梳棉機(jī)箱體結(jié)合件組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)說明書

1、<p>　　目 錄 </p><p>　　引言………………………………………………………………… 6</p><p>　　1.1本課題提出的背景及意義………………………………………………… 6</p><p>　　1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀……………………………………………………………… 6</p><p>　　1.

2、3本論文的主要內(nèi)容………………………………………………………… 6</p><p>　　第二章 工藝方案的擬定……………………………………………………7</p><p>　　2.1 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件零件的工藝技術(shù)分析………………………………… 7</p><p>　　2.2 定位分析、基準(zhǔn)選取及制定工藝路線…………………………………… 8</p>

3、<p>　　第三章 鉆夾具設(shè)計(jì)………………………………………………………… 11</p><p>　　3.1 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件鉆孔組合機(jī)床夾具分析……………………………… 11</p><p>　　3.2 定位夾緊方案的確定……………………………………………………… 11</p><p>　　3.3 刀具選擇及切削用量的選取……………………………………

4、………… 11</p><p>　　3.4 夾具體設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 13</p><p>　　第四章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)………………………………………………… 17</p><p>　　4.1 被加工零件工序圖……………………………………………………………17</p><p>　　4.2 加工示意圖………

5、……………………………………………………………18</p><p>　　4.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖………………………………………………………………</p><p>　　4.4 機(jī)床分組………………………………………………………………………</p><p>　　第五章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………… </p><p>　　

6、5.1液壓壓緊系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………</p><p>　　5.2 鉆削進(jìn)給液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………</p><p>　　第六章 多軸箱——右主軸箱設(shè)計(jì)…………………………………………</p><p>　　6.1引言………………………………………………………………………… </p><

7、p>　　6.2繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖……………………………………………………</p><p>　　第七章 經(jīng)濟(jì)性分析……………………………………………………………… </p><p>　　7.1箱體結(jié)合件加工工藝的制定：……………………………………………………</p><p>　　7.2 夾具定位加緊分析： …………………………………………………………… &

8、lt;/p><p>　　7.3組合機(jī)床應(yīng)用分析：……………………………………………………………… </p><p>　　第八章 結(jié)論和展望……………………………………………………………… </p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………致謝…………………………………………………………………………………… </p>

9、<p>　　附件…………………………………………………………………………………… </p><p><b>　　主要符號表</b></p><p>　　第一章 引言 </p><p>　　1.1本課題提出的背景和意義</p><p>　　梳棉機(jī)是棉紡工藝流程中的關(guān)鍵性機(jī)臺,被稱為紡紗工藝的“心臟”設(shè)備。進(jìn)

10、入九十年代，我國的梳棉機(jī)主要是在吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行研制，國內(nèi)梳棉機(jī)的科研力量比較薄弱，國外各公司先后推出了具有國際先進(jìn)水平的梳棉機(jī)C50, C51, DK760, DK788, DK803, DK903, CX400, MK5等超高產(chǎn)梳棉機(jī)，產(chǎn)量為50-120kgtho 2004年國外又推出了TC03, C60, MK6等超高產(chǎn)梳棉機(jī)。在消化吸收并結(jié)合我國研究高產(chǎn)梳棉機(jī)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，2004年中國紡機(jī)集團(tuán)清梳機(jī)械事業(yè)部推出了J

11、FW1201, 202型高產(chǎn)梳棉機(jī)，可以被認(rèn)為是我國的第四代梳棉機(jī)，主要滿足國產(chǎn)清梳聯(lián)的要求。</p><p>　　在第四代梳棉機(jī)生產(chǎn)過程中，先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備被引入。本文針對組合機(jī)床在梳棉機(jī)制造過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀，以梳棉機(jī)箱體結(jié)合件的加工為例，闡述了工藝、工裝、組合機(jī)床的設(shè)計(jì)過程及其與經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系。</p><p><b>　　1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀</b>&

12、lt;/p><p>　　國內(nèi) 曾 有 過以下記載:(1)青島紡機(jī)廠宮業(yè)全1984年主編的《梳棉機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展前景》一書介紹了八十年代以前國內(nèi)外梳棉機(jī)的概況、現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢;(2)由山東紡織工程學(xué)會(huì)1987年編寫的《高產(chǎn)梳棉機(jī)研制工作組三十周年紀(jì)念?？方榻B了工作組部分人員的一些研究體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié);(3) 2003年青島紡機(jī)廠編寫的《梳棉技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新文獻(xiàn)匯編》收錄了關(guān)于梳理技術(shù)方面的較有價(jià)值的文章近30篇。其中 資

13、料 (1)和(2)都是針對某一特定時(shí)期內(nèi)情況進(jìn)行編寫的，而且主要介紹的是高產(chǎn)梳棉機(jī)試驗(yàn)工作組的研究情況，內(nèi)容也主要局限于梳棉機(jī)的工藝技術(shù)理論方面，而對梳棉機(jī)加工設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀沒有系統(tǒng)的總結(jié)。本文結(jié)合前有文章，以梳棉機(jī)箱體結(jié)合件為例進(jìn)行了工藝技術(shù)及加工設(shè)備、裝夾設(shè)備的簡單設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.3本論文的主要內(nèi)容</p><p>　　本文從五個(gè)方面即梳棉機(jī)箱體結(jié)合件的加工工藝、組合鉆

14、孔工序的工裝設(shè)計(jì)、液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、組合機(jī)床設(shè)計(jì)對梳棉機(jī)箱體結(jié)合件的制造做了詳細(xì)的闡述，簡要說明了現(xiàn)代制造工藝和制造設(shè)備與梳棉機(jī)的關(guān)系。</p><p>　　第二章 工藝方案的擬定</p><p>　　2.1 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件零件的工藝技術(shù)分析</p><p>　　梳棉機(jī)箱體結(jié)合件零件如圖1-1：</p><p>　　圖2-l 梳棉機(jī)箱體結(jié)

15、合件圖</p><p><b>　　主要技術(shù)參數(shù)如下：</b></p><p><b>　　2.1.1面：</b></p><p><b>　　上下兩平面的光潔度</b></p><p>　　兩側(cè)面、兩端面及結(jié)合面的光潔度</p><p><b&g

16、t;　　2.1.2 孔：</b></p><p>　　（1）光潔度：軸向中心孔、橫向孔及其余</p><p><b>　　（2）平行度：</b></p><p><b>　?。?）同軸度 </b></p><p><b>　?。?）垂直度</b></p>

17、;<p>　　2.1.3 螺紋孔：6-M6-6H M10-6H M12X1.25-6H M12-6H</p><p>　　2.1.4 位置度：一般公差為即可。</p><p>　　2.1.5 技術(shù)要求：1）時(shí)效處理 2）涂防銹漆</p><p>　　通過對圖上眾多標(biāo)準(zhǔn)及要求分析，可找出此工件上重要的加工表面和孔：底面B、結(jié)合面F、端面M、軸向

18、孔φ52、橫向孔φ47、φ62、φ90，這樣在分析選取時(shí)就以保證這些部位的技術(shù)要求為前提。</p><p>　　2.2 定位分析、基準(zhǔn)選取及制定工藝路線</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，該零件屬于大批大量生產(chǎn)，因此采用砂型鑄造的方法來進(jìn)行毛坯生產(chǎn)。該零件的各個(gè)表面均為毛坯面，為加工需要，先加工一基準(zhǔn)面為后備工序做準(zhǔn)備。該箱體結(jié)合件分為箱體和箱蓋兩部分，箱體外形面有側(cè)面A、端面M、底面B，

19、依據(jù)便于裝夾的原則及利于后續(xù)加工的原則，確定箱體底面B作為多道工序加工的基準(zhǔn)面。</p><p><b>　　有以上分析：</b></p><p>　　2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇：</p><p>　　以F面為粗基準(zhǔn)，定位裝夾簡單可靠。</p><p>　　2.2.2 選擇精基準(zhǔn)：</p><p>

20、;　　從各個(gè)表面的精度位置進(jìn)行分析：</p><p><b>　　以B面作為精基準(zhǔn)。</b></p><p>　　這樣在后續(xù)加工過中，裝夾方便可靠，又能滿足加工要求。其它各面的加工精度雖然比基準(zhǔn)面要高，但與基準(zhǔn)面無特殊的形位公差，因此只需一次粗加工即可。</p><p>　　2.2.3 重要工序分析：</p><p>　

21、?。?）箱體結(jié)合面F的粗糙度為3.2，以B面和A面及端面為定位基準(zhǔn)，進(jìn)行加工。</p><p>　?。?）主軸孔φ52的定位：該孔有同軸度和平行度要求，因此，定位時(shí)以基準(zhǔn)面B為主定位面，側(cè)面A為副定位面，為防止軸向竄動(dòng)在端部加一定位銷。</p><p>　　(3) 孔φ47、φ62、φ90的定位：此三孔中，φ62、φ90有嚴(yán)格的位置要求，這兩孔的加工應(yīng)以B面為主定位面，端面為輔助定位面，采

22、用臥式組合鏜床進(jìn)行加工。φ47加工方法類似。</p><p>　?。?）工序前后分配的注意事項(xiàng)：在大批大量生產(chǎn)過程中，粗精加工應(yīng)分開進(jìn)行，這樣工件能得到較好的冷卻，減少熱應(yīng)變及內(nèi)應(yīng)力變形的影響，有利于保證加工精度。同時(shí)可以避免粗加工產(chǎn)生振動(dòng)等不利因素，也有利于精加工機(jī)床精度的保持。</p><p>　　2.2.4 工藝路線：</p><p>　　基于以上分析，工藝路

23、線制定如下：</p><p><b>　　0# 鑄造</b></p><p><b>　　5# 時(shí)效處理</b></p><p><b>　　10# 漆底漆</b></p><p><b>　　15# 劃線</b></p><

24、;p>　　20# 粗銑箱體底面</p><p>　　25# 粗、精銑箱體結(jié)合面</p><p>　　30# 粗、精銑箱蓋結(jié)合面</p><p>　　35# 鉆φ5.2光孔，鉸制兩銷孔</p><p>　　40# 鉆φ5.2光孔，攻制6螺釘M6X30螺紋孔</p><p>　　45# 粗、精銑兩側(cè)面&l

25、t;/p><p>　　50# 粗、精銑兩端面</p><p>　　55# 粗、半精、精鏜φ52孔，刮環(huán)槽φ55</p><p>　　60# 粗、半精、精鏜φ62、φ90孔</p><p>　　65# 粗、半精、精鏜φ47孔，刮環(huán)槽φ49.5</p><p>　　70# 鉆兩端面6Xφ5.2孔，攻制6-M6-6H螺

26、紋孔</p><p>　　75# 鉆、攻制箱體底面螺紋孔</p><p>　　80# 鉆、鉸φ6H12通孔</p><p>　　85# 锪φ20孔，鉆、攻制M10螺紋孔</p><p>　　90# 锪φ25孔，鉆、攻制M12螺紋孔</p><p>　　95# 鉆、攻制側(cè)面M12螺紋孔</p>&

27、lt;p>　　100# 清洗去毛刺</p><p><b>　　105# 檢驗(yàn)</b></p><p><b>　　110# 涂防銹漆</b></p><p>　　注：(1)工藝路線中，45#、50#兩工序采用雙面復(fù)合式多工位銑刀，一次加工完成。</p><p>　?。?）鉆孔和攻制螺紋孔的工

28、序建議采用組合機(jī)床，可以大大提高加工效率。</p><p>　?。?）鏜孔工序采用多工位鏜刀，一次完成加工。</p><p>　　第三章 鉆夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件鉆孔組合機(jī)床夾具分析</p><p>　　3.1.1 根據(jù)工件不同的生產(chǎn)條件，可以有各種不同的安裝方法：a)找正安裝法．b)夾具安裝法．</p

29、><p>　　3.1.2 基本定位原理分析：</p><p>　　這里討論6點(diǎn)定位中，6個(gè)自由度的消除，以便找出較合適的定位夾緊方案．一個(gè)物體在空間可以有6個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，即沿X、y、Z軸的平移運(yùn)動(dòng)，分別記為 。X1、Y1、Z1；繞X、y、Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，記為x 、y 、z ，習(xí)慣上，把上述6個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)稱作6個(gè)自由度．如果采用一定的約束措施，消除物體的6個(gè)自由度，則物體被完全定位．例如討論長方體工件

30、時(shí)，可以在底面布置3個(gè)不共線的約束點(diǎn)，在側(cè)面布置2個(gè)約束點(diǎn)，在端面布置一個(gè)約束點(diǎn)，則底面約束點(diǎn)可以限制X2、Y2 、Z2 3個(gè)自由度，側(cè)面約束點(diǎn)限制X1、Z12個(gè)自由度，端面約束點(diǎn)限制y。這個(gè)自由度，就完全限制了長方體工件6個(gè)自由度．</p><p>　　3.1.3 夾緊力“兩要素”，方向與作用點(diǎn)：</p><p>　　夾緊力方向應(yīng)朝向定位元件，并使所需的夾緊力最?。_定夾緊力作用點(diǎn)的位置

31、時(shí)應(yīng)不破壞定位．夾緊力作用點(diǎn)的位置應(yīng)盡可能靠近加工部位，以減小切削力繞夾緊力作用點(diǎn)的力矩，防止工件在加工過程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)或震動(dòng)．應(yīng)保證夾緊變形不影響加工精度．夾緊力作用點(diǎn)數(shù)目應(yīng)使工件在整個(gè)接觸面上受力均勻，接觸變形小．</p><p>　　3.2 定位夾緊方案的確定</p><p>　　如圖1-1所示，此元件屬于箱體類元件。一般的定位方法有：一面兩銷定位法和兩面一銷定位法。通過比較分析決定采

32、用兩面一銷定位法。在鉆孔加工時(shí)，底面和側(cè)面采用定位板進(jìn)行定位，端面采用定位釘來限制工件自由度。通過分析發(fā)現(xiàn)，該工件被完全定位。</p><p>　　3.3 刀具選擇及切削用量的選取</p><p>　　3.3.1 技術(shù)分析：</p><p>　　孔的類型：螺紋孔M6 精度等級：6H</p><p>　　材料： 灰鑄鐵

33、 硬度： HB190</p><p>　　左端面為通孔 加工深度L=10mm</p><p>　　右端面為盲孔 加工深度L=15mm</p><p><b>　　刀具選擇：</b></p><p>　　一般的鉆頭類型決定于加工性質(zhì)，被加工孔的位置，工件材料，生產(chǎn)批量及經(jīng)濟(jì)性等。此工序中的螺紋孔無特別加工

34、要求，屬于直徑小、深度淺、生產(chǎn)批量大、材料為常用鑄鐵。參考《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》P500所述，推薦使用標(biāo)準(zhǔn)高速錐柄麻花鉆。但采用這種鉆頭，由于其倒錐度大，鉆頭與鉆套間隙也較大，股組合機(jī)床上的位置精度較低，大約0.2左右。若想提高精度，可采用以下幾項(xiàng)措施：</p><p>　　適當(dāng)選取導(dǎo)向套到工件表面距離及導(dǎo)套長度。</p><p>　　減少導(dǎo)向套和鉆頭間隙。</p><p&g

35、t;　　減少鉆頭的制造公差和倒錐度。</p><p>　　此外，還可采用硬質(zhì)合金錐柄锪直柄麻花鉆，這可提高鉆頭的耐用度，但其切削速度要提高，走刀量也比高速鋼鉆頭低。</p><p><b>　　切削用量的選?。?lt;/b></p><p>　　由于組合機(jī)床有大量刀具同時(shí)工作，為了使機(jī)床正常工作，不經(jīng)常停車換刀，而達(dá)到較高的生產(chǎn)率。所選擇的切削用量比

36、一般通用機(jī)床的切削用量要低一些?？傮w上說：在采用多軸加工的組合機(jī)床的切削用量和切削速度要低一些。根據(jù)現(xiàn)有組合機(jī)床使用情況，多軸加工的切削用量比通用機(jī)床單刀加工的切削用量約30%左右。</p><p>　　查閱《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》P47表2-7</p><p>　　加工直徑：d=5.2mm</p><p>　　切削速度：v=12m/min n=732r/min<

37、/p><p>　　進(jìn)給量： f=0.1mm/r</p><p>　　鉆頭的實(shí)際參數(shù)，查閱《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》P838表10-22續(xù)：</p><p>　　工作行程的確定和鉆模板的設(shè)計(jì)</p><p>　　（1）鉆模板設(shè)計(jì)： 鉆模是用來保證工件孔系的位置精度的。他應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，避免因變形而影響鉆套的導(dǎo)向精度。在組合機(jī)床孔加工工

38、序中，除采用剛性主軸加工方法外，多數(shù)情況下多數(shù)情況下都讓切削刀具在導(dǎo)向裝置中工作。在本道孔加工工序中因主軸為非剛性主軸，故采用鉆模導(dǎo)向裝置，其作用是：</p><p>　　1）保證刀具對工件的正確位置。</p><p>　　2）保證各刀具相互間的正確位置。</p><p>　　3）提高刀具系統(tǒng)的支承剛度。</p><p>　　已知鉆頭直徑d=

39、5.2mm，參照《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》P221表3-3，選擇鉆模板厚度為L=22mm。鉆模板形式為固定式鉆模板，鉆套采用可換式鉆套，這樣便于磨損后可以快速更換。鉆套、襯套、鉆套螺釘其具體參數(shù)具體參數(shù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》</p><p>　　P298：可換鉆套 圖2-1-46</p><p>　　P308：鉆套用襯套 圖2-1-85</p><p>　　內(nèi)徑:d=12mm

40、；外徑：D=16mm</p><p>　　P310：鉆套用螺釘 圖2-1-60 M6</p><p>　　鉆模板與被加工零件之間的距離不宜過大，取4mm。</p><p><b>　　工作行程的確定：</b></p><p>　　在本道工序加工過程中，采用組合機(jī)床進(jìn)行加工，各動(dòng)力頭工作情況一樣，故其工作循環(huán)也一樣：<

41、;/p><p>　　由于被加工孔無特殊要求，故采用圖示工作循環(huán)方式：</p><p>　　圖3-1 工作行程圖 </p><p>　　設(shè)計(jì)過程中注意的因素：</p><p>　　工件為大批大量生產(chǎn)，加工效率要求很高，要求每次加工耗時(shí)少，因此?？爝M(jìn)距離不宜過長。</p><p>　　鉆孔過程中，無需考慮孔內(nèi)壁是否有直線痕或螺

42、旋痕。</p><p>　　每次鉆孔前至少在加工表面前3mm處開始工進(jìn)。</p><p>　　從而確定： 工進(jìn)距離 </p><p>　　考慮到大批量生產(chǎn)、導(dǎo)向原因等因素取</p><p><b>　　快退距離 </b></p><p>　　3.3.5 主軸尺寸類型及接桿選擇：</p&g

43、t;<p>　　主軸尺寸詳見第五章主軸箱設(shè)計(jì)。</p><p>　　接桿：查《組合機(jī)床簡明設(shè)計(jì)手冊》P174 表8-2，采用特長可調(diào)接桿。</p><p>　　3.4 夾具體設(shè)計(jì)：</p><p>　　3.4.1 定位支撐的選擇： 根據(jù)前面所述，本工序采用兩面一銷的定位方式，即底面限制三個(gè)自由度；側(cè)面為一窄長平面限制兩個(gè)自由度；端面為一定位銷限制

44、一個(gè)自由度。</p><p>　　結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況：批量大，生產(chǎn)率高。這樣的話，加工過程中，會(huì)頻繁的移動(dòng)工件位置，對定位表面產(chǎn)生摩擦，定位精度減低，夾具體使用壽命減低?；谶@種情況，在實(shí)際過程中，采用面支撐板代替底面定位支撐。這樣更換較方便，成本較低，同樣側(cè)面用以支撐板代替，端面仍是用定位銷定位。</p><p>　　選用支撐板及銷的情況如下圖：</p><p>　

45、　圖3-2 定位元件</p><p>　　支撐板的選用參照《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》P272圖2-1-10</p><p>　　支撐釘?shù)倪x用參照《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》P271圖2-1-9</p><p>　　3.4.2 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸確定：（1）設(shè)計(jì)原則：</p><p>　　由于此工件為大批大量生產(chǎn)，需滿足以下幾點(diǎn)要求：</p&g

46、t;<p>　　安裝方便，夾緊迅速可靠</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)剛度好</b></p><p>　　夾具設(shè)計(jì)誤差小最好采用一體結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　（2）方案確定</b></p><p>　　圖 3-3 鉆孔工序的定位與夾緊示意圖</p><p

47、>　　基于以下設(shè)計(jì)原則及定位夾緊情況，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中所使用的組合夾具情況，采用箱式夾具體結(jié)構(gòu)，并采用液壓夾緊機(jī)構(gòu)：</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：</b></p><p>　　各定位面之間的位置精度好:</p><p>　　由于夾具采用箱體式結(jié)構(gòu)，個(gè)面之間的精度要求可通過后期加工來保證，可消除分散機(jī)構(gòu)因裝配產(chǎn)生的裝配誤差。&l

48、t;/p><p>　　結(jié)構(gòu)簡單： 采用這種結(jié)構(gòu)，鉆模板可以直接安裝在箱壁上；液壓壓緊裝置置于頂部，向下壓緊工件，操作方便。</p><p><b>　　尺寸的確定：</b></p><p>　　由上述可知，箱體側(cè)壁與工件加工表面之間的距離為4mm，具體結(jié)構(gòu)如下：</p><p>　　圖 3-4 夾具結(jié)構(gòu)圖</p&g

49、t;<p>　　箱體壁厚：經(jīng)驗(yàn)值推薦25-30mm，由于箱體頂部承受工件壓緊力反作用力，選用26mm壁厚來保證其強(qiáng)度。兩側(cè)厚度根據(jù)鉆模板類型選取25mm壁厚，被保證其強(qiáng)度要求采用加強(qiáng)肋板結(jié)構(gòu)。</p><p>　　液壓缸的選取詳見第五章。</p><p>　　第四章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)</p><p>　　機(jī)床的總體設(shè)計(jì)就是繪制組合機(jī)床“三圖一卡”，就是

50、針對具體零件，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行組合機(jī)床總體方案圖樣設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：繪制加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和繪制生產(chǎn)功率計(jì)算卡等。</p><p>　　4.1 被加工零件工序圖</p><p>　　4.1.1 被加工零件工序圖的作用與內(nèi)容</p><p>　　被加工零件工序圖是在被加工零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，并作必要說

51、明而繪制的。其主要內(nèi)容包括如下：</p><p>　　被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。</p><p>　　本工序選用的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及方向。</p><p>　　本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及上道工序的技術(shù)要求。</p><p>　　注明加工零件的名稱、編號、材料、硬

52、度以及加工部位的余量。</p><p>　　鉆梳棉機(jī)箱體結(jié)合件兩端面孔的被加工零件工序圖如圖3-1所示.</p><p>　　圖4-1 被加工零件工序圖</p><p>　　4.1.2 繪制被加工零件圖的規(guī)定及注意事項(xiàng)：</p><p>　　（1）繪制被加工零件工序圖的規(guī)定 為使被加工零件工序圖表達(dá)清晰明了，突出本工序內(nèi)容，繪制時(shí)規(guī)定；應(yīng)按

53、一定比例，繪制足夠的視圖以剖面；本工序加工部位用粗實(shí)線表示，其余部位用細(xì)實(shí)線表示；定位基準(zhǔn)符號用，并下標(biāo)數(shù)表明消除自由度量。</p><p>　?。?）繪制被加工零件工序圖注意事項(xiàng)：</p><p>　　1）本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基準(zhǔn)直接發(fā)生關(guān)系。</p><p>　　2）對工件毛坯應(yīng)有要求，對孔的加工余量應(yīng)認(rèn)真分析。</p><p&g

54、t;　　3）當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。</p><p><b>　　4.2 加工示意圖</b></p><p>　　4.2.1 加工示意圖的作用和內(nèi)容：</p><p>　　加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床整體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖。它是繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對機(jī)床總體布局和性能的原始要求；

55、也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。</p><p>　　4.2.2選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算</p><p><b>　?。?）刀具的選擇：</b></p><p>　　工件材料為HT200，鉆孔加工，選用錐柄麻花鉆。</p><p>　?。?）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇：</p><p>　　夾具選用可

56、換鉆套，軸采用剛性軸來保證孔的位置精度。</p><p>　?。?）確定主軸類型、尺寸、外伸長度（見第五章主軸箱設(shè)計(jì)）</p><p><b>　?。?）選擇接桿</b></p><p>　　除剛性主軸外，，組合機(jī)床主軸與刀具間常用接桿連接。根據(jù)選用原則選取特長可調(diào)接桿。</p><p><b>　　標(biāo)注聯(lián)系尺

57、寸</b></p><p>　?。?）標(biāo)注切削用量： 各主軸的切削用量應(yīng)標(biāo)注在相應(yīng)主軸后端。其內(nèi)容包括：主軸轉(zhuǎn)速、相應(yīng)刀具的切削速度、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。</p><p>　?。?）動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定</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始運(yùn)動(dòng)到終了位置，又返回到原位的動(dòng)作過程。</p><p&g

58、t;<b>　　工作進(jìn)給長度的確定</b></p><p><b>　　=18mm</b></p><p>　?。汗ぷ鬟M(jìn)給長度 ：切入長度 ：加工長度 ：切出長度</p><p>　　2）快速引進(jìn)長度的確定：快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置，其長度由具體情況確定。本工序選取快速引進(jìn)長度為30mm。</p&

59、gt;<p>　　3）快速退回長度的確定：快速退回長度是快速引進(jìn)長度和工作進(jìn)給長度之和。本工序?yàn)?8mm。</p><p>　　4）動(dòng)力部件總行程的確定：動(dòng)力部件總行程為快退行程和前后備量之和?？傂谐虨?15mm前備量為30mm，后備量為137mm。</p><p>　　圖 4-2 加工示意圖</p><p>　　4.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p

60、><p>　　4.3.1 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容：</p><p>　　機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。是用來表示機(jī)床的配置形式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖。</p><p>　　機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖表示的內(nèi)容： 1）表示機(jī)床的配置形式和總布局。&

61、lt;/p><p>　　2）完整齊全的反映各部件之間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)極限位置及滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后備量尺寸。</p><p>　　3）標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號和電動(dòng)機(jī)型號、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組編號及組件名稱，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及專用零部件。</p><p>　　4)標(biāo)明機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及安裝規(guī)程。&l

62、t;/p><p>　　4.3.2 繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖之前應(yīng)確定的內(nèi)容：</p><p>　?。?）選擇動(dòng)力部件 動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱和動(dòng)力滑臺。根據(jù)已定的工藝方案和機(jī)床配置形式并結(jié)合使用及修理因素，確定機(jī)床為臥式單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)多軸箱鉆孔。</p><p>　　動(dòng)力箱規(guī)格與滑臺要匹配，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)是根據(jù)多軸箱所傳遞的且學(xué)功

63、率來選用。本機(jī)床左右多軸箱均采用TD25-B型動(dòng)力箱（=785r/min;電動(dòng)機(jī)選Y100L1-4型，功率為2.2KW</p><p>　　根據(jù)選定的切削用量，計(jì)算總的進(jìn)給力，根據(jù)所需的最小進(jìn)給速度、工作行程、結(jié)合多軸箱輪廓尺寸，考慮工作穩(wěn)定性，選用HY25B-I 型液壓滑臺，以及相配套的側(cè)底座（1CC251型）。查《組合機(jī)床簡明設(shè)計(jì)手冊》P91表5-1</p><p>　　滑鞍寬度：w=

64、250mm</p><p>　　滑鞍長度：L1=500mm</p><p>　　行 程：S=250mm</p><p>　　滑座長度：L2=790mm</p><p>　　高 度：H=250mm</p><p>　　工進(jìn)速度：32-800mm/min</p><p>　　快進(jìn)速度：1

65、2m/min</p><p>　　（2）確定機(jī)床裝料高度H 裝料高度是指工件安裝基面至地面的垂直距離?？紤]上述剛度結(jié)構(gòu)功能和使用要求等因素選取計(jì)算：</p><p>　　側(cè)底座高度：560mm</p><p><b>　　滑臺高度：250</b></p><p>　　主軸箱的最低主軸高度為：275mm</p&g

66、t;<p>　　工件最低孔中心距底面距離：92.5mm</p><p>　　H=560+250+275-92.5=992.5mm</p><p>　　(3)確定夾具輪廓尺寸 參照夾具設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）確定中間底座尺寸 中間底座尺寸在長度和寬度上滿足夾具的安裝要求。他在加工方向上的尺寸，實(shí)際已由加工示意圖確定。由此根據(jù)選定的動(dòng)力箱、滑

67、臺、側(cè)底座等標(biāo)準(zhǔn)的位置關(guān)系計(jì)算長度為974mm,裝料高度和夾具底座高度確定后，中間底座高度已確定為560mm。</p><p>　?。?）確定多軸箱輪廓尺寸 標(biāo)準(zhǔn)通用鉆類多軸箱厚度是一定的、臥式325mm。因此，確定多軸箱，主要是確定多軸箱的寬度和高度及最低主軸高度。如圖3-3所示</p><p>　　圖 4-3多軸箱輪廓尺寸確定</p><p>　　被加工零件

68、輪廓以點(diǎn)化線表示，多軸箱輪廓以粗實(shí)線表示。查《組合機(jī)床簡明設(shè)計(jì)手冊》，P135表7-1選取多軸箱體規(guī)格尺寸400*400.</p><p><b>　　機(jī)床分組</b></p><p>　　為了便于設(shè)計(jì)和組織生產(chǎn)，組合機(jī)床各部件和裝置按不同功能劃分編組。本機(jī)床編組如下：</p><p>　　第10組 左側(cè)床身</p><p

69、><b>　　第20組 夾具</b></p><p>　　第11組 右側(cè)床身</p><p>　　第12組 中間底座</p><p>　　第30組 電氣裝置</p><p>　　第40組 傳動(dòng)裝置</p><p>　　第50組 潤滑裝置</p><p>&

70、lt;b>　　第60組 刀具</b></p><p><b>　　第61組 工具</b></p><p>　　第71組 左多主軸箱</p><p>　　第72組 右多主軸箱</p><p>　　圖4-4 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　第五章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)</

71、p><p>　　5.1液壓壓緊系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1.1作F-t與V-t圖</p><p><b>　　計(jì)算壓緊力 </b></p><p>　　鉆鑄鐵孔時(shí)鑄件受到軸向切削力和扭矩作用，查看《機(jī)床專用夾具手冊》P34:</p><p>　　根據(jù)公式： </p&

72、gt;<p>　　公式中符號的意義： </p><p>　　D——鉆頭直徑 S——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 Kp——修正系數(shù)</p><p>　　已知 D=5.2mm S=0.1mm/r Kp==1</p><p>　　得 M=900N.mm</p><p><b>　　F=345.3N</b

73、></p><p><b>　　進(jìn)行受力分析：</b></p><p>　　兩組鉆頭同時(shí)工作時(shí)，因?yàn)閮山M鉆頭對稱分布軸向力相互抵消。而此工件的扭矩作用的結(jié)果并不產(chǎn)生軸向力，因此工件總體受力較小。</p><p>　　隨著行程增加，工進(jìn)10mm處，右側(cè)鉆頭開始空轉(zhuǎn)，即對工件無進(jìn)給力作用，左側(cè)繼續(xù)工進(jìn)，產(chǎn)生力和力矩作用，力的大小如下：<

74、/p><p>　　圖 5-1 鉆頭受力分析</p><p>　　左圖可視做某一時(shí)刻徑向力的作用情況，</p><p>　　因此： </p><p>　　即主切削力為173N。假如只考慮向上的力的作用，那么三根主軸的合力：</p><p>　　查閱《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手冊》P354表2-3-32，考慮到

75、更為安全的夾緊狀態(tài)，選用雙向作用法蘭式小型液壓缸： 工作行程：l=40mm 推力： F=1448N 活塞直徑： D=60mm</p><p>　　2、計(jì)算夾緊和松開時(shí)間</p><p>　　夾緊和松開時(shí)液壓缸速度 ； </p><p>　　夾緊時(shí)間 ： s,</p><p>　　松開時(shí)間 ：

76、 s </p><p>　　3、根據(jù)上述數(shù)據(jù)繪液壓缸F-t 與V-t圖</p><p>　　圖 5-2 圖 5-3</p><p>　　5.1.2 確定液壓系統(tǒng)參數(shù)</p><p>　　1、初選液壓缸工作壓力</p><p>　　由工況分

77、析中可知，夾緊階段壓力最大，所以，液壓缸的工作壓力按此負(fù)載力計(jì)算，根據(jù)液壓缸與負(fù)載的關(guān)系，選P1=0.2MPa</p><p><b>　　2、液壓缸尺寸</b></p><p>　　液壓缸取標(biāo)準(zhǔn)直徑 D=60mm</p><p>　　5.1.3 擬定液壓系統(tǒng)圖</p><p><b>　　1、選擇液壓回路&l

78、t;/b></p><p>　?。?）調(diào)速方式：由工況可知該液壓系統(tǒng)功率小，工作負(fù)載變化小，采用單向閥和二位四通閥。</p><p>　　（2）液壓泵形式的選擇：根據(jù)工況要求選用變量葉片泵適宜。</p><p>　　5.2 鉆削進(jìn)給液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.2.1 作F-t與V-t圖</p><p>

79、　　1、計(jì)算切削力 鉆鑄鐵孔時(shí)，其軸向力的切削力</p><p>　　根據(jù)公式： </p><p>　　公式中符號的意義： </p><p>　　D——鉆頭直徑 S——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 Kp——修正系數(shù)</p><p>　　已知 D=5.2mm S=0.1mm/r Kp==1</p><p>

80、;　　得 M=0.9N/m</p><p><b>　　F=345.5N</b></p><p><b>　　計(jì)算摩擦阻力</b></p><p><b>　　靜摩擦阻力： </b></p><p><b>　　動(dòng)摩擦阻力： </b>

81、</p><p><b>　　計(jì)算慣性阻力：</b></p><p><b>　　計(jì)算工進(jìn)速度</b></p><p>　　工進(jìn)速度按加工φ5.2的切削用量計(jì)算，即：</p><p>　　根據(jù)以上分析計(jì)算各工況負(fù)載 如表4-1</p><p>　　表5-1 液

82、壓缸負(fù)載的計(jì)算</p><p>　　其中，取液壓缸機(jī)械效率</p><p>　　6、計(jì)算快進(jìn)、工進(jìn)和快退時(shí)間 </p><p>　　快進(jìn)： </p><p>　　工進(jìn)： </p><p>　　快退： </p><p>　　7、根據(jù)上述數(shù)據(jù)描繪

83、液壓缸F--t 與V-t圖</p><p>　　圖 5-4 圖 5-5</p><p>　　5.2.2 確定液壓系統(tǒng)參數(shù)</p><p>　　1、初選液壓缸工作壓力 由工況分析中可知，工進(jìn)階段的負(fù)載力最大，所以，液壓缸的工作壓力按此負(fù)載力計(jì)算，根據(jù)液壓缸與負(fù)載的關(guān)系，選。本機(jī)床是鉆孔組合機(jī)床，為防止鉆通

84、時(shí)發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸回油腔應(yīng)有背壓，設(shè)背壓 ，為使快進(jìn)，快退速度相等，選用的差動(dòng)液壓缸，假定快進(jìn)、快退的回油壓力損失為</p><p>　　2、計(jì)算液壓缸尺寸 由式得：</p><p><b>　　液壓缸直徑： </b></p><p>　　取標(biāo)準(zhǔn)直徑： D=70mm</p><p>　　5.2.3 擬定液壓系統(tǒng)圖

85、</p><p><b>　　1、選擇液壓回路</b></p><p>　?。?）調(diào)速方式：由工況圖知，該液壓系統(tǒng)功率小，工作負(fù)載變化小，可用進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速，為防止鉆通孔時(shí)的前沖現(xiàn)象，在回油路上加背壓閥。</p><p>　?。?）液壓泵形式的選擇：通過工況分析選用變量葉片泵比較適宜。</p><p>　?。?）速度換接

86、方式：因鉆孔工序?qū)ξ恢镁燃肮ぷ髌椒€(wěn)性要求不高，可選用行程調(diào)速閥和電磁換向閥。</p><p><b>　　2、組成系統(tǒng)</b></p><p>　　圖5-6 液壓系統(tǒng)圖</p><p>　　5.2.4 選擇液壓元件</p><p>　　1、選擇液壓泵和電動(dòng)機(jī)</p><p>　?。?）確定液壓

87、泵的工作壓力：前面已確定液壓缸的最大工作壓力為 ，選取進(jìn)油管路壓力損失 ，其調(diào)整壓力比系統(tǒng)最大壓力大，所以泵的工作壓力 。</p><p>　?。?）液壓泵的流量： 由圖4-6可知，快進(jìn)時(shí)的流量最大，其值為26L/min，工進(jìn)時(shí)最小，為0.26L/min,根據(jù)《液壓技術(shù)》公式9-20，取，則：</p><p>　?。?）選取電動(dòng)機(jī)： P=0.8KW</p><p>

88、<b>　　2、選擇其他元件</b></p><p>　　圖5-7 液壓元件選擇表</p><p>　　3、確定管道尺寸（略）</p><p>　　4、確定油箱容量 </p><p>　　油箱容量可按經(jīng)驗(yàn)公式估算，取 。</p><p>　　第六章 多軸箱——右主軸箱設(shè)計(jì)</p>

89、<p><b>　　引言</b></p><p>　　多軸箱是組合機(jī)床的重要專用部件。他是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔數(shù)和位置、切削用量和主軸類型設(shè)計(jì)的傳動(dòng)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)力箱一起安裝于進(jìn)給滑臺，可完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔等加工工序。</p><p>　　多軸箱一般具有多根主軸同時(shí)對一列孔進(jìn)行加工。但也有單獨(dú)的，用于鏜孔居

90、多。</p><p>　　多軸箱的通用箱體材料為HT200，前、后、側(cè)蓋等材料為HT150。多軸箱體基本尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)（GB3668.1——83）規(guī)定，9種名義尺寸用相應(yīng)滑臺的滑鞍寬度表示。目前，多軸設(shè)計(jì)有一般設(shè)計(jì)法和電子計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法兩種。</p><p>　　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。其主要內(nèi)容及

91、注意事項(xiàng)如下：</p><p>　　圖6-1 主軸位置關(guān)系尺寸圖</p><p>　　6.2.1根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標(biāo)注輪廓尺寸及動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的相對位置尺寸。</p><p>　　6.2.2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(dòng)軸的相關(guān)位置尺寸。</p><p>　　6.2.3根據(jù)加工

92、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。</p><p>　　6.2.4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</p><p>　　6.2.5 標(biāo)明動(dòng)力件型號及其性能參數(shù)</p><p>　　表6-1主軸外伸尺寸及切削用量</p><p>　　注：1、被加工零件編號及名稱：ZFA211-3600-7箱體結(jié)合件，。材料及硬度，鑄鐵，

93、200HBS</p><p>　　2、動(dòng)力部件1TD25-A，1HY-25，N=2.2KW，n=1420</p><p>　　圖6-2 多軸箱設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)圖</p><p>　　6.2.6 主軸、齒輪的確定及動(dòng)力運(yùn)算</p><p>　?。?）主軸型式和直徑</p><p>　　主軸的型式和直徑，主要取決與工藝方法

94、、刀具主軸聯(lián)接機(jī)構(gòu)、刀具的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。如鉆孔時(shí)常采用滾珠軸承主軸；擴(kuò)、鏜、鉸孔等工序工序常采用滾錐軸承主軸；主軸間距較小時(shí)常選用滾針軸承主軸。設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能不選用15mm直徑的主軸和滾針主軸，因?yàn)闈L針軸承精度低、結(jié)構(gòu)剛度及裝配工藝性都較差，既不便于制造又不便于維修。</p><p>　　首先，根據(jù)切削用量，查《機(jī)床夾具手冊》P34表1-2-7由計(jì)算公式計(jì)算扭矩：</p><p>　

95、　D——鉆頭直徑 S——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量</p><p>　　已知 D=5.2mm S=0.1mm/r</p><p>　　得 M=900N.mm</p><p>　　從表5-10可選擇軸徑d=12mm，由《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》P56表4-1選取主軸直徑d=20mm滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　?。?）多軸箱所需動(dòng)

96、力計(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)。</p><p>　　傳動(dòng)系統(tǒng)確定之后，多軸箱所需要的功率按下列公式計(jì)算：</p><p>　　式中 ——切削功率，單位為KW</p><p>　　——空轉(zhuǎn)功率，單位為KW</p><p>　　——與負(fù)荷成正比的功率損失，單位為KW<

97、;/p><p>　　每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計(jì)算或查圖表獲得；每根主軸的空轉(zhuǎn)功率按《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》P62表4-6確定；每根主軸上的功率損失，一般取所傳遞功率的1%。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》功率計(jì)算公式得</p><p><b>　　主軸切削功率： </b></p><p>&

98、lt;b>　　M——扭矩</b></p><p><b>　　V——切削速度</b></p><p><b>　　D——鉆頭直徑</b></p><p><b>　　則有 </b></p><p><b>　　空轉(zhuǎn)功率：</b>&l

99、t;/p><p>　　由于主軸直徑為20mm、25mm，根據(jù)《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》P62表4-6：</p><p>　　轉(zhuǎn)速： n=630r/min ,軸徑為20mm時(shí)：;軸徑為25mm時(shí)：</p><p>　　n=1000r/min, 軸徑為20mm時(shí)：；軸徑為25mm時(shí)：</p><p>　　而主軸轉(zhuǎn)速為n=732r/min，根據(jù)插值法：

100、 </p><p><b>　　因此： </b></p><p><b>　　功率損失：</b></p><p>　　每根軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的1%</p><p><b>　　因此： </b></p><p>　　=0.

101、203+0.356+0.006=0.565KW</p><p>　　多軸箱所需的進(jìn)給力可按下式計(jì)算：</p><p>　　式中 ——各主軸所需的軸向切削力，單位為N</p><p>　　D——鉆頭直徑 S——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 Kp——修正系數(shù)</p><p>　　已知 D=5.2mm S=0.1mm/r Kp==1</p&g

102、t;<p><b>　　F=345.3N </b></p><p>　　6.2.7 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)軸和主軸聯(lián)系起來，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。</p><p>　　1、對多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求</p>

103、<p>　?。?）在保證主軸的強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求傳動(dòng)軸和齒輪規(guī)格、數(shù)量為最少。為此，應(yīng)盡量用一根中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸，并將齒輪布置在同一排上。</p><p>　?。?）盡量不用主軸帶動(dòng)主軸的方案，以免增加主軸負(fù)荷。遇到主軸較密時(shí)，布置齒輪的空間受到限制或主軸負(fù)荷較小、加工精度要求不高，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>　　

104、（3）為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比一般要大于1/2，后蓋內(nèi)齒輪齒輪傳動(dòng)比允許至1/3，盡量避免用升速傳動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，允許先升速然后再降一些。</p><p>　　（4）驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸數(shù)不能超過兩根，以免給裝配帶來困難。</p><p>　　2、擬定多軸箱傳動(dòng)的基本方法</p><p>　　擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法是：先把全部主軸中心盡可

105、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)已經(jīng)選定的中心傳動(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。</p><p><b>　?。?）主軸分布類型</b></p><p>　　圖 6-3 主軸分布示意圖</p><p>

106、　　單組圓周分布，但各軸心間距較小。</p><p>　?。?）根據(jù)此種類型設(shè)計(jì)出三種傳動(dòng)聯(lián)系方案：</p><p>　　圖6-4 設(shè)計(jì)方案圖</p><p>　　第一種傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案分析：</p><p>　　第一種傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案十分符合主軸箱設(shè)計(jì)的各項(xiàng)原則：</p><p>　　傳動(dòng)軸、齒輪數(shù)最少，用一根傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根

107、主軸</p><p><b>　　主軸齒輪規(guī)格相同。</b></p><p>　　從理論上來說是一種經(jīng)濟(jì)有效的傳動(dòng)方案。但在進(jìn)一步設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)該傳動(dòng)方案有以下缺陷：主軸直徑d=20mm中心傳動(dòng)軸軸線與最下軸軸心線距離為32.5mm若兩軸真的實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，兩軸所配套軸承的外徑尺寸D=47mm，然而，為使兩軸承間安裝不發(fā)生沖突，其間距最少為47mm而32.5<47mm，軸

108、承不能進(jìn)行安裝。</p><p>　　第二種傳動(dòng)方案分析：</p><p>　　第二種傳動(dòng)方案采用了一種完全不同的方法，避免了第一種傳動(dòng)方案的結(jié)構(gòu)沖突，滿足傳動(dòng)要求。但該傳動(dòng)方案并不適合于該工序：本工序加工扭矩小，因此在傳動(dòng)過程中負(fù)載小，對軸和齒輪的要求不高，傳動(dòng)方式應(yīng)盡求簡單；而該傳動(dòng)方案形式復(fù)雜，齒輪選擇多坐標(biāo)確立煩瑣不適于設(shè)計(jì)。</p><p>　　第三種傳動(dòng)

109、方案分析：</p><p>　　此方案采用對稱分布，其中4、3兩傳動(dòng)軸無論軸還是齒輪規(guī)格均相同。此種結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊，相對位置關(guān)系容易確立，與方案2相比還減少了軸和齒輪的數(shù)量和規(guī)格。但該方案把一根主軸同時(shí)做傳動(dòng)軸，向另外兩主軸傳動(dòng)動(dòng)力，增加了負(fù)荷。</p><p>　　通過比較，方案1結(jié)構(gòu)不合理，不能采用。方案2、3符合設(shè)計(jì)要求。然而，通過進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn)，方案3更合理一些： 在結(jié)構(gòu)布局和

110、成本方面方案3都是合理的，但它與設(shè)計(jì)原則中：通過主軸傳動(dòng)帶動(dòng)主軸將增加主動(dòng)主軸的負(fù)荷；通過計(jì)算：</p><p>　　每根主軸實(shí)際切削扭矩： M=90kg.mm，軸徑為20mm，查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》p607表5-10知軸徑 d=20mm的軸能承受的扭矩為M=1100kg.mm而本傳動(dòng)系統(tǒng)中只有三根主軸，設(shè)其中兩根從動(dòng)主軸與主動(dòng)主軸之間有扭矩?fù)p失5%，那么：主動(dòng)軸所能承受的全部扭矩為</p><

111、p>　　279<<1100kg.mm</p><p>　　即所受負(fù)荷遠(yuǎn)在其所承受的范圍之內(nèi)，或者說，所增加負(fù)荷對其運(yùn)行或特性沒有半點(diǎn)影響，因此滿足設(shè)計(jì)要求。所以在小扭矩作用下，方案3是合理的?！?lt;/p><p>　　3、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p>　?。?）各齒輪參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p>　　已知：主軸轉(zhuǎn)速

112、 n=732r/min，主軸直徑 d=20mm，主軸齒輪模數(shù) m=2</p><p>　　設(shè)主軸齒輪齒數(shù)Z=25，即 ;傳動(dòng)軸小齒輪齒數(shù) ，m=2;動(dòng)力頭齒輪 ，m=3;對于傳動(dòng)軸齒輪、由于它們是作為過渡齒輪存在，只要其尺寸結(jié)構(gòu)不影響其他軸及齒輪，其齒輪可以任意選取：設(shè) ，m=2</p><p>　　因此： </p><p>　　已知：所取動(dòng)力箱型號1

113、TD25，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1420r/min，驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速785r/min。</p><p>　　則： m=3</p><p>　　(2) 軸徑尺寸的確定：</p><p>　　本套傳動(dòng)系統(tǒng)中有三根主軸，三根傳動(dòng)軸，其中一根主軸也起傳動(dòng)作用。</p><p>　　各傳動(dòng)軸的計(jì)算結(jié)果如下：</p><p>

114、<b>　　軸3：</b></p><p>　　查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》P607表5-10：選取直徑d=15mm，為了提高軸的剛度，并減小傳動(dòng)件的規(guī)格，選取軸徑d=20mm。</p><p><b>　　軸4: </b></p><p>　　同上 選取軸徑d=20mm。</p><p><b&g

115、t;　　軸5：</b></p><p>　　查表 選取軸徑d=20mm；但此軸既是主軸又是傳動(dòng)軸，負(fù)荷較大，為提高軸的剛度，取軸徑d=25mm。</p><p><b>　　軸6：</b></p><p>　　此軸為主傳動(dòng)軸，由其傳遞的扭矩是由動(dòng)力箱輸出的，扭矩大，此外，該軸還是手柄軸，根據(jù)《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》表7-19，選取

116、軸徑 d=30mm。</p><p>　　表 6-2 各軸軸徑及齒輪參數(shù)</p><p>　　4、校驗(yàn)：(1)齒輪模數(shù)校核：</p><p>　　分析：傳動(dòng)過程中，齒輪嚙合會(huì)產(chǎn)生很大的彎曲疲勞強(qiáng)度，在所有齒輪嚙合過程中，以動(dòng)力頭齒輪和齒輪7嚙合產(chǎn)生的應(yīng)力最大。因此選取動(dòng)力頭齒輪進(jìn)行模數(shù)計(jì)算：</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P209，公

117、式10-5</p><p>　　有： </p><p>　　公式中： 為載荷系數(shù)</p><p>　　：使用系數(shù)，查P201 ，表10-2，取=1.25</p><p>　?。簞?dòng)載系數(shù)，查P202 ，圖10-8，取=1.25</p><p>　　：齒間載荷分布系數(shù)，查P203 ，表10-3，取=1.0

118、</p><p>　?。糊X間載荷分布系數(shù), 查P204 ，表10-4，取=1.117</p><p><b>　　T：傳遞扭矩；</b></p><p>　　因?yàn)閭鬟f的功率較小，選取，，</p><p>　　、查P209，表10-5</p><p>　　查P216，圖表10-20c，=427<

119、;/p><p>　　由于齒輪模數(shù)大小取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力。m=3>2.52，完全滿足疲勞強(qiáng)度要求。因此所取齒輪模數(shù)滿足使用及性能要求。</p><p>　?。?）軸的強(qiáng)度校核：</p><p>　　從上述可知，各軸所能承受的扭矩：軸1、2、3、4 d=20 </p><p>　　軸5 d=25 <

120、/p><p>　　通過計(jì)算各軸所承受載荷的情況：</p><p><b>　　軸1、2 </b></p><p><b>　　軸3、4 </b></p><p><b>　　軸5 </b></p><p>　　由此可以得出，各軸實(shí)際承受的

121、扭矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于軸所能承受的扭矩最大值。因此其強(qiáng)度完全滿足要求。</p><p>　　第七章 經(jīng)濟(jì)性分析</p><p>　　任何一個(gè)較為復(fù)雜的機(jī)械零件，都有不同的加工工藝方案，特別是一個(gè)新產(chǎn)品，從開發(fā)設(shè)計(jì)，試制，小批量投產(chǎn)到產(chǎn)品發(fā)展和成熟時(shí)期的大批量生產(chǎn)，都要經(jīng)歷不同的生產(chǎn)批量過程。作為組成這一產(chǎn)品的機(jī)械零件必須根據(jù)生產(chǎn)批量來確定其工藝方案，現(xiàn)以梳棉機(jī)箱體結(jié)合件為例，說明在不同生產(chǎn)批量情況

122、下，如何合理選擇定位基準(zhǔn)，采用適宜的生產(chǎn)設(shè)備和工藝手段，以保證加工質(zhì)量可靠，滿足市場的需求。達(dá)到生產(chǎn)批量的能力，同時(shí)投資小，見效快，成本低，從而獲得企業(yè)的最大經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　箱體結(jié)合件加工工藝的制定：</p><p>　　對箱體的加工，以前采用的是分散加工法，人工操作復(fù)雜，單件加工耗時(shí)時(shí)間長，占用機(jī)床，勞動(dòng)強(qiáng)度大。目前，采用組合加工工藝，一次裝夾，可加工多個(gè)部位，既保證了加