汽車減速器殼加工工藝及專用機(jī)床設(shè)計【鉆8φ20H7孔及鉆14-φ12H7孔】【說明書+CAD+3D】

汽車減速器殼加工工藝及專用機(jī)床設(shè)計【鉆8φ20H7孔及鉆14-φ12H7孔】【說明書+CAD+3D】,鉆8φ20H7孔及鉆14-φ12H7孔,說明書+CAD+3D,汽車減速器殼加工工藝及專用機(jī)床設(shè)計【鉆8φ20H7孔及鉆14-φ12H7孔】【說明書+CAD+3D】,汽車,減速器,加工,工藝,專用,機(jī)床 機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 題 目: 汽車減速器殼加工工藝與專用機(jī)床設(shè)計 學(xué)生姓名： 劉延輝 學(xué) 號： 20041023 專業(yè)班級： 機(jī)自0402 指導(dǎo)教師： 馬玉平 2008年 2 月 25日 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 1．本畢業(yè)設(shè)計課題應(yīng)達(dá)到的目的： 汽車減速器殼是汽車上的的主要零件，屬于大批大量生產(chǎn)。生產(chǎn)中常用組合機(jī)床組成的流水線進(jìn)行組織生產(chǎn)。本設(shè)計涉及到機(jī)制專業(yè)學(xué)生所學(xué)的專業(yè)課，專業(yè)基礎(chǔ)課，能充分得到機(jī)制專業(yè)方面能力的訓(xùn)練。研究組合機(jī)床的總體布局、各部件結(jié)構(gòu)、多軸箱的設(shè)計、夾具的設(shè)計等，按照課題要求合理設(shè)計出專用組合機(jī)床。該課題有利于提高學(xué)生的（1）綜合應(yīng)用能力（2）應(yīng)用參考文獻(xiàn)的能力（3）設(shè)計能力（4）計算能力（5）計算機(jī)應(yīng)用能力（6）分析問題的能力（7）創(chuàng)新能力等 2．本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 1， 根據(jù)給定的零件，利用三維實體造型軟件造型； 2， 編制零件加工工藝； 3， 減速器殼組合機(jī)床鉆孔加工三圖一卡的繪制； 4， 多軸箱裝配圖一張； 5， 夾具裝配圖一張； 6， 主要零件圖； 7， 英文翻譯一份； 8， 畢業(yè)設(shè)計說明書一份。 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 3．對本畢業(yè)設(shè)計課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計、圖表、實物樣品等〕： 1．外文文獻(xiàn)翻譯1份 ，不少于3000漢字 2．實習(xí)報告或方案論證報告1份 3．圖紙量不少于零號圖紙4張 4．完成設(shè)計說明書（含畢業(yè)設(shè)計心得）1份，格式規(guī)范 4．主要參考資料： [1]. 謝家瀛.組合機(jī)床設(shè)計簡明手冊 機(jī)械工業(yè)出版社，1998-10 [2]. 李慶余，張佳主編.機(jī)械制造裝備設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003-8 [3]. 大連組合機(jī)床研究.組合機(jī)床設(shè)計參考圖冊.機(jī)械工業(yè)出版社,1975 [4]. 大連組合機(jī)床研究.組合機(jī)床設(shè)計（機(jī)械部分）.機(jī)械工業(yè)出版社，1975-6 [5]. 吳宗澤,羅圣國.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊.北京：高等教育出版社, 1999 [6]. 唐金松.簡明機(jī)械設(shè)計手冊.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 [7]. （美）HIRAM E·GRANT.夾具—非標(biāo)準(zhǔn)夾緊裝置.機(jī)械工業(yè)出版社,1975 [8]. 沈陽工業(yè)大學(xué),大連鐵道學(xué)院,吉林工學(xué)院.組合機(jī)床設(shè)計.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1985 [9]. 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽工學(xué)院,第一汽車制造廠職工大學(xué).機(jī)械夾具設(shè)計手冊.上海科學(xué)技術(shù)出版社,1990 [10]. 楊黎明,楊志勤.機(jī)械設(shè)計簡明手冊.北京：國防工業(yè)出版社，2008-1 [11]. 許曉旸.專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計.重慶大學(xué)出版社，2003.3 [12]. 周誦.機(jī)械類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書. 華中理工大學(xué)出版社，1975 [13]. 魯屏宇.工程圖學(xué).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001 [14]. 叢鳳延,遲建山.組合機(jī)床設(shè)計.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1993.8 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 5．本畢業(yè)設(shè)計課題工作進(jìn)度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2008年2月 25 日~ 3 月30 日 完成畢業(yè)設(shè)計方案論證報告 2008年2月 25 日~ 3 月30 日 完成外文資料翻譯 2008年4月 1 日~ 5 月 1 日 完成畢業(yè)設(shè)計圖紙 2008年5月 2 日~ 5 月 20 日 設(shè)計說明書編寫 2008年5月21日~ 5 月 31 日 畢業(yè)設(shè)計說明書修改 所在系（教研室）審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 院（部）學(xué)術(shù)委員會意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計方案 論證報告 設(shè)計題目: 汽車減速器殼加工工藝及專用機(jī)床設(shè)計 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 3 月 31 日 2 目 次 1 設(shè)計任務(wù) 1 1.1本畢業(yè)設(shè)計課題應(yīng)達(dá)到的目的 1 1.2本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求 1 2 文獻(xiàn)綜述 1 2.1 組合機(jī)床的組成 1 2.2組合機(jī)床的特點 2 2.3 機(jī)械自動化技術(shù) 3 3 零件工藝分析 5 3.1 工藝方案的擬訂 5 3.2 零件的分析 8 4 方案對比 8 論證結(jié)果 9 參考資料 10 1 設(shè)計任務(wù) 1.1本畢業(yè)設(shè)計課題應(yīng)達(dá)到的目的 汽車減速器殼是汽車上的的主要零件，屬于大批大量生產(chǎn)。生產(chǎn)中常用組合機(jī)床組成的流水線進(jìn)行組織生產(chǎn)。本設(shè)計涉及到機(jī)制專業(yè)學(xué)生所學(xué)的專業(yè)課，專業(yè)基礎(chǔ)課，能充分得到機(jī)制專業(yè)方面能力的訓(xùn)練。研究組合機(jī)床的總體布局、各部件結(jié)構(gòu)、多軸箱的設(shè)計、夾具的設(shè)計等，按照課題要求合理設(shè)計出專用組合機(jī)床。該課題有利于提高學(xué)生的（1）綜合應(yīng)用能力（2）應(yīng)用參考文獻(xiàn)的能力（3）設(shè)計能力（4）計算能力（5）計算機(jī)應(yīng)用能力（6）分析問題的能力（7）創(chuàng)新能力等 1.2本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 1、 根據(jù)給定的零件，利用三維實體造型軟件造型； 2、 編制零件加工工藝； 3、 減速器殼組合機(jī)床鉆孔加工三圖一卡的繪制； 4、 多軸箱裝配圖一張； 5、 夾具裝配圖一張； 6、 主要零件圖； 7、 英文翻譯一份； 8、 畢業(yè)設(shè)計說明書一份。 2 文獻(xiàn)綜述 2.1 組合機(jī)床的組成 組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定外形和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機(jī)床。 組合機(jī)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(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計和制造周期。因此，組合機(jī)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(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。 組合機(jī)床一般用于加工箱體類或非凡外形的零件。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(jìn)給運動，來實現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)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(jī)床采用車削頭夾持工件使之旋轉(zhuǎn)，由刀具作進(jìn)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。 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。 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(jī)床提供主運動和進(jìn)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(jìn)給機(jī)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(fù)移動工作臺等。 控制部件是用以控制機(jī)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(jī)床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺組合機(jī)床上加工，以提高機(jī)床的利用率。這類機(jī)床常見的有兩種，可換主軸箱式組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床。 組合機(jī)床未來的發(fā)展將更多的采用調(diào)速電動機(jī)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。 2.2組合機(jī)床的特點 （1）主要用于箱體類零件和其他不規(guī)則零件的的孔面加工。 （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。因為工序集中，可選用成熟的通用部件，精密夾具和自動工作循環(huán)來保證加工精度的一制性。 （4）研制周期短，便于設(shè)計，制造和使用維護(hù)，成本低。因為通用化，系列化，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，通用零部件占70%——90%，通用件可組織批量生產(chǎn)進(jìn)行預(yù)制或外購。 （5）自動化程度高，勞動強(qiáng)度低。 （6）配置靈活，因為結(jié)構(gòu)模塊化，組合化?？砂垂ぜ蚬ば蛞?，用大量通用部件和少量專用部件靈活組成加工各類零件用的組合機(jī)床及自動線；機(jī)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(fù)使用。 2.3 機(jī)械自動化技術(shù) 動化技術(shù)（機(jī)床）是本世紀(jì)以來發(fā)展極迅速和影響極大的科學(xué)技術(shù)之一?，F(xiàn)代自動化技術(shù)是一種完全新型的生產(chǎn)力，是直接創(chuàng)造社會財富的主要手段之一，對人類的生產(chǎn)活動和物質(zhì)文明起著極大的推動作用。因此，自動化技術(shù)受到世界各國的廣泛重視和越來越多的應(yīng)用。 ??? 機(jī)械自動化（機(jī)床），主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù)，實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn)，實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程，加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)械自動化的技術(shù)水準(zhǔn)，不僅影響整個機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，而且對國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。因此，發(fā)展我國的機(jī)械制造業(yè)自動化技術(shù)，符合我國社會主義的基本原則，符合我國現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展規(guī)律。 ????國內(nèi)外的工業(yè)發(fā)展史告訴我們，實現(xiàn)機(jī)械自動化是一個由低級到高級、由簡單到復(fù)雜、由不完善到完善的發(fā)展過程。當(dāng)機(jī)器的操作采用自動控制器后，生產(chǎn)方式才從機(jī)械化逐步過渡到機(jī)械控制（傳統(tǒng)）自動化、數(shù)字控制自動化、計算機(jī)控制自動化。只有建立了自動化工廠后，生產(chǎn)過程才能全盤自動化，才能使生產(chǎn)率全面提高，達(dá)到自動化的高級理想階段。 ??? 機(jī)械自動化技術(shù)從本世紀(jì)20年代首先在機(jī)械制造冷加工大批量生產(chǎn)過程中開始發(fā)展應(yīng)用，60年代后為適應(yīng)市場的需求和變化，為增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對市場靈活快速反應(yīng)的能力，開始建立可變性自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，即圍繞計算機(jī)技術(shù)的柔性自動化。它是在制造系統(tǒng)不變或變化較小的情況下，機(jī)器設(shè)備或生產(chǎn)管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現(xiàn)預(yù)期的操作或某種過程，并能夠自動地從制造一種零件轉(zhuǎn)換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明，這種定義下的制造系統(tǒng)自動化與當(dāng)代大多數(shù)企業(yè)的實際不相容。當(dāng)代社會還沒有在科學(xué)技術(shù)、物質(zhì)和人員方面準(zhǔn)備好實現(xiàn)這一自動化的條件，硬要這么做只會事倍功半。這種情況對于離散生產(chǎn)方式的機(jī)械制造業(yè)也不例外，難度會更大些。 組合加工機(jī)床 ????80年代國際上出現(xiàn)了開始采用計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS(Computer Integrated Manufacturing），柔性自動化生產(chǎn)模式也有這種情況。初期犆犐犕犛以信息集成為重點，以較高的自動化程度為特征，但在實現(xiàn)過程中遇到了困難。鑒于實現(xiàn)計算機(jī)集成制造系統(tǒng)的全盤自動化所需的巨額投入（一個全盤自動化工廠耗資數(shù)百億美元，柔性制造系統(tǒng)一般價格為600～2500萬美元），所承擔(dān)的巨大風(fēng)險，加之技術(shù)上的難度與可靠性等問題，世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家已開始“碰壁轉(zhuǎn)產(chǎn)”，轉(zhuǎn)而注重信息集成的效果，追求低成本自動化LCA(Low Cost Automation）的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和運行方式。目前，世界各國的機(jī)械自動化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動化。我國也不例外，需要循序漸進(jìn)，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動化的高級理想階段邁進(jìn)。 實現(xiàn)我國機(jī)械自動化技術(shù)是一個長期的過程，不可能一蹴而就。當(dāng)前，我國還處在社會主義初級階段，經(jīng)濟(jì)、財力、生產(chǎn)力水準(zhǔn)、國民素質(zhì)等，與世界主要國家的差距是很大的；我國有豐富的勞動力資源，每年城鎮(zhèn)新增就業(yè)人口達(dá)兩千多萬，且今后每年的就業(yè)人數(shù)還會增加。機(jī)械自動化最大限度地提高勞動生產(chǎn)率，勞動力的過剩和分工的轉(zhuǎn)移就是一個現(xiàn)實問題。我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。我國機(jī)械制造業(yè)目前有11.4萬個企業(yè)，發(fā)展很不平衡，有大量落后于現(xiàn)代水準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)，大部分企業(yè)還比較落后，手工勞動占有相當(dāng)?shù)谋戎?，我國能獨立開發(fā)現(xiàn)代機(jī)械自動化技術(shù)的企業(yè)可以說沒有；我國機(jī)械制造業(yè)企業(yè)中自動化裝備少、水準(zhǔn)低，不僅在數(shù)量上同世界先進(jìn)國家有較大差距，而且在品種上、質(zhì)量上、使用上，同世界先進(jìn)水準(zhǔn)也存在階段性差距。在我國這種國情下，要把龐大的勞動力大軍從機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)崗位上撤下來，投入巨額資金改造現(xiàn)有的大量落后設(shè)備和研制大量的現(xiàn)代自動化裝備及控制裝置，在科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)和人員素質(zhì)不太高的情況下采用先進(jìn)的技術(shù)裝備，都是不現(xiàn)實的。普遍發(fā)展應(yīng)用計算機(jī)集成制造系統(tǒng)的“全盤自動化”或“高度自動化”，我國并不具備必要的基礎(chǔ)技術(shù)、經(jīng)驗和投資能力。因此，要不要普遍發(fā)展全盤自動化或高度自動化CIMS技術(shù)，一定要慎重行事。而且全盤自動化或高度自動化的CIMS技術(shù)也并非我國機(jī)械制造業(yè)的當(dāng)務(wù)之急，只能列為機(jī)械制造自動化技術(shù)的主要發(fā)展方向。當(dāng)前我國機(jī)械制造業(yè)決不是追求全盤自動化或高度自動化的時候，不是大搞自動化，形成自動化熱的時候。 ??? 應(yīng)該發(fā)展工藝成熟的大批量生產(chǎn)的自動化技術(shù)。大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品品種單一，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，產(chǎn)量很大，具有連續(xù)流水作業(yè)和綜合機(jī)械化的良好條件。應(yīng)發(fā)展生產(chǎn)效率高和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果良好的生產(chǎn)自動線，并在自動線的基礎(chǔ)上按先進(jìn)的工藝方案建立綜合自動化車間和全盤自動化工廠。組合加工機(jī)床自動線和專用機(jī)床自動線成本低，應(yīng)優(yōu)先發(fā)展。我國現(xiàn)階段，在產(chǎn)品數(shù)量較大的同類產(chǎn)品連續(xù)流水作業(yè)的切削加工生產(chǎn)中，自動化設(shè)備仍然是半自動機(jī)床、自動機(jī)床、組合機(jī)床及其組成的自動線、回轉(zhuǎn)體零件加工自動線等。而在大批量的鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理和裝配等生產(chǎn)中，采用剛性自動化（自動單機(jī)或自動線）則是合理可行的，能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益；對于品種稍多的成批生產(chǎn)，應(yīng)采用由快速重新調(diào)整的設(shè)備組合加工機(jī)床或流水線、可更換主軸箱組合機(jī)床自動線、短自動線和復(fù)合制造單元，實現(xiàn)成組自動化；而單件小批量生產(chǎn)，應(yīng)從推廣成組技術(shù)入手，適當(dāng)發(fā)展采用數(shù)控機(jī)床或加工中心，有針對性地建立一些柔性制造單元FMC(Flexible Manufacturing Cell），可取得較好的經(jīng)濟(jì)效果。 3 零件工藝分析 3.1 工藝方案的擬訂 確定工藝方案的基本原則 1. 粗精加工分開原則 粗加工時的切削負(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，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。 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的一些限制 （1） 孔間中心距的限制 根據(jù)切削扭距計算要求，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，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工位或幾臺機(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，則進(jìn)刀困難。 2. 其他應(yīng)注意的問題 （1） 精鏜孔時應(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，應(yīng)先鉆大孔后鉆小孔。 （4） 平面一般采用銑削加工。 （5） 在制定一個加工工件的幾臺成套機(jī)床或流水線的工藝方案時，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。 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 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 直徑上工序間余量 擴(kuò)孔 φ10～φ20 鉆孔后擴(kuò)孔 1.5～2.6 粗孔后精孔 0.5～1.0 φ20～φ50 鉆孔后擴(kuò)孔 2.0～0.5 粗?jǐn)U后精擴(kuò) 1.0～1.5 鉸孔 φ10～φ20 0.10～0.20 φ20～φ30 0.15～0.52 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加工兩個或兩個以上表面的復(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. 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 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 3.2 零件的分析 一、零件的用途 該零件是汽車后輪的一個重要組成部分，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。 二、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。 三、零件的工藝分析 零件的主要加工為小端面14個孔和大端面8個孔。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。加工時得把內(nèi)腔孔和端面作為其精度依據(jù)。 四、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 4 方案對比 在機(jī)床上加工工件時，為了保證加工精度，首先，需要使工件在機(jī)床上占有正確的位置（定位），然后將工件固定，使其在加工過程中保持定位位置不變。這一過程為工件的裝夾。用以裝夾工件和引導(dǎo)刀具的裝置稱為機(jī)床夾具。 在本次畢業(yè)設(shè)計中專用夾具的設(shè)計是其中重要的一部分。專用夾具一般由以下幾部分組成： （1）定位元件。用于確定工件正確位置的元件。 （2）夾緊裝置。用于固定工件既定位置、使其在加工過程中保持定位位置不變的裝置。夾緊裝置通常由夾緊元件、增力及動力裝置等組成。 （3）導(dǎo)向和對刀元件。用于確定工件與刀具位置的元件。 （4）夾具體。連接夾具上各元件、裝置及機(jī)構(gòu)使之成為一個整體的基礎(chǔ)件，并通過它將夾具裝在機(jī)床上。 （5）其他元件及裝置。根據(jù)夾具的特殊需要而設(shè)置的元件或裝置，如分度裝置等。 (6)動力裝置。有的夾具采用氣動或液動等動力裝置。 有上述分析，并參考有關(guān)書籍現(xiàn)制定一下兩種方案： 方案1：采用兩個v形塊和一個定位銷定位，限制了五個自由度；用偏心輪夾緊機(jī)構(gòu)對工件進(jìn)行夾緊；用分度裝置和可換鉆套等輔助元件。 方案2：采用一面兩銷定位，用兩個定位銷定位，限制六個自由度；用液壓夾緊裝置進(jìn)行夾緊；用多個可換鉆套不用分度裝置。 論 證 結(jié) 果 箱體類零件多采用一面雙銷組合定位。 液壓夾緊裝置與偏心輪夾緊裝置相比有以下幾個特點： （1）油壓力可達(dá)6MPa，油缸尺寸小，無需增力機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)簡單緊湊。 （2）液體不可壓縮，夾緊裝置剛度大、工作穩(wěn)定、夾緊可靠、夾緊動作迅速、操作省力。 （3）勞動條件好。 方案1采用了分度裝置雖然減少了鉆套的數(shù)量，但是每鉆完一個空都要調(diào)整分度裝置，這樣就降低了加工效率；方案2用了多個鉆套這樣就可以一個工步加工完所有的孔效率較高。 由上面的分析，選用方案2較好。 參 考 資 料 [1]沈陽工業(yè)大學(xué)，大連鐵道學(xué)院，吉林工學(xué)院.組合機(jī)床設(shè)計.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985. [2]許曉腸.專用機(jī)床設(shè)備設(shè)計.重慶：重慶大學(xué)出版社，2003. [3]周誦明.畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書.湖北：華中理工大學(xué)出版社，1992. [4]王啟義.機(jī)械制造裝備設(shè)計.北京:冶金工業(yè)出版社,2002. 10 機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 設(shè)計題目: 汽車減速器殼加工工藝及專用機(jī)床設(shè)計 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………………………………………………………………………1 1.2 組合機(jī)床簡介…………………………………………………………………1 1.3 組合機(jī)床的特點………………………………………………………………3 1.4 組合機(jī)床的分類和組成………………………………………………………4 1.5 組合機(jī)床的工藝范圍及發(fā)展方向……………………………………………4 2 零件的工藝分析與制定 2.1 工藝方案的擬訂………………………………………………………………5 2.2 零件的分析……………………………………………………………………7 2.3 切削用量的確定………………………………………………………………9 3 組合機(jī)床總體設(shè)計——“三圖一卡” 3.1 被加工零件工序圖……………………………………………………………11 3.2 加工示意圖……………………………………………………………………12 3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖………………………………………………………………16 3.4 生產(chǎn)率計算卡…………………………………………………………………18 4 多軸箱設(shè)計 4.1 大多軸箱的設(shè)計………………………………………………………………21 4.2 小多軸箱的設(shè)計………………………………………………………………28 5 機(jī)床夾具設(shè)計 5.1 設(shè)計要求………………………………………………………………………36 5.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案…………………………………………………………36 6 傳動件驗算 6.1 驗算齒輪接觸強(qiáng)度……………………………………………………………38 6.2 驗算主軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度…………………………………………………………39 設(shè)計總結(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，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)計所選課題來源于工廠生產(chǎn)實際，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)計過程中關(guān)鍵在于主軸箱的設(shè)計，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，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。為此，將機(jī)床上帶動刀具對工件產(chǎn)生切削運動的部分以及床身、立柱、工作臺等設(shè)計制造成通用的獨立部件，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. 動力部件的主運動和進(jìn)給運動應(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現(xiàn)切削運動（主運動和進(jìn)給運動）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 組合機(jī)床是根據(jù)具體加工對象，用預(yù)先設(shè)計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70——90%，這就大大縮短了設(shè)計制造周期，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： 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)床上往往是不易實現(xiàn)的。 3. 在組合機(jī)床上可以同時從幾個方向采用多把刀具對幾個工件進(jìn)行加工。它是實現(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，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。在必要時可更換整個部件。 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0.1——2.0千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)展方向為： 1. 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，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，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的一些限制 （1） 孔間中心距的限制 根據(jù)切削扭距計算要求，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，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，則進(jìn)刀困難。 2. 其他應(yīng)注意的問題 （1） 精鏜孔時應(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，應(yīng)先鉆大孔后鉆小孔。 （4） 平面一般采用銑削加工。 （5） 在制定一個加工工件的幾臺成套機(jī)床或流水線的工藝方案時，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 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 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加工兩個或兩個以上表面的復(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. 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個孔和大端面8個孔。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φ20mm連接孔和14個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)就針對雙面鉆孔這道工序設(shè)計一臺組合機(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孔同時精加工比較理想?？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、零件加工還是鉆模的設(shè)計都帶來很多麻煩，所以綜合下來選用兩個多軸箱兩個方向同時加工，加工時的受力也會平衡一點，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，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——“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，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。 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 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)計基準(zhǔn)不符時，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 加工示意圖應(yīng)繪制成展開圖。按比例用細(xì)實線繪制出工件外形。加工部位、加工表粗實線。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，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，必須以實際中心距嚴(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，加工示意圖必須用細(xì)實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?？准庸さ毒叩闹睆綉?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應(yīng)注意從刀具總長中減去。 本零件加工時刀具選用如下： 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，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)計組合機(jī)床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時必須解決的問題。 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及刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸中取出時，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、運動關(guān)系和操作防衛(wèi)的總體布局圖。用以檢驗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、運動部件的運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，液壓滑臺實現(xiàn)工作進(jìn)給運動，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。在不需要精確計算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計出來之前，按下列簡化公式進(jìn)行估算： P多軸箱=P切削/η P切削――消耗于個主軸的切削功率的總和，單位為KW η――多軸箱的傳動效率，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、傳動復(fù)雜時取小值，反之取大值。 這里取η=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，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(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸限制和剛度要求。實際設(shè)計時常在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，就可以計算機(jī)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(jī)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(lǐng)既負(fù)荷率等關(guān)系的技術(shù)文件。它是用戶驗收機(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。它與全年工時數(shù)有關(guān)，一般情況下，單班制工作時=1950h；兩班制=3900h； Q= （件/h） 2．實際生產(chǎn)率 指所設(shè)計機(jī)床每小時實際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。 （件/h） 式中：——生產(chǎn)一個零件所需的時間（min）； ——機(jī)加工時間（min），包括動力部件工作進(jìn)給和死擋鐵停留時間。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，動力滑臺在死擋鐵上的停留時間，通常指刀具在加工終了時無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5—10轉(zhuǎn)所需要的時間 (min) ； —— 輔助時間（min），包括快進(jìn)時間，快退時間，工作臺移動或轉(zhuǎn)位時間裝卸工件時間；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)位時間（min），一般為0.05——0.13； ——裝卸時間（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）； ——年工作時間（h）；單班制工作時=1950h；兩班制=3900h； 機(jī)床負(fù)荷率一般以75%——90%為宜。機(jī)床復(fù)雜時取小值，反之取大值。 本題生產(chǎn)率的計算列表 生產(chǎn)率計算卡 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/min 工進(jìn)時間 輔助時間 1 安裝工件 0.3 2 工件定位，夾緊 0.05 3 左滑臺快進(jìn) 200 5000 0.04 4 右滑臺快進(jìn) 200 5000 0.04 5 左滑臺工進(jìn) 100 240 0.25 60 1.67 6 右滑臺工進(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 左滑臺快退 300 5000 0.06 10 右滑臺快退 240 5000 0.048 11 工件松開 0.05 12 卸下工件 0.3 備注 累計 1.67 0.81 單位總工時 2.48 機(jī)床生產(chǎn)率 24.19(件/小時) 理論生產(chǎn)率 30(件/小時) 機(jī)床負(fù)荷率 81% 4 多軸箱設(shè)計 4.1 大多軸箱的設(shè)計 4.1.1 繪制多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖 多軸箱設(shè)計的原始依據(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 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，齒輪的確定及動力計算 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算 由上面切削用量計算時得出的數(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 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，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1/3——1/3.5；盡量避免用升速運動。 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同心圓上，在各個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，共帶動8根主軸的話，那么我想要的傳動比1/3就沒法實現(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)置一傳動軸同時帶動8根主軸，但是考慮到要求傳動比控制在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 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。 因為主軸的位置成圓周均布，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，固在這個多軸箱內(nèi)采用的傳動是先降速再升速?？偟膫鲃颖葹?/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1/3—1/3.5。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) m z 位置 驅(qū)動軸齒輪 88 4 22 固定 傳動軸9大齒輪 208 4 52 與驅(qū)動軸齒輪配合在其中心線上 傳動軸9小齒輪 69 3 23 傳動軸1`-4`齒輪1 87 3 29 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2 75 3 25 主軸1-8齒輪 69 3 23 均布在以傳動軸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，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 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 滾動軸承 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 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 4.2.1 繪制多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖 多軸箱設(shè)計的原始依據(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 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，齒輪的確定及動力計算 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．多軸箱所需動力計算 由上面切削用量計算時得出的數(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 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