【正文】 設計 23 動載系數(shù) KV：由圖 KV= 齒間載荷分配系數(shù) KHα ：由表 先求 Ft=2TI/dI=2 （ ） KAFt/b= 100N/mm （ ） ε α =[－ (I1Z +11Z )]cosβ (β =0) （ ） =－ (211 +311 ) = Zε = 34 ??? = 3 ? = （ ） 由此得 KHα =21?Z== （ ） 齒向載荷分布系數(shù) KHβ ：由表 知 KBβ =A+B[1+ ω （ ） 106 106= 解得 ： T4=280N 無錫太湖學院學士學位論文 22 傳動零件的校核 （ 1）驗算驅動軸的直徑 校核右主軸箱傳動承受的總扭矩最大驅動軸 I，由它驅動的有主軸 2 和液壓泵軸 4。驅動軸的轉速為 : n=1400/由于前面選取了主軸直徑為 20，顯然驅動軸直徑都選取 20，這樣為了減少傳動軸種類和設計，由于驅動軸轉速是 952r/min，則驅動軸至主軸的傳動比為 : i = 952/1400 = 1/ 所以選擇兩級傳動，且傳動比分配為：一級為 。驅動軸上最小齒輪齒數(shù)為： Zmin ?2（ t/m1+2+）－ d0/m1 （ ） =2 (+2+)－ 20/3 = 所以驅動軸齒數(shù)要大于等于 20。 min1） 工進時間 輔助時間 1 安裝工件 2 工件定位夾緊 3 快進 142 120xx 4 工進 58 20 5 暫停 6 快退 200 120xx 7 工件松開 8 卸下工件 皮圈架座組合機床及專用夾具設計 15 續(xù) 生產率計算卡 備注 主軸轉速 637r/min 一次安裝加工完一個工件 累計 單件總工時 機床生產率 25 件 /h 理論生產率 件 /h 負荷率 % 無錫太湖學院學士學位論文 16 皮圈架座組合機床及專用夾具設計 17 3 多軸箱的設計 繪制多軸箱設計原始依據(jù)圖 多軸箱設計原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的如圖 、 所示 : 圖 組合機床右多軸箱原始依據(jù)圖 圖中多軸箱三孔加工不對稱，選擇距箱體邊緣分別為 30 和 20 的點為坐標原點建立坐標系，在建立的坐標系中標注輪廓尺寸及動力箱驅動軸的相對位置尺寸。主要技術參數(shù)如下表： 表 21 Y90S— 4 主電機技術參數(shù)表 主電機傳動型號 電機轉速(r/min) 輸出轉速(r/min) 主電機功率 (kw) 配套主軸部件型號 Y90S4 1400 637 1TA3 1TA32M、 1TZ32 (3) 確定裝料高度 裝料高度指工件安裝基面至機床底面的垂直距離，在現(xiàn)階段設計組合機床時，裝料高度可視具體情況在 H＝ 580～ 1060mm之間選取，本系統(tǒng)取裝料高度為 1060mm。所以選擇 HY32IA 液壓滑臺，工作進給速度范圍 32～ 800mm/min，快速速度 12m/min。 1） 臺的選用 通常情況下，根據(jù)滑臺的驅動的方 法，所需要的進給力，進給速率，最大行程長度和加工精度及其他因素來選擇相應的滑道 。切入長度 1L 應根據(jù)工件端面誤差情況在 5～ 10mm 之間選擇，誤差大時取大值，因此取 1L =5mm，切出長度 2L =5+ 12=5+ ? 9mm,所以工L =5+44+9=58mm。 2）工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等。 4）被加工零件的名稱、編號、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。 組合機床總設計“三圖一卡”的編制 機床總體設計的重要內容是對三軸頭單工位鉆床工藝方案及配置型式、結構方案的 確無錫太湖學院學士學位論文 8 定的有關問題。 f1=n2 (4) 機床使用條件 使用組合機床對車間布置情況、工序間的聯(lián)系、 使用組合機床工廠布局，工藝技術能力之間的聯(lián)系，使用 技術能力 和自然條件有一定的要求 。此零件的材料是 ZL10硬度 50HB、孔在整個零件上呈三角分布，孔的直徑分別為為Φ 10mm、Φ 11mm 和Φ 12mm。 在保證加工精度的情況下，提高生產效率減輕工人勞動量，而工件也是大批量生產，由于夾具在本設計中沒有考慮，因此在設計時就認為是人工夾緊。所以，在制定工藝方案時，必須計算分析被加工零件圖，并深入現(xiàn)場了解零件的形狀、大小、材料、硬度、剛度，加工部位的結構特點加工精度，表面粗糙度，以及定位，夾緊方法，工藝過程，所采用的刀具及切削用量，生產率要求，現(xiàn)場所采用的環(huán)境和條件等等。分析圖紙（如圖）可知，三個待加工孔之間的位置精度要求不是很高，而單個孔的尺寸精度和粗糙度要求比較高，分別為Φ 12U6（ ），Φ 11H7（ +），Φ10H7（ +），粗糙度 Ra都為 。這里要確定加工工步數(shù)，決定刀具的種類和型式。無論從工藝方案和布局，還是從加工精度和質量方面看，這些組合機床及組合機床自動線都已達到國際先進水平。從 1956 年開始自行設計、制造了組合機床并取得了很大發(fā)展。另外，還改制了 K8 K20 K2 K212及 F45 和 F46。 專用機床是一種專門適用于特定零件和特定工序加工的機床，因而 它主要是應對企業(yè)有單品種、大批量的零件加工定單，解決了許多企業(yè)面臨的共同問題：用好設備加工雖保證加工質量但是耗費了高的成本；用普通設備加工降低了成本但是又付出了加工質量往往不符合設計要求的兩難境地。繪制機床的總聯(lián)系尺寸圖及加工示意圖等。了解被加工零件的加工特點、精度和技術要求、定位夾緊情況以及生產率的要求等。 專用機床是一種專門適用于特定零件和特定工序加工的機床， 因而它主要是應對企業(yè)有單品種、大批量的零件加工定單，解決了許多企業(yè)面臨的共同問題：用好設備加工雖保證加工質量但是耗費了高的成本；用普通設備加工降低了成本但是又付出了加工質量往往不符合設計要求的兩難境地。 本課題的研究意義在與使企業(yè)能根據(jù)自己的要求自主創(chuàng) 新、自發(fā)研究設計制造設備，提高自身在國內甚至國際制造行業(yè)中的競爭力。主要有以下幾個方面： （ 1）制定工藝方案。確定機床各個部件間的相互關系，選擇通用部件和刀具的導向，計算切削用量及機床生產率。 本課題的研究意義在與使企業(yè)能 根據(jù)自己的要求自主創(chuàng)新、自發(fā)研究設計制造設備，提高自身在國內甚至國際制造行業(yè)中的競爭力。 經試驗改進，制成一種類似阪本式的皮圈架。我國組合機床事業(yè)是從無到有，逐漸發(fā)展起來的。用我國自 行設計與制造的組合機床及其自動線武裝起來的第二汽車制造廠，經投產后證明具有規(guī)模、效率高，具有較高的自動化程度特點。確定在組合機床上完成的工藝內容及其加工方法。 皮圈架座組合機床及專用夾具設計 3 2 組合機床的總體設計 前期調查研究 工件的分析 皮圈架座是紡機卷繞機構中安裝皮圈架的一個重要零件 ，材料為 ZL101，硬度為 50HBS。 圖 現(xiàn)行的定位夾緊方案圖 無錫太湖學院學士學位論文 4 組合機床方案的制定 制定工藝方案 零件加工過程中會確定加工組合的質量，生產率，總體布局和夾具結構。 (3) 定位基準及夾緊點的選擇 加工此工件的孔，以底面和側面的限制五個自由度，再以一個支承釘限制一個自由度，工件被完全定位。 皮圈架座組合機床及專用夾具設計 5 圖 被加工零件圖 (2) 被加工零件的特點 這主要是指硬度加工部位的結構和形狀的工件定位表面剛度特性的機床技術方案的材料，他們有一個重要的對系統(tǒng)的影響的部分 。按設計要求生產綱領為年生產量為 6 萬件，從工件外形及輪廓尺寸，為了減少加工時間，采用多軸頭，為了減少機床臺數(shù)，此工序盡量在一臺機床上完成，以提高利用率。 即： n1 孔加工刀具的長度應保證加工終了時刀具螺旋槽尾端與工件側面有 8～ 10mm的距離，以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調整量。 3） 如果您需要一個中間處理向導，該向導應顯示在工件和中間結構和尺寸的相關部分，以便檢查工件，夾具，刀具之間的相互干擾是 否 相互干涉。 在圖上應標注的內容： 1）機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。 4）工作進給長度的確定 如圖 工作進給長度 工L 應等于工件加工部位長度 L 與刀具切入長度 1L 和切出長度 2L 之和。 (2) 選用動力部件 選用動力部件主要選擇型號、規(guī)格合適的動力滑臺、動力箱。 f=。因此，選用電動機型號為 Y90S— 4 的 1TD25IA 型動力箱，動力箱 輸出軸至箱底面高度為 84mm。 r1） 進給量 /（ mm 如下表： 表 33 驅動軸、主軸坐標值 坐標 輸入軸 O1 驅動軸 I 主軸 1 X Y 108 85 （ 2）確定傳動軸位置及齒輪齒數(shù) 圖 齒輪的最小壁厚 （ 3）最小齒數(shù)的確定 為保證齒輪齒根強度，應使齒根到孔壁或鍵槽的厚度 a? 2m,驅動軸的直徑為 d=20mm,由《機械零件設計手冊》知，齒輪 t=,當 m1=3 時。主軸齒數(shù)選取 Z=31，驅動動齒輪采用 z=21 齒的齒輪，變位系數(shù) = 。另外，應檢查同排的非嚙合齒輪是否齒頂干涉；還畫出主軸直徑和軸套直徑，以避免齒輪和相鄰的主軸軸套相碰。 q=T 注：在校核計算的過程中所要見的表和圖在《機械設計》一書中，邱宣懷等編著， 20xx 年高等教育出版社。 齒根彎曲疲勞強度驗算 重合度系數(shù) Yε ： Yε= ++（ ） 齒間載荷分配系數(shù) KFα ： 由表 KFα =1/Yε =1/= （ ） 齒向載荷分配系數(shù) KFβ ： b/h=35/( 2)= （ ） 由圖 KFβ = 載荷系數(shù) K： K=KAKVKFα KFβ （ ） = = 齒形系數(shù) YFα ： 由圖 YFα 1= YFα 2= 應力修正系數(shù) YSα ： 由圖 YSα 1= YSα 2= 彎曲疲勞極限σ Flim： 由 圖 σ Flim=380MPa 彎曲最小安全系數(shù) SFmin： 由表 SFmin= 應力循環(huán)系數(shù) NL： NL1=60γ nIth= 108 NL2=60γ n1th = 108 彎曲壽命系數(shù) YN： 由圖 YN1= YN2= 尺寸系數(shù) Yx： 由圖 Yx= 許用彎曲應力 [σ F]： [σ F1] =min11limFXNFS YY? （ ） =380 = [σ F2] =min21limFXNF S YY? （ ）