0518-六孔組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)

0518-六孔組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì),組合,機(jī)床,軸箱,設(shè)計(jì) 前言： 多軸箱是組合機(jī)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(shè)計(jì)的傳遞各主軸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。其 動(dòng)力來(lái)自通用的動(dòng)力箱，與動(dòng)力箱一起安裝于進(jìn)給滑臺(tái)，可完成鉆、擴(kuò)、鉸、 鏜孔等加工工序。 多軸箱一般具有多根主軸同時(shí)對(duì)一列孔系進(jìn)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(diǎn)分為通用（即標(biāo)準(zhǔn)）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(dòng)件；后者結(jié)構(gòu)特殊，往往需要加強(qiáng)主 軸系統(tǒng)剛性，而使主軸及某些傳動(dòng)件必須專門設(shè)計(jì)，故專用多軸箱通常指“剛 性主軸箱” ，即采用不需刀具導(dǎo)向裝置的剛性主軸和用精密滑臺(tái)導(dǎo)軌來(lái)保證加工 孔的位置精度。通用多軸箱則采用標(biāo)準(zhǔn)主軸，借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具來(lái)保證加工 孔的位置精度。通用多軸箱又大型多軸箱和小型多軸箱，這兩中多軸箱的設(shè)計(jì) 方法基本相同。 本課題主要設(shè)計(jì)大型通用多軸箱。大型通用多軸箱由通用零件如箱體、主 軸、傳動(dòng)軸、齒輪和附加機(jī)構(gòu)等組成。 11 2 1 組合機(jī)床多軸箱概述 1.1 多軸箱的組成 大型通用多軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動(dòng)軸、齒輪和附加機(jī)構(gòu) 等組成。 1.1.1 通用箱體類零件 多軸箱的通用箱體類零件箱體材料為 HT200，前、后、側(cè)蓋等材料為 HT150。多軸箱基本尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)（GB3668.1-83）規(guī)定，9 種名義尺寸用 相應(yīng)滑臺(tái)的滑鞍寬度表示，多軸箱寬度和高度是根據(jù)配套滑臺(tái)的規(guī)格按規(guī) 定的系列尺寸選擇。 1.1.2 通用主軸 （1） 通用鉆床類主軸 按支承型式可分為三種：滾錐軸承主軸；滾珠軸承主軸；滾針軸 承 主軸。 按與刀具的連接是浮動(dòng)還是剛性連接，又可分為短主軸和長(zhǎng)主軸。 （2）攻螺紋類主軸 按支承型式可分為兩種：前后支承均為圓錐滾子軸承主軸；前后 支承均為推力球軸承和無(wú)內(nèi)環(huán)滾針軸承的主軸。 主軸材料一般采用 40Cr 鋼，熱處理 C42；滾針軸承主軸用 20Cr 鋼， 熱處理 S0.5~C59。 1.1.3 通用傳動(dòng)軸 通用傳動(dòng)軸按用途和支承型式分為六種。它們分別為：圓錐軸承 11 3 傳動(dòng)軸；滾針軸承傳動(dòng)軸；埋頭傳動(dòng)軸；手柄軸；油泵傳動(dòng)軸；攻螺 紋用蝸桿軸。 傳動(dòng)軸一般采用 45 鋼，調(diào)質(zhì) T235；滾針軸承傳動(dòng)軸用 20Gr 鋼。 熱處理 S0.5~C59.。 1.1.4 通用齒輪和套 多軸箱用通用齒輪有：傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪和電動(dòng)機(jī)齒輪三種 1.2 通用多軸箱的工作原理和用途 通用多軸箱是組合機(jī)床中的一個(gè)重要的部件，在多軸箱中通過(guò)傳動(dòng)軸 和傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)，將動(dòng)力箱中的電動(dòng)機(jī)軸的動(dòng)能傳遞給主軸，主軸帶動(dòng) 刀具加工工件。通過(guò)對(duì)齒輪嚙合的調(diào)整可得到不同的傳動(dòng)比，因此主軸就 可以獲得不同的轉(zhuǎn)速。多軸箱可安裝多個(gè)不同的主軸，這樣就可以用多個(gè) 主軸對(duì)同一個(gè)工件進(jìn)行不同的加工。多軸箱與動(dòng)力箱一起安裝于進(jìn)給滑臺(tái)， 可完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔等加工工藝。 2 通用多軸箱設(shè)計(jì) 2.1 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。其主要內(nèi)容和注 意事項(xiàng)如下： （1） 根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標(biāo)注輪廓尺寸及動(dòng) 力箱驅(qū)動(dòng)軸的相對(duì)位置尺寸。 （2） 根據(jù)聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖，標(biāo)注所有主軸位置尺寸及工件與 主軸、主軸與驅(qū)動(dòng)軸的相關(guān)位置尺寸。在繪制主軸位置時(shí)，要特別注意： 主軸與被加工零件在機(jī)床上是面對(duì)面放置的，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(biāo)尺寸基準(zhǔn)和零件工序圖上的基準(zhǔn)經(jīng)常不重合，應(yīng)根據(jù)多軸箱與 11 4 加工零件的相對(duì)位置找出統(tǒng)一基準(zhǔn)，并標(biāo)注其相對(duì)位置關(guān)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(biāo)值。 （3） 根據(jù)加工示意圖標(biāo)注各主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向主軸逆時(shí)針（面對(duì)主軸看） 可不標(biāo)，只注順時(shí)針轉(zhuǎn)向。 （4）列表標(biāo)明各主軸的工序內(nèi)容、切削用量及主軸外伸尺寸等。 （5）標(biāo)明動(dòng)力部件型號(hào)及其性能參數(shù)等。 下圖為雙面臥式鉆床組合機(jī)床右多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖。 圖 2-1 注： 1. 被加工零件標(biāo)號(hào)及名稱：271Q-1002015 汽缸體。材料及硬度：銅 鉻合金鑄鐵，212~285HBS。 2. 主軸外伸尺寸及切削用量： 主軸外伸尺寸 切 削 用 量 軸號(hào) D/d L 工序內(nèi)容 n（r/min ） V(m/min) F(mm/r) 備注 1 30/20 115 鉆 7.8?577 14.1 0.10 2 30/20 115 鉆 8 577 14.50 0.10 3，4 22/14 85 擴(kuò) 12.6 274 11 0.21 5，6 22/14 85 8.7 孔倒? 角 145??461 15 0.125 11 5 表 2-1 3. 動(dòng)力部件 1TD32I，1HY32IA，N 主=2.2kw，n=1430T/min 2.2 主軸齒輪的確定及動(dòng)力計(jì)算 2.2.1.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、刀具主軸連接結(jié)構(gòu)、刀具的進(jìn)給 抗力和切削轉(zhuǎn)矩。如鉆孔時(shí)采用滾珠軸承主軸；擴(kuò)、鏜、鉸孔等工序常采用滾 錐軸承主軸；主軸艱巨較小時(shí)常選用滾針主軸。滾針軸承精度較低、結(jié)構(gòu)剛度 及裝配工藝性都較差，除非軸距限制，一般不選用。攻螺紋主軸因靠模桿在主 軸孔內(nèi)作軸向移動(dòng)，為獲得良好的導(dǎo)向性，一般采用雙鍵結(jié)構(gòu)，不用軸向定位。 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(dòng)軸的直徑 也可以參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完后再驗(yàn)算某些關(guān)鍵 軸頸。 多軸箱的齒輪模數(shù)常用 2，2.5，3，3.5，4 幾種。由于為了便于生產(chǎn)，同一多 軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要多于兩種。本題統(tǒng)一選用齒輪的模數(shù)為 2。 2.2.2 多軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算 多軸箱所需功率可按下列公式計(jì)算： nnni iii111PP?????切 削 損 失多 軸 箱 空 轉(zhuǎn) 根據(jù)上面多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖可確定：1 軸的的功率計(jì)算如下 =3395N0.8.60.80.62f2325FDHB? 277801.9.1.9T????mN? 1740.7403vkw??? 11 6 220.41.0.60.41.20.634p 957kwfa95714FNPHBN????切 削； ； N.mm .758. .75.8.323TD? 34v20.4k904TP????切 削 3切 削 .1.2.6.1.20.656pfa558FBN? 0.75.80. 0.7317TDHm?A kw6v.3942TP????切 削 5切 削 查表可得： kw； kw；0.15P空 轉(zhuǎn) 1空 轉(zhuǎn) 2 0.28P?空 轉(zhuǎn) 空 轉(zhuǎn) 4 kw46空 轉(zhuǎn) 5空 轉(zhuǎn) ；.7.kw??損 失 1損 失 2 ；010P?損 失 3損 失 4 。.3.損 失 5損 失 6 52262.094.831.7kwP??????1總 3總 總多 軸 箱 9715FFN?多 軸 箱 為克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于 。F多 軸 箱 2.3 多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì) 多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸位置和轉(zhuǎn)速，各主軸位置及其 轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈，把驅(qū)動(dòng)軸與各主軸連接起來(lái)，使各主軸獲得預(yù) 定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 2.3.1 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)向的條件下，力求使傳動(dòng)軸 和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少。為此，應(yīng)盡量用一根中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主 11 7 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)，應(yīng)采用變位齒輪 或略微改變改變傳動(dòng)比的方法解決。 （2） 盡量不用主軸帶動(dòng)主軸的方案，以免增加主軸負(fù)荷，影響加工質(zhì) 量。 （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 0.5，后蓋內(nèi) 齒輪傳動(dòng)比允許取至 1/3~1/3.5;盡量避免用升速傳動(dòng)。 （4） 用于粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡量設(shè)置在第Ⅰ排，以減少主軸的 扭轉(zhuǎn)變形；精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在第Ⅲ，以減少主軸端的彎曲變 形。 （5） 多軸箱內(nèi)具有粗精加工主軸時(shí)，最好從動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸齒輪傳動(dòng)開始， 就分兩條傳動(dòng)路線，以免影響加工精度。 （6） 剛性鏜孔主軸上的齒輪，其分度園直徑要盡可能大于被加工孔的孔 徑，以減少振動(dòng)，提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。 （7） 驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的傳動(dòng)軸數(shù)不能超過(guò)兩根，以免給裝配帶來(lái)困難。 2.3.2 多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)擬定 （1） 擬定傳動(dòng)路線 把主軸 4、5、6 視為一組同心園主軸，在其圓心 （即三主軸軸心組成的三角形外接圓圓心）處設(shè)中心傳動(dòng)軸 9；把 主軸 1，3 視為一組直線分布主軸，在兩軸中心連線的垂直平分線 上設(shè)中心傳動(dòng)軸 7；主軸 2 和泵軸 11 用中心傳動(dòng)軸 10 傳動(dòng)。將軸 9、7、10 作為一組同心圓，同心軸處設(shè)合攏軸 8，將軸 8 和驅(qū)動(dòng)軸 O 連接起 來(lái)，形成多軸箱傳動(dòng)樹形圖（圖 2-2） 。圖中主軸 1~6 為“樹梢” ， 各分叉點(diǎn)為傳動(dòng)軸 7、8、9、10。其中軸 7、9、10 為中間傳動(dòng)軸， 軸 8 為合攏傳動(dòng)軸；各軸向的傳動(dòng)副為“樹枝” ，箭頭表示運(yùn)動(dòng)傳遞 方向（路線） 。顯然，運(yùn)用傳動(dòng)樹形圖對(duì)多軸箱進(jìn)行傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)較 為清晰、簡(jiǎn)便。 11 8 圖 2——2 （2） 根據(jù)原始依據(jù)圖 2-1，算出驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)尺寸，如表 2-2 所示。 坐標(biāo) 銷 1O驅(qū)動(dòng)軸 O 主軸 1 主軸 2 主軸 3 主軸 4 主軸 5 主軸 6 X 0.000 175.000 222.00 120.00 130.00 220.00 220.00 130.00 Y 0.000 94.500 228.50 145.50 240.00 70.000 155.00 70.000 表 2-2 2.3.3 確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù) 1) 確定傳動(dòng)軸 9 的位置及各齒輪的齒數(shù)傳動(dòng)軸 9 的位置為主軸 4，5，6 同心圓圓心（尚需略加調(diào)整） ，可通過(guò)作圖初定。先確定轉(zhuǎn)速較低的主軸 4 與軸 9 之間的齒輪齒數(shù)（即 ） 。為保證齒輪齒根強(qiáng)度，應(yīng)使齒/4Z和 根到孔壁或鍵槽的壁厚大于等于 2m（m 為齒輪模數(shù)） 。若取 m=2， =22，則從圖中可量得中心距 =62mm，并按公式依次可求得齒數(shù)4Z94A? 和轉(zhuǎn)速 、齒輪副齒數(shù) 和 、 。/9n5Z//6Z和 11 9 /44/94//569-6565626240mnr/min=98r/i223u30nn4r/inr/minAZZ????????9（ 7） 1（ 1+） （ ）據(jù) 、 和 、 可 求 得 （ 與 8很 接 近 ） 2） 確定傳動(dòng)軸 7 的位置及其與主軸 1、3 間的齒輪副齒數(shù) 傳動(dòng)軸 7 中心 取在箱體中心線上，垂直方向位置待齒數(shù)確定后便可確定。 軸 7 與軸 3 之間傳動(dòng)比取 ，則軸 7 轉(zhuǎn)速 =411r/min73u1.5??37nu?? 軸 7 與主軸 1 之間傳動(dòng)比 為：7? 71n5u.4?? 取最小齒輪（主軸 1 上）齒數(shù) =21，則 /1z =21 1.4=29 （設(shè)在第二排上）1z? 所以軸 7 與主軸 1 間中心距 7150mA?? 據(jù)此作圖可確定軸 7 在垂直方向的位置，并量得軸 7 與軸 3 間中心 距 。則 （第一排） 。7354mA??/332Z， 同樣的方法可確定傳動(dòng)軸 10 的位置及其與主軸 2、有泵軸 11 間齒輪 副齒輪。 3） 確定合攏傳動(dòng)軸 8 的位置 驅(qū)動(dòng)軸 O 與中心傳動(dòng)軸 7、9、10 之間 總傳動(dòng)比分別為： 70901415.3.6705nunu???? 11 10 根據(jù)總傳動(dòng)比，考慮軸 O 與軸 7、9、10 間的距離及排列齒輪等因素， 宜設(shè)置合攏軸 8 將驅(qū)動(dòng)軸與 7、9、10 連接起來(lái)。經(jīng)計(jì)算和作圖，取 。則：081.9u??078980181.46.23uu????? 驅(qū)動(dòng)軸上齒輪齒數(shù)取 ，則軸 8 上的齒輪齒數(shù) 、軸 8 轉(zhuǎn)速0,ZmZ 及其中心距 分別計(jì)算可得到：8n8A? 08080821/(.9)257/min60/i3()(215)92ZunrrmA????????驅(qū) 軸 8 的位置應(yīng)兼顧 7、9、10 的距離，可取軸 8 與 7 間中心距 =52mm 則從圖中量得軸 8 與軸 9、10 間距離為： =51mm、7? 89A? =66mm。此時(shí)，主軸 4、5、6 同心圓的圓心需略微變動(dòng)?？紤]利810A 用軸 8 上第四排齒輪 （作公用齒輪）帶動(dòng)軸 10，便可算出軸 8 與軸8Z 7、9、10 之間中心距及各齒輪副齒數(shù)、模數(shù)等（詳細(xì)見圖 2-3） 。 將傳動(dòng)設(shè)計(jì)的全部齒輪齒數(shù)、模數(shù)及所在排數(shù)，按規(guī)定格式標(biāo)在傳 動(dòng)系統(tǒng)圖（2-3）中，最后計(jì)算出各軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速如下表所示（與原始 依據(jù)圖的要求基本一致，轉(zhuǎn)速相對(duì)損失在 0.05 內(nèi)符合設(shè)計(jì)要求） ；潤(rùn) 滑泵轉(zhuǎn)速 =625r/min 也符合要求。根據(jù)各主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速，對(duì)加工示1n 意圖中的切削用量進(jìn)行修正。 表 2——3 各主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速 主軸 1 主軸 2 主軸 3 主軸 4 主軸 5 主軸 6 n (r/min) 561 577 279 271 462 462 11 11 2.4 多軸箱坐標(biāo)計(jì)算、繪制坐標(biāo)檢查圖 坐標(biāo)計(jì)算就是根據(jù)已知的驅(qū)動(dòng)軸和主軸的位置及傳動(dòng)關(guān)系，精確計(jì)算各 中間傳動(dòng)軸的坐標(biāo)。其目的是為多軸箱箱體零件補(bǔ)充加工圖提供孔的坐標(biāo) 尺寸，并用于繪制坐標(biāo)檢查圖來(lái)檢查齒輪排列、結(jié)構(gòu)布置是否正確合理。 多軸箱坐標(biāo)計(jì)算步驟、要求如下： 2.4.1 選擇加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系 XOY，計(jì)算主軸、驅(qū)動(dòng)軸坐標(biāo) （1） 加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系的選擇 為便于加工多軸箱設(shè)計(jì)時(shí)必須選擇基準(zhǔn) 坐標(biāo)系。通常采用直角坐標(biāo)系 XOY。本題由于多軸箱安裝在動(dòng)力箱上。 因此選用坐標(biāo)原點(diǎn)選在定位銷孔上。 （2） 計(jì)算主軸及驅(qū)動(dòng)軸的坐標(biāo) 根據(jù)多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖（圖 2— —1） ，按選定的基準(zhǔn)坐標(biāo)系 XOY，計(jì)算或標(biāo)出各主軸及驅(qū)動(dòng)軸的坐標(biāo)。 六軸鉆孔多軸箱各主軸、驅(qū)動(dòng)軸坐標(biāo)值見表 2——2. 2.4.2 計(jì)算傳動(dòng)軸的坐標(biāo) （1） 與一軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算 如圖 2-3 所示，已知軸 10 坐標(biāo) （96.207，183.695）及其與油泵軸 11 間的傳動(dòng)齒輪參數(shù)。則軸 11 的坐標(biāo)可按圖 4-18 所示方法選小標(biāo)（應(yīng)使 x，y 值為正值） ，根據(jù)/101 110()43(),0253.7,8.695.mRZmXXxYy???????與 實(shí) 際 尺 寸 相 符 ， 計(jì) 算 可 得 （2） 與二軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算 傳動(dòng)軸與二軸定距，即在一傳動(dòng)軸 用兩對(duì)齒輪分別帶動(dòng)兩根已知軸，其坐標(biāo)可根據(jù)已知兩軸坐標(biāo)和兩 對(duì)齒輪中心距計(jì)算求得。 （3） 與三軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算 在一根傳動(dòng)軸上用三對(duì)相同中心距 的齒輪副分別帶動(dòng)三根已知軸。 11 12 圖 2-3 所示六軸鉆削多軸箱各傳動(dòng)軸、定位銷孔 、 坐標(biāo)計(jì)算結(jié)1O2 果見表 2-4. 表 2-4 傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算結(jié)果 坐標(biāo)值 傳動(dòng)軸與兩軸定距間的中心距誤差 傳動(dòng)軸 X Y 1W2 7 175.306908 210.618302 70??730M?? 8 158.349104 161.460796 88.695D? 9 174.562355 113.106814 93.146?92 10 96.206994 183.695457 02W?108W?? 11 53.206994 183.695457 有泵軸 11 與軸 10 定距，中心距誤差 w=0 2.4.3 驗(yàn)算中心距誤差 多軸箱體上的孔系是按計(jì)算的坐標(biāo)加工的，而裝配要求兩軸間齒輪能正 常嚙合。因此必須驗(yàn)算根據(jù)坐標(biāo)計(jì)算確定的實(shí)際中心距 A，是否符合兩軸間 齒輪嚙合要求的標(biāo)準(zhǔn)中心距 R，R 與 A 的差值為： =R-A。? 驗(yàn)算的標(biāo)準(zhǔn)為：中心距允差 ??(0.1~.9)m?? 例如驗(yàn)算軸 9 與軸 4、5、6 間的中心距誤差 、 、 。即：4?596? 軸 9 與軸 4，5，6 之間的標(biāo)準(zhǔn)中心距分別為 。即9R、 、 94596m(240)6223(02)62Rm?????/4/5/6（ z+） =（ ）（ z） 軸 9 與軸 4、5、6 間實(shí)際中心距分別為 。即94596A??、 、 11 13 229452296 6.34198m0.7A?????9494559696（ X-） （ Y-）（ ） （ ）（ -） （ -） 則中心距誤差分別為： 94945566(.34198)-0.63220m+197.7.RA????? 顯然， ，能滿足該齒輪副嚙合要求；而 值都超過(guò)90.??? 945??和 值，因此軸 9 與軸 4、軸 9 與軸 5 間的齒輪均需采用變位齒輪，變位量?? 、 。94.632A????5.17A??? 2.4.4 繪制坐標(biāo)檢查圖 在坐標(biāo)計(jì)算完成后，要繪制坐標(biāo)及傳動(dòng)關(guān)系檢查圖，用以全面檢查傳動(dòng) 系統(tǒng)的正確性。 （1） 坐標(biāo)檢查圖的主要內(nèi)容 1）通過(guò)齒輪嚙合，檢查坐標(biāo)位置是否正確；檢查主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。 2）進(jìn)一步檢查各零件間有無(wú)干涉現(xiàn)象。 3）檢查液壓泵、分油器等附加機(jī)構(gòu)的位置是否合適。 （2） 坐標(biāo)檢查圖繪制的順序及要求是： 坐標(biāo)檢查圖做好用 1：1 比例繪制，其繪制順序及要求是： 1） 繪出多軸箱輪廓尺寸和坐標(biāo)系 XOY。 2） 按計(jì)算出的坐標(biāo)值繪制各主軸、傳動(dòng)軸軸心位置及主軸外伸部 分直徑，并注明軸號(hào)及主軸、驅(qū)動(dòng)軸、液壓泵軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向等。 3） 用點(diǎn)劃線繪制出各齒輪的分度園，并注明各齒輪齒數(shù)、模數(shù)、 所處排數(shù)及變位齒輪的變位量。 4） 為了醒目和易于檢查，可用不同顏色細(xì)線條畫出軸承、隔套、 各軸防油套的外徑、附加機(jī)構(gòu)的外廓以及相鄰軸的螺母外徑。 檢查圖繪好后，根據(jù)各零件在空間的相對(duì)位置逐排檢查有無(wú)碰撞干 11 14 涉現(xiàn)象，并再次復(fù)查主軸與被加工孔的位置是否一致。若相鄰非嚙合 軸齒輪間、齒輪與軸套間間隙很小似碰非碰時(shí)，須畫出齒頂圓作細(xì)致 檢查，甚至作必要的計(jì)算，以驗(yàn)證是否發(fā)生干涉現(xiàn)象。當(dāng)某一軸上的 齒輪或位置修改后，須對(duì)相關(guān)連的軸作相應(yīng)的修改，并再一次檢查主 軸位置、工作尺寸與鉆（鏜）模板孔的位置是否一致。 2.5 繪制多軸箱總圖及零件圖 2.5.1多軸箱總圖設(shè)計(jì) 通用多軸箱總圖設(shè)計(jì)包括繪制主視圖、展開圖、編制裝配表，制定技術(shù)條件 等四部分。本課題為六孔鉆削多軸箱總圖，同時(shí)還有該圖主軸和傳動(dòng)軸裝配表。 （1） 主視圖主要表明多軸箱主軸位置及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，齒輪齒數(shù)、模數(shù)及 所在排數(shù)潤(rùn)滑系統(tǒng)等。繪制主視圖就是在設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖上標(biāo)出各 軸編號(hào)，畫出潤(rùn)滑系統(tǒng)，標(biāo)注主軸、有泵軸、驅(qū)動(dòng)軸餓轉(zhuǎn)速、有泵軸 轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)向及坐標(biāo)尺寸、最低主軸高度尺寸及箱體輪廓尺寸等。 并標(biāo)注部件代號(hào)。 （2） 展開圖 其特點(diǎn)是軸的結(jié)構(gòu)圖形多。各主軸和傳動(dòng)軸及軸上的零件大 多是通用化的，且有規(guī)則排列著。繪制的具體要求如下： 1）展開圖主要表示各軸及軸上零件的裝配關(guān)系。包括主軸、傳動(dòng)軸、驅(qū) 動(dòng)軸手柄軸、有泵軸及其上相應(yīng)的齒輪、隔套、防油套、軸承或油泵 等機(jī)件形狀和安裝的相對(duì)位置 2）對(duì)結(jié)構(gòu)相同的同類型主軸、傳動(dòng)軸可只畫一根，在軸端注明相同軸的 軸號(hào)即可。對(duì)于軸向裝配結(jié)構(gòu)基本相同，只有齒輪大小和排列排列位 置不同的兩根或兩組軸，可以合畫在一起，即軸心線兩邊各表示一根 或一組軸。 3）展開圖上應(yīng)完整標(biāo)注多軸箱的三大箱體厚度尺寸及箱壁和內(nèi)腔有關(guān)聯(lián) 系尺寸，主軸外伸長(zhǎng)度等。 （3） 主軸傳動(dòng)軸裝配表（2—5） 把多軸箱中每根軸（主軸、傳動(dòng)軸、油 泵軸）上齒輪套等基本零件的型號(hào)規(guī)格、尺寸參數(shù)和數(shù)量及標(biāo)準(zhǔn)件、 11 15 外購(gòu)件等，按軸號(hào)配套，用裝配表表示。 （4） 多軸箱技術(shù)條件 多軸箱總圖上應(yīng)標(biāo)注多軸箱部件要求。 即：1）多軸箱制造和驗(yàn)收技術(shù)條件；多軸箱按 ZBJ58011-89《組合 機(jī)床多軸箱制造技術(shù)條件》進(jìn)行制造，按 ZBJ58012-89《組合機(jī)床多 軸箱驗(yàn)收技術(shù)條件》進(jìn)行驗(yàn)收。 2）主軸精度，按 JB3043-82《組合機(jī)床多軸箱精度 》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 驗(yàn)收。 2.5.2 多軸箱零件設(shè)計(jì) 多軸箱總圖設(shè)計(jì)中，大多數(shù)零件是選用通用件、標(biāo)準(zhǔn)件、和外購(gòu)件；對(duì) 于變位齒輪、專用軸等零件，則應(yīng)設(shè)計(jì)零件圖；對(duì)于多軸箱體類通用件，必 須繪制補(bǔ)充加工圖。 （1） 專用零件工作圖 如變位齒輪、專用軸和套等零件，可按一般工件 圖規(guī)定。參照同類通用零件圖，結(jié)合專用要求設(shè)計(jì)繪圖。 （2） 補(bǔ)充加工圖 多軸箱體、前蓋、后蓋等通用零件，應(yīng)根據(jù)多軸箱總 圖要求，繪制出需補(bǔ)充加工的部件，通常習(xí)慣用粗實(shí)線畫出補(bǔ)充加 工部位的結(jié)構(gòu)，其尺寸、形位公差、表面粗糙度等均按機(jī)械制圖國(guó) 際規(guī)定格式標(biāo)記；通用逐漸的原有部分的輪廓等一律用細(xì)實(shí)線表示。 3 結(jié)論 多軸箱設(shè)計(jì)中應(yīng)用到了許多機(jī)械方面的知識(shí)，同時(shí)多軸箱的設(shè)計(jì)與組 合機(jī)床的三圖一卡關(guān)系密切，由于本課題的設(shè)計(jì)時(shí)間短，所以借用了書上 的給出的多軸箱的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)箱體和其他零件的具體尺寸的 查找過(guò)程也未能寫出，這些尺寸都可以從組合機(jī)床的書上查到。其中在計(jì) 算過(guò)程中有用到計(jì)算機(jī)的程序的，所以設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，但由于時(shí)間緊迫， 把部分的計(jì)算給省略了。因此設(shè)計(jì)不是很完整。但也可以很清楚的說(shuō)明了 組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)的一般步驟。 11 16 4 參考資料 《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 謝家瀛主編 機(jī)械工業(yè)出版社 《工程材料與成型工藝》 馬壯 趙越超 馬修泉主編 東北大學(xué)出版社 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 馮辛安主編 機(jī)械工業(yè)出版社 《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》 謝家瀛主編 機(jī)械工業(yè)出版社 《簡(jiǎn)明機(jī)械工程師手冊(cè)》 李天無(wú)主編 云南科技出版社 《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)多孔鉆主軸箱》 李元奇 機(jī)械工業(yè)出版社 11 17 目錄 前言： .1 1 組合機(jī)床多軸箱概述 .2 1.1 多軸箱的組成 .2 1.1.1 通用箱體類零件 .2 1.1.2 通用主軸 .2 1.1.3 通用傳動(dòng)軸 .2 1.1.4 通用齒輪和套 3 1.2 通用多軸箱的工作原理和用途 .3 2 通用多軸箱設(shè)計(jì) 3 2.1 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 .3 2.2 主軸齒輪的確定及動(dòng)力計(jì)算 .5 2.2.1.主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 .5 2.2.2 多軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算 .5 2.3 多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì) .6 2.3.1 對(duì)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求 6 2.3.2 多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)擬定 7 2.3.3 確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù) .8 2.4 多軸箱坐標(biāo)計(jì)算、繪制坐標(biāo)檢查圖 11 2.4.1 選擇加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系 XOY，計(jì)算主軸、驅(qū)動(dòng)軸坐標(biāo) .11 2.4.2 計(jì)算傳動(dòng)軸的坐標(biāo) .11 2.4.3 驗(yàn)算中心距誤差 .12 2.4.4 繪制坐標(biāo)檢查圖 .13 2.5.1 多軸箱總圖設(shè)計(jì) 14 2.5.2 多軸箱零件設(shè)計(jì) .15 3 結(jié)論 .15 4 參考資料 .16