《減速箱箱蓋專用組合鉆床設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《減速箱箱蓋專用組合鉆床設(shè)計(jì)（43頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、西北工業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文學(xué)習(xí)中心。班 級(jí)：一專 業(yè):PI. : a * b « « + + 嘴 + +，含+，臥 »#«目;學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師:畢業(yè)論文任務(wù)書一、題目：減速箱箱蓋專用組合機(jī)床設(shè)計(jì)二、指導(dǎo)思想和目的要求：本論文從組合機(jī)床的設(shè)計(jì)方面著手，實(shí)現(xiàn)了快速高效的加工零件。三、主要技術(shù)指標(biāo)：本設(shè)計(jì)中，在充分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算的基礎(chǔ)上對(duì)標(biāo)準(zhǔn)通用零件做了仔細(xì)選擇，并依據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工部位的尺寸精度，表面粗糙度要求， 以及定位火 緊方式，工藝方法和加工過程中所采用的刀具， 生產(chǎn)率，切削用量情況等設(shè)計(jì)了 結(jié)構(gòu)合理的多軸箱。四、進(jìn)度與要求：1月1日

2、參加動(dòng)員會(huì)，與指導(dǎo)教師見面1月1日-1月30日論文調(diào)研，確定題目，填寫任務(wù)書2月1日-3月10日 論文寫作修改3月20日論文答辯五、主要參考書及參考資料：1左建民.組合機(jī)床在工程機(jī)械方面的發(fā)展.組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù).2005 年 07 期:65-672多功能組合機(jī)床時(shí)代.汽車工藝與材料2007年第1期：43-44學(xué)習(xí)中心：074常州 班 級(jí)： 005309404專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué) 生： 吳文飛指導(dǎo)教師：諸偉新現(xiàn)代社會(huì)中，人們?yōu)榱烁咝?、?jīng)濟(jì)地生產(chǎn)各種高質(zhì)量產(chǎn)品，現(xiàn)代工廠中出 現(xiàn)需要組合機(jī)床的場合越來越多。至今，它已成為現(xiàn)代制造工程（尤其是箱體零 件加工）的關(guān)鍵設(shè)備之一。組合機(jī)床

3、是以通用部件為基礎(chǔ)，配以工件特定外形和加工工藝設(shè)計(jì)的專用 部件和夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專用機(jī)床。它一般采用多軸，多刀，多工序， 多面或多工位同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率相比于普通機(jī)床高出幾倍乃至幾十倍。 因?yàn)橥ㄓ貌考呀?jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化， 所以可以根據(jù)需要靈活配置，能大大縮短設(shè) 計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本、高效率和專用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在大批 量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。本課題是針對(duì)在減速箱箱蓋上加工八個(gè)螺栓孔的工藝過程而設(shè)計(jì)一臺(tái)專用 組合機(jī)床。本設(shè)計(jì)中，在充分?jǐn)?shù)據(jù)計(jì)算的基礎(chǔ)上對(duì)通用零件做了仔細(xì)選擇，并跟據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位的尺寸精度、表面粗糙度要求、以及定位夾緊方式、工藝方法和加工過

4、程中所采用的刀具，生產(chǎn)率，切削用量情況等設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu) 合理的多軸箱。關(guān)鍵詞：組合機(jī)床、多軸箱、組合鉆床。II,II,II第一富結(jié)論1,V, , ,1.1 概述,，11.2 課題研究的目的和意義,11.3組合機(jī)床的發(fā)展史,11.4國內(nèi)外組合機(jī)床研究技術(shù)現(xiàn)狀,21.5方案制定,，31. 6設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容,4第二章組合機(jī)床總體設(shè)計(jì),52. 1組合機(jī)床方案的制定,52.2確定切削用量及選擇刀具，,，8第三章組合鉆床總設(shè)計(jì),113.1 被加工零件工序圖,113.2 生產(chǎn)率計(jì)算卡，,，203.3 多軸箱輪廓尺寸,223.4 .齒輪模數(shù)選擇,233.5 .多軸箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì),233.6 .繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖,26第

5、四章液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),274.1 Z 軸液壓泵的確定,274.2 Y軸液壓動(dòng)力的確定,284.3 擬定液壓系統(tǒng)圖,30結(jié)論,32參考文獻(xiàn)，,，3334,H西北工業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文第一章緒論1.1 概述組合機(jī)床是以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，再配以少量專用部件而組 成的專用機(jī)床，具有一般專用機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單， 生產(chǎn)率及自動(dòng)化程度高，易保證加 工精度的特點(diǎn)，又能適應(yīng)工件的變化，具有一定的重新調(diào)整、重新組合的能力。 它的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。組合機(jī)床可以對(duì)工件采用多刀、多面及多方 位加工，特別適于在大批、大量生產(chǎn)中對(duì)一種或幾種類似零件的一道或幾道工序 進(jìn)行加工。組合機(jī)床可完成鉆、擴(kuò)、較、鏈

6、孔、攻螺紋、車、銃、磨削以及滾壓 等工序。1.2 課題研究的目的和意義機(jī)床設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)，其目的在于通過機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)，使我們?cè)跀M定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案的分析、 結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫技術(shù)文件和查閱資料等方面的綜合訓(xùn)練， 樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法， 培養(yǎng)基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)了自 己具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算能力。1.3 組合機(jī)床的發(fā)展史專用機(jī)床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。 在專用機(jī)床中某些部件 因重復(fù)使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機(jī)床。世界上第一臺(tái)組合機(jī)床于1908年在美國問世，用于加工汽車

7、零件。初期， 各機(jī)床制造廠都有各自的通用部件標(biāo)準(zhǔn)。 為了提高不同制造廠的通用部件的互換 性，便于用戶使用和維修，1953年美國福特汽車公司和通用汽車公司與美國機(jī) 床制造廠協(xié)商，確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，即嚴(yán)格規(guī)定各部件間的 聯(lián)系尺寸，但對(duì)部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。二十世紀(jì)70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銃刀、鏈孔尺寸自動(dòng)檢測(cè)和 刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。銃削平面的平面度 可達(dá)0.05毫米/ 1000毫米，表面粗糙度可達(dá) 2.50.63微米；鏈孔精度可達(dá) IT76級(jí)，孔距精度可達(dá)0.030.02微米。1.4 國內(nèi)外組合機(jī)床研究技術(shù)現(xiàn)狀自1908年在美國研制組合機(jī)床

8、成功后便廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)的汽車工業(yè) 中，并且隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而逐步完善。組合機(jī)床是根據(jù)被加工件的工藝要求， 按照工序高度集中的原則而設(shè)計(jì)的，并以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件而組成的專用設(shè)備， 并配以專用夾具，采用多把刀具同時(shí)進(jìn)行 加工。組合機(jī)床的輔助動(dòng)作實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，具有專用、高效、自動(dòng)化和易于保證 加工精度的特點(diǎn)。當(dāng)被加工的零件尺寸結(jié)構(gòu)有所改進(jìn)時(shí)， 合機(jī)床的通用零部件還 可以重新利用從而組成新的組合機(jī)床， 且具有一定的柔性度。在數(shù)控設(shè)備還沒有 普及和推廣的幾十年里，它對(duì)于提高加工效率，降低對(duì)操作者的技術(shù)要求起到了 很大的作用，尤其是組合銃床和專用鉆床，在殼體類零件的

9、加工線中應(yīng)用非常廣 泛。近幾年來，由于國家加大基礎(chǔ)設(shè)施的投入，工程機(jī)械需求呈現(xiàn)了強(qiáng)勁的增長 勢(shì)頭。國內(nèi)工程機(jī)械同進(jìn)口產(chǎn)品相比，其特點(diǎn)是價(jià)位低、產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性差、 零件加工手段落后。隨著國家對(duì)世貿(mào)承諾的逐步實(shí)現(xiàn)，價(jià)格的競爭優(yōu)勢(shì)也逐漸減 少，以裝載機(jī)為例：目前大多數(shù)的主機(jī)生產(chǎn)廠及部件配套廠家對(duì)變速箱箱體、變矩器殼體前車架、后車架、動(dòng)臂、驅(qū)動(dòng)橋等關(guān)鍵零件，大多采用通用設(shè)備加工， 這種加工方式的缺點(diǎn)有：生產(chǎn)能力難以擴(kuò)大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，在制品積壓嚴(yán)重， 經(jīng)濟(jì)效益不夠顯著。值得慶幸的是國內(nèi)比較大的裝載機(jī)生產(chǎn)廠家都已逐步認(rèn)識(shí)到 這一問題。在機(jī)構(gòu)件方面，廈工、臨工、宜工、龍工紛紛采用組合機(jī)床對(duì)動(dòng)臂、前車

10、架、后車架，前后較接架的孔系進(jìn)行加工，零件一次裝夾，多頭同時(shí)加工， 比通用機(jī)床單孔逐個(gè)加工，效率提高了 36倍，而且避免了工件調(diào)頭而產(chǎn)生的 二次定位誤差。運(yùn)用組合機(jī)床加工結(jié)構(gòu)件與通用機(jī)床相比各孔系坐標(biāo)精度可以由 ±1mmi高到± 0.2mm,同軸度0. 5mmi高到±0. 08mmfL系平彳亍度由0. 7mm 提高到±0. 1 mm而且所有精度均靠機(jī)床本身的裝配精度保證，為提高整車的質(zhì) 量奠定了基礎(chǔ)。變速箱箱體是裝載機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的核心部件，零件本身的結(jié)構(gòu)剛度較差，而加工精度相對(duì)要求較高，不采用特殊措施，使得與變速器結(jié)合面 0. 08mm勺平面度以及各孔對(duì)

11、此面的垂直度，各孔中心矩均難以保證。組合機(jī)床 與通用機(jī)床組合生產(chǎn)線使適當(dāng)?shù)耐顿Y能迅速擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，解決通用機(jī)床加工效率低，同一工序需要多臺(tái)機(jī)床加工的難題。在工程機(jī)械快速發(fā)展的今天，我們面臨的產(chǎn)品上規(guī)模、質(zhì)量上臺(tái)階的難題， 都可以運(yùn)用組合機(jī)床加工得到有效的解決， 組合機(jī)床在工程機(jī)械領(lǐng)域有著更大的 發(fā)展空間。1.5 方案制定每個(gè)方案包括的內(nèi)容有：工藝分析、主要技術(shù)參數(shù)、總布局、傳動(dòng)系統(tǒng)、液 壓系統(tǒng)、控制操作系統(tǒng)、電系統(tǒng)、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分 析等。在制定方案時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：(1) 當(dāng)使用和制造出現(xiàn)矛盾時(shí)，應(yīng)先滿足使用要求，其次才是盡可能便 于制造。要盡量用先進(jìn)的工藝和創(chuàng)新

12、的結(jié)構(gòu)；(2) 設(shè)計(jì)必須以生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)， 凡是未經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)的方案, 必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明可靠后才能用于設(shè)計(jì)；(3) 繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，盡量采用先進(jìn)工藝，迅速提高生產(chǎn)力，為實(shí)現(xiàn) 四個(gè)現(xiàn)代化服務(wù)。注意吸取前人和國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)， 并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)造和發(fā) 展。(4) 設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容(1)零件分析仔細(xì)閱讀所拿到的零件圖紙，分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求。(2)擬定零件工藝方案確定零件的材料，加工時(shí)的定位基準(zhǔn)以及零件的加工工藝方案。(3)總體方案設(shè)計(jì)確定機(jī)床的配置形式及總體結(jié)構(gòu)方案。(4)組合機(jī)床設(shè)計(jì)一一三圖一卡設(shè)計(jì)確定被加工零件的工序圖，零件加工示意圖，繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系圖，機(jī)床生 產(chǎn)率計(jì)算卡。(

13、5)主軸箱設(shè)計(jì)繪制主軸箱草圖，選擇主軸結(jié)構(gòu)形式及動(dòng)力計(jì)算，設(shè)計(jì)主軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)。15第二章組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)2.1組合機(jī)床方案的制定2.1.1制定工藝方案零件加工工藝將決定組合機(jī)床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。 所以，在制定工藝方案時(shí)，必須計(jì)算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場了解零件的 形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工精度，表面粗糙度， 以及定位，夾緊方法，工藝過程，所采用的刀具及切削用量，生產(chǎn)率要求，現(xiàn)場 所采用的環(huán)境和條件等等。并收集國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料，制定出合理的工藝方案。根據(jù)被加工被零件(減速箱箱蓋)的零件圖(圖 2-1 ),加工八個(gè)螺栓孔的 工藝過程。(1)

14、加工孔的主要技術(shù)要求。加工4個(gè)M8螺紋底孔的孔?？椎奈恢枚裙顬?0.1mm與12孔同心。工件材料為 HT21-40, HB173241要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為(考慮廢品及備品率)年產(chǎn)量 6萬件，單班制生產(chǎn)(2)工藝分析加工該孔時(shí)，孔的位置度公差為 0.1mm根據(jù)組合機(jī)床用的工藝方法及能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，可采用如下的加工方案。一次性加工螺紋底孔，孔徑為6.5(3)定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)的選擇k加工此離合器壓蓋的孔，以底面的兩個(gè)支承點(diǎn)限制X、Y和X、Y四個(gè)自由度，位于中間的心軸起到了很好的定位作用。在保證加工精度的情況下，提高生產(chǎn)效率減輕工人勞動(dòng)量，而工件也是大批 量生產(chǎn)，由于夾具在本設(shè)計(jì)中沒有考慮，因此在設(shè)計(jì)時(shí)

15、就認(rèn)為是人工夾緊。2.1.2確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。(1)被加工零件的加工精度被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度，是制造機(jī)床方案的主要依據(jù)。離合器壓盤加工孔的精度要求不高，可采用鉆孔組合機(jī)床，工件各孔間的位置精度為 0.1mm,它的位置精度要求不是很高，安排加 工時(shí)可以在下一個(gè)安裝工位上對(duì)所有孔進(jìn)行最終精加工。為了加工出表面粗糙度為Ra3.2um的孔。采取提高機(jī)床原始制造精度和工件定位基準(zhǔn)精度并減少火壓變 形等措施就可以了。為此，機(jī)床通常采用尾置式齒輪動(dòng)力裝置，進(jìn)給采用液壓系統(tǒng)，人工夾緊。被加工零件圖如圖 2-1所示。(2)被加工零件的特點(diǎn)這主要指零件的材料、

16、硬度加工部位的結(jié)構(gòu)形狀，工件剛度定位基準(zhǔn)面的特 點(diǎn)，它們對(duì)機(jī)床工藝方案制度有著重要的影響。此離合器壓盤的材料是HT21-40、 硬度HB170-241、孔在整個(gè)壓盤上呈90度均度分配，孔的直徑為 6.5mm采用 多孔同步加工，零件的剛度足夠，工件受力不大，振動(dòng)，及發(fā)熱變形對(duì)工件影響 可以不計(jì)。圖21被加工零件圖孔？12位置 準(zhǔn)確度0.1一般來說，孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行且需由一面或幾面加工的箱體宜用臥 式機(jī)床，立式機(jī)床適宜加工定基準(zhǔn)面是水平的且被加工孔與基準(zhǔn)面垂直的工件， 而不適宜加工安裝不方便或高度較大的細(xì)長工件。對(duì)大型箱體件采用單工位機(jī)床 加工較適宜，而中小型零件則多采用多工位機(jī)床加工。此

17、零件的加工特點(diǎn)是中心線與定位基準(zhǔn)平面是垂直的，并且定位基準(zhǔn)面是水平的。孔的分布范圍是直線形狀，工件比較長，一次鉆完，多軸箱體積較大，采 用兩工位以減小多軸箱的體積，使整個(gè)鉆床瘦身，因而適合選擇立式多工位鉆床。(3)零件的生產(chǎn)批量零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位、多工位、自動(dòng)線或按中小批量生產(chǎn)特點(diǎn) 設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要因素。按設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為年生產(chǎn)量為 6萬件，從工件外 形及輪廓尺寸，為了減少加工時(shí)間，采用多軸頭，為了減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，此工序盡 量在一臺(tái)機(jī)床上完成，以提高利用率。(4)機(jī)床使用條件使用組合機(jī)床對(duì)對(duì)車間布置情況、 工序間的聯(lián)系、使用廠的技術(shù)能力和自然 條件等一定的要求。在根據(jù)使用戶實(shí)際情

18、況來選擇什么樣的組合機(jī)床。綜合以上所述：通過對(duì)箱蓋零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位、尺寸精度、表面粗 糙度和技術(shù)要求、定位、夾緊方式、工藝方法，并定出影響機(jī)床的總體布局和技 術(shù)性能等方面的考慮，最終決定設(shè)計(jì)四軸頭多工位同步鉆床。2.2 確定切削用量及選擇刀具2.2.1 確定工序間余量為使加工過程順利進(jìn)行并穩(wěn)定的保證加工精度，必須合理地確定工序余量。生產(chǎn)中常用查表給出的組合機(jī)床對(duì)孔加工的工序余量，由于在本鉆床上鉆孔后重新安裝或在其他多工位機(jī)床上加工下道工序，應(yīng)適當(dāng)加大余量，以消除轉(zhuǎn)、 定位誤差的影響。6.5mm的孔在鉆孔后擴(kuò)孔，直徑上工序間余量 0.51mm2.2.2 選擇切削用量確定了在組合機(jī)床上完成

19、的工藝內(nèi)容了， 就可以著手選擇切削用量了。因?yàn)?所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床為多軸同步加工在大多數(shù)情況下，所選切削用量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)比一般通用機(jī)床單刀加工低30%£右.多軸主軸箱上所有刀具共用一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)， 通常為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)，工作時(shí)，要求所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同， 且等于動(dòng)力 滑臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量（mm/mir）應(yīng)是適合有刀具的平均值。因此，同一主軸箱上 的刀具主軸可設(shè)計(jì)成不同轉(zhuǎn)速和不同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（ mm/r）與其適應(yīng)。以滿足不 同直徑的加需要，即：n fi = n2 f2=, = n fi =vf式中：n1n2、，ni各主軸轉(zhuǎn)速（r/min ）fi f2fi各主軸進(jìn)給量（mm/r）vf動(dòng)力滑臺(tái)

20、每分鐘進(jìn)給量（mm/mir）由于離合器壓盤孔的加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)要求都是相同的。按照經(jīng)濟(jì)地選擇滿足加工要求的原則， 采用查表的方法查得：鉆頭直徑D=6.5mm,鑄鐵 HB175-255、進(jìn)名&量 f=0.1mm/r、切削速度 v=15m/min.2.2.3 確定切削力、切削扭矩、切削功率根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度 v及進(jìn)給量f）確定切削力，作為選 擇動(dòng)力部件（滑臺(tái)）及夾具設(shè)計(jì)的依據(jù)；確定切削扭矩，用以確定主軸及其它傳 動(dòng)件（齒輪，傳動(dòng)軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動(dòng)電動(dòng)（一般指 動(dòng)力箱）功率，通過查表計(jì)算如下：1布氏硬度：HB =HBmin 3 (HB

21、ma HBmin)1=170 3 (241 170)=146.330.806切削力：F =26 D f HB06=26 X6.5 x 0.108 x 146.330.6=535.16 N1 .90.80.6切削扭矩：T =10D f HB1.90.80.6=10 x 6.5 x 0.1 x 146.33=2452.26N- mmTv切削功率：P=9740-D=2452.26 義 15/(9740 X 3.14 X 10)=0.123 kw式中：HB布氏硬度F切削力(N)D鉆頭直徑(mmf 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量(mm/r)T切削扭矩(N mm)V切削速度(m/min)P切削功率（kw）2.2.4選擇刀具結(jié)

22、構(gòu)離合器壓盤的布氏硬度在 HB170-241,孔徑D為6.5mm刀具的材料選擇高 速鋼鉆頭（W18Cr4V,為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、刃磨簡單，選擇標(biāo)準(zhǔn)6.5的麻花鉆。孔加工刀具的長度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套之間有 3050mm勺距離，以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。第三章組合鉆床總設(shè)計(jì)組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)，就是針對(duì)具體的被加工零件，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案 的基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。這些圖紙包括：被加工零件工序圖，加工示意圖, 生產(chǎn)率計(jì)算卡，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖。3.1 被加工零件工序圖1、被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容：被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺(tái)組合機(jī)床

23、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(zhǔn)、夾具 部位及被加工零件的材料、硬度、重量和在本道工序加工前毛坯或成品狀況的圖 紙，它不能用用戶提供的圖紙代替， 而是在原零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床的加工 的內(nèi)容，加上必要的說明繪制成的。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造、 使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。圖上主要內(nèi)容：(1)被加工零件的形狀，主要外廓尺寸和本機(jī)床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技術(shù)要求，以及對(duì)上道工序的技術(shù)要求等。(2)本工序所選定的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊方向。(3)加工時(shí)如需要中間向?qū)?，?yīng)表示出工件與中間向?qū)в嘘P(guān)部位結(jié)構(gòu)和尺

24、寸，以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。(4)被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。2、繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng)(1)為了使被加工零件工序圖清晰明了， 一定要圖出被本機(jī)床的加工內(nèi)容。 繪制時(shí)，應(yīng)按一定的比例，選擇足夠的視圖及剖視圖，突出加工部位(用粗實(shí)線)， 并把零件輪廓及與機(jī)床、夾具設(shè)計(jì)有關(guān)部位(用細(xì)實(shí)線)表清楚，凡本道工序保 證的尺寸、角度等，均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方面用粗實(shí)線標(biāo)記。如圖3-1中412加工用定位基準(zhǔn)，機(jī)械夾壓位置及方向，輔助支承均須用規(guī)定的符號(hào)表示出來。圖3-1 被加工零件工序圖附注：1.被加工零件名稱及編號(hào)：離合器壓盤；2.材料及硬度：灰鑄鐵

25、HT21-40 JB307-62 HB175255 ;(2)加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起，為便于加工及檢查，尺寸應(yīng) 采用直角坐標(biāo)系標(biāo)出，而不采用極坐標(biāo)，但有時(shí)因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重 合，則須對(duì)加工部位要求位置尺寸精度進(jìn)行分析換算。3.1.1加工示意圖多軸箱端面X主軸_ = rh圖3-2加工示意圖1、加工示意圖的作用和內(nèi)容加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖樣上的反映，表示被加工零件在機(jī)床 上的加工過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作 行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇動(dòng)力部件的主要依據(jù)，是整臺(tái)組合機(jī)床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機(jī)

26、床和刀具所必需 的重要文件。圖3-2為箱蓋上4孔立式鉆床加工示意圖。在圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容:(1)機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。(2)工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等。(3)主軸的結(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、導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接 方式，刀具應(yīng)按加工終了位置繪制。2、繪制加工示意圖之前的有關(guān)計(jì)算(1)刀具的選擇刀具選擇考慮加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素。刀具的選擇前已述及，此處就不在追述了。(2)導(dǎo)向套的選擇在組合機(jī)床上加工孔，除用剛性主軸的方案外， 工件的尺寸、位置精度主要取

27、決于夾具導(dǎo)向。因此正確選擇導(dǎo)向裝置的類型，合理確 定其尺寸、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1)選擇導(dǎo)向類型的內(nèi)容。根據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑 d=10mm和刀具導(dǎo)向的線速度v=15m/min, 選擇固定式導(dǎo)向。2）導(dǎo)向套的參數(shù)根據(jù)刀具的直徑選擇固定導(dǎo)向裝置，如圖 3-3所示:圖3-3固定導(dǎo)向裝置固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸如下表：表31固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺dDDiD2LlimRd1d2lo6.512223028381318M81616固定裝置的配合如下表:表32固定裝置的配合導(dǎo)向類別工藝方法DDD1刀具導(dǎo)向部分外徑固定導(dǎo)向鉆孔G7 (或 F8)H7 g6H 7 js6g6固定

28、導(dǎo)向裝置的布置如圖3-4所示 導(dǎo)向裝置的布置如表3-3所示：表33導(dǎo)向裝置的參數(shù)（mm）尺寸項(xiàng)目i1I2I3與直徑d的關(guān)系(2 3)d加工鑄鐵dd/3+(3 8)計(jì)算值3Xd=3025. 425.4/3+8=16.5西北工業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文圖3 4固定導(dǎo)向裝置的布置(3)初定主軸類型、尺寸、外伸長度因?yàn)檩S的材料為40Cr,剪切彈性模量G=81.0GPa剛性主軸取巾=1/4 (0) /m,所以 B取 2.316 ,根據(jù)剛性條件計(jì)算主軸的直徑為：d 至B聽=2,316 x *3274.45=i7.52mm式中：d軸直徑(mmT軸所承受的轉(zhuǎn)矩(N mrmB系數(shù)本設(shè)計(jì)中所有主軸直徑皆取d=20

29、mm主軸外伸長度為：L=115mm D/d1為32/20 ,內(nèi)孔長度為：l1 =77mm.(4)選擇刀具接桿由以上可知，多軸箱各主軸的外伸長度為一定值，而刀具的長度也是一定值，因此，為保證多軸箱上各刀具能同時(shí)到達(dá)加工終了位置， 就需要在主軸與刀具之間設(shè)置可調(diào)環(huán)節(jié)，這個(gè)可調(diào)節(jié)在組合機(jī)床上是通過可調(diào)整 的刀具接桿來解決的，連接桿如圖3-5所示，連接桿上的尺寸d與主軸外伸長度的內(nèi)孔 D配合，因此，根據(jù)接桿直徑d選 擇刀具接桿參數(shù)如表3-4所示：表3 4 可調(diào)接桿的尺寸d(h6)D1(h6)d2d3L111213厚度20Tr20X6莫氏1號(hào)12.06171 1886404 10012(5)確定加工示意

30、圖的聯(lián)系尺寸從保證加工終了時(shí)主軸箱端面到工件端面間距離最小來確定全部聯(lián)系尺寸，加工示意圖聯(lián)系尺寸的標(biāo)注如圖3-2所示。其中最重要的聯(lián)系尺寸即工件端 面到多軸箱端面之間的距離(圖中的尺寸 333mm，它等于刀具懸伸長度、螺母 厚度、主軸外伸長度與接桿伸出長度(可調(diào))之和，再減去加工孔深度和切出值。(6)工作進(jìn)給長度的確定如圖3-6工作進(jìn)給長度L工應(yīng)等于工件加工部位長度L與刀具切入長度Li和切出長度L2之和。切入長應(yīng)Li應(yīng)根據(jù)工件端面誤差情況在 510mm之間選擇，誤差大時(shí)取大值，因此取L1=7mm切出長度1L2 =1/3d+(3 8)= 3M10+8 比 9mm所以 L工=10+7+9=26mm

31、.(7)快進(jìn)長度的確定考慮實(shí)際加工情況，在未加工之前，保證工件表面與刀尖之間有足夠的工作空間，也就是快速退回行程須保證所有刀具均退至火 具導(dǎo)套內(nèi)而不影響工件裝卸。這里取快速退回行程為156mm快退長度等于快速引進(jìn)與工作工進(jìn)之和，因此快進(jìn)長度156 26=130mm.切入一 一戢加工切出工作進(jìn)給圖3-6工作進(jìn)給長度17西北工業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)論文3.1.2機(jī)床聯(lián)系尺寸圖_600_600I 1303501820圖37 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖361、聯(lián)系尺寸圖的作用和內(nèi)容一般來說，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件一一動(dòng)力箱、動(dòng)力滑臺(tái)、立柱、 立柱底座加上專用部件一一多軸箱、刀、輔具系統(tǒng)、夾具、液、 電、冷卻、

32、潤滑、 排屑系統(tǒng)組合而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件的相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系是否滿足要求，通用部件的 選擇是否合適，并為進(jìn)一步開展主軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 聯(lián)系尺寸圖也可以看成是簡化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。如圖3-7所示，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的內(nèi)容包括機(jī)床的布局形式，通用部件的 型號(hào)、規(guī)格、動(dòng)力部件的運(yùn)動(dòng)尺寸和所用電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)、工件與各部件間的主要聯(lián)系尺寸，專用部件的輪廓尺寸等。2、選用動(dòng)力部件選用動(dòng)力部件主要選擇型號(hào)、規(guī)格合適的動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱。(1)滑臺(tái)的選用 通常，根據(jù)滑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)方式、所需進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大

33、行程長度和加工精度等因素來選用合適的滑臺(tái)。1）驅(qū)動(dòng)形式的確定根據(jù)對(duì)液壓滑臺(tái)和機(jī)械滑臺(tái)的性能特點(diǎn)比較，并結(jié)合具體的加工要求，使用條件選擇 HY系列液壓滑臺(tái)。2）確定軸向進(jìn)給力滑臺(tái)所需的進(jìn)給力F 進(jìn)=Z2Fi=4X 1071.79=4287.16N式中：Fi 各主軸加工時(shí)所產(chǎn)生的軸向力由于滑臺(tái)工作時(shí)，除了克服各主軸的軸的向力外，還要克服滑臺(tái)移動(dòng)時(shí)所 產(chǎn)生的摩擦力。因而選擇滑臺(tái)的最大進(jìn)給力應(yīng)大于F進(jìn)=4.29KN。3）確定進(jìn)給速度液壓滑臺(tái)的工作進(jìn)給速度規(guī)定一定范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)速，對(duì)液壓滑臺(tái)確定切削用量時(shí)所規(guī)定的工作進(jìn)給速度應(yīng)大于滑臺(tái)最小工作進(jìn)給速 度的0.51倍；液壓進(jìn)給系統(tǒng)中采用應(yīng)力繼電器時(shí)，實(shí)際進(jìn)給

34、速度應(yīng)更大一些。本系統(tǒng)中進(jìn)給速度vf =n f=47.8mm/min。所以選擇HY251A液壓滑臺(tái)，工作進(jìn)給 速度范圍32800mm/min快速速度12m/min。4）確定滑臺(tái)行程滑臺(tái)的行程除保證足夠的工作行程外，還應(yīng)留有前備量和后備量。前備量的作用是動(dòng)力部件有一定的向前移動(dòng)的余地，以彌補(bǔ)機(jī)床的制造誤差以及刀具磨損后能向前調(diào)整。本系統(tǒng)前備量為20mm后備量的作用是使動(dòng)力部件有一定的向后移動(dòng)的余地，為方便裝卸刀具，這是取40mm所以滑臺(tái)總行程應(yīng)大于工作行程，前備量，后備量之和。即：行程L> 156+20+40=236mm取L= 250mm綜合上述條件，確定液壓動(dòng) 力滑臺(tái)型號(hào)HY25A（2）

35、由下式估動(dòng)力箱的選用動(dòng)力箱主要依據(jù)多軸所需的電動(dòng)機(jī)功率來選用，在多軸箱沒有設(shè)計(jì)之前，巳可算H=P切/“=4X 0.123/0.8= 0.615KW式中：”一一多軸箱傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)q=0.80.9 ;有色金屬時(shí)q=0.70.8 ,本系統(tǒng)加工 HT21-40 JB307-62，取4=0.8 .動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大于計(jì)算功率，并結(jié)合主軸要求的轉(zhuǎn)速大小選擇。因此，選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y100-6B5的1TD251A型動(dòng)力箱，動(dòng)力箱輸出軸至箱 底面高度為125mm主要技術(shù)參數(shù)如下表：主電機(jī)傳動(dòng)型號(hào)轉(zhuǎn)速范圍(r/min )主電機(jī)功率(kw)配套主軸部件型號(hào)電機(jī)轉(zhuǎn)速輸出轉(zhuǎn)速Y100L-6B5143

36、07061.51TA32、1TA32M 1TZ321TG32(3) Y軸液壓滑臺(tái)的選用工件質(zhì)量計(jì)算 V=420 X 240X10+(2 X 160+2X340)X 10X30=1.308X10-3m3m = p v=7.0 X 103X1.308 X10-3 =9.156kg磨擦系數(shù)：f=0.070.12取f=0.1F=f - N=0.1mg=0.1X 9.156 X 10=9.156N2、配套支承部件的選用立柱1CL25型，立柱底座1CD253、確定裝料高度裝料高度指工件安裝基面至機(jī)床底面的垂直距離，在現(xiàn)階段設(shè)計(jì)組合機(jī)床 時(shí)，裝料高度可視具體情況在 HH 5801060mm間選取，本系統(tǒng)取裝

37、料高度為 976mm4、中間底座輪廓尺寸中間底座的輪廓尺寸要滿足 Y軸滑臺(tái)在其上面聯(lián)接安裝的需要，又考慮到 與立柱底座相連接。因此，中間底座采用側(cè)底座1CC325、確定多軸箱輪廓尺寸本機(jī)床配置的多軸箱總厚度為301mm寬度和高度按標(biāo)準(zhǔn)尺寸中選取。計(jì)算 時(shí)，多軸箱的寬度B和高度H可確定為：B=500 H=500根據(jù)上述計(jì)算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱輪廓尺寸B X H=500X500mm3.2生產(chǎn)率計(jì)算卡生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映所設(shè)計(jì)機(jī)床的工作循環(huán)過程、動(dòng)作時(shí)間、切削用量、 生 產(chǎn)率、負(fù)荷率等技術(shù)文件，通過生產(chǎn)率計(jì)算卡，可以分析擬定的方案是否滿足用 戶對(duì)生產(chǎn)率及負(fù)荷率的要求。計(jì)算如下：

38、切削時(shí)間：T切=L/vf+t 停=2 X 26/47.8 +2X15/478=1.151 min式中：T切一一機(jī)加工時(shí)間（min）L工進(jìn)行程長度（mmvf 刀具進(jìn)給量（mm/mir）t停一一死擋鐵停留時(shí)間。一般為在動(dòng)力部件進(jìn)給停止?fàn)顟B(tài)下，刀具旋轉(zhuǎn)515 r所需要時(shí)間。這里取15rL3 L4輔助時(shí)間T輔= vfk +t移+t裝=（150+176） X 2/12000+0.1+1.5=1.654min式中：L3、L4 分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退長度（mmvfk快速移動(dòng)速度（mm/mir）t移 工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)間（min），一般為0.050.13min,取 0.1 mint裝裝卸工件時(shí)間（min） 一般為

39、 0.51.5min,取1.5min機(jī)床生產(chǎn)率Q1 = 60/T 單=60/（T 切+T 輔）=60/（1.151+1.654 ）=21.39件/h機(jī)床負(fù)荷率按下式計(jì)算q=Q1/QX 100%X100%=Q1tk/A=21.39X 1950/60000 X 100%=70%式中：Q機(jī)床的理想生產(chǎn)率（件/h）A年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件）tk年工作時(shí)間，單班制工作時(shí)間 tk =1950h表3 5生產(chǎn)率計(jì)算卡被加工零件圖號(hào)1601A-093毛坯種類鑄件名稱離合器壓盤毛坯重量材料HT21-40 JB297-62硬度HB170-241工序名稱鉆壓盤連接孔工序號(hào)工時(shí)/min序號(hào)工步名稱工作行程/mm切速/(m mi

40、n-1)進(jìn)給量/(mm r-1)進(jìn)給量/(mm min-1)工進(jìn)時(shí)間輔助時(shí)間1按裝工件0.52工件定位夾緊0.253Z軸快下150120000.0134Z軸工進(jìn)26320.147.80.5445Z軸暫停0.036Z軸快上176120000.0157Y軸前進(jìn)100100000. 018Y軸暫停0.099Z軸快下150120000.01310Z軸工進(jìn)2647.80.54411Z軸暫停0.0312快退176120000.01513工件松開0.2514卸卜，件0.5備注1、主軸轉(zhuǎn)速706r/min2、一次安裝加工完一個(gè)工件w1.0881.7163.3多軸箱輪廓尺寸多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”

41、繪制的如圖3-8所示:如圖3-8鉆孔組合機(jī)床多軸箱原始依據(jù)圖圖中多軸箱的兩定位銷孔中心連線為橫坐標(biāo)， 工件加工孔對(duì)稱，選擇箱體中 垂線為縱坐標(biāo)，在建立的坐標(biāo)系中標(biāo)注輪廓尺寸及動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的相對(duì)位置尺 寸。主軸部為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（面對(duì)主軸看）。主軸的工序內(nèi)容，切削用量及主軸尺寸及動(dòng)力部件的型號(hào)和性能參數(shù)如表1.1 6所示：表36主軸外尺寸及切削用量軸號(hào)主軸外伸尺寸工序內(nèi)容切削用量D/dLN (r/min)V (m/min)f(mm/r)Vf (mm/min)1、2、20/12115鉆6.5478150.147.83、4注：1.被加工零件編號(hào)及名稱：箱蓋；材料： HT21-40 JB297-62;硬度

42、：HB170-2412.動(dòng)力部件型號(hào)：1TD251A動(dòng)力箱，電動(dòng)機(jī)型號(hào) Y100L-6 ;功率P=1.5kw。3.4 齒輪模數(shù)選擇本組合機(jī)床主要用于鉆孔，因此采用滾珠軸承主軸。齒輪模數(shù)m可按下式估算：m=(3032) VWN =32X 也59 478) =1.76式中： m估算齒輪模數(shù)P齒輪所傳遞率(kw)Z對(duì)嚙合齒中的小齒輪數(shù)N小齒輪的轉(zhuǎn)速(r/min )多軸箱輸入齒輪模數(shù)取m1=3其余齒輪模數(shù)取m2=23.5 多軸箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì)(1)根據(jù)原始依據(jù)圖(圖3-7),畫出驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)位置。如下表:表3 7 驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)值坐標(biāo)銷Oi驅(qū)動(dòng)軸O主軸1主軸2主軸3主軸4X 175095959595

43、Y094.51801808080(2)確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù)圖3-9齒輪的最小壁厚1)最小齒數(shù)的確定為保證齒輪齒根強(qiáng)度，應(yīng)使齒根到孔壁或鍵槽的厚度 a> 2m,驅(qū)動(dòng)軸的直徑為 d=30mm有機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)知，如圖 3-9所示齒輪t=33.3mm,當(dāng)m1=3時(shí)。 驅(qū)動(dòng)軸上最小齒輪齒數(shù)為：Zmin 主2 (t/m1+2+1.25 ) d0/m1=2X (33.3/3+2+1.25) 30/3=18.9所以驅(qū)動(dòng)軸齒數(shù)要大于等于19。為減小傳動(dòng)軸的種類，所有傳動(dòng)軸的直徑取30mm.當(dāng)m2=2 d=20時(shí)，齒輪t=23.3mmio主軸上最小齒輪齒數(shù)為:Zmin 至2 (t/m2+2+1.25

44、) - d0/m2=2X (23.3/2+2+1.25 ) -20/2=19.8所以主軸齒數(shù)要大于等于20。2)傳動(dòng)軸11為主軸1, 2, 3 , 4都各自在同一同心圓上。多軸箱的齒輪模數(shù)按驅(qū)動(dòng)軸出輪估算32? 3 p 32? 31.51.71俏 Yzn丫19' 520多軸箱輸入出輪模數(shù)取 m1=3其余齒輪模數(shù)取 m2=2主軸1, 2, 3要求的轉(zhuǎn)速一致且較高，所以采用升速傳動(dòng)。主軸齒數(shù)選取Z=45,傳動(dòng)齒輪采用z=45齒的齒輪，變位系數(shù)x= 0.181。傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為：n = 1000/1.41r/min = 706r/min由于前面選取了主軸直徑為 30,顯然傳動(dòng)軸直徑都選取 20

45、,這樣為了減少 傳動(dòng)軸種類和設(shè)計(jì)題目需要由于傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速是 706r/min ,則驅(qū)動(dòng)軸至傳動(dòng)軸的 傳動(dòng)比為：7061i =-10001.42所以選擇兩級(jí)傳動(dòng)，且傳動(dòng)比分配為：一級(jí)為 1.2 X 1.2;二級(jí)為1.4 X 1.0。驅(qū)動(dòng)軸的直徑為30mm由機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得知：t=33.3mm,當(dāng)m=3 時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸上的齒數(shù)為：td 33.3302( 2 1.25) -m =2( 2 1.25)-多=44.8Zmin> m2去驅(qū)動(dòng)齒輪齒數(shù)Z=45。通用的齒輪有三種，即傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪和電機(jī)齒輪。材料均為45鋼，熱處理為齒部高頻淬火G54本機(jī)床齒輪的選用按照下表選用齒輪種類寬度(mm齒婁模

46、數(shù)(mm孔徑(mm驅(qū)動(dòng)軸齒輪24321650連續(xù)16 702、2.5、32、2.5、3、415、20、30、35、4025、 30、 35、 40、 50傳動(dòng)軸齒輪44 （B 型）45225、30、40、50輸出軸齒輪3237318、 22、 28、 32、 36計(jì)算各主軸轉(zhuǎn)速3.14Dn使各主軸轉(zhuǎn)速的相對(duì)轉(zhuǎn)速損失在 ±5犯內(nèi)。由公式：V= 1000 知:n1 = n2 = n3 = n428 1000 r.-1100. min3.14 6.53.6 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖傳動(dòng)系統(tǒng)圖是表示傳動(dòng)關(guān)系是示意圖，即用以確定的傳動(dòng)軸將驅(qū)動(dòng)軸和各主軸連接起來，繪制在多軸箱輪廓內(nèi)的傳動(dòng)示意圖，如圖 3-

47、10所示16M16ZIJM16X20GB70-66TQ-15627/3 | -E0.31328/2"i3X22X25T0742-91M10X16GB71-6647GB921-66B3|_28/2LBA0 4On030/2 | 0.155圖3-10箱蓋鉆孔多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)圖圖中多軸箱箱體內(nèi)只排放一排 37mm寬的齒輪，離箱體前壁4.5mm離箱體 后壁9.5mm，傳動(dòng)軸齒輪和驅(qū)動(dòng)軸齒輪為第II排。 在圖中標(biāo)出齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、 變位系數(shù)，以校核驅(qū)動(dòng)軸是否正確。 另外，應(yīng)檢查同排的非嚙合齒輪是否齒頂干 涉；還畫出主軸直徑和軸套直徑，以避免齒輪和相鄰的主軸軸套相碰。第四章液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)工作情

48、況選擇液壓泵，組合機(jī)床在負(fù)荷較大并有快速和慢速工作行程。 因此選擇限壓式變量泵。4.1 Z軸液壓泵的確定(1)液壓泵的最大工作壓力 Pp(Pa)液壓缸的最高工作壓力出現(xiàn)在工作工進(jìn)階段，此時(shí)液壓力要克服切削力和摩 擦力F 摩=G- F'式中：F摩滑臺(tái)克服摩擦力(NG動(dòng)力箱、多軸箱等移動(dòng)部分總重量(N)F'平衡塊的拉力(N)代入式中F摩=m總g m平衡塊g=420 X10-357X 10=630N切削力：F切=1071.79NF= F摩+ F切=630+1071.79=1701.79NHY251A液壓滑臺(tái)的油缸直徑為63mmS塞桿直徑為35mm.2 一一 一 2二d 3.14 (6

49、3-35)A= 4 =4=0.62X10-3 m2WJ: P1=F/A=1701.79/0.62 X 10-3=2.75MPa此時(shí)液壓缸的輸入流量較小，且進(jìn)油路元件較小，故泵至缸間的進(jìn)油路壓力 損失估取為 P=0.5MPa,則液壓泵最高工件壓力PpPp-P1+-A P=2.75+0.5=3.25MPa考慮壓力儲(chǔ)備，液壓泵的最高壓力為Pp=3.25X ( 1+25% =4.06MPa(2)液壓泵的最大流量液壓泵的最大供油量qP之K( 2 q)max式中：K系統(tǒng)的泄漏系數(shù)(2 q)max 同時(shí)動(dòng)作時(shí)的液壓執(zhí)行器的最大流量(m3/s)計(jì)算qP按液壓缸的最大流量(16L/min)進(jìn)行估算，取泄漏系數(shù)K

50、=1.1,則: qP至 1.1 xi6=17.6L/min(3)液壓泵的規(guī)格查得：YBN-20N-JB型限壓式變量葉片泵能滿足上述估算得出的壓力和流量 要求：該泵的流量為18.75L/min,調(diào)壓范圍為2.07.0MPa,開始變量之壓力為 5.0 MPa,最大轉(zhuǎn)速為1800r/min ,最小轉(zhuǎn)速為600r/min 。(4)液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算與電動(dòng)機(jī)的選取葉片泵的總效率4P = 0.75 ,則pPqPNP = P4.06 106 17.6 10.=0.75 60=1.59kw式中：NP液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率(kw)查得：Y100L2- 4型封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)滿足上述要求。其轉(zhuǎn)速為1430r/min

51、,額定功率 3.0kw4.2 Y軸液壓動(dòng)力的確定(1)液壓泵的最大工作壓力 Pp(Pa)Y軸液壓缸要驅(qū)動(dòng)工件、夾具、工作臺(tái)等。工作臺(tái)的質(zhì)量 V 工=630X320X45= 9.072 X10-3m3m 工=p V工=7.0 X 103X9.072 X 10-3=63.504kg液壓滑臺(tái)滑塊的質(zhì)量 丫滑=630X 250X 56+2X 630X 40 X 45= 11.09 X 10-3m3m滑=7.1 X103X 11.09 x 10-3=77.63kg由于夾具未設(shè)計(jì)，估算 m夾=10 kg則總質(zhì)量m1總=m+ mX + m滑+m夾=9.156+63.504+77.63+10=160.29 k

52、g液壓缸需要的力F = fm總g式中：f 摩擦力f=0.1g重力加速度代入式中：F=fm 總 g =0.1 X 160.29 X 10= 160.29NHY321A液壓滑臺(tái)油缸的壓強(qiáng)在后退時(shí)最大，工作面積 _2 一一2二(D -d) 3.14 (80 -55)A=4=4=0.49 X103m3則最高工作壓力 P2= F/A= 160.29/0.49 X10-3= 0.33MPa泵到缸間的進(jìn)油路壓力損失估取為 P= 0.5MPa算得液壓泵的最高工作壓力 PP為Pp 之P1 + P= 0.33+0.5 =0.85MPa(2)液壓泵的最大流量液壓泵的最大供油量按液壓缸的最大輸入流量(20L/min)

53、進(jìn)行估算，泄漏 系數(shù)K= 1.1 ,則qP 之 1.1 X20=22L/min因?yàn)閅BN-40N-JB型限壓式變量泵的流量為 37.5L/min ,調(diào)壓范圍在2.0 7.0MPa并且Y軸是流量22L/min小于37.5L/min ,它的最小壓強(qiáng)為 0.85 MPa,而YBN-40N-JB調(diào)壓范圍在2.07.0MPa,因此設(shè)置了一個(gè)減壓閥，使符合壓力 要求。4.3 擬定液壓系統(tǒng)圖根據(jù)機(jī)床動(dòng)作順序，擬定液壓系統(tǒng)原理圖（如 4-1）,系統(tǒng)的電磁鐵動(dòng)作順 序見（表4-1）原位 怏FST2 J工進(jìn)0T3ST1快退后退ST5圖4-1鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)原理圖表4-1鉆孔組合機(jī)床電液壓系統(tǒng)磁鐵動(dòng)作順序工況1

54、YA2YA3YA4YA5YASP啟動(dòng)一一一一一一Z軸快下十一十一一一Z軸工進(jìn)十一一一一一Z軸死擋鐵停留十一一一一一Z軸快上一十一一一一Y軸前進(jìn)一一一一十一Y軸死擋鐵停留一一一一一十Z軸快下十一十一一一Z軸工進(jìn)十一一一一一Z軸死擋鐵停留十一一一一一Z軸快退一十一一一一Y軸后退一一一十一一結(jié)論本課題開發(fā)研制的鉆孔組合機(jī)床，用于加工離合器壓盤的四個(gè)孔。在開發(fā)過 程中，對(duì)對(duì)加工過程中存在的難點(diǎn)進(jìn)行了攻關(guān)。 在鉆床的設(shè)計(jì)上采取了一系列的 措施，保證了被加工孔的加工精度。主要完成了以下工作：1、對(duì)離合器壓盤的四個(gè)孔的加工工藝進(jìn)行了分析研究，明確了四個(gè)孔加工 的技術(shù)要求和工藝要點(diǎn)。2、恰當(dāng)?shù)剡x擇了機(jī)床的切削

55、參數(shù)，動(dòng)力頭及液壓滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)。3、采用Z軸液壓滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭和多軸箱實(shí)現(xiàn)進(jìn)給，Y軸驅(qū)動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)兩工位運(yùn)動(dòng)。制定了 Y、Z軸液壓滑臺(tái)的進(jìn)給工作循環(huán)。經(jīng)分析證明可以滿足工藝 要求。4、設(shè)計(jì)了穩(wěn)定可靠的多軸箱和鉆模板，從而保證了被加工孔的精度要求。5、根據(jù)通用、經(jīng)濟(jì)的原則，選擇了刀具，滿足了工藝的需要。設(shè)計(jì)的鉆孔組合機(jī)床，保證了加工孔的生產(chǎn)質(zhì)量，提高工效 3倍以上，加工 成本大幅下降。本項(xiàng)工作還有許多值得完善的地方，例如：裝夾、定位由人工完成，效率較 低；自動(dòng)化程度有待提高等問題。這些問題通過改進(jìn)設(shè)計(jì)、完善工藝、現(xiàn)場的不 斷實(shí)踐、總結(jié)，必將會(huì)得到進(jìn)步的提高。1左建民.組合機(jī)床在工程機(jī)械方

56、面的發(fā)展.組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技 術(shù).2005 年 07 期:65-672多功能組合機(jī)床時(shí)代.汽車工藝與材料2007年第1期：43-443施華.通用機(jī)床、組合機(jī)床和加工中心在工藝方案中的選用.機(jī)械制造與研究.2007 年 08 期:77-784周震寶.組合機(jī)床在小批量生產(chǎn)中的應(yīng)用.組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù).2006 年 05 期：35-375吳自浩.高速銃削鋁合金刀具選型及模糊綜合評(píng)判J .電子機(jī)械工程.2005年 02 期：44-486吳何畏.王衛(wèi)兵.鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng).組合機(jī)床與自動(dòng) 化加工技術(shù).2006年第8期:52-558施華，等通用機(jī)床、組合機(jī)床和加工中心在工藝方案中的選用.機(jī)械制造與自動(dòng)化2008年 第1期：77-78, 819呂淑萍.不同的公差原則在位置度公差中的應(yīng)用.組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù).2005年05期：45-4610劉衛(wèi).粗加工過程中的進(jìn)給速度優(yōu)化.組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù).2005 年 02 期：85-861111濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì).第七版.北京：高等教育出版社，2001. 01.