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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小多軸箱的設(shè)計(jì)………………………………………………………………28 5 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 5.1 設(shè)計(jì)要求………………………………………………………………………36 5.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案…………………………………………………………36 6 傳動(dòng)件驗(yàn)算 6.1 驗(yàn)算齒輪接觸強(qiáng)度……………………………………………………………38 6.2 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……………………………………………………………………………43 1 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70——90%，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(dòng)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(duì)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(dòng)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(jí)傳動(dòng)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(dòng)刀具對(duì)工件產(chǎn)生切削運(yùn)動(dòng)的部分以及床身、立柱、工作臺(tái)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(dòng)力部分——?jiǎng)恿︻^、動(dòng)力滑臺(tái)和動(dòng)力箱；工件運(yùn)送部件——回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、移動(dòng)工作臺(tái)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(dòng)裝置、電器柜、傳動(dòng)臺(tái)等。 組合機(jī)床對(duì)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(dòng)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(dòng)力部件的主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(dòng)力部件是帶動(dòng)工具實(shí)現(xiàn)切削運(yùn)動(dòng)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)）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(dòng)力部件應(yīng)有較高的空行程速度，一般大于6——8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(duì)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(tái)機(jī)床的70——90%，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70——90%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(duì)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(duì)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(dòng)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1.5——30千瓦的動(dòng)力部件及其配套部件。這類動(dòng)力部件多為箱體移動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式。小型通用部件是指電機(jī)功率在0.1——2.0千瓦的動(dòng)力部件及其配套部件。這類動(dòng)力部件多為套筒移動(dòng)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(dòng)工作臺(tái)式、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式、中央工作臺(tái)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(dòng)線將獲得更加迅速的發(fā)展。其發(fā)展方向?yàn)椋? 1. 提高生產(chǎn)率 目前組合機(jī)床及其自動(dòng)線的生產(chǎn)效率不斷提高，循環(huán)時(shí)間一般是1——2分鐘，有的只用10——30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(dòng)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(dòng)線上又納入了很多精加工工序，為了使自動(dòng)線能穩(wěn)定的保證加工精度，已廣泛采用自動(dòng)測量和刀具自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，作到調(diào)刀不調(diào)車。 4. 提高自動(dòng)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(dòng)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(dòng)化和裝卸自動(dòng)化。 5. 提高組合機(jī)床及其自動(dòng)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(dòng)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(dòng)線外，還創(chuàng)造了自動(dòng)換刀和自動(dòng)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(dòng)更換主箱的組合機(jī)床。用一臺(tái)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(dòng)或液壓動(dòng)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(dòng)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(duì)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(duì)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(duì)象的高效機(jī)床。 組合機(jī)床及其自動(dòng)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(dòng)等，對(duì)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(tái)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(duì)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(dòng)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(tái)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(duì)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(tái)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(duì)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(duì)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 φ10～φ20 鉆孔后擴(kuò)孔 1.5～2.0 粗?jǐn)U后精擴(kuò) 0.5～1.0 φ20～φ50 鉆孔后擴(kuò)孔 2.0～2.5 粗?jǐn)U后精擴(kuò) 1.0～1.5 鉸孔 φ10～φ20 0.10～0.20 φ20～φ30 0.15～0.25 φ30～φ50 0.20～0.30 φ50～φ80 0.25～0.35 φ80～φ100 0.30～0.40 5.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(dòng),影響孔的圓度；在機(jī)床上對(duì)刀不夠方便；加工孔徑小于φ40mm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(dòng)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(dòng)，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1×45°，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(duì)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φ10.1mm、擴(kuò)φ12.0mm 大孔鉆φ17.3mm、擴(kuò)φ19.8mm 2.2.5 零件的工藝方案 1. 粗，精車φ40mm的凸臺(tái)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φ180mm和φ213mm，φ330mm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φ330mm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φ135mm和φ140mm的內(nèi)圓孔面，以φ180mm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φ135和φ136mm的內(nèi)圓孔面，以右φ135mm內(nèi)圓孔面及φ40mm的凸臺(tái)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)φ20mm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)φ20mm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φ135mm和φ136mm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(duì)雙面鉆孔這道工序設(shè)計(jì)一臺(tái)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(duì)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(duì)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(huì)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(dòng)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(dòng)式不太方便，而采用翻轉(zhuǎn)式，使用手動(dòng)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(dòng)力滑臺(tái)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(tái)機(jī)床上或一條自動(dòng) 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(dòng)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(hào)、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(duì)加工部位的位置精度進(jìn)行分析和換算，并把不對(duì)稱公差換算成對(duì)稱公差。 2． 對(duì)工件毛坯應(yīng)有要求，對(duì)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(dòng)力部件、繪制機(jī)床總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對(duì)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(duì)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(dòng)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(hào)相對(duì)應(yīng)的軸號(hào)。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(hào)；對(duì)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(dòng)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(tái)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(duì)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30～50mm，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(dòng)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(hào)等。對(duì)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(dòng)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(hào)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(hào)為1 4．選擇接桿 大主軸接桿： 莫氏2 小主軸接桿： 莫氏1 5．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(dòng)力滑臺(tái)的工進(jìn)速度Vf,及fM=Vf。 7．動(dòng)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(dòng)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(dòng)力部件總行程的確定 動(dòng)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(dòng)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(dòng)力部件需后退的距離。因此，動(dòng)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(dòng)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(duì)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(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)極限位置及各滑臺(tái)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(hào)和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號(hào)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(dòng)力部件 動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱和動(dòng)力滑臺(tái)。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(dòng)組合機(jī)床，液壓滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)多軸箱。 動(dòng)力箱規(guī)格要與滑臺(tái)匹配，其驅(qū)動(dòng)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/η P切削――消耗于個(gè)主軸的切削功率的總和，單位為KW η――多軸箱的傳動(dòng)效率，加工黑色金屬取0.8～0.9,加工有色金屬使取0.7～0.8；主軸數(shù)多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。 這里取η=0.8 (1) 大孔： 選擇動(dòng)力箱： 功率7.5KW 輸出轉(zhuǎn)速為720 (2) 小孔： 選擇動(dòng)力箱： 功率5.5KW 輸出轉(zhuǎn)速為480 2．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(duì)于流水線要考慮車間運(yùn)送工件的滾道高度；對(duì)于自動(dòng)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850～1060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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)力滑臺(tái)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)5—10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(tái)移動(dòng)或轉(zhuǎn)位時(shí)間裝卸工件時(shí)間；即 ，——分別為動(dòng)力部件快行程長度，快退行程長度（mm）； ——?jiǎng)恿Σ考目焖僖苿?dòng)速度（mm/min）； ——工作臺(tái)移動(dòng)或轉(zhuǎn)位時(shí)間（min），一般為0.05——0.13； ——裝卸時(shí)間（min），一般為0.5——1.5 。 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(hào) 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(hào) 序號(hào) 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 0.3 2 工件定位，夾緊 0.05 3 左滑臺(tái)快進(jìn) 200 5000 0.04 4 右滑臺(tái)快進(jìn) 200 5000 0.04 5 左滑臺(tái)工進(jìn) 100 240 0.25 60 1.67 6 右滑臺(tái)工進(jìn) 40 480 0.18 86.4 0.46 7 左死擋鐵停留 0.01 8 右死擋鐵停留 0.01 9 左滑臺(tái)快退 300 5000 0.06 10 右滑臺(tái)快退 240 5000 0.048 11 工件松開 0.05 12 卸下工件 0.3 備注 累計(jì) 1.67 0.81 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630×630mm，小端面多軸箱的規(guī)格為630×500mm。 大多軸箱原始依據(jù)圖： 軸號(hào) 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/r) 1-8 50/36 115 鉆φ17.3、擴(kuò)φ19.8 240 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(dòng)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(dòng)軸齒輪估算： 式中 P —— 齒輪所傳遞的功率，單位為kW； z —— 一對(duì)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(dòng)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(dòng)件設(shè)計(jì) 對(duì)多軸箱傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)軸帶動(dòng)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(dòng)比的方法解決。 2．盡量不用主軸帶動(dòng)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(dòng)比一般要大于1/2（最佳傳動(dòng)比為1— 1/1.5），后蓋內(nèi)齒輪傳動(dòng)比允許取至1/3——1/3.5；盡量避免用升速運(yùn)動(dòng)。 4．驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)軸；非同心圓分布的一些主軸，也宜設(shè)置中間傳動(dòng)軸；然后根據(jù)已經(jīng)選定的各中心傳動(dòng)軸再取同心圓，并用最少的傳動(dòng)軸帶動(dòng)這些傳動(dòng)軸；最后通過合攏傳動(dòng)軸與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸連接起來。 4.1.4 擬訂傳動(dòng)路線 大多軸箱：（如果采用中間設(shè)定一傳動(dòng)軸，直接帶動(dòng)4根主軸，分成兩排交錯(cuò)，共帶動(dòng)8根主軸的話，那么我想要的傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)軸同時(shí)帶動(dòng)8根主軸，但是考慮到要求傳動(dòng)比控制在1—1/1.5，所以在中心軸與主軸之間在設(shè)置一圈4根傳動(dòng)軸，以達(dá)到比較理想的傳動(dòng)比。根據(jù)所選擇的動(dòng)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(dòng)比為1：3。 共有8根主軸，為了減少傳動(dòng)軸使整個(gè)多軸箱內(nèi)結(jié)構(gòu)比較緊湊，用一根傳動(dòng)軸帶動(dòng)兩根主軸，中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)共設(shè)置4根傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸1帶動(dòng)主軸1、2；傳動(dòng)軸2帶動(dòng)主軸3、4；傳動(dòng)軸3帶動(dòng)主軸5、6；傳動(dòng)軸4帶動(dòng)主軸7、8。再把傳動(dòng)軸1、2、3、4連到傳動(dòng)軸9上，成同心均布，傳動(dòng)軸0由驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)。 （2）根據(jù)原始依據(jù)圖，算出驅(qū)動(dòng)軸，主軸坐標(biāo)，如表： 主軸坐標(biāo)和驅(qū)動(dòng)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 X 0.000 256.000 256.000 362.230 402.500 362.230 265.000 167.770 127.500 167.770 Y 0.000 129.500 415.000 374.630 277.500 180.270 140.000 180.270 277.500 374.630 4.1.5 確定傳動(dòng)軸位置及齒輪數(shù) 1．確定傳動(dòng)軸9上的齒輪 驅(qū)動(dòng)軸0的位置已固定了，總的傳動(dòng)比為1/3，考慮到本多軸箱的特殊性，主軸和傳動(dòng)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(dòng)軸帶動(dòng)，也不能用主軸來帶動(dòng)，所以只能在外圍另外設(shè)置傳動(dòng)軸來帶動(dòng)。 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(jí)傳動(dòng)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(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為720r/min，通過適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)比可以達(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(dòng)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(dòng)，所以預(yù)定的設(shè)計(jì)是在其中心設(shè)一根傳動(dòng)軸，再用這根傳動(dòng)軸來帶動(dòng)4根傳動(dòng)軸，這4根傳動(dòng)軸每一根都帶動(dòng)兩根主軸。 為使主軸齒輪不至于過大，往往最后一級(jí)采用升速傳動(dòng)，固在這個(gè)多軸箱內(nèi)采用的傳動(dòng)是先降速再升速?？偟膫鲃?dòng)比為1/3，為了使箱內(nèi)的傳動(dòng)比簡單一些，在第一級(jí)傳動(dòng)上面可以采用傳動(dòng)比大一些，后蓋內(nèi)允許采用傳動(dòng)比1/3—1/3.5。初定一級(jí)上大齒輪的齒數(shù)為52，已知驅(qū)動(dòng)軸齒輪齒輪為22，模數(shù)為4，分度圓直徑為88mm。傳動(dòng)比，則余下的傳動(dòng)比為。其他的齒輪采用的模數(shù)為3，初定傳動(dòng)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(jí)傳動(dòng)中把取下的傳動(dòng)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(dòng)比為，可以滿足傳動(dòng)比的要求了，那么最后一級(jí)傳動(dòng)比可以設(shè)定為1：1。從圖中測得傳動(dòng)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(dòng)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(jí)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(dòng)軸9的大齒輪上帶動(dòng)一根傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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) m z 位置 驅(qū)動(dòng)軸齒輪 88 4 22 固定 傳動(dòng)軸9大齒輪 208 4 52 與驅(qū)動(dòng)軸齒輪配合在其中心線上 傳動(dòng)軸9小齒輪 69 3 23 傳動(dòng)軸1`-4`齒輪1 87 3 29 均布在以傳動(dòng)軸9為中心的直徑156mm的圓上 傳動(dòng)軸1`-4`齒輪2 75 3 25 主軸1-8齒輪 69 3 23 均布在以傳動(dòng)軸9為中心的直徑275mm的圓上 油泵軸齒輪 48 3 16 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(dòng)軸裝配表： 主軸和傳動(dòng)軸裝配表 軸號(hào) 軸徑 軸的型號(hào) 齒輪（Mzd-1T0741-42） 外購件 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 滾動(dòng)軸承 GB/T297-94 1 30 30-T0722-41 32324 8206K、206（2） 2 30 30-T0722-41 32324 8206K、206（2） 3 30 30-T0722-41 32324 8206K、206（2） 4 30 30-T0722-41 32324 8206K、206（2） 5 30 30-T0722-41 32324 8206K、206（2） 6 30 30-T0722-41 32324 8206K、206（2） 7 30 30-T0722-41 32324 8206K、206（2） 8 30 30-T0722-41 32324 8206K、206（2） 9 30 30-T0731-43 32524 32924 7506(2) 10 30 30-T0731-43 32524 32924 7506(2) 11 30 30-T0731-43 32524 32924 7506(2) 12 30 30-T0731-43 32524 32924 7506(2) 13 35 35-T0731-44 32324 32324 7506(2) 14 30 30-T0736-44 32324 21624 44232 7506(2) 15 油泵軸（B-Z1R12-2）及齒輪（31612） 軸號(hào) 套（標(biāo)記①——⑤見注1） 標(biāo)準(zhǔn)件 1 2 3 4 5 GB1096-79 鍵 GB821-83螺母 GB858-88 墊圈 1 3029① 3018① 3026① B820 M281.5 28 2 3029① 3018① 3026① B820 M281.5 28 3 3029① 3018① 3026① B820 M281.5 28 4 3029① 3018① 3026① B820 M281.5 28 5 3029① 3018① 3026① B820 M281.5 28 6 3029① 3018① 3026① B820 M281.5 28 7 3029① 3018① 3026① B820 M281.5 28 8 3029① 3018① 3026① B820 M281.5 28 9 3024.5① 3024.5① 3026① 302③ B820(2) 2-M281.5 2-28 10 3024.5① 3024.5① 3026① 302③ B820(2) 2-M281.5 2-28 11 3024.5① 3024.5① 3026① 302③ B820(2) 2-M281.5 2-28 12 3024.5① 3024.5① 3026① 302③ B820(2) 2-M281.5 2-28 13 3521.5② 3521.5② 3526② 3516② 352④ B1020(2) B1028 2-M331.5 2-33 14 3024.5① 3024.5① 3026① 3016① 302③ B1020 B1028 2-M281.5 2-28 15 B620 注：1.套的標(biāo)記分別為：①—30-1T0721-51；②—35-1T0721-51；③—30-1T0721-67； ④—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630×500mm。 小多軸箱原始依據(jù)圖： 軸號(hào) 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/r) 1-14 22/18 85 鉆φ10.1、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(dòng)力計(jì)算 1．主軸型式和直徑，齒輪模數(shù)的確定 以驅(qū)動(dòng)軸齒輪估算： 式中 P —— 齒輪所傳遞的功率，單位為kW； z —— 一對(duì)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(dòng)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(dòng)件設(shè)計(jì) 對(duì)多軸箱傳動(dòng)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(dòng)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(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸，并將齒輪布置在同一排上