4缸發(fā)動機油底殼組合鉆床Ⅰ主軸箱設計【說明書+CAD】

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Combination machine tools is mainly by the size of the processing components to ensure the precision and location accuracy, high speed and high efficient to the finish of machining. In the design of the combination machine tools, spindle box processing technology is the key. Draw spindle box design original moved to figure, draws up the spindle box transmission line, application optimization methods decorate gear, sure drive parameters and draw the spindle box, box added processing chart assembly drawings, and axle, gears and parts of intensity. Combination machine tools spindle box foundation link is drawing spindle box tree structures, spindle box tree structures is actually lessons from the general machine main transmission system used in the design of the speed diagram, the structure of the evolution. Due to the spindle box transmission system is a former move a drive more follower, no speed changing institutions, and transmission line number but many article, appear many branches. From graphics, it is equivalent to the roots of the drive shaft, the spindle and oil pump shaft are at the end of a thing, which is equivalent to the various peripheral branches, so the image of the named "tree structures". Key words: transfer and unit machine , Headstock , a three charts card Trees 目錄 1.緒 論 1 1.1課題背景及目的 1 1.2 國內(nèi)外研究狀況 2 1.3論文構(gòu)成及研究內(nèi)容 3 2.加工工藝分析 4 3.多軸箱的基本結(jié)構(gòu)及表達方法 6 3.1 多軸箱的組成 6 3.2 多軸箱總圖繪制方法特點 6 3.3 多軸箱通用零件 7 4.多軸箱的設計 8 4.1 繪制多軸箱設計原始依據(jù)圖 8 4.2 主軸、齒輪的確定及動力計算 10 4.2.1 主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 10 4.2.2 多軸箱所需動力的計算 10 4.3 多軸箱傳動設計 11 4.3.1 擬定傳動路線 11 4.3.2 確定驅(qū)動軸、主軸坐標尺寸 12 4.3.3 確定傳動軸位置及齒輪齒數(shù) 12 4.4 繪制多軸箱總圖及零件圖 17 4.4.1 多軸箱零件設計 17 4.4.2 多軸箱總圖設計 17 5. 組合機床多箱CAD系統(tǒng) 20 結(jié)論 21 致 謝 22 參考文獻 23 1.緒 論 1.1課題背景及目的 組合機床（圖1.1）組合機床是以通用部件為基礎，配以按工件特定形狀和加工工藝設計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機床。 圖1.1 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。因此，組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。 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。 組合機床具有如下的特點： (1)主要用于棱體其零件和雜件的孔面加工。 (2)生產(chǎn)率高。因為工序集中，可多面、多工位、多軸、多刀同時自動加工。 (3)加工精度穩(wěn)定。因為工序固定，可選用成孰的通用部件、精密夾具和自動工作循環(huán)來保證加工精度的一至性。 (4)研制周期短，便于設計、制造和使用維護，成本低。因為通用化、系列化、標準化程度高，通用零部件占70％～90%，通用件可組織批量生產(chǎn)進行預制或外購。 (5)自動化程度高，勞動強度低。 (6)配置靈活。因結(jié)構(gòu)是橫塊化、組合化。可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量專用部件靈活組成各種類型的組合機床及自動線；機床易于改裝：產(chǎn)品或工藝變化時，通用部件一般還可以重復利用。 1.2 國內(nèi)外研究狀況 專用機床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機床中某些部件因重復使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機床。 最早的組合機床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。初期，各機床制造廠都有各自的通用部件標準。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床制造廠協(xié)商，確定了組合機床通用部件標準化的原則，即嚴格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。 二十世紀70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補償技術的發(fā)展，組合機床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達2.5～0.63微米；鏜孔精度可達IT7～6級，孔距精度可達0.03～0.02微米。 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。因此，組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。 通用部件按功能可分為動力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類。動力部件是為組合機床提供主運動和進給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。 支承部件是用以安裝動力滑臺、帶有進給機構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。 輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺、分度鼓輪和往復移動工作臺等。 控制部件是用以控制機床的自動工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺等。輔助部件有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。 為了使組合機床能在中小批量生產(chǎn)中得到應用，往往需要應用成組技術，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺組合機床上加工，以提高機床的利用率。這類機床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機床和轉(zhuǎn)塔式組合機床。 組合機床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機和滾珠絲杠等傳動，以簡化結(jié)構(gòu)、縮短生產(chǎn)節(jié)拍；采用數(shù)字控制系統(tǒng)和主軸箱、夾具自動更換系統(tǒng)，以提高工藝可調(diào)性；以及納入柔性制造系統(tǒng)等。 1.3論文構(gòu)成及研究內(nèi)容 目前，組合機床主要用于平面加工和孔加工兩類工序。其中孔加工包括鉆、擴、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻螺紋等。隨著綜合自動化的發(fā)展，其工藝范圍正在擴大到車外圓、行星銑削、拉削等工序。此外還可以完成焊接、熱處理、自動裝配和檢索、清洗等非切削工作。組合機床在汽車、拖拉機、柴油機、電機、儀器儀表、軍工等行業(yè)大批大量生產(chǎn)中以獲得廣泛的應用；在一些中小批量生產(chǎn)的企業(yè)，如機床、機車、工程機械等制造業(yè)中也已推廣應用。組合機床最適宜于加工各種大中型箱體類零件，如汽缸蓋、汽缸體、變速箱體、電機座等。我國組合機床技術的發(fā)展起步比較晚，但通過不斷引進大量先進的技術和設備，經(jīng)過科技人員的積極消化和吸收，與時俱進，努力奮斗，使我國的組合機床技術有了迅速發(fā)展。 本次畢業(yè)設計題目為4缸發(fā)動機油底殼組合鉆床Ⅰ主軸箱設計，主要有以下幾部分組成：緒論、總體結(jié)構(gòu)設計、多軸箱設計。另外論文還包括總體結(jié)構(gòu)圖和主要零件的結(jié)構(gòu)圖。 本次設計研究的主要是4缸發(fā)動機油底殼組合鉆床Ⅰ主軸箱設計，本次設計重點放在多軸箱的結(jié)構(gòu)設計上，同時介紹齒輪位置的設計和齒輪軸以及其它部件的選用。 2.加工工藝分析 加工對象：4缸發(fā)動機油底殼 材料牌號：HT250 材料硬度：HB190-240 加工內(nèi)容：在4缸發(fā)動機油底殼鉆11個孔 生產(chǎn)批量：50萬臺/年 工藝方案的擬定是組合機床設計的關鍵一步。因為工藝方案在很大程度上決定了組合機床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，應根據(jù)工件的加工要求和特點，按一定的原則、結(jié)合機床常用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經(jīng)過技術經(jīng)濟分析后擬定出先進、合理、經(jīng)濟、可靠的工藝方案。 本工序中兩個工藝定位銷孔作為基準，同時加工： (1)在4缸發(fā)動機油底殼上鉆11個孔（圖2.1），Ф11mm 圖2.1 本工序中滿足工藝方案基本原則：粗精加工分開原則；工序集中原則（適當考慮相同類型工序的集中；有相對位置精度要求的工序應集中加工）。滿足在制定加工一個工件的幾臺成套機床或流水線的工藝方案時，應盡可能使精加工集中在所有粗加工之后，以減少內(nèi)應力變形影響，有利于保證加工精度。 3.多軸箱的基本結(jié)構(gòu)及表達方法 多軸箱是組合機床的重要專用部件。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計的傳遞各主軸的動力部件。其動力來自通用的動力箱，與動力箱一起安裝于進給滑臺，可完成鉆、擴、鉸、鏜孔等加工工序。 多軸箱一般具有多根軸同時對一列孔系進行加工。但也有單軸的，用于鏜孔居多。 多軸箱按結(jié)構(gòu)特點分為通用（即標準）多軸箱和專用多軸箱兩大類。前者結(jié)構(gòu)典型，能利用通用的箱體和傳動件；后者機構(gòu)特殊，往往需要加強主軸系統(tǒng)剛性，而使主軸及某些傳動件必須專門設計，故專用多軸箱通常指“剛性主軸箱”，即采用不需刀具導向裝置的剛性主軸和用精密滑臺導軌來保證加工孔的位置精度。通用多軸箱則采用標準主軸，借助導向套引導刀具的設計方法基本相同。處于本設計的考慮，下面僅介紹大型通用多軸箱的設計。 3.1 多軸箱的組成 大型通用多軸箱由箱體、主軸、傳動軸、齒輪和附加機構(gòu)等組成，其基本結(jié)構(gòu)包括：箱體、前蓋、后蓋、上蓋、側(cè)蓋等箱體類零件；主軸、傳動軸、手柄軸、傳動齒輪、動力箱或電動機齒輪13等傳動類零件；葉片泵、分油器、注油標、排油塞、油盤（立式多軸箱不用）和防油套等潤滑及防油元件。 在多軸箱箱體內(nèi)腔，可安排兩排32mm寬的齒輪或三排24mm寬的齒輪；箱體后壁與后蓋之間可安排一排或兩排24mm寬的齒輪。 3.2 多軸箱總圖繪制方法特點 (1)主視圖 用點劃線表示齒輪節(jié)圓，標注齒輪齒數(shù)和模數(shù)，兩嚙合齒輪相切處標注羅馬字母，表示齒輪所在排數(shù)。標注個軸軸號及主軸和驅(qū)動軸、液壓泵軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 (2)展開圖 每根軸、軸承、齒輪等組件只畫軸線上邊或下邊（左邊或右邊）一半，對于結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的軸組件只畫一根，但必須在軸端注明相應的軸號；齒輪可不按比例繪制，在圖形一側(cè)用數(shù)碼箭頭標明齒輪所在排數(shù)。 3.3 多軸箱通用零件 多軸箱通用零件包括：通用箱體類零件、通用主軸、通用傳動軸、通用齒輪和套。為節(jié)約時間，把握設計重點，其詳細不在此列說。 4.多軸箱的設計 目前多軸設計有一般設計法和電子計算機輔助設計法兩種。計算機設計多軸箱，由人工輸入原始數(shù)據(jù)，按事先編制的程序，通過人機交互方式，可迅速、準確的設計傳動系統(tǒng)，繪制多軸箱總圖、零件圖和箱體補充加工圖，打印出軸孔坐標及組件明細表。一般設計發(fā)的順序是：繪制多軸箱設計原始依據(jù)圖；確定主軸結(jié)構(gòu)、軸頸及齒輪擬定傳動系統(tǒng)；計算主軸、傳動軸坐標（也可用計算機計算和驗算箱體軸孔的坐標尺寸）、繪制坐標檢查圖；繪制多軸箱總圖，零件圖及編制組件明細表。具體內(nèi)容和方法簡述如下。 4.1 繪制多軸箱設計原始依據(jù)圖 多軸箱設計原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。其主要內(nèi)容及注意事項如下： (1)根據(jù)機床聯(lián)系尺寸圖，繪制對軸箱外形圖，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)聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖，標注所有主軸位置尺寸及工件與主軸、主軸與驅(qū)動軸的相關位置尺寸。在繪制主軸位置時，要特別注意：主軸和被加工零件在機床上是面對面安放的，因此，多軸箱主視圖上的水平方向尺寸與零件工序圖上的水平方向尺寸正好相反。其次，多軸箱上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統(tǒng)一基準，并標出其相對位置關系尺寸，然后根據(jù)零件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)速及轉(zhuǎn)向主軸逆時針轉(zhuǎn)向（面對主軸看）可不標，只注順時針轉(zhuǎn)向。 (4)標明動力部件型號及其性能參數(shù)等。 圖4.1所示為4缸發(fā)動機油底殼組合鉆床Ⅰ主軸箱設計原始依據(jù)圖。 注：1. 被加工零件編號及名稱：4缸發(fā)動機油底殼。材料及硬度：HT250，190～240HBS。 2. 主軸外尺寸及切削用量（表4.1）。 3. 動力部件1TD32Ⅰ，電動機功率2.2KW，電動機轉(zhuǎn)速1430r/min。 表4.1主軸外尺寸及切削用量 軸號 主軸外伸尺寸（mm） 切削用量 D/d L 工序內(nèi)容 n(r/min) v(m/min) f(mm/min) 5、6 7、8 32/20 115 鉆4-Ф11mm通孔 354 11.48 50 17、18、19 32/20 115 鉆3-Ф11mm通孔 406 11.48 50 20、21、21、23 32/20 115 鉆4-Ф11mm通孔 388 11.48 50 4.2 主軸、齒輪的確定及動力計算 4.2.1 主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 (1)主軸形式的確定 主軸的型式和直徑，主要取決于工藝方法、刀具主軸連接結(jié)構(gòu)、刀具的進給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。如鉆孔時常采用滾珠軸承主軸；擴、鏜、鉸孔等工序常采用滾錐主軸；主軸間距較小時常選用滾針軸承主軸。 主軸直徑按加工示意圖所示主軸類型及外伸尺寸可初步確定。傳動軸的直徑也可參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動系統(tǒng)設計完后再檢驗某些關系軸頸。 主軸上選用深溝球軸承外加推力球軸承，配合使用，用來承受軸向力。軸15和16可以使用圓錐滾子軸承，他承載的能力大，可以承受軸向力。 (2)主軸直徑的確定 主軸按其加工示意圖所示主軸類型及外伸尺寸初步確定為20mm。 (3)齒輪模數(shù)的確定 齒輪模數(shù)m（單位為mm）一般用類比法確定，也可按公式估算。本次設計多采用類比法。同時為了便于生產(chǎn)，同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格一般不多余兩種。現(xiàn)本設計中采用的模數(shù)為2、3mm。 4.2.2 多軸箱所需動力的計算 多軸箱的動力計算包括多軸箱所需要的功率和進給力兩項。 傳動系統(tǒng)確定后，多軸箱所需功率P按下列公式計算： P = P + P + P= P + P + P 式中P——切削功率，單位KW； P——空轉(zhuǎn)功率，單位KW； P——與負荷成正比的功率損失，單位KW。 每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計算或查表獲得；每個軸上的空轉(zhuǎn)功率按［1］中的表4－6確定；每個軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的1%。 （1）切削功率的計算 主軸加工的工序內(nèi)容和切削用量一樣，主軸的切削功率一樣。主軸的切削轉(zhuǎn)矩T=10D1.9fHB。 進給量f＝50mm/min＝(50÷430)mm/r = 0.116mm/r 布氏硬度HB＝HB－（HB－HB）＝240－（240－190）＝223.33 切削轉(zhuǎn)矩T=10D1.9fHB ＝10×111.9×0.116×223.33 ＝26×11×0.229×25.667=4476.87N.mm 主軸的切削功率P＝＝＝0.1528KW 切削功率P＝P＝11×P ＝1.6808KW (2)空轉(zhuǎn)功率的計算 主軸3、4、5、6、11、12、14、9、8、10、13、17的空轉(zhuǎn)功率按［1］中的表4－6得：P＝0.03KW。 P=P＝11×P ＝11×0.03 ＝0.33KW (3)損失功率的計算 總的功率損失P＝P＝0.0168KW 多軸箱所需功率P＝P + P + P＝1.6808+0.33+0.0168＝2.0276KW 4.3 多軸箱傳動設計 4.3.1 擬定傳動路線 把主軸5、6視為一組直線分布主軸，在兩主軸中心連線的垂直平分線上設中心傳動軸3；把主軸7、8視為一組直線分布主軸，在兩主軸中心連線的垂直平分線上設中心傳動軸4；在軸3、4中心線上設中心傳動軸2；通過1軸和0軸鏈接；把主軸18、19視為一組直線分布主軸，在兩主軸中心連線的垂直平分線上設中心傳動軸15；把主軸21、22視為一組直線分布主軸，在兩主軸中心連線的垂直平分線上設中心傳動軸13；在17主軸外設置一傳動軸16，軸心和軸心15的同一水平線；在23主軸外設置一傳動軸12，軸心和軸心13的同一水平線；在20主軸外設置一傳動軸14，軸心在同一水平線；把傳動軸12、13、14視為一組同心圓主軸，在其圓心（即三主軸軸必組成的三角形外接圓圓心）處設中心傳動軸10；把傳動軸15、16視為一組直線分布主軸，在兩傳動軸中心連線的垂直平分線上設中心傳動軸11；把傳動軸10、11視為一組直線分布傳動軸，在兩傳動軸中心連線的垂直平分線上設中心傳動軸9；通過9軸和0軸鏈接，以此達到傳動的目的。 4.3.2 確定驅(qū)動軸、主軸坐標尺寸 根據(jù)原始依據(jù)圖4.1，算出驅(qū)動軸、主軸坐標尺寸，如表4.2所示。 表4.2 驅(qū)動軸、主軸坐標值 坐標 銷0 驅(qū)動軸0 主軸8 主軸7 主軸17 主軸18 主軸19 X 0.000 332.500 552.000 425.000 298.000 171.000 60.000 Y 0.000 199.300 65.000 65.000 65.000 65.000 105.000 坐標 主軸20 主軸21 主軸22 主軸23 主軸5 主軸6 主軸12 X 60.000 60.000 171.000 298.000 425.000 552.000 Y 225.000 345.000 385.000 385.0000 385.000 385.000 4.3.3 確定傳動軸位置及齒輪齒數(shù) (1)確定傳動軸3的位置及各齒輪的齒數(shù) 把主軸5、6視為一組直線分布主軸，在兩主軸中心連線的垂直平分線上設中心傳動軸3，可通過作圖初定。為保證齒輪齒根強度，應使齒根到孔壁或鍵槽的壁厚α≥2m(m為齒輪模數(shù))。若取m＝3，＝＝30，則從圖中量得中心距＝90mm，并按［1］中公式(4-3)、式(4－5)、式(4－6)求得齒數(shù)以及轉(zhuǎn)速。即： ＝－＝－30＝30 （設在第Ⅱ排） ＝n＝(354×)r/min＝354r/min ＝30 （設在第Ⅱ排） 根據(jù) 、 和n5 、n6 得=354r/min (2) 確定傳動軸4的位置及各齒輪的齒數(shù) 把主軸7、8視為一組直線分布主軸，在兩主軸中心連線的垂直平分線上設中心傳動軸3，可通過作圖初定。若取m＝3，＝＝30，則從圖中量得中心距＝90mm，并按［1］中公式(4-3)、式(4－5)、式(4－6)求得齒數(shù)以及轉(zhuǎn)速。即： ＝－＝－30＝30 （設在第Ⅱ排） ＝＝(354×)r/min＝354r/min ＝30 （設在第Ⅱ排） (3) 確定傳動軸15的位置及各齒輪的齒數(shù) 把主軸18、19視為一組直線分布主軸，在兩主軸中心連線的垂直平分線上設中心傳動軸15，可通過作圖初定。若取m＝3，＝＝30，則從圖中量得中心距＝75mm，并按［1］中公式(4-3)、式(4－5)、式(4－6)求得齒數(shù)以及轉(zhuǎn)速。即： ＝－＝－30＝20 （設在第Ⅰ排） ＝＝(406×)r/min＝610r/min ＝30 （設在第Ⅰ排） （4) 確定傳動軸13的位置及各齒輪的齒數(shù) 把主軸21、22視為一組直線分布主軸，在兩主軸中心連線的垂直平分線上設中心傳動軸13，可通過作圖初定。若取m＝3，＝＝30，則從圖中量得中心距＝75mm，并按［1］中公式(4-3)、式(4－5)、式(4－6)求得齒數(shù)以及轉(zhuǎn)速。即： ＝－＝－30＝20 （設在第Ⅱ排） ＝＝(388×)r/min＝583r/min ＝30 （設在第Ⅱ排） （5）確定傳動軸14的位置及各齒輪的齒數(shù) 主軸20在中心線上，把傳動軸14設置在和主軸20統(tǒng)一中心線上，可通過作圖初定。若取m＝3，＝30，則從圖中量得中心距＝75mm，并按［1］中公式(4-3)、式(4－5)、式(4－6)求得齒數(shù)以及轉(zhuǎn)速。即： ＝－＝－30＝20 （設在第Ⅱ排） ＝＝(388×)r/min＝583r/min （6）確定傳動軸12的位置及各齒輪的齒數(shù) 12傳動軸設置在和13統(tǒng)一水平線上，可通過作圖初定。若取m＝3，＝30，則從圖中量得中心距＝75mm，并按［1］中公式(4-3)、式(4－5)、式(4－6)求得齒數(shù)以及轉(zhuǎn)速。即： ＝－＝－30＝20 （設在第Ⅱ排） ＝＝(388×)r/min＝583r/min （7）確定傳動軸16的位置及各齒輪的齒數(shù) 16傳動軸設置在和15統(tǒng)一水平線上，可通過作圖初定。若取m＝3，＝30，則從圖中量得中心距＝75mm，并按［1］中公式(4-3)、式(4－5)、式(4－6)求得齒數(shù)以及轉(zhuǎn)速。即： ＝－＝－30＝20 （設在第Ⅰ排） ＝＝(406×)r/min＝610r/min （8）確定傳動軸11的位置及各齒輪的齒數(shù) 把軸15、16視為一組直線分布傳動軸，在兩傳動軸中心連線的垂直平分線上設中心傳動軸11，可通過作圖初定。若取m＝2，在Ⅱ排＝＝42，則從圖中量得中心距＝77mm，并按［1］中公式(4-3)、式(4－5)、式(4－6)求得齒數(shù)以及轉(zhuǎn)速。即： ＝－＝－42＝35 （設在第Ⅱ排） ＝＝(610×)r/min＝732r/min ＝42 （設在第Ⅱ排） （9）確定傳動軸10的位置及齒輪的齒數(shù) 把軸12、13、14到軸10的距離相同，可通過作圖初定。若取m＝3，在Ⅱ排＝＝=28，則從圖中量得中心距＝78mm并按［1］中公式(4-3)、式(4－5)、式(4－6)求得齒數(shù)以及轉(zhuǎn)速。即： ＝－＝－28＝24 （設在第Ⅰ排） ＝＝(583×)r/min＝680r/min ＝＝＝28 （設在第Ⅰ排） (10)確定傳動軸9的位置及各齒輪的齒數(shù) 把傳動軸10、11視為一組直線分布傳動軸，傳動軸9在中心線上，可通過作圖初定。若取m＝3，＝24，則從圖中量得中心距＝78mm，＝79mm并按［1］中公式(4-3)、式(4－5)、式(4－6)求得齒數(shù)以及轉(zhuǎn)速。即： ＝－＝－28＝24 （設在第Ⅰ排） ＝＝(680×)r/min＝583r/min 若取m=2, ＝79mm得 ＝－＝－35＝44 （設在第Ⅱ排） (11)確定傳動軸2的位置及各齒輪的齒數(shù) 把傳動軸3、4視為一組直線分布傳動軸，傳動軸2在中心線上，可通過作圖初定。若取m＝3，在第Ⅰ排＝＝40，則從圖中量得中心距＝97.5mm，并按［1］中公式(4-3)、式(4－5)、式(4－6)求得齒數(shù)以及轉(zhuǎn)速。即： ＝－＝－40＝25 （設在第Ⅰ排） ＝＝(354×)r/min＝566r/min ＝40 （設在第Ⅰ排） （12）確定傳動軸1的位置及齒輪齒數(shù) 軸1和軸2在同一水平線上，求得的齒數(shù)及轉(zhuǎn)速。即： ＝－＝－25＝27 （設在第Ⅰ排） ＝＝(566×)r/min＝524r/min (13)確定驅(qū)動軸0的位置及其與軸1和軸9間的齒輪副齒數(shù) 在1軸第三排驅(qū)動軸0在箱體的中心線上，9軸和1軸的軸心在中心線上，取齒輪0的模數(shù)m＝3以及轉(zhuǎn)速為=715 r/min，按公式得： = 22 將傳動設計的全部齒輪齒數(shù)、模數(shù)及所在排數(shù)，按規(guī)定格式標在傳動系統(tǒng)圖（圖001）中。最后計算各主軸的實際轉(zhuǎn)速如表4.3所示（與原始依據(jù)圖的要求基本一至，轉(zhuǎn)速相對損失在5％以內(nèi)）；潤滑泵轉(zhuǎn)速也符合要求。 主軸實際轉(zhuǎn)速 主軸5 主軸6 主軸7 主軸8 主軸17 主軸18 r/min 354 354 354 354 406 406 主軸實際轉(zhuǎn)速 主軸19 主軸20 主軸21 主軸22 主軸23 r/min 406 388 388 388 388 4.4 繪制多軸箱總圖及零件圖 4.4.1 多軸箱零件設計 多軸箱總圖設計中，大多數(shù)零件是選用通用件、標準件和外購件；對于變位齒輪、專用軸等零件，則設計零件圖。 4.4.2 多軸箱總圖設計 通用多軸箱總圖設計包括繪制主視圖、展開圖，繪制裝配表，制定技術條件等四部分。 (1)主視圖 主要表明多軸箱主軸位置及齒輪傳動系統(tǒng)，齒輪齒數(shù)、模數(shù)及所在排數(shù)，潤滑系統(tǒng)等。因此，繪制主視圖就是在設計的傳動系統(tǒng)圖上標出各軸編號，畫出潤滑系統(tǒng)，標注主軸、油泵軸、驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速、油泵軸轉(zhuǎn)向、驅(qū)動軸轉(zhuǎn)向及坐標尺寸、最低主軸高度尺寸及箱體輪廓尺寸等。并標注部分件號。 (2)展開圖 其特點是軸的結(jié)構(gòu)圖形多。各主軸、傳動軸、驅(qū)動軸及軸上的零件大多是通用化的，且是有規(guī)則排列的。一般采用簡化的展開圖并以裝配表相互配合，表明多軸箱各軸組件的裝配結(jié)構(gòu)。繪制具體要求如下： 1)展開圖主要表示各軸及軸上零件的裝配關系。 2)對結(jié)構(gòu)相同的同類型主軸、傳動軸可只畫一根，在軸端注明相同軸的軸號即可。 3)展開圖上應完整標注多軸箱的三大箱體厚度尺寸及箱壁和內(nèi)腔有關聯(lián)洗尺寸、主軸外伸長度等。 (3)多軸箱技術條件 多軸箱總圖上應注明多軸箱箱部裝要求。即： 1)多軸箱制造和驗收技術條件：多軸箱按ZBJ58011-89《組合機床多軸箱制造技術條件》進行制造，按ZBJ58011-89《組合機床多軸箱驗收技術條件》進行驗收。 2)主軸精度：按JB3043-82《組合機床多軸箱精度》標注進行驗收。 (4)主軸和傳動軸裝配表（表4.3） 把多軸箱中每根軸（主軸、傳動軸、油泵軸）上齒輪套等基本零件的型號規(guī)格、尺寸參數(shù)和數(shù)量及標準件、外購件等，按軸號配套，用裝配表表示。這樣使圖表對照清晰易看，節(jié)省設計時間，方便裝配。 圖4.3 5. 組合機床多箱CAD系統(tǒng) 運行環(huán)境：組合機床多軸箱CAD系統(tǒng)是在windows95/98/2000/NT 4、0環(huán)境下開發(fā)的刀具CAD軟件。該軟件以世界上最流行的微機CAD系統(tǒng)AutoCAD R14/2000為基礎，以多軸箱設計指導資料1T07和T07為技術基礎，結(jié)合我國組合機床多軸箱設計特點而開發(fā)的，為工程設計人員設計多軸箱提供極為方便、高效的軟件工具。 軟件基礎設計：本軟件綜合利用Windows環(huán)境的動態(tài)數(shù)據(jù)交換技術（DDE）、目標連接與嵌入技術（OLD）、數(shù)據(jù)庫操作技術（ODBC、DAO、ADO）、圖形軟件二次開發(fā)技術（ARX），用Visual C++語言開發(fā)的數(shù)據(jù)庫技術與參數(shù)化設計相結(jié)合的組合機床多軸箱CAD系統(tǒng) 軟件內(nèi)容：該系統(tǒng)可用于鉆、擴、鉸、鏜、攻絲以及鉆攻復合的組合機床多軸箱的設計。交互選擇傳動模型進行齒輪排布，傳動軸坐標計算，各種幾何干涉校核；傳動部件的強度校核；自動生成多軸箱裝備總圖，箱體補充加工圖，前、后、側(cè)蓋補充加工圖，專用零件圖；整理打印多軸箱零部件明細表。 軟件應用情況：本軟件已在山東華源萊動內(nèi)燃機有限公司、上海市柴油機股份公司、江蘇恒力組合機床股份有限公司、無錫柴油機廠、無錫威孚集團、常州柴油機股份公司、揚州動力機械廠、湖北光華組合機床股份有限公司、保定第二機床、大連專用機床廠等企業(yè)應用，取得了顯著地社會效益和經(jīng)濟效益。 結(jié)論 科學技術是第一生產(chǎn)力。放眼古今中外，人類社會的每一項進步，都伴隨著科學技術的進步。尤其是現(xiàn)代科技的突飛猛進，為社會生產(chǎn)力發(fā)展和人類的文明開辟了更為廣闊的空間，有力地推動了經(jīng)濟和社會的發(fā)展。市場對產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率要求越來越高，而加工工藝過程的自動化是重要措施之一。 組合機床的設計讓讓我想到大二設計的二級減速箱的設計，都設計到了齒輪的擺放，潤滑等相同的問題。不同的是這次設計的潤滑是由供油系統(tǒng)賴提供潤滑。齒輪的定位是由定位套筒定位和軸端的擋圈定位。軸承的選用是以往設計中沒設計到的，選用了深溝球軸承和推力球軸承的配合使用，因為鉆孔需要的軸向力很到，而深溝球軸承只能承受很小的軸向力，為保證鉆孔時候機床的正常使用，必須配合推力球軸承。 這次的設計主要參考的資料是謝家贏主編的機械設計手冊，還有機械手冊。讓我學會了如何使用手中的參考資料，如何和以往設計中相同之處和不同之處聯(lián)系起來，通過對比讓我受益匪淺。 此次設計繪圖先使用手工繪制草圖，然后使用計算機AutoCAD繪圖，通過這次設計讓我熟練的使用這個軟件。 致 謝 這次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲，請允許我向幫助過我的老師和同學說聲謝謝，尤其感謝我的導師賈百合老師，他的博學多才令人折服，他的關心和支持尤為重要。我在做畢業(yè)設計過程中，遇到了不少困難，當我需要幫助的時候，賈老師每次不管忙或閑，總會抽出時間來找我面談，然后商量解決的方法。在導師一遍一遍不厭其煩的指導下，最終做出了令自己比較滿意的設計。 另外，感謝學校能夠提供這次機會，讓我們單獨完成一個課題，通過這次設計使我明白了很多關于設計方面的思路，也讓我對曾經(jīng)學過的知識，做了一次溫故和檢驗。同時也提高了我們的實踐操作和動手能力，讓我們養(yǎng)成了獨立思考問題解決問題的能力，再次對我的母校表示由衷的感謝。 當然在做設計的過程中，很多老師也功不可沒。因為每個老師都有自己的強項，他們在和自己的學生講些要點的時候，我們都可以去聽，去提問題。提醒我從多面去檢查設計中可能存在的問題。 感謝在整個畢業(yè)設計期間和我一起走過的同學，和曾經(jīng)在各個方面給予我?guī)椭呐笥褌?，感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的老師、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯謝意！ 同時也感謝學院為我提供良好的做畢業(yè)設計的環(huán)境。 還有一些根本不認識但給我們做設計提供了許多方便的人，如機房管理員，為了不耽誤我們做設計，周末也照上班等，細數(shù)、細想真讓人感動。 最后，讓我對上述老師、朋友再次說聲謝謝! 參考文獻 ［1］ 謝家瀛．組合機床設計簡明手冊．北京：機械工業(yè)出版社，1996.8 ［2］ 陳立德．機械制造裝備設計．北京：高等教育出版社，2006.4 ［3］ 鄭修本．機械制造工藝學（第2 版）．北京：機械工業(yè)出版社，1995.5 ［4］ 李奇涵．沖壓成形工藝與模具設計．北京：科學出版社，2007 ［5］ 梁景凱，蓋玉先．機電一體化技術與系統(tǒng)．北京：機械工業(yè)出版社，2006.11 ［6］ 趙萬生．特種加工技術．北京：高等教育出版社，2001.7 ［7］ 張海根．機電傳動控制．北京：機械工業(yè)出版社，2001.12 ［8］ 賈民平，張洪亭，周劍英．測試技術．北京：高等教育出版社，2001.12 ［9］ 董紅玉，徐莉萍．機械控制工程基礎．北京：機械工業(yè)出版社，2006.6 ［10］ 呂廣庶，張遠明．工程材料及成形技術基礎．北京：高等教育出版社，2001.9 [11] 佟璞瑋. 中國組合機床市場.《1999中國機電產(chǎn)品市場展望》 [12] 謝家瀛.組合機床設計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社,2002. 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