【正文】 機(jī)器人完成工件下線的碼垛裝箱工作。 本課題設(shè)計(jì)的目的變速箱是汽車上的重要組成部分，本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一臺(tái)粗鏜變速箱體兩主軸孔的液壓組合機(jī)床。組合機(jī)床是按工序高度集中原則設(shè)計(jì)的，即在一臺(tái)機(jī)床上可以同時(shí)完成不同工序的加工，用許多刀具同時(shí)對(duì)工件進(jìn)行切削，機(jī)床的輔助動(dòng)作實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 進(jìn)行主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸主件、箱體、潤(rùn)滑與密封等的布置和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。技術(shù)先進(jìn)合理，亦即“質(zhì)優(yōu)價(jià)廉”才會(huì)受到用戶的歡迎，在國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)上才有競(jìng)爭(zhēng)力。2 通過設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的機(jī)械整機(jī)設(shè)計(jì)的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思路，掌握機(jī)電一體化機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，為自動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。此外，還可以完成焊接、熱處理，自動(dòng)裝配和檢測(cè)、清洗和零件分類及打印等非切削工作。用大型通用部件組成的機(jī)床稱為大型組合機(jī)床。按照工序集中程度不同和不同批量生產(chǎn)的需要還有其它幾種配置形式：1）工序高度集中的組合機(jī)床在基本配置的型式的基礎(chǔ)上，增設(shè)動(dòng)力部件來加工的更多表面。通過帶有各種工藝性能的單軸（或多軸）轉(zhuǎn)塔頭或轉(zhuǎn)塔動(dòng)力箱轉(zhuǎn)位，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的加工。采用工件在機(jī)床上多次安裝和多工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或移動(dòng)工作臺(tái)相結(jié)合的方式的組合機(jī)床，使每一臺(tái)組合機(jī)床能對(duì)工件進(jìn)行多次加工；還可以采用將若干種加工工藝相近似的工件合并加工的成組加工組合機(jī)床，以增大批量生產(chǎn)的能力。目前在生產(chǎn)中使用較多的是各種多工位小型機(jī)床，其中最常用的是回轉(zhuǎn)工作臺(tái)式小型組合機(jī)床。1）動(dòng)力部件動(dòng)力部件是用來傳遞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)工作運(yùn)動(dòng)的部件。它包括側(cè)底座、中間底座、立柱、立柱底座、支架等。通常具有較高的定位精度。 常用通用部件一、動(dòng)力滑臺(tái)動(dòng)力滑臺(tái)是由滑座、滑鞍和驅(qū)動(dòng)裝置等組成、實(shí)現(xiàn)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。根據(jù)驅(qū)動(dòng)和控制方式不同，滑臺(tái)可分為液壓滑臺(tái)、機(jī)械滑臺(tái)和數(shù)控滑臺(tái)三種類型。工作時(shí)，液壓傳動(dòng)裝置的壓力油通過活塞桿帶動(dòng)滑鞍沿滑座頂面的導(dǎo)軌移動(dòng)。4）液壓剛活塞和后蓋上分別裝有雙向單向閥和緩沖裝置，可減輕滑臺(tái)換向和退至終點(diǎn)時(shí)的沖擊。如一次工作進(jìn)給，二次工作進(jìn)給，超越進(jìn)給，反向進(jìn)給，分級(jí)進(jìn)給。其中滑鞍、滑座部分的結(jié)構(gòu)與液壓滑臺(tái)基本相同。2. 機(jī)械滑臺(tái)的典型工作循環(huán)及應(yīng)用機(jī)械滑臺(tái)工作原理是滑板在床身上做縱向運(yùn)動(dòng)，因其絲杠傳動(dòng)，再加上變速箱的作用。如進(jìn)行銑削、鏜削、鉆削及攻螺紋等單軸加工工序。主軸部件配上傳動(dòng)裝置安裝在動(dòng)力滑臺(tái)上。1NG系列傳動(dòng)裝置是根據(jù)“跨系列通用”原則設(shè)計(jì)的“跨系列傳動(dòng)裝置”，即每一種傳動(dòng)裝置均可與同規(guī)格的五個(gè)系列的六種主軸部件(系指銑削頭、鏜削頭與鏜孔端面頭、鉆削頭、攻螺紋頭和可調(diào)鉆孔與攻螺紋頭等六種)配套使用。各種臺(tái)是多工位組合機(jī)床的輸送部件，它用來將被加工工件從一個(gè)工位轉(zhuǎn)換到另一各工位。中小型零件可在該機(jī)床上完成全部加工工序，一臺(tái)機(jī)床相當(dāng)于一條圓形自動(dòng)線，機(jī)床的生產(chǎn)率高，占地面積小，其結(jié)構(gòu)比自動(dòng)線簡(jiǎn)單。因此，這種滑臺(tái)主要用于移送工件并更換工件的加工位置，也可用于完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。中間底座其頂面安裝夾具輸送部件，側(cè)面可與側(cè)底座或立柱底座相連接，并通過端面鍵或定位銷定位。3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)機(jī)床總體設(shè)計(jì)包括工藝方案的確定，動(dòng)力部件的選擇，確定機(jī)床的裝載高度，確定機(jī)床中間底座的尺寸，選擇多軸箱箱體輪廓尺寸，制訂生產(chǎn)力計(jì)算卡等幾個(gè)方面。 變速箱箱體及工藝特點(diǎn)變速箱是汽車的基礎(chǔ)零件之一，它把變速箱中的軸和齒輪等有關(guān)零件和機(jī)構(gòu)聯(lián)接為一整體，使這些零件和機(jī)構(gòu)保持正確的相對(duì)位置，以便其上各個(gè)機(jī)構(gòu)和零件能正確、協(xié)調(diào)一致地工作。后端面僅安裝軸套蓋。 工件生產(chǎn)方式一、工藝基面的分析采用“一面兩孔”定位方法，選擇頂面G面為工藝基面。其機(jī)床示意圖如下：圖31：機(jī)床示意圖 被加工零件加工工序圖的繪制被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺(tái)機(jī)床上或一條自動(dòng)線上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸及精度、技術(shù)要求、加工用定位基準(zhǔn)。它包括的內(nèi)容有：1） 機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程；2） 工件、刀具及導(dǎo)向、托架及多軸箱之間的相對(duì)位置及其聯(lián)系尺寸；3） 主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長(zhǎng)度；4） 刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸；5） 鏜桿、浮動(dòng)卡頭及導(dǎo)向裝置等結(jié)構(gòu)尺寸；6） 打偶、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸等。 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇設(shè)計(jì)鏜模時(shí)，除了定位、夾緊裝置外，主要考慮與鏜刀密切相關(guān)的刀具導(dǎo)向裝置的合理選用（鏜套、鏜桿）。一、 固定式鏜套在鏜孔過程中不隨鏜桿轉(zhuǎn)動(dòng)的鏜套。這類鏜套適用于高速鏜孔。常用于精加工。外滾式鏜套是將回轉(zhuǎn)部分安裝在導(dǎo)向支架上。前備量取50 ㎜；后備量取500 ㎜；總行程＝80＋50＋500＝630㎜ 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是決定各部件的輪廓尺寸及相互間聯(lián)系關(guān)系的，是展開各專用部件設(shè)計(jì)和確定機(jī)床最大戰(zhàn)地面積的指導(dǎo)圖紙。3）標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號(hào)及組件名稱。1HY40液壓滑臺(tái)主要技術(shù)性能如表：表 31型號(hào)臺(tái)面寬度/mm臺(tái)面長(zhǎng)度/mm行程/mm最大進(jìn)給力/N工進(jìn)速度/（mm/min）快速移動(dòng)速度（mm/min）液壓1HY4040080063020000~5008《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》資料，電機(jī)型號(hào)及動(dòng)力箱選擇下面系列：圖36：1TD40系列動(dòng)力箱表32型號(hào)型式電動(dòng)機(jī)型號(hào)電動(dòng)機(jī)功率（kw）L3(mm)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）輸出軸轉(zhuǎn)速（r/min）1TD40ⅣY132M164359604801TD40ⅤY132M26435960480注：L3 ——電動(dòng)機(jī)安裝端面至罩殼后面間的軸向長(zhǎng)度。如工件最低孔位置、多軸箱允許的最低主軸高度和通用部件、中間底座及夾具底座基本尺寸的限制等。 確定多軸箱輪廓尺寸繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系圖時(shí)著重確定的尺寸是主軸箱的寬度B 和高度H 及最低主軸高度1 h ，如圖37所示，被加工零件輪廓為里面矩形，主軸箱輪廓為外面大矩形，主軸箱寬度B、高度H的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按下式確定：B= b2+ 2b1H=h+ h1+ b1,式中： b2工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（毫米）；b1邊緣主軸中心距箱外壁的距離（毫米）；h 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（毫米）；h1 最低主軸高度（毫米）。 計(jì)算并繪制生產(chǎn)率計(jì)算卡一、機(jī)床生產(chǎn)率的計(jì)算S=f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)。同時(shí)，滿足主軸箱其他結(jié)構(gòu)和要求。應(yīng)盡量用一根軸帶動(dòng)多根主軸，當(dāng)齒輪嚙合中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用變位齒輪。,應(yīng)盡可能靠近前支承,以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。 主軸、齒輪、動(dòng)力部件的計(jì)算 總傳動(dòng)比的計(jì)算：、：： i1=480/196= ：i2=480/110=、：： i3=480/150= ： i4=480/135= 齒輪的計(jì)算主軸箱內(nèi)的傳動(dòng)比最佳為11 .5,在主軸箱后蓋內(nèi)的齒輪傳動(dòng)比，根據(jù)需要，其傳動(dòng)比可以取大些，；齒數(shù)一般在1770，在主軸箱體前后壁之間可安排厚度為24 毫米的齒輪三排或在32 毫米的齒輪兩排。對(duì)于傳遞動(dòng)力用的圓柱齒輪傳動(dòng)，；對(duì)圓錐齒輪傳動(dòng)，其模數(shù)應(yīng)大于2。二、計(jì)算齒數(shù)左主軸箱（1） 孔主軸： 中間通過1 傳動(dòng)軸，I01=2 , Z0=23 , m=3 ∴Z01=46 ，則 i12= 取Z12=26∴Z2=32（2） 孔主軸：i2=480/110= 傳動(dòng)軸同理取傳動(dòng)比 i03=2 , Z0=23 , m=3∴Z03=46 ,取 i34=，則 i45=取 Z34=24 ∴Z43=36取 Z45=26 ∴Z5=38右主軸箱（1） 孔主軸：i3=480/150=中間通過1傳動(dòng)軸，取i01=2 , Z0=23 , m=3∴Z01=46 ,則i12= 取Z12=25∴Z2=40（2） 孔主軸： i4=480/135=中間通過3 傳動(dòng)軸同理取傳動(dòng)比i03=2 , Z0=23 , m=3∴Z03=46則i34=取 Z34=25 ∴Z4=44 , 各軸直徑的計(jì)算確定各主軸切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率。一般情況下，對(duì)中等尺寸以下的主軸箱，用一個(gè)葉片即可，對(duì)于尺寸較大且軸數(shù)又多的主軸箱，用一個(gè)潤(rùn)滑泵是不夠的，可以用兩個(gè)潤(rùn)滑泵。當(dāng)泵體或管接頭與傳動(dòng)軸相碰時(shí)，傳動(dòng)軸需采用埋頭型式。 主軸零件的校核由計(jì)算可知，軸5上轉(zhuǎn)矩最大，且軸徑較小，故決定校核該軸上齒輪及對(duì)該軸進(jìn)行校核。 軸5 的強(qiáng)度校核 軸的材料： 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。5組合鏜床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 明確設(shè)計(jì)要求及工作環(huán)境液壓系統(tǒng)的動(dòng)作和性能要求主要有：運(yùn)動(dòng)方式、行程、速度范圍、負(fù)載條件、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、精度、工作循環(huán)和動(dòng)作周期、同步或聯(lián)鎖等。油箱中安裝有很多輔件，如冷卻器、加熱器、空氣過濾器及液位計(jì)等。閉式油箱一般用于壓力油箱，內(nèi)充一定壓力的惰性氣體。一方面盡可能地滿足散熱的要求，另一方面在液壓系統(tǒng)停止工作時(shí)應(yīng)能容納系統(tǒng)中的所有工作介質(zhì)；而工作時(shí)又能保持適當(dāng)?shù)囊何弧；赜凸芸谝鼻?5176。 4）為了保持油液清潔，油箱應(yīng)有周邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣過濾器，注油及通氣一般都由一個(gè)空氣過濾器來完成。在油箱的適當(dāng)位置要設(shè)吊耳，以便吊運(yùn)，還要設(shè)置液位計(jì)，以監(jiān)視液位。 ② 噴丸后直接涂防銹油。適用于除水乙二醇外的所有介質(zhì)?？紤]油箱內(nèi)表面的防腐處理時(shí)，不但要顧及與介質(zhì)的相容性，還要考慮處理后的可加工性、制造到投入使用之間的時(shí)間間隔以及經(jīng)濟(jì)性，條件允許時(shí)采用不銹鋼制油箱無疑是最理想的選擇。 液壓系統(tǒng)圖擬定液壓系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)師液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，因?yàn)橐簤合到y(tǒng)圖對(duì)系統(tǒng)的性能、合理性、先進(jìn)性具有十分重要的作用。下面談?wù)剶M定液壓系統(tǒng)圖的有關(guān)問題：（定量泵或變量泵）的選擇系統(tǒng)中能源裝置的選擇應(yīng)該視具體情況而定。為了減少溫升，可以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧ㄈ缭谙到y(tǒng)不工作時(shí)使油泵卸荷等）加以解決。最小進(jìn)給量：進(jìn)口節(jié)流系統(tǒng)的調(diào)速閥安裝于油缸無活塞桿腔的管路中；出口節(jié)流閥的調(diào)速閥安裝于油缸有活塞桿腔的管路中。經(jīng)以上分析，應(yīng)采用定量泵的進(jìn)口節(jié)流系統(tǒng)。油缸無活塞桿腔通過液動(dòng)換向閥4和單向閥15與油箱相通。壓力油經(jīng)過電磁換向閥單向閥6流入液動(dòng)換向閥4的左控制腔，使換向閥4換向。由油缸有活塞桿腔排出的油經(jīng)換向閥4和單向閥16也流入油缸前腔，所以這時(shí)為差動(dòng)連接。加工時(shí)油缸有活塞桿腔排出的油經(jīng)背壓閥2和順序閥3回油箱。油泵排出的油經(jīng)換向閥4流入油缸有活塞桿腔。機(jī)床的使用經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)機(jī)床液壓系統(tǒng)較長(zhǎng)時(shí)間不工作時(shí)，由于管道連接處密封不良，在“油注”的壓力作用下，管道內(nèi)的油會(huì)流回油箱，形成局部真空，使空氣滲入系統(tǒng)，影響系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。在每次設(shè)計(jì)遇到問題時(shí)老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。相信在以后的工作學(xué)習(xí)中，你們的教誨將長(zhǎng)伴我左右。參考文獻(xiàn)[1][M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[2][M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1973.[3][M]. 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