【正文】 切削力大，所需夾緊力也大，將粗加工放在前面，精粗加工分開，可以減少 夾緊變形對精加工的影響。 把主要孔的精加工作為最后的加工階段， 除上述原因之外，還可以防止這些表面加工過程中遭到破壞。 第一節(jié) 加工工序圖 一、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)制定的工序方案 ,表示所設(shè)計的組合機(jī)床上完成的工 序內(nèi)容 ,加工部位的尺寸 ,精度 ,表面粗糙度及技術(shù)要求 ,加工用的定位基準(zhǔn) ,夾壓部位以及被加工零件的材料 ,硬度和在本機(jī)床加工前加工余量 ,毛坯或半成品 情況的圖樣 ,除了設(shè)計研制合同外 ,它是組合機(jī)床設(shè)計的具體依據(jù) ,也是制造 ,使用 ,調(diào)速和檢驗機(jī)床精度的重要文件 。 注明被加工零 件的名稱 ,編號 ,材料 ,硬度以及加工部位的余量。在加工毛坯孔時，不僅要弄清楚加工 余量，還需要注意孔的 鑄造偏心及鑄造毛刺大小，以便設(shè)計相應(yīng)尺寸的鏜桿，保證加工能正常進(jìn)行。是表達(dá)工藝方案、具體的機(jī)床工藝方案圖。 刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸、直徑和長度、接桿、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、攻螺紋靠模裝置等結(jié)構(gòu)尺寸 。精度為 10μ m。計算其工作臺進(jìn)給速度為 M=nf=400*0,15=60mm/min 由公式 dvn ?/? 有 vnd?? 則： 綜上所述，整理表得下表 表 34 鉆孔切削參數(shù) ? 切削速度 v(m/min) 11 進(jìn)給量 f (mm/r) 轉(zhuǎn)速 n (r/min) 400 (二 )加工示意圖繪制過程 : 找出其中最深的孔，以其加工終了位置開始，依次畫出刀具、導(dǎo)向、接桿和主軸。 從以上確定的值基礎(chǔ)上，選取鉆頭的標(biāo)準(zhǔn)長度 根據(jù)主軸的傳動扭矩確定主軸的內(nèi)外徑及懸長 度。 快速引進(jìn)是指動力部件把刀具送到工件進(jìn)給位置。 加工部位的示意圖，需要將工件各面的形狀和加工孔的位置用縮小比例畫出，并標(biāo)注孔號。 按初步選定的主要通用部件以及確定的主用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。已適當(dāng)數(shù)量的視圖，用同一比例畫出主要 部件的外廓形狀和相關(guān)位置，表明機(jī)床基本型式及操作位置等。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 20 三、動力部件的選擇 動力部件的選擇主要是確定動力箱和動力滑臺。 據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，裝料高度取 H=895mm (二 )確定中間底座尺寸 中間底座的輪廓尺寸，在長寬方向應(yīng)滿足夾具的安裝需要。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 22 (四 )繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖 其中長、寬方向的尺寸鏈要封閉 長度方向 從工件中心到夾具、多軸箱、滑臺、再由滑臺返回到滑臺前端、側(cè)底座、中間底座、工件 中心 封閉： 230+113+1217=1194+48+318 高度方向 從中心底座、夾具底座、支承塊、最低主軸高度到主軸箱、滑臺、調(diào)整墊、側(cè)底座 封閉： 560+275+60+40=120+250+5+560 五、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖簡圖 : 圖 35 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 23 第四章 多軸箱 —— 右主軸箱設(shè)計 第一節(jié) 多軸箱的基本結(jié)構(gòu) 多軸箱是組合機(jī)床的重要專用部件 。但也有單獨的，用于鏜孔 居多。 多軸箱的通用箱體材料為 HT200，前、后、側(cè)蓋等材料為 HT150。如只有電機(jī)軸安排Ⅳ排或Ⅴ排齒輪，可選用厚度為 50mm 或 100mm 的后蓋，此時，后蓋窗口應(yīng)按齒輪外廓加以擴(kuò)大。具體內(nèi)容和方法簡述如下。在繪制主軸位置時，要特別注意：主軸和被加工零件在機(jī)床上是面對面安放的，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)多軸箱與加工零件的相對位置找出統(tǒng)一基準(zhǔn)，并標(biāo)出其相對位置關(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)植。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 25 表 41 主軸外伸尺寸及切削用量 軸號 主軸外伸尺寸（ mm） 切 削 用 量 備注 D/d L 工序內(nèi)容 n(r/min) v(m/min) f(mm/r) 8/ 25/16 85 鉆φ 孔 400 11 注： 被加工零件編號及名稱： 發(fā)動機(jī)氣缸體 。如鉆孔時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；主軸間距較小時常選用滾針軸承主軸。待齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計完成后再驗算某些關(guān)鍵軸徑。 多軸箱所需動力計算 多軸箱的動力計算包括多軸箱所需要的功率和進(jìn)給力兩項。 因此： =0 .02 6 6 =0 .15 6kWP ?空 z 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 27 功率損失： 每根軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的 1% 因此： = 1 % = 0 .0 1 2 k WP ?失 （ + ） 1 1 1n n ni i iP P P P P P P? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?空 空多 箱 切 削 失 切 削 失=++= 多軸箱所需的進(jìn)給力 F多 箱（單位為 N） 可按下式計算： ii=1=FnF ?多 箱 式中 iF—— 各主軸所需的軸向切削力 ，單位為 N。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。 （ 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／ ） ，后蓋內(nèi)齒輪齒輪傳動比允許至 1/3～ 1／ ，盡量避免用升速傳動。 擬定多軸箱傳動的基本方法 擬定多軸箱傳動系 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 （如一根傳動軸帶二根或三根主軸） ；然后根據(jù)已經(jīng)選定的中心傳動軸再取同心圓，并用最少的傳動軸帶動這些中心傳動軸；最后通過合攏傳動軸與動力箱驅(qū)動軸連接起來。 2）直線分布：對此類主軸，可在兩軸中心連線的垂直平分線上設(shè)傳動軸，由其上一個或幾個齒輪來帶動各主軸。 （ 3）用最少的傳動軸及齒輪副把驅(qū)動軸和各主軸連接起來：在多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖中確定了各主軸的位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，首先分析主軸位置，擬訂傳動方案，選定齒輪模數(shù)（估算或類比），再通過“計算、作圖和多次試湊”相結(jié)合的方法，確定齒輪齒數(shù)和中間傳動軸的位置及轉(zhuǎn)速。還應(yīng)注意中間軸轉(zhuǎn)速盡量高些，這樣扭矩小，且使驅(qū)動軸和其它傳動軸連接的傳動比不致太大。（吸油高度不超過 400～500mm）；通常油泵齒輪放在第Ⅰ 排，以便于維修，如結(jié)構(gòu)限制，可放在第Ⅳ排；當(dāng)泵體或管接頭與傳動軸端相碰時，可改用埋頭傳動軸。 傳動零 件的校核 傳動系統(tǒng)擬訂后，應(yīng)對總體設(shè)計和傳動設(shè)計中選定的傳動軸頸和齒輪模數(shù)進(jìn)行驗算，校核是否滿足工作要求。對于這種傳動軸，一般按其所承受的彎矩來驗算。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)檢查圖來檢查齒輪排列、結(jié)構(gòu)布置是否合理。通常用立式坐標(biāo)鏜床加工箱體孔系較為方便；坐標(biāo)系的橫軸選在箱體底面，縱軸通過定位 銷孔，這種方法適用于多軸箱以底面為基準(zhǔn)直接安裝在滑臺上。如果零件上孔距尺寸帶有單向或雙向不等公差 ，則在標(biāo)注坐標(biāo)時，應(yīng)把公差考慮進(jìn)去，使孔距的名義坐標(biāo)尺寸恰好位于公差帶的中央。其計算方法詳見 《組合機(jī)床設(shè)計簡明手冊》 P70。檢查主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向 . 2)進(jìn)一步檢查各零件間有無干涉現(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 坐標(biāo)檢查圖最好按 1:1比例繪制 ,其繪制 順序及要求 : 1)繪出多軸箱輪廓尺寸和坐標(biāo)系 XOY. 2)按計算出的坐標(biāo)值繪制各主軸、傳動軸軸心位置及主軸外伸部分直徑 ,并注明軸號及主軸 、 驅(qū)動軸、液壓泵軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向等 . 3)用點劃線繪制出各齒輪的分度圓 ,注明各齒輪輪數(shù)、模數(shù)、所處排數(shù)及變位齒輪的變位量 . 4)為了醒目和便于檢 查 ,可用不同顏色細(xì)線條畫出軸承、隔套、主軸防油套的外徑、附加機(jī)構(gòu)的外廓及其相鄰軸的螺母外徑 . 檢查圖繪好后 ,根據(jù)各零件在空間的相對位置逐排 (軸 )檢查有無碰撞干涉現(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 ,須畫出齒頂圓作細(xì)致檢查 ,甚至作必要的計算 ,以驗證是否發(fā)生干涉現(xiàn)象 .當(dāng)某一軸上的齒輪或位置修改后 ,需對有關(guān)連的軸作相應(yīng)的修改 ,并再一次檢查主軸位置、工件尺寸與鉆 (鏜 )模板孔的位置是否一致 . 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 33 第三節(jié) 多軸箱的傳動設(shè)計方案 一、傳動設(shè)計方案分析 上圖為此次設(shè)計的多軸箱傳動系統(tǒng) 傳動方案 圖 :由驅(qū)動軸同時帶動兩根傳動軸轉(zhuǎn)動 ,再分別設(shè)置傳動軸帶動主軸轉(zhuǎn)動 .因為所鉆孔距離較大 ,如果只設(shè)置一根傳動軸帶動主軸鉆孔 ,齒輪齒數(shù)規(guī)格較大且所鉆孔孔距又較小 ,各孔模數(shù)可選 2,電動機(jī)軸模數(shù)可選， 4軸可以設(shè)計一根軸傳動， 58 軸可只設(shè)計一根中間傳動軸帶動其轉(zhuǎn)動便可 滿足傳動要求。主軸 8 齒輪齒數(shù) z=27,m=2；傳動軸 10 小齒輪齒數(shù) z=26， m=2，大 齒輪齒數(shù) z=27， m=3。 軸徑尺寸的確定： 本套傳動系統(tǒng)中有 八 根主軸， 兩 根傳動軸， 一根油泵軸 III 軸 。 與原始依據(jù)圖的要求基本一致，轉(zhuǎn)速相對損失在 5%以內(nèi)符合設(shè)計要求；潤滑泵轉(zhuǎn)速也符合要求。潤滑泵軸 齒 數(shù) z=30， 齒輪模數(shù) m=3。因此，必須驗算根據(jù)坐標(biāo)計算確定的實際中心距 A，是否符合兩軸間齒輪嚙合要求的中心距 R， R和 A的差值 ? 為 RA??? 驗算 標(biāo)準(zhǔn)： 中心距允差 ? ? ? ?0. 00 1 0. 00 9 mm? ?? 。 計算傳動軸的坐標(biāo) 計算傳動軸坐標(biāo)時，先算出與主軸有直接傳動關(guān)系的傳動軸坐標(biāo)，然后再計算其它傳動軸坐標(biāo)。注意：圖中 E 值，多軸箱寬度 B≤ 500mm 時， E=25mm,B≥ 500mm 時 ,E=50mm。通常采用直角坐標(biāo)系 XOY。 （ 2）齒輪模數(shù)的驗算：一般只對多軸箱中承受載荷最大、最薄弱的齒輪進(jìn)行接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的驗算，驗算公式參見《 機(jī)床課程設(shè)計指導(dǎo) 》。 m； nU —— 傳動軸至第 n個主軸之間的傳動比。 多軸箱一般設(shè)手柄軸，用于對刀、調(diào)整或裝配檢修時檢查主軸精度。箱體較大、主軸超過 30 根時，用兩個潤滑泵。 2）傳動路線設(shè)計方法：當(dāng)主軸數(shù)少且分散時即中心距較大，且驅(qū)動軸上齒輪參數(shù)規(guī)定為： z驅(qū) =21～ 26， m=3 或 4，如用一對齒輪傳動滿足了軸間距 A 的要求 ，卻不能滿足 u總 的要求，此時可用增設(shè)中間軸的方法解決；當(dāng)主軸數(shù)量較多且分散時，可將比較接近的主軸分成幾組，然后從各組主軸開始選取不同的中間傳動軸，分別帶動各組主軸，再通過合攏軸將各中間軸和驅(qū)動軸聯(lián)系起來。 （ 2）確定驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向及 其在多軸箱上的位置：驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速按動力箱型號選定；當(dāng)采用動力滑臺時，驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)方向可任意選擇；動力箱與多軸箱連接時，應(yīng)注意驅(qū)動軸中心一般設(shè)置于多軸箱箱體寬度的中心線上，其高度則決定于所選動力箱的型號規(guī)格。因此，多軸箱上主軸分布相應(yīng)分為這三種類型。 （ 4） 用于精加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡可能設(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排，以減少主軸端的彎曲變形。 （ 2）盡量不用主軸帶動主軸的方案，以免增加主軸負(fù)荷。 三、多軸箱傳動設(shè)計 多軸箱傳動設(shè)計，是根據(jù)動力箱驅(qū)動軸位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計傳動鏈，把驅(qū)動軸和主軸聯(lián)系起來，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向 。 每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計算或查圖表獲得；每根主軸的空轉(zhuǎn)功率按《組合機(jī)床設(shè)計簡明手冊》 P62 表 46 確定；每根主軸上的功率損失，一般取所傳遞功率的 1%。為便于生產(chǎn)，同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要多于兩種。 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。 動力部件 1TD251A， 1HY40， N=， n=940。 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。其主要內(nèi)容及注意事項如下： 根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標(biāo)注輪廓尺寸及動力箱驅(qū)動軸的相對位置尺寸。 計算機(jī)設(shè)計多軸箱，由人工輸入原始數(shù)據(jù)，按事先編制的程序，通過人機(jī)交互方式，可迅速、準(zhǔn)確地設(shè)計傳動系統(tǒng)，繪制多軸箱總圖、零件圖和箱體補(bǔ)充加工圖，打 印出軸孔坐標(biāo)及組件明細(xì)表。多軸箱后蓋與動力箱法蘭尺寸可查表，其結(jié)合面上聯(lián)結(jié)螺孔、定位銷孔及其位置與動力箱聯(lián)系尺寸相適應(yīng)。前者結(jié)構(gòu)典型，能利用通用的箱體和傳動件；后者結(jié)構(gòu)特殊，往往需要加強(qiáng)主軸系統(tǒng)剛性，而使