【正文】 經(jīng)過幾個月來的設(shè)計，對四年來所學(xué)習(xí)的理論知識得到了鞏固，真正了解了本專業(yè)的內(nèi)涵，在設(shè)計過程中遇到了很多在平時學(xué)習(xí)中無法掌握了解的知識，對與一些常用的各種機械手冊的使用有所掌握。為此，我們選取鉆頭螺旋角為32，在保證強度的前提下，有效降低了切削力和切削溫度，提高了刀具使用壽命和生產(chǎn)效率。以比較簡單的方式完成旋轉(zhuǎn)運動和直線運動的同步進行，非常實用。如果采用組合機床，組合機床設(shè)計制造成本為8萬元，每件加工成本以10元計。因此Ⅰ、Ⅱ軸尺寸零件圖如下： 圖9 Ⅰ、Ⅱ軸零件圖 Fig. 9 Ⅰ、Ⅱ shaft parts drawing 圖10 Ⅴ軸零件圖 Fig. 10 V shaft parts drawing （4）軸的強度校核：從上述可知，各軸所能承受的扭矩： 軸Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ d=20 軸Ⅴ d=25 通過計算各軸所承受載荷的情況： 軸Ⅰ、Ⅱ 軸Ⅲ、Ⅳ 軸Ⅴ 由此可以得出，各軸實際承受的扭矩遠遠小于軸所能承受的扭矩最大值。根據(jù)設(shè)計要求考慮經(jīng)濟情況選擇45號優(yōu)質(zhì)碳素鋼較適合，再進行調(diào)制和正火處理提高其力學(xué)性能。分度圓直徑 mm，mm 中距mm （24）具體尺寸和精度要求如下： 圖7 Ⅴ軸齒輪 Fig. 7 Ⅴ shaft gear 軸的設(shè)計 （1）軸的選擇 按照承受彎、扭載荷的不同，軸分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動軸三類。 齒輪的設(shè)計 （1）各齒輪參數(shù)的設(shè)計計算：已知：主軸轉(zhuǎn)速 n=732r/min，主軸直徑 d=20mm，主軸齒輪模數(shù) m=2；設(shè)主軸齒輪齒數(shù)Z=25，即 。 通過比較，方案1結(jié)構(gòu)不合理，不能采用。②主軸齒輪規(guī)格相同。 （2）盡量不用主軸帶動主軸的方案，以免增加主軸負荷。 （6）標明動力件型號及其性能參數(shù)。 多軸箱的通用箱體材料為HT200，前、后、側(cè)蓋等材料為HT150。其主要作用是，根據(jù)被加工零件的加工要求，安排各主軸的位置，并將動力和運動由電機或動力部件傳給各工作主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。一般注明電動機的型號、功率、轉(zhuǎn)速及所選標準通用部件的型號規(guī)格和主要輪廓尺寸，并對組合機床所有部件進行分組編號、作為部件和零件設(shè)計的原始依據(jù)。若計算出中間底座尺寸L過大而造成a尺寸過大時，一般可通過增加L2尺寸或側(cè)底座與中間底座之間加墊鐵的辦法,使L尺寸減小,a尺寸減小。L2是動力滑臺、滑座本身結(jié)構(gòu)決定的滑臺前端面到滑座前端面的最小與前備量二者之和。 聯(lián)系尺寸圖的畫法及步驟 （1）畫主視圖 主視圖的圖形布置位置應(yīng)與實際位置一致，并應(yīng)選擇適當比例。其長度方向尺寸要根據(jù)所選動力部件（滑臺和滑座）及配套部件的位置關(guān)系，照顧各部件聯(lián)系尺寸的合理性來確定。這里所確定的夾具輪廓尺寸是指夾具底座的長、寬、高。在此設(shè)計中，根據(jù)對加工零件的分析及相關(guān)尺寸的計算決定選用HY25BI型液壓滑臺，臺面寬250mm，臺長500mm,行程長250mm,導(dǎo)軌為鑄鐵材料，滑臺及滑座總高250mm，滑座長790mm，允許最大進給力F進=8000N，快速行程速度為12m/min，工進速度32800mm/min。設(shè)計時，所確定的動力部件總行程應(yīng)小于所選動力滑臺的最大行程。每種型號的動力箱皆可以配用兩種規(guī)格的電動機，這兩種電機除功率大小不同外，轉(zhuǎn)速也不同。聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下 （1）以適應(yīng)數(shù)量的視圖（一般為主、左視圖）按同一比例畫出機床各主要組成部件的外形輪廓及相關(guān)位置，表明機床的配置型式及總體布局、主視圖的選擇應(yīng)與機床實際加工狀況一致。 （2）一般情況下，在加工示意圖上，主軸分布可不按真實距離繪制，當被加工件的孔間距很小或需設(shè)置徑向結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置時，相臨主軸必須按嚴格比例繪制，并檢查相互是否干涉。然后，根據(jù)工件加工要求幾次選定的加工方法繪制刀具，并確定導(dǎo)向形式、位置及尺寸，選定主軸和接桿。 （1）工作進給長度的確定 =18mm （1）：工作進給長度 ：切入長度 ：加工長度 ：切出長度 （2）快速引進長度的確定：快速引進是指動力部件把刀具送到工作進給位置，其長度由具體情況確定。所選擇的切削用量比一般通用機床的切削用量要低一些。本設(shè)計主軸轉(zhuǎn)速相等，可使多軸箱傳動鏈簡單。因此，所選切削用量，根據(jù)經(jīng)驗應(yīng)比一班萬能機床單刀加工低30％左右。有時候，可將孔鉆的深一些，以避免由于孔內(nèi)積存切屑而折損刀具或破壞加工精度。影響組合機床加工精度的因素是多方面的，一般分為加工誤差和夾具誤差兩方面。不同的配置方案對機床的復(fù)雜程度、通用化程度、結(jié)構(gòu)工藝性、加工精度、機床從新調(diào)整可能性及經(jīng)濟性等，具有不同的影響。在不得以的情況下，才選那些與加工表面有一定關(guān)系的、經(jīng)過仔細清理平整的毛面作為定位基準。由于主軸箱的主軸結(jié)構(gòu)和設(shè)置導(dǎo)向的要求，以及保證必須的加工精度和工作可靠的要求，組合機床鉆孔對于通用的主軸箱，其最小中心距為24mm。采用剛性主軸結(jié)構(gòu)方案時，必須根據(jù)被加工零件的材料加工部位的特點及加工精度要求來選擇主軸結(jié)構(gòu)型式及數(shù)據(jù)參數(shù)，以使主軸有足夠的剛性及抗振性。 技術(shù)設(shè)計階段 本設(shè)計要求只繪制多軸箱裝備圖，根據(jù)已確定的工藝和結(jié)構(gòu)方案，按照加工示意圖和機床聯(lián)系尺寸圖的尺寸和主軸、傳動軸的分布形式的設(shè)計及通用部件的選擇，繪制多軸箱等裝配圖。 擬定方案階段 （1）制定工藝方案，制定工藝方案是設(shè)計組合機床最重要的一步。 （5）當機床被加工的產(chǎn)品更新時，專用機床的大部分部件要報銷。它能夠?qū)ぜM行多刀、多孔等同時加工。它能對工件進行多刀、多軸、多面、多工位、同時加工。由于工廠生產(chǎn)時大批量的生產(chǎn)，為了保證加工數(shù)量和效率，組合機床使生產(chǎn)效率大大提高。繪制了組合機床“三圖一卡”，其內(nèi)容包括：繪制加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖和繪制生產(chǎn)功率計算卡等。Gear。因此組合機床的設(shè)計加以自動化將會使得我們的國家的制造業(yè)迅速發(fā)展。本文主要是對礦山掘進機箱體結(jié)合件的加工的組合機床設(shè)計。 （2）由于組合機床上采用多刀加工，機床自動化程度高，因此生產(chǎn)率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動強度低。在設(shè)計過程中需要查閱多種設(shè)計手冊，對各種設(shè)計手冊也有了一定了解，對以后走上工作崗位有很大的幫助，對以往所學(xué)的理論知識也是一個鞏固，把所學(xué)與實踐相結(jié)合起來。 （3）總體設(shè)計——三圖一卡,在本設(shè)計選定工藝方案并確定機床配置型式、結(jié)構(gòu)方案后，進行方案圖紙設(shè)計。如果確定零件可以利用組合機床加工，那么，為使加工過程順利進行，并達到要求的生產(chǎn)率，必須在掌握大量的零件加工工藝資料基礎(chǔ)上，統(tǒng)盤考慮影響制定零件工藝方案、機床配置型式結(jié)構(gòu)方安的各種因素及應(yīng)注意的問題。不要不分具體情況而一律粗、精加工分開或粗、精加工工序的做法。但在某些情況下，卻必須該用其它面作定位基準，如組合機床經(jīng)常加工的各種發(fā)動機汽缸體，其頂面為主要安裝基準，即設(shè)計基準。此時應(yīng)注意的問題是：保證零件夾壓后定位穩(wěn)定；盡量減少和避免零件夾壓后變形，消除其對加工的影響。 （2）組合機床的加工精度，組合機床可完成的工藝范圍及所能達到的加工精度已有敘述。但主軸數(shù)量的多少，既要考慮動力部件及多軸箱的性能和尺寸，又要調(diào)整機床和更換刀具方便。 確定切削用量及選擇刀具 切削用量的選擇 確定了組合機床上完成的工藝內(nèi)容之后，就可以著手選擇切削用量。生產(chǎn)率要求不高時，就沒必要將切削用量選得過高，以免降低刀具耐用度。 （3）組合機床切削用量的選擇方法，必須從實際出發(fā)，根據(jù)加工精度工件材料技術(shù)要求等進行分析，按照經(jīng)濟地滿足加工要求的原則，合理地選擇切削用量。選擇刀具結(jié)構(gòu)時，還必須認真分析被加工零件材料特點?？傂谐虨?15mm前備量為30mm，后備量為137mm。加工示意圖，要反映機床的加工過程和加工方法，并決定接桿的尺寸，鉆桿長度，刀具種類數(shù)量，刀具長度及加工尺寸，主軸尺寸及伸出長度，主軸、刀具、導(dǎo)向與工件的聯(lián)系尺寸等。加工表面用粗實線。根據(jù)前面所選的刀具及導(dǎo)向裝置工作行程等繪制出零件的加工示意圖：如圖2所示 圖2 加工示意圖 Fig. 2 Processing schematic drawing 機床聯(lián)系尺寸鏈圖 聯(lián)系尺寸鏈的作用及內(nèi)容 一般來說，組合機床是由標準的通用部件——動力滑臺、動力箱、各種工藝切削頭、側(cè)底座、立柱、立柱底座、及中間底座加上專用部件——多軸箱、刀、輔助系統(tǒng)，夾具，液、電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成。 選擇動力部件動力部件的選擇主要是確定動力箱和動力滑臺。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。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。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。為保證多軸箱排布齒輪有足夠的空間，推薦b70——100mm。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。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。 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。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。 右主軸箱設(shè)計步驟 多軸箱是組合機床的重要專用部件。 （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。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：