【正文】 因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。（1）擬定軸上零件的裝配方案此軸的零件裝配方案簡圖如圖33所示圖33 大齒輪軸的零件裝配方案圖（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，軸段右端需制出一軸肩，取；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑。先按《機(jī)械設(shè)計第七版》式（152）初步估算式中： 軸的功率 ； 軸的轉(zhuǎn)速；根據(jù)《機(jī)械設(shè)計第七版》表（153）??；大齒輪軸的最小軸徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故須同時選取聯(lián)軸器型號。軸的材料一般為45鋼，此軸的材料也用45鋼。但考慮到該廠的生產(chǎn)條件，還是做成實心結(jié)構(gòu)的齒輪。 大小齒輪的幾何尺寸計算：：：：：： ： 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計，故做成實心結(jié)構(gòu)的齒輪。： 故：按彎曲強(qiáng)度校核兩齒輪符合要求。 運(yùn)動參數(shù)的計算大齒輪軸的轉(zhuǎn)速：小齒輪軸的轉(zhuǎn)速：大齒輪軸的功率 小齒輪軸的功率式中：減速器的效率 ： ；連軸器的效率 ： ；軸承傳動的效率： ；齒輪傳動的效率： 。帶入數(shù)據(jù)得齒數(shù)和：+=112大齒輪的轉(zhuǎn)速（經(jīng)過減速器）式中：電動機(jī)轉(zhuǎn)速：n=730r/min標(biāo)準(zhǔn)減速器的公稱傳動比：i=10查閱手冊資料，擴(kuò)孔鉆的轉(zhuǎn)速一般在200r/min左右，不超過210r/min，這也是小齒輪的轉(zhuǎn)速。主軸箱里齒輪的分布簡圖如圖32所示： 圖32 主軸箱大小齒輪的分布1—大齒輪分度圓直徑 2—小齒輪分度圓直徑3—十個小齒輪的分布圓直徑。減速器與電動機(jī)的連接是直連式，減速器的主要外形和安裝尺寸如表33所示表33 減速器主要安裝尺寸法蘭外徑430mm法蘭內(nèi)徑330mm法蘭上螺栓均布的圓周直徑380mm法蘭上螺栓孔的直徑和個數(shù)n618mm法蘭的厚度6mm減速器軸伸直徑d70mm減速器軸伸長度l105mm軸與鍵的總高度t鍵的寬度b20mm減速器的重量120kg減速器的長度L按所配電機(jī)確定 齒輪齒數(shù)的確定由被加工零件的工作圖可以看出：十根擴(kuò)孔鉆分布的圓周直徑為。所以選擇單級減速器，另外如果降速比過小，減速器輸出的轉(zhuǎn)速將會比較高，這樣會使主軸箱的速比加大， 從而使大小齒輪的齒數(shù)比加大，這樣的話工作軸的轉(zhuǎn)速就會升高。其示意圖如圖31所示：圖31 電動機(jī)的安裝示意圖主要安裝型式尺寸如表32所示。表31 電動機(jī)主要性能參數(shù)電動機(jī)的功率P11 kw電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n730 r/min堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 / 額定轉(zhuǎn)矩電動機(jī)的效率電動機(jī)的重量175kg選用基本結(jié)構(gòu)型式，機(jī)座不帶底腳，端蓋有凸緣。查簡明機(jī)械設(shè)計手冊 續(xù)表選用三相異步電動機(jī)，型號為Y160L8，其輸出功率P=但是，應(yīng)選用輸出功率為11kw的電動機(jī)，其型號為Y180L8。因此，在確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速時，應(yīng)進(jìn)行分析比較，權(quán)衡利弊，按最佳方案選擇。但是電動機(jī)轉(zhuǎn)速相對于工作機(jī)轉(zhuǎn)速過高勢必使總傳動比加大，致使傳動裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外廓尺寸增加，制造成本提高。（2）電動機(jī)的功率選擇是否合適，對電動機(jī)的正常工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。減速器的輸出功率： ；單級標(biāo)準(zhǔn)件速器的效率為： ；則：——《新編機(jī)械設(shè)計師手冊》上所需電動機(jī)的輸出功率為： （取工況系數(shù)） 選擇電動機(jī)的型號：（1）由于一般生產(chǎn)單位多采用三相交流電源，故無特殊要求時均應(yīng)選用三相交流電動機(jī)。（以上軸向力、力矩公式和數(shù)值來自《專用機(jī)床設(shè)計與制造》——黑龍江人民出版社 P679） ；則： ： ——《專用機(jī)床設(shè)計與制造》——刀具轉(zhuǎn)速：——刀具直徑。 ——為工件擴(kuò)孔前直徑?？傊x用合適的動力部件，使機(jī)床具有先進(jìn)的工藝水平和技術(shù)水平，以及良好的工藝效果。選用何種動力部件，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的加工工藝，機(jī)床型式，使用條件，生產(chǎn)條件來確定。，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；，否則將增加主動主軸的負(fù)荷；，但允許采用到3～；，必要的升速最好放在傳動鏈的最末一、二級，以減少功率損失。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要求時，可采用齒輪變位的方法來湊中心距； 當(dāng) 時，采用正常齒輪； 時，采用修正齒輪。此機(jī)床由于機(jī)械、液壓的聯(lián)合作用，實現(xiàn)了較多的自動化動作，從而使生產(chǎn)率高，自動化程度高，占地面積小等特點(diǎn)。其傳動系統(tǒng)圖如圖22所示：圖22 傳動系統(tǒng)圖1—電動機(jī) 2—標(biāo)準(zhǔn)減速器 3—連軸器 4—大齒輪 5—小齒輪十個 6—工作軸十根 7—大齒輪軸圖22即為此立式多軸鉆床的傳動系統(tǒng)圖，該機(jī)床的主運(yùn)動（主軸旋轉(zhuǎn)）的驅(qū)動力為機(jī)械的，由電動機(jī)經(jīng)主軸箱變速傳遞為鉆頭的旋轉(zhuǎn)。戰(zhàn)地面積小，動運(yùn)自由度大，操作方便，操作者可站在機(jī)床的前面，左面，右面進(jìn)行操作。：執(zhí)行部件一般指安裝刀具與工件的部件，如主軸部件，工作臺布件及刀架等， 汽車輪輻擴(kuò)孔加工專用機(jī)床總體布局方案分析：（1）設(shè)計為加工汽車輪輻的專用機(jī)床；（2）在該機(jī)床上完成對零件圖上十個螺栓空的擴(kuò)孔加工；（3）各孔的精度、光潔度、無特殊要求，只需保證各孔的位置度；（4）毛坯的材料是碳結(jié)構(gòu)鋼Q235B；（5）要求大批量生產(chǎn)。就同一類機(jī)床而言，確定機(jī)床配置部件的形式時，應(yīng)注意下面問題：① 機(jī)床的支撐部件要有足夠的剛度和較好的受力情況；② 力求結(jié)構(gòu)簡單，維修方便；③ 保證較高的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率；④ 要保證操縱的方便性、習(xí)慣性。但龍門式機(jī)床的支撐部件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜龐大布局時要特別注意，避免支撐部件對操作者視線的妨礙。（4）龍門機(jī)床的特點(diǎn)：它的支撐部件組成了封閉的方框。(3) 單臂式機(jī)床的特點(diǎn)；可加工橫向尺寸較大的工件，但受力時橫梁相當(dāng)于懸臂梁，機(jī)床的剛度地較低。：(1) 立式機(jī)床① 戰(zhàn)地面積??；② 動運(yùn)自由度大；③ 操作方便，操作者可站在機(jī)床的前面，左面，右面操作；④當(dāng)工作件較長時，機(jī)床的重心偏高，易造成加工時工件的振動。（5）方框形支撐。支撐部件是床身（或底座），立柱、橫梁的組合。有它組成的機(jī)床稱為復(fù)合式機(jī)床。（3）倒“丁”字機(jī)床。支撐部件是立柱，或床身和立柱的組合。由這種支撐部件組成的機(jī)床稱為臥式機(jī)床。常見的支撐形式有以下幾種：（1）橫“一”字支撐。 同類機(jī)床總體布局方案分析： 支撐部件通常是由床身、立柱、底座、橫梁、橫臂等組成，這些部件或著單獨(dú)使用，或者組合起來，用做機(jī)床的支撐。 機(jī)床總體布局方案分析在方案的擬訂當(dāng)中，起決定作用的是正確分析與確定機(jī)床的總體布局方案。（2）吃刀深度式中： D—待加工表面直徑（mm）d—已加工表面直徑（mm）2 機(jī)床總體布局 機(jī)床總體布局的基本要求1. 保證給定的工藝過程要求（對于組合機(jī)床，還應(yīng)滿足參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的要求）。但在確定復(fù)合刀具結(jié)構(gòu)時，應(yīng)盡可能采用組裝式復(fù)合刀具。在專用機(jī)床上常采用多刀，復(fù)合刀具及特種刀具，從而使工序集中，機(jī)床結(jié)構(gòu)簡化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 刀具的選擇及切削用量的確定 刀具的選擇1. 刀具與工藝方案的關(guān)系專用機(jī)床刀具，是專用機(jī)床主要組成部分之一?！?（3）技術(shù)條件1）本機(jī)床加工前應(yīng)保證零件圖上的所有尺寸；2）本機(jī)床保證：a、加工后各對稱孔的中心距不變；b、加工后的孔的尺寸為￠177。(3) 如圖12所示：被加工零件加工示意圖：擴(kuò)圓柱孔圖12 擴(kuò)孔示意圖備注：（1）被加工零件名稱及編號：，STR擴(kuò)孔。它是機(jī)床設(shè)計的主要依據(jù)，也是制造使用時調(diào)整機(jī)床，檢查精度的重要技術(shù)文件。2. 繪制工序簡圖(1) 被加工零件工序圖的作用和要求被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺機(jī)床上或一條流水線上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸及精度，技術(shù)要求，加工用定位基準(zhǔn)，夾壓部位，以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前毛坯形狀的圖紙。177。 工藝定路線的制定1. 制定工藝過程由于本道工序僅需一次擴(kuò)孔可完成，故工藝過程比較簡單，其工藝過程如下：(1) 鉆（擴(kuò)孔）：按圖紙要求對10ⅹ162。如圖11所示：圖1－1 擴(kuò)孔前的零件圖由于10個孔均布，則選擇任意兩對稱孔為定位基準(zhǔn)用浮動銷定位，則只剩下Z↑向的一個自由度，選擇N面均勻支撐。但由于廠內(nèi)的實際需及經(jīng)濟(jì)實力以及生產(chǎn)規(guī)模的制約，工件在機(jī)床間的流動還主要靠人工搬運(yùn)，所以不考慮流水線生產(chǎn)。工件的材料為碳結(jié)構(gòu)鋼（Q235B），無特殊要求，在進(jìn)行加工前無熱處理，沒有硬度要求。根據(jù)機(jī)床所完成的工序，對輪輻的10個孔進(jìn)行擴(kuò)孔，而10個孔位于同一平面上沿圓周均勻分布。 制定工藝方案的原始條件分析在制定工藝方案時，首先對產(chǎn)品的裝配圖進(jìn)行研究分析，熟悉該產(chǎn)品的用途性能及工作條件，明確該工件在產(chǎn)品中的地位和作用，然后對工件的工作圖進(jìn)行分析和工藝審查。但產(chǎn)量小的情況下，如果仍使用這些高效率的專用機(jī)床和工夾具，由于加工對象經(jīng)常改變，勢必造成機(jī)床調(diào)整的復(fù)雜化，降低機(jī)床利用率，提高加工成本。生產(chǎn)類型不同，生產(chǎn)組織，生產(chǎn)管理，車間布置以及毛坯、設(shè)備、工具、加工方法和工人熟練程度等方面的要求程度均有所不同。其生產(chǎn)特點(diǎn)具有年產(chǎn)量大，產(chǎn)品種類只有一種，生產(chǎn)過程不斷重復(fù)，機(jī)器設(shè)備廣泛采用專用和高效率設(shè)備。生產(chǎn)類型是衡量生產(chǎn)規(guī)模的標(biāo)志。設(shè)計時，工藝方案的制定是否合理，對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量有著及其大的影響。本次設(shè)計的題目為多軸鉆床，多軸鉆床是為加工汽車輪輻，為汽車輪輻外側(cè)的擴(kuò)孔而專門設(shè)計的專用機(jī)床，由底座、液壓立式滑臺、立體床身、動力頭以及多軸箱、專用夾具等有關(guān)部件組成。由于專用機(jī)床是為某一固定的程序服務(wù)的，所以專用機(jī)床的先進(jìn)程度、種類、型式和規(guī)格都取決于工藝需要。 專用機(jī)床區(qū)別于普通機(jī)床的基本特點(diǎn)就是它是專為某一固定工序服務(wù)的。1 總體設(shè)計 概述機(jī)床的總體設(shè)計，就是針對具體的被加工零件，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案和圖紙的設(shè)計。這些圖紙包括：被加工零件工序圖，加工示意圖，生產(chǎn)率計算卡片，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖等。因此，專用機(jī)床又可廣義的稱為工藝裝備，它包括具有通用部件的組合機(jī)床。只有定出先進(jìn)合理的工藝，才能設(shè)計出合理的專用機(jī)床。 工藝方案的制定在生產(chǎn)中用機(jī)械加工方法直接改變毛坯的形狀，尺寸和材料性能，使之成為零件的過程，叫做機(jī)械加工工藝過程。制定工藝方案時，應(yīng)首先分析生產(chǎn)類型。本次畢業(yè)實習(xí)實在強(qiáng)力車輪公司，該公司是一家專門生產(chǎn)車輪輪輻的公司，常年為一汽和東風(fēng)二汽等大型的汽車制造公司生產(chǎn)輪輻。刀具多為專用的和標(biāo)準(zhǔn)的；工人操作技術(shù)可以低一點(diǎn)；生產(chǎn)周期短；還有大多數(shù)工作地點(diǎn)及工序內(nèi)容經(jīng)常不變等等。在大量生產(chǎn)下，每個工序任務(wù)比較穩(wěn)定，因此，有條件采用高效率專用機(jī)床和工夾具，勞動效率可大大提高，產(chǎn)品成本也可降低。所以制定的工藝過程應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)，以取得合理的經(jīng)濟(jì)效果。從零件圖，圖11中可見，圖紙比較完整，技術(shù)要求也一般，沒什么難加工的結(jié)構(gòu)。擴(kuò)孔后，只需保證其位置精度，其他沒有特殊要求，用一般擴(kuò)孔鉆進(jìn)行擴(kuò)孔就可以達(dá)到要求。與該零件結(jié)構(gòu)相同的還有幾種，但其10個孔的沿圓周均布及中心距是不變的，只需更換一下鉆頭，同樣適合在這臺設(shè)備上加工，便于有效的利用設(shè)備。 工藝基準(zhǔn)的選擇——定位基準(zhǔn)在選擇基準(zhǔn)時盡量選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這樣可避免由于設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)不重合所引起的定位誤差。當(dāng)工件不斷向上進(jìn)給時，壓向G面的壓料半板和N面的均勻支撐便限制了Z↑的自由度，隨著進(jìn)給的繼續(xù)進(jìn)行鉆頭下鉆，浮動銷被鉆頭下壓，鉆頭變成為新的定位裝置。ⅹ162。（精度無特別要求）；（2）檢驗：按圖紙要求，檢查各孔的位置精度。它是在原有的工件圖基礎(chǔ)上，以突出本機(jī)床或自動線加工內(nèi)容，加上必要說明繪制的。(2) 工件工序圖所包含的內(nèi)容：1）在圖上表示出被加工零件的形狀，尤其要設(shè)置中間導(dǎo)向時，應(yīng)表示出工件內(nèi)部筋的布置和尺寸，以便檢查工件裝進(jìn)夾具是否相碰，以及刀具通過的可能性；2）在圖上表示出加工用基面和夾壓的方向及位置，以便依次進(jìn)行夾具的支撐，定位及夾壓系統(tǒng)的設(shè)計；3）在圖上表示出加工表面的尺寸，精度，光潔度，位置尺寸及精度和技術(shù)條件（包括對上道工序的要求及本機(jī)床保證的部分）；4）圖中還應(yīng)注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及被加工部位的余量；5）為了使工序圖清晰明了和突出本機(jī)床的加工內(nèi)容，繪制時對本機(jī)床的加工部位用粗實線表示，其尺寸打上方框，其余部位用細(xì)實線表示。材料及硬度：碳結(jié)構(gòu)鋼Q235重 量：20～25kg（2）加工余量162。；c、其余尺寸不變。刀具的選用、設(shè)計、制造正確與否，對機(jī)床的加工精度和效率有著重要影響。2. 刀具的選擇原則（1）如果條件允許，應(yīng)該首先選取標(biāo)準(zhǔn)刀具；（2）為提高工序集中程度，或達(dá)到更高的精度，可采用復(fù)合刀具。3. 切削用量的確定（1）切削速度式中： D—工件或刀具的外徑（mm）；n—工件或刀具的每分鐘轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/每分）。最大限度地考慮機(jī)床部件的通用化；2. 保證機(jī)床的剛度，精度，抗振性和穩(wěn)定性，力求減輕機(jī)床的重量；，且盡量采用較短的傳動鏈，以提高傳動精度和傳動效率；，以便于機(jī)床的加工和裝配；，便于操作、調(diào)整和維修；，并便于排除鐵屑；；，大方。上面敘述了各種因素對機(jī)床總體布局的影響，然而就同一類機(jī)床來說，尚需對專用機(jī)床的支承部件、傳動部件和執(zhí)行部件等三大部分的布局進(jìn)行方案分析。這些部件安放位置的不同，就