畢業(yè)論文-汽車轉(zhuǎn)向器殼體安裝孔鉆削加工設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　汽車轉(zhuǎn)向器殼體轉(zhuǎn)臂結(jié)合面安裝孔 鉆削加工工藝裝備設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)院（系）： 機(jī)電工程學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級： XXX 專業(yè) XX 班 </p><p>　　學(xué)生姓名：

2、 XXX </p><p>　　指導(dǎo)教師： XXX </p><p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　學(xué)生姓名： XX 專業(yè)班級： XX</p><p>　　指導(dǎo)教師： XX

3、 工作單位： 機(jī)電工程學(xué)院</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目：汽車轉(zhuǎn)向器殼體轉(zhuǎn)臂結(jié)合面安裝孔</p><p>　　鉆削加工工藝裝備設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容：</p><p>　　汽車轉(zhuǎn)向器殼體是汽車結(jié)構(gòu)中的一個(gè)主要部件，其加工質(zhì)量直接影響汽車整車的工作性能。生產(chǎn)批量：70，000件/年，采用組合機(jī)

4、床加工</p><p>　　汽車轉(zhuǎn)向器殼體加工總體工藝方案設(shè)計(jì)</p><p>　　轉(zhuǎn)向器殼體轉(zhuǎn)臂結(jié)合面安裝孔鉆削加工組合機(jī)床設(shè)計(jì)</p><p>　　轉(zhuǎn)向器殼體轉(zhuǎn)臂結(jié)合面安裝孔鉆削加工主軸箱設(shè)計(jì)</p><p>　　要求完成的主要任務(wù)：</p><p>　　1.查閱不少于10篇的相關(guān)資料，其中英文文獻(xiàn)不少于兩篇，完成

5、開題報(bào)告；</p><p>　　2.完成不少于2萬英文（5000漢字）印刷符，且與選題相關(guān)的文獻(xiàn)翻譯工作；</p><p>　　3.完成折合不少于5張1-2#圖紙?jiān)O(shè)繪工作量；</p><p>　　4.完成一份10000字以上的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，設(shè)計(jì)計(jì)算說明書中涉及參考文獻(xiàn)不少于10篇，其中外文文獻(xiàn)不少于2篇</p><p><b>　

6、　必讀參考資料：</b></p><p><b>　　《汽車構(gòu)造》</b></p><p><b>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》</b></p><p>　　《機(jī)械加工工藝人員手冊》</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 系主任簽名： </p>

7、;<p>　　院長簽名（章）: </p><p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　Abstract2</p>

8、<p><b>　　1 緒論3</b></p><p>　　2 汽車轉(zhuǎn)向器殼體加工總體工藝方案設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1 零件分析5</p><p>　　2.1.1 技術(shù)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算5</p><p>　　2.1.2 零件的工藝結(jié)構(gòu)分析5</p><p>　　2.

9、1.3 毛坯的選擇5</p><p>　　2.1.4 主要尺寸分析6</p><p>　　2.2工藝方案設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.2.1 基準(zhǔn)的選擇6</p><p>　　2.2.2 各表面加工方法與方案確定7</p><p>　　2.2.3 各加工表面工序間余量工序尺寸的確定7</p>

10、<p>　　2.2.4 制定工藝路線8</p><p>　　2.3 工序設(shè)計(jì)9</p><p>　　3 轉(zhuǎn)向器殼體轉(zhuǎn)臂結(jié)合面安裝孔鉆削加工組合機(jī)床設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1 組合機(jī)床設(shè)計(jì)方案的制定10</p><p>　　3.1.1 組合機(jī)床工藝方案的制定10</p><p>　　3.1

11、.2 組合機(jī)床切削用量的選擇11</p><p>　　3.1.3 組合機(jī)床配置型式選擇11</p><p>　　3.1.4組合機(jī)床刀具選擇12</p><p>　　3.2 組合機(jī)床“三圖一卡”繪制12</p><p>　　3.2.1被加工零件工序圖12</p><p>　　3.2.2被加工零件加工示意圖13

12、</p><p>　　3.2.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖15</p><p>　　3.2.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡16</p><p>　　4 轉(zhuǎn)向器殼體轉(zhuǎn)臂結(jié)合面安裝孔鉆削加工主軸箱設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.1 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖19</p><p>　　4.2 確定主軸結(jié)構(gòu)形式及齒輪模數(shù)選擇20</p

13、><p>　　4.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.3.1 傳動(dòng)比分配20</p><p>　　4.3.2 驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)值計(jì)算21</p><p>　　4.3.3 齒數(shù)確定21</p><p>　　4.3.4 主軸箱坐標(biāo)驗(yàn)算22</p><p>　　4.3.5主軸箱的潤滑，

14、手柄軸的設(shè)置23</p><p><b>　　5 結(jié)束語24</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p><p><b>　　致謝26</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p&g

15、t;　　汽車轉(zhuǎn)向器殼體是汽車結(jié)構(gòu)中的一個(gè)主要部件，其加工質(zhì)量直接影響汽車整車的工作性能。本文從傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向器殼體入手，主要分析轉(zhuǎn)向器殼體的總體加工工藝方案,說明轉(zhuǎn)向器殼體轉(zhuǎn)臂結(jié)合面安裝孔鉆削加工組合機(jī)床設(shè)計(jì)的基本過程和要求及其主軸箱設(shè)計(jì)的基本過程。</p><p>　　根據(jù)任務(wù)書中的技術(shù)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)合理分析零件的工藝結(jié)構(gòu)和主要尺寸，確定毛坯類型，選擇基準(zhǔn)，確定各表面加工方法與方案并制定工藝路線。組合機(jī)床是按高

16、度集中原則設(shè)計(jì)的，即在一臺(tái)機(jī)床上可以同時(shí)完成同一種工序或多種不同工序的加工。與傳統(tǒng)的機(jī)床相比組合機(jī)床具有許多優(yōu)點(diǎn)：效率高、精度高、成本低。它由床身、底座、工作臺(tái)及動(dòng)力箱主軸箱等部件根據(jù)不同的工件加工所需而設(shè)計(jì)。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)及配置、切削用量和主軸類型設(shè)計(jì)；它能將動(dòng)力箱的動(dòng)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(dòng)力。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 轉(zhuǎn)向

17、器殼體； 工藝方案； 組合機(jī)床； 主軸箱</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The vehicle steering gear housing is one of the main components of the vehicle structure, the processing quality directly affec

18、ts the performance of the automobile. Start from the traditional automotive steering gear housing, the main analysis of the overall process of the steering gear housing program, the basic process and requirements of the

19、joint surface of the steering gear housing arm mounting hole drilling modular machine tool design and the spindle box The basic process. Reasonable</p><p>　　Key Words：Steering gear housing; process sch

20、eme; combination machine; spindle box</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是用來改變或者保持汽車行駛或倒退方向的一系列裝置稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能就是按照駕駛員的意愿控制汽車的行駛方向。汽車轉(zhuǎn)向器是汽車的重要組成部分，也是決定汽車主動(dòng)安全性的關(guān)鍵總成，它的質(zhì)量嚴(yán)重影響汽車的操縱

21、穩(wěn)定性。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車轉(zhuǎn)向器也在不斷的得到改進(jìn)，雖然電子轉(zhuǎn)向器已經(jīng)開始應(yīng)用，但機(jī)械式轉(zhuǎn)向器仍然廣泛地被世界各國汽車及汽車零部件生產(chǎn)廠商所采用。</p><p>　　汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類：機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 完全靠駕駛員手力操縱的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)稱為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。借助動(dòng)力來操縱的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)稱為動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)又可分為液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電動(dòng)助力動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。</p><p&g

22、t;　　改革開放以來，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅猛。作為汽車關(guān)鍵部件之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，基本已形成了專業(yè)化、系列化生產(chǎn)的局面。資料顯示，循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器在國外實(shí)現(xiàn)了專業(yè)化生產(chǎn)，同時(shí)以專業(yè)廠為主，大力進(jìn)行試驗(yàn)和研究，大大提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。在日本精工公司的循環(huán)球式轉(zhuǎn)向器就以成本低質(zhì)量好產(chǎn)量大等優(yōu)點(diǎn)，逐步占領(lǐng)日本市場，并向全世界銷售它的產(chǎn)品。德國ZF公司也作為一個(gè)大象轉(zhuǎn)向器專業(yè)廠著稱于世。專業(yè)化生產(chǎn)已經(jīng)城位一種趨勢，只有走這條道路才

23、能是產(chǎn)品質(zhì)量高、產(chǎn)量大、成本低，在市場上有競爭力。</p><p>　　動(dòng)力轉(zhuǎn)向是發(fā)展方向。動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，不僅在重型汽車上必須裝備，在高級轎車上應(yīng)用的比較多，在中型汽車上的應(yīng)用也逐漸推廣。主要是從減輕駕駛員疲勞，提高操縱性和穩(wěn)定性出發(fā)，其次是要自從減小因在高速行駛中前輪突然爆胎而造成的事故處罰。雖然帶來成本較高和結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題，但由于有點(diǎn)明顯，還是得到很快的發(fā)展。動(dòng)力轉(zhuǎn)向有三種形式：整體式、半分置式

24、及聯(lián)閥式動(dòng)力轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)。目前三種形式各有特點(diǎn)，發(fā)展較快。從發(fā)展趨勢上看，國外整體式轉(zhuǎn)向器發(fā)展較快，而整體式轉(zhuǎn)向器中轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)是目前發(fā)展的方向?，F(xiàn)代汽車轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計(jì)趨勢：①適應(yīng)汽車高速行駛的需要；②充分考慮安全性、輕便性；③低成本、低油耗、大批量專業(yè)化生產(chǎn)；④汽車轉(zhuǎn)向器裝置的電腦化。</p><p>　　組合機(jī)床是按系列化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的，由大量的通用部件和少量的專用部件組合的工序集中的高效率專用機(jī)床。它能對工件進(jìn)行多刀

25、,多軸，多面，多工位，同時(shí)加工30多年來，我國組合機(jī)床通用部件經(jīng)歷了一個(gè)從無到有、從點(diǎn)到面、從低到高的逐步發(fā)展的歷史時(shí)期。進(jìn)入90年代，組合機(jī)床行業(yè)加快發(fā)展，行業(yè)的整體實(shí)力和新產(chǎn)品的質(zhì)量及水平有了顯著的提高。目前的現(xiàn)狀的是：1.組合機(jī)床制造技術(shù)由過去的以加工為主的單機(jī)及自動(dòng)線想綜合成套方向轉(zhuǎn)化。2.組合機(jī)床的控制技術(shù)由傳統(tǒng)的程序控制技術(shù)向數(shù)控、計(jì)算機(jī)管理與監(jiān)控方向發(fā)展。3.組合機(jī)床的開發(fā)設(shè)計(jì)手段由過去的人工設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。 &

26、lt;/p><p>　　組合機(jī)床行業(yè)雖然取得了較大的進(jìn)步與發(fā)展，但是，在制造技術(shù)高速發(fā)展的今天，由于基礎(chǔ)薄弱，從整體上看，與國外先進(jìn)水平、與國內(nèi)用戶的要求還存在著一定的差距，主要表現(xiàn)在：產(chǎn)品可靠性較差；可調(diào)可變性差；缺少必要的適應(yīng)多品種加工的新品種；系列化、通用化、模塊化程度低，致使制造周期過長，滿足不了用戶要求。國外組合機(jī)床技術(shù)在滿足精度和效率要求的基礎(chǔ)上，正朝著綜合成套和具備柔性的方向發(fā)展。組合機(jī)床的加工精度、多

27、品種加工的柔性以及機(jī)床配置的靈活多樣方面均有新的突破性發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床工作程序軟件化，工序高度集中，高效短節(jié)拍和多種功能的自動(dòng)監(jiān)控。</p><p>　　主軸箱是機(jī)床的重要的部件，是用于布置機(jī)床工作主軸及其傳動(dòng)零件和相應(yīng)的附加結(jié)構(gòu)的。主軸箱采用多級齒輪傳動(dòng)，通過一定的傳動(dòng)系統(tǒng)，經(jīng)主軸箱內(nèi)各個(gè)位置上的傳動(dòng)齒輪和傳動(dòng)軸，最后把運(yùn)動(dòng)傳到主軸上，使主軸獲得規(guī)定的轉(zhuǎn)速和方向。主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一級主軸箱內(nèi)各部件的加工工

28、藝直接影響機(jī)床的性能。</p><p>　　2 汽車轉(zhuǎn)向器殼體加工總體工藝方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1 零件分析</b></p><p>　　2.1.1 技術(shù)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算</p><p><b>　　零件技術(shù)要求</b></p><p>　　鑄造抽模角不

29、大于2°</p><p>　　未注明的鑄造圓角半徑為2</p><p><b>　　涂漆</b></p><p>　　當(dāng)套在F及G表面時(shí)，端面的擺差不大于0.1</p><p>　　端面的不平度不大于0.08</p><p><b>　　生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算</b><

30、;/p><p>　　產(chǎn)品的年生產(chǎn)量Q=70000件/年</p><p>　　每臺(tái)汽車的加工數(shù)量N=1，廢品率α=2%，備品率β=2%</p><p>　　所以N=Q×N（1+α）（1+β）=70000×1.02×1.02=72828件/年</p><p>　　2.1.2 零件的工藝結(jié)構(gòu)分析</p>&l

31、t;p>　　該殼體的主要加工面為方向軸端面和轉(zhuǎn)向軸端面以及軸孔和各個(gè)端面孔的加工。表面粗糙度最小值為1.6，端面的擺差不大于0.1，方向軸內(nèi)孔表面擺差不大于0.3，端面的不平度不大于0.08，方向軸和轉(zhuǎn)向軸端面孔的位置準(zhǔn)確度為0.25。所有表面加工精度要求都不高，殼體本身結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，所以工藝過程也較簡單。</p><p>　　2.1.3 毛坯的選擇</p><p>　　該轉(zhuǎn)向器殼體

32、的材料為球墨鑄鐵，硬度160-210HB。該材料強(qiáng)度高、容易成形、切削性能好、價(jià)格低廉，且吸震性和耐磨性也比較好，并有一定的韌性，可用于汽車的轉(zhuǎn)向器殼體的制作。</p><p>　　毛坯種類的確定是與零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料的力學(xué)性能和零件的生產(chǎn)類型直接相關(guān)的，另外還和毛坯車間的具體生產(chǎn)條件相關(guān)。</p><p>　　鑄件包括鑄鋼、鑄鐵、有色金屬及合金的鑄件等。鑄件毛胚的形狀可以相當(dāng)

33、復(fù)雜，尺寸可以相當(dāng)大，且吸震性能好，但鑄件的力學(xué)性能較差。</p><p>　　在大批量生產(chǎn)中，常采用精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法，如金屬型鑄造，并采用機(jī)器造型，可以使毛坯的形狀接近于零件的形狀，因此可以減少切削加工用量，從而提高材料的利用率，降低了機(jī)械加工成本。</p><p>　　2.1.4 主要尺寸分析</p><p>　　轉(zhuǎn)向軸孔尺寸，孔內(nèi)表面粗糙度為▽6。

34、</p><p>　　轉(zhuǎn)向軸端面孔尺寸，孔內(nèi)表面粗糙度為▽4</p><p>　　轉(zhuǎn)向軸端蓋螺紋孔尺寸5-M10-2孔，位置準(zhǔn)確度為0.25，孔深25，螺紋深16。</p><p>　　轉(zhuǎn)向軸外圓柱表面尺寸，表面粗糙度為▽4</p><p>　　方向軸孔尺寸，孔內(nèi)表面粗糙度為▽6。</p><p>　　方向軸端面孔尺寸

35、，孔內(nèi)表面粗糙度為▽6。</p><p>　?。?） 方向軸端蓋螺紋孔尺寸4-M10-2孔，位置準(zhǔn)確度為0.25，孔深25，螺紋深16</p><p><b>　　2.2工藝方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.2.1 基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正常、合理，

36、可以保證加工盡量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。工件在機(jī)床上用夾具進(jìn)行夾緊加工時(shí)，用來決定工件相對于刀具位置的工件表面上的點(diǎn)、線、面稱為定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。</p><p><b>　　粗基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件上有一些不需要進(jìn)行機(jī)械加工

37、，且不加工表面與加工表面之間具有一定的相互位置精度要求時(shí)，應(yīng)以不加工表面中與加工表面相互位置精度要求較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　對于殼體類零件而言，一般以平面作粗基準(zhǔn)是合理的。對于本零件來說，選擇轉(zhuǎn)向軸端蓋端面相對的為了加工方便銑出來的凸臺(tái)作為粗基準(zhǔn)。</p><p><b>　　精基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　

38、精基準(zhǔn)的選擇有四大原則，即基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一、互為基準(zhǔn)、自為基準(zhǔn)原則。精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。為了便于保證殼體上孔與孔、孔與平面及平面與平面之間較高的位置精度要求，殼體類零件應(yīng)遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則選擇精基準(zhǔn)，使具有位置精度要求的大部分表面能用同一個(gè)精基準(zhǔn)定位加工。我采用“一面兩孔”作為同意的基準(zhǔn)，轉(zhuǎn)向軸端面限制了Z的移動(dòng)和XY的轉(zhuǎn)動(dòng)，固定圓柱形限制了XY的移動(dòng)，菱形銷先知了Z的的轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，定位平面是零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，這樣，

39、既符合基準(zhǔn)同意原則，又符合基準(zhǔn)重合原則。</p><p>　　2.2.2 各表面加工方法與方案確定</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》選擇確定零件各加工表面加工方法與方案如下</p><p>　　2.2.3 各加工表面工序間余量工序尺寸的確定</p><p>　　通過毛坯的確定以及查手冊來確定工序間余量、表面粗糙度以及尺寸公

40、差等，如下表所示：</p><p>　　2.2.4 制定工藝路線</p><p>　　根據(jù)最終確定的加工方案制定工藝路線如下：</p><p>　　粗精銑側(cè)蓋面→銑凸臺(tái)面，鉆鏜/鉸大梁孔→粗鏜油缸孔，粗锪油缸孔，粗锪端面→粗精鏜側(cè)蓋孔，精鏜油缸孔，銑油缸端面，鉆孔→車端面，粗精鏜軸承油封孔，切槽→鉆側(cè)蓋面4孔→鉆攻自動(dòng)卸荷閥孔，銑沉孔→鉆攻錐螺紋→鉆深孔→攻油缸面4

41、孔→攻側(cè)蓋面4孔→鉆攻下腔油孔→鉆攻上腔油孔→銑標(biāo)記面→清洗→去毛刺→滾擠油缸孔→清洗→終檢。</p><p><b>　　2.3 工序設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)本人題目要求，特對轉(zhuǎn)向器殼體轉(zhuǎn)臂結(jié)合面安裝孔鉆削加工工步進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　鉆φ8螺紋底孔及φ13孔</p><p><b>

42、　　加工設(shè)備：組合機(jī)床</b></p><p>　　工裝：游標(biāo)卡尺，鉆頭</p><p>　　切削要素：（φ8孔）主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min</p><p>　　進(jìn)給量f=0.15mm/r</p><p>　　切削速度v=15m/min</p><p><b>　　背吃刀量=4mm</b&

43、gt;</p><p>　　進(jìn)給速度Vf=90mm/min</p><p>　?。é?3孔）主軸轉(zhuǎn)速n=400r/min</p><p>　　進(jìn)給量f=0.15mm/r</p><p>　　切削速度v=16.3m/min</p><p>　　背吃刀量=6.5mm</p><p>　　進(jìn)給速度Vf

44、=60mm/min</p><p>　　3 轉(zhuǎn)向器殼體轉(zhuǎn)臂結(jié)合面安裝孔鉆削加工組合機(jī)床設(shè)計(jì)</p><p>　　在組合機(jī)床上可以完成很多工序，但就目前使用的大多數(shù)組合機(jī)床來說，則主要用于平面加工和孔加工兩大類工序。本文設(shè)計(jì)組合機(jī)床用于孔加工；本部分通過了解被加工零件的加工特點(diǎn)、精度和技術(shù)要求、定位夾緊情況、生產(chǎn)效率及機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等，確定在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容及加工方法，并繪制被加工零

45、件工序圖。確定機(jī)床各部件之間的相互關(guān)系，選擇通用部件和刀具的導(dǎo)向，計(jì)算切削用量及機(jī)床生產(chǎn)效率、繪制機(jī)床的加工示意圖及尺寸聯(lián)系圖，并填寫生產(chǎn)率計(jì)算卡。</p><p>　　3.1 組合機(jī)床設(shè)計(jì)方案的制定</p><p>　　3.1.1 組合機(jī)床工藝方案的制定</p><p>　　組合機(jī)床用于鉆削轉(zhuǎn)向器殼體轉(zhuǎn)臂結(jié)合面上的安裝孔，并且要達(dá)到其加工精度。為了滿足其加工精度的

46、要求，我們首先要對加工的零件做工藝方案的分析，制定組合機(jī)床工藝方案是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最重要的步驟之一。工藝方案制定的正確與否，將決定機(jī)床能否達(dá)到“重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、效率高、質(zhì)量好”的要求。</p><p>　　(1)加工工序和加工精度</p><p>　　被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的工序及加工精度，是制定機(jī)床工藝方案的主要依據(jù)。</p><p>　　本組合機(jī)床為鉆孔

47、：5個(gè)孔（4個(gè)φ8孔、1個(gè)φ13孔）</p><p><b>　　孔的精度：IT12</b></p><p>　　(2)被加工零件特點(diǎn)</p><p>　　工件硬度：HB 160~210</p><p><b>　　材料：球墨鑄鐵</b></p><p><b>　

48、　鑄件</b></p><p><b>　　(3)工件生產(chǎn)方式</b></p><p>　　被加工零件的生產(chǎn)批量的大小，對機(jī)床工藝方案制定也有影響。轉(zhuǎn)向器殼體的粗加工、半精加工、精加工分別在不同的機(jī)床上進(jìn)行。這樣，機(jī)床雖然多一些，但由于生產(chǎn)批量很大，從提高生產(chǎn)率、穩(wěn)定保證加工精度的角度來講仍然是合理的。</p><p><b&

49、gt;　　①技術(shù)要求</b></p><p>　　要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為70，000件/年。</p><p>　　加工該孔時(shí)，要求位置準(zhǔn)確度為0.25。</p><p>　　根據(jù)組合機(jī)床的工藝方法及能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，可采用如下的加工方案：一次性加工5個(gè)孔，孔徑分別為φ8和φ13。</p><p>　　②定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)的選擇</p&

50、gt;<p>　　加工此汽車轉(zhuǎn)向器殼體轉(zhuǎn)臂結(jié)合面安裝孔，以轉(zhuǎn)臂結(jié)合面、方向軸端面及φ110的孔（兩面一孔）限制六個(gè)自由度。</p><p>　　在保證加工精度的情況下，提高生產(chǎn)效率減輕工人的勞動(dòng)量，而工件也是大批量生產(chǎn)，由于夾具在本設(shè)計(jì)中沒有考慮，因此在設(shè)計(jì)時(shí)就認(rèn)為是人工夾緊。</p><p>　　3.1.2 組合機(jī)床切削用量的選擇</p><p>　

51、　組合機(jī)床的正常工作與合理地選用切削用量，即確定合理的切削速度、工作進(jìn)給量和切削深度，有很大關(guān)系。切削用量選擇適當(dāng)，能使組合機(jī)床以最少的停車損失，最高的生產(chǎn)效率，最長的刀具壽命和最好的加工質(zhì)量，也就是多快多省地進(jìn)行生產(chǎn)。</p><p>　　組合機(jī)床鉆孔時(shí)的切削用量的選擇與加工精度及刀具的材料有很大關(guān)系。在確定切削用量時(shí)應(yīng)注意的問題如下：</p><p>　　(1)盡量做到合理利用所有刀具

52、，充分發(fā)揮其性能；</p><p>　　(2)復(fù)合刀具切削用量選擇，應(yīng)考慮刀具的使用壽命；</p><p>　　(3)選擇切削用量時(shí)，應(yīng)注意零件生產(chǎn)批量的影響；</p><p>　　(4)切削用量選擇應(yīng)有利于多軸箱設(shè)計(jì)；</p><p>　　(5)選擇切削用量時(shí)，還必須考慮所選動(dòng)力滑臺(tái)的性能。</p><p>　　考慮

53、以上問題根據(jù)工件參數(shù)查切削用量表可知，切削速度選擇范圍為10~18m/min，進(jìn)給量選擇范圍為0.10~0.18mm/r，鉆孔背吃刀量根據(jù)鉆頭直徑確定。</p><p>　　對進(jìn)給量的選取，考慮到工件系球墨鑄鐵件，材質(zhì)較差，可選用較低的數(shù)值，即取f=0.15mm/min。</p><p>　　對φ8孔，選取切削速度V=15m/min，背吃刀量ap=4mm，主軸轉(zhuǎn)速n=1000V/(πd)=

54、600r/min,進(jìn)給速度=0.15×600=90mm/min。</p><p>　　對φ13孔，選取切削速度V=16.3m/min，背吃刀量ap=6.5mm，主軸轉(zhuǎn)速n=1000V/(πd)=400r/min,進(jìn)給速度=0.15×400=60mm/min。</p><p>　　3.1.3 組合機(jī)床配置型式選擇</p><p>　　（1）被加工零

55、件的加工精度</p><p>　　被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序應(yīng)保證的加工精度是制造機(jī)床方案的主要依據(jù)。汽車轉(zhuǎn)向器殼體轉(zhuǎn)臂結(jié)合面安裝孔的加工精度要求不高，可采用鉆孔組合機(jī)床，工件各孔間的位置精度為0.25，它的位置精度要求不是很高，安排加工時(shí)可以在一個(gè)安裝工位上對所有孔進(jìn)行最終精加工。采取提高機(jī)床原始制造精度和工件定位基準(zhǔn)精度并減少夾壓變形等措施，為此，機(jī)床通常采用尾置式齒輪動(dòng)力裝置，進(jìn)給采用液壓系統(tǒng)

56、，人工加緊。</p><p>　?。?）被加工零件的特點(diǎn)</p><p>　　這主要指零件的材料、硬度及加工部位的結(jié)構(gòu)形狀，工件剛度定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)，它們對機(jī)床工藝方案制度有著重要的影響。一般的汽車轉(zhuǎn)向器殼體的材料是球墨鑄鐵，硬度為160-210HB，孔的直徑為φ8和φ13。采用多孔同步加工，零件的剛度足夠，工件受力不大，振動(dòng)及發(fā)熱變形對工件影響可以不計(jì)。</p><p

57、>　　一般來說，孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行且需由一面或幾面加工的箱體宜用臥式機(jī)床，立式機(jī)床適宜加工基準(zhǔn)面是水平的且被加工孔與基準(zhǔn)面垂直的工件，而不適宜加工安裝不方便或高度較大的細(xì)長工件。對大型箱體件采用單工位機(jī)床加工較適宜，而中小型零件則多采用多工位機(jī)床加工。</p><p>　　此零件的加工特點(diǎn)是中心線與定位基準(zhǔn)平面是平行的，因而適合選擇臥式機(jī)床。</p><p>　?。?）零件的生

58、產(chǎn)批量</p><p>　　零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位、多工位、自動(dòng)線或中小批量生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要因素。按設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為年生產(chǎn)量為7萬件，從工件外形及輪廓尺寸，為了減少加工時(shí)間，采用多軸頭，為了減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，此工序在一臺(tái)機(jī)床上完成，以提高利用率。</p><p><b>　　（4）機(jī)床使用條件</b></p><p>　　使用組

59、合機(jī)床對車間布置情況、工序間的聯(lián)系、使用廠的技術(shù)能力和自然條件等一定的要求。在根據(jù)用戶實(shí)際情況來選擇什么樣的組合機(jī)床。</p><p>　　綜合以上所述：通過對汽車轉(zhuǎn)向器殼體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求、定位、夾緊方式、工藝方法，并定出影響機(jī)床的總體布局和技術(shù)性能等方面的考慮，最終決定設(shè)計(jì)五軸頭同步臥式組合機(jī)床。</p><p>　　3.1.4組合機(jī)床刀具選擇<

60、;/p><p>　　汽車轉(zhuǎn)向器殼體的硬度在160-210HB，加工孔徑為φ8和φ13，刀具的材料選擇高速鋼鉆頭（W18Cr4V），為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、刃磨簡單，選擇φ8和φ13的標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。</p><p>　　3.2 組合機(jī)床“三圖一卡”繪制</p><p>　　組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)，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)行方案圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。這些

61、圖紙包括：被加工零件工序圖，加工示意圖，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，生產(chǎn)率計(jì)算卡。</p><p>　　3.2.1被加工零件工序圖</p><p>　　1.被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容</p><p>　　被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺(tái)機(jī)床上或一條自動(dòng)線上完成的工藝內(nèi)容，加工部分的尺寸及精度，技術(shù)要求，加工定位基準(zhǔn)，夾壓部位，以及被加工零件的材料，硬度和在本機(jī)

62、床加工前毛坯情況的圖紙。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造使用時(shí)，調(diào)整機(jī)床，檢查精度的重要技術(shù)文件。</p><p>　　被加工零件工序圖應(yīng)包括下列內(nèi)容：</p><p>　　(1)被加工零件的形狀和輪廓尺寸及與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)的部位的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸。</p><p>　　(2)加工用定位基準(zhǔn)，夾壓部位及夾壓方向。以便依此進(jìn)行夾具的定位支承（包括輔助定位支承），限位

63、夾緊，導(dǎo)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　(3)本道工序加工部位的尺寸，精度、表面粗糙度、形狀位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊螅ㄖ饕付ㄎ换鶞?zhǔn)）。</p><p>　　(4)必要的文字說明。如被加工零件編號、名稱、材料、硬度、重量及加工部位的余量等。</p><p>　　2.繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng)</p><p

64、>　?。?）為了使被加工零件工序圖清晰明了，一定要畫出被本機(jī)床加工的內(nèi)容。繪制時(shí)，應(yīng)按一定的比例，選擇足夠的視圖及剖視圖，突出加工部位，并把零件輪廓及與機(jī)床、夾具設(shè)計(jì)有關(guān)部位表示清楚。</p><p>　?。?）加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)標(biāo)注，為便于加工及檢查，尺寸應(yīng)采用直角坐標(biāo)系標(biāo)出，而不是采用極坐標(biāo)，但有時(shí)因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，則須對加工部位要求位置尺寸精度進(jìn)行分析換算。</p>

65、;<p>　　3.2.2被加工零件加工示意圖</p><p>　　1.加工示意圖的作用和內(nèi)容</p><p>　　零件加工的工藝方案要通過加工示意圖反映出來。加工示意圖表示被加零件在機(jī)床上的加工過程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī)床各部件間的相對位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)余等。因此，加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要圖紙之一，在總體設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位。它是刀

66、具、輔具、夾具、多軸箱、液壓電氣裝置設(shè)計(jì)及通用部件選擇的主要原始資料，也是整臺(tái)組合機(jī)床布局和性能的原始要求，同時(shí)還是調(diào)整機(jī)床、刀具及試車的依據(jù)。</p><p>　　在圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容：</p><p>　?。?）機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。</p><p>　　(2)工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等。</p><p&g

67、t;　　(3)主軸的結(jié)構(gòu)類型，尺寸及外伸長度；刀具類型，數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸、接桿、導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向裝置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式，刀具應(yīng)按加工終了位置繪制。</p><p>　　2. 繪制加工示意圖之前的有關(guān)計(jì)算</p><p><b>　　(1)刀具的選擇</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（φ8、φ13）</

68、p><p><b>　?。?）導(dǎo)向套的選擇</b></p><p>　　根據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑d=8和刀具導(dǎo)向的線速度20m/min；直徑d=13和刀具導(dǎo)向的線速度20m/min；選擇固定式導(dǎo)向。</p><p>　?。?）初定主軸類型、尺寸、外伸長度</p><p>　　因?yàn)檩S的材料為40Cr，剪切彈性模量G=81.0GPa

69、，剛性主軸取ψ=0.25°/m，所以B取2.316。</p><p>　　根據(jù)剛性條件計(jì)算主軸的直徑為：</p><p>　　式中：d——軸直徑（mm）</p><p>　　T——軸所承受的轉(zhuǎn)矩（N*mm）</p><p><b>　　B——系數(shù)</b></p><p>　　內(nèi)孔長度為：

70、。本設(shè)計(jì)中所有主軸為32/20，主軸外伸長度為：L=115mm。</p><p>　?。?）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸</p><p>　　從保證加工終了時(shí)主軸箱端面到工件端面間距離最小來確定全部聯(lián)系尺寸，加工示意圖聯(lián)系尺寸的標(biāo)注如圖所示。其中最重要的聯(lián)系尺寸即工件端面到多軸箱端面之間的距離，它等于刀具懸伸長度、螺母厚度、主軸外伸長度與接桿伸出長度（可調(diào)）之和，再減去加工孔深度和切出值。&l

71、t;/p><p>　　（5）工作進(jìn)給長度的確定</p><p>　　工作進(jìn)給長度應(yīng)等于工件加工部位長度與刀具切入長度之和，切入長度應(yīng)根據(jù)工件端面誤差情況在5-10之間選擇，誤差大時(shí)去大值，因此取切入長度為5mm，工件加工長度為25mm，所以工作進(jìn)給長度L=30mm。</p><p>　?。?）快進(jìn)長度的確定</p><p>　　考慮實(shí)際加工情況，

72、在未加工之前，保證工件表面與刀尖之間有足夠的工作空間，也就是快速退回行程須保證所有刀具均退至夾具導(dǎo)套內(nèi)而不影響工件裝卸。這里取快速退回行程為80mm，快退長度等于快速引進(jìn)與工作工進(jìn)之和，因此快進(jìn)長度為80-30=50mm。</p><p>　　3.2.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　聯(lián)系尺寸圖用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加

73、工要求；通用部件的選擇是否合適；并為進(jìn)一步開展多軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。</p><p>　　組合機(jī)床是由一些通用部件和專用部件組成的。為了使所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床既能滿足預(yù)期目的性能要求，又能做到配置上勻稱合理、符合多快好省的精神，必須對所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床各部件之間的關(guān)系進(jìn)行全面的分析研究。這是通過繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖來達(dá)到的。<

74、/p><p>　　1.機(jī)床多軸頭電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算</p><p>　　零件材料：球墨鑄鐵，HB160~210</p><p>　　刀具：標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（4個(gè)φ8、1個(gè)φ13）</p><p><b>　　軸向切削力公式</b></p><p><b>　　總切削力</b></p&

75、gt;<p><b>　　切削轉(zhuǎn)矩（φ8）</b></p><p><b>　　（φ13）</b></p><p><b>　　切削功率(φ8)</b></p><p><b>　　(φ13)</b></p><p><b>　　總

76、切削功率</b></p><p>　　取η=0.85， </p><p><b>　　2.確定滑臺(tái)行程</b></p><p>　　滑臺(tái)的行程除保證足夠的工作行程外，還應(yīng)留有前備量和后備量。前備量的作用是動(dòng)力部件有一定的向前移動(dòng)的余地，以彌補(bǔ)機(jī)床的制造誤差以及刀具磨損后能向前調(diào)整。本系統(tǒng)前備量為25mm。后備量的作用是使動(dòng)力部件

77、有一定的向后移動(dòng)的余地，為方便裝卸刀具，取45mm，所以滑臺(tái)總行程應(yīng)大于工作行程，前備量和后備量之和。</p><p>　　即：行程L＞80+25+45=150mm，取L=250mm。</p><p><b>　　3.動(dòng)力箱的選用</b></p><p>　　動(dòng)力部件用以實(shí)現(xiàn)切削刀具的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是機(jī)床最主要的通用部件。</p>

78、<p>　　組合機(jī)床動(dòng)力部件有多種結(jié)構(gòu)型式和不同的傳動(dòng)方式。該組合機(jī)床的主無能運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）采用機(jī)械傳動(dòng)，由動(dòng)力箱上的電動(dòng)機(jī)通過齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；采用機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)。</p><p>　　據(jù)電機(jī)功率P主為1.176千瓦，可選用封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)（YIP44）</p><p>　　型號：Y100L-6，額定功率1.5 KW</p><p>　　額定轉(zhuǎn)

79、速：940r/min</p><p>　　動(dòng)力箱選用1TD25ⅠA，驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n0=520r/min.</p><p>　　機(jī)械動(dòng)力滑臺(tái)選用NC-1HJ25，其主要技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　臺(tái)面寬度：2500mm，臺(tái)面長度：500mm，行程：250mm，最大進(jìn)給力：8000N</p><p>　　工進(jìn)速度：90mm/min</p&

80、gt;<p>　　快速移動(dòng)速度：10000mm/min</p><p><b>　　4. 確定裝料高度</b></p><p>　　裝料高度指工件安裝基面至機(jī)床底面的垂直距離，在現(xiàn)階段設(shè)計(jì)組合機(jī)床時(shí)，裝料高度可視具體情況在H=580-1060mm之間選取，本系統(tǒng)取裝料高度為900mm。</p><p>　　5. 中間底座輪廓支持&

81、lt;/p><p>　　根據(jù)滑臺(tái)總工作行程L=250mm，中間底座采用1CC251Ⅰ。</p><p>　　6. 確定多軸箱輪廓尺寸</p><p>　　選取標(biāo)準(zhǔn)的通用鉆類主軸箱的厚度，臥式為325mm，寬度和高度通過計(jì)算按標(biāo)準(zhǔn)尺寸選取。計(jì)算公式</p><p><b>　　B=</b></p><p&g

82、t;<b>　　H=</b></p><p>　　根據(jù)上述計(jì)算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定主軸箱輪廓尺寸B×H=400×320。</p><p>　　3.2.4機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p>　　生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映所設(shè)計(jì)機(jī)床的工作循環(huán)過程、動(dòng)作時(shí)間、切削用量、生產(chǎn)率、負(fù)荷率等技術(shù)文件，通過生產(chǎn)率計(jì)算卡，可以分析擬

83、定的方案是否滿足用戶對生產(chǎn)率及負(fù)荷率的要求。計(jì)算如下：</p><p><b>　　切削時(shí)間：</b></p><p>　　式中：——機(jī)加工時(shí)間（min）</p><p>　　L——工進(jìn)行程長度（mm）</p><p>　　——刀具進(jìn)給量（mm/min）</p><p>　　——固定擋鐵停留時(shí)間，

84、一般為在動(dòng)力部件進(jìn)給停止?fàn)顟B(tài)下，刀具旋轉(zhuǎn)5-15所需要的時(shí)間，這里取0.01min。</p><p><b>　　輔助時(shí)間：</b></p><p>　　式中：——輔助時(shí)間（min）</p><p>　　——分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退長度（mm）</p><p>　　——工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)間（min），一般為0.05-0.13m

85、in，取0.10min</p><p>　　——裝卸工件時(shí)間（min），一般為0.5-1.5min，取1.0min</p><p><b>　　機(jī)床生產(chǎn)率：</b></p><p>　　機(jī)床負(fù)荷率按下式計(jì)算：</p><p>　　式中：Q——機(jī)床的理想生產(chǎn)率（件/h）</p><p>　　A——年

86、生產(chǎn)綱領(lǐng)（件）</p><p>　　——年工作時(shí)間（h），單班制工作時(shí)間2000h</p><p>　　編寫機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p>　　4 轉(zhuǎn)向器殼體轉(zhuǎn)臂結(jié)合面安裝孔鉆削加工主軸箱設(shè)計(jì)</p><p>　　多數(shù)的多軸箱都屬于標(biāo)準(zhǔn)多軸箱，多軸箱是組合機(jī)床的重要專用部件。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

87、型設(shè)計(jì)的傳遞各主軸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部件，其動(dòng)力來自通用的動(dòng)力箱，與動(dòng)力箱一起安裝于液壓滑臺(tái)，可完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔等加工工序。多軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動(dòng)軸、齒輪和附加機(jī)構(gòu)組成。</p><p>　　4.1 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖</p><p>　　多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的，如圖所示：</p><p>　　以圖中多軸箱的定位銷孔中心為原點(diǎn)建立

88、直角坐標(biāo)系，在建立的坐標(biāo)系中標(biāo)注輪廓尺寸及動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸和主軸的相對位置尺寸。主軸為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（面對主軸看）。</p><p>　　主軸的工序內(nèi)容，切削用量及主軸尺寸及動(dòng)力部件的型號和性能參數(shù)如下表所示：</p><p>　　注： 1. 被加工零件：轉(zhuǎn)向器殼體；材料：球墨鑄鐵；硬度：HB160~210</p><p>　　2. 動(dòng)力部件型號：1TD25A動(dòng)力箱，電動(dòng)機(jī)

89、型號Y100L-6，功率P=1.5KW,轉(zhuǎn)速n=940r/min，動(dòng)力箱輸出軸轉(zhuǎn)速520r/min。</p><p>　　4.2 確定主軸結(jié)構(gòu)形式及齒輪模數(shù)選擇</p><p>　　一般情況下，根據(jù)工件加工工藝、刀具和主軸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)、刀具的進(jìn)給抗力及切削轉(zhuǎn)矩來確定主軸的結(jié)構(gòu)形式。鉆削加工主軸，需承受較大的單向軸向力，故最好選用深溝球軸承和推力球軸承組合的支承結(jié)構(gòu)，且推力球軸承配置在主軸前端

90、。如主軸前進(jìn)和后退兩個(gè)方向都要進(jìn)行切削時(shí)，可選用前后支承都是圓錐滾子軸承的主軸結(jié)構(gòu)，以便承受兩個(gè)方向的軸向力。本組合機(jī)床主要用于鉆孔，因此采用滾珠軸承主軸。</p><p>　　齒輪模數(shù)一般采用類比法確定，也可以用下式估算：</p><p>　　式中：m——估算齒輪模數(shù)（mm）</p><p>　　P——齒輪所傳遞的功率（KW）</p><p&g

91、t;　　z——一對嚙合齒輪中的小齒輪齒數(shù)</p><p>　　n——小齒輪的轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　所以取驅(qū)動(dòng)軸齒輪模數(shù)為m=3，其它齒輪模數(shù)為m=2。</p><p>　　4.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.3.1 傳動(dòng)比分配</p><p>　　主軸箱內(nèi)的傳動(dòng)比最佳為11.5,在主軸箱后蓋

92、內(nèi)的齒輪傳動(dòng)比,根據(jù)需要,其傳動(dòng)比可以取大些,但一般不超過33.5；齒輪模數(shù)，一般取2,2.5,3或3.5，齒數(shù)一般在1770，齒寬b取32mm或24mm；在傳動(dòng)系統(tǒng)中，為了使主軸上的齒輪不過大，最后一級經(jīng)常采用升速傳動(dòng)。</p><p>　　4.3.2 驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)值計(jì)算</p><p>　　根據(jù)原始依據(jù)圖，算出驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)尺寸，如下表所示：</p><p&g

93、t;　　4.3.3 齒數(shù)確定</p><p><b>　　1.傳動(dòng)方案</b></p><p>　　注：軸0是驅(qū)動(dòng)軸，軸1、2、3、4、5、6是主軸，</p><p>　　軸、、、是傳動(dòng)軸，軸7是油泵軸</p><p><b>　　2.齒數(shù)計(jì)算，</b></p><p>　　

94、驅(qū)動(dòng)軸→傳動(dòng)軸: m=3,A=58.5mm,取=21，u=，則=18</p><p>　　傳動(dòng)軸→主軸2：m=2，A=40.3mm，u=1，則=20，=20</p><p>　　傳動(dòng)軸→主軸4：m=2，A=40.3mm，u=1，則=20，=20</p><p>　　傳動(dòng)軸→主軸7：m=2，A=48mm，u=，則=25，=23</p><p>

95、　　驅(qū)動(dòng)軸→傳動(dòng)軸: m=3，A=58.5，取=21，u=，則=18</p><p>　　傳動(dòng)軸→主軸5：m=2，A=40.3mm，u=1，則=20，=20</p><p>　　傳動(dòng)軸→傳動(dòng)軸：m=2，A=53.5mm，u=，則=21，=32</p><p>　　傳動(dòng)軸→傳動(dòng)軸：m=2，A=64mm，u=1，則=32，=32</p><p>

96、　　傳動(dòng)軸→主軸1：m=2，A=51.7mm，u=，則=31，=21</p><p>　　傳動(dòng)軸→主軸3：m=2，A=51.7mm，u=，則=31，=21</p><p>　　傳動(dòng)軸→主軸6：m=2，A=70.6mm，u=1，則=35，=35</p><p>　　3.實(shí)際轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速相對損失率計(jì)算</p><p>　　主軸1、3的實(shí)際轉(zhuǎn)速<

97、;/p><p><b>　　轉(zhuǎn)速相對損失率</b></p><p>　　主軸2、4的實(shí)際轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速相對損失率</b></p><p><b>　　主軸5的實(shí)際轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速相對損失率<

98、;/b></p><p><b>　　主軸6的實(shí)際轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速相對損失率</b></p><p>　　各主軸轉(zhuǎn)速相對損失率都在允許的值以內(nèi)，故符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　4.3.4 主軸箱坐標(biāo)驗(yàn)算</p><p>　　主軸及傳動(dòng)

99、軸的坐標(biāo)驗(yàn)算是按齒輪布置圖的齒輪嚙合關(guān)系驗(yàn)算中心距。按表一列出坐標(biāo)驗(yàn)算表，表中A實(shí)是按坐標(biāo)算出的中心距，A是按傳動(dòng)齒輪節(jié)徑算出的中心距，ΔA是兩者之差值。</p><p>　　驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)為：中心距允許差δ≤0.001~0.009mm,當(dāng)∣ΔA∣不滿足中心距允差范圍時(shí)，該嚙合齒輪應(yīng)做成變位齒輪。</p><p><b>　　坐標(biāo)驗(yàn)算</b></p><

100、p>　　由此可知，以上傳動(dòng)兩軸相嚙合的齒輪須做成變位齒輪。</p><p>　　4.3.5主軸箱的潤滑，手柄軸的設(shè)置</p><p><b>　　1.潤滑</b></p><p>　　大型標(biāo)準(zhǔn)主軸箱采用葉片潤滑油泵進(jìn)行潤滑，油泵打出的油經(jīng)分油器分向各潤滑部分；軸承采用油潤滑；齒輪用油潤滑，由分油器分出的油管潤滑。</p>&

101、lt;p><b>　　2.手柄軸的設(shè)置</b></p><p>　　組合機(jī)床主軸箱上一般都有較多的刀具，為了便于更換和調(diào)整刀具，或是裝配和維修時(shí)檢查主軸精度，一般每個(gè)主軸箱上都要設(shè)置一個(gè)手柄軸，以便于手動(dòng)回轉(zhuǎn)主軸。選擇傳動(dòng)軸兼做手柄軸。</p><p><b>　　3.油泵軸的確定</b></p><p>　　葉片泵

102、用來潤滑時(shí)，轉(zhuǎn)速應(yīng)在400~800轉(zhuǎn)/分范圍之內(nèi)，選用傳動(dòng)軸經(jīng)傳動(dòng)比u=1.087傳給油泵軸，滿足要求。</p><p><b>　　5 結(jié)束語</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們在校學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識(shí)，獨(dú)立解決專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力。樹立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。</p>&l

103、t;p>　　本學(xué)期是我在學(xué)校求學(xué)的最后一個(gè)學(xué)期，也是完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間，在這最后一個(gè)學(xué)期里面，我學(xué)到了很多知識(shí)，其中有很多是很好實(shí)用價(jià)值的，這在我以后的工作中將會(huì)有很大的幫助。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)做的一次總測驗(yàn)，是鍛煉也是檢驗(yàn)自己四年來所學(xué)知識(shí)和掌握、運(yùn)用知識(shí)的能力，是我們高等院校學(xué)生的最后的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，也是學(xué)到最多實(shí)際知識(shí)的時(shí)候。通過這次設(shè)計(jì)，我學(xué)到了許多原來未能學(xué)到的東西，對過去沒有掌握的知識(shí)得到了更進(jìn)一步鞏固。獨(dú)

104、立思考，綜合運(yùn)用所掌握理論知識(shí)的能力得到很大的提高，學(xué)會(huì)了從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，針對實(shí)際課題解決實(shí)際問題，掌握了綜合使用各種設(shè)計(jì)手冊、圖冊、資料的方法， 也是為我們即將參加工作所做的必要準(zhǔn)備，打下基礎(chǔ)，更是我們四年機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)的一次大綜合。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)也暴露了我們不少的缺點(diǎn)和問題：對于所學(xué)知識(shí)還沒有做到仔細(xì)、認(rèn)真消化，許多方面還是只有一個(gè)大概的認(rèn)識(shí)，沒有深入探討，對實(shí)際事物沒有深刻得了解，

105、沒有做到理論聯(lián)系實(shí)際，沒有達(dá)到對所學(xué)的知識(shí)熟練運(yùn)用的水平。這也從一個(gè)側(cè)面反映出我們設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，思維不夠開拓，不夠靈活。從而我得出一個(gè)結(jié)論：無論是現(xiàn)在還是以后走上工作崗位，還是再深造，都應(yīng)該虛心向老師和前輩們學(xué)習(xí)，從而不斷完善自我，提高自我水平。</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)畢竟是我們做的第一次比較完整，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因而難免存在許多缺點(diǎn)和不足之處，還有待于改進(jìn)。希望各位老師多提寶貴意見。</p>

106、<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 何慶. 機(jī)械制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)與范例[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　[2] 詹友剛. AutoCAD2007快速學(xué)習(xí)教程[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[3] 謝家瀛. 組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊[M]. 北

107、京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　[4] 李慶余，孟廣耀. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.</p><p>　　[5] 王先逵. 機(jī)械加工工藝手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.</p><p>　　[6] 黃如林. 切削加工簡明實(shí)用手冊[M]. 北京：化學(xué)工藝出版社，2004.</p><

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110、can Control Conference San Diego, California, 1995, 6:4476-4481.</p><p>　　[12] M. Rahman, J. Heikkala, K. Lappalainen, Modelling, measurement and error conpensation of multi-axis machine tools. Part Ⅰ: theor

111、y, International Journal of Machine Tools and Manufacture 40 (10) (2000) 1535-1546.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　畢業(yè)論文即將完成，我的學(xué)生生涯也要告一段落了。借此機(jī)會(huì)，我要向所有幫助過我的老師、同學(xué)表示衷心的感謝！我要特別感謝我的指導(dǎo)老師XX老師的熱情

112、關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。在我撰寫論文的過程中，XX老師傾注了大量的心血和汗水。從開題報(bào)告的修改、論文的架構(gòu)擬定到最終定稿，他給予了殷切的指導(dǎo)，提出了許多寶貴的意見。無論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了沈老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，特別是他廣博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍、平易近人的工作作風(fēng)令我景仰和敬慕，并將使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。</p><