【正文】 轉(zhuǎn)矩、軸向切削力和切削功率是為了分別確定主軸及其他傳動(dòng)件尺寸、選擇滑臺(tái)及設(shè)計(jì)夾具、選擇主電動(dòng)機(jī)（一般是選擇動(dòng)力箱的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)）提供依據(jù)。 3）同一多軸箱上，結(jié)構(gòu)、尺寸完全相同的主軸，不管數(shù)量多少，允許只繪制一根但應(yīng)在主軸上標(biāo)注與工件孔號(hào)相對(duì)應(yīng)的軸號(hào)。 ④ 確定滑臺(tái)行程。此次設(shè)計(jì) 初定為 高度 340mm。 h1 = (h2 +H) ?(h6 +h3 +h4 +h5) （ 314） = (8 +1080) ?(+ 400 +5+ 560) = B = 547 +2 100 = 747mm H = 189 + +100 = 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇為 B H = 800mm 630mm的多軸箱。在原始依據(jù)圖中應(yīng)注意：多軸箱與工件的擺放位置，在一般情況下，工件在多軸箱前面。因此，多軸箱 的 傳動(dòng)設(shè)計(jì)，以獲得需要的主軸轉(zhuǎn) 速和旋向?yàn)樵瓌t，不存在通用機(jī)床前緩后急的最小傳動(dòng)比限制，甚至可 用升速傳動(dòng)副驅(qū)動(dòng)主軸。遇到主軸分布較密，布置齒輪的空間 受到限制，或主軸負(fù)荷較小，加工精度要求不高 時(shí)，也可用一根強(qiáng)度較高的主軸帶動(dòng) 1~2 根主軸的傳動(dòng) 方案。 確定主軸結(jié)構(gòu)形式及齒輪模數(shù) [8] 一般情況 下，根據(jù)工件加工工藝、刀具和主軸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)、 刀具的進(jìn)給 抗力及切削轉(zhuǎn)矩來(lái)確定主軸的結(jié)構(gòu)形式。通過(guò)生產(chǎn)率計(jì)算卡，可以分析所擬訂的方案是否滿足用戶對(duì)生產(chǎn)率及負(fù)荷率的要求。 取40mm。 12(最大工件長(zhǎng)度 ?最小工件長(zhǎng)度 ) = 150 +20 +120 +（ 1000 ? 380） = 910mm （２） 動(dòng)力箱的選用 多軸箱所需的電動(dòng)機(jī)功率為 P 主 = P切 +P空 + P附 (39) 動(dòng)力箱主要依據(jù)多軸箱所需的電動(dòng)機(jī)功率來(lái)選用。 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等。 將式中各值代入上式得 T = 9550 = ?m （ 4）計(jì)算主軸直徑，一般主軸選擇 45 鋼，在強(qiáng)度條件下，主軸的直徑為 21 d ≥ √16T[τ]π3 （ 36） 45 鋼的 ［ τ］ = 31MPa d ≥ √167146031π3 = 按剛度條件計(jì)算時(shí)，主軸的直徑為 d ? √32T1801000Gπ[θ]4 (37) = √3271460180104π2 = 式中 d—— 主軸直徑 (mm)； T—— 軸所承受的轉(zhuǎn)矩（ N178。 對(duì)于普通刀具 ,應(yīng)采取不使刀具耐用度降低的某一極限值 ,這樣可減少切削功率 。 90176。 、439。刀具硬度應(yīng)高于工件材料的硬度，常溫硬度一般須在 60HRC以上。加工示意圖是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇動(dòng)力部件的主要依據(jù)，是整臺(tái)組合機(jī)床布局形式的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。 被加工零件工序圖是 根據(jù)選定的工藝方案，表明零件形狀、尺寸、硬度以及在所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容和所采用的定位基準(zhǔn)、夾壓點(diǎn)的圖樣。 臥式機(jī)床大多數(shù)用來(lái)加工孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行又需要由一面或幾面同時(shí)加工的零件，一些在立式機(jī)床上安裝不方便或者受到高度限制的細(xì)長(zhǎng)工件也宜采用臥式機(jī)床加工， 立式組合機(jī)床床身由滑座、立柱及立柱底座 組成。 圖 組合機(jī)床 10 確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案 通常，在確定工藝方案的同時(shí)，也就大體上確定了組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案。 組合機(jī)床的組成 、 類型 組合機(jī)床主要由滑臺(tái)、鏜削頭、夾具、多軸箱、動(dòng)力箱、立柱、立柱底座、中間底座、以及控制部件和輔助部件等組成 .其中夾具和多軸箱是按加工對(duì)象設(shè)計(jì)的專用部件，其余為通用部件 。 下面介紹一下組合機(jī)床所能達(dá)到的加工精度 1 孔的同軸度 當(dāng)用一把刀桿從一邊進(jìn)行精加工時(shí)，在 1000 毫米以內(nèi)長(zhǎng)度上的幾個(gè)孔的不同軸度可以保證在 ~ 毫米以內(nèi)；當(dāng)從兩邊對(duì)同一軸線上的幾個(gè)孔進(jìn)行加工時(shí)，其不同軸度可以保證在 ~ 毫米以內(nèi)，個(gè)別情況下有達(dá)到 毫米的。 １． 選擇合適、可靠的工藝方法 根據(jù)被加工零件的材料，加工部位的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工精度、表 面粗糙度以及生產(chǎn)率要求等等，結(jié)合組合機(jī)床的工藝范圍及所能達(dá)到的加工精度，選擇合適、可靠的工藝方法，以保證機(jī)床有穩(wěn)定的加工質(zhì)量和高 效 的生產(chǎn)率。 影響機(jī)床工藝制定的主要因素 加工零件的加工情況和影響機(jī)床方案制定的因素。許多工廠在大搞技術(shù)改造、設(shè)備更新、質(zhì)量翻新的熱潮中，制造了大量的組合機(jī)床及其自動(dòng)線，成倍地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證了產(chǎn)量和質(zhì)量，降低了成本。必要時(shí)可以更換整個(gè)部件，以提高機(jī)床的維修速度。但隨著生產(chǎn)的發(fā)展，很多企業(yè)的產(chǎn)品量越來(lái)越大，精度越來(lái)越高，如汽車，拖拉機(jī)行業(yè)的汽缸體，汽缸蓋，變速箱，后橋等零件，采用萬(wàn)能機(jī)床加工就不能很好地滿足要求。采用機(jī)械滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)刀具進(jìn)給，借助 剛性主軸 實(shí)現(xiàn)精度穩(wěn)定的加工 ， 刀具選 用硬質(zhì)合金鏜刀 ，使得工序集中。這就是說(shuō)，組合機(jī)床有新改裝的優(yōu)越性，其通用零、部件可以多次重復(fù)利用。 組合機(jī)床的發(fā)展 最早的組合機(jī)床于 1911 年在美國(guó)制成，并且隨著機(jī)械工業(yè)的迅猛發(fā)展而逐步完善。該屆博覽會(huì)上展出的加工中心中，主軸轉(zhuǎn)速1000020200r/min，最高進(jìn)給速度可達(dá) 2060m/min；復(fù)合、多功能、多軸化控制裝備的前景亦被看好。工件的剛性不足，加工時(shí)工序就不能太集中。同時(shí)須考慮定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方 7 便。 ㎜，若導(dǎo)向裝置精度高，距工件近時(shí)，可達(dá)到177。 加工時(shí)，刀具由電動(dòng)機(jī)通過(guò)動(dòng)力箱、多軸箱驅(qū)動(dòng)做旋轉(zhuǎn)主 運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)各自的 9 滑臺(tái)帶動(dòng)做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 。例如，從其它因素考慮 應(yīng)采用單工位組合機(jī)床，但由于 滿足 不了 生產(chǎn)率的要求，就不得不采用多工位組合機(jī)床，甚至 用自動(dòng)線來(lái)進(jìn)行加工。 “三圖一卡”是組合機(jī)床總體方案的具體體現(xiàn)。定位基準(zhǔn) 、 夾緊部位 、 夾緊方向等需用符號(hào)表示； 工序保證的尺寸 、 角度等，均在尺寸下用橫縣標(biāo)出 。 （１） 刀具的選擇 [11] 選擇刀具 ， 應(yīng)考慮 工藝要求與加工尺寸精度、工件材質(zhì)、表面粗糙度及生產(chǎn)率的 要求。 應(yīng)當(dāng)指出，上述幾項(xiàng)性能之間可能相互矛盾。 所以刀具的材料選硬質(zhì)合金。； 徑向后角 8176。 表 為組合機(jī)床上鏜孔時(shí)推薦的切削用量。工作進(jìn)給長(zhǎng)度 l 等于刀具的切入值 l加工孔深 l2及切出值 l3之和 ，其值分別為 15mm、 8mm、 0mm。 NC1HJT401TD501TD50NC1HJT401CC401M1CC401M總行程66 5行程53 5后備量11 0前備量20總行程66 5行程53 5后備量11 0前備量20 圖 托輥零件的機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 24 圖 機(jī)械滑臺(tái) 表 機(jī)械滑臺(tái)尺寸 型號(hào) 型式 B B1 B2 B3 B4 H L L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L10 L11 L12 L13 L14 d 1HJT25 1HJT25M 1HJT25G IA、 IB 250 250 220 127 238 250 500 250 790 158 518 300 250 45－125 M12 IIA、IIB 400 940 150 300 250 1HJT32 1HJT32M 1HJT32G IA、 IB 320 320 280 127 203 280 630 400 1070 158 518 150 250 200 45－125 M12 IIA、IIB 630 1300 150 300 200 200 1HJT40 1HJT40M 1HJT40G IA、 IB 400 400 355 127 200 320 800 400 1240 182 543 150 300 300 250 40120 M16 由于滑臺(tái)工作時(shí)，除了克服各主軸的軸向力外，還要克服滑臺(tái)移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦阻力，因而，所選滑臺(tái)的最大進(jìn)給力應(yīng)大于 F 進(jìn) 。組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)中，推薦裝料高度為 1060mm，但根據(jù)具體情況，如車間運(yùn)送工件的滾道高度、多軸箱最低主軸高度等因素， 此次設(shè)計(jì)裝料高度為 1080mm。計(jì)算時(shí)，多軸箱的寬度 B 和高度 H 可按下式計(jì)算： B = b2 +2b1 (312) H = h +h1 + b1 (313) 式中 b1—— 最邊緣主軸中心至多軸箱外壁之間的距離 (mm)，一般取 70~100mm，本設(shè)計(jì) 取 100mm； b h—— 分別為工件在寬度和高度方向上相距最遠(yuǎn)的兩加工孔中心距 ，其值分別為 547mm， 0mm； h1最低主軸高度 (mm)， 上述各尺寸中，除 h1外均為以知， h1確定后，多軸箱的輪廓尺寸就可以確定。多軸箱設(shè)計(jì)的步驟大致為：根據(jù)“三圖一卡”繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖；確定主軸結(jié)構(gòu)形式及齒輪模數(shù)；擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)；計(jì)算主軸及傳動(dòng)軸坐標(biāo)；繪制坐標(biāo)檢查圖；繪制多軸箱總圖及零件圖。為了便于生產(chǎn)，同一多軸箱中的齒輪模數(shù)不要多于兩種。1 ≤ i ≤ ， 以使多軸箱結(jié)構(gòu)緊湊； 后蓋內(nèi)的齒輪傳動(dòng)比 imax ≤ 2， imin ≤。 主軸箱內(nèi)所有傳動(dòng)軸直徑根據(jù)主軸直徑 40mm 暫時(shí) 確定為 35mm， ，待傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)定好以后進(jìn)行檢驗(yàn)。 機(jī)床負(fù)荷率按下式計(jì)算 η = Q1 Q? = Q1tk A? （ 317） 式中 Q—— 機(jī)床的理想生產(chǎn)率（件 /h） 。 中間底座長(zhǎng)度確定后，多軸箱端面到工作端面間的距離就最后確定了。 代入（ 310）得 P主 = 4 = 電動(dòng)機(jī)的計(jì)算功率為 ，動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大于此功率，并結(jié)合各主軸要求的轉(zhuǎn)速大小，合理地選定動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率和型號(hào)。這 次設(shè)計(jì)選用１ HJT40 滑臺(tái)、側(cè)底座 １ CC401M 型機(jī)械滑臺(tái)。主軸外伸長(zhǎng)度為 135mm，孔深 129mm。 若能做到相鄰主軸轉(zhuǎn)速接近相等 ,則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度 。 考慮到工藝要求、加工尺寸精度、工件材質(zhì)、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率要求，選擇硬質(zhì)合金鏜刀，硬度為 100— 150HBS 取 主偏角 90176。主軸3 、3 39。 ３） 較高的耐熱性和傳熱性 刀具材料的高溫硬度越高，耐熱性越好，允許的切削速度越高。如工件端面至多軸箱端面間的距離，刀具刀尖至多軸箱端面之間的距離等。 ② 本工序所選定的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊方向。 立式 機(jī)床適用于加工定位基準(zhǔn)是水平的，而加工的部位垂直于定位基準(zhǔn)的工件。例如， 加工精度要求高時(shí)，應(yīng)采用固定夾具的單工位組合機(jī)床；加工精度要求 較 低時(shí) ，可采用移動(dòng)夾具 的多工位組合機(jī)床；工件各孔間的位置精度要求高時(shí)，應(yīng)采用在同一工位上對(duì)各孔同時(shí)精加工的方法；工件各孔間同軸度要求較高時(shí)，應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行精 加工等等。 組合機(jī)床各種部件之間的相對(duì)精度、機(jī)床的剛度主要由支承部件保證 。 ㎜。但是，工序集中程度過(guò)高會(huì)使機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào) 整使用不便，可