【正文】 部 件 。 2） 應(yīng) 根 據(jù) 生 產(chǎn) 率 要 求 合理 安 排 工 藝 流 程 ， 均 衡 負(fù) 荷 ， 使 機 床 數(shù) 量 少 ， 機 床 利 用 率 高 （ 機 床 利 用 率 不 應(yīng)低 于 50%） ， 以 取 得 好 的 經(jīng) 濟 效 果 。 第 四 章 組 合 機 床 多 軸 箱 設(shè) 計多 軸 箱 是 組 合 機 床 很 重 要 的 專 用 部 分 。 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 的 傳 遞 各 主 軸 運 動 的 動 力 部件 。 其 動 力 來 自 通 用 的 動 力 箱 ， 與 動 力 箱 一 起 安 裝 在 進(jìn) 給 滑 臺 上 ， 可 完 成 鉸 、鏜 孔 加 工 工 序 。4． 1 多 軸 箱 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 及 表 達(dá) 式4． 1． 1 多 軸 箱 的 組 成大 型 通 用 多 軸 箱 由 通 用 零 件 如 箱 體 、 主 軸 、 傳 動 軸 、 齒 輪 和 附 加 機 構(gòu) 等 組 成 。其 中 箱 體 、 前 蓋 、 后 蓋 、 上 蓋 、 側(cè) 蓋 等 為 箱 體 類 零 件 ； 主 軸 、 傳 動 軸 、 手 柄 軸 、傳 動 齒 輪 、 動 力 箱 或 電 動 機 齒 輪 等 為 傳 動 類 零 件 ； 葉 片 泵 、 分 油 器 、 注 油 標(biāo) 、排 油 塞 、 油 盤 （ 立 式 多 軸 箱 不 用 ） 和 防 油 套 等 為 潤 滑 及 防 油 元 件 。在 多 軸 箱 箱 體 內(nèi) 腔 ， 可 以 安 排 兩 排 32mm 寬 的 齒 輪 或 三 排 26mm 寬 的 齒 輪 ；箱 體 后 壁 和 后 蓋 之 間 可 安 排 一 排 （ 后 蓋 用 90mm 厚 時 ） 或 兩 排 （ 后 蓋 用125mm） 24mm 寬 的 齒 輪 。4． 1． 2 多 軸 箱 總 圖 繪 制 方 法 特 點（ 1） 主 視 圖 用 點 劃 線 表 示 齒 輪 節(jié) 圓 ， 標(biāo) 注 齒 輪 齒 數(shù) 和 模 數(shù) ， 兩 嚙 合 齒輪 相 切 處 標(biāo) 注 羅 馬 字 母 ， 表 示 齒 輪 所 在 排 數(shù) 。 標(biāo) 注 各 軸 軸 號 及 主 軸 和 驅(qū) 動 軸 ，液 壓 泵 的 轉(zhuǎn) 速 和 轉(zhuǎn) 向 。（ 2） 展 開 圖 每 根 軸 、 軸 承 、 齒 輪 等 組 件 只 畫 軸 線 上 邊 或 下 邊 （ 左 邊 或右 邊 ） 一 半 ， 對 于 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 完 全 相 同 的 軸 組 件 只 畫 一 根 ， 但 必 須 在 軸 端 注 明 相應(yīng) 的 軸 號 ； 齒 輪 可 以 不 按 比 例 繪 制 ， 在 圖 形 一 側(cè) 用 數(shù) 碼 箭 頭 標(biāo) 明 齒 輪 所 在 排 數(shù) 。4． 2 通 用 多 軸 箱 設(shè) 計目 前 多 軸 箱 設(shè) 計 有 一 般 設(shè) 計 法 和 計 算 機 輔 助 設(shè) 計 法 兩 種 。 我 們 采 用 的 是 傳 統(tǒng)的 一 般 的 設(shè) 計 法 。 一 般 設(shè) 計 法 的 順 序 是 ： 繪 制 多 軸 箱 設(shè) 計 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 系 統(tǒng) ； 計 算 主 軸 、 傳 動 軸 坐 標(biāo) （ 也 可 以 用計 算 機 計 算 和 驗 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 。 具 體 內(nèi) 容 和 方 法 簡 述 如 下 ：4． 2． 1 繪 制 多 軸 箱 設(shè) 計 原 始 依 據(jù) 圖多 軸 箱 設(shè) 計 原 始 依 據(jù) 圖 是 根 據(jù) “三 圖 一 卡 ”繪 制 的 。 其 主 要 步 驟 如 下 ：1） 根 據(jù) 機 床 聯(lián) 系 尺 寸 圖 ， 繪 制 多 軸 箱 外 形 ， 并 標(biāo) 注 輪 廓 尺 寸 及 與 動 力 箱 驅(qū)動 軸 相 對 位 置 尺 寸 。2） 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 軸 的 相 關(guān) 位 置 尺 寸 。 在 繪 制 主 軸 位 置 時 ， 要 特 別 注 意 ： 主 軸 和 被 加工 零 件 在 機 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 正 好 相 反 ； 其 次 ， 多 軸 箱 上 的 坐 標(biāo) 尺 寸 基 準(zhǔn) 和 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 被 加 工 零 件 的 相 對 位 置 找 出 統(tǒng) 一 基 準(zhǔn) ，并 標(biāo) 出 相 對 位 置 關(guān) 系 尺 寸 ， 然 后 根 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) 值 。3） 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 針 轉(zhuǎn) 向 （ 面 對 主 軸 看 ）可 不 標(biāo) ， 只 注 明 順 時 針 轉(zhuǎn) 向 。4） 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 。5） 標(biāo) 明 動 力 部 件 型 號 及 性 能 參 數(shù) 等 ， 如 表 41 所 示 ：表 41 精 鏜孔性 能 參 數(shù)主 軸 外 伸 尺 寸 切 削 用 量軸 號 D/d L 工 序 內(nèi) 容 n(rmin1)v(mmin1)f(mmr1)1 50/36 115 鏜 62?400 70 2 67/48 115 鏜 100 250 90 3 67/48 115 鏜 90 400 70 4 67/48 115 鏜 110?250 90 4． 2． 2 軸 、 齒 輪 的 確 定主 軸 的 型 式 和 直 徑 ， 主 要 取 決 于 工 藝 方 法 、 刀 具 主 軸 連 接 結(jié) 構(gòu) 、 刀 具 的 進(jìn) 給抗 力 和 切 削 轉(zhuǎn) 矩 。 這 里 用 滾 錐 滾 子 軸 承 。主 軸 直 徑 按 加 工 示 意 圖 所 示 主 軸 類 型 及 外 伸 尺 寸 可 初 步 決 定 。 傳 動 軸 的 直 徑也 可 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 驗 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 以 按 公 式 估 算 ， 即 ： （ 公 式 4??30~2Pzn?1）式 中 P——齒 輪 所 傳 遞 的 功 率 ， 單 位 為 kW； Z——一 對 嚙 合 齒 輪 中 的 小 齒 輪 齒 數(shù) ； N——小 齒 輪 的 轉(zhuǎn) 速 ， 單 位 為 r/min。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 齒 輪 模 數(shù) 規(guī) 格 最 好 不 要 多 于 兩 種 。 這 里 考 慮 到 主 軸 之 間 的 距 離 較 大 所選 的 模 數(shù) 為 3。4． 2． 3 多 軸 箱 傳 動 設(shè) 計多 軸 箱 傳 動 設(shè) 計 ， 是 根 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 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 。 在 設(shè) 計 時 考 慮 到 主 軸 的 旋 向 會 引 起 切 削 扭 矩 的 不 同 從 而 對 夾 具 有 影 響 。 所以 在 設(shè) 計 中 我 使 相 鄰 的 主 軸 的 轉(zhuǎn) 速 相 反 抵 消 一 部 分 切 削 扭 矩 。 動 系 統(tǒng) 設(shè) 計 的 一 般 要 求1） 在 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 數(shù) 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 合 標(biāo)準(zhǔn) 時 ， 可 采 用 齒 輪 變 位 的 方 法 來 湊 中 心 距 離 。2)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 量 的 少 ， 以減 少 各 類 零 件 的 品 種 。3)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 。4)傳 動 比 為 1～ ,但 允 許 采 用 到 3～ 。5)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 。6)鏜 削 主 軸 上 的 齒 輪 ， 其 分 度 圓 直 徑 要 盡 可 能 大 于 被 加 工 孔 的 直 徑 ， 以 減輕 振 動 ， 提 高 傳 動 的 平 穩(wěn) 性 。7)避 免 升 速 傳 動 ， 必 要 的 升 速 傳 動 最 好 放 在 傳 動 鏈 的 最 末 一 、 二 級 ， 以 減少 功 率 損 失 。8)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 。9)箱 內(nèi) 具 有 粗 精 加 工 主 軸 時 ， 最 好 從 動 力 箱 驅(qū) 動 軸 齒 輪 傳 動 開 始 ， 以 減 少振 動 ， 提 高 運 動 的 平 穩(wěn) 性 。 用 于 粗 加 工 主 軸 上 的 齒 輪 ， 應(yīng) 盡 可 能 設(shè) 置 在 第 一 排上 ， 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 三 排 ， 以 減 少主 軸 端 的 彎 曲 變 形 。 分 布 類 型 。組 合 機 床 所 加 工 的 零 件 是 多 種 多 樣 的 ， 結(jié) 構(gòu) 各 有 不 同 ， 但 被 加 工 零 件 上 孔 的分 布 ， 大 體 可 以 歸 納 成 下 述 幾 種 類 型 ：1)多 組 圓 周 分 布 ；2)不 等 距 直 線 分 布 ；3)直 線 混 合 分 布 ；4)任 意 分 布 。 動 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計 方 法 。通 常 采 用 的 經(jīng) 濟 而 又 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 ， 首 先 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 上 放 置 一 根 傳 動 軸 ， 來 帶 動 各 自 一 組 的 主 軸 。 接 著 再 用 盡 可 能 少 的 傳 動 軸把 各 主 軸 與 動 力 部 件 驅(qū) 動 軸 聯(lián) 結(jié) 起 來 。 這 就 是 通 常 的 傳 動 布 置 次 序 ， 即 由 主 軸處 布 置 起 ， 最 后 再 引 到 動 力 部 件 的 驅(qū) 動 軸 上 。 軸 箱 傳 動 系 統(tǒng) 設(shè) 計 的 基 本 方 法1)路 線 設(shè) 計 方 法在 主 軸 數(shù) 少 且 分 散 時 ， 根 據(jù) 主 軸 和 驅(qū) 動 軸 的 轉(zhuǎn) 速 確 定 總 傳 動 比 U 總 ， 然 后選 擇 合 適 的 各 級 傳 動 比 傳 動 。在 排 列 齒 輪 時 ， 要 注 意 先 滿 足 轉(zhuǎn) 速 最 低 及 主 軸 間 距 最 小 的 那 個 主 軸 的 要求 。 還 應(yīng) 注 意 中 間 軸 轉(zhuǎn) 速 盡 量 高 些 ， 這 樣 扭 矩 小 ， 且 使 驅(qū) 動 軸 和 其 它 傳 動 軸 連接 的 傳 動 比 不 至 太 大 。精 鏜 主 軸 箱 設(shè) 計 步 驟 ： 傳 動 路 線路 線 為 ： 驅(qū) 動 軸 Ｏ → 傳 動 軸 2→ 油 泵 軸 3 和 主 軸 1２ .據(jù) 原 始 依 據(jù) 圖 算 出 驅(qū) 動 軸 ﹑ 主 軸 坐 標(biāo) 尺 寸 ， 如 圖 41 所 示 .３ .定 傳 動 軸 位 置 及 齒 輪 齒 數(shù) 。圖 41 精 鏜 多 軸 箱 （ 左 ） 傳 動 樹 形 圖表 42 驅(qū) 動 軸 、 主 軸 坐 標(biāo) 值坐 標(biāo) 銷 O 驅(qū) 動 軸 主 軸 1X 25 200 278Y 30 143主 軸 直 徑 按 加 工 示 意 圖 所 示 主 軸 類 型 及 外 伸 尺 寸 可 初 步 決 定 。 傳 動 軸 的 直 徑也 可 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 驗 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 以 按 公 式 估 算 ， 即 ： （ 式 4??30~2Pzn?1）式 中 P——齒 輪 所 傳 遞 的 功 率 ， 單 位 為 kW；Z——一 對 嚙 合 齒 輪 中 的 小 齒 輪 齒 數(shù) ；N——小 齒 輪 的 轉(zhuǎn) 速 ， 單 位 為 r/min。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 齒 輪 模 數(shù) 規(guī) 格 最 好 不 要 多 于 兩 種 。齒 輪 齒 數(shù) 、 傳 動 軸 轉(zhuǎn) 速 的 計 算 公