485柴油機(jī)缸體螺栓底孔加工組合機(jī)床設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　中文摘要</b></p><p>　　組合機(jī)床的研制和推廣，是加速機(jī)械工業(yè)技術(shù)革命的有效途徑之一，是機(jī)械工業(yè)，特別是汽車(chē)、拖拉機(jī)、電機(jī)、儀表等生產(chǎn)部門(mén)進(jìn)行機(jī)床革新，推動(dòng)生產(chǎn)發(fā)展的重要設(shè)備。而多軸箱是組合機(jī)床的重要部件之一。鉆Φ12孔的組合機(jī)床多軸箱是根據(jù)485柴油機(jī)缸體具體零件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)此機(jī)床可以大大提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。在此設(shè)計(jì)中大量使用了機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)

2、，并且參考了許多資料。</p><p>　　關(guān)鍵詞：多軸箱；485柴油機(jī)缸體；主軸；傳動(dòng)軸；齒輪</p><p><b>　　Abstract</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要-------------------------------------

3、----------------------1</p><p>　　第一章 零件工藝的分析及加工工藝</p><p>　　1.1 工藝路線(xiàn)卡片-------------------------------------------5</p><p>　　1.2 組合機(jī)床工藝分析---------------------------------------6</p

4、><p>　　1.3 影響工藝方案的主要因素---------------------------------</p><p>　　1.4 工序間余量的確定---------------------------------------</p><p>　　1.5 刀具結(jié)構(gòu)的選擇-----------------------------------------</p

5、><p>　　第二章 鉆Φ12孔專(zhuān)用組合機(jī)床的整體配置形式及各主要部件的選擇</p><p>　　2.1 原理部分-----------------------------------------------</p><p>　　2.2 計(jì)算部分-----------------------------------------------</p><

6、p>　　2.2.1 主軸、齒輪的確定和動(dòng)力計(jì)算-----------------------</p><p>　　2.2.2 多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)-----------------------------------</p><p>　　2.2.3 多軸箱坐標(biāo)計(jì)算、繪制坐標(biāo)檢查圖-------------------</p><p>　　第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及校核

7、</p><p>　　3.1 齒輪的計(jì)算---------------------------------------------</p><p>　　3.1.1 組合機(jī)床切削用量選擇的特點(diǎn)、方法及注意問(wèn)題-------</p><p>　　3.1.2 確定切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率及刀具耐用度-------</p><p>　　3.1.3

8、選擇切削用量、刀具-------------------------------</p><p>　　3.1.4 選擇動(dòng)力部件-------------------------------------</p><p>　　3.2 齒輪的校核---------------------------------------------</p><p>　　第四章 鉆Φ12

9、孔專(zhuān)用組合機(jī)床的主要組成零件及其選擇依據(jù)</p><p>　　4.1 多軸箱總圖設(shè)計(jì)-----------------------------------------</p><p>　　4.2 加工示意圖設(shè)計(jì)-----------------------------------------</p><p>　　4.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖設(shè)計(jì)--------------

10、-----------------------</p><p>　　致謝-------------------------------------------------------</p><p>　　參考文獻(xiàn)---------------------------------------------------</p><p>　　附錄--------------

11、-----------------------------------------</p><p>　　第一章 零件工藝的分析及加工工藝</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)的題目是“485柴油機(jī)缸體螺栓底孔加工組合機(jī)床設(shè)計(jì)(多軸箱)”，需要設(shè)計(jì)的多軸箱是用來(lái)生產(chǎn)汽缸體的。</p><p>　　1.1 工藝路線(xiàn)卡片</p><p>　　通過(guò)查閱有

12、關(guān)資料和參考其他工件的工藝分析過(guò)程，制定了該支撐座的機(jī)械加工的工藝過(guò)程。具體工藝過(guò)程如下：</p><p>　　表1.1 工藝卡片</p><p>　　1.2 組合機(jī)床工藝分析</p><p>　　通過(guò)對(duì)加工工件的分析和研究， 在參閱了有關(guān)的組合機(jī)床資料后，可以初步擬訂組合機(jī)床工藝方案的一般步驟如下：</p><p>　?。?）分析、研究

13、加工要求和現(xiàn)場(chǎng)工藝</p><p>　　在制定組合機(jī)床工藝方案時(shí)，首先要分析、研究被加工零件的用途及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，加工部位及其精度、表面粗糙度、技術(shù)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)。色深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析零件（或同類(lèi)零件）的加工工藝方法，定位和夾緊方式，所采用的設(shè)備，刀具及切削用量，生產(chǎn)率情況及工作條件等方面的先行工藝資料，以便制定出切合實(shí)際的合理工藝方案。</p><p>　　（2）定位基準(zhǔn)和夾壓部位的選擇&l

14、t;/p><p>　　組合機(jī)床一般為工序集中的多刀加工，不但切削負(fù)荷大，而且工件受力方向變化。因此，正確選擇定位基準(zhǔn)和壓夾部位是保證加工精度的重要條件。對(duì)于毛坯基準(zhǔn)選擇要考慮加工余量的均勻性；對(duì)于光面定位基準(zhǔn)的選擇要考慮基面與加工部位間位置尺寸關(guān)系，使它利于保證加工精度。定位夾壓部位的選擇應(yīng)在有足夠夾緊力下工件生產(chǎn)的變形最小，并且?jiàn)A具易于設(shè)置導(dǎo)向和通過(guò)刀具的部位。</p><p>　　組合機(jī)床

15、常用工藝方法及所能獲得的加工精度、表面粗糙度和形位精度推薦數(shù)據(jù)參見(jiàn)《組合機(jī)床簡(jiǎn)明手冊(cè)》。</p><p>　　1.3 影響工藝方案的主要因素</p><p>　?。?）加工的工序內(nèi)容和加工精度 </p><p>　　這是制定機(jī)床工藝方案的主要依據(jù)。面加工和孔加工、不同尺寸的平面和孔徑不同的加工精度要求，直接影響著工藝方法的選擇（鏜、鉆、鉸等）和加工步數(shù)及工藝路線(xiàn)的確

16、定。</p><p>　　（2）被加工零件的特點(diǎn)</p><p>　　如工件的材料及硬度、加工部位的結(jié)構(gòu)形狀、工件剛性、定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn)等，對(duì)組合機(jī)床工藝方案的擬定都有著重要影響。</p><p>　　①工件材料及硬度 工件材料及硬度不同時(shí)，加工方法和效果也有所不同。例如加工較軟的金屬件或有色金屬件時(shí)，比加工鑄鐵件或鋼件采用的切削用量高，加工小孔時(shí)工步比較少，加工

17、精度較好。</p><p>　?、诩庸げ课坏慕Y(jié)構(gòu)形狀 當(dāng)工件內(nèi)壁孔徑大于外壁孔徑時(shí)，只能采用單刀鏜削，加工時(shí)工件（或鏜刀）要讓刀，使鏜刀定向送進(jìn)工件以后方能加工。</p><p>　　③工件的剛性 當(dāng)工件剛性不足時(shí)，工序不能太集中。必要時(shí)，某些工序需錯(cuò)開(kāi)加工以免工件變形和振動(dòng)影響加工精度。當(dāng)工件薄壁件時(shí)，要采用多點(diǎn)夾壓或塑性?shī)A具及其他工藝措施防止夾壓變形和加工時(shí)共振。</p>

18、;<p>　?、芰慵纳a(chǎn)批量 零件的生產(chǎn)批量大時(shí)，工序安排一般趨向分散，而且粗加工、半精及精加工也宜分開(kāi)。中小批量生產(chǎn)時(shí)，工序安排應(yīng)盡量集中，減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，提高機(jī)床利用率。以上需要根據(jù)節(jié)拍要求對(duì)限制性工序選擇工藝方法及切削用量，作必要計(jì)算分析。</p><p>　　⑤使用廠房車(chē)間制造能力 如工具制造能力。若使用廠沒(méi)有制造、刃磨復(fù)雜的復(fù)合刀具或特殊刀具能力，制定工藝方案時(shí)應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)單或標(biāo)準(zhǔn)刀具

19、。</p><p>　　1.4 工序間余量的確定</p><p>　　通過(guò)對(duì)機(jī)械加工工序間余量有關(guān)資料的查閱和對(duì)工件的工藝的分析可以確定零件的毛坯尺寸和形狀。示意圖如下：</p><p><b>　　圖1.1</b></p><p>　　為可靠的保證加工質(zhì)量，必須合理的確定工序間的余量。組合機(jī)床孔加工的常用工序間余量參見(jiàn)

20、下表，其他工藝方法的工序間余量可參考相關(guān)工藝設(shè)計(jì)資料。</p><p>　　確定工序間余量應(yīng)注意以下問(wèn)題：</p><p>　?。?）粗鏜時(shí)應(yīng)考慮到工件的冷硬層、鑄造里皮和孔偏心，孔徑余量一般應(yīng)大于或等于6—7mm。</p><p>　?。?）工件經(jīng)重新安裝或用多工位機(jī)床加工，定位誤差較大時(shí)，余量應(yīng)適當(dāng)加大。當(dāng)工件在一次安裝下半精加工和精加工時(shí)，精加工余量可小些。精

21、鏜H6—H7孔時(shí)，直徑上余量一般不超過(guò)0.4—0.5mm。</p><p>　　表1.2 各工序加工余量</p><p>　　（3）在確定鏜孔余量時(shí)，應(yīng)注意余量對(duì)鏜桿直徑的影響。尤其是需要讓刀時(shí)，加工余量和讓刀量決定了鏜桿直徑需要的削偏的程度。</p><p>　　1.5 刀具結(jié)構(gòu)的選擇</p><p>　　正確的選擇刀具結(jié)構(gòu)，對(duì)保證組合機(jī)床

22、正常工作極為重要。根據(jù)工藝要求和加工精度不同，常用刀具有一般刀具（標(biāo)準(zhǔn)）、復(fù)合刀具及特種刀具等。選擇刀具結(jié)構(gòu)應(yīng)注意以下問(wèn)題：</p><p>　?。?）只要條件許可，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)刀具和一般簡(jiǎn)單刀具。</p><p>　　（2）為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)兩個(gè)或兩個(gè)以上表面的復(fù)合刀具。但應(yīng)盡量采用組裝式結(jié)構(gòu)，如裝幾把鏜刀的鏜桿，幾把擴(kuò)孔鉆或鉸刀的鏜桿，同時(shí)加工孔及

23、端面的鏜刀頭等。整體式復(fù)合刀具制造刃磨較困難，刀體不能重復(fù)使用，成本高，只有為了節(jié)省工位或機(jī)床臺(tái)數(shù)和為保證加工精度所必須時(shí)才能采用。</p><p>　　選擇和設(shè)計(jì)復(fù)合刀具，應(yīng)注意刀具加工形成和導(dǎo)向位置的變化；刀具制造、刃磨和排屑是否方便；還應(yīng)使復(fù)合刀具各切削部分的耐用度大致相同。</p><p>　　（3）采用鏜刀和鉸刀的原則：由于大直徑鉸刀不易制成，一般鉸刀使用直徑在100mm以?xún)?nèi)（常

24、在40mm以?xún)?nèi)）。下列情況選用鉸刀較為有利：孔面不連續(xù)，鏜削時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，影響孔的圓度；在機(jī)床上對(duì)刀不夠方便；加工孔徑小于40mm且要求較高的同心孔系；加工節(jié)拍短，要求不常調(diào)刀且尺寸精度較穩(wěn)定。除上述情況外，應(yīng)優(yōu)先選用鏜削工藝。因?yàn)殓M刀制造、刃磨簡(jiǎn)便，特別對(duì)不通孔、高精度孔、孔中心線(xiàn)直線(xiàn)度和位置度要求嚴(yán)格的孔，采用精密鏜削工藝是必要的。</p><p>　　組合機(jī)床大多采用裝在鏜桿上的硬質(zhì)合金鏜刀頭進(jìn)行鏜孔。鏜桿

25、直徑和鏜刀截面尺寸一般可根據(jù)鏜孔直徑按表選取鏜孔、鏜桿直徑和鏜刀截面。</p><p><b>　　表1.3</b></p><p>　?。?）選擇刀具必須考慮工件材料特點(diǎn)。如加工硬度較高的鑄鐵，為提高刀具使用壽命，宜采用多刃鉸刀或多刃鏜頭；加工鋼件時(shí)，為避免切屑纏繞鏜桿，也適宜用多刃鉸刀或多刃鏜頭。當(dāng)能解決切屑纏繞問(wèn)題時(shí)，可采用單刀鏜削，以利于提高加工精度和表面粗糙

26、度。</p><p>　　第二章 鉆Φ12孔專(zhuān)用組合機(jī)床的整體配置形式</p><p><b>　　及各主要部件的選擇</b></p><p><b>　　2.1 原理部分</b></p><p>　?。?）經(jīng)過(guò)上面對(duì)零件的工藝分析和對(duì)加工余量、刀具進(jìn)刀量的分析，可以初步擬定組合機(jī)床的整體配置形式：

27、.</p><p>　　表2.1 液壓滑臺(tái)配套表</p><p>　　表2.2 液壓滑臺(tái)主要技術(shù)性能</p><p>　?。?）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。其主要內(nèi)容及注意事項(xiàng)如下：</p><p>　?、俑鶕?jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標(biāo)注輪

28、廓尺寸與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的位置尺寸。</p><p>　?、诟鶕?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(dòng)軸的相對(duì)位置尺寸。在繪制主軸位置時(shí)，要特別注意：主軸和被加工零件在機(jī)床上是面對(duì)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上的水平方向尺寸正好相反；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)多軸箱與加工零件的相對(duì)位置找出統(tǒng)一基準(zhǔn)，并標(biāo)出其相對(duì)位置關(guān)系尺

29、寸。然后根據(jù)零件工序圖各孔位置尺寸，計(jì)算多軸箱上各主軸坐標(biāo)。</p><p>　?、鄹鶕?jù)加工示意圖標(biāo)注各主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。主軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)向（面對(duì)主軸）可不標(biāo)，只注順時(shí)針轉(zhuǎn)向。</p><p>　?、芰斜順?biāo)明各主軸的工序內(nèi)容、切削用量及主軸外伸尺寸等。</p><p>　?、輼?biāo)明動(dòng)力部件型號(hào)及其性能參數(shù)。</p><p><b>　　表2

30、.3</b></p><p><b>　　2.2 計(jì)算部分</b></p><p>　　2.2.1 主軸、齒輪的確定和動(dòng)力計(jì)算</p><p>　?。?）主軸形式和直徑、齒輪模數(shù)的確定</p><p>　　主軸形式和直徑，主要取決于工藝方法、刀具主軸連接結(jié)構(gòu)、刀具的進(jìn)給抗力切削轉(zhuǎn)矩。如鉆孔時(shí)常采用滾珠軸承主軸

31、。</p><p>　　主軸直徑按加工示意圖所示主軸類(lèi)型及外伸尺寸可初步確定。傳動(dòng)軸的直徑也可參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完畢后再驗(yàn)算某些關(guān)鍵軸徑。</p><p>　　齒輪模數(shù)m（單位：mm）一般用類(lèi)比法確定，也可按公式估算，即：</p><p>　　式中 P—齒輪所傳遞的功率，單位為kW；</p><p>　　z—一對(duì)嚙

32、合齒輪中的小齒輪齒數(shù)；</p><p>　　n—小齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。</p><p>　　多軸箱中的齒輪模數(shù)常用2、2.5、3、3.5、4幾種。</p><p>　?。?）多軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算</p><p>　　多軸箱的動(dòng)力計(jì)算包括多軸箱所需要的功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。傳動(dòng)系統(tǒng)確定之后多軸箱所需功率 按下列公式計(jì)算：</p>

33、;<p>　　2.2.2 多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)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(dòng)鏈，把驅(qū)動(dòng)軸與各主軸連接起來(lái)，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。</p><p>　?。?）多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求</p><p>　　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(dòng)軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最

34、少。當(dāng)中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用變位齒輪或略微改變傳動(dòng)比的方法解決。</p><p>　?、诒M量不用主軸帶動(dòng)主軸的方案，以免增加主軸的負(fù)荷，影響加工質(zhì)量。也可用一根強(qiáng)度較高的主軸帶動(dòng)1~2根主軸的傳動(dòng)方案。</p><p>　?、蹫槭菇Y(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪的傳動(dòng)比一般要大于0.5（最佳傳動(dòng)比為1~1/1.5），后蓋內(nèi)齒輪傳動(dòng)比允許取至1/3~1/3.5；盡量避免用升速傳動(dòng)。</p&g

35、t;<p>　　當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，允許先升速后再降一些，是傳動(dòng)鏈前面的軸，齒輪轉(zhuǎn)矩較小，結(jié)構(gòu)緊湊，但空轉(zhuǎn)功率損失隨之增加，故經(jīng)常采用升速傳動(dòng)。</p><p>　?、苡糜诖旨庸ぶ鬏S的齒輪，應(yīng)盡量可能設(shè)置在第一排，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形；</p><p>　　⑤精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在第三排，以減少軸端的彎曲變形。</p><p>　?、薅噍S箱內(nèi)具有

36、粗精加工主軸時(shí)，最好從動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸齒輪傳動(dòng)開(kāi)始，就分兩條傳動(dòng)路線(xiàn)，以免影響加工精度。</p><p>　?、唑?qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)主軸數(shù)不能超過(guò)兩根，以免給裝配帶來(lái)困難。</p><p>　?。?）擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法</p><p>　　擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法是：先把全部只周中心盡可能的分布在幾個(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

37、圓分布的一些主軸，也宜設(shè)置中間傳動(dòng)軸（如一根傳動(dòng)軸帶兩跟或三根主軸）；然后根據(jù)已選頂?shù)母髦行膫鲃?dòng)軸再選取同心圓，并用最少的傳動(dòng)軸帶動(dòng)這些中心傳動(dòng)軸；然后通過(guò)合攏傳動(dòng)軸與動(dòng)力箱連接起來(lái)。</p><p>　?、賹⒅鬏S劃分為各種分布類(lèi)型 被加工零件上加工孔位置分布是多種多樣的，但大致可歸納為：同心圓分布、直線(xiàn)分布和任意分布三種類(lèi)型。因此，多周詳上主軸分布響應(yīng)分為三種。</p><p>　　②

38、直線(xiàn)分布 對(duì)這類(lèi)主軸，可分別用一根中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)兩根主軸。</p><p>　　③確定驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向及其在多軸箱上的位置 驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速按動(dòng)力箱型號(hào)選定；當(dāng)采用動(dòng)力滑臺(tái)時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)方向可任意選擇；動(dòng)力箱與多軸箱連接時(shí)，應(yīng)注意驅(qū)動(dòng)軸中心一般設(shè)置于多軸箱體寬度的中心線(xiàn)上，其中心高度則決定于所選動(dòng)力箱的型號(hào)規(guī)格。驅(qū)動(dòng)軸中心位置在機(jī)床聯(lián)系尺寸圖中已經(jīng)確定。</p><p>　?、苡米钌俚膫鲃?dòng)軸

39、及齒輪把驅(qū)動(dòng)軸和各主軸連接起來(lái)在多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖中確定了各個(gè)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(dòng)方案，選定齒輪模數(shù)（估算或類(lèi)比），再通過(guò)“計(jì)算、作圖或多次試湊”相結(jié)合的方法，確定齒輪齒數(shù)和中間傳動(dòng)軸的位置及轉(zhuǎn)速。</p><p>　　2.2.3 多軸箱坐標(biāo)計(jì)算、繪制坐標(biāo)檢查圖</p><p>　　坐標(biāo)計(jì)算就是根據(jù)已知的驅(qū)動(dòng)軸和主軸位置及傳動(dòng)關(guān)系，精確計(jì)算各中間傳動(dòng)

40、軸的坐標(biāo)。其目的是為多軸箱箱體零件補(bǔ)充加工圖提供孔的坐標(biāo)尺寸，并用于繪制坐標(biāo)檢查圖來(lái)檢查齒輪排列、結(jié)構(gòu)布置是否合理。多軸箱坐標(biāo)計(jì)算步驟、要求如下：</p><p>　?。?）選擇加工基準(zhǔn)坐標(biāo)XOY，計(jì)算主軸、驅(qū)動(dòng)軸坐標(biāo)</p><p>　　加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系的選擇 為便于加工多軸箱體，設(shè)計(jì)是必須選擇基準(zhǔn)坐標(biāo)系。通常采用直角坐標(biāo)系XOY。根據(jù)多軸箱的安裝位置及加工條件，常有下述兩種方法：&l

41、t;/p><p>　　①坐標(biāo)原點(diǎn)在定位銷(xiāo)孔上：這種方法適用于多軸箱安裝在動(dòng)力箱上。通常用立式坐標(biāo)鏜床加工箱體孔系比較方便。</p><p>　　②坐標(biāo)系的X軸選在箱體底面，Y軸通過(guò)定位銷(xiāo)孔。這種方法適用于多軸箱以底面為基準(zhǔn)直接安裝在滑臺(tái)上。通常用臥式坐標(biāo)鏜床加工多軸箱體孔系，這樣使工藝與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致，易于保證加工精度。</p><p>　?、塾?jì)算主軸及驅(qū)動(dòng)軸的坐標(biāo) 根

42、據(jù)多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖，按選定的基準(zhǔn)坐標(biāo)系，計(jì)算或標(biāo)出各主軸及驅(qū)動(dòng)軸的坐標(biāo)（計(jì)算精度要求到小數(shù)點(diǎn)后三位）。如果零件上孔距尺寸帶有單向或雙向不等公差，則在標(biāo)注坐標(biāo)時(shí)，應(yīng)把公差考慮進(jìn)去，使孔距的的名義坐標(biāo)尺寸恰好位于公差帶的中央。</p><p>　　圖2.1 圖2.2</p><p>　?。?）計(jì)算傳動(dòng)軸坐標(biāo)</p><p>　　計(jì)算傳動(dòng)軸坐標(biāo)時(shí)

43、，先算出與主軸有直接傳動(dòng)關(guān)系的傳動(dòng)軸坐標(biāo)，然后計(jì)算其他傳動(dòng)軸坐標(biāo)。傳動(dòng)軸的傳動(dòng)形式很多，一般可分為三類(lèi)：與一軸定距，與二軸定距，與三軸定距。其計(jì)算方法如下：</p><p>　　①與一軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算 圖為與一軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算圖。為計(jì)算方便，通常以已知軸的中心作為O’建立小坐標(biāo)系xo’y，設(shè)所求傳動(dòng)軸的坐標(biāo)為B（x,y），嚙合中心距為R。由B點(diǎn)向x軸作輔助垂線(xiàn)交x</p><p&

44、gt;　　圖2.3 圖2.4</p><p>　　軸于A點(diǎn)，組成直角三角形O’AB。如果從傳動(dòng)圖上量得x（即O’A），則</p><p>　　或量出y（即AB），則</p><p>　　然后將求得的x，y換算到大坐標(biāo)中去。</p><p>　?、谂c二軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算 傳動(dòng)軸與二軸定距，

45、即在一傳動(dòng)軸上用兩對(duì)齒輪分別帶動(dòng)兩根已知軸，其坐標(biāo)可根據(jù)已知兩軸坐標(biāo)和兩對(duì)齒輪中心距計(jì)算求得，計(jì)算方法如圖2.5所示，圖中a（）和b（）為兩已知軸坐標(biāo)，為2兩已知軸與傳動(dòng)軸間齒輪中心距，即ac為，bc為c（X，Y）為所需計(jì)算的傳動(dòng)軸坐標(biāo)。為便于計(jì)算，選取小坐標(biāo)中的坐標(biāo)（I，J）為正值，a、b、c按逆時(shí)針順序定出，作輔助線(xiàn)并標(biāo)號(hào)如圖，由此可導(dǎo)出c點(diǎn)坐標(biāo)公式，即：</p><p><b>　　設(shè)</b

46、></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　因?yàn)?lt;/b></p><p><b>　　所以</b></p><p>　　還原到XOY坐標(biāo)系中去，則c點(diǎn)坐標(biāo)為：</p><p>　　圖2.5

47、 圖2.6</p><p>　　傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算可利用計(jì)算機(jī)完成，即先按上述公式畫(huà)出流程圖</p><p><b>　　圖2.7</b></p><p>　　由上述公式及流程圖編制BASIC程序：</p><p>　　10 DEFDBL A-Y</p><p>　　20

48、 INPUT “N$=”;N$</p><p>　　30 INPUT XA,YA,R1</p><p>　　40 INPUT XB,YB,R2</p><p>　　50 A=XB-XA</p><p>　　60 B=YB-YA</p><p>　　70 L=SQR(A^2+B^2)</p&

49、gt;<p>　　80 I=(R1^2+L^2-r2^2)/(2*L)</p><p>　　90 J=SQR(R1^2-I^2)</p><p>　　100 X=XA+(A*I-B*J)/L</p><p>　　110 Y=YA+(B*I+A*J)/L</p><p>　　120 W1=R1-SQR((X-XA)^

50、2+(Y-YA)^2)</p><p>　　130 W2=R2-SQR((X-XB)^2+(Y-YB)^2)</p><p>　　140 LPRINT ”XA=”;XA.”YA=”;YA</p><p>　　150 LPRINT ”XB=”;XB.”YB=”;YB</p><p>　　160 LPRINT ”R1=”;R1.”R2=”

51、;R2</p><p>　　170 LPRINT</p><p>　　180 LPRINT N$,”X=”;X,”Y=”;Y</p><p>　　190 LPRINT”W1=”;W1,”W2=”;W2</p><p><b>　　200 END</b></p><p>　?、叟c三軸等距的傳

52、動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算 在一根傳動(dòng)軸上用三對(duì)相同中心距的齒輪副分別帶動(dòng)三根已知軸，該傳動(dòng)軸就是圖10所示的軸D（即ΔABC外接圓圓心）。其坐標(biāo)可根據(jù)三已知軸ABC的坐標(biāo)及中心距R求出。為簡(jiǎn)化計(jì)算取消坐標(biāo)系XAY，小坐標(biāo)系原點(diǎn)選取應(yīng)使所計(jì)算的軸D坐標(biāo)為正值，軸D坐標(biāo)算式為：</p><p>　　還原到XOY坐標(biāo)中，則</p><p>　　圖2.8

53、 圖2.9</p><p>　　根據(jù)上述公式寫(xiě)流程圖，并編制程序：</p><p>　　10 DEFDBL A-Y</p><p>　　20 INPUT “N$=”;N$</p><p>　　30 INPUT “XA,YA=”;XA,YA</p><p>　　40 INPUT “XB,YB=”XB,YB&

54、lt;/p><p>　　50 INPUT “XC,YC=”;XC,YC</p><p>　　60 INPUT “R1,R2,R3=”;R1,R2,R3</p><p>　　70 G=(XB-XA)^2+(YB-YA)^2</p><p>　　80 H=(XC-XA)^2+(YC-YA)^2</p><p>　　90

55、 X=XA+((YB-YA)*H-(YC-YA)*G/(2*((XC-XA)*(YB-YA)- (XB-XA)*(YC-YA)))</p><p>　　100 Y=YA+((XC-XA)*G-(XB-XA)*H/(2*((XC-XA)*(YB-YA)- (XB-XA)*(YC-YA)))</p><p>　　110 W1=R1-SQR((X-XA)^2+(Y-YA)^2)</p&

56、gt;<p>　　120 W2=R2-SQR((X-XB)^2+(Y-YB)^2)</p><p>　　130 W3=R3-SQR((X-XC)^2+(Y-YC)^2)</p><p>　　140 LPRINT ”XA=”;XA,”YA=”;YA</p><p>　　150 LPRINT ”XB=”;XB,”YB=”;YB</p>

57、<p>　　160 LPRINT ”XC=”;XC,”YC=”;YC </p><p>　　170 LPRINT ”R1=”;R1,”R2=”;R2, ”R3=”;R3</p><p>　　180 LPRINT </p><p>　　190 N$,”X=”;X,”Y=”;Y </p><p>　　200 LPRINT”W

58、1=”;W1,”W2=”;W2,”W3=”;W3</p><p><b>　　210 END</b></p><p><b>　　驗(yàn)算中心距誤差</b></p><p>　　多軸箱體是按計(jì)算的坐標(biāo)加工的，而裝配要求兩軸間齒輪能正常嚙合。因此，必須驗(yàn)算根據(jù)坐標(biāo)計(jì)算確定的實(shí)際中心距A，是否符合兩軸間齒輪嚙合要求的標(biāo)準(zhǔn)中心距R

59、，R與A的差值δ（注意上述兩計(jì)算程序中用W表示）為：δ=R-A</p><p>　　驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)：中心距允差[δ]≤（0.001-0.009）mm</p><p>　　三種傳動(dòng)軸的演算公式如下：</p><p>　?、賯鲃?dòng)軸與一軸定距驗(yàn)算公式</p><p>　?、趥鲃?dòng)軸與二軸定距驗(yàn)算公式</p><p>　?、蹅鲃?dòng)軸與三

60、軸等距驗(yàn)算公式</p><p>　　驗(yàn)算公式中各坐標(biāo)值是帶正負(fù)號(hào)代入算式運(yùn)算的，當(dāng)驗(yàn)算不合格，即δ＞0.009時(shí)，在檢查運(yùn)算確無(wú)錯(cuò)誤后，方可按坐標(biāo)計(jì)算的A值，采用變位齒輪湊中心距來(lái)滿(mǎn)足齒輪正常嚙合的要求。如圖2.10設(shè)置坐標(biāo)系：</p><p><b>　　圖2.10</b></p><p><b>　　定主軸1為原點(diǎn)，</b&

61、gt;</p><p>　　經(jīng)過(guò)驗(yàn)算后的驅(qū)動(dòng)軸，傳動(dòng)軸和各主軸坐標(biāo)如下：</p><p><b>　　表2.4</b></p><p>　　第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及校核</p><p><b>　　3.1 齒輪的計(jì)算</b></p><p>　　3.1.1 組合機(jī)床切削用量選

62、擇的特點(diǎn)、方法及注意問(wèn)題</p><p>　?。?）組合機(jī)床切削用量選擇的特點(diǎn)</p><p>　?、俳M合機(jī)床采用多刀多刃同時(shí)切削，為盡量減少換刀時(shí)間和刀具的損耗，保證機(jī)床的生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效果，選用的切削用量應(yīng)比通用機(jī)床單刀加工時(shí)低30%左右。</p><p>　?、诮M合機(jī)床通常用動(dòng)力滑臺(tái)來(lái)帶動(dòng)刀具進(jìn)給。因此，同一滑臺(tái)帶動(dòng)的多軸箱上的所有刀具（除絲錐外）的每分鐘進(jìn)給量

63、相同，即等于滑臺(tái)的工進(jìn)速度。</p><p>　?。?）組合機(jī)床切削用量選擇方法及應(yīng)注意的問(wèn)題</p><p>　　目前常用的查表法，參照生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)同類(lèi)工藝，必要時(shí)經(jīng)工藝實(shí)驗(yàn)確定切削用量。確定切削用量時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：</p><p>　?、賾?yīng)盡量做到合理使用所有刀具，充分發(fā)揮其使用性能。由于多軸箱上同時(shí)工作的刀具種類(lèi)不同且直徑大小不等，其切削用量也各有特點(diǎn)。如鉆孔要

64、求高的切削速度和較小的進(jìn)給量；鉸孔則與之相反。同一多軸箱上刀具每分鐘進(jìn)給量必須相等并等于滑臺(tái)的工進(jìn)速度（mm/min），所以要求同一多軸箱上各刀具均有較合理的切削用量是困難的。因此，一般先按各刀具選擇較合理的轉(zhuǎn)速和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，再根據(jù)其中工作時(shí)間最長(zhǎng)、負(fù)荷最重、刃磨較困難的所謂“限制性刀具”來(lái)確定并調(diào)整每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，通常用“試湊法”來(lái)滿(mǎn)足進(jìn)給量相同的要求。</p><p>　　必要時(shí)可對(duì)少數(shù)難以協(xié)調(diào)的刀具采用附加（增

65、或減速）機(jī)構(gòu)加以解決。當(dāng)同一多軸箱上有銑端面工序，應(yīng)將銑端面安排在滑臺(tái)工進(jìn)的最后，以便采用二次工進(jìn)時(shí)選用所所需的進(jìn)給量。</p><p>　?、趶?fù)合刀具切削用量選擇應(yīng)考慮刀具的使用壽命。保證刀具應(yīng)有的使用壽命，進(jìn)給量按復(fù)合刀具最小的直徑選擇。如鉆-鉸復(fù)合刀具，進(jìn)給量按鉆頭選，切削用量按鉸刀選。在分別選擇時(shí)均應(yīng)取允許值的上限，使復(fù)合刀具有較合適的切削用量。對(duì)整體復(fù)合刀具，往往強(qiáng)度較低，故切削用量應(yīng)選的較低些。<

66、;/p><p>　　③多軸鏜孔主軸刀頭均需定向快進(jìn)快退時(shí)（刀頭處于同一角度位置進(jìn)入或退出工件孔），各鏜軸轉(zhuǎn)速應(yīng)相等或成整數(shù)倍。</p><p>　?、苓x擇切削用量時(shí)要注意既要保證生產(chǎn)批量的要求，又要保證刀具一定的耐用度。在生產(chǎn)率要求不高時(shí)，切削用量不必選得很高，以免降低刀具的耐用度。即使是生產(chǎn)率要求很高的組合機(jī)床，也是在保證加工精度和刀具的耐用度的情況下，提高“限制性刀具”的切削用量；對(duì)于“非

67、限制性刀具”，其耐用度只要求不低于某一極限值，可以減少切削功率。組合機(jī)床切削用量選擇通常要求刀具耐用度不低于一個(gè)工作班，最少不低于4小時(shí)。</p><p>　?、荽_定切削用量時(shí)，還需考慮所選動(dòng)力滑臺(tái)的性能。如采用液壓滑臺(tái)時(shí)，選擇每分鐘進(jìn)給量應(yīng)該比滑臺(tái)最小工進(jìn)速度大50%，否則會(huì)受溫度影響和其他原因?qū)е逻M(jìn)給不穩(wěn)定。</p><p>　　3.1.2 確定切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率及刀具耐用度&

68、lt;/p><p>　　根據(jù)選定的切削用量主要指切削速度及進(jìn)給量），確定進(jìn)給力，作為選擇動(dòng)力滑臺(tái)及設(shè)計(jì)夾具的依據(jù)；確定切削轉(zhuǎn)矩，用以確定主軸及其傳動(dòng)件（齒輪、傳動(dòng)軸）的尺寸；確定切削功率，用做選擇主傳動(dòng)電機(jī)（一般指動(dòng)力箱電機(jī)）功率；確定刀具耐用度，用以驗(yàn)證所選用量或刀具是否合理。</p><p>　　3.1.3 選擇切削用量、刀具</p><p>　　表3.1 高速鋼

69、鉆頭加工鑄鐵件的切削用量（v（m/min），f（mm/r））</p><p>　　(1)因?yàn)楸患庸すぜ牧鲜氰T鐵，因而選擇的刀具材料是高速鋼</p><p>　　鉆Φ12孔時(shí)，v=16m/min，f=0.4mm/r</p><p>　　長(zhǎng)徑比L/D=36/12=3，屬于鉆深孔，查表3.2</p><p>　　f換算成轉(zhuǎn)速n，則n=v/f=40

70、000r/min</p><p>　　表3.2 深孔鉆削切削用量遞減表</p><p>　?。?）零件材料為HT250，查得HB=187</p><p>　　鉆Φ12孔，根據(jù)下列公式</p><p>　　得，F(xiàn)=3458.66N，M=12450.8N*mm，P=0.5425kW，T=321min。</p><p>　

71、　3.1.4 選擇動(dòng)力部件</p><p>　?。?）動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱（或各工藝切削頭）和動(dòng)力滑臺(tái)。動(dòng)力箱規(guī)格要與滑臺(tái)匹配，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)多軸箱所需傳遞的切削功率來(lái)選用。在不需要精確計(jì)算多軸箱功率或多軸箱尚未設(shè)計(jì)出來(lái)之前，可用下列簡(jiǎn)化公式進(jìn)行估算：</p><p>　　η—多軸箱的傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)取0.8-0.9，加工有色金屬時(shí)取0.7-0.8，主軸數(shù)多，傳動(dòng)復(fù)雜

72、時(shí)去小值，反之取大值。</p><p>　　選擇最大的功率用來(lái)設(shè)計(jì)動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率：</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用電動(dòng)機(jī) Y160M-4， </p><p>　　其主要參數(shù)：P=11kW ， n=1460r/min</p><p>　　（2）在機(jī)床上為減少功率損耗，軸承的傳動(dòng)效率取0.99；各級(jí)齒輪的傳動(dòng)效率取0.99<

73、;/p><p>　　電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩：T=9550*P/n=71.95 N*mm</p><p>　　各級(jí)軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表：</p><p><b>　　表3.3</b></p><p>　　由初步計(jì)算的結(jié)果確定傳動(dòng)比：</p><p>　　加工孔φ12：1.22</p>

74、<p>　　初步確定各軸間傳動(dòng)比為</p><p>　?。?）擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　?、俣噍S箱的主軸分布類(lèi)型：直線(xiàn)分布</p><p>　　②驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)向及其在多軸箱的位置：驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為730r/min，為了保證主軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)向，選擇電機(jī)也是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；動(dòng)力箱與主軸箱連接時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸位于多軸箱箱體寬度的中心線(xiàn)上，中心高度距離離箱底為250

75、mm。驅(qū)動(dòng)軸中心位置在機(jī)床聯(lián)系尺寸圖中已經(jīng)確定。</p><p>　　③用最少的傳動(dòng)軸及齒輪副把驅(qū)動(dòng)軸和各主軸聯(lián)系起來(lái)：</p><p><b>　　， ， </b></p><p>　?。╥）設(shè)計(jì)中心距為114mm的嚙合齒輪的齒數(shù)：</p><p><b>　　此時(shí)傳動(dòng)比為1.1</b></

76、p><p>　　為電動(dòng)機(jī)齒輪齒數(shù)，初取=36；</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　，由標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù)m=3</p><p>　　則傳動(dòng)比誤差近似為0，</p><p>　　該齒輪組合可以考慮使用</p><p>　?。╥i）設(shè)計(jì)中心距為96.43的嚙合齒

77、輪的齒數(shù)：</p><p>　　該對(duì)嚙合齒輪為傳動(dòng)齒輪，首先驗(yàn)算傳動(dòng)比i=1時(shí)，</p><p><b>　　初取，則，取</b></p><p>　　，由標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù)m=3</p><p><b>　　則傳動(dòng)比誤差為不大</b></p><p>　　該齒輪組合可以考慮使用&l

78、t;/p><p>　　（iii）設(shè)計(jì)中心距為42mm的嚙合齒輪的齒數(shù)：</p><p><b>　　傳動(dòng)比為1.1，</b></p><p>　　該對(duì)齒輪是傳動(dòng)齒輪，初取</p><p>　　，由標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù)m=2</p><p><b>　　，則傳動(dòng)比誤差為0</b></p

79、><p>　　該齒輪組合可以考慮使用</p><p>　?。╥v）驗(yàn)算主軸精度</p><p>　　主軸的中心距滿(mǎn)足加工要求，只需在裝配時(shí)經(jīng)過(guò)必要的研磨和改進(jìn)就能夠達(dá)到所規(guī)定的要求。</p><p><b>　　3.2 齒輪的校核</b></p><p>　　（1）傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪強(qiáng)度的校核：齒輪材料均

80、按標(biāo)準(zhǔn) 45#鋼，熱處理維持不高頻淬火G54硬度HRC50。</p><p>　　①電動(dòng)機(jī)軸齒輪與I級(jí)傳動(dòng)齒輪的強(qiáng)度校核：</p><p>　　同理，校核II級(jí)和III級(jí)傳動(dòng)齒輪強(qiáng)度，無(wú)過(guò)載現(xiàn)象。</p><p>　?。?）傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度的校核：</p><p>　　多軸箱內(nèi)各主軸的強(qiáng)度的校核，主要是根據(jù)各個(gè)主軸所受的轉(zhuǎn)矩來(lái)求其圓柱的直徑

81、，其中要用的中間變量是軸所受到的轉(zhuǎn)矩，其切應(yīng)力有公式：</p><p><b>　　Mpa</b></p><p>　　寫(xiě)成設(shè)計(jì)公式，軸的最小直徑</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　W—軸的抗扭截面系數(shù)，</p><p>　　P—軸的傳遞扭矩，kW

82、</p><p>　　n—軸的轉(zhuǎn)速，r/min</p><p>　　[τ]—許用切應(yīng)力，Mpa</p><p>　　C—與軸相關(guān)的系數(shù)，其參考值見(jiàn)下表：</p><p><b>　　表3.4</b></p><p>　　對(duì)于I級(jí)傳動(dòng)軸的直徑驗(yàn)算：</p><p><b

83、>　　C取104</b></p><p>　　裝配圖中軸取d=30mm時(shí)，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。</p><p>　　對(duì)于II級(jí)傳動(dòng)軸的直徑驗(yàn)算：</p><p><b>　　C取104</b></p><p>　　裝配圖中軸取d=30mm時(shí)，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。</p><p>　　對(duì)于II

84、I級(jí)傳動(dòng)軸的直徑驗(yàn)算：</p><p><b>　　C取104</b></p><p>　　裝配圖中軸取d=30mm時(shí)，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。</p><p>　　經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)及校核，傳動(dòng)系統(tǒng)部分基本上滿(mǎn)足組合機(jī)床的設(shè)計(jì)所要達(dá)到的要求和條件，因而，傳動(dòng)系統(tǒng)部分就使用以上的工作部件。</p><p>　　第四章 鉆Φ12孔專(zhuān)用組合機(jī)床

85、的主要組成零件</p><p><b>　　及其選擇依據(jù)</b></p><p>　　4.1 多軸箱總圖設(shè)計(jì)</p><p>　　通用多軸箱總圖包括繪制主視圖、展開(kāi)圖、繪制裝配表，制定技術(shù)條件等四部分。下表為該多軸箱的主軸和傳動(dòng)軸裝配表。</p><p><b>　?。?）主視圖</b></p

86、><p>　　主要表明多軸箱主軸位置及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，齒輪齒數(shù)、模數(shù)及所在排數(shù)，潤(rùn)滑系統(tǒng)等。因此，繪制主視圖就是在設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖上標(biāo)出各軸編號(hào)，畫(huà)出潤(rùn)滑系統(tǒng)，標(biāo)注主軸、油泵軸、驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速、油泵軸的轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)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(hào)。</p><p><b>　?。?）展開(kāi)圖</b></p><p>　　

87、其特點(diǎn)是軸的結(jié)構(gòu)圖形多，各主軸和傳動(dòng)軸及軸上的零件大多是通用的，且有規(guī)則排列的。一般采用簡(jiǎn)化的展開(kāi)圖并以裝配表相配合，標(biāo)明多軸向各軸組件的裝配機(jī)構(gòu)。繪制的具體要求如下：</p><p>　　1）展開(kāi)圖主要表示各軸及軸上零件的裝配關(guān)系。包括主軸、傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)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(duì)位置。圖中各零件的軸向尺寸和徑向尺寸（齒輪除外）要按比例畫(huà)出，軸向距離和展開(kāi)順

88、序可以不按傳動(dòng)關(guān)系繪制，但必須注明齒輪排數(shù)、軸的編號(hào)及直徑規(guī)格。對(duì)近距離軸往往要求按實(shí)際間距繪制相關(guān)軸的成組合件，以便能直觀的檢查有否碰撞現(xiàn)象。</p><p>　　2）對(duì)結(jié)構(gòu)相同的同類(lèi)型主軸、傳動(dòng)軸可只畫(huà)一根，在軸端注明相同軸的軸號(hào)即可。對(duì)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，可以畫(huà)在一起，即軸心線(xiàn)兩邊各表示一根或一組軸。</p><p>　　3）展開(kāi)圖上應(yīng)完整

89、標(biāo)注多軸箱的三大箱體厚度尺寸及箱壁和內(nèi)腔有關(guān)聯(lián)系的尺寸、主軸外伸長(zhǎng)度等?？倛D上還應(yīng)有局部剖視表明動(dòng)力箱與后蓋及前后蓋與箱體間的定位機(jī)構(gòu)。</p><p>　?。?）主軸和傳動(dòng)軸裝配表</p><p>　　表4.1 主軸和傳動(dòng)軸裝配表</p><p>　　把多軸箱中每根軸（主軸、傳動(dòng)軸、油泵軸）上的齒輪套等基本零件的型號(hào)規(guī)格、尺寸參數(shù)和數(shù)量及標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件等，按軸號(hào)

90、配套，用裝配表表示。這樣圖表對(duì)照清晰易看，節(jié)省時(shí)間，方便裝配。</p><p>　　4.2 加工示意圖設(shè)計(jì)</p><p>　　1、加工示意圖的作用和內(nèi)容</p><p>　　加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上加工過(guò)程，刀具、輔具的布局狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī)床各部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)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

91、設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位。它是刀具、輔具、夾具、多軸箱、液壓電器裝置設(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(chē)的依據(jù)。其內(nèi)容為：</p><p>　?。?）應(yīng)放映機(jī)床的加工方法、加工條件及加工過(guò)程。</p><p>　?。?）根據(jù)加工部位特點(diǎn)及加工要求，決定刀具類(lèi)型、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、尺寸（直徑和長(zhǎng)度），包括鏜削加工時(shí)鏜桿的直徑和長(zhǎng)度。<

92、/p><p>　　（3）決定主軸的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、規(guī)格尺寸及外伸長(zhǎng)度。</p><p>　?。?）選擇標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)專(zhuān)用的接桿、浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向裝置、攻絲靠模裝置、刀桿托架等，并決定他們的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及尺寸。</p><p>　?。?）標(biāo)明主軸、接桿（卡頭）、夾具（導(dǎo)向）與工件之間的聯(lián)系尺寸、配合及精度。</p><p>　?。?）根據(jù)機(jī)床要求的生產(chǎn)率及刀具、

93、材料特點(diǎn)等，合理確定并標(biāo)注各主軸的切削用量。</p><p>　　（7）決定機(jī)床動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程。</p><p>　　2.選擇刀具、工具、導(dǎo)向裝置并標(biāo)注其相關(guān)位置尺寸</p><p>　?。?）刀具選擇 要考慮工價(jià)加工尺寸精度、表面粗糙度、切屑的排除及生產(chǎn)綠要求等因素。一般孔加工刀具（鉆、擴(kuò)、鉸等），其直徑選擇應(yīng)與加工部位尺寸、精度相適應(yīng)，其長(zhǎng)度要求

94、要保證加工終了時(shí)，刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套外端面有一定距離（一般為30—50mm）。</p><p>　?。?）導(dǎo)向選擇 在組合機(jī)床上加工孔，除用剛性主軸的方案外，工件的尺寸、位置精度主要取決于夾具導(dǎo)向。</p><p>　　1）選擇導(dǎo)向類(lèi)型、形式和結(jié)構(gòu) 導(dǎo)向通常分為兩類(lèi)：一類(lèi)是固定式導(dǎo)向，另一類(lèi)是旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向。</p><p>　　通常依據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑d和刀具

95、轉(zhuǎn)速n折算出導(dǎo)向的線(xiàn)速度v（v=πdn/1000m/min），再結(jié)合加工部位的尺寸精度、工藝方法及刀具的具體工作條件來(lái)選擇導(dǎo)向類(lèi)型、形式和結(jié)構(gòu)。</p><p>　　第一類(lèi)導(dǎo)向（固定式導(dǎo)向）的允許線(xiàn)速度v>20m/min。一般用具孔徑Φ25mm以上的孔加工，尤以大直徑鏜孔應(yīng)用較多。</p><p>　　2）確定導(dǎo)向數(shù)量、選擇導(dǎo)向參數(shù) 導(dǎo)向數(shù)量應(yīng)根據(jù)工件形狀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、刀具剛性、加工

96、精度及具體加工情況決定。</p><p>　　通常，鉆、擴(kuò)、鉸單層壁小孔或用懸伸量不大的鏜桿鏜、擴(kuò)、鉸深度不大的大孔時(shí)，選取單個(gè)導(dǎo)向加工。當(dāng)在工件鑄孔上擴(kuò)孔時(shí)，為加強(qiáng)刀具導(dǎo)向剛性，通常采用雙導(dǎo)向加工。導(dǎo)向的主要參數(shù)包括：導(dǎo)套的直徑及公差配合，導(dǎo)套的長(zhǎng)度、導(dǎo)套離工件端面的距離等。</p><p>　　還應(yīng)注意，采用導(dǎo)向引導(dǎo)復(fù)合刀具加工孔時(shí)，一定要檢查開(kāi)始加工時(shí)，刀桿進(jìn)入導(dǎo)向部分的長(zhǎng)度L（L&

97、gt;d，d為導(dǎo)向直徑），以防出現(xiàn)無(wú)導(dǎo)向或?qū)蜷L(zhǎng)度不夠的加工狀況。</p><p>　　3）活動(dòng)鉆模板的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 在某些情況下，鉆模板作為刀具的導(dǎo)向裝置卻往往不能設(shè)置在機(jī)床夾具上，而是將它與多軸箱相連接并隨之運(yùn)動(dòng)，這就是刀具導(dǎo)向裝置在特定的條件下的一種結(jié)構(gòu)形式—活動(dòng)鉆模板。</p><p>　　組合機(jī)床上采用活動(dòng)鉆模板，由于加工對(duì)象、加工部位、機(jī)床布局、夾具類(lèi)型及使用條件的不同，其結(jié)構(gòu)形

98、式也多種多樣，設(shè)計(jì)時(shí)必須注意使鉆模板結(jié)構(gòu)適應(yīng)機(jī)床的具體工作要求。</p><p>　　4.初定主軸類(lèi)型、尺寸、外伸長(zhǎng)度和選擇接桿、浮動(dòng)卡頭</p><p>　　主軸形式主要取決于進(jìn)給抗力和主軸—刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的需要。主軸尺寸規(guī)格應(yīng)根據(jù)選定的切削用量計(jì)算出切削轉(zhuǎn)矩M，初定主軸直徑，再綜合考慮加工精度和具體條件，決定主軸外伸部分尺寸（直徑D/d，長(zhǎng)度L）及配套的刀具接桿莫氏錐號(hào)。</p&

99、gt;<p>　　5.由多軸箱的所有刀具主軸中找出影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具（即其中最長(zhǎng)的刀具）</p><p>　　從保證加工終了時(shí)多軸箱端面到工件端面間距離尺寸最小來(lái)確定全部刀具、接桿（卡頭）、導(dǎo)向、刀具托架及工件之間的聯(lián)系尺寸。其中，須標(biāo)注主軸箱部外徑和內(nèi)孔徑（D/d）、外伸長(zhǎng)度、刀具各段直徑及長(zhǎng)度，導(dǎo)向的直徑、長(zhǎng)度、配合，工件至夾具之間須標(biāo)注工件距導(dǎo)套端面的距離。還須標(biāo)注刀具托架與夾具之間的尺寸

100、、工件本身及加工部位的尺寸和精度等。</p><p>　　6.確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程</p><p>　　動(dòng)力部件的工作循環(huán)是指：加工時(shí)動(dòng)力部件從原始位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到加工終了位置又返回到原始位置的動(dòng)作過(guò)程。一般包括快速引進(jìn)、工作進(jìn)給、快速退回等動(dòng)作。有時(shí)還有中間停滯、多次往復(fù)進(jìn)給、跳躍進(jìn)給、死檔鐵停留等特殊要求，這是根據(jù)具體的加工工藝需要確定的。</p><p&

101、gt;　　4.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖設(shè)計(jì)</p><p>　　1.聯(lián)系尺寸圖的作用</p><p>　　一般來(lái)說(shuō)，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件—?jiǎng)恿_(tái)、動(dòng)力箱、各種工藝切削頭、測(cè)底座、立柱、立柱底座及中間底座加上專(zhuān)用部件----多軸箱、刀、輔助系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤(rùn)滑、排屑系統(tǒng)組合裝配而成。聯(lián)系尺寸圖用來(lái)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(duì)位置及尺寸聯(lián)系是否滿(mǎn)

102、足加工要求；通用部件的選擇是否合適；并為進(jìn)一步開(kāi)展多軸箱、夾具等專(zhuān)用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可以看成是簡(jiǎn)化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置形式及總體布局。</p><p>　　聯(lián)系尺寸圖的主要內(nèi)容如下：</p><p>　?。?）以適當(dāng)數(shù)量的視圖（一般為主、左、右視圖）按一定比例畫(huà)出機(jī)床各主要組成部件的外型輪廓及相關(guān)位置，表明機(jī)床的配置形式急總體布局、主視圖的選擇應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工

103、形狀一致。</p><p>　　（2）圖上應(yīng)盡量減少不必要的線(xiàn)條及尺寸。但反映各部件的聯(lián)系尺寸、專(zhuān)用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)部件的極限位置及行程尺寸，必須完整齊全。至于各部件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不必畫(huà)出，留在具體設(shè)計(jì)部件時(shí)完成。</p><p>　　（3）為便于開(kāi)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)注機(jī)床的分組情況及總行程。</p><p

104、><b>　　2.選擇動(dòng)力部件</b></p><p>　　組合機(jī)床的動(dòng)力部件是配置組合機(jī)床的基礎(chǔ)。它主要包括用以實(shí)現(xiàn)刀具主軸旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力箱、各種工藝切削頭及實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力滑臺(tái)。</p><p>　　影響動(dòng)力部件選擇的主要因素為：</p><p>　　（1）切削功率 根據(jù)各刀具主軸的切削用量，計(jì)算出總切學(xué)功率，再考慮傳動(dòng)效率或空

105、載功率損耗及載荷附加功率損耗，作為選擇組合機(jī)床主傳動(dòng)用動(dòng)力箱型號(hào)規(guī)格的依據(jù)。每種型號(hào)的動(dòng)力箱皆可配用兩種規(guī)格的電動(dòng)機(jī)，這兩種電動(dòng)機(jī)除功率大小不同外，轉(zhuǎn)速也不同。因此動(dòng)力箱輸出軸轉(zhuǎn)速也有高低兩種，應(yīng)根據(jù)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，并使多軸箱傳動(dòng)鏈短和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單來(lái)選用。</p><p>　　（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F的限制。選用時(shí)，可根據(jù)確定的切削用量計(jì)算出各主軸的軸向切削合力∑F，以∑F<F

106、來(lái)確定動(dòng)力滑臺(tái)的型號(hào)和規(guī)格。</p><p>　?。?）進(jìn)給速度 各種規(guī)格的動(dòng)力滑臺(tái)有其最大進(jìn)給力F的限制，所選擇的快速行程速度應(yīng)小于動(dòng)力滑臺(tái)規(guī)定的快速形成速度。所選切削用量的每分鐘工作進(jìn)給速度應(yīng)大于動(dòng)力滑臺(tái)額定的最小進(jìn)給量。</p><p>　?。?）行程 選用動(dòng)力滑臺(tái)是必須考慮其允許最大行程。目前設(shè)計(jì)的動(dòng)力滑臺(tái)有I、II、III三種行程。設(shè)計(jì)時(shí)，所確定的動(dòng)力部件總形成應(yīng)小于所選動(dòng)力

107、滑臺(tái)的最大行程。</p><p>　?。?）多軸箱輪廓尺寸 為使加工過(guò)程中動(dòng)力部件有良好的穩(wěn)定性，不同規(guī)格的動(dòng)力滑臺(tái)與何種規(guī)格的動(dòng)力箱配套使用，其上能按長(zhǎng)多大輪廓尺寸的多軸箱子是有一定限制的。設(shè)計(jì)時(shí)可查組合機(jī)床通用部件相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的推薦值。</p><p>　　（6）動(dòng)力滑臺(tái)的精度和導(dǎo)軌材料 新標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái)均采用單導(dǎo)軌兩側(cè)導(dǎo)向，增加了導(dǎo)向的長(zhǎng)寬比，提高了導(dǎo)向精度。</p>&l

108、t;p>　　綜合考慮上述因素，根據(jù)具體加工要求，正確合理選擇動(dòng)力部件—?jiǎng)恿_(tái)和動(dòng)力箱，并以其為基礎(chǔ)進(jìn)行通用部件配套。</p><p>　　3.聯(lián)系尺寸圖應(yīng)考慮的主要問(wèn)題</p><p>　　繪制聯(lián)系尺寸圖，一般是在畫(huà)出被加工零件工序圖、加工示意圖，并初選動(dòng)力部件及與其配套的通用部件之后進(jìn)行的。對(duì)于機(jī)床的某些重要尺寸也應(yīng)在畫(huà)聯(lián)系尺寸圖前的方案設(shè)計(jì)階段初步確定。尤其對(duì)于加工精度要求也比