【文章內(nèi)容簡介】 用一個統(tǒng)一的每分鐘進給量，對少數(shù)刀具采用附加機構(gòu)（增、減速）機構(gòu)，使之按各自需要的合理進給量工作。以達(dá)到合理使用刀具的目的。 選擇切削用量時，應(yīng)考慮零件批量生產(chǎn)的影響。生產(chǎn)率要求不高時，就沒有必要將切削用量選得過高，以免降低刀具得耐用度，對于要求生產(chǎn)率高得大批量生產(chǎn)用組合機床，也只是提高那些耐用度低，刃磨困難，造價高得所謂“限制性”工序刀具得切削用量。但必須注意不能影響加工的精度，也不能使刀具耐用度降低。對于“非限制性”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。組合機床通常要求切削用量的選擇使刀具耐用度不低于一個工作班，最少不低于 4 小時。 切削用量的選擇應(yīng)有利于主軸箱設(shè)計。若能作到相鄰主軸轉(zhuǎn)速接近相等，則可以使主軸箱傳動鏈簡單；某些刀具帶導(dǎo)向加工時，若不便冷卻潤滑，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。 選擇切削用量時，還必須考慮所選的動力滑臺的性能。尤其采用液壓動力滑臺時，所選的每分鐘進給量一般比動力滑臺可實現(xiàn)的最小進給量大 50％。否則，會由于溫度和其他原因?qū)е逻M給量不穩(wěn)定，影響加工精度，甚至造成機床不能工作。 2. 切削用量的選擇 必須從實際出發(fā)，根據(jù)加工精度、工件材料，工作條件、技術(shù) 要求等進行分析，按照經(jīng)濟地滿足加工要求地原則，合理地選擇切削用量。一般常用查表法，參照生產(chǎn) 9 現(xiàn)場同類工藝，通過工藝試驗確定切削用量。 查機床設(shè)計簡明手冊 P130 ： 表 高速鋼鉆頭切削用量 由上表可見，根據(jù)工件的材料與加工的孔徑，可以選擇合適的切削用量。 根據(jù)加工零件的材料及硬度 加工材料 鑄鐵 硬度 200241HBS 加工精度 H11H13 d= ap=d/2= 3 2ffz? f =(～ )d 取 f = mm/r 2ffz?=取 vc=10m/min 1000dnvc ?? 10000= n n=483r/min Vf=n*f=483 = 加工直徑 （毫米） HB160～ 200 HB200～ 241 HB300～ 400 切削用量 v（ m/min） f（ mm/r） v（ m/min） f（ mm/r） v（ m/min） f（ mm/r） 1～ 6 16～ 24 ～ 10～ 18 ～ 5～ 12 ～ 6～ 12 ～ ～ ～ 12～ 22 ～ ～ ～ 22～ 50 ～ ～ ～ 10 參照《組合機床設(shè)計手冊》組合機床切削用量計算圖中推薦的切削力、轉(zhuǎn)矩及功率公式 表 鉆擴鉸切削力、轉(zhuǎn)矩及功率公式 工序內(nèi)容 刀具材料 工件材料 切削力 F(N) 切削轉(zhuǎn)矩 T(N*mm) 切削功率 P(kw) 備注 鉆孔 高速鋼 灰鑄鐵 F= T= P=Tv/9740∏ D fmax= 由表 知：鉆孔 ,直徑為 的切削力，切削轉(zhuǎn)矩和切削功率為： F==26 =26 =（ N） T==10 =10 = (N﹒ mm) P=Tv/9740π D= 10/（ 9740 ） =(KW) 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給力兩項。 多軸箱所需功率按下列公式計算： P 多軸箱 =Ｐ 切削 ＋Ｐ 空轉(zhuǎn) ＋Ｐ 損失 ＝ ,,錯誤 !未找到引用源。 +錯誤 !未找到引用源。 +錯誤 !未找到引用源。 (351) 式中 Ｐ 切削 — 切削功率，單位為 kW。 Ｐ 空轉(zhuǎn) — 空轉(zhuǎn)功率，單位為 kW。 Ｐ 損失 — 與負(fù)荷成正比的功率損失，單位為 kW。 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；每根軸上的空轉(zhuǎn)功率由表 確定；每根軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的 1%。 表 軸的空轉(zhuǎn)功率Ｐ空（ kw） 11 軸徑 轉(zhuǎn)速 (r/min) 15mm 20mm 25mm 30mm 100 160 250 400 630 （節(jié)選自《組合機床設(shè)計簡明手冊》 p62 表 4— 6） 由于軸的空轉(zhuǎn)功率的選取要用到軸的直徑，故先由主軸類型及外伸尺寸初步確定主軸直徑。傳動軸的直徑也可以參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計完后再來驗算某些關(guān)鍵的軸頸。 表 軸的外伸尺寸及切削用量 軸號 主軸外伸尺寸（ mm） 切 削 用 量 D/d L 工序內(nèi)容 n (r/min) v（ m/min） f （ mm/r） 軸 25/16 85 鉆孔 483 10 確定軸徑及動力計算 根據(jù) [1]組合機床設(shè)計簡明手冊， P43表 34 d=B (10T)1/4= (10 )1/4= 許用扭轉(zhuǎn)角 21?? 度 /米。 取 d=20mm。材料選用 40rc 淬火。 根據(jù) [12]機械制造裝備設(shè)計 ,P18 計算主軸箱所需功率 P 主 =N 切 /η =N 總 =4 N=4 3052=12208N T 總 =4 = mm 故 選擇搖臂鉆床 Z3050 轉(zhuǎn)速 483r/min。 根據(jù) [1]組合機床設(shè)計簡明手冊， P43 計算傳動軸軸徑 12 d 傳動 = B (10T)1/4= (10 ) 1/4= 取 d 傳動 =30mm 軸材料選用 45 號鋼調(diào)質(zhì)， MPaB 650?? MPas 360?? 傳動系統(tǒng) 傳動系統(tǒng)的要求 1. 在保證有足夠強度的前提下，主軸、傳動軸和齒輪的規(guī)格要盡可能少，以減少各類零件的品種。 2. 最佳傳動比為 ，但允許采用到 。 3. 保證主軸的強度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向要求的前提下，力求使傳動軸和齒輪為最少。應(yīng)盡量用一根傳動軸帶動多根主軸；當(dāng)齒輪嚙合中心距不符和標(biāo)準(zhǔn)時，可采用齒輪變位的方法來湊中心距。 4. 粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡可 能靠近前支承，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形。 5. 通常應(yīng)避免通過主軸帶動主軸，否則將增加主動主軸的負(fù)荷。 傳動系統(tǒng)的設(shè)計 機械系統(tǒng)運動方案的設(shè)計步驟：總體方案設(shè)計，執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計，傳動系統(tǒng)設(shè)計，原動機設(shè)計。在這一小節(jié)中我們重點介紹傳動系統(tǒng)的設(shè)計。 通常采用經(jīng)濟及有效的傳動是：用一根傳動軸帶動多根主軸。因此，設(shè)計傳動系統(tǒng)時，把所有主軸分成盡可能少的若干組同心圓，然后在各組同心圓圓心上放置一根傳動軸來帶動各自一組的主軸。用盡可能少的傳動軸把各組軸與動力部件驅(qū)動軸連接起來。對于一些簡單的，主軸相對來說數(shù)量較少或 其他情況，也可采用別的布置次序。 傳動系統(tǒng)的計算 基本公式： 從主從主 nnZZ ? mAZZ 2?? 從主 13 ???????? ????從主從主nnmAZmAZ122 ???????? ????主從從從nnmAZmAZ122 式中： 主Z ———— 主動輪齒數(shù) 從Z ———— 從動輪齒數(shù) 主n ———— 主動輪轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） 從n ———— 從動輪轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn) /分） A ———— 中心距（毫米） m ———— 模數(shù)（毫米） 估算齒輪模數(shù)： 3)32~30( znPm ? 式中： P—— 齒輪所傳遞的功率，單位 KW；（ P=） Z—— 對嚙合齒輪中的小齒輪齒數(shù)； (z=22) n—— 小齒輪轉(zhuǎn)速，單位 r/min。 (n=483r/min) )32~30( 3 ????m 取 m=2 A=66 Z 主 +Z 從 =2 66/m=44 n 主 =483r/min n 從 =483r/min ????????????從主從主nnmAZmAZ122 14 =)4834831(2662??? ≈ 33 Z 主 =33 Z 從 =4433=11 驗算主軸的轉(zhuǎn)速 n 從 n 從 =n 主 Z 主 /Z 從 =483r/min 所以 模數(shù) m=3 齒數(shù) Z 主 =33 齒數(shù) Z 從 =11 主軸箱選用的是通用齒輪，材料是 45號鋼，齒寬為 24mm。 軸承 軸承的選擇 依據(jù)軸承的結(jié)構(gòu)，尺寸，以及所受軸向力的特點可以初步確定主軸以及傳動軸上的軸承分別 選擇推力軸承和深溝球軸承。 具體結(jié)構(gòu)如下： 軸承的壽命計算 1. 軸 1 圖深溝球軸承的壽命計算 直齒圓柱齒輪的受力情況 見圖 1 所受軸向力 N，扭距 T N= HBfD ??? = N 15 T= HB