汽車減速器殼加工工藝及專用機(jī)床設(shè)計(jì)【鉆8φ20H7孔及鉆14-φ12H7孔】【說明書+CAD+3D】
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機(jī)電工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目: 汽車減速器殼加工工藝及專用機(jī)床設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名: 劉延輝 學(xué) 號: 2004142023 專業(yè)班級: 機(jī)自0402 指導(dǎo)教師: 馬玉平 2008年 5 月 30 日1目 次1 組合機(jī)床概述1.1 課題來源11.2 組合機(jī)床簡介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 課題來源隨著中國制造業(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7090%,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,合理分配各級傳動比等。1.2 組合機(jī)床簡介組合機(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,由萬能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展來的。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)簡單的特點(diǎn),又有萬能機(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)床上帶動刀具對工件產(chǎn)生切削運(yùn)動的部分以及床身、立柱、工作臺等設(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。我國已創(chuàng)造了一整套通用部件,大致分為如下幾類:動力部分動力頭、動力滑臺和動力箱;工件運(yùn)送部件回轉(zhuǎn)工作臺、移動工作臺和回轉(zhuǎn)鼓輪;支撐部件立柱、床身、底座和滑坐等;控制系統(tǒng)有通用的液壓傳動裝置、電器柜、傳動臺等。組合機(jī)床對通用部件的一般要求:1. 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。2. 動力部件的結(jié)構(gòu)必須有高的剛度,以便能采用合理的切削用量。3. 動力部件的主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動應(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。4. 動力部件是帶動工具實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動)的部件。及進(jìn)給機(jī)構(gòu)必須保證進(jìn)給的穩(wěn)定性。5. 動力部件應(yīng)有較高的空行程速度,一般大于68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)。6. 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機(jī)床的7090%,這就大大縮短了設(shè)計(jì)制造周期,減少了制造中的問題,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)床與萬能機(jī)床相比,有如下特點(diǎn):1. 由于組合機(jī)床是由7090%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,組合機(jī)床有重新組裝的優(yōu)越性。2. 組合機(jī)床是按具體加工對象專門設(shè)計(jì)的。因而可以按最合理的工藝過程進(jìn)行加工。這在萬能機(jī)床上往往是不易實(shí)現(xiàn)的。3. 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。4. 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),改善勞動條件;也減少了機(jī)床占地面積。5. 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。6. 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1.530千瓦的動力部件及其配套部件。這類動力部件多為箱體移動的結(jié)構(gòu)形式。小型通用部件是指電機(jī)功率在0.12.0千瓦的動力部件及其配套部件。這類動力部件多為套筒移動的結(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)床則有移動工作臺式、回轉(zhuǎn)工作臺式、中央工作臺式和回轉(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)床及其自動線將獲得更加迅速的發(fā)展。其發(fā)展方向?yàn)椋?. 提高生產(chǎn)率 目前組合機(jī)床及其自動線的生產(chǎn)效率不斷提高,循環(huán)時(shí)間一般是12分鐘,有的只用1030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。2. 擴(kuò)大工藝范圍 現(xiàn)在組合機(jī)床及其自動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。3. 提高加工精度 現(xiàn)在組合機(jī)床及其自動線上又納入了很多精加工工序,為了使自動線能穩(wěn)定的保證加工精度,已廣泛采用自動測量和刀具自動補(bǔ)償技術(shù),作到調(diào)刀不調(diào)車。4. 提高自動化程度 組合機(jī)床發(fā)展十分迅速,越來越多的組合機(jī)床用于組成自動線。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化和裝卸自動化。5. 提高組合機(jī)床及其自動線的可調(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)床及其自動線外,還創(chuàng)造了自動換刀和自動控制切削用量的組合機(jī)床,還用于加工中小批生產(chǎn)箱體零件的可自動更換主箱的組合機(jī)床。用一臺這樣的機(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。6. 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)床多由超小型氣動或液壓動力頭配置而成,體積小,效率高,并能達(dá)到高的加工精度。7. 發(fā)展專用組合機(jī)床及其自動線 隨著組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展,過去一直被認(rèn)為需要按具體加工對象專門設(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象的高效機(jī)床。組合機(jī)床及其自動線在很多行業(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等,對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機(jī)床或同一工位上加工,能簡化循環(huán)和結(jié)構(gòu)。 (2) 有相對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,并且夾具易于設(shè)置導(dǎo)向和通過刀具。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1020鉆孔后擴(kuò)孔1.52.0粗?jǐn)U后精擴(kuò)0.51.02050鉆孔后擴(kuò)孔2.02.5粗?jǐn)U后精擴(kuò)1.01.5鉸孔10200.100.2020300.150.2530500.200.3050800.250.35801000.300.405.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,影響孔的圓度;在機(jī)床上對刀不夠方便;加工孔徑小于40mm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程中允許頻繁震動,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1. 未注明的鑄造圓角半徑R為2-3mm。2. 鑄造的拔模斜度不大于2。3. 未注命的倒角為145,粗糙度為Ra=50。4. 不允許有影響質(zhì)量和使用性能的裂紋,氣孔及夾渣。5. 允許用焊補(bǔ)的方法對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)。6. 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10.1mm、擴(kuò)12.0mm大孔鉆17.3mm、擴(kuò)19.8mm2.2.5 零件的工藝方案1. 粗,精車40mm的凸臺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;2. 粗, 精車180mm和213mm,330mm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;3. 粗,精銑待加工零件左端面和330mm左端面,以心軸定位,在專用銑床上加工,采用專用夾具 ;4. 粗,半精鏜右135mm和140mm的內(nèi)圓孔面,以180mm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;5. 粗,半精鏜左135和136mm的內(nèi)圓孔面,以右135mm內(nèi)圓孔面及40mm的凸臺面定位,在專用臥式鏜床上進(jìn)行加工,采用專用夾具;6. 鉆、擴(kuò)加工8個(gè)20mm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;7. 鉸加工8個(gè)20mm連接孔,在專用組合機(jī)床上加工,采用專用夾具;8. 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;9. 銑削寬為23mm的圓環(huán)槽,在專用銑床上加工,采用專用夾具;10. 倒角C1、C2;11. 熱處理;12. 去毛刺;13. 研磨135mm和136mm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;14. 去毛刺,清理;15. 終檢;現(xiàn)就針對雙面鉆孔這道工序設(shè)計(jì)一臺組合機(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,勢必要把這么多的兩組鉆頭裝到一起,這樣對多軸箱的設(shè)計(jì)、零件加工還是鉆模的設(shè)計(jì)都帶來很多麻煩,所以綜合下來選用兩個(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,采用電動式不太方便,而采用翻轉(zhuǎn)式,使用手動來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1. 應(yīng)盡量做到合理選用所有刀具,充分發(fā)揮其使用性能。2. 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。3. 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。4. 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。5. 確定切削用量時(shí),還需考慮動力滑臺的性能。2.3.2 切削用量的確定(1) 大孔的切削用量:切削力:切削轉(zhuǎn)矩:切削功率: (2) 小孔的切削用量:切削力:切削轉(zhuǎn)矩:切削功率: 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,表示在一臺機(jī)床上或一條自動上完成的工藝內(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)床或自動線加工內(nèi)容,加上必要的說明繪制的。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:1) 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,以及刀具通過的可能性。2) 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)。3) 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)。4) 圖中應(yīng)表示出加工零件的名稱、材料、編號、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),必須對加工部位的位置精度進(jìn)行分析和換算,并把不對稱公差換算成對稱公差。2 對工件毛坯應(yīng)有要求,對孔的加工余量要認(rèn)真分析。3 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)以及選擇動力部件、繪制機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù);是對機(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尺寸;主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度;刀具類型、數(shù)量及結(jié)構(gòu)尺寸;接桿、浮動卡頭、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。3.2.2 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)注與工件孔號相對應(yīng)的軸號。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;對一些專用結(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),其長度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽離導(dǎo)向套外端面3050mm,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)長度,在繪制加工示意圖時(shí)應(yīng)注意從刀具總長中減去。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 ,刀具總長度208mm,工作長度鉆部分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,刀具總長度336mm,工作長度擴(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)。如刀桿有浮動連接或剛性連接,主軸則有短懸伸鉆孔主軸和長懸伸鉆孔主軸。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)簡化規(guī)格。綜合考慮加工精度和具體工作條件,選定外伸長度L、外徑D和內(nèi)徑d1及配套的刀具接桿模氏錐度號等。對于精鏜類主軸,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=50mm d=36mm L=115mm 孔深 接桿莫式錐號為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=30mm d=20mm L=115mm 孔深 接桿莫式錐號為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、長度、(D/d)、外伸長度L;刀具結(jié)構(gòu)尺寸需標(biāo)注直徑和長度;導(dǎo)向結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)標(biāo)注直徑、長度、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,等于動力滑臺的工進(jìn)速度Vf,及fM=Vf。7動力部件工作循環(huán)及行程的確定 1)工作進(jìn)給長度的確定 大孔:mm小孔:mm 2) 快速引進(jìn)長度的確定 快速引進(jìn)是指動力部件把刀具送到工件進(jìn)給位置,其長度按具體長度確定。本工序中大小孔都確定為200mm 3) 快速退回長度的確定 快速退回的長度等于快速引進(jìn)和工作進(jìn)給長度之和。大孔為303mm,小孔為246mm。 4) 動力部件總行程的確定 動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),動力部件需后退的距離。因此,動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:1) 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。2) 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)動部件的運(yùn)動極限位置及各滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后備量尺寸。3) 標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機(jī)的型號、功率及轉(zhuǎn)速,并標(biāo)出機(jī)床分組編號及組件名稱,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。4) 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選擇動力部件 動力部件的選擇主要是確定動力箱和動力滑臺。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組合機(jī)床,液壓滑臺實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動,選用配套的動力箱驅(qū)動多軸箱。動力箱規(guī)格要與滑臺匹配,其驅(qū)動功率主要依據(jù)多軸箱所需傳遞的切削功率來選用。在不需要精確計(jì)算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計(jì)出來之前,按下列簡化公式進(jìn)行估算: P多軸箱=P切削/ P切削消耗于個(gè)主軸的切削功率的總和,單位為KW多軸箱的傳動效率,加工黑色金屬取0.80.9,加工有色金屬使取0.70.8;主軸數(shù)多、傳動復(fù)雜時(shí)取小值,反之取大值。 這里取=0.8(1) 大孔: 選擇動力箱: 功率7.5KW 輸出轉(zhuǎn)速為720(2) 小孔: 選擇動力箱: 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;對于流水線要考慮車間運(yùn)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(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8501060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),動力滑臺在死擋鐵上的停留時(shí)間,通常指刀具在加工終了時(shí)無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)510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,工作臺移動或轉(zhuǎn)位時(shí)間裝卸工件時(shí)間;即 ,分別為動力部件快行程長度,快退行程長度(mm); 動力部件的快速移動速度(mm/min); 工作臺移動或轉(zhuǎn)位時(shí)間(min),一般為0.050.13; 裝卸時(shí)間(min),一般為0.51.5 。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 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) 工序號序號 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左滑臺快進(jìn)20050000.044右滑臺快進(jìn)20050000.045左滑臺工進(jìn)1002400.25601.676右滑臺工進(jìn)404800.1886.40.467左死擋鐵停留0.018右死擋鐵停留0.019左滑臺快退30050000.0610右滑臺快退24050000.04811工件松開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630630mm,小端面多軸箱的規(guī)格為630500mm。大多軸箱原始依據(jù)圖:軸號主軸外伸尺寸(mm)切削用量D/dL工序內(nèi)容n(r/min)v(m/min)f(mm/r) 1-850/36 115鉆17.3、擴(kuò)19.8 240 15 0.25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)動軸齒輪估算: 式中 P 齒輪所傳遞的功率,單位為kW; z 一對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 傳動件設(shè)計(jì)對多軸箱傳動系統(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軸帶動多根主軸,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比的方法解決。 2盡量不用主軸帶動主軸的方案。 3為使結(jié)構(gòu)緊湊,多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動比一般要大于1/2(最佳傳動比為1 1/1.5),后蓋內(nèi)齒輪傳動比允許取至1/31/3.5;盡量避免用升速運(yùn)動。4驅(qū)動軸直接帶動的轉(zhuǎn)動軸數(shù)不能超過兩根,以免給裝配帶來麻煩。擬訂多軸箱傳動系統(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)置中心傳動軸;非同心圓分布的一些主軸,也宜設(shè)置中間傳動軸;然后根據(jù)已經(jīng)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傳動軸;最后通過合攏傳動軸與動力箱驅(qū)動軸連接起來。4.1.4 擬訂傳動路線大多軸箱:(如果采用中間設(shè)定一傳動軸,直接帶動4根主軸,分成兩排交錯(cuò),共帶動8根主軸的話,那么我想要的傳動比1/3就沒法實(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)置一傳動軸同時(shí)帶動8根主軸,但是考慮到要求傳動比控制在11/1.5,所以在中心軸與主軸之間在設(shè)置一圈4根傳動軸,以達(dá)到比較理想的傳動比。根據(jù)所選擇的動力箱的規(guī)格,其輸出轉(zhuǎn)速為720r/min,和主軸所需要的轉(zhuǎn)速240r/min,得出總的傳動比為1:3。共有8根主軸,為了減少傳動軸使整個(gè)多軸箱內(nèi)結(jié)構(gòu)比較緊湊,用一根傳動軸帶動兩根主軸,中間傳動環(huán)節(jié)共設(shè)置4根傳動軸,傳動軸1帶動主軸1、2;傳動軸2帶動主軸3、4;傳動軸3帶動主軸5、6;傳動軸4帶動主軸7、8。再把傳動軸1、2、3、4連到傳動軸9上,成同心均布,傳動軸0由驅(qū)動軸帶動。(2)根據(jù)原始依據(jù)圖,算出驅(qū)動軸,主軸坐標(biāo),如表: 主軸坐標(biāo)和驅(qū)動軸坐標(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8 X0.000256.000256.000362.230402.500362.230265.000167.770127.500167.770 Y0.000129.500415.000374.630277.500180.270140.000180.270277.500374.6304.1.5 確定傳動軸位置及齒輪數(shù)1確定傳動軸9上的齒輪驅(qū)動軸0的位置已固定了,總的傳動比為1/3,考慮到本多軸箱的特殊性,主軸和傳動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軸帶動,也不能用主軸來帶動,所以只能在外圍另外設(shè)置傳動軸來帶動。但是還要考慮到不能和其他軸產(chǎn)生在箱體上的干涉,所以要求第一級傳動的齒輪不能太小,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)動軸的轉(zhuǎn)速為720r/min,通過適當(dāng)?shù)膫鲃颖瓤梢赃_(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,所以預(yù)定的設(shè)計(jì)是在其中心設(shè)一根傳動軸,再用這根傳動軸來帶動4根傳動軸,這4根傳動軸每一根都帶動兩根主軸。為使主軸齒輪不至于過大,往往最后一級采用升速傳動,固在這個(gè)多軸箱內(nèi)采用的傳動是先降速再升速。總的傳動比為1/3,為了使箱內(nèi)的傳動比簡單一些,在第一級傳動上面可以采用傳動比大一些,后蓋內(nèi)允許采用傳動比1/31/3.5。初定一級上大齒輪的齒數(shù)為52,已知驅(qū)動軸齒輪齒輪為22,模數(shù)為4,分度圓直徑為88mm。傳動比,則余下的傳動比為。其他的齒輪采用的模數(shù)為3,初定傳動軸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傳動中把取下的傳動比都消化掉,按這樣計(jì)算的話,,選齒數(shù)為29,則Z1的分度圓直徑為87mm,確切的傳動比為,可以滿足傳動比的要求了,那么最后一級傳動比可以設(shè)定為1:1。從圖中測得傳動軸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,可以在傳動軸9的大齒輪上帶動一根傳動軸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題了。首先要合理安排傳動軸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)動軸齒輪88422固定傳動軸9大齒輪208452與驅(qū)動軸齒輪配合在其中心線上傳動軸9小齒輪69323傳動軸1-4齒輪187329均布在以傳動軸9為中心的直徑156mm的圓上傳動軸1-4齒輪275325主軸1-8齒輪69323均布在以傳動軸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 主軸和傳動軸裝配表:主軸和傳動軸裝配表軸號軸徑軸的型號 齒輪(Mzd-1T0741-42)外購件 滾動軸承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 套(標(biāo)記見注1)標(biāo)準(zhǔn)件12345GB1096-79 鍵GB821-83螺母GB858-88 墊圈1302930183026B820M281.5282302930183026B820M281.5283302930183026B820M281.5284302930183026B820M281.5285302930183026B820 M281.5286302930183026B820M281.5287302930183026B820M281.5288302930183026B820M281.52893024.53024.53026302B820(2)2-M281.52-28103024.53024.53026302B820(2)2-M281.52-28113024.53024.53026302B820(2)2-M281.52-28123024.53024.53026302B820(2)2-M281.52-28133521.53521.535263516352B1020(2)B10282-M331.52-33143024.53024.530263016302B1020B10282-M281.52-2815B620 注:1.套的標(biāo)記分別為:30-1T0721-51;35-1T0721-51;30-1T0721-67; 35-1T0721-67 2.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630500mm。小多軸箱原始依據(jù)圖:軸號主軸外伸尺寸(mm)切削用量D/dL工序內(nèi)容n(r/min)v(m/min)f(mm/r)1-1422/18 85鉆10.1、擴(kuò)12.0 480 15 0.18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,齒輪的確定及動力計(jì)算1主軸型式和直徑,齒輪模數(shù)的確定以驅(qū)動軸齒輪估算: 式中 P 齒輪所傳遞的功率,單位為kW; z 一對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 傳動件設(shè)計(jì)對多軸箱傳動系統(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軸帶動多根主軸,并將齒輪布置在同一排上
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汽車減速器殼加工工藝及專用機(jī)床設(shè)計(jì)【鉆8φ20H7孔及鉆14-φ12H7孔】【說明書+CAD+3D】
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