【正文】 向另外兩主軸傳動動力，增加了負荷。所以在小扭矩作用下，方案3是合理的。首先，根據(jù)切削用量，查《機床夾具手冊》由計算公式計算扭矩： （15） D——鉆頭直徑 S——每轉(zhuǎn)進給量已知 D= S=得 M=可選擇軸徑d=12mm，由《組合機床設(shè)計簡明手冊》選取主軸直徑d=20mm滿足設(shè)計要求。對于傳動軸齒輪、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?。涸O(shè) ，m=2 因此： （16） （17） 已知：所取動力箱型號1TD25，電動機轉(zhuǎn)速1430r/min，驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速785r/min。①選擇材料、熱處理、齒輪精度等級小齒輪選45鋼，正火處理，硬度169～217 HBS，；大齒輪材料45鋼，硬度169～217 HBS，；選擇齒輪精度8級。按齒面未硬化，直齒輪，8級精度，100 N/mm,=。 MPa MPa =mm （23）取小齒輪寬度=24mm，大齒輪寬度=32mm。只承受轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩很小的軸稱為傳動軸。碳素鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中和敏感性小，又可通過熱處理提高其耐磨性及疲勞強度，故應(yīng)用比較廣泛，其中最常用的是45號優(yōu)質(zhì)碳素鋼。 圖8 Ⅳ軸齒輪 Fig. 8 Ⅳ shaft gear各傳動軸的計算結(jié)果如下： 軸3： （25）查《組合機床設(shè)計》：選取直徑d=15mm，為了提高軸的剛度，并減小傳動件的規(guī)格，選取軸徑d=20mm。由于Ⅰ軸和Ⅱ軸傳動過程相同，則具體尺寸也相同。 所設(shè)計如下表所示：表 3 各軸軸徑及齒輪參數(shù) Table 3 The shaft diameter of axle and gear parameters軸號軸徑齒數(shù)模數(shù)扭矩轉(zhuǎn)速 Ⅰ2025290732 Ⅱ2025290732Ⅲ2030296610Ⅳ2030296610Ⅴ25252282732Ⅵ30402452458Ⅶ303634524585 經(jīng)濟性分析 任何一個較為復(fù)雜的機械零件，都有不同的加工工藝方案，特別是一個新產(chǎn)品，從開發(fā)設(shè)計，試制，小批量投產(chǎn)到產(chǎn)品發(fā)展和成熟時期的大批量生產(chǎn)，都要經(jīng)歷不同的生產(chǎn)批量過程。如果單獨采用多步驟鏜削，必須經(jīng)過16次鏜削，假設(shè)每次的鏜削成本為5元，共計80元每加工完一個零件。 通過以上分析可以得出，在本次設(shè)計中，組合機床的廣泛應(yīng)用大大減少生產(chǎn)了成本；生產(chǎn)批量決定工藝方案，工藝方案決定經(jīng)濟效益；合理選擇定位基準可以降低加工時間。作為關(guān)鍵部件的液壓滑臺采用國產(chǎn)通用部件。而且簡易方便，制造成本低，通用性好。當加工工件時，切削力和切削熱隨鉆頭螺旋角的增大而減小(減少)，切削輕快，刀具耐用度高。則在直接經(jīng)濟效益方面，節(jié)省了大量加工工時。在此次設(shè)計中，我從充分利用手中的書籍和圖書館和各種資料，學(xué)會自己獨立完成設(shè)計，掌握組合機床設(shè)計的基本方法及步驟，從中深刻體會到自己在設(shè)計中的不足之處，使自己有了前進的方向。同時也感謝機制教研組所有老師的幫助。這對以后參加工作是很重要的，同時在設(shè)計中老師們給的一些寶貴建議同樣也很重要，設(shè)計其實是走向社會的第一步也是在參加工作前一切都會得到完美的解決。我從礦山掘進機箱體的具體結(jié)構(gòu)出發(fā)及考慮定位方式的要求，力求選擇最佳的定位基準，由此確定了夾緊方式，選擇了工件的夾具。 通過本成果的實施，進排氣搖臂的深孔加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率得到較大幅度提高，經(jīng)濟和社會效益顯著。這種鉆頭采購比較方便，而且價格比深孔鉆頭也要便宜。 本機床所用夾具的通用性強，工件采用液壓定位夾緊，快速方便。 本成果設(shè)計制造的機床為六軸鉆孔雙面臥式組合機床。年產(chǎn)量按10000件計算，則每年減少加工成本70萬元[14]。達到生產(chǎn)批量的能力，同時投資小，見效快，成本低，從而獲得企業(yè)的最大經(jīng)濟效益。因此其強度完全滿足要求。 軸5： （27） 查表 選取軸徑d=20mm；但此軸既是主軸又是傳動軸，負荷較大，為提高軸的剛度，取軸徑d=25mm。因此該3根軸均采用45鋼，正火處理，硬度169217 HBS。由于軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ為直接加工工件的軸，則選取該3軸為設(shè)計對象。工作中既受彎矩又受轉(zhuǎn)矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸。由齒面接觸許力 （21） 查取齒輪材料接觸疲勞極限應(yīng)力=450 MPa，=250a。②按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 計算公式 （19） 由手冊查得：軟齒面齒輪，非對稱安裝，取齒寬系數(shù)=，使用系數(shù)=, 試取動載系數(shù)=。由于該傳動機構(gòu)鎖承受的載荷屬于中等載荷，則4對齒輪均采用直齒圓柱齒輪。傳動軸小齒輪齒數(shù) ，m=2。如鉆孔時常采用滾珠軸承主軸；擴、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。方案3符合設(shè)計要求。第三種傳動方案分析： 此方案采用對稱分布，其中3兩傳動軸無論軸還是齒輪規(guī)格均相同。從理論上來說是一種經(jīng)濟有效的傳動方案。 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；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。遇到主軸較密時，布置齒輪的空間受到限制或主軸負荷較小、加工精度要求不高，也可用一根強度較高的主軸帶動12根主軸的傳動方案。軸徑為25mm時： n=1000r/min, 軸徑為20mm時：；軸徑為25mm時： 而主軸轉(zhuǎn)速為n=732r/min，根據(jù)插值法： （10）因此： 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： =++= （11）多軸箱所需的進給力可按下式計算： （12）式中 ——各主軸所需的軸向切削力，單位為N （13） D——鉆頭直徑 S——每轉(zhuǎn)進給量 ——修正系數(shù)已知 D= S=（14） 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。 表2 主軸外伸尺寸及切削用量 Table 2 Spindle overhang size and cutting parameter軸號主軸外伸尺寸（mm）切 削 用 量備注D/dL工序內(nèi)容n(r/min)v(m/min)f(mm/r)130/2011573213230/2011573213332/2511573213注：1）、被加工零件編號及名稱：ZFA21136007箱體。 （3）根據(jù)聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖，標注所有主軸位置尺寸及工件與主軸、主軸與驅(qū)動軸的相關(guān)位置尺寸。多軸箱體本尺寸系列標準（JB/T98391998）規(guī)定，9種名義尺寸用相應(yīng)滑臺的滑鞍寬度表示。 右主軸箱設(shè)計步驟 多軸箱是組合機床的重要專用部件。多軸箱按其結(jié)構(gòu)大小，可分為大型主軸箱和小型主軸箱兩大類。L快進, L快退——分別為動力部件快進\快退行程長度(mm)；vfk——機械比肩取68m/min。 根據(jù)設(shè)計要求，經(jīng)過計算繪制出組合機床的聯(lián)系尺寸如圖3所示。 完整、恰當?shù)臉俗C床各主要組成部件的輪廓尺寸及相關(guān)尺寸，應(yīng)使機床在長、寬、高三方向的尺寸鏈封閉。但必須注意，增加12的尺寸，不要超過動力滑臺關(guān)于尺寸的最大調(diào)節(jié)范圍。中間底座長度尺寸L確定后，必須根據(jù)夾具長度尺寸A及中間底座的相對安裝位置來檢查尺寸a的大小是否合適。前者不應(yīng)小于15—20mm,對于這次設(shè)計來說取20mm,則L2=60+20=80mm。動力箱以其底面與動力滑臺定位連接，再機床長度方向上，通常動力箱后端面應(yīng)與滑臺后端面平齊安裝。先用雙點劃線或細實線畫出被加工零件的長高輪廓。為保證多軸箱排布齒輪有足夠的空間，推薦b70——100mm。非常重要的是，一定要保證加工終了位置時，工件端面至多軸箱的距離不小于加工示意要求的距離。選取裝料高度裝料高度H考慮的主要因素是：應(yīng)與車間里運送工件的滾道高度相適應(yīng)，工件定位的孔到最低主軸的距離為h1=, 最低主軸距主軸箱箱底為h2=10mm。這些尺寸的確定，除了首先必須考慮工件的形狀、輪廓尺寸、具體結(jié)構(gòu)外，還必須考慮能夠布置下保證加工要求的定位、限位、夾緊機構(gòu)、導(dǎo)向系統(tǒng)，并要考慮夾具底座與機床其他部件連接、固定所需要的尺寸。所以，總體設(shè)計更確切地說是包括夾具方案在內(nèi)的四圖一卡的設(shè)計。選取1TD25A型號的動力箱,電動機型號為Y90L6,電動機時轉(zhuǎn)速為1420r/min,動力箱與動力滑臺結(jié)合面尺寸,長500mm,寬250mm,動力箱與多軸箱結(jié)合面尺寸,寬250mm,動力箱輸出軸距箱底面高度燭250mm。動力滑臺共有3個精度等級，“M”表示精密級，“G”表示高精度級，型號尾部無符號為普通精度級，如1HY25M，1HY25G，1HY25。 （5）多軸箱輪廓尺寸：為使加工過程中動力部件有良好的穩(wěn)定性，不同規(guī)格的動力滑臺與何種規(guī)格的動力箱配套使用，其上能安裝多大輪廓尺寸的多軸箱是有一定限制的。所選擇的快速行程速度應(yīng)大于動力滑臺額定的最小進給量。因此動力箱輸出轉(zhuǎn)速也有高低兩種，應(yīng)根據(jù)多軸箱傳動系統(tǒng)設(shè)施設(shè)計要求，并使多軸傳動鏈短和設(shè)計簡單來選用。 選擇動力部件動