梳棉機(jī)箱體加工工藝及組合機(jī)床設(shè)計(jì)說(shuō)明書[帶圖紙]

1、<p><b>　　編號(hào)</b></p><p><b>　　無(wú)錫太湖學(xué)院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目： 梳棉機(jī)箱體加工工藝 </p><p>　　及組合機(jī)床設(shè)計(jì) </p>

2、<p>　　信機(jī) 系 機(jī)械設(shè)計(jì) 專業(yè)</p><p>　　學(xué) 號(hào)： 　　　 0923034　　　　</p><p>　　學(xué)生姓名： 管 星 宇 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 尤麗華 （職稱： 副教授 ）</p><p>　　（職稱： ）</p><p>

3、　　2013年5月25日</p><p>　　無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　誠(chéng) 信 承 諾 書</b></p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì) 梳棉機(jī)箱體加工工藝及組合機(jī)床設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)不包含任何其

4、他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。</p><p>　　班 級(jí)： 機(jī)械91 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： 0923034 </p><p>　　作者姓名： </p><p>　　2013 年 5 月 25 日</p><p><b>　　摘 要&

5、lt;/b></p><p>　　應(yīng)用組合機(jī)床加工大批量零件，快捷高效，生產(chǎn)效率高是機(jī)械加工的發(fā)展方向。本次設(shè)計(jì)任務(wù)是制定梳棉機(jī)箱體結(jié)合件的加工工藝、組合鉆孔工序的工裝設(shè)計(jì)、組合機(jī)床設(shè)計(jì)。</p><p>　　組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計(jì)的專用部件和夾具，組成的半自動(dòng)或自動(dòng)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(shí)加工的方式，生產(chǎn)效

6、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(jì)和制造周期。多軸箱是組合機(jī)床的核心部件。它是選用通用零件，按專用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在組合機(jī)床設(shè)計(jì)的過程中，是工作量較大的部件之一。它是根據(jù)工序圖和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，絞等加工序。</p><p>

7、;　　在工藝制定過程中，通過生產(chǎn)批量的分析確定梳棉機(jī)箱體結(jié)合件的加工方案，并尋求最佳的工藝方案，借此說(shuō)明了工藝在生產(chǎn)過程中的重要性；在組合鉆孔工序的工裝設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合實(shí)例，介紹了夾具設(shè)計(jì)方法，特別是對(duì)孔的加工精度進(jìn)行了探討；在組合機(jī)床設(shè)計(jì)過程中，結(jié)合具體實(shí)例和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn), 闡述了通用件(如液壓滑臺(tái)，動(dòng)力箱等)的選取及專用部件（如主軸箱）的設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　關(guān)鍵詞：組合機(jī)床 ；多軸箱； 工藝 ；鉆夾具

8、 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Efficient application of combined high-volume machining parts, high production efficiency, is the development direction of machining. This design

9、 task is to develop the carding machine with process, a combination of drilling fixture design, modular machine tool design.</p><p>　　The aggregate machine-tool is take the gene

10、ral part as a foundation, matches by presses the work piece specific shape and the processing technological design special-purpose

11、 part and the jig, the composition semiautomatic or the automatic special purpose machine. The aggregate machine-tool selects the&

12、#160;method which generally multiple spindle, the multi-knives, the multi-working procedures, many or the multi-locations simultaneously process,

13、 production efficiency ratio general engine bed high seve</p><p>　　Making process in the process, through the analysis of the production batch determination card box w

14、ith processing schemes, and to seek the best technology solutions, which illustrates the importance of process in the production process; in combination with examples drilling fixture design process, fixture design metho

15、d, are introduced, especially the processing precision of hole were discussed; in the design of the modular machine tool, combined with specific examples and design experience, exp</p><p>　　Keywords: combina

16、tion of machine ; tool spindle; technology ; drilling fixture</p><p>　　目 錄 </p><p><b>　　摘 要III</b></p><p>　　AbstractIV</p><p><b>　　1 緒論

17、1</b></p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)及國(guó)外研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求2</p><p>　　2 工藝方案的擬定3</p><p>　　2.1 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件零件的工藝技術(shù)分析3</p><p>　　2.2 定位分析、基準(zhǔn)選取及制定工藝路線4</p&

18、gt;<p>　　2.2.2 選擇精基準(zhǔn)：4</p><p>　　2.2.3 重要工序分析：4</p><p>　　2.2.4 工藝路線：5</p><p>　　3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1 被加工零件工序圖6</p><p>　　3.1.1 被加工零件工序圖的作用與內(nèi)容

19、6</p><p>　　3.1.2 繪制被加工零件圖的規(guī)定及注意事項(xiàng)：6</p><p>　　3.2 加工示意圖7</p><p>　　3.2.1 加工示意圖的作用和內(nèi)容：7</p><p>　　3.2.2選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算7</p><p>　　3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖8</p><

20、;p>　　3.4 機(jī)床分組9</p><p>　　3.5組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡10</p><p>　　4 鉆夾具設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.1 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件鉆孔組合機(jī)床夾具分析14</p><p>　　4.1.1 根據(jù)工件不同的生產(chǎn)條件，可以有各種不同的安裝方法：14</p><p>　　4.

21、1.3 夾緊力“兩要素”，方向與作用點(diǎn)：14</p><p>　　4.2 定位夾緊方案的確定14</p><p>　　4.3 刀具選擇及切削用量的選取14</p><p>　　4.4 夾具體設(shè)計(jì)：16</p><p>　　5 多軸箱設(shè)計(jì)19</p><p><b>　　5.1 引言19</b

22、></p><p>　　5.2 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖19</p><p>　　5.2.1主軸、齒輪的確定及動(dòng)力運(yùn)算20</p><p>　　5.2.2 多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)22</p><p>　　6 結(jié)論和展望27</p><p><b>　　致 謝28</b></p>

23、<p><b>　　參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　圖1.1 梳棉機(jī)實(shí)物圖</p><p>　　1.1本課題的研究?jī)?nèi)容和意義 </p><p>　　梳棉機(jī)是棉紡工藝流程中的關(guān)鍵性機(jī)臺(tái)，一直被稱為紡紗工藝的“心臟”設(shè)備，可見梳棉

24、機(jī)在紡紗過程中占有極為重要的位置，而我國(guó)的梳棉機(jī)研制已有五十余年的歷史，并且于五十年代后期就曾經(jīng)達(dá)到過世界先進(jìn)水平。建國(guó)后，我國(guó)自行研制了1181型彈性針布梳棉機(jī)(英制)，性能良好、質(zhì)量穩(wěn)定、臺(tái)時(shí)產(chǎn)量達(dá)5-7kg，改公制后定型為A181型梳棉機(jī)。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，制成以金屬針布替代彈性針布的A181E型梳棉機(jī)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為15-20kg。在此基礎(chǔ)上，采取提高刺轆與錫林速度、加大卷裝籌措施，使臺(tái)時(shí)產(chǎn)量又提高到15-25kg，并定型為A18

25、6到梳棉機(jī)。之后在對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鋸條和針布規(guī)格以及部分零件的改進(jìn)基礎(chǔ)上，生產(chǎn)了A186G型梳錦機(jī)。隨后又在對(duì)吸塵裝置以及主要部件和精板加固的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)了A186D梳棉機(jī)，該機(jī)可加工棉、棉型化纖和中長(zhǎng)纖維。為了提高國(guó)產(chǎn)梳棉機(jī)水平，在A186D型梳棉饑基礎(chǔ)上，吸取了部分引進(jìn)設(shè)備的特點(diǎn)，又試制TAl86E型梳棉機(jī)。近年來(lái)，又先后研制了FA203型梳棉機(jī)、FA231型等多種型號(hào)的梳錦機(jī)。采用抬高錫林中心位置、增加工作蓋板根數(shù)、錫林前后加裝固定蓋

26、板、刺轆下安裝分梳板取代小漏底以及使用新疆</p><p>　　國(guó)產(chǎn)梳棉機(jī)的發(fā)展主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（一）速度與產(chǎn)量不斷提高 產(chǎn)量由最初的4~6kg/h到現(xiàn)在的45~85kg/h，國(guó)外有的機(jī)型可達(dá)成100~140kg/h。（二）適紡范圍不斷擴(kuò)大，新型梳棉機(jī)的適紡范圍在22~76mm，既能加工棉，棉型化纖，還可以加工中長(zhǎng)化纖。</p><p>　　（三）主要機(jī)件、支撐件的剛度和加工

27、精度不斷提高，從而改善了梳棉機(jī)的穩(wěn)定性。</p><p>　?。ㄋ模U(kuò)大分梳區(qū)域，改進(jìn)附加分梳元件和采用新型針布，使分梳質(zhì)量和除雜效果大大提（五）采用吸塵機(jī)構(gòu)及密封機(jī)殼，以降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善生產(chǎn)環(huán)境。（六）采用自調(diào)勻整機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高生條質(zhì)量。 </p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)及國(guó)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　國(guó)內(nèi)曾有過以下記載:(1)青島紡機(jī)廠宮業(yè)全1

28、984年主編的《梳棉機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展前景》一書介紹了八十年代以前國(guó)內(nèi)外梳棉機(jī)的概況、現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì);(2)由山東紡織工程學(xué)會(huì)1987年編寫的《高產(chǎn)梳棉機(jī)研制工作組三十周年紀(jì)念?？方榻B了工作組部分人員的一些研究體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié);(3) 2003年青島紡機(jī)廠編寫的《梳棉技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新文獻(xiàn)匯編》收錄了關(guān)于梳理技術(shù)方面的較有價(jià)值的文章近30篇。其中資料(1)和(2)都是針對(duì)某一特定時(shí)期內(nèi)情況進(jìn)行編寫的，而且主要介紹的是高產(chǎn)梳棉機(jī)試驗(yàn)工作組的研究情

29、況，內(nèi)容也主要局限于梳棉機(jī)的工藝技術(shù)理論方面，而對(duì)梳棉機(jī)加工設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀沒有系統(tǒng)的總結(jié)。本文結(jié)合前有文章，以梳棉機(jī)箱體結(jié)合件為例進(jìn)行了工藝技術(shù)及加工設(shè)備、裝夾設(shè)備的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)。</p><p>　　國(guó)外新型梳棉機(jī)有騎士立達(dá)公司的CIO型、C51型，德國(guó)特呂茨勒公司的DK760型、DK803型，英國(guó)克洛斯洛爾公司的MA型以及意大利馬佐利公司的CX400型等。各機(jī)均 具特點(diǎn)，且自動(dòng)化程度很高。國(guó)外各公司先后推出了具有

30、國(guó)際先進(jìn)水平的梳棉機(jī)C50C51 DK760 DK788 DK803 DK903 CX400 MK5等超高產(chǎn)梳棉機(jī)，產(chǎn)量為50-120kgtho2004年國(guó)外又推出了TC03 C60 MK6等超高產(chǎn)梳棉機(jī)</p><p>　　1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求</p><p>　　本文從五個(gè)方面即梳棉機(jī)箱體結(jié)合件的加工工藝、組合鉆孔工序的工裝設(shè)計(jì)、組合機(jī)床設(shè)計(jì)對(duì)梳棉機(jī)箱體結(jié)合件的制造做了詳細(xì)的闡述

31、，簡(jiǎn)要說(shuō)明了現(xiàn)代制造工藝和制造設(shè)備與梳棉機(jī)的關(guān)系。</p><p>　　2 工藝方案的擬定</p><p>　　2.1 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件零件的工藝技術(shù)分析</p><p>　　梳棉機(jī)箱體結(jié)合件零件如圖2.1：</p><p>　　圖2.1 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件圖</p><p><b>　　主要技術(shù)參數(shù)如下：&

32、lt;/b></p><p><b>　　2.1.1面：</b></p><p>　　(1）上下兩平面的光潔度</p><p>　?。?）兩側(cè)面、兩端面及結(jié)合面的粗糙度</p><p><b>　　2.1.2 孔：</b></p><p>　?。?）粗糙度：軸向中心孔、

33、橫向孔及其余</p><p><b>　?。?）平行度：</b></p><p><b>　?。?）同軸度 </b></p><p>　　2.1.3 螺紋孔：</p><p>　　6-M6-6H M10-6H M12X1.25-6H M12-6H</p><p>　　

34、2.1.4 位置度：</p><p><b>　　一般公差為即可。</b></p><p>　　2.1.5 技術(shù)要求：</p><p><b>　　時(shí)效處理 </b></p><p><b>　　涂防銹漆</b></p><p>　　通過對(duì)圖上眾多標(biāo)準(zhǔn)

35、及要求分析，可找出此工件上重要的加工表面和孔：底面B、結(jié)合面F、端面M、軸向孔φ52、橫向孔φ47、φ62、φ90，這樣在分析選取時(shí)就以保證這些部位的技術(shù)要求為前提。</p><p>　　2.2 定位分析、基準(zhǔn)選取及制定工藝路線</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，該零件屬于大批大量生產(chǎn)，因此采用砂型鑄造的方法來(lái)進(jìn)行毛坯生產(chǎn)。該零件的各個(gè)表面均為毛坯面，為加工需要，先加工一基準(zhǔn)面為后備工序做

36、準(zhǔn)備。該箱體結(jié)合件分為箱體和箱蓋兩部分，箱體外形面有側(cè)面A、端面M、底面B，依據(jù)便于裝夾的原則及利于后續(xù)加工的原則，確定箱體底面B作為多道工序加工的基準(zhǔn)面。</p><p><b>　　有以上分析：</b></p><p>　　2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇：</p><p><b>　　圖2.2粗基準(zhǔn)</b></p>

37、;<p>　　以F面為粗基準(zhǔn)，定位裝夾簡(jiǎn)單可靠。</p><p>　　2.2.2 選擇精基準(zhǔn)：</p><p>　　從各個(gè)表面的精度位置進(jìn)行分析：</p><p><b>　　圖2.3精基準(zhǔn)</b></p><p><b>　　以B面作為精基準(zhǔn)。</b></p><

38、p>　　這樣在后續(xù)加工過中，裝夾方便可靠，又能滿足加工要求。其它各面的加工精度雖然比基準(zhǔn)面要高，但與基準(zhǔn)面無(wú)特殊的形位公差，因此只需一次粗加工即可。</p><p>　　2.2.3 重要工序分析：</p><p>　　（1）箱體結(jié)合面F的粗糙度為3.2，以B面和A面及端面為定位基準(zhǔn)，進(jìn)行加工。</p><p>　?。?）主軸孔φ52的定位：該孔有同軸度和平行度

39、要求，因此，定位時(shí)以基準(zhǔn)面B為主定位面，側(cè)面A為副定位面，為防止軸向竄動(dòng)在端部加一定位銷。</p><p>　　(3) 孔φ47、φ62、φ90的定位：此三孔中，φ62、φ90有嚴(yán)格的位置要求，這兩孔的加工應(yīng)以B面為主定位面，端面為輔助定位面，采用臥式組合鏜床進(jìn)行加工。φ47加工方法類似。</p><p>　?。?）工序前后分配的注意事項(xiàng)：在大批大量生產(chǎn)過程中，粗精加工應(yīng)分開進(jìn)行，這樣工件

40、能得到較好的冷卻，減少熱應(yīng)變及內(nèi)應(yīng)力變形的影響，有利于保證加工精度。同時(shí)可以避免粗加工產(chǎn)生振動(dòng)等不利因素，也有利于精加工機(jī)床精度的保持。</p><p>　　2.2.4 工藝路線：</p><p>　　基于以上分析，工藝路線制定如下：</p><p><b>　　0# 鑄造</b></p><p><b>

41、　　5# 時(shí)效處理</b></p><p><b>　　10# 漆底漆</b></p><p><b>　　15# 劃線</b></p><p>　　20# 粗銑箱體底面</p><p>　　25# 粗、精銑箱體結(jié)合面</p><p>　　30# 粗

42、、精銑箱蓋結(jié)合面</p><p>　　35# 鉆φ5.2光孔，鉸制兩銷孔</p><p>　　40# 鉆φ5.2光孔，攻制6螺釘M6X30螺紋孔</p><p>　　45# 粗、精銑兩側(cè)面</p><p>　　50# 粗、精銑兩端面</p><p>　　55# 粗、半精、精鏜φ52孔，刮環(huán)槽φ55</p

43、><p>　　60# 粗、半精、精鏜φ62、φ90孔</p><p>　　65# 粗、半精、精鏜φ47孔，刮環(huán)槽φ49.5</p><p>　　70# 鉆兩端面6Xφ5.2孔，攻制6-M6-6H螺紋孔</p><p>　　75# 鉆、攻制箱體底面螺紋孔</p><p>　　80# 鉆、鉸φ6H12通孔</p

44、><p>　　85# 锪φ20孔，鉆、攻制M10螺紋孔</p><p>　　90# 锪φ25孔，鉆、攻制M12螺紋孔</p><p>　　95# 鉆、攻制側(cè)面M12螺紋孔</p><p>　　100# 清洗去毛刺</p><p><b>　　105# 檢驗(yàn)</b></p><

45、p><b>　　110# 涂防銹漆</b></p><p>　　注：(1)工藝路線中，45#、50#兩工序采用雙面復(fù)合式多工位銑刀，一次加工完成。</p><p>　?。?）鉆孔和攻制螺紋孔的工序建議采用組合機(jī)床，可以大大提高加工效率。</p><p>　　（3）鏜孔工序采用多工位鏜刀，一次完成加工。</p><p&g

46、t;　　3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)</p><p>　　機(jī)床的總體設(shè)計(jì)就是繪制組合機(jī)床“三圖一卡”，就是針對(duì)具體零件，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：繪制加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和繪制生產(chǎn)功率計(jì)算卡等。</p><p>　　3.1 被加工零件工序圖</p><p>　　3.1.1 被加工零件工序圖的作用與內(nèi)容&l

47、t;/p><p>　　被加工零件工序圖是在被加工零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，并作必要說(shuō)明而繪制的。其主要內(nèi)容包括如下：</p><p>　　被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。</p><p>　　本工序選用的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及方向。</p><p>　　本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、

48、形位公差等技術(shù)要求以及上道工序的技術(shù)要求。</p><p>　　注明加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量。</p><p>　　鉆梳棉機(jī)箱體結(jié)合件兩端面孔的被加工零件工序圖如圖3.1所示.</p><p>　　圖3.1 被加工零件工序圖</p><p>　　3.1.2 繪制被加工零件圖的規(guī)定及注意事項(xiàng)：</p>&

49、lt;p>　?。?）繪制被加工零件工序圖的規(guī)定 為使被加工零件工序圖表達(dá)清晰明了，突出本工序內(nèi)容，繪制時(shí)規(guī)定；應(yīng)按一定比例，繪制足夠的視圖以剖面；本工序加工部位用粗實(shí)線表示，其余部位用細(xì)實(shí)線表示；定位基準(zhǔn)符號(hào)用，并下標(biāo)數(shù)表明消除自由度量。</p><p>　?。?）繪制被加工零件工序圖注意事項(xiàng)：</p><p>　?、俦竟ば蚣庸げ课坏奈恢贸叽鐟?yīng)與定位基準(zhǔn)直接發(fā)生關(guān)系。</p&g

50、t;<p>　?、趯?duì)工件毛坯應(yīng)有要求，對(duì)孔的加工余量應(yīng)認(rèn)真分析。</p><p>　　③當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。</p><p><b>　　3.2 加工示意圖</b></p><p>　　3.2.1 加工示意圖的作用和內(nèi)容：</p><p>　　加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床整體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪

51、制的。是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖。它是繪制機(jī)床聯(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)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。</p><p>　　3.2.2選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算</p><p><b>　?。?）刀具的選擇：</b></p><p>　　工件材料為HT200，鉆孔加工，選用錐柄麻花鉆。</

52、p><p>　　（2）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇：</p><p>　　夾具選用可換鉆套，軸采用剛性軸來(lái)保證孔的位置精度。</p><p>　　（3）確定主軸類型、尺寸、外伸長(zhǎng)度（見主軸箱設(shè)計(jì)）</p><p><b>　　（4）選擇接桿</b></p><p>　　除剛性主軸外，組合機(jī)床主軸與刀具間常用接桿連接

53、。根據(jù)選用原則選取特長(zhǎng)可調(diào)接桿。</p><p><b>　?。?）標(biāo)注聯(lián)系尺寸</b></p><p>　?。?）標(biāo)注切削用量： 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、相應(yīng)刀具的切削速度、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。</p><p>　　（7）動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定</p><p>　　動(dòng)力部件的工作

54、循環(huán)是指加工時(shí)，動(dòng)力部件從原始位置開始運(yùn)動(dòng)到終了位置，又返回到原位的動(dòng)作過程。</p><p>　　工作進(jìn)給長(zhǎng)度L工的確定</p><p><b>　　=18mm</b></p><p>　　L工：工作進(jìn)給長(zhǎng)度 L1：切入長(zhǎng)度 ：加工長(zhǎng)度 L2：切出長(zhǎng)度</p><p>　　①快速引進(jìn)長(zhǎng)度的確定：快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把

55、刀具送到工作進(jìn)給位置，其長(zhǎng)度由具體情況確定。本工序選取快速引進(jìn)長(zhǎng)度為30mm。</p><p>　?、诳焖偻嘶亻L(zhǎng)度的確定：快速退回長(zhǎng)度是快速引進(jìn)長(zhǎng)度和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。本工序?yàn)?8mm。</p><p>　?、蹌?dòng)力部件總行程的確定：動(dòng)力部件總行程為快退行程和前后備量之和。總行程為225mm前備量為30mm，后備量為147mm。</p><p>　　圖3.2 加工示

56、意圖</p><p>　　3.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　3.3.1 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容：</p><p>　　機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是以被加工零件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專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。是用來(lái)表示機(jī)床的配置形式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖。</p>&

57、lt;p>　　機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖表示的內(nèi)容： （1）表示機(jī)床的配置形式和總布局。</p><p>　?。?）完整齊全的反映各部件之間的主要裝配關(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)極限位置及滑臺(tái)工作循環(huán)總的工作行程和前后備量尺寸。</p><p>　?。?）標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和電動(dòng)機(jī)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

58、用及專用零部件。</p><p>　　（4）標(biāo)明機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及安裝規(guī)程。</p><p>　　3.3.2 繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖之前應(yīng)確定的內(nèi)容：</p><p>　?。?）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)已定的工藝方案和機(jī)床配置形式并結(jié)合使用及修理因素，確定機(jī)床為臥式單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)多軸箱鉆孔。</p&

59、gt;<p>　　動(dòng)力箱規(guī)格與滑臺(tái)要匹配，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)是根據(jù)多軸箱所傳遞的且學(xué)功率來(lái)選用。本機(jī)床左右多軸箱均采用TD25-B型動(dòng)力箱（=785r/min;電動(dòng)機(jī)選Y100L1-4型，功率為2.2KW</p><p>　　根據(jù)選定的切削用量，計(jì)算總的進(jìn)給力，根據(jù)所需的最小進(jìn)給速度、工作行程、結(jié)合多軸箱輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用HY25B-I 型液壓滑臺(tái)，以及相配套的側(cè)底座（1CC251型）。

60、查《組合機(jī)床簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》P91表5-1</p><p>　　滑鞍寬度：w=250mm</p><p>　　滑鞍長(zhǎng)度：L1=500mm</p><p>　　行 程：S=250mm</p><p>　　滑座長(zhǎng)度：L2=790mm</p><p>　　高 度：H=250mm</p><p&g

61、t;　　工進(jìn)速度：32-800mm/min</p><p>　　快進(jìn)速度：12m/min</p><p>　?。?）確定機(jī)床裝料高度H 裝料高度是指工件安裝基面至地面的垂直距離?？紤]上述剛度結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素選取計(jì)算：</p><p>　　側(cè)底座高度：560mm</p><p><b>　　滑臺(tái)高度：250</b&g

62、t;</p><p>　　主軸箱的最低主軸高度為：275mm</p><p>　　工件最低孔中心距底面距離：92.5mm</p><p>　　H=560+250+275-92.5=992.5mm</p><p>　　（3）確定夾具輪廓尺寸 參照夾具設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）確定中間底座尺寸 中間底座尺寸在長(zhǎng)

63、度和寬度上滿足夾具的安裝要求。他在加工方向上的尺寸，實(shí)際已由加工示意圖確定。由此根據(jù)選定的動(dòng)力箱、滑臺(tái)、側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn)的位置關(guān)系計(jì)算長(zhǎng)度為974mm,裝料高度和夾具底座高度確定后，中間底座高度已確定為560mm。</p><p>　?。?）確定多軸箱輪廓尺寸 標(biāo)準(zhǔn)通用鉆類多軸箱厚度是一定的、臥式325mm。因此，確定多軸箱，主要是確定多軸箱的寬度和高度及最低主軸高度。如圖3.3所示</p><

64、;p>　　圖3.3多軸箱輪廓尺寸確定</p><p>　　被加工零件輪廓以點(diǎn)化線表示，多軸箱輪廓以粗實(shí)線表示。查《組合機(jī)床簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》，P135表7-1選取多軸箱體規(guī)格尺寸400*400.</p><p><b>　　3.4 機(jī)床分組</b></p><p>　　為了便于設(shè)計(jì)和組織生產(chǎn)，組合機(jī)床各部件和裝置按不同功能劃分編組。本機(jī)床編組

65、如下：</p><p>　?。?）第10組 左側(cè)床身</p><p>　　（2）第20組 夾具</p><p>　?。?）第11組 右側(cè)床身</p><p>　　（4）第12組 中間底座</p><p>　?。?）第30組 電氣裝置</p><p>　?。?）第40組 傳動(dòng)裝置<

66、;/p><p>　?。?）第50組 潤(rùn)滑裝置</p><p>　　（8）第60組 刀具</p><p>　?。?）第61組 工具</p><p>　?。?0）第71組 左多主軸箱</p><p>　?。?1）第72組 右多主軸箱</p><p>　　圖3.4 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p&g

67、t;<p>　　3.5組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p>　　根據(jù)選定的機(jī)床工作循環(huán)所要求的工作行程長(zhǎng)度、切削用量、動(dòng)力部件的快進(jìn)及工進(jìn)速度等，就可以計(jì)算機(jī)床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡，生產(chǎn)率計(jì)算卡反映機(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)及負(fù)荷等關(guān)系的技術(shù)文件。它是用戶驗(yàn)收機(jī)床生產(chǎn)效率的重要依據(jù)。</p><p><b>　　(1)理想生產(chǎn)率Q&

68、lt;/b></p><p>　　理想生產(chǎn)率Q（單位為件/h)是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A件（包括備品及廢品率）所要求的機(jī)床生產(chǎn)率，它與全年工時(shí)總數(shù)tk有關(guān)，一般情況下，單班制tk取2350h，兩班制tk取4600h。則</p><p>　　(2)實(shí)際生產(chǎn)率Q1</p><p>　　實(shí)際生產(chǎn)率Q1（單位為件/h）是指所設(shè)計(jì)的機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。即</

69、p><p>　　式中T-生產(chǎn)一個(gè)零件所需要的時(shí)間（min）可按下式計(jì)算：</p><p>　　式中、—分別為刀具的第I、第II工作進(jìn)給長(zhǎng)度，單位 </p><p>　　為mm； ；</p><p>　　—為刀具第I、第II工作進(jìn)給量，單位為mm/min；</p><p>　　=1

70、3mm/min； </p><p>　　—當(dāng)加工沉孔、止孔、倒角、光整表面時(shí)，滑臺(tái)在死擋鐵上的</p><p>　　停留時(shí)間，通常指刀具在加工終了是無(wú)進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5～10轉(zhuǎn) </p><p>　　所需要的時(shí)間，單位為min；；</p><p>　　—快進(jìn)長(zhǎng)度，L快進(jìn)=30mm；</p><p>　　—快退長(zhǎng)度，=

71、48mm；</p><p>　　—?jiǎng)恿Σ考焖傩谐趟俣?。用液壓?dòng)力部件取3～10m/min；</p><p>　　這里選擇=3m/min；</p><p>　　—直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換消耗的時(shí)間，</p><p><b>　　=0.1min；</b></p><p>　　—工件裝卸（

72、包括定位或撤消定位、夾緊或松開、清理基面或 </p><p>　　切屑及吊運(yùn)工件等）時(shí)間。它取決于裝卸自動(dòng)化程度、工件</p><p>　　重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。=1.5min。</p><p>　　綜上所述，零件的單件工時(shí)為：</p><p><b>　　(3)機(jī)床負(fù)荷率</b></p>

73、<p>　　當(dāng)>Q時(shí)，機(jī)床負(fù)荷率為二者之比。即</p><p>　　組合機(jī)床的負(fù)荷率一般為0.75～0.90,自動(dòng)線負(fù)荷率為0.6～0.7。典型的鉆、鏜、攻螺紋類組合機(jī)床，按其復(fù)雜程度參照3-1確定；對(duì)于精密度較高、自動(dòng)化程度高或加工多品種組合機(jī)床，宜適當(dāng)降低負(fù)荷率。</p><p>　　表3-1 組合機(jī)床允許最大負(fù)荷率</p><p>　　表

74、3-2組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p><b>　　續(xù)表3-2</b></p><p><b>　　4 鉆夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件鉆孔組合機(jī)床夾具分析</p><p>　　4.1.1 根據(jù)工件不同的生產(chǎn)條件，可以有各種不同的安裝方法：</p>

75、<p>　　a)找正安裝法．b)夾具安裝法．</p><p>　　4.1.2 基本定位原理分析：</p><p>　　這里討論6點(diǎn)定位中，6個(gè)自由度的消除，以便找出較合適的定位夾緊方案．一個(gè)物體在空間可以有6個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，即沿X、y、Z軸的平移運(yùn)動(dòng)，分別記為 。X1、Y1、Z1；繞X、y、Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，記為x 、y 、z ，習(xí)慣上，把上述6個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)稱作6個(gè)自由度．如果采用一定的約

76、束措施，消除物體的6個(gè)自由度，則物體被完全定位．例如討論長(zhǎng)方體工件時(shí)，可以在底面布置3個(gè)不共線的約束點(diǎn)，在側(cè)面布置2個(gè)約束點(diǎn)，在端面布置一個(gè)約束點(diǎn)，則底面約束點(diǎn)可以限制X2、Y2 、Z2 3個(gè)自由度，側(cè)面約束點(diǎn)限制X1、Z12個(gè)自由度，端面約束點(diǎn)限制y。這個(gè)自由度，就完全限制了長(zhǎng)方體工件6個(gè)自由度。</p><p>　　4.1.3 夾緊力“兩要素”，方向與作用點(diǎn)：</p><p>　　夾緊

77、力方向應(yīng)朝向定位元件，并使所需的夾緊力最小．確定夾緊力作用點(diǎn)的位置時(shí)應(yīng)不破壞定位．夾緊力作用點(diǎn)的位置應(yīng)盡可能靠近加工部位，以減小切削力繞夾緊力作用點(diǎn)的力矩，防止工件在加工過程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)或震動(dòng)．應(yīng)保證夾緊變形不影響加工精度．夾緊力作用點(diǎn)數(shù)目應(yīng)使工件在整個(gè)接觸面上受力均勻，接觸變形小。</p><p>　　4.2 定位夾緊方案的確定</p><p>　　此元件屬于箱體類元件。一般的定位方法有：

78、一面兩銷定位法和兩面一銷定位法。通過比較分析決定采用兩面一銷定位法。在鉆孔加工時(shí)，底面和側(cè)面采用定位板進(jìn)行定位，端面采用定位釘來(lái)限制工件自由度。通過分析發(fā)現(xiàn)，該工件被完全定位。</p><p>　　4.3 刀具選擇及切削用量的選取</p><p>　　4.3.1 技術(shù)分析：</p><p>　　孔的類型：螺紋孔M6 精度等級(jí)：6H</p>

79、<p>　　材 料：灰鑄鐵 硬 度：HB190</p><p>　　左端面加工深度L=10mm</p><p>　　右端面加工深度L=15mm</p><p>　　4.3.2 刀具選擇：</p><p>　　一般的鉆頭類型決定于加工性質(zhì)，被加工孔的位置，工件材料，生產(chǎn)批量及經(jīng)濟(jì)性等。此工序中的螺紋孔無(wú)特別

80、加工要求，屬于直徑小、深度淺、生產(chǎn)批量大、材料為常用鑄鐵。參考《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》P500所述，推薦使用標(biāo)準(zhǔn)高速錐柄麻花鉆。但采用這種鉆頭，由于其倒錐度大，鉆頭與鉆套間隙也較大，股組合機(jī)床上的位置精度較低，大約0.2左右。若想提高精度，可采用以下幾項(xiàng)措施：</p><p>　?。?）適當(dāng)選取導(dǎo)向套到工件表面距離及導(dǎo)套長(zhǎng)度。</p><p>　?。?）減少導(dǎo)向套和鉆頭間隙。</p>

81、<p>　　（3）減少鉆頭的制造公差和倒錐度。</p><p>　　4.3.3 切削用量的選取：</p><p>　　由于組合機(jī)床有大量刀具同時(shí)工作，為了使機(jī)床正常工作，不經(jīng)常停車換刀，而達(dá)到較高的生產(chǎn)率。所選擇的切削用量比一般通用機(jī)床的切削用量要低一些?？傮w上說(shuō)：在采用多軸加工的組合機(jī)床的切削用量和切削速度要低一些。根據(jù)現(xiàn)有組合機(jī)床使用情況，多軸加工的切削用量比通用機(jī)床單刀加

82、工的切削用量約30%左右。</p><p>　　查閱《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》</p><p>　　加工直徑：d=5.2mm</p><p>　　切削速度：v=12m/min n=732r/min</p><p>　　進(jìn)給量： f=0.1mm/r</p><p>　　鉆頭的實(shí)際參數(shù)，查閱《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P838

83、表10-22續(xù)：</p><p>　　4.3.4 工作行程的確定和鉆模板的設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）鉆模板設(shè)計(jì)： 鉆模是用來(lái)保證工件孔系的位置精度的。他應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，避免因變形而影響鉆套的導(dǎo)向精度。在組合機(jī)床孔加工工序中，除采用剛性主軸加工方法外，多數(shù)情況下多數(shù)情況下都讓切削刀具在導(dǎo)向裝置中工作。在本道孔加工工序中因主軸為非剛性主軸，故采用鉆模導(dǎo)向裝置，其作用是：&l

84、t;/p><p>　　①保證刀具對(duì)工件的正確位置。</p><p>　?、诒ＷC各刀具相互間的正確位置。</p><p>　?、厶岣叩毒呦到y(tǒng)的支承剛度。</p><p>　　已知鉆頭直徑d=5.2mm，參照《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》P221表3-3，選擇鉆模板厚度為L(zhǎng)=22mm。鉆模板形式為固定式鉆模板，鉆套采用可換式鉆套，這樣便于磨損后可以快速更換。鉆套、

85、襯套、鉆套螺釘其具體參數(shù)具體參數(shù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》</p><p>　　P338：可換鉆套 圖2-1-46</p><p>　　d=6mm公差帶F7;D=10mm公差帶k6</p><p>　　P348：鉆套用襯套 圖2-1-58</p><p>　　內(nèi)徑:d=10mm ；外徑：D=15mm</p><p>　　P3

86、50：鉆套用螺釘 圖2-1-60 M6</p><p>　　鉆模板與被加工零件之間的距離不宜過大，取4mm。</p><p>　　(3)工作行程的確定：</p><p>　　在本道工序加工過程中，采用組合機(jī)床進(jìn)行加工，各動(dòng)力頭工作情況一樣，故其工作循環(huán)也一樣：</p><p>　　由于被加工孔無(wú)特殊要求，故采用圖示工作循環(huán)方式：</p&

87、gt;<p>　　圖4.1 工作行程圖 </p><p>　　設(shè)計(jì)過程中注意的因素：</p><p>　　工件為大批大量生產(chǎn)，加工效率要求很高，要求每次加工耗時(shí)少，因此。快進(jìn)距離不宜過長(zhǎng)。</p><p>　　鉆孔過程中，無(wú)需考慮孔內(nèi)壁是否有直線痕或螺旋痕。</p><p>　　每次鉆孔前至少在加工表面前3mm處開始工進(jìn)。<

88、;/p><p>　　從而確定： 工進(jìn)距離 </p><p>　　考慮到大批量生產(chǎn)、導(dǎo)向原因等因素取</p><p><b>　　快退距離 </b></p><p>　　4.3.5 主軸尺寸類型及接桿選擇：</p><p>　　主軸尺寸詳見主軸箱設(shè)計(jì)。</p><p>　　接

89、桿：查《組合機(jī)床簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P171 表8-2，采用特長(zhǎng)可調(diào)接桿。</p><p>　　4.4 夾具體設(shè)計(jì)：</p><p>　　4.4.1 定位支撐的選擇： 根據(jù)前面所述，本工序采用兩面一銷的定位方式，即底面限制三個(gè)自由度；側(cè)面為一窄長(zhǎng)平面限制兩個(gè)自由度；端面為一定位銷限制一個(gè)自由度。</p><p>　　結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況：批量大，生產(chǎn)率高。這樣的話

90、，加工過程中，會(huì)頻繁的移動(dòng)工件位置，對(duì)定位表面產(chǎn)生摩擦，定位精度減低，夾具體使用壽命減低?；谶@種情況，在實(shí)際過程中，采用面支撐板代替底面定位支撐。這樣更換較方便，成本較低，同樣側(cè)面用以支撐板代替，端面仍是用定位銷定位。</p><p>　　選用支撐板及銷的情況如下圖：（見下頁(yè)）</p><p>　　圖4.2 定位元件</p><p>　　支撐板的選用參照《機(jī)床

91、夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P272圖2-1-10</p><p>　　支撐釘?shù)倪x用參照《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P271圖2-1-9</p><p>　　4.4.2 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸確定： （1）設(shè)計(jì)原則：</p><p>　　由于此工件為大批大量生產(chǎn)，需滿足以下幾點(diǎn)要求：</p><p>　　①安裝方便，夾緊迅速可靠</p><

92、p><b>　?、诮Y(jié)構(gòu)剛度好</b></p><p>　?、蹔A具設(shè)計(jì)誤差小最好采用一體結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　?。?）方案確定</b></p><p>　　圖4.3 鉆孔工序的定位與夾緊示意圖</p><p>　　基于以下設(shè)計(jì)原則及定位夾緊情況，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中所使用的組合夾具情況

93、，采用箱式夾具體結(jié)構(gòu)，并采用液壓夾緊機(jī)構(gòu)：</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：</b></p><p>　?。?） 各定位面之間的位置精度好:</p><p>　　由于夾具采用箱體式結(jié)構(gòu)，個(gè)面之間的精度要求可通過后期加工來(lái)保證，可消除分散機(jī)構(gòu)因裝配產(chǎn)生的裝配誤差。</p><p>　　（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單： 采用這

94、種結(jié)構(gòu)，鉆模板可以直接安裝在箱壁上；液壓壓緊裝置置于頂部，向下壓緊工件，操作方便。</p><p><b>　?。?）尺寸的確定：</b></p><p>　　由上述可知，箱體側(cè)壁與工件加工表面之間的距離為4mm，具體結(jié)構(gòu)如下：</p><p>　　圖4.4 夾具結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　箱體壁厚：經(jīng)驗(yàn)值推薦25-30

95、mm，由于箱體頂部承受工件壓緊力反作用力，選用25mm壁厚來(lái)保證其強(qiáng)度。兩側(cè)厚度根據(jù)鉆模板類型選取25mm壁厚，被保證其強(qiáng)度要求采用加強(qiáng)肋板結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　5 多軸箱設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1 引言</b></p><p>　　多軸箱是組合機(jī)床的重要專用部件。他是根據(jù)加工示意圖所確定

96、的工件加工孔數(shù)和位置、切削用量和主軸類型設(shè)計(jì)的傳動(dòng)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。</p><p>　　多軸箱一般具有多根主軸同時(shí)對(duì)一列孔進(jìn)行加工。但也有單獨(dú)的，用于鏜孔居多。</p><p>　　多軸箱的通用箱體材料為HT200，前、后、側(cè)蓋等材料為HT150。多軸箱體基本尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)（GB3668.1——83）

97、規(guī)定，9種名義尺寸用相應(yīng)滑臺(tái)的滑鞍寬度表示。目前，多軸設(shè)計(jì)有一般設(shè)計(jì)法和電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法兩種。</p><p>　　5.2 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖</p><p>　　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)容及注意事項(xiàng)如下：</p><p>　　圖5.1 主軸位置關(guān)系尺寸圖</p><p>　?。?）根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸

98、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。</p><p>　?。?）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。</p><p>　?。?）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)針轉(zhuǎn)向。</p><p>　?。?）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</p><

99、;p>　?。?）標(biāo)明動(dòng)力件型號(hào)及其性能參數(shù) </p><p>　　表5-1主軸外伸尺寸及切削用量</p><p>　　注：1、被加工零件編號(hào)及名稱：ZFA211-3600-7箱體結(jié)合件，。材料及硬度，鑄鐵，200HBS</p><p>　　2、動(dòng)力部件1TD25-A，1HY-25，N=2.2KW，n=1420</p><p&

100、gt;　　圖5.2 多軸箱設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)圖</p><p>　　5.2.1主軸、齒輪的確定及動(dòng)力運(yùn)算</p><p>　　（1）主軸型式和直徑</p><p>　　主軸的型式和直徑，主要取決與工藝方法、刀具主軸聯(lián)接機(jī)構(gòu)、刀具的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。如鉆孔時(shí)常采用滾珠軸承主軸；擴(kuò)、鏜、鉸孔等工序工序常采用滾錐軸承主軸；主軸間距較小時(shí)常選用滾針軸承主軸。設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能不選

101、用15mm直徑的主軸和滾針主軸，因?yàn)闈L針軸承精度低、結(jié)構(gòu)剛度及裝配工藝性都較差，既不便于制造又不便于維修。</p><p>　　首先，根據(jù)切削用量，查《機(jī)床夾具手冊(cè)》P33表1-2-7由計(jì)算公式計(jì)算扭矩：</p><p>　　D——鉆頭直徑 f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量</p><p>　　已知 D=5.2mm f=0.1mm/r</p><p&g

102、t;　　得M=900N.mm </p><p>　　可選擇軸徑d=12mm，由《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P56表4-1選取主軸直徑d=20mm滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　?。?）多軸箱所需動(dòng)力計(jì)算</p><p>　　多軸箱的動(dòng)力計(jì)算包括多軸箱所需要的功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。</p><p>　　傳動(dòng)系統(tǒng)確定之后，多軸箱所需要的功率按下列公式計(jì)

103、算：</p><p>　　式中 ——切削功率，單位為KW</p><p>　　——空轉(zhuǎn)功率，單位為KW</p><p>　　——與負(fù)荷成正比的功率損失，單位為KW</p><p>　　每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計(jì)算或查圖表獲得；每根主軸的空轉(zhuǎn)功率按《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P62表4-6確定；每根主軸上的功率損失，一般取所傳遞

104、功率的1%。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》功率計(jì)算公式得</p><p><b>　　主軸切削功率： </b></p><p><b>　　式中M——扭矩</b></p><p><b>　　V——切削速度</b></p><p>&l

105、t;b>　　D——鉆頭直徑</b></p><p><b>　　則有 </b></p><p><b>　　空轉(zhuǎn)功率：</b></p><p>　　由于主軸直徑為20mm、25mm，根據(jù)《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P62表4-6：</p><p>　　轉(zhuǎn)速： n=630r/min

106、 ,軸徑為20mm時(shí)：;軸徑為25mm時(shí)：</p><p>　　n=1000r/min, 軸徑為20mm時(shí)：；軸徑為25mm時(shí)： </p><p>　　而主軸轉(zhuǎn)速為n=732r/min，根據(jù)插值法： </p><p><b>　　因此： </b></p><p><b>

107、　　功率損失：</b></p><p>　　每根軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的1%</p><p><b>　　因此： </b></p><p>　　=0.203+0.356+0.006=0.565KW</p><p>　　多軸箱所需的進(jìn)給力可按下式計(jì)算：</p><p>　　

108、式中 ——各主軸所需的軸向切削力，單位為N</p><p>　　D——鉆頭直徑 f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 Kp——修正系數(shù)</p><p>　　已知 D=5.2mm f=0.1mm/r </p><p>　　因此 F=345.3N </p><p>　　5.2.2 多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　多軸箱

109、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)軸和主軸聯(lián)系起來(lái)，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。</p><p>　?。?）對(duì)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求</p><p>　?、僭诒ＷC主軸的強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求傳動(dòng)軸和齒輪規(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)多根主軸，并將齒輪布置在同一排上。</p><p>

110、;　?、诒M量不用主軸帶動(dòng)主軸的方案，以免增加主軸負(fù)荷。遇到主軸較密時(shí)，布置齒輪的空間受到限制或主軸負(fù)荷較小、加工精度要求不高，也可用一根強(qiáng)度較高的主軸帶動(dòng)1-2根主軸的傳動(dòng)方案。</p><p>　?、蹫槭菇Y(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，后蓋內(nèi)齒輪齒輪傳動(dòng)比允許至1/3，盡量避免用升速傳動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，允許先升速然后再降一些。</p><p>　　④驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)

111、的轉(zhuǎn)動(dòng)軸數(shù)不能超過兩根，以免給裝配帶來(lái)困難。</p><p>　?。?）擬定多軸箱傳動(dòng)的基本方法</p><p>　　擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法是：先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)這些中心傳動(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(lái)

112、。</p><p><b>　?、僦鬏S分布類型</b></p><p>　　圖 5.3 主軸分布示意圖</p><p>　　單組圓周分布，但各軸心間距較小。</p><p>　?、诟鶕?jù)此種類型設(shè)計(jì)出兩種傳動(dòng)聯(lián)系方案：</p><p>　　圖5.4 設(shè)計(jì)方案圖</p><p>

113、;　　第一種傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案分析：</p><p>　　第一種傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案十分符合主軸箱設(shè)計(jì)的各項(xiàng)原則：</p><p>　　傳動(dòng)軸、齒輪數(shù)最少，用一根傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸，主軸齒輪規(guī)格相同。</p><p>　　從理論上來(lái)說(shuō)是一種經(jīng)濟(jì)有效的傳動(dòng)方案。但在進(jìn)一步設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)該傳動(dòng)方案有以下缺陷：主軸直徑d=20mm中心傳動(dòng)軸軸線與最下軸軸心線距離為32.5mm若兩軸真的實(shí)現(xiàn)

114、傳動(dòng)，兩軸所配套軸承的外徑尺寸D=47mm，然而，為使兩軸承間安裝不發(fā)生沖突，其間距最少為47mm而32.5<47mm，軸承不能進(jìn)行安裝。</p><p>　　第二種傳動(dòng)方案分析：</p><p>　　此方案采用對(duì)稱分布，其中4、3兩傳動(dòng)軸無(wú)論軸還是齒輪規(guī)格均相同。此種結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，相對(duì)位置關(guān)系容易確立，與方案1相比還減少了軸和齒輪的數(shù)量和規(guī)格。但該方案把一根主軸同時(shí)做傳動(dòng)軸，向另外

115、兩主軸傳動(dòng)動(dòng)力，增加了負(fù)荷。</p><p>　　通過比較，方案1結(jié)構(gòu)不合理，不能采用。方案2符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　（3）傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p>　?、俑鼾X輪參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p>　　已知：主軸轉(zhuǎn)速 n=732r/min，主軸直徑 d=20mm，主軸齒輪模數(shù) m=2</p><p&g

116、t;　　設(shè)主軸齒輪齒數(shù)Z=25，即 ;傳動(dòng)軸小齒輪齒數(shù) ，m=2;動(dòng)力頭齒輪 ，m=3;對(duì)于傳動(dòng)軸齒輪、由于它們是作為過渡齒輪存在，只要其尺寸結(jié)構(gòu)不影響其他軸及齒輪，其齒輪可以任意選取：設(shè) ，m=2</p><p>　　因此： </p><p>　　已知：所取動(dòng)力箱型號(hào)1TD25，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1420r/min，驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速785r/min。</p><p&g

117、t;　　則： m=3</p><p><b>　?、谳S徑尺寸的確定：</b></p><p>　　本套傳動(dòng)系統(tǒng)中有三根主軸，三根傳動(dòng)軸，其中一根主軸也起傳動(dòng)作用。</p><p>　　各傳動(dòng)軸的計(jì)算結(jié)果如下：</p><p><b>　　軸3： </b></p&

118、gt;<p>　　查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》P607表5-10：選取直徑d=15mm，為了提高軸的剛度，并減小傳動(dòng)件的規(guī)格，選取軸徑d=20mm。</p><p><b>　　軸4: </b></p><p>　　同上 選取軸徑d=20mm。</p><p><b>　　軸5：</b></p>&l

119、t;p>　　查表 選取軸徑d=20mm；但此軸既是主軸又是傳動(dòng)軸，負(fù)荷較大，為提高軸的剛度，取軸徑d=25mm。</p><p><b>　　軸6：</b></p><p>　　此軸為主傳動(dòng)軸，由其傳遞的扭矩是由動(dòng)力箱輸出的，扭矩大，此外，該軸還是手柄軸，根據(jù)《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表7-19，選取軸徑 d=30mm。</p><p>

120、　　表 5-2 各軸軸徑及齒輪參數(shù)</p><p>　?。?）校驗(yàn)： ①齒輪模數(shù)校核：</p><p>　　分析：傳動(dòng)過程中，齒輪嚙合會(huì)產(chǎn)生很大的彎曲疲勞強(qiáng)度，在所有齒輪嚙合過程中，以動(dòng)力頭齒輪和齒輪7嚙合產(chǎn)生的應(yīng)力最大。因此選取動(dòng)力頭齒輪進(jìn)行模數(shù)計(jì)算：</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P209，公式10-5</p><p>　　有：

121、 </p><p>　　公式中： 為載荷系數(shù)</p><p>　?。菏褂孟禂?shù)，查P201 ，表10-2，取=1.25</p><p>　?。簞?dòng)載系數(shù)，查P202 ，圖10-8，取=1.25</p><p>　?。糊X間載荷分布系數(shù)，查P203 ，表10-3，取=1.0</p><p>　?。糊X間載荷分布

122、系數(shù), 查P204 ，表10-4，取=1.117</p><p><b>　　T：傳遞扭矩；</b></p><p>　　因?yàn)閭鬟f的功率較小，選取，，</p><p>　　、查P209，表10-5</p><p>　　查P216，圖表10-20c，=427</p><p>　　由于齒輪模數(shù)大小取決