【文章內(nèi)容簡介】 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的注意事項(xiàng)及機(jī)床的具體分組 機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖應(yīng)按機(jī)床加工終了狀態(tài)繪制。圖中應(yīng)畫出機(jī)床個(gè)部件在長、寬、高方向的相對位置聯(lián)系尺寸及動(dòng)力部件退至起始位置尺寸（動(dòng)力部件起始位置畫虛線）；畫出動(dòng)力部件的總行程和工作循環(huán)圖；應(yīng)注明通用部件型號(hào)、規(guī)格和電動(dòng)機(jī)型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速；對機(jī)床各個(gè)組成部件標(biāo)注分組編號(hào)。 當(dāng)工件上加工部件對工件中心線不對稱時(shí)，應(yīng)注明動(dòng)力部件中心線同夾具中心線的偏量。對機(jī)床單獨(dú)安裝的液壓站和電氣控制柜及控制臺(tái)等設(shè)備應(yīng)確定安裝位置。繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖時(shí)，各部件應(yīng)嚴(yán)格按同一 比例繪制，并仔細(xì)檢查長、寬、高三個(gè)坐標(biāo)方向的尺寸鏈均要封閉。 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 根據(jù)加工示意圖所確定的工作性循環(huán)及切削用量等，就可以計(jì)算機(jī)床生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映機(jī)床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量、動(dòng)作時(shí)間、生產(chǎn)綱領(lǐng)及負(fù)荷率等關(guān)系的技術(shù)文件。它是用戶驗(yàn)收機(jī)床生產(chǎn)效率的重要依據(jù)。 理想生產(chǎn)率 Q 理想生產(chǎn)率 Q（單件為件 /h）是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) A（包括備品及廢品率）所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù) tk 有關(guān)，一般情況下，單班制 tk 取 2350h，兩班制 tk 取 4600h，則 Q= kt A 實(shí)際生產(chǎn)率 Q1 實(shí)際生產(chǎn)率 Q1（單位為件 /h） 是指所設(shè)計(jì)的機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。即 Q1= T60 式中 T 單 —— 生產(chǎn)一個(gè)零件所需時(shí)間（ min） ，可按下式計(jì)算： T 單 =t 切 +t 輔 =（11fVL + 22fVL +t 停 ） +（fkbackfowardV LL ? +t 移 +t 裝、卸 ） 式中： L L2—— 分別為刀具第 I、第 II工作進(jìn)給長度，單位為 mm Vf Vf2—— 分別為刀具第 I、第 II 工作進(jìn)給量，單位為 mm/min t 停 —— 當(dāng)加工沉孔、止口、鍯窩、倒角、光整表面時(shí)，滑臺(tái)在死擋鐵上的停留時(shí)三江學(xué)院高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 間，通常指刀具在加工終了時(shí)無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn) 5— 10轉(zhuǎn)所需要的時(shí)間。 forwardL 、 backL —— 分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退行程長度，單位為 mm； fkV —— 動(dòng)力部件快速行程速度。用機(jī)械動(dòng)力部件時(shí)取 5— 6mm/min。用液壓動(dòng)力部件時(shí)取 3— 10mm/min； t移—— 直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)間，一般取 ； t裝、卸—— 工件裝、卸時(shí)間（包括定位或撤銷定位、夾緊或松開、清理基面或切屑及吊運(yùn)工件等）。它取決于裝卸 自動(dòng)化程度。工件大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。通常取 — 。 如果計(jì)算出的機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率不能滿足理想生產(chǎn)率要求，即 Q1Q,則必須重新選擇切削用量或修改機(jī)床設(shè)計(jì)方案。 機(jī)床負(fù)荷率 (η 負(fù) ) 當(dāng) Q1Q 時(shí)，機(jī)床負(fù)荷率為二者之比。即 η 負(fù) =1 組合機(jī)床負(fù)荷率一般為 — 。 編制生產(chǎn)率計(jì)算卡 年生產(chǎn)綱領(lǐng) 30 萬件，兩班制。 1. 理想生產(chǎn)率 Q Q=ktA = 4202000000 件 /h=71 件 /h Q1 輔助時(shí)間 T 輔 = 完成一次的總工時(shí)為 ，單件工時(shí)為 。則實(shí)際生產(chǎn)率 Q1： Q1 =單T60 = 件 /h=85 件 /h 負(fù) η 負(fù) =0 =8571 179。 100%=% 注：η 負(fù) 為 %，這個(gè)負(fù)荷率相對來說有點(diǎn)偏高，但影響不大。 三江學(xué)院高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 偏高原因分析： 生產(chǎn)率計(jì)算遵循的是一 個(gè)禮拜有 5 天工作（以往是按一禮拜六天工作制計(jì)算），每天八小時(shí)工作制，國家法定節(jié)假日正常休息的原則。 左邊復(fù)合鉆頭進(jìn)給速度為 ,右邊鉆頭進(jìn)給速度為 。復(fù)合鉆頭的切削線速度選擇按大直徑來計(jì)算而進(jìn)給量按小直徑來考慮，再由參考表（復(fù)合鉆切削用量 t、 s、 v 的選擇）可知：為保證本機(jī)床中復(fù)合鉆的使用壽命，其進(jìn)給最好不超過 ，由于本設(shè)計(jì)中復(fù)合鉆頭的進(jìn)給速度（ ）已接近上限，所以再想通過提高刀具的進(jìn)給速度來減低機(jī)床負(fù)荷率是不合理的。 通過提高刀具轉(zhuǎn)速來 提高效率也是不合理的。刀具轉(zhuǎn)速提高了，那么刀具的切削線速度必然隨之提高，本設(shè)計(jì)的切削線速度為 15m/min，而固定導(dǎo)套要求旋轉(zhuǎn)線速度 v ? 20m/min，過高的話會(huì)引起導(dǎo)向部分摩擦而產(chǎn)生熱變形，造成“別勁”現(xiàn)象，使刀具或刀桿與導(dǎo)套“咬死”。為減少“咬死”現(xiàn)象， 15m/min 的切削線速度是比較合理的。 三江學(xué)院高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第二章 多軸箱設(shè)計(jì) 多軸箱的用途和分類 多軸箱是組合機(jī)床的重要專用部件 。它是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置、切削用量和主軸類型設(shè)計(jì)的傳遞各主軸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件。其動(dòng)力來自通用的動(dòng)力箱，與動(dòng)力箱一起安裝于進(jìn)給滑臺(tái)，可完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔等加工工序。 多軸箱一般具有多根主軸同時(shí)對一列孔系進(jìn)行加工。但也有單軸的，用于鏜孔居多。 多軸箱按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為通用（即標(biāo)準(zhǔn)）多軸箱和專用多軸箱兩大類。前者結(jié)構(gòu)典型，能利用通用的箱體和傳動(dòng)件；后者結(jié)構(gòu)特殊，往往需要加強(qiáng)主軸系統(tǒng)剛性，而使主軸及其某些傳動(dòng)件必須專門設(shè)計(jì)，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(tái)導(dǎo)軌來保證加工孔的位置精度。通用多軸箱則采用標(biāo)準(zhǔn)主軸，借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具來保證被加工孔的位置精度。通用多軸箱又分為大型多軸箱和小型多軸箱，這兩種多軸箱設(shè)計(jì)方法基本相同。 多軸箱的設(shè)計(jì) 多軸箱是由通用零件如箱體、主軸、傳動(dòng)軸、齒輪和附加機(jī)構(gòu)等組成。 多軸箱是組合機(jī)床的重要部件之一，它關(guān)系到整臺(tái)機(jī)床的好壞。具體設(shè)計(jì)時(shí)，除了要熟悉主軸箱本身的一些設(shè)計(jì)規(guī)律和要求外，還必須依據(jù)“三圖一卡”，仔細(xì)分析研究零件的加工部位，工藝要求，確定主軸箱與被加工零件、機(jī)床其它部件的相互關(guān)系。 多軸箱的一般設(shè)計(jì) 步驟 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)（也可用計(jì)算機(jī)計(jì)算和驗(yàn)算箱體軸孔的坐標(biāo)尺寸），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。 多軸箱設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及注意事項(xiàng) 根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標(biāo)注輪廓尺寸及與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的相對位置尺寸。 根據(jù)聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖，標(biāo)注所有主軸位置尺寸及工件與主軸、主軸與驅(qū)動(dòng)軸的相對位置尺寸。在繪制主軸位置時(shí)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與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到統(tǒng)一基準(zhǔn)，并標(biāo)出其相對位置關(guān)系尺寸，然后跟據(jù)零件工序圖各孔位置尺寸，算出多軸箱上各主軸坐標(biāo)。 根據(jù)加工示意圖標(biāo)注各主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向主軸逆時(shí)針（面對主軸看）可不標(biāo)，三江學(xué)院高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 只注順時(shí)針轉(zhuǎn)向。 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。 標(biāo)明動(dòng)力部件型功率、轉(zhuǎn)速及其它重要性能參數(shù)等。 主軸、齒輪的確定及動(dòng)力計(jì)算 主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 主軸的型式和直徑，主要取決于工 藝方法、刀具主軸聯(lián)系結(jié)構(gòu)、刀具的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。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；主軸間距較小時(shí)常選用滾針軸承主軸。滾針軸承精度較低、結(jié)構(gòu)剛度及裝配工藝性較差，除非軸距限制，一般不選用。攻螺紋主軸因靠模桿在主軸孔內(nèi)作軸向移動(dòng)，為獲得良好的導(dǎo)向性，一般采用雙鍵結(jié)構(gòu)，不用軸向定位。 主軸直徑按加工示意圖所示主軸類型及外伸尺寸初步確定。傳動(dòng)軸的直徑也可參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)完后在驗(yàn)算某些關(guān)鍵軸頸。 齒輪模數(shù) m（單位為 mm）一般用類比法確定，也可按公式估算，即： m?（ 3032）3znp =（ 3032） 3 520*21 mm=（ ） mm (注： P 為齒輪所傳遞的功率，單位為KW； z 為一對嚙合齒輪中的小齒輪齒數(shù)； n 為小齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為 r/min) 多軸箱的齒數(shù)模數(shù)常用 、 、 4幾種。故取齒輪的模數(shù)為 3mm 本設(shè)計(jì)中有二級傳動(dòng)，模數(shù)分別為： 3mm 和 4mm 多軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算。 多軸箱的動(dòng)力計(jì)算包括多軸箱的功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。 傳動(dòng)系統(tǒng)確定后，多軸箱所需功率 P多軸箱 按下列公式計(jì)算： P多軸箱 = P切削 + P空轉(zhuǎn) + P損失 =??n1i P i切削+??n1i P i空轉(zhuǎn)+??n1i P i損失 單位都為 KW； 多軸箱所需的進(jìn)給力 F多軸箱 （單位為 N）可按下列計(jì)算： F多軸箱 =??n1i i F 式中 Fi —— 各主軸所需的軸向切削力（見《組合機(jī)床簡明設(shè)計(jì)手冊》表 6— 20）單位為 N 。 實(shí)際上，為克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給 力應(yīng)大于 F多軸箱 。 多軸箱傳