合機床左多軸箱設計原始依據(jù)圖 被加工零件名稱：犁刀變速齒輪箱 圖 51 雙面臥式攻絲組合機床多軸箱設計原始依據(jù)圖 23 材料及硬度：鑄鐵 HT200 HBS180220HBS 5.2.25.2.2 主軸外伸尺寸及切削用量主軸外伸尺寸及切削用量

58、主軸外伸尺寸及切削用量如表 51 所示 表 51 主軸外伸尺寸及切削用量 主軸外伸尺寸切削用量 軸號 D/d （mm） L (mm) 工序內(nèi)容 n (r/min) v (m/min) f (mm/r) 備注 1440/20120 攻 M12 螺 紋 2007.541.75 5.35.3 主軸齒輪的確定及計算主軸齒輪的確定及計算 發(fā)發(fā) 5.3.15.3.1 主軸形式和直徑，齒輪模數(shù)的確定主軸形式和直徑，齒輪模數(shù)的確定 （1） 主軸的形式和直徑，主要取決于工藝方案，刀具主軸連接結(jié)構(gòu)，刀具的進給 力和切削轉(zhuǎn)矩，通常攻絲的主軸有兩種： 前后支撐均為圓珠滾子軸承主軸。 前后支撐均為推力球軸承和無內(nèi)環(huán)滾針

59、軸承的主軸。 在本次設計中，考慮到加工方法和零件的具體結(jié)構(gòu)，我們采用支承形式：前后均 為圓錐滾子軸承的主軸 ，主軸的外伸長度為 120mm 的長主軸。徑向力、軸向力由一 對圓錐滾子軸承來承擔。 （2） 主軸直徑的確定： 根據(jù)有前面計算求得的數(shù)據(jù)： 攻 M12 螺紋時：T=14.6Nm 又考慮到盡量避免選用直徑為 15mm 的主軸。所以選直徑為 25mm 的主軸。 齒輪模數(shù)的估算可按公式估算，也可用類比法確定。 公式估算：即： m （51） 3 (30 32)/P ZN P 齒輪所傳遞的功率（kw） Z 對嚙合齒輪中的小齒輪數(shù) N 小齒輪的轉(zhuǎn)速（r/min） 24 由前面已知： P=0.3kw

60、; Z=24（主軸上的小齒輪）; n=200r/min（主軸轉(zhuǎn)速） 我們應選擇轉(zhuǎn)速較低，齒數(shù)最小的齒輪估算： m=1.2 3 0.3 (30 32) 24 200 但是在設計過程中，由于主軸轉(zhuǎn)速的要求和被加工零件孔的位置在結(jié)構(gòu)上的限制； 但是處于對整體方按的考慮，我們選擇主軸上齒輪模數(shù)為 3，用提高材質(zhì)和齒輪熱處理 的方法來提高小齒輪的強度。 5.3.25.3.2 多軸箱所需動力計算多軸箱所需動力計算 多軸箱動力的計算包括多軸箱所需的功率和進給力兩項傳動系統(tǒng)確定之后，可按 下列方法計算： 多軸箱所需功率的計算 P多軸箱 = P切削+P空轉(zhuǎn)+P損失 = （52） n i i n i i n i

61、i PPP 111 損失空轉(zhuǎn)切削 P切削 切削功率（kw） P空轉(zhuǎn) 空轉(zhuǎn)功率（kw） P損失 與負荷成正比的功率損失，單位：kw 由前面的計算得： 切削功率為：攻 M12 螺紋孔：N 切=0.3kw P切削4N 切 =40.3 1.2 查表 4-6得：P 空轉(zhuǎn)（用插值法求得） 2 攻 M12 螺紋孔：N 空轉(zhuǎn)=0.022kw P空轉(zhuǎn) =0.0224 =0.088kw 損失功率： 選擇功率損失最大的主軸計算，主軸 1，2，3，4 每根軸所傳遞的功率相每根軸上 25 的損失功率可按其所傳遞功率的 1取值。 2 Pi = 0.31 0.003kw 則功率損失為： P損失 =0.0034 =0.012

62、kw P多軸箱 = P切削+P空轉(zhuǎn)+P損 = 1.2+0.088+0.012 =1.3kw 所以所選擇的電機參數(shù)滿足該機床的要求。 5.45.4 多軸箱的傳動設計多軸箱的傳動設計 多軸箱的傳動設計就是根據(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， 設計傳動鏈，把驅(qū)動軸和各主軸連接起來，使主軸獲得預定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 5.4.15.4.1 對多軸箱的傳動系統(tǒng)的一般要求對多軸箱的傳動系統(tǒng)的一般要求 （1）在保證主軸的強度，剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下力求使傳動軸和齒輪規(guī) 格，數(shù)量最少。 （2）盡量不用主軸帶主軸的方案，以免增加主軸負荷，影響加工質(zhì)量。 （3）為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動比一般

63、要大于 1/2，后蓋內(nèi)齒輪傳動比允 許取 1/31/3.5，盡量避免升速傳動。當驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速較低時允許先升速后在降速，使 傳動鏈前面的軸、齒輪轉(zhuǎn)距較小，結(jié)構(gòu)緊湊，但空轉(zhuǎn)損失功率隨之增加，故要求升速 傳動比小于等于 2；為使軸上的齒輪不過大，最后一級通常采用升速傳動。 （4） 用于粗加工的主軸齒輪，盡可能設置在第一排，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形， （5） 多軸箱內(nèi)具有粗精加工主軸時，最好從動力箱驅(qū)動齒輪開始，就分兩條路線傳 動，以免影響加工精度 （6） 剛性鏜孔主軸上的齒輪，其分度圓直徑要盡可能大于被加工孔的直徑， 以減少振動，提高運動的平穩(wěn)性。 （7）驅(qū)動軸直接帶動不能超過兩根，以免給裝配帶來困難。

64、5.4.25.4.2 擬訂多軸箱傳動系統(tǒng)的方法擬訂多軸箱傳動系統(tǒng)的方法 26 將全部主軸的中心盡可能分布在幾個同心圓上，在各個同心圓的圓心上分別設置 中心傳動軸，然后根據(jù)以選定的各中心傳動軸再取同心圓，并用最少的傳動軸帶動這 些中心傳動軸，最后用合攏傳動軸與動力箱驅(qū)動軸連接起來。 （1） 確定主軸分布類型 將主軸劃分為各種分布類型，被加工零件上加工孔的位置是多種多樣的，但大致 可規(guī)納為：同心圓分布、直線分布和任意分布三種類型。本設計為直線分布和同心圓 分布相結(jié)合。 同心圓分布：可在同心圓處分別設置中心傳動軸，由其上一個或兩個齒輪來帶動 各主軸，直線分布：可在兩主軸中心連線的垂直平分線上設置傳動軸，由其上一個或 幾個齒輪來帶動。 直線分布：可在同心圓處分別設置中心傳動軸，其上的一個或幾個（不同排數(shù)） 齒輪來帶動各主軸。 （2）確定驅(qū)動轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)向及在主軸箱上的位置 驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速按動力箱型號選定；當采用動力滑臺時，驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)方向可任 意選擇。 查動力部件：動力箱的參數(shù)可知：TD32的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速為：470 r/min 轉(zhuǎn)向根據(jù)主軸轉(zhuǎn)向定為：面向動力箱方向順逆均可，再由動力箱和主軸上的聯(lián)系 尺寸可知，驅(qū)動軸到主軸底部的尺寸是 124.5mm，驅(qū)動軸布置在多軸箱寬度方向的