【正文】 =26D =26 = 切削扭矩： T =10 =10 =3556N 14 鉆孔組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制 前面對(duì)三軸頭單工位同步鉆床工藝方案及配置型式、結(jié)構(gòu)方案確定的有關(guān)問題，它是鉆床總體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。殼體用 鉆孔組合機(jī)床 的被加工零件工序圖如 2－ 2所示。 繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng) 為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要圖出被本機(jī)床的加工內(nèi)容。 在圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容： （ 1）機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。 （ 2）初定主軸類型、尺寸、外伸長度 因?yàn)檩S的材料為 40Cr，剪切彈性模量 G=,剛性主軸取ψ＝ 1／ 4（ 0）／ m,所以 B取 ， 根據(jù)剛性條件計(jì)算主軸的直徑為： d? B4T = 43556 = 式中： d—— 軸直徑（ mm） T—— 軸所承受的轉(zhuǎn)矩（ N切入長應(yīng) 1L 應(yīng)根據(jù)工件端面誤差情況在 5～ 10mm 之間選擇，誤差大時(shí)取大值，因此取 1L =5mm，切出長度 2L =1/3d+(3～ 8)= 1? +8 ? 8mm,所以工L =+5+8=. （ 6）快進(jìn)長度的確定 考慮實(shí)際加工情況，在未加工之前，保證工件表面與刀尖之間有足夠的工作空間，也就是快速退回行程須保證所有刀具均退至夾具導(dǎo)套內(nèi)而不影響工件裝卸。 如圖 2－ 8 所示，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的內(nèi) 容包括機(jī)床的布局形式，通用部件的型號(hào)、規(guī)格、動(dòng)力部件的運(yùn)動(dòng)尺寸和所用電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)、工件與各部件間的主要聯(lián)系尺寸，專用部件的輪廓尺寸等。 2）確定軸向進(jìn)給力 滑臺(tái)所需的進(jìn)給力 進(jìn)F = ∑ iF =6 =8KN 式中： iF —— 各主軸加工時(shí)所產(chǎn)生的軸向力 由于滑臺(tái)工作時(shí)，除了克服各主軸的軸的向力外，還要克服滑臺(tái)移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力。本系統(tǒng)中進(jìn)給速度 vf=n前備量的作用是動(dòng)力部件有一定的向前移動(dòng)的余地，以彌補(bǔ)機(jī)床的制造誤差以及刀具磨損后 20 能向前調(diào)整。 （ 2）由下式估動(dòng)力箱的選用 動(dòng)力箱主要依據(jù)多軸所需的電動(dòng)機(jī)功率來選用，在多軸箱沒有設(shè)計(jì)之前， 主P 可算 主P ＝ 切P ／η ＝ 10 ／ ＝ 式中：η —— 多軸箱傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)η＝ ～ ；有色金屬時(shí)η＝ ～，本系統(tǒng)加工 ZL102 JB30762，取η＝ ． 動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大于計(jì)算功率，并結(jié)合主軸要求的轉(zhuǎn)速大小選擇。因此，中間底座采用側(cè)底座 1CC32。計(jì)算如下： 切削時(shí)間： T 切 = L/vf+t 停 = ＋ 2 15/250=＋ = min 式中： T 切 —— 機(jī)加工時(shí)間（ min） L—— 工進(jìn)行程長度（ mm） vf—— 刀具進(jìn)給量（ mm/min） t停 —— 死擋鐵停留時(shí)間。 r1） 進(jìn)給量 /（ mm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。 計(jì)算如下： ①
驅(qū)動(dòng)軸 O傳動(dòng)軸 11 取 m=3 A=66 u=1 Z 驅(qū) + Z11 =2A/m= 2 66/3=44 取 Z 驅(qū) =22 Z11=22 d 驅(qū) =66mm d11=66mm n 驅(qū) =720r/min n11=720r/min ② 傳動(dòng)軸 11主軸 1 取 m=2 A=70 u= Z11 + Z1 =2A/m= 2 70/2=70 取 Z11 =41 Z1=29 d 驅(qū) =82mm d11=58mm n11=720r/min n1=500r/min 25 主軸 2， 3， 4， 5， 6和主軸 1相同，由傳動(dòng)軸 11帶動(dòng) ③ 傳動(dòng)軸 13手 柄軸 14 取 m=3 A=66 u=1 Z13 + Z14 =2A/m= 2 66/3=44 取 Z13 =22 Z14=22 D13=66mm d14=66mm n13=720r/min n14=720r/min ④ 手柄軸 14油泵 15 取 m=3 A=66 u=1 Z14 + Z 油泵 =2A/m= 2 66/3=44 取 Z14 =22 Z 油泵 =22 d14=66mm d 油泵 =66mm n14=720r/min n 油泵 =720r/min ⑤ 油泵 15傳動(dòng)軸 12 取 m=3 A=66 u=1 Z 油泵 + Z12 =2A/m= 2 66/3=44 取 Z 油泵 =22 Z12=22 D 油泵 =66mm d12=66mm N 油泵 =720r/min n12=720r/min ⑥ 傳動(dòng)軸 12主軸 7 取 m=2 A=70 u= Z12 + Z7 =2A/m= 2 70/2=70 取 Z12=41 Z7=29 d12=82mm d17=58mm n12=720r/min n7=500r/min 主軸 8,9,10 和主軸 7相同，由傳動(dòng)軸 12 帶動(dòng) 本機(jī)床齒輪的選用按照下表選用 齒輪種類 寬度（ mm） 齒 數(shù) 模數(shù)（ mm） 孔徑（ mm） 驅(qū)動(dòng)軸齒輪 24 32 16～ 50 連續(xù) 16～ 70 、 3 、 4 1 3 40 2 3 50 傳動(dòng)軸齒輪 45 2 2 50 26 44（ B型） 輸出軸齒輪 32 37 3 1 2 2 3 36 繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 傳動(dòng)系統(tǒng)圖是表示傳動(dòng)關(guān)系是示 意圖，即用以確定的傳動(dòng)軸將驅(qū)動(dòng)軸和各主軸連接起來，繪制在多軸箱輪廓內(nèi)的傳動(dòng)示意圖（見多軸箱裝配圖） 傳動(dòng)零件的校核 （ 1）驗(yàn)算傳動(dòng)軸的直徑 校核傳動(dòng)軸以承受的總扭矩最大傳動(dòng)軸 12，由它驅(qū)動(dòng)的有主 軸 10 和油泵軸15。 q=T ω 106 106= 解得 ： T7= 齒輪的材料為 45鋼，表面淬火，布氏硬度 HB=229～ 286，平均值 240HB。 校核計(jì)算： 28 接觸疲勞極限б Hlim 由圖 得 б Hlim =410MPa 齒輪 5的圓周速度 v5 v12=100060 55?nd?=100060 ???=精度等級(jí) 選 9 級(jí)精度 使用系數(shù) KA 由表 KA= 動(dòng)載系數(shù) KV 由圖 KV= 齒間載荷分配系數(shù) KHα 由表 先求 Ft=2T5/d5=2 KAFt/b= 100N/mm ε α =[－ (51Z +11Z )]cosβ (β =0) =－ (301 +281 ) = Zε =34 ???=?= 由此得 KHα =21?Z== 齒向載荷分布系數(shù) KHβ 由表 知 KBβ =A+B[1+ 103b =+ [1+ (37/60) 2] (37/60) 2+ 103 37 = 載荷系數(shù) K K=KAKVKHα KHβ = = 彈性系數(shù) ZE 由表 ZE= MPa 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH 由圖 （ X1? X2） /(Z1? Z2)= ZH= 接觸最小安全系數(shù) SHmin 由表 SHmin= 29 總工作時(shí)間 th th=10 365 8 = 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) NL1=60γ n5th = 60 3 = 108 NL2=60γ n1th =60 1 478 = 108 接觸壽命系數(shù) ZN 由圖 ZN1= ZN2= 許用接觸應(yīng)力 [σ H] [σ H1]=min11limHNHS Z? = ? = [σ H2]=min22limHNHS Z? = ? = 驗(yàn)算 σ H=ZE 31 4 夾具設(shè)計(jì) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在組合機(jī)床設(shè)計(jì)中占有重要的地位。為了很好利用工廠實(shí)際設(shè)備和提高生產(chǎn)率，設(shè)計(jì)專用夾具進(jìn)行加工。 (3)導(dǎo)向元件 確定刀具的位置并引導(dǎo)刀具的元件，它也可以供鉆鏜類夾具在機(jī)床上安裝時(shí)做基準(zhǔn)找正用。 夾緊方案和夾緊元件的設(shè)計(jì) 工件在切削過程中會(huì)受到切削力、慣性力等作用，因此必須夾緊以保證定位，典型的夾緊裝置是由夾緊元件、中間傳力機(jī)構(gòu)和動(dòng)力源裝置所組成。 夾緊裝置在夾緊過程中有一定的要求： (1)夾緊 裝置應(yīng)保證工件定位，而不能破壞工件的定位。 (5)夾緊裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理、制造方便。套筒用鑄鐵件制造，無薄弱環(huán)節(jié)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明其定位精度可達(dá) 。 33 4）夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)考慮夾具體的穩(wěn)定性，夾具底面可以做的稍大些。這些聯(lián)系環(huán)節(jié)中的任何誤差，都將以加工誤差的形式直接影響工件的加工精度，這些誤差主要有： 1）因工件在夾具中定位不準(zhǔn)確，使工件的原始基準(zhǔn)偏離規(guī)定位置而產(chǎn)生工件定位誤差Δ dw。 為了使夾具能加 工出合格的工件，上述各項(xiàng)誤差的總和應(yīng)不超過工序尺寸（或位置要求）的公差Δ k。 2） 夾具的安裝誤差Δ a，夾具的安裝誤差是夾具在機(jī)床上安裝時(shí)，因 夾具的安裝面偏離了規(guī)定的位置，從而使原始基準(zhǔn)發(fā)生移動(dòng)而在工序尺寸產(chǎn)生的偏差，采用定位鍵進(jìn)行定位，則安裝誤差Δ a=。 夾具操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該請(qǐng)注意在保證加工要求的前題下，盡量提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。在開發(fā)過程中，針對(duì)加工過程中存在的難點(diǎn)進(jìn)行了鉆研。 采用 Z 軸液壓滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭和多軸箱實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。 本項(xiàng)工作還有許多值得完善的地方，例如：裝夾、定位由人工完成，效率較低；自動(dòng)化程度有待提高等問題。 張 老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從 三圖一卡 設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С?