【正文】 ，動力部件從原 始位置開始運(yùn)動到加工終了位置，又返回到原位的動作過程。 加工示意圖是按照加工終了狀態(tài)繪制。 標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機(jī)的型號、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號及組件名稱，全部組件包括機(jī)床全部通用及專用零部件。臥式為 325mm，因此確定多軸箱尺寸， 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 21 主要是確定多軸箱的寬度 B 和高度 H 及最低主軸高度 h1。前者結(jié)構(gòu)典型，能利用通用的箱體和傳動件；后者結(jié)構(gòu)特殊，往往需要加強(qiáng)主軸系統(tǒng)剛性，而使主軸及某些傳動件必須專門設(shè)計，故專用多軸箱通常指“剛性主軸箱”，即采用不需刀具導(dǎo)向裝置的剛性主軸和用精密滑臺導(dǎo)軌來保證被加工孔的位置精度。 計算機(jī)設(shè)計多軸箱，由人工輸入原始數(shù)據(jù)，按事先編制的程序，通過人機(jī)交互方式，可迅速、準(zhǔn)確地設(shè)計傳動系統(tǒng)，繪制多軸箱總圖、零件圖和箱體補(bǔ)充加工圖，打印出軸孔坐標(biāo)及組件明細(xì)表。 列表標(biāo)明各主軸的工序內(nèi)容、切削用量及主軸外伸尺寸等。 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。 每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計算或查圖表獲得；每根主軸的空轉(zhuǎn)功率按《組合機(jī)床設(shè)計簡明手冊》 P62 表 46 確定；每根主軸上的功率損失，一般取所傳遞功率的 1%。 （ 2）盡量不用主軸帶動主軸的方案，以免增加主軸負(fù)荷。因此，多軸箱上主軸分布相應(yīng)分為這三種類型。 2）傳動路線設(shè)計方法：當(dāng)主軸數(shù)少且分散時即中心距較大，且驅(qū)動軸上齒輪參數(shù)規(guī)定為： z驅(qū) =21～ 26， m=3 或 4，如用一對齒輪傳動滿足了軸間距 A 的要求 ，卻不能滿足 u總 的要求，此時可用增設(shè)中間軸的方法解決；當(dāng)主軸數(shù)量較多且分散時，可將比較 接近的主軸分成幾組，然后從各組主軸開始選取不同的中間傳動軸，分別帶動各組主軸，再通過合攏軸將各中間軸和驅(qū)動軸聯(lián)系起來。 多軸箱一般設(shè)手柄軸，用于對刀、調(diào)整或裝配檢修時檢查主軸精度。 （ 2）齒輪模數(shù)的驗(yàn)算：一般只對多軸箱中承受載荷最大、最薄弱的齒輪進(jìn)行接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的驗(yàn)算，驗(yàn)算公式參見《 機(jī)床課程設(shè)計指導(dǎo) 》。注意：圖中 E 值，多軸箱寬度 B≤ 500mm 時， E=25mm,B≥ 500mm 時 ,E=50mm。因此，必須驗(yàn)算根據(jù)坐標(biāo)計算確定的實(shí)際中心距 A，是否符合兩軸間齒輪嚙合要求的中心距 R， R和 A 的差值 ? 為 RA??? 驗(yàn)算 標(biāo)準(zhǔn)： 中心距允差 ? ? ? ?0 .0 0 1 0 .0 0 9 mm? ?? 。 與原始依據(jù)圖的要求基本一致，轉(zhuǎn)速相對損失在 5%以內(nèi)符合設(shè)計要求；潤滑泵轉(zhuǎn)速也符合要求。主軸 8 齒輪齒數(shù) z=27,m=2；傳動軸 10 小齒輪齒數(shù) z=26， m=2，大 齒輪齒數(shù) z=27， m=3。其計算方法詳見 《組合機(jī)床設(shè)計簡明手冊》 P70。通常用立式坐標(biāo)鏜床加工箱體孔系較為方便；坐標(biāo)系的橫軸選在箱體底面，縱軸通過定位銷孔，這種方法適用于多軸箱以底面為基準(zhǔn)直接安裝在滑臺上。對于這種傳動軸，一般按其所承受的彎矩來驗(yàn)算。（吸油高度不超過 400～500mm）； 通常油泵齒輪放在第Ⅰ 排，以便于維修，如結(jié)構(gòu)限制，可放在第Ⅳ排；當(dāng)泵體或管接頭與傳動軸端相碰時，可改用埋頭傳動軸。 （ 3）用最少的傳動軸及齒輪副把驅(qū)動軸和各主軸連接起來：在多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖中確定了各主軸的位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，首先分析主軸位置，擬訂傳動方案，選定齒輪模數(shù)（估算或 類比），再通過“計算、作圖和多次試湊”相結(jié)合的方法，確定齒輪齒數(shù)和中間傳動軸的位置及轉(zhuǎn)速。 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 （如一根傳動軸帶二根或三根主軸） ；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。為此，應(yīng)盡量用一根中間傳動軸帶動多根主軸，并將齒輪布置在同一排上。 多軸箱所需動力計算 多軸箱的動力計算包括多軸箱所需要的功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。如鉆孔時常采用滾珠軸承主軸；擴(kuò)、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。在繪制主軸位置時，要特別注意：主軸和被加工零件在機(jī)床上是面對面安放的，因此，多軸箱主視圖上的水平方向尺寸與零件工序圖上的水平方向尺寸正好相反；其次，多軸箱上的坐標(biāo)尺寸基準(zhǔn)和 零件工序圖上的基準(zhǔn)經(jīng)常不重合，應(yīng)根據(jù)多軸箱與加工零件的相對位置找出統(tǒng)一基準(zhǔn)，并標(biāo)出其相對位置關(guān)系尺寸，然后根據(jù)零件工序圖各孔位置尺寸，算出多軸箱上各主軸坐標(biāo)植。如只有電機(jī)軸安排Ⅳ排或Ⅴ排齒輪，可選 用厚度為 50mm 或 100mm 的后蓋，此時，后蓋窗口應(yīng)按齒輪外廓加以擴(kuò)大。但也有單獨(dú)的，用于鏜孔 居多。 據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，裝料高度取 H=895mm (二 )確定中間底座尺寸 中間底座的輪廓尺寸，在長寬方向應(yīng)滿足夾具的安裝需要。已適當(dāng)數(shù)量的視圖，用同一比例畫出主要部件的外廓形狀和相關(guān)位置，表明機(jī)床基本型式及操作位置等。 加工部位的示 意圖，需要將工件各面的形狀和加工孔的位置用縮小比例畫出，并標(biāo)注孔號。 從以上確定的值基礎(chǔ)上，選取鉆頭的標(biāo)準(zhǔn)長度 根據(jù)主軸的傳動扭矩確定主軸的內(nèi)外徑及懸長度。精度為 10μ m。是表達(dá)工藝方案、具體的機(jī)床工藝方案圖。 注明被加工零件的名稱 ,編號 ,材料 ,硬度以及加工部位的余量。 把主要孔的精加工作為最后的加工階段，除上述原因之外，還可以防止這些表面加工過程中遭到破壞。 4）加工主軸支撐座孔和凸 輪軸軸承時，便于在夾具上設(shè)置鏜桿的支撐導(dǎo)套，可以保證加工質(zhì)量和切削用量 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 10 三 、 加工階段的劃分 1．基準(zhǔn)加工 在前面幾道工序中把基準(zhǔn)加工出來，即“基準(zhǔn)先行”。氣缸體的主要加工表面有：主軸軸承座孔，缸套孔，凸輪軸軸承孔等，要保證它們的加工余量均勻，就應(yīng)該選取主軸軸承座孔和氣缸孔組為氣缸體加工的粗基準(zhǔn)。詳細(xì)過程見下列步驟和所繪圖紙。在批量生產(chǎn)正為了提高生產(chǎn)率，縮短加工時間和輔助時間，而且盡可能使輔助時間和加工時間重合，使每個工位裝夾多個工件，同時進(jìn)行多刀加工，實(shí)行工 序高度集中，必須廣泛采用組合機(jī)床。目前主動檢查應(yīng)用的日趨廣泛。 三、采用新刀具 近年來出現(xiàn)了多種新刀具，如具有鍍層的硬質(zhì)合金刀片、立方氮化硼 刀具、金剛石刀具、各種可轉(zhuǎn)位的密赤銑刀，噴吸鉆頭，鑲有可轉(zhuǎn)位刀片的“短鉆頭”等。支承部件采用焊接結(jié)構(gòu)等。根據(jù)零件的形狀及加工要求選取采用臥式雙面組合鉆床，同時進(jìn)行雙面多孔加工。 在組合機(jī)床上加工平面的平直度可以達(dá)到在 1000 毫米長度內(nèi)偏差 ～ 毫米，表面粗糙度 微米。在固定式夾具的機(jī)床上鏜孔，孔間距離和孔的軸線與定位基面的位置精度可穩(wěn)定地達(dá)到 ~ ??。 組合機(jī)床在汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電機(jī)、儀器儀表、軍工、縫紉機(jī)和自行車等工業(yè)領(lǐng)域的大批、大量生產(chǎn)中已獲得廣泛應(yīng)用，一些中小批量生產(chǎn)的企業(yè)，如機(jī)床、機(jī)車、工程機(jī)械扽制造業(yè)中也亦推廣應(yīng)用。 自動化程度高，勞動強(qiáng)度低。 在以上四種配置型式的組合機(jī)床中，如果每一種之中再安置一個或幾個動力部件時，還可以組成雙面或多面組合鉆床。 組合機(jī)床的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件約占 7080%,這些部件是系列化的 ,可以進(jìn)行成批生產(chǎn) .其余 2030%的專用部件是由被加工零件的形狀 ,輪廓尺寸 ,工藝和工序來決定 ,如夾具 ,主軸箱 ,刀具和工具等 . 在批量生產(chǎn)中為了提高生產(chǎn)率，必須要縮短加工時間和輔助 時間，而且盡可能使輔助時間和加工時間重合，使每個工位裝夾多個工件同時進(jìn)行多刀加工，實(shí)行工序高度集中，因而廣泛采用組合機(jī)床。 由于組合機(jī)床可以同時進(jìn)行多刀位加工，實(shí)行工序高度集中，這樣就大大縮短了輔助時間和加工時間。國際市場的競爭歸根結(jié)底是個 制造生產(chǎn)能力的競爭，機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)的核心。 我國機(jī)械制造裝備水平還比較落后，基本上屬于國外 50 年代“傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”的范疇，我國 機(jī)械制造裝備產(chǎn)業(yè)僅僅是整個制造業(yè)的縮影，而機(jī)械制造裝備產(chǎn)業(yè)的萎靡不振又嚴(yán)重影響了機(jī)械制造業(yè)乃至整個制造業(yè)的振興。 關(guān)鍵詞： 組合機(jī)床 。組合機(jī)床的專用部件往往也是由大量的通用零件和標(biāo)準(zhǔn)件組成。因?yàn)楣ば蚣校啥嗝?、多軸、多刀同時自動加工。機(jī)床易于改裝，產(chǎn)品或工藝變化時，通用部件一般還可以重復(fù)利用。加工有色金屬時，采用精密夾具，經(jīng)過 3~4 次加工，精度可以穩(wěn)定地達(dá) H6 級，表面粗糙度可達(dá) ~ ? 。 ㈡、平面 加工 在組合機(jī)床及其自動線上常用銑削、刮削、車削（端面）和拉削等方法加工平面。條件良好時，精度可以保證在 ～ 毫米以內(nèi)。 綜上所述，對于在發(fā)動機(jī)缸 體上雙面鉆孔采 用組合機(jī)床，可以取得良好的經(jīng)濟(jì)性。在某些中批量生產(chǎn)的企業(yè)中，如機(jī)床、閥門行業(yè)中、其關(guān)鍵工序采用組合機(jī)床。 四、發(fā)展自動監(jiān)測技術(shù) 組合機(jī)床的自動檢測通常作為一個工位出現(xiàn)。自動監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展可以把被加工零件的實(shí)際尺寸控制在比規(guī)定公差更小的范圍之內(nèi)。 第一節(jié) 組合機(jī)床的方案設(shè)計 組合機(jī)床是針對被加工零件的特點(diǎn)及工藝要求，按高度集中工序的原則設(shè)計的一種高效率的專用機(jī)床。 氣缸體 的功用是： 支撐發(fā)動機(jī)上的運(yùn)動件，并保證活塞，連桿，曲軸等各運(yùn)動運(yùn)動部件的準(zhǔn)確位置 缸體上加工的出氣蓋，水道，油道，以保證發(fā)動機(jī)換氣，冷卻和潤滑的需要。所以在加工中采用面積較小距離較遠(yuǎn)的幾個凸臺作為過渡基準(zhǔn)，即首先以粗基準(zhǔn)定位加工出過度基準(zhǔn)然后用過渡 基準(zhǔn)加工出精基準(zhǔn)來。 可以盡早暴露工件上的缺陷： 粗加工中 切去大部分余量后，內(nèi)應(yīng)力重新分布，使工件有較長時間充分變形，使精加工能得到比較穩(wěn)定的加工精度。 本次設(shè)計工序是第 110 道工序 鉆底面固定曲軸軸承座的八 個螺栓孔 。 對孔的加工余量要認(rèn)真分析，在鏜階梯孔時，其大直徑孔的 單邊余量應(yīng)小于 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 14 相鄰兩孔半徑之差，以便 鏜刀能通過。 二、被加工零件 示意 圖的內(nèi)容 ： 機(jī)床的加工方法、切削用量、工作循環(huán)和工作行程、工件、刀具及導(dǎo)向、托架及 多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸、主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度。 由《組合機(jī)床設(shè)計參考圖冊》中高速鋼鉆鑄鐵時求 T、 M、 P、 N 的計算圖 表 32 T、 M、 P、 N的計算圖 S（ mm/r） T(N/m) P(kg) D() 87 D1(20) M(min) N(kW) V(10) ∞ V(11) ∞ V(12) 18000 V(13) 14000 V(14) 9500 V(15) 7211 V(16) 4000 根據(jù)各個切削用量之間的關(guān)系，可以計算出各個主軸的轉(zhuǎn)速范圍，其公式dvn ?/? 其中： v為切削速度 (mm/min) d為所鉆孔的直徑 （ mm） 所以： n =10000/(*) ～ 18000/(*)=～ 綜上所述，整理表格有表 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 16 表 33 切削參數(shù)范圍 ? 切削速度 v(m/min) 10～ 18 進(jìn)給量 f (mm/r) ～ 轉(zhuǎn)速 n (r/min) 362～ 651 工作臺進(jìn)給速 M=nf, ? 其進(jìn)給速度的范圍為： M=(362*) ～ (651*)=～ 考慮到最終的設(shè)計有 5%的誤差，故取 ? 的轉(zhuǎn)速為 n=400,f=。一般包括快速引進(jìn)、工件進(jìn)給和快速退回等動作。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 19 六、加工示意圖簡圖 圖 34 加工示意圖 第三節(jié) 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 一、 被加工零件 聯(lián)系尺寸 圖的作用 : 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)。 標(biāo)明機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及安裝規(guī)程。 B=b+2b1 H=h+h1+b1 其中 b—— 工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，此圖中為 76mm b1—— 最邊緣主軸中心至箱體外壁距離（為保證多軸箱內(nèi)有足夠空間安排齒輪，這里取 100mm） h—— 工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，此圖為 224mm h1—— 最低主軸高度 多軸箱最低主軸高度 h1 必須考慮工件最低孔位置 h2，機(jī)床裝料高度 H、滑臺總高 h底座高度 h4 等尺寸確定 h2=40mm H=865mm h3=250mm h4=560mm h H、 B 的計算如下： h1=h2+H(+h3+h4) =40+865(+250+560) = 滑臺與底座之間有 h5=5mm 的調(diào)整墊 故 h1=h2+H(+h3+h4+h5) =40+865(+250+560+5) = H=h1+h+b1