【導(dǎo)讀】件和夾具，組成的半自動或自動專用機(jī)床。它一般采用多軸，多刀，多工序，多。面或多工位同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化合系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。構(gòu)合理的多軸箱。率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動強(qiáng)度低。制造，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作可靠，使用和維修方便。質(zhì)量靠工藝裝備保證，對操作工人水平要求不高。其中還有能同時(shí)完成切削主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的動力頭。機(jī)身、立柱、中間底座等是組合機(jī)床的支承部件，起著機(jī)床的基礎(chǔ)骨架作用。組合機(jī)床的剛度和部件之間的精度保持性，主要是由這些部件保證。千瓦的動力部件及其配套部件。小型通用部件是指電機(jī)功率為千瓦的動力部件及其配套不見。部件多為套筒移動的結(jié)構(gòu)形式。用大型通用部件組成的機(jī)床稱為大型組合機(jī)床。式、回轉(zhuǎn)工作臺式、中央立柱式和回轉(zhuǎn)鼓輪式等配置型式。具有固定夾具的單工位組合機(jī)床特別適用于加工大、中型箱體類零件。對工件進(jìn)行加工。

　　

【正文】 一般取 21LL ——— 鉆攻長度（ mm） 21 ffVV——— 鉆孔攻絲進(jìn)給量（ mm/min） 單T =( 停攻鉆 ttt ?? )+( 裝卸移快退快進(jìn) tttt ??? ) =（ 4 0 2 3 00 .0 19 6 / m in 3 5 0 / m inm m m mm m m m???） ++（ 1 1 0 1 5 0 2 1 5 01 0 1 0 0 0 / m in 1 0 1 0 0 0 / m inm m m m m mm m m m?????） +（ 7 0 0 2 2 0 26 0 0 0 / m in 1 0 0 / m inm m m mm m m m???） = 則實(shí)際生產(chǎn)率 1Q = 60= 件 /h 1? 機(jī)床的實(shí)際生產(chǎn)率能夠滿足理想生產(chǎn)率的要求。 機(jī)床負(fù)荷率 當(dāng) 1? 機(jī)床負(fù)荷率為二者之比 .即 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 30 頁 共 40 頁 負(fù)η=1 （ ） 則 2 5 .1 1 0 0 % 8 2 .8 %3 0 .3? ? ?負(fù)η 根據(jù)組合機(jī)床的使用經(jīng)驗(yàn)，適宜的機(jī)床負(fù)荷率一般為負(fù)η=。設(shè)計(jì)時(shí)，可按機(jī)床復(fù)雜程度取值。本次設(shè)計(jì)的機(jī)床負(fù)荷率能夠滿足組合機(jī)床負(fù)荷率的要求。 表 31 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡： 被加工零件 圖號 毛坯種類 鑄件 名稱 手柄 毛坯重量 7kg 材料 HT200 硬 度 180~220HB 工序名稱 鉆大小孔 工 序 號 序 工步名稱 被加 加工 工作 切削 每分 進(jìn)給 進(jìn)給 工時(shí)（ min） 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 31 頁 共 40 頁 號 工零件數(shù) 量 直徑 mm 行程 mm 速度 m/min 鐘轉(zhuǎn) 速 r min 量 mm/r 速度 mm/min 機(jī)加工 時(shí) 間 輔助時(shí)間 共計(jì) 1 裝卸工件 1 2 左 動力部件 滑臺快進(jìn) 75 刀具 工進(jìn) 鉆削 22 26 500 20 40 滑臺快退 12021 備注 裝卸工件時(shí)間取決與工人的操作熟練程度，本機(jī)床取 總 計(jì) 單件 工時(shí) 機(jī)床生產(chǎn)率 24 件 /h 機(jī)床負(fù)荷率 83% 第三章 通用多軸箱設(shè)計(jì) 大型主軸箱的組成 （ 1）多軸箱的功用及分類 多 軸箱是組合機(jī)床的重要專用部件。根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔數(shù)和配置、切削用量和主軸類型而設(shè)計(jì)，由通用零件組成。能將動力箱的動力，傳遞給主軸，使之按要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)，提供切削動力。多軸箱與動力箱一起安裝于進(jìn)給滑臺上，可完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔等加工工序。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 32 頁 共 40 頁 多軸箱分為通用多軸箱和專用多軸箱兩大類。專用多軸箱根據(jù)被加工工件的特點(diǎn)及其加工工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。專用多軸箱基本上由專用零件組成，采用不需導(dǎo)向裝置的剛性主軸來保證加工孔的位置精度。通用多軸箱按專用要求設(shè)計(jì)，由通用零件及少量專用零件組成，采用非剛性主軸，加工 時(shí)，需由導(dǎo)向裝置引導(dǎo)刀具來保證被加工孔的位置精度。 （ 2）通用多軸箱的組成 通用多軸箱主要由箱體類零件、主軸、傳動軸、齒輪以及潤滑和防油元件等組成。 通用箱體類零件包括多軸箱箱體、前蓋、后蓋、上蓋和側(cè)蓋 , 箱體材料為HT200，前、后蓋材料為 HTl50，上蓋為 HTl50。 多軸箱后蓋與動力箱的結(jié)合面上聯(lián)接螺孔、定位銷孔的大小、位置應(yīng)與動力箱聯(lián)系尺寸相適應(yīng)。 多軸箱箱體的標(biāo)準(zhǔn)厚度為 180mm，用于臥式組合機(jī)床的多軸箱前蓋厚度為 55mm，用于立式的則兼作油池用，故加厚到 70mm；基型后蓋厚度為 90mm，變型后 蓋厚度為 50mm、 100mm 和 125mm 三種?？筛鶕?jù)多軸箱內(nèi)傳動系統(tǒng)安排和動力箱與多軸箱的連接情況合理選用。 箱體材料為 HT200，前、后、側(cè)蓋等材料為 HT150。多軸箱的標(biāo)準(zhǔn)厚度為 180mm，前蓋厚度為 55mm，后蓋厚度為 90mm。 通用主軸 ： 滾錐軸承主軸 、 滾珠軸承主軸：前支承為推力球軸承、后支承為向心球軸承或圓錐滾子軸承。因推力球軸承設(shè)置在前端，能承受單方向的軸向力，適用于鉆孔主軸。 通用傳動軸 ： 通用傳動軸一般用 45＃鋼，調(diào)質(zhì) T235；滾針軸承傳動軸用 20Cr鋼，熱處理 ～ C59。 通用齒輪和套 ： 多軸箱用通用齒輪有：傳動齒輪、動力箱齒輪和電機(jī)齒輪。 通用多軸箱設(shè)計(jì) 1． 多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 1) 多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 33 頁 共 40 頁 2) 主軸外伸及切削用量 表 3－ 軸號 主軸外伸尺寸(mm) 切削用量 備注 D/d L 工序內(nèi)容 n（ r/min） v(m/min) f(mm/r) 1軸 67/48 135 鉆Ф 38 500 20 2軸 50/36 115 鉆Ф 22 500 20 主軸、齒輪的確定及動力的計(jì)算 1) 主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 34 頁 共 40 頁 主軸的型式和直徑，主要取決于工藝方法、刀具主軸聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)、刀具的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。鉆孔采用滾珠軸承主軸。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。傳動軸的直徑也可參考主軸直徑大小初步選定。 齒輪模數(shù) m（單位為 mm）按下列公式估算： 3(3 0 ~ 3 2 ) Pm zn? =≈（《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》 p62） 多軸箱中的齒輪模數(shù)常用 、 、 4 幾種。為便于生產(chǎn)，同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要多于兩種。因此選用齒輪模數(shù)為 3兩種。 2） 多軸箱所需動力的計(jì)算 多軸箱的動力計(jì)算包括多軸箱所需的功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。 傳動系統(tǒng)確定之后，多軸箱所需功率 P多 軸 箱按下列公式計(jì)算： 1 1 1n n nii ii i iP P P P P P P? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?切 削 損 失 切 削 損 失多 軸 箱 空 轉(zhuǎn) 空 轉(zhuǎn) （《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》 p62） P ?多 軸 箱 ＋ 9kw＋ 1％ kw＝ 多軸箱所需的進(jìn)給力 F多 軸 箱 （單位為 N）可按下列公式計(jì)算 1niiFF?? ?多 軸 箱＝ 9＝ 1691N 實(shí)際上，為克服滑臺移動引起的摩擦阻力，動力滑臺的進(jìn)給力應(yīng)大于F多 軸 箱 。 多軸箱傳動設(shè)計(jì) 多軸箱傳動設(shè)計(jì)，是依據(jù)動力箱驅(qū)動軸位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動鏈，把驅(qū)動軸與各 主軸連接起來，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 對多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求 ： 1） 在保證主軸的強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少； 2） 盡量不要用主軸帶動主軸； 3） 為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動比一般要大于 1/2（最佳傳動比為 1～1/），后蓋內(nèi)齒輪副傳動比允許取至 1/3～ 1/。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 35 頁 共 40 頁 4） 用于粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡可能設(shè)置在第Ⅰ排，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形；精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在第Ⅱ排，以減少主軸端的彎曲變形。 5） 多軸箱內(nèi)具有粗精加工主軸時(shí)，最好從動力箱驅(qū)動 軸齒輪傳動開始，就分兩條傳動路線，以避免影響加工精度。 6） 驅(qū)動軸直接帶動的轉(zhuǎn)動軸數(shù)不能超過兩根，以免給裝配帶來困難。 7） 多軸箱傳動設(shè)計(jì)過程中，當(dāng)齒輪排數(shù)Ⅰ～Ⅳ排不夠用時(shí)，可以增加排數(shù)。 擬定多軸箱傳動系統(tǒng)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(gè)同心圓上，在各個(gè)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軸，也宜設(shè)置中間傳動軸；然后根據(jù)選定的各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。 所需加工孔為同 心圓分布 確定驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向及其在多軸箱上的位置 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(jì)原始依據(jù)圖中確定了主軸的位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，首先分析主軸位置，擬定傳動方案，選定齒輪齒輪模數(shù)，再經(jīng)過“計(jì)算、作圖和所次試湊”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。 齒輪齒輪模數(shù) 傳動軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式：（《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》 p65） u=Z 主 /Z 從 =n 從 /n 主 ()22zmmA z z S? ? ?從主 nznnuz??從 從從主主 zn n u n z?? 主從 主 主從 2 2 2(1 )(1 )A A Az z unm m um n? ? ? ? ??從主 主從 2 2 2(1 )(1 )A A Amz nmumn? ? ? ??從 主 從主z= ①驅(qū)動軸－傳動軸Ⅰ： m＝ 2mm A＝ 66mm u? 1 ? 2 44Azz m? ? ?驅(qū) ?驅(qū) ? ? 圓整后均取 22 d 驅(qū) ＝ 66mm dⅠ ＝ 66mm 720 / minnr?驅(qū) ? 720 / minnr? 潤滑泵軸和手柄軸的安置 多軸箱常采用葉片油泵潤滑，油泵供油至分油器經(jīng)油管分送至各潤滑點(diǎn)。油泵安裝在箱體前壁上，泵軸盡量靠近油池。油泵軸的齒輪齒數(shù)為 24，模數(shù)為 2mm，轉(zhuǎn)速應(yīng)當(dāng)不高與 800 /minr 。通常油泵齒輪放在第Ⅰ河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 36 頁 共 40 頁 排，以便于維修。當(dāng)泵體或管接頭和傳動軸相碰時(shí)，可改用埋頭傳動軸。 多軸箱一般設(shè)手柄軸，用于對刀、調(diào)整或裝配檢修時(shí)檢 查主軸精度。手柄軸轉(zhuǎn)速盡量高些，其周圍應(yīng)有較大孔間。 圖 表 5－ 坐標(biāo) 銷 O 驅(qū)動軸 主軸 1 主軸 2 傳動軸 Ⅰ 手柄軸 油泵軸 X Y 多軸箱坐標(biāo)檢查圖 ： 繪制多軸箱總圖 通用多軸箱總圖設(shè)計(jì)包括繪制主視圖、展開圖，編制裝配表，制定技術(shù)條件等四部分。 ⑴主視圖 主要表明多軸箱主軸位置及齒輪傳動系統(tǒng)，齒輪齒數(shù)、模數(shù)及所在排數(shù)，潤滑系統(tǒng)等。因此，繪制主視圖就是在設(shè)計(jì)的傳動系統(tǒng)圖上標(biāo)出各軸編號，畫出潤滑系統(tǒng)，標(biāo)注主軸、油泵軸、驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速、油泵軸的轉(zhuǎn)向、驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)向及坐標(biāo)尺寸、最低主軸高度尺寸及箱體輪廓尺寸等。并標(biāo)注部分件號。 ⑵展開圖 其特點(diǎn)是軸的結(jié)構(gòu)圖形多。各主軸和傳動軸及軸上零件大多是通用化的，且是有規(guī)則排列的。一般采用簡化的展開圖并以裝配表相配合，表明多軸箱各軸組件的裝配結(jié)構(gòu)。繪制的具體要求如下： ①展開圖主要表明各軸及軸上零件的裝配關(guān)系。 包括主軸、傳動軸、驅(qū)動軸、手柄軸、油泵軸及其上相應(yīng)的齒輪、隔套、防油套、軸承或油泵等機(jī)件形狀和安裝的相對位置。圖中各零件的軸向尺寸和徑向尺寸要按比例畫出，軸向距離和展開順序可以不按傳動關(guān)系繪制，但必須注明齒輪排數(shù)、軸的編號及直徑規(guī)格。對近距離軸往往要求按實(shí)際間距繪制相關(guān)軸的成套組合件，以便能直觀的檢查有否碰撞現(xiàn)象。 ②對結(jié)構(gòu)相同的同類型主軸、傳動軸可只畫一根，在軸端注明相同軸的軸號即可。對于軸向裝配結(jié)構(gòu)基本相同，只是齒輪大小及排列位置不同的兩根或兩組軸，可以合畫在一起，即軸心線兩邊各表示一根或一組軸。 ③展 開圖上應(yīng)完整標(biāo)注多軸箱的三大箱體厚度尺寸及箱壁和內(nèi)腔有聯(lián)系的尺寸、主軸、外伸長度等。 總圖上還應(yīng)有局部剖視表明動力箱與后蓋及前后蓋與箱體間的定位結(jié)構(gòu)。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 37 頁 共 40 頁 ⑶主軸和傳動軸裝配表 ⑷多軸箱技術(shù)要求 多軸箱總圖上應(yīng)注明多軸箱部裝要求： ①多軸箱制造和驗(yàn)收技術(shù)條件：多軸箱按 ZBJ5801189《組合機(jī)床多軸箱制造技術(shù)條件》進(jìn)行制造，按 ZBJ5801289《組合機(jī)床多軸箱驗(yàn)收技術(shù)條件》進(jìn)行驗(yàn)收。 ②主軸精度：按 JB304382《組合機(jī)床多軸箱精度》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收。 多軸箱零件設(shè)計(jì) 多軸箱總圖設(shè)計(jì)中，大多 數(shù)零件是選用通用件、標(biāo)準(zhǔn)件和外構(gòu)件；對于變位齒輪、專用軸等零件，則應(yīng)設(shè)計(jì)零件圖；對于多軸箱體類通用件，必須繪制補(bǔ)充加工圖。 ⑴專用零件工作圖 如變位齒輪、專用軸和套等零件，可按一般零件工作圖規(guī)定。參照同類通用零件圖，結(jié)合專用要求設(shè)計(jì)繪圖。 ⑵補(bǔ)充加工圖 多軸箱體、前蓋、后蓋等通用零件，應(yīng)根據(jù)多軸箱總圖要求，繪制出需補(bǔ)充加工部位，通常習(xí)慣用粗實(shí)線畫出補(bǔ)充加工部位的結(jié)構(gòu)，其尺寸、形位公差、表面粗糙度等均按機(jī)械制圖國際規(guī)定格式標(biāo)記；通用鑄件的原有部分的輪廓等一律用細(xì)實(shí)線。