【正文】 ，按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化通用化原則設(shè)計(jì)、制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)設(shè)計(jì)部件。制定了機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，主軸箱圖及其主軸箱主要零部件圖，并就組合機(jī)床的傳動(dòng)方案加以探討和分析。組合機(jī)床所使用的通用部件是具有特定功能、按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化原則設(shè)計(jì)、制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)部件。在組合機(jī)床設(shè)計(jì)中引入了微機(jī)，不但技術(shù)上具有先進(jìn)性，同時(shí)應(yīng)用上也比傳統(tǒng)的機(jī)床有了較大的通用性和可用性。 箱體加工用組合機(jī)床設(shè)計(jì)礦山掘進(jìn)機(jī)箱體組合機(jī)床設(shè)計(jì)來源于本人在網(wǎng)跟圖書館查找資料，自己自主設(shè)計(jì)的一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)方案。Spindle box。齒輪。畢業(yè)設(shè)計(jì) 箱體加工用組合機(jī)床設(shè)計(jì) 摘 要：箱體加工用組合機(jī)床現(xiàn)廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)制造中，本文以礦山掘進(jìn)機(jī)箱體為加工對(duì)象，分析了零件的加工工藝過程，并對(duì)其中多軸箱、鉆孔工藝進(jìn)行了組合機(jī)床設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括：方案制定、組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)、多軸箱設(shè)計(jì)。多軸箱。1 前言 課題的來源 本課題箱體加工用組合機(jī)床設(shè)計(jì)來源于生產(chǎn)實(shí)踐過程中。 礦山掘進(jìn)機(jī)箱體組合機(jī)床設(shè)計(jì)讓我更好的了解機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，熟練掌握CAD制圖的操作。 指導(dǎo)思想 組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對(duì)一種或若干種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的機(jī)床。每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列，有適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)組合機(jī)床的步驟 組合機(jī)床的特點(diǎn) 組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對(duì)一種或若干種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的機(jī)床。每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列，有適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。 （4）組合機(jī)床加工零件，由于采用專用夾具、組合刀具和導(dǎo)向裝置等，產(chǎn)品加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高。 本次設(shè)計(jì)的主要是為了使我們通過對(duì)組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，對(duì)其結(jié)構(gòu)及工作原理有個(gè)初步了解。制定了機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，主軸箱圖及其主軸箱主要零部件圖，并就組合機(jī)床的傳動(dòng)方案加以探討和分析。 （2）確定機(jī)床的工藝方案，確定機(jī)床的配置型式，并定出影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。在總設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)先設(shè)計(jì)機(jī)床的夾具方案，畫出夾具方案草圖，然后確定多軸箱的輪廓尺寸，從而確定了機(jī)床各部分間的尺寸。 組合機(jī)床方案的制定 組合機(jī)床是針對(duì)被加工零件的特點(diǎn)及工藝要求，按高度集中工序原則設(shè)計(jì)的一種高效率專用機(jī)床。 影響組合機(jī)床方案制定的主要因素 被加工零件的加工精度和加工工序，被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度，是制定機(jī)床方案的主要依據(jù)。 根據(jù)對(duì)我國(guó)使用的組合機(jī)床的調(diào)查，加工鑄鐵件的某些主要工序所能達(dá)到的精度和表面粗糙度如下述，可供制定時(shí)參考。 （3）制定工藝方案時(shí)孔中心距的問題:在確定組合機(jī)床完成工藝時(shí)，要考慮可同時(shí)加工最小孔間中心距。正確選擇加工用的定位基準(zhǔn)，是確保加工精度的重要條件，同時(shí)也有利于實(shí)現(xiàn)最大規(guī)模的集中工序，從而收到減少機(jī)床臺(tái)數(shù)的效果。盡量采用以加工的較大平面為定位基準(zhǔn)，這對(duì)于精加工尤為重要。當(dāng)被加工零件不具備理想的定位基準(zhǔn)，或者工件剛性不足時(shí)，為防止加工時(shí)工件變形，振動(dòng)而影響加工精度，可在機(jī)床上設(shè)置輔助支撐，以增加定位穩(wěn)定性和承受較大的切削力。但由于工藝的安排動(dòng)力部件的不同配置零件安裝數(shù)目和工位數(shù)多少不同，而會(huì)產(chǎn)生多種配置方案。單工位組合機(jī)床根據(jù)工件加工表面的分布情況不同，其配置型式有臥式、立式、傾斜式和復(fù)合式等。在確定機(jī)床配置型式和結(jié)構(gòu)方案時(shí)，首先必須注意零件加工精度能否穩(wěn)定的得到保證。 （3）其它應(yīng)注意的問題，在確定機(jī)床配置型式和結(jié)構(gòu)方案時(shí)，要合理解決工序集中問題。由于本設(shè)計(jì)是用前后導(dǎo)向進(jìn)行加工的機(jī)床，所以采用的方案是臥式加工。組合機(jī)床主要用于批量較大的生產(chǎn)。 （1）組合機(jī)床切削用量選擇的特點(diǎn)，在大多數(shù)情況下，組合機(jī)床為多軸、多刀、多面同時(shí)加工。所以本設(shè)計(jì)選用錐柄麻花鉆。切削用量的選擇應(yīng)有利于多軸箱設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用液壓動(dòng)力滑臺(tái)，所選擇的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)比動(dòng)力滑可實(shí)現(xiàn)的最小進(jìn)給量大50％。 選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算由于組合機(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。 加工直徑：d= 切削速度：v=12m/min n=732r/min 進(jìn)給量： f= 刀具結(jié)構(gòu)的選擇根據(jù)工藝要求及加工精度的不同，組合機(jī)床采用的刀具有：簡(jiǎn)單刀具、復(fù)合刀具及特種刀具。 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定動(dòng)力部件的工作循環(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。本工序?yàn)?8mm。NNNNNNNNNNNN字。 圖1 被加工零件工序圖 Fig. 1 Processed parts process diagram 被加工零件加工示意圖 加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要圖紙之一，在機(jī)床總設(shè)計(jì)中占有重要 位置。特別是注意那些距離很近的孔嚴(yán)格按比例相鄰繪制，以便清晰地看見相鄰刀具、導(dǎo)向及工具、主軸等是否想撞。在軸數(shù)多時(shí)，必須在空旁邊標(biāo)上號(hào)碼，以便設(shè)計(jì)和調(diào)整機(jī)床。但必須在主軸上標(biāo)注軸號(hào)（與工件的孔號(hào)相對(duì)應(yīng)）。標(biāo)準(zhǔn)的通用結(jié)構(gòu)只畫外形輪廓，并必須加注規(guī)格代號(hào)。聯(lián)系尺寸圖也可以看成是簡(jiǎn)化的機(jī)械總圖，他表示機(jī)床的配置型式及總體布局。至于各部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不畫出，留在具體設(shè)計(jì)部件時(shí)完成。 影響動(dòng)力部件選擇的主要因素 ： （1）切削速度：根據(jù)各刀具主軸的切削用量，計(jì)算出總切削功率，再考慮傳動(dòng)效率或空載功率損耗及載荷附加功率損耗，作為選擇組合機(jī)床主傳動(dòng)用動(dòng)力箱型事情規(guī)格的依據(jù)。選用時(shí)，可根據(jù)確定的切削用量計(jì)算出主軸的軸向切削力合力∑F，以∑F來確定動(dòng)力滑臺(tái)的型號(hào)和規(guī)格。目前設(shè)計(jì)的動(dòng)力滑臺(tái)有三種行程。 （6）動(dòng)力滑臺(tái)的精度和導(dǎo)軌材料：新標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)均采用單導(dǎo)軌兩側(cè)導(dǎo)向，增加了導(dǎo)向的長(zhǎng)度比，提到了導(dǎo)向精度。綜合考慮上述因素，根據(jù)具體加工要求，正確合理的選擇動(dòng)力部件——?jiǎng)恿_(tái)和動(dòng)力箱，并以其為基礎(chǔ)進(jìn)行通用部件配套。對(duì)于機(jī)床的某些重要尺寸也應(yīng)在畫聯(lián)系尺寸圖之前的方案設(shè)計(jì)階段初步確定，如機(jī)床的裝卸高度H，多軸箱的輪廓尺寸及夾具輪廓尺寸等。 （1）夾具輪廓尺寸的確定：組合機(jī)床夾具是保證零件加工精度的重要專用部件。 （2）機(jī)床的裝料高度H：裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)到地面的垂直距離，我國(guó)過去的設(shè)計(jì)組合機(jī)床一般H=850mm。（3）中間底座輪廓尺寸：中間底座的輪廓尺寸要滿足夾具在其上面連接安裝的需要。被加工零件的輪廓以點(diǎn)劃線、多軸箱輪廓尺寸用粗實(shí)線表示。對(duì)于臥式組合機(jī)床，h1要保證潤(rùn)滑油不至于從主軸襯套泄出箱外，通常用：h185——140mm對(duì)于本次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床h1=h2+H－（+h3+h6+h4） =10+900－（＋250＋5＋560）= （3）若取b1=150mm,則可求出多軸箱輪廓尺寸為：B=b+2b1 B=152+2100=352（mm） H=2h+ h1+ b2=299++100=(mm) （4）根據(jù)上訴計(jì)算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定多軸箱輪廓尺寸為BH=400400mm。 以工件的下表面為基準(zhǔn)，根據(jù)前面已經(jīng)確定的工件前端面至多軸箱外輪廓。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)力滑臺(tái)，L2尺寸的最大范圍75—85mm。而滑座與側(cè)底座在機(jī)床長(zhǎng)度方向上的相對(duì)位置由滑座前端面到側(cè)底座前端面的距離L3決定。如果計(jì)算出的L值不能滿足A和a尺寸要求，可采取改變加區(qū)終了位置時(shí)多軸箱端面至于工件端的距離L1尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，此時(shí)必須同時(shí)修改加工示意圖，以達(dá)到相關(guān)尺寸，但必須保證滑臺(tái)有足夠的前備量1520mm。 （2）畫右視圖在于重點(diǎn)表示清楚機(jī)床各部件在寬度方向輪廓尺寸及相關(guān)的位置，配合主視圖完成聯(lián)系尺寸圖所需要表達(dá)的內(nèi)容。應(yīng)注明工件、夾具、動(dòng)力部件、中間底座對(duì)稱中心線的位置關(guān)系。 理想生產(chǎn)率Q1 Q1=A/K（件/h） A——年生產(chǎn)綱領(lǐng) 6萬件 K——單班制取2350h所以 Q1=60000/2350=（5） 實(shí)際生產(chǎn)率=60/T單（件/h） T單——生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間（min）T單=t切+ t輔=L1 L2——分別為刀具第1,第2工作進(jìn)給行程長(zhǎng)度(mm)。 表1 組合機(jī)床允許的最大負(fù)荷率 Table 1 Combination machine tools allow maximum load rate機(jī) 床主軸數(shù)負(fù)荷率η負(fù)單面或雙面150．9016400．900．8641840．860．804 多軸箱——右主軸箱設(shè)計(jì) 右主軸箱設(shè)計(jì)步驟 組合機(jī)床主軸箱的用途及分類多軸箱是組合機(jī)床的主要部件之一，按專用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，由通用零件組成。專用主軸箱根據(jù)加工特點(diǎn)及加工工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，由大量的專用零件組成，其結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)方法與通用機(jī)床類似，由于本設(shè)計(jì)工件較大。其動(dòng)力來自通用的動(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。 （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。 （5）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。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)算： （7） 式中 ——切削功率，單位為kW ——空轉(zhuǎn)功率，單位為kW ——與負(fù)荷成正比的功率損失，單位為kW 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)》確定；每根主軸上的功率損失，一般取所傳遞功率的1%。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)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，允許先升速然后再降一些。 （2）根據(jù)此種類型設(shè)計(jì)出三種傳動(dòng)聯(lián)系方案： 圖6 設(shè)計(jì)方案 Fig. 6 Designs第一種傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案分析： 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：①傳動(dòng)軸、齒輪數(shù)最少，用一根傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸。第二種傳動(dòng)方案分析： 第二種傳動(dòng)方案采用了一種完全不同的方法，避免了第一種傳動(dòng)方案的結(jié)構(gòu)沖突，滿足傳動(dòng)要求。但該方案把一根主軸同時(shí)做傳動(dòng)軸，