【正文】 （ 3）確定合攏軸傳動(dòng) 8 的位置。 （ 2）確定傳動(dòng)軸 7 的位置及其在主軸 1， 3 之間的齒輪副齒數(shù)，傳動(dòng)軸 7 中心去在箱體中心線上，垂直方向位置待齒數(shù)確定后便可確定。先確定轉(zhuǎn)速較低的主軸 4 與軸 9 之間齒輪齒數(shù)，為保證齒輪齒根強(qiáng)度，應(yīng)使齒根到孔壁或鍵槽的厚壁 a≧ 2m。見表 51 表 51 驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)值 坐標(biāo) 削01 驅(qū)動(dòng)軸0 主軸 1 主軸 2 主軸3 主軸4 主軸5 主軸 6 X 220.0 Y 155.0 25 確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù) （ 1）確定傳動(dòng)軸 9 的位置及各齒輪的齒數(shù)。 多軸箱傳動(dòng)路線擬定 主軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)的步驟： （ 1）擬定傳動(dòng)線路。 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 齒輪齒數(shù)、傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式： ⅰ） Z 主 /Z從 =n 從 /n主 ⅱ） Z 主 +Z 從 =2A/m ⅲ） Z 主 =2A/mZ 從 =2A/m（ 1+n 主 /n從） ⅳ） Z 從 =2A/mZ 主 =2A/m（ 1+n 從 /n主） 式中 Z 主 —— 主動(dòng)輪齒數(shù) Z 從 —— 從動(dòng)輪齒數(shù)； n 主 —— 主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速（ r/min）； n 從 —— 從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速（ r/min）； A—— 中心距（ mm）； m—— 模數(shù)（ mm）。 擬定主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法 擬定主軸箱傳動(dòng)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(dòng)軸，非同心圓分布的一些主軸，也宜設(shè)置中間傳動(dòng)軸，然后根據(jù)已選定的各中心傳動(dòng)軸再取同心圓，并用最少的傳動(dòng)軸帶動(dòng)這些中心傳動(dòng)軸；最后通過合攏傳動(dòng)軸與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸連接起來。 （ 3）齒輪與軸相碰，可放在后蓋內(nèi)。 齒輪排數(shù)的安排方法： （ 1）不同軸上齒輪不相碰，可放在箱體內(nèi)同一排上。 （ 4） 根據(jù)轉(zhuǎn)速與扭矩成反比的道理，一般情況下，如驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較高時(shí)，可采用逐步降速傳動(dòng)。 （ 2）一般情況下，盡量不采用主軸帶動(dòng)主軸的方案，因?yàn)闀?huì)增加主動(dòng)主軸的負(fù)荷。 傳動(dòng)系統(tǒng)確定前可按下式初步估算主軸箱所需功率 N 主： N 主 =N 切 /? N 切 各主軸切削功率總和； ? 組合機(jī)床主軸箱傳動(dòng)效率 加工鑄 鐵時(shí)一般取 ? =~，在此取 ? = 主軸箱所需的進(jìn)給力 F 主可按下式計(jì)算： F 主 =1ini F???i=F1+F2…… +Fn (53) 式中 Fi—— 各主軸箱所需的軸向切削力，單位 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 主軸箱。 因此，在此選模數(shù) m1=2， m2=3. 主軸箱的動(dòng)力計(jì)算 主軸箱所需的動(dòng)力有兩項(xiàng)：一項(xiàng)是主運(yùn)動(dòng)所需的動(dòng)力，也就是主軸箱所需要的功率，它等于切削功率、空轉(zhuǎn)功率和與負(fù)荷成正比的功 率損失之和；另一項(xiàng)是進(jìn)給力。 齒輪模數(shù) m（ mm）一般用類比法確定，也可按公式估算，即： 22 3(30 ~ 32 ) pmzn? (51) 式中 P齒輪所傳遞的功率，單位 KW； Z一對(duì)嚙合齒輪中的小齒輪數(shù)； n小齒輪的轉(zhuǎn)速，單位 r/min 主軸箱中的齒輪模數(shù)常用 、 、 4 幾種。傳動(dòng)軸的直徑也可參考主軸直徑大小初步確定。 (5) 注明動(dòng)力部件型號(hào)，功率 N（ kw），轉(zhuǎn)速 n（ r/min）和其它主要參數(shù) 圖 51 原始依據(jù)圖 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇及動(dòng)力計(jì)算 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇 主軸結(jié)構(gòu)型式由零件加工工藝決定，并應(yīng)考慮主軸的工作條件和受力情況，鉆孔主軸進(jìn)退都有切削，兩個(gè)方向都有切削力，選用前后支撐均為圓錐滾子軸承的主軸結(jié)構(gòu)，主軸型 式的選擇除了軸承之外，還應(yīng)考慮相關(guān)結(jié)構(gòu)，鉆孔主軸因靠模桿在主軸孔內(nèi)要作軸向移動(dòng)，為了獲得良好的導(dǎo)向性，一般采用雙鍵結(jié)構(gòu)，軸向不定位。 繪制主軸箱原始依據(jù)圖： 主軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖是“三圖一卡”，即機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、被加工零件工序圖、加工示意圖、生產(chǎn)率計(jì)算卡，在編制此圖時(shí)從三圖一卡中已知： 主軸箱輪廓尺寸 500x500mm 工件輪廓尺寸及各孔位置尺寸 工件與主軸箱相對(duì)位置尺寸 根據(jù)這些數(shù)據(jù)可編制出主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖，見圖 51： 被加工零件的名稱：減速器上蓋 21 材料： HT200 鑄鐵 硬度： HB175255 動(dòng)力部件： 其它尺寸查動(dòng)力箱裝配圖，包括以下內(nèi)容： (1) 所有主軸的位置尺寸及工件與主軸箱的相關(guān)尺寸 (2) 在圖中標(biāo)注主軸轉(zhuǎn)向，由于標(biāo)準(zhǔn)刀具多為右旋，因此要求主軸一般為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（面對(duì)主軸看），逆時(shí)針轉(zhuǎn)向可不標(biāo)注，只標(biāo)順時(shí)針方向。 (3) 通用齒輪 主軸箱用的通用齒輪，有傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪和電動(dòng)機(jī)齒輪三種。根據(jù)主軸與傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)要求選用主軸箱體的厚度選 用 180mm，后蓋的厚度為 90mm。 通用 鉆孔主軸箱的組成 通用主軸箱主要由箱體，主軸，傳動(dòng)軸，齒輪，軸套和其他一些附加機(jī)構(gòu)組成，主要有： 主軸箱體：前蓋，后蓋，上蓋，側(cè)蓋（箱體類零件） 傳動(dòng)類零件：主軸，傳動(dòng)軸，六方頭手柄軸，傳動(dòng)齒輪，動(dòng)力箱或惦記齒輪 潤滑和防油原件：葉片油泵，分油泵，注油杯，排油塞，通用油盤和防油套 主軸箱通用零件的編號(hào)是由規(guī)格、字頭、類別號(hào)、小組號(hào)、順序號(hào)和零件號(hào)等六部分或五部分組成。 本次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床的生產(chǎn)率計(jì)算卡見表 . 表 組合機(jī)床的生產(chǎn)率計(jì)算卡 被加工零件 圖號(hào) 毛坯種類 鑄鐵 名稱 減速器外殼 毛坯重量 8kg 材料 HT200 硬度 175~225HBS 工序名稱 上蓋攻螺紋孔 工序號(hào) Ⅶ 19 序號(hào) 工步名稱 被加工零件數(shù)量 加工直徑mm 加工長度mm 工作行程mm 切削速度m/min 每分鐘轉(zhuǎn)速r/min 進(jìn)給量mm/r 進(jìn)給速度mm/min 工時(shí) (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(dòng)力部件 滑臺(tái)快進(jìn) 245 8000 軸箱攻進(jìn)鉆孔 10 44 60 3 350 50 9 滑臺(tái)快退 200 8000 備注 裝卸工件時(shí)間取決于操作者熟練程度，本機(jī)床計(jì)算取 總計(jì) 單件工時(shí) 機(jī)床生產(chǎn)率 件 /h 機(jī)床負(fù)荷率 80% 20 第 5 章 組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì) 概 述 主軸箱是組合機(jī)床的重要組成部件。也就是： η 負(fù) ＝ Q1/ Q 式中 η 負(fù) —— 機(jī)床負(fù)荷率； Q1—— 組合機(jī)床實(shí)際可能生 產(chǎn)率，亦可視無為要求的機(jī)床生產(chǎn)率。根據(jù)對(duì)各類機(jī)床的統(tǒng)計(jì)，一般為。組合機(jī)床研究所通用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)每轉(zhuǎn)一個(gè)工位，時(shí)間為 38 秒； t 裝卸 —— 工件裝卸、定位、夾緊以及清除定位基面切屑的時(shí)間。 按下列公式計(jì)算： Q1＝ 60/T 單 （件 /h） （ 41） T 單 ＝ t 切 +t 輔 （ min） （ 42） 式中 T 單 ――單位工時(shí)。 Q 指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) A（包括備品及廢品率在內(nèi)）所要求的機(jī)床生產(chǎn)率，它與全年工作總數(shù) K 有關(guān)。 在機(jī)床各組成設(shè)計(jì)完成之后，以聯(lián)系尺寸圖為基礎(chǔ)進(jìn)行細(xì)化，增加必要的 電氣，液壓控制裝置，潤滑，冷卻，排屑裝置等，并加注技術(shù)要求等文字說明，使成為機(jī)床總圖。 3）應(yīng)注明工件，夾具，動(dòng)力部件，中間底座，對(duì)稱中心線間的位置關(guān)系。 (3) 聯(lián)系尺寸圖應(yīng)注明的狀態(tài)與尺寸： 1）完整，恰當(dāng)?shù)貥?biāo)注機(jī)床各主要部件的輪廓尺寸及相聯(lián)系尺寸，應(yīng)使機(jī)床在長，寬，高三個(gè)方向的尺寸鏈封閉。 (2) 畫左視圖，重點(diǎn)是底座輪廓尺寸的決定比較靈活。 先用點(diǎn)劃線或細(xì)實(shí)線畫出被加工零件的長 x 高輪廓。 2. 中間底座聯(lián)系尺寸 720x560mm 3. 主軸箱輪廓尺寸 被加工零件以點(diǎn)劃線，主軸箱輪廓尺寸用粗實(shí)線表示。新頒布的組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)推薦裝量高度 H=1060mm，與國際標(biāo)準(zhǔn)（ ISO）一致。 5. 主軸箱輪廓尺寸 為使加工過程中動(dòng)力部件有良好的穩(wěn)定性，動(dòng)力滑臺(tái)上能安裝多大輪廓尺寸的主軸箱是有一定限制的，選擇 500x500 的主軸箱。 HY25IB型液壓滑臺(tái)的快速進(jìn)給速度 V=12m/min，而設(shè)計(jì)時(shí)選擇的快速行程速度小于 V規(guī)，該動(dòng)力滑臺(tái)額定的最小進(jìn)給量為 32mm/min，小于所選切削用量每分鐘工作進(jìn)給速度。 2. 進(jìn)給力 每種規(guī)格的動(dòng)力滑臺(tái)有其最大進(jìn)給力 P 的限制，所以在此選擇 HY25IB 型液壓滑臺(tái)。如前面計(jì)算： 加工 M10 孔的功率 P=，共有 6 根。 影響動(dòng)力部件選擇的主要因素為： 1. 切削功率 根據(jù)各刀具主軸的切削用量，計(jì)算出主切削功率，再考慮傳動(dòng)效率或空載功率損耗及載荷負(fù)載功率損耗。 （ 3）為方便開展部件設(shè)計(jì)，聯(lián)系尺寸圖上應(yīng)標(biāo)注通用部件的規(guī)格代號(hào)，電動(dòng)機(jī)型號(hào)，功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)明機(jī)床部件分組情況及總行程。 聯(lián)系尺寸圖的總體內(nèi)容如下： （ 1）以適當(dāng)數(shù)量的視圖（一般為主，左，右視圖）按同一比列畫出機(jī)床各主要組成部件的外形輪廓及相關(guān)的位置，表明機(jī)床的配置型式及總體布局，主視圖的選擇應(yīng)與 機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致。立柱，立柱底盤及中間底座加工專用部件 主軸箱，刀具輔系統(tǒng)，液電，冷卻，潤滑，排屑系統(tǒng)組合裝配而成。 （ 4）加工示意圖上應(yīng)有表示加工過程的工作循環(huán)圖及各行程長度。依次作為選擇標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)或設(shè)計(jì)專用動(dòng)力部件的依據(jù) 意的問題 （ 1）加工示意圖應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)一致 （ 2）尺寸完整，尤其是從主軸箱端面到刀具的軸向尺寸應(yīng)齊全，以備檢查行程和調(diào)整機(jī)床使用。一般包括快速進(jìn)給，工作進(jìn)給，快速退回等動(dòng)作。 14 加工示意圖上的重要尺寸 主軸端面至工件端面之間的軸向距離是加工示意圖上最重要的聯(lián)系尺寸。 (7) 在組合機(jī)床上，為了某種特殊目的（如精止口），需選用和設(shè)計(jì)特殊刀具時(shí)，可參考組合機(jī)床設(shè)計(jì)的有關(guān)資料。 (5) 一般情況下，由于鉸孔的進(jìn)給量大，同時(shí)，在主軸數(shù)較多時(shí)采用鉸刀可節(jié)省較多的對(duì)刀、調(diào)整等輔助時(shí)間，因此，在生產(chǎn)率要求較高的精加工場合，應(yīng)采用鉸刀鉸削而不是采用 鏜刀鏜削。鏜桿直徑 13 和鏜刀頭截面尺寸一般可根據(jù)鏜孔直徑按表選取。由于鏜刀制造簡單，刃磨方便，所以在加工尺寸及位置精度較高的同 心孔系時(shí)，只要鏜桿剛性較好且容易對(duì)刀，應(yīng)優(yōu)先考慮用鏜刀鏜孔。但由于鉸刀直徑不易制成大直徑的，所以主要用于直徑 40mm以內(nèi)（個(gè)別情況下也有制成 100mm 以內(nèi)的鉸刀）孔的精加工。 (2) 為使提高工序集中程度或保證加工精度，可采用先后加工或同時(shí)加工兩個(gè)以上表面的復(fù)合刀具。選擇時(shí)要注意以下主要問題： (1) 只要條件允許，為使工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，刃磨容易，應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具（如標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，鉸刀等）和簡單刀具。為顯示其結(jié)構(gòu)而必須剖視，并標(biāo)準(zhǔn)尺寸，精度及配合。刀具畫加工終 了位置（鉆孔加工則應(yīng)畫開始位置），標(biāo)準(zhǔn)的通用機(jī)構(gòu)只畫外輪廓，并必須加工規(guī)格代號(hào)。當(dāng) 被加工孔間距很小或需設(shè)置徑向結(jié)構(gòu)尺寸較大的導(dǎo)向裝置，相鄰主軸必須嚴(yán)格按比列繪制，以便檢查相鄰主軸，刀具，輔具，導(dǎo)向等是否干涉。為簡化設(shè)計(jì)，相同加工部位的加工是以（指對(duì) 同一規(guī)格的孔加工，所用刀具，導(dǎo)向，主軸，接桿等的規(guī)格尺寸，精度相同），允許只表示其中之一，亦同一主軸箱上結(jié)構(gòu)尺寸相同的主軸可只畫一根，但必須在表明軸號(hào)（與工件孔號(hào)相對(duì)應(yīng)），當(dāng)軸數(shù)較多時(shí)，可采用縮小比列，用細(xì)實(shí)線畫出工件加工部位簡圖（向視圖）并標(biāo)注孔號(hào)，以便設(shè)計(jì)和調(diào)整機(jī)床。 注意事項(xiàng) (1) 加工示意圖的繪制順序是：先按比列用細(xì)實(shí)線繪制工件加工部位和局部結(jié)構(gòu)的展開圖。 (6)根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具，材料特點(diǎn)等，合理確定并標(biāo)注各主軸的切削用量。 (3)決定主軸的結(jié) 構(gòu)類型，規(guī)格尺寸及外伸長度 (4)