【正文】 NC。 2. 設(shè)計(jì)了穩(wěn)定可靠的多軸箱 傳動(dòng)系統(tǒng)和鉆模板， 其中多軸箱三根主軸按同心圓分布，. . 通過(guò)三根傳動(dòng)軸與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸相連， 從而保證了被加工孔的精度要求。 活動(dòng)鉆模板借助兩個(gè)定位套 2（分布在 b、 c 部位） 和支承塊組成的平面同夾具定位，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)夾具上的相應(yīng)部位設(shè)有定位銷和支承塊 ，工作時(shí)只有兩個(gè)定位銷起定位作用，其余兩個(gè)定位銷均進(jìn)入鉆模板上不裝定位套的相應(yīng)孔中。 （ 6）當(dāng)必須從主軸箱上卸下鉆模板才能更換刀具時(shí)，應(yīng)采用彈簧銷以實(shí)現(xiàn) 鉆模板的快卸，并應(yīng)考慮卸下鉆模板后能將其穩(wěn)定地放置在機(jī)床夾具上。 當(dāng)由于鉆模板與主軸箱端面之間的距離較小而不能在導(dǎo)桿外部安裝足夠長(zhǎng)度的彈簧時(shí)，可采用將彈簧裝入導(dǎo)桿內(nèi)部的結(jié)構(gòu)形式。 （ 2）活動(dòng)鉆模板必須以一定的部位（定位孔和定位平面）同夾具相定位。 相關(guān)數(shù)據(jù)尺寸參考 文獻(xiàn) [2]。這樣使圖表 對(duì)照清晰易看，節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，方便裝配。 1） 展開圖主要表示各軸及軸上零件的裝配關(guān)系。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，并繪制坐標(biāo)檢查圖來(lái)檢查齒輪排列、結(jié)構(gòu)布置是否合理正確。 齒輪的材料為 45 鋼，表面淬火，布氏硬度 HB=229～ 286，平均值 240HB。 M。 齒輪齒數(shù) 傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式： u= 主z / 從z = 主從 nn () A=m/2?（ 主z + 從z ） =m/2 zS () 主n = 從n /u= 從n 從z / 主z () 從n = 主n u= 主n 主z / 從z () 根據(jù)以上公式，及動(dòng)力箱輸入轉(zhuǎn)速 驅(qū)n =715r/min，主軸輸出轉(zhuǎn)速： 鉆n =407r/min，擴(kuò)n =356r/min， 鉸n =114r/min。 （ 6） 驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸數(shù)不能超過(guò) 兩根，以免給裝配帶來(lái)困難。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。待齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后再驗(yàn)算某些關(guān)鍵軸頸。 一般設(shè)計(jì)法的順序是：繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖；確定主軸結(jié)構(gòu)、軸頸及齒輪模數(shù)；擬定傳動(dòng)系統(tǒng)；計(jì)算主軸、傳動(dòng)軸坐標(biāo)，繪制坐 標(biāo)檢查圖；繪制多軸箱總圖，零件圖及編制組件明細(xì)表。 2） 滾珠軸承主軸：前支承為推力球軸承和向 心球軸承、后支承為向心球軸承或圓錐滾子軸承。 本設(shè)計(jì)即采用通用多軸箱。 min1） 進(jìn)給量 /（ mm （ 4） 確定中間底座尺寸 （ 5） 確定多軸箱輪廓尺寸 標(biāo)準(zhǔn) 通用鉆、鏜類多軸箱的厚度是一定的， 立式為 340 mm。 表 電動(dòng)機(jī) 參數(shù) . . 主電機(jī)傳動(dòng)型號(hào) 轉(zhuǎn)速范圍 （ r/min） 主電機(jī)功率（ kw ） 配套主軸部件型號(hào) 電機(jī)轉(zhuǎn)速 輸出轉(zhuǎn)速 Y100 L2— 4 1430 715 — （ 2） 確定機(jī)床裝料高度 H 裝料高度一般是指工件安裝基面至地面的垂直距離。是用來(lái)表示機(jī)床的配置形式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、互相聯(lián)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖。 圖 工作進(jìn)給長(zhǎng)度 本設(shè)計(jì)中，鉆孔： 1/3d+（ 3~8） =1/3? 13+（ 3~8） =~， 綜合擴(kuò)、鉸尺寸范圍，取切出長(zhǎng)度 L2=12mm。 同一多軸箱上各主軸的每分鐘進(jìn)給量是相等的，都等于動(dòng)力滑臺(tái)的工進(jìn)速度，即 Fm=vf。 （ 5） 標(biāo)注聯(lián)系尺寸 首先從同一多軸箱上所有刀具中找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具，使接桿最短，以獲得加工終了時(shí)多軸箱前端面到工件端面之間所需的最小距離，并據(jù)此確定全部刀具、接桿（或卡頭）、導(dǎo)向托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。 m） B—— 系數(shù) 本設(shè)計(jì)中主軸直徑分別為 鉆削 D/ 1d =50/36，擴(kuò)削 D/ 1d =32/20，鉸削 D/ 1d =32/20，軸外伸長(zhǎng)度 均 為： L=100mm。刀具錐柄插入接桿孔內(nèi)長(zhǎng)度，在繪制加工示意圖時(shí)應(yīng)注意從刀具總長(zhǎng)中減去。 （ 2） 本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位及加緊方向。 mm） 切削功率： P = D9740Tv ? =（ kw） 擴(kuò)孔： 切削力： F = ? . . =（ N） 切削扭矩： T = =（ N組合機(jī)床切削用量選擇通常要求刀具耐用度不低于一個(gè)工作班，最少不低于 4h。 由于多軸箱上同時(shí)工作的刀具種類不同且直徑大小不等，其切削用量也各有特點(diǎn)。 綜上所述，考慮各方面因素以及機(jī)床配置型式所應(yīng)注意的問(wèn)題，汽車導(dǎo)塊 4 工位加工專用機(jī)床采用立式布 局，四工位均布在Φ 300（ mm）圓周上，依次為裝卸、鉆、擴(kuò)、鉸加工工位，單面加工。配置方案不同對(duì)機(jī)床的復(fù)雜程度、通用化程度、結(jié)構(gòu)工藝性、加工精度、機(jī)床重新調(diào)整的可能性以及經(jīng)濟(jì)性等都有不同的影響。下列情況選用鉸刀較為有利：孔面不連續(xù)，鏜削時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，影響孔的圓度；在機(jī)床上對(duì)刀不夠方便；加工孔徑小于 Φ 40 mm 且要求. . 較高的同心孔系；加工節(jié)拍短，要求不常調(diào)刀且尺寸精度較穩(wěn)定。 組合機(jī)床工藝方案的擬訂 分析、研究加工要求和現(xiàn)場(chǎng)工藝 在制定組合機(jī)床工藝方案時(shí)，首先要分析 、研究被加工零件的用途及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工部位及其精度、表面粗糙度、技術(shù)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)。 2 汽車導(dǎo)塊 4 工位加工專用 機(jī)床總體設(shè)計(jì) 專用組合 機(jī)床總體設(shè)計(jì)，是根據(jù)已有加工零件圖，擬定工藝和結(jié)構(gòu)方案，并進(jìn)行方案圖樣和有關(guān)技術(shù)文件的設(shè)計(jì)。 組合機(jī)床是隨著生產(chǎn)的發(fā)展，由萬(wàn)能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展而來(lái)的。至今，它已成為現(xiàn)代制造工程（尤其是箱體零件加工）的關(guān)鍵設(shè)備之一。為了適應(yīng) 我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的需要，為了提高機(jī)床產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，必須深入開展機(jī)床基礎(chǔ)理論研究，加強(qiáng)工藝試驗(yàn)研究，大力開發(fā)精密、重型和數(shù)控機(jī)床，使我國(guó)的機(jī)床工業(yè)盡早躋身于世界先進(jìn)行列。 我國(guó)的機(jī)床工業(yè)是在 1949 年新中國(guó)成立后才開始建立起來(lái)的。機(jī)床工業(yè)是機(jī)械制造業(yè)的“裝備部”、“總工藝師”，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著重大作用。經(jīng)過(guò) 50 多年的建設(shè)，我國(guó)機(jī)床工業(yè)從無(wú)到有，從小到大，現(xiàn)在已經(jīng)成門類比較齊全，具有一定實(shí)力的機(jī)床工業(yè)體系，能生產(chǎn) 5000 多種機(jī)床通用品種，數(shù)控機(jī)床 1500 多種；不僅裝備了國(guó)內(nèi)的工業(yè)，而且每年還有一定數(shù)量的機(jī)床出口。加工時(shí) ,工件一般不旋轉(zhuǎn) ,由刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具與工件的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng) ,來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、銑削平面、切削內(nèi)外螺紋以及 加工 外圓和端面等 。一方面 ,加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用 ,提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率 。為此，將機(jī)床上帶動(dòng)刀 具對(duì)工件產(chǎn)生切削運(yùn)動(dòng)的部分以及床身、立柱、工作臺(tái)等設(shè)計(jì)制造成通用的獨(dú)立部件，稱為“通用部件” 。 工序集中原則 工序集中是近代機(jī)械加工的主要發(fā)展方向之一。根據(jù)工藝要求和加工精度不同，常用刀具有一般 刀具（標(biāo)準(zhǔn)）、復(fù)合刀具及特種刀具等。當(dāng)能可靠解決切屑纏繞鏜桿問(wèn)題時(shí)，可采用單刀鏜削，以利于提高加工精度和表面粗糙度。夾具形式也有影響。因此，同一滑臺(tái)帶動(dòng)的多軸箱上所有刀具（除絲錐外）的每分鐘進(jìn)給量相同，即等于滑臺(tái)的工進(jìn)速度。 （ 2） 選擇切削用量時(shí)要注意既要保證生產(chǎn)批量要求，又要保證刀具一定的耐用度。參考《 組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 》 ]2[ 中不同刀具對(duì)不同工件材料完成不同工序（如鉆孔、鏜孔和攻螺紋等）時(shí)切削力、轉(zhuǎn)矩及功率計(jì)算的計(jì)算公式；刀具耐用度計(jì)算參考有關(guān)手 ]5[冊(cè) 。 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖的作用與內(nèi) ]6[容 被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床 上完成的工藝內(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。只要條件允許，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具。主軸軸頸及軸端尺寸主要取決于進(jìn)給抗力和主軸 —— 刀具結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 。接桿已標(biāo)準(zhǔn)化，通用標(biāo)準(zhǔn)接桿號(hào)可根據(jù)刀具尾部結(jié)構(gòu)（莫氏號(hào)）和主軸頭部?jī)?nèi)孔徑直徑參考相關(guān)手冊(cè)選取。這兩個(gè)方面是互相制約的。前者用于鉆、擴(kuò)、鉸等工序；后者用于鉆或擴(kuò)孔之后的倒大角等工序；工作進(jìn)給長(zhǎng)度 LI， 應(yīng)等于加工部位長(zhǎng)度 L（多軸. . 加工時(shí)按最長(zhǎng)孔計(jì)算）與刀具切入長(zhǎng)度 L1 和切出長(zhǎng)度 L2 之和 ，如圖 所示 。 4) 動(dòng)力部件總行程的確定 動(dòng)力部件的總行程除了滿足工作循環(huán)向前和向后所需的行程外，還要考慮因刀具磨損或補(bǔ)償制造、安裝誤差，動(dòng)力部件能夠向前調(diào)節(jié)的距離（即前備量）和刀具裝卸以及. . 刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中取出時(shí)，動(dòng)力部件需退后的距離（刀具退離夾具導(dǎo)套外端面得距離應(yīng)大于接桿插入主軸孔內(nèi)或刀具插入接桿空沒(méi)得長(zhǎng)度，及后備量）。再不需要精確計(jì)算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計(jì)出來(lái)之前，可按下列簡(jiǎn)化公式進(jìn)行估算： 主P ＝ 切P ／η ＝ ／ ＝ (KW) 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 40 鋼材 ，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。 （ 3） 確定夾具輪廓尺寸 主要是夾具底座的長(zhǎng)、寬、高尺寸。 計(jì)算如下： 切削時(shí)間 ： T 切 = L/vf+t 停 = ＋ 10/53 = 式中： T 切 —— 機(jī)加工時(shí)間（ min） L—— 工進(jìn)行程長(zhǎng)度（ mm） vf—— 刀具進(jìn)給量（ mm/min） t 停 —— 死擋鐵停留時(shí)間。 多軸箱一般具有多根主軸同時(shí)對(duì)一系列孔系進(jìn)行加工。多軸箱基本尺寸系列標(biāo)準(zhǔn) ()規(guī)定， 9種名義尺寸用相應(yīng)滑臺(tái)的滑鞍寬度表示，多軸箱 箱 體寬度 和高度是根據(jù)配套滑臺(tái)的規(guī)格按規(guī)定的系列尺 寸選擇；多軸箱的標(biāo)準(zhǔn)厚度為 180mm；用于立式的因兼作油池用，故加厚到 70mm；基型后蓋的厚度為 90mm，變形后蓋厚度為 50mm、 100mm、和 125mm 三種，應(yīng)根據(jù)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)安排和動(dòng)力部件與多軸箱的連接情況合理選用。六種傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)，配套零件及聯(lián)系尺寸，可參考 文獻(xiàn) [2]。如鉆孔時(shí)常采用滾珠軸承主軸；擴(kuò)、鏜、鉸孔等工序常采用滾錐軸承主軸。 每根軸的切削功率，由選定 的切削用量按公式計(jì)算獲得；每根軸的空轉(zhuǎn)功率查找相關(guān)手冊(cè)確定；每根軸上的功率損失，一般取所傳遞功率的 1％ 。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，允許先升速后再降一些，使傳動(dòng)鏈前面的軸、齒輪轉(zhuǎn)矩較小，結(jié)構(gòu)緊湊，但空轉(zhuǎn)功率損失隨之增加，故要求升速傳動(dòng)比小于等于 2；為使主軸上的齒輪不過(guò)大，最后一級(jí)經(jīng)常采用升速傳動(dòng)。 （ 2） 確定驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向及其在多軸箱上的位置 驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速按動(dòng)力箱型號(hào)選定；當(dāng)采用動(dòng)力滑臺(tái)時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)方向可任意選擇；動(dòng)力箱與多軸箱連接時(shí)，應(yīng)注意驅(qū)動(dòng)軸中心一般設(shè)置于多軸箱箱體寬度的中心線上，其中心高度則決定于所選的動(dòng)力箱的型號(hào)規(guī)格。手柄軸轉(zhuǎn)速盡量高些，其周圍應(yīng)有較大空間。對(duì)于這種傳動(dòng)軸，一般按其所承受的彎矩來(lái)驗(yàn)算。 Zε )1())(2( 2 uubdkT ?? = )111())12324(0 3 4 6 3 0 ( 2 ????? = MPa 計(jì)算表明：接觸疲勞強(qiáng)度是合適是，齒輪尺寸無(wú)須調(diào)整。 （ 2） 展開圖 其 特點(diǎn)是軸的結(jié)構(gòu)圖形多。 3) 展開圖上完整標(biāo)注多軸箱的三大箱體厚度尺寸及箱壁和內(nèi)腔有關(guān)聯(lián)系尺寸、主. . 軸外伸長(zhǎng)度等。 1） 專用零件工作圖 2） 補(bǔ)充加工圖 工件 Φ 16 孔加工的 切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率的計(jì)算： 鋼材號(hào)： 40 布氏硬度 ： HB =207 抗拉強(qiáng)度 b? =570MPa。 （ 1） 采用活動(dòng)鉆模板應(yīng)能保證加工孔的位置精度要求，這項(xiàng)精度和鉆模板的結(jié)構(gòu)形式有著密切的關(guān)系。 （ 3）為了保證加工時(shí)鉆模板具有足夠的穩(wěn)定性，鉆模板在夾具上必須維持足夠的定位壓力，因此導(dǎo)桿上的彈簧力量必須足夠大。 （ 5）對(duì)于立式多工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái)機(jī)床上用的活動(dòng)鉆模板，應(yīng)在鉆模板上 相應(yīng)于裝卸工位的部位上設(shè)置缺口，以便順利地裝卸工件。 幾種常用活動(dòng)鉆模板的典型結(jié)構(gòu)形式 立式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)機(jī)床上采用的活動(dòng)鉆模板 用于加工內(nèi)壁孔的活動(dòng)鉆模板 用于可調(diào)主軸箱的活動(dòng)鉆模板 與工件直接定位的活動(dòng)鉆模板 剛性鉆模板 特殊結(jié)構(gòu)的活動(dòng)鉆模板 立式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)機(jī)床上采用的活動(dòng)鉆模板 設(shè)計(jì) . . 根據(jù)活動(dòng)鉆模板設(shè)計(jì)所需注意問(wèn)題并結(jié)合活動(dòng)鉆模板的典型結(jié)構(gòu)形式， 參考多軸箱相關(guān)尺寸并結(jié)合課題設(shè)計(jì)要求 （四工位，鉆、擴(kuò)、鉸加工等） ，設(shè) 計(jì) 的 鉆模板如圖 ： 第 I 工位為裝卸工位