機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計(jì)加工萬向節(jié)撥叉的組合機(jī)床設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 </p><p>　　設(shè)計(jì)(論文)題目: “萬向節(jié)滑動(dòng)叉”擴(kuò)φ43mm孔組合機(jī)床及專用夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。ㄕ撐模┲饕獌?nèi)容：</b></p><p>　　根據(jù)“萬向節(jié)滑動(dòng)叉”零件的工序圖，設(shè)計(jì)一臺能夠自動(dòng)對該孔進(jìn)行擴(kuò)孔的組合機(jī)床，并負(fù)責(zé)該工序的專用夾具設(shè)計(jì)：繪制擴(kuò)孔主軸箱結(jié)構(gòu)裝配圖

2、、專用夾具部件裝配圖、以及工序圖、加工示意圖和機(jī)床尺寸聯(lián)系圖。 </p><p>　　要求完成的主要任務(wù)（工作量要求）：</p><p>　　繪制本工序的工序圖、加工示意圖和機(jī)床尺寸聯(lián)系圖各1張；</p><p>　　繪制φ43mm擴(kuò)孔主軸箱裝配圖 1 張；</p><p>　　繪制專用夾具部件裝配圖 1 張；</p&g

3、t;<p>　　繪制機(jī)械零件圖若干張； （總繪圖工作量折合0＃圖紙3 張以上其中手繪圖紙2張）</p><p>　　編制開題報(bào)告 1 份；（A4 紙不少于2 頁）</p><p>　　翻譯有關(guān)外文資料 1 份（5000漢字）；</p><p>　　編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 1 份（80

4、00漢字以上）</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名 系主任簽名 </p><p>　　院長簽名(章) _____________ </p><p>　　武漢理工大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告</p&g

5、t;<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要IX</b></p><p>　　AbstractXI</p><p><b>　　1.緒論1</b></p><p>　　1.1本課題提出的背景和意義1</p><

6、p>　　1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3本論文的主要內(nèi)容2</p><p>　　2.組合機(jī)床工藝方案的制定2</p><p>　　2.1萬向節(jié)滑動(dòng)叉的工藝技術(shù)分析2</p><p>　　2.1.1零件技術(shù)參數(shù)2</p><p>　　2.1.2技術(shù)要求3</p><

7、p>　　2.2定位分析、基準(zhǔn)選取及制定工藝路線3</p><p>　　2.3組合機(jī)床切削用量的選擇4</p><p>　　2.4組合機(jī)床配置型式的選擇4</p><p>　　3.組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)4</p><p>　　3.1被加工零件工序圖4</p><p>　　3.1.1被加工零件工序圖的作用和要求

8、4</p><p>　　3.1.2繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng)5</p><p>　　3.2加工示意圖5</p><p>　　3.2.1加工示意圖的作用和內(nèi)容：5</p><p>　　3.2.2選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算6</p><p>　　3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖7</p><p>

9、　　3.3.1機(jī)床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容：7</p><p>　　3.3.2繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖之前應(yīng)確定的內(nèi)容：7</p><p>　　4.組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.1“萬向節(jié)滑動(dòng)叉”擴(kuò)Ф43孔組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì)分析9</p><p>　　4.1.1基本定位原理分析：9</p><p>　　4

10、.1.2夾緊力“兩要素”，方向與作用點(diǎn)：9</p><p>　　4.2定位夾緊方案的確定9</p><p>　　4.3刀具選擇及切削用量的選取9</p><p>　　4.3.1刀具選擇9</p><p>　　4.3.2切削用量的選取9</p><p>　　4.3.3導(dǎo)向裝置的選擇及工作行程的確定10<

11、/p><p>　　4.3.4主軸尺寸類型及接桿選擇：11</p><p>　　4.4夾具體設(shè)計(jì)11</p><p>　　4.4.1定位支撐的選擇11</p><p>　　4.4.2夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸決定11</p><p>　　4.4.3夾緊力的確定12</p><p>　　5.多軸箱的設(shè)

12、計(jì)13</p><p><b>　　5.1引言13</b></p><p>　　5.2繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖13</p><p>　　5.3主軸、齒輪的確定及動(dòng)力運(yùn)算15</p><p>　　5.4多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)17</p><p>　　5.4.1、對多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求17&l

13、t;/p><p>　　5.4.2、擬定多軸箱傳動(dòng)的基本方法17</p><p>　　5.4.3傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：19</p><p>　　5.4.4校驗(yàn)21</p><p>　　6.結(jié)論和展望25</p><p><b>　　7.致謝26</b></p><p>&

14、lt;b>　　8.參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　應(yīng)用組合機(jī)床加工大批量零件，快捷高效，生產(chǎn)效率高,是機(jī)械加工的發(fā)展方向。本次設(shè)計(jì)任務(wù)是根據(jù)“萬向節(jié)滑動(dòng)叉”零件的工序圖，設(shè)計(jì)一臺能夠自動(dòng)對該孔進(jìn)行擴(kuò)孔的組合機(jī)床，并負(fù)責(zé)該工序的專用夾具設(shè)計(jì)：繪制擴(kuò)孔主軸箱結(jié)構(gòu)裝配圖、專用夾具部件裝配圖、以及工序圖、

15、加工示意圖和機(jī)床尺寸聯(lián)系圖。 </p><p>　　組合機(jī)床的設(shè)計(jì)主要分為組合機(jī)床工藝方案的制定，總體設(shè)計(jì)，夾具設(shè)計(jì)，多軸箱的設(shè)計(jì)。其中工藝方案的制定從零件工藝技術(shù)分析、定位及基準(zhǔn)選取、切削用量的選擇、機(jī)床配置型式的選擇四個(gè)方面作了闡述?？傮w設(shè)計(jì)開始繪制設(shè)計(jì)圖紙，有被加工零件工序圖，加工示意圖，機(jī)床尺寸聯(lián)系圖。夾具設(shè)計(jì)則選取了最通用最簡便的定位加緊機(jī)構(gòu)，V形塊和一定位銷定位，液壓缸驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)壓塊夾緊。多軸箱的設(shè)計(jì)則

16、選用了較多通用部件，闡述了動(dòng)力計(jì)算，齒輪和軸的確定及校核，在此過程中投入了大量的運(yùn)算。</p><p>　　關(guān)鍵詞：組合機(jī)床；多軸箱；工藝；鉆夾具 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　It is quick and efficient for Modular Machine Tool to proces

17、s spare parts in large quantities, it is the development direction of machining.The design is based on process picture sheet of "sliding universal joint fork" .The task is to design a Modular Machine Tool to r

18、eaming of the hole automatically,and in charge of the design of special fixture : Mapping installation diameter of the structure of headstock for hole slash, mapping installation diameter of special fixture, as well as t

19、he workin</p><p>　　The design of Modular Machine Tool include the formulate for technics program, overall design, special fixture design, headstock design.It expounds the design of technics program in four

20、fields.They include technology analysis, locate the position and select benchmarks, select cutting data,select type of machine configuration.It begins to draw design drawings in overall design.They include process map of

21、 the spare parts, processing diagram and the contact chart of machine size.It selets a most </p><p>　　Keywords: Modular Machine Tool；headstock；echnics；fixture for probin</p><p><b>　　1.緒論&l

22、t;/b></p><p>　　1.1本課題提出的背景和意義</p><p>　　組合機(jī)床和組合機(jī)床自動(dòng)線是一種專用高效自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備，目前由于它仍是大批量機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高效，高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，因而被廣泛應(yīng)用于汽車，拖拉機(jī)，內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)等許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。</p><p>　　在組合機(jī)床這類專用機(jī)床中，回轉(zhuǎn)式多工位組合機(jī)床和自動(dòng)線占有很重要的地位。因

23、為這兩類機(jī)床可以把工件的很多加工工序分配到多個(gè)加工工位上并能同時(shí)從多個(gè)方向?qū)ぜ膸讉€(gè)面進(jìn)行加工，此外，還可以通過轉(zhuǎn)位夾具或通過轉(zhuǎn)位翻轉(zhuǎn)裝置實(shí)現(xiàn)工件的五面加工或全部加工，因而具有很高的自動(dòng)化程度和工作效率，被許多工業(yè)部門所采用。</p><p>　　組合機(jī)床的廣泛使用避免了采用并列的雙工位或設(shè)置雙線的，即對決定自動(dòng)線節(jié)拍的，工序時(shí)間最長的加工工序要通過并聯(lián)兩個(gè)相同的加工工位，如果限制工序較多時(shí)要通過采用兩條相同的

24、自動(dòng)線來平衡自動(dòng)線系統(tǒng)的加工節(jié)拍。意義是：</p><p>　?。?）組合機(jī)床是一項(xiàng)發(fā)展投資少、見效快的低成本自動(dòng)化技術(shù)，它的興起會(huì)帶動(dòng)我國企業(yè)的發(fā)展，為市場經(jīng)濟(jì)帶來明顯的效益。</p><p>　　（2）組合機(jī)床的發(fā)展促進(jìn)了我國工業(yè)的自動(dòng)化程度的日益完善，同時(shí)帶來技術(shù)和裝備上的革新。</p><p>　　（3）組合機(jī)床的使用能夠使生產(chǎn)過程全盤自動(dòng)化，全面提高生產(chǎn)效

25、率和產(chǎn)品質(zhì)量，大幅度的節(jié)省了勞動(dòng)力。</p><p>　　（4）組合機(jī)床上的標(biāo)準(zhǔn)零件和通用部件占全部機(jī)床零件總量的70%--80%，設(shè)計(jì)周期短，易于改裝和維修。</p><p>　　（5）組合機(jī)床的運(yùn)行迎合了市場產(chǎn)品品種多樣化，流動(dòng)性和變通性大的特點(diǎn)。</p><p>　　1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　我國組合機(jī)床自動(dòng)線技術(shù)也取得

26、了長足進(jìn)步，自動(dòng)線在加工精度、生產(chǎn)效率、利用率、柔性化和綜合自動(dòng)化等方面的巨大進(jìn)步，標(biāo)志著組合機(jī)床自動(dòng)線技術(shù)發(fā)展達(dá)到的高水平。自動(dòng)線的技術(shù)發(fā)展，刀具、控制和其它相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步以及用戶需求變化起著重要的推動(dòng)作用。另外，在國外，近十年來，許多汽車制造廠商都在推行并行政策，并有不少組合機(jī)床制造廠與汽車廠密切合作應(yīng)用這一方法來加速專用裝備的設(shè)計(jì)制造。例如：美國的Ingersoll和lamb,德國的grob和Ex-cell-o等公司都應(yīng)用并行工程

27、分別為一些汽車廠設(shè)計(jì)制造了眾多的缸體，缸蓋和變速箱等加工自動(dòng)線，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1.3本論文的主要內(nèi)容</p><p>　　本次任務(wù)是設(shè)計(jì)擴(kuò)“萬向節(jié)滑動(dòng)叉” Φ 43mm及Φ55mm兩孔組合機(jī)床。要求繪制機(jī)床結(jié)構(gòu)裝配圖、零件圖以及工序圖、加工示意圖和機(jī)床尺寸聯(lián)系圖。</p><p>　　該文從工藝方案擬定，組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)，組合機(jī)床夾

28、具設(shè)計(jì)，多軸箱設(shè)計(jì)四個(gè)方面對組合機(jī)床的設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的闡述。</p><p>　　2.組合機(jī)床工藝方案的制定</p><p>　　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、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、效率高、質(zhì)量好”的要求。影響機(jī)床工藝方案制定的主要因素有：（1）加工的工序和加工精度的要求（2）被加工零件的特點(diǎn)（3）工件的生產(chǎn)方式

29、（4）使用廠的技術(shù)后方能力。</p><p>　　2.1萬向節(jié)滑動(dòng)叉的工藝技術(shù)分析</p><p>　　2.1.1零件技術(shù)參數(shù)</p><p>　　萬向節(jié)滑動(dòng)叉的零件圖如圖1-1所示：</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p><b>　　主要技術(shù)參數(shù)如下：</

30、b></p><p><b>　　外圓：</b></p><p>　　Ф60及Ф62的外圓粗糙度為Rz200，沒有跳動(dòng)等形位公差要求。</p><p><b>　　孔：</b></p><p>　　Ф43孔表面粗糙度為Rz50, Ф55孔的表面粗糙度為Ra6.3。</p><

31、;p><b>　　螺紋孔：</b></p><p>　　M8×11.5,它與Ф39孔的同軸度為0.02，對稱度為0.4。</p><p><b>　　位置度：</b></p><p>　　Ф39孔的上偏差為+0.027，下偏差為-0.010；</p><p>　　Ф43孔的上偏差為0

32、，下偏差為-0.7；</p><p><b>　　2.1.2技術(shù)要求</b></p><p>　　1.鍛造拔模斜度不大于7°</p><p>　　2.硬度207～241HBS</p><p>　　3.未注圓角半徑R3</p><p><b>　　4.表面噴砂處理</b&g

33、t;</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的任務(wù)為擴(kuò)Ф43及Ф55，其中Ф43孔的表面粗糙度為Rz50,位置度公差為上偏差+0.16，下偏差為0。而Ф55孔的表面粗糙度為Ra6.3。</p><p>　　2.2定位分析、基準(zhǔn)選取及制定工藝路線</p><p>　　選擇工藝基面和夾壓部位是制定工藝方案的極其重要問題。工藝基面選擇的正確，將能實(shí)現(xiàn)最大程度的工序集中，從而減少機(jī)床

34、臺數(shù)，也是保證加工精度的重要條件。選擇工藝基面的原則有：（a）應(yīng)當(dāng)盡量選用設(shè)計(jì)基面作為在組合機(jī)床上加工用的定位基面。（b）選擇的定位基面應(yīng)確保工件穩(wěn)定定位。（c）選擇基面時(shí)要保證在一次安裝下，能對盡可能多的面進(jìn)行加工。（d）統(tǒng)一基面的原則。（e）選擇定位基面應(yīng)考慮夾緊方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。（f）當(dāng)被加工零件部具備理想工藝基面時(shí)，可在機(jī)床夾具上輔加支承機(jī)構(gòu)。</p><p>　　由于本道工序的前一道工序已經(jīng)粗車了Ф6

35、0及Ф62外圓，因而可以選取它們作為定位基面，但Ф60外圓長度太短，不具備夾壓穩(wěn)固的條件，不能作為定位基面，而Ф62外圓長度就足夠夾壓了。</p><p>　　對于曲軸、半軸等一類工件常常采用以V形塊為主要定位元件的定位方法。當(dāng)采用V形塊定位時(shí)，對工件定位園的公差應(yīng)有要求，同時(shí)V形塊的角度亦應(yīng)做的大一些，一般為90°～120°，以提高定位精度。</p><p>　　本次

36、擴(kuò)Ф43及Ф55孔工序，由于孔的長度較長，采用一個(gè)長V形塊進(jìn)行定位，以保證穩(wěn)固牢靠，V形塊的角度則取為90°。加工中間孔除繞中心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度不需要限制外，其余五個(gè)自由度都需被限制。一個(gè)V形塊限制四個(gè)自由度，此外在軸向加一定位銷擋住側(cè)面，從而使所有的自由度均被限制了。</p><p>　　萬向節(jié)滑動(dòng)叉的中間孔徑為Ф41，從Ф41加工到Ф43單邊加工余量只有1mm，完全可以一次擴(kuò)完。采用一次性加工Ф43

37、及Ф55孔。</p><p>　　2.3組合機(jī)床切削用量的選擇</p><p>　　組合機(jī)床的正常工作與合理地選用切削用量有很大關(guān)系。切削用量選用得當(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，也就是多快好省地進(jìn)行生產(chǎn)。</p><p>　　《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表2-13是用高速鋼擴(kuò)孔鉆加工時(shí)的切削用量。表2-14是鉸孔時(shí)的切削用量。

38、當(dāng)用硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆加工鑄鐵件時(shí)速度v=30～45米/分。用硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆加工鋼件時(shí)速度v=35～60米/分。</p><p>　　在確定切削用量時(shí)應(yīng)注意如下幾個(gè)問題：（1）要盡可能達(dá)到合理的利用所有刀具，充分發(fā)揮其性能。（2）復(fù)合刀具進(jìn)給量應(yīng)按復(fù)合刀具小直徑選用允許值的上限，切削速度則按復(fù)合刀具大直徑選用允許值的上限，由于整體復(fù)合刀具常常強(qiáng)度較低，切削用量應(yīng)稍為選低一些。</p><p>

39、　　2.4組合機(jī)床配置型式的選擇</p><p>　　組合機(jī)床有大型和小型兩種，大型組合機(jī)床主要有單工位組合機(jī)床和多工位組合機(jī)床兩大類。</p><p>　　考慮到擴(kuò)Ф43孔及Ф55孔是零件的中間孔，并且是通孔，采用單面即可，可避免加工過程刀具相互碰撞。另外在立式機(jī)床加工時(shí)，切削易落入下導(dǎo)向，影響機(jī)床加工精度，并加速導(dǎo)向的磨損，于是采用臥式單面組合機(jī)床。從左自右依次為動(dòng)力箱、多軸箱、夾具。

40、動(dòng)力箱及多軸箱放置在液壓滑臺上隨液壓滑臺一起滑動(dòng)。</p><p>　　3.組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)</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)。這些圖紙包括：被加工零件工序圖，加工示意圖，生產(chǎn)率計(jì)算卡片，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖等。</p><p>　　3.1被加工零件工序圖</p><p

41、>　　3.1.1被加工零件工序圖的作用和要求</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><

42、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、硬度以及加工部位的余量。</p><p>　　擴(kuò)Ф43及Ф55孔的工序圖如下：</p><p><b>　　圖3-1</b></p><p>　　3.1.2繪制被加工零件工

43、序圖的注意事項(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>　　3）當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。</p><p><b>　　3.2加工示意圖</b></p><p>　　3.

44、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；也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。</p><p>　　加工示意圖，要反映機(jī)床的加工過程和加工方法，并決定浮動(dòng)夾頭或接桿的尺寸，鏜桿長度，刀具種類及數(shù)量，刀具長度及加

45、工尺寸，主軸尺寸及伸出長度，主軸、刀具、導(dǎo)向與工件間的聯(lián)系尺寸等。</p><p>　　3.2.2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45鋼，選擇硬質(zhì)合金刀，用硬質(zhì)合金復(fù)合擴(kuò)孔鉆。</p><p>　?。?）導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇</p>&

46、lt;p>　　選用固定式導(dǎo)套，其在夾具上時(shí)固定不動(dòng)的，由于擴(kuò)孔鉆在鋼件上擴(kuò)孔，導(dǎo)套在加工過程中受切屑的沖擊，故采用壓板壓緊的方式壓緊導(dǎo)套。</p><p><b>　?。?）接桿的選擇</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)

47、系尺寸</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

48、><b>　　工作進(jìn)給長度的確定</b></p><p><b>　　=155mm</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55mm。</

49、p><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)?10mm。</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?00mm前備量為20mm，后備量為170mm。</p><p>　　圖3-2 加工示意圖</p><p>　　3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p&

50、gt;<p>　　3.3.1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。

51、</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。&

52、lt;/p><p>　　3.3.2繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖之前應(yīng)確定的內(nèi)容：</p><p>　　（1）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)床為臥式單工位組合機(jī)床，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)多軸箱擴(kuò)孔。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)多軸箱所傳遞的功率來選用。本機(jī)床多軸箱采用ITD40A型動(dòng)力箱（=720r

53、/min;電動(dòng)機(jī)選Y132M-4型，功率為7.5KW）</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1HY25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：B=250mm</p><p>　　滑鞍長度：L2

54、=500mm</p><p>　　行 程：L=400mm</p><p>　　滑座長度：L1=940mm</p><p>　　高 度：H=250mm</p><p>　?。?）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>　

55、　側(cè)底座高度：560mm</p><p>　　滑臺高度：250mm</p><p>　　據(jù)相關(guān)計(jì)算得H=1127.5mm</p><p>　?。?）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。裝料高度和夾具底座高度

56、確定后，中間底座高度已確定為760mm。</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，臥式為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。</p><p>　　圖3-3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　4.組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1“萬向節(jié)滑動(dòng)叉”擴(kuò)Ф43

57、孔組合機(jī)床夾具設(shè)計(jì)分析</p><p>　　4.1.1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

58、完全定位．</p><p>　　4.1.2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?。?lt;/

59、p><p>　　4.2定位夾緊方案的確定</p><p>　　如圖2-1所示，該零件為一軸類零件，采用一個(gè)長V形塊進(jìn)行定位，以保證穩(wěn)固牢靠，V形塊的角度則取為90°。加工中間孔除繞中心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度不需要限制外，其余五個(gè)自由度都需被限制。該長V形塊限制四個(gè)自由度，此外在軸向加一定位銷擋住側(cè)面，從而使所有的自由度均被限制了。夾緊用一個(gè)浮動(dòng)壓塊進(jìn)行壓緊。</p><

60、p>　　4.3刀具選擇及切削用量的選取</p><p><b>　　4.3.1刀具選擇</b></p><p>　　影響刀具選擇的因素有：工件的加工精度、光潔度、加工尺寸、臺階孔加工、切削排除以及生產(chǎn)效率等。刀具有很多種類，如車刀，鉆頭，鏜刀，銑刀，擴(kuò)孔鉆等，此次任務(wù)是要求擴(kuò)Ф43及Ф55孔，因而選用復(fù)合擴(kuò)孔鉆。刀具材料為硬質(zhì)合金。</p><

61、;p>　　4.3.2切削用量的選取</p><p>　　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《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》：</p><p>　　加工直徑：d1 =43，d2=55</p><p>　　切削速度

62、：v=59m/min，n=437r/min</p><p>　　進(jìn)給量：f1=0.3mm/r，f2=0.1mm/r</p><p>　　4.3.3導(dǎo)向裝置的選擇及工作行程的確定</p><p><b>　　（1）選取導(dǎo)向裝置</b></p><p>　　導(dǎo)向裝置的作用在于：保證刀具對于工件的正確位置；保證各刀具相互間的正

63、確位置和提高刀具系統(tǒng)的支承剛性。導(dǎo)向裝置大致分為兩類：第一類導(dǎo)向裝置和第二類導(dǎo)向裝置。此次設(shè)計(jì)過程中選用的是第一類的固定式導(dǎo)套。</p><p>　　查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》P221中表3-3</p><p>　　D=55mm，D1=71mm，D2=70mm</p><p>　　l=75mm，l1=85mm</p><p>　　（2）工作行程的確定

64、</p><p>　　在本道工序加工過程中，采用組合機(jī)床進(jìn)行加工，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><b>　　圖4-3工作行程圖</b></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。&l

65、t;/p><p>　　鉆孔過程中，無需考慮孔內(nèi)壁是否有直線痕或螺旋痕。</p><p>　　每次擴(kuò)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 L進(jìn)=150+5=155mm</p><p>　　考慮到大批量生產(chǎn)、導(dǎo)向原因等因素取L快=55mm</p><p>　　快退距離 L退=21

66、0mm</p><p>　　4.3.4主軸尺寸類型及接桿選擇：</p><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><b>　　4.4夾具體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.4.1定位支

67、撐的選擇</p><p>　　根據(jù)前面所述，本工序采用一個(gè)長V形塊和一定位銷來定位，長V形塊限制四個(gè)自由度，左端面為一定位銷限制一個(gè)軸向的移動(dòng)自由度。</p><p><b>　　圖4-4-1元件</b></p><p>　　4.4.2夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸決定</p><p><b>　　（1）設(shè)計(jì)原則：<

68、/b></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><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>　?。?）方案確定</b>

69、;</p><p>　　圖4-4-2夾緊定位示意圖</p><p>　　采用這種方案夾緊牢靠，夾壓方便，而且結(jié)構(gòu)簡單，向下壓緊工件，長V形塊與工件的整個(gè)Ф62外圓接觸，保證工件的放置穩(wěn)固。工件加工表面距固定式導(dǎo)向104mm,具體結(jié)構(gòu)如下：</p><p><b>　　圖4-4-3</b></p><p>　　4.4.3夾

70、緊力的確定</p><p><b>　　圖4-4-4</b></p><p>　　根據(jù)《組合機(jī)床設(shè)計(jì)手冊》確定加緊力中公式：</p><p>　　Q=KPsin/f1 sin+f2</p><p>　　這是圓柱形工件用V形塊定位時(shí)的夾緊力計(jì)算，依靠夾緊力所產(chǎn)生的摩擦力來防止工件產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和軸向移動(dòng)。</p>

71、<p>　　軸向切削力P=419×D×S0.8×KP</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=43mm，S=0.3mm/r，Kp=1</p><p><b>　　得P=6877N&

72、lt;/b></p><p>　　查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》表3-16，選用T5016Ⅰ型油缸即可。</p><p><b>　　5.多軸箱的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　5.1引言</b></p><p>　　多軸箱是組合機(jī)床的重要組成部件。它是選用通用零件，按專用要求設(shè)計(jì)的，</

73、p><p>　　在組合機(jī)床設(shè)計(jì)過程中，是工作量較大的部件之一。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。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，用于鏜孔居多。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

74、.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>　　5.2繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖</p><p>　　圖5-2-1位置關(guān)系尺寸圖</p><p><b>　　其主要內(nèi)容如下：</b></p><p>　　所有主軸的位置關(guān)系尺寸；</

75、p><p>　　要求的主軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向；</p><p>　　主軸的工序內(nèi)容和主軸外伸部分尺寸；</p><p>　　主軸箱的外形尺寸以及與其他相關(guān)部件的聯(lián)系尺寸；</p><p>　　動(dòng)力部件（包括主電機(jī)）的型號；</p><p>　　托架或鉆模板的支桿在主軸箱上的安裝位置及有關(guān)要求；</p><p&g

76、t;<b>　　工藝上的要求。</b></p><p>　　表5-2主軸的外伸尺寸及切削用量</p><p>　　注：1、被加工零件編號及名稱：8031，萬向節(jié)滑動(dòng)叉。</p><p>　　材料及硬度：45鋼，207～241HBS</p><p>　　2、動(dòng)力部件1TD40A，Y132M-4，P=7.5kw，n=1440

77、r/min</p><p>　　圖5-2-2多軸箱設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)圖</p><p>　　5.3主軸、齒輪的確定及動(dòng)力運(yùn)算</p><p>　　（1）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、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

78、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《金屬切削工藝人員手冊》，由計(jì)算公式計(jì)算扭矩：</p><p>　　M=848D0.75t0.8S0.95〔公斤力·毫米〕</p><p>　　D——鉆頭直徑 S

79、——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 t——單邊余量</p><p>　　已知 D1=43mm，D2=55mm</p><p>　　S1=0.3mm/r，S2=0.1mm/r</p><p>　　得 M1=4536〔公斤力·毫米〕</p><p>　　M2=8051〔公斤力·毫米〕</p><p>　

80、　從表5-10可選擇軸徑d=35mm即可滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　?。?）多軸箱所需動(dòng)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>

81、　　——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</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)《金屬工藝人員切削手冊》功率計(jì)算公式得</p>

82、<p><b>　　主軸的切削功率為：</b></p><p>　　P切削=Mn/716200×1.36</p><p><b>　　M ——主軸的扭矩</b></p><p><b>　　n——主軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　則有 P切1=3.6

83、kw</p><p>　　P切=2 P切1=7.2kw</p><p><b>　　空轉(zhuǎn)功率：</b></p><p>　　由于主軸直徑為35mm，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35mm時(shí)：P空=0.186kw； </p><p

84、>　　n=400r/min, 軸徑為35mm時(shí)：P空=0.118kw； </p><p>　　而主軸轉(zhuǎn)速為n=437r/min，根據(jù)插值法： P空=×(437-400)+0.018=0.129kw</p><p>　　功率損失：P損=3.6×1%=0.036kw</p><p>　　因此：=（0.036+0.129+3.6）

85、=7.5kw</p><p>　　5.4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>　　5.4.1、對多軸箱傳動(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，

86、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>　?。?）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

87、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>　　5.4.2、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

88、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>　　由于只有兩根主軸，而且在同一水平面上，其分布如下：</p><p>　　圖5-4-1主軸分布示意圖</

89、p><p>　　（2）根據(jù)此類型設(shè)計(jì)出三種傳動(dòng)聯(lián)系方案：</p><p><b>　　圖5-4-2</b></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)多根主軸</p&

90、gt;<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=35mm，經(jīng)初步計(jì)算兩軸承間安裝會(huì)發(fā)生沖突，軸承不能進(jìn)行安裝。</p><p>　　第二種傳動(dòng)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

91、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3相比還減少了軸和齒輪的數(shù)量和規(guī)格。</p><p>　　第三種傳動(dòng)方案分析：</p><p>　　第三種傳動(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，

92、齒輪選擇多坐標(biāo)確立煩瑣不適于設(shè)計(jì)。</p><p>　　通過比較方案二是最合理的傳動(dòng)方案。</p><p>　　5.4.3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>　　動(dòng)力箱輸出軸轉(zhuǎn)速：n=720r/min</p><p>　　總的傳動(dòng)比為=1.647</p>

93、<p>　　分配各級傳動(dòng)比：由于是兩級傳動(dòng)，因此設(shè)各級的傳動(dòng)比i1=i2==1.28</p><p>　　則n傳==563r/min</p><p>　　已知：主軸轉(zhuǎn)速n=437r/min，主軸直徑d=35mm，主軸齒輪模數(shù)m=3</p><p>　　設(shè)主軸齒輪齒數(shù)為38，即Z2從=38，則傳動(dòng)軸大齒輪齒數(shù)：</p><p>　　

94、Z2主==30，模數(shù)m=3</p><p>　　分度圓直徑：d2主=30×3=90，d2從=38×3=114</p><p>　　齒頂圓直徑：da主=m(z+2)=96,da從=120</p><p>　　齒根圓直徑：df主=m(z-2.5)=83, df從=107</p><p><b>　　齒寬:b=24&l

95、t;/b></p><p>　　動(dòng)力頭齒輪齒數(shù)選為Z1主=21，模數(shù)m=2， 則傳動(dòng)軸小齒輪齒數(shù)：</p><p>　　Z1從=21×1.28=28，模數(shù)m=2</p><p>　　分度圓直徑：d1主=21×3=63，d1從=28×3=84</p><p>　　齒頂圓直徑：da主=m(z+2)=69,da從

96、=90</p><p>　　齒根圓直徑：df主=m(z-2.5)=55, df從=76.5</p><p><b>　　齒寬：b=32</b></p><p>　　（2）軸徑尺寸的確定</p><p><b>　　確定各軸最小直徑：</b></p><p>　　動(dòng)力軸直徑：d

97、≥110 </p><p>　　由于有一個(gè)鍵，故直徑增大5%，d=33×（1+5%）=35</p><p><b>　　取d=40mm</b></p><p>　　傳動(dòng)軸直徑：d≥110</p><p>　　由于有兩個(gè)鍵，故直徑增大10%，d=34×（1+10%）=37.4</p>&l

98、t;p><b>　　取d=45mm</b></p><p>　　各軸的輸入功率計(jì)算：</p><p>　　PⅤ=7.5×0.99=7.425kw</p><p>　　PⅢ= PⅣ=7.425×0.98×0.98=7.13kw</p><p>　　PⅠ=PⅡ=7.13×0.98

99、×0.98=6.848kw</p><p>　　各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算：</p><p>　　TⅤ=(9550×7.425/720)N·m=98.484 N·m</p><p>　　TⅢ= TⅣ = N·m=120.944 N·m</p><p>　　TⅠ= TⅡ= N·m

100、=141.698 N·m</p><p>　　表5-4-3各軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　　5.4.4校驗(yàn)</b></p><p>　　(1)齒輪模數(shù)校核：</p><p>　　第一傳動(dòng)副組，材料為45鋼，表面滲碳、淬火處理</p><p>　　，以最小的齒數(shù)計(jì)算， =2

101、1</p><p><b>　　其中</b></p><p>　　查表=460Mpa，=2，=1.5，=1</p><p>　　所以==613.3Mpa</p><p><b>　　=4.38</b></p><p>　　=98.484 N·m，K= = =1.8&

102、lt;/p><p><b>　　=0.3</b></p><p>　　代入公式得m =2.894</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>2.894，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>　　第二傳動(dòng)副組，材料為45鋼，表面滲碳、淬火處理<

103、/p><p>　　，以最小的齒數(shù)計(jì)算， =30</p><p>　　其中=613.3Mpa</p><p><b>　　=4.38</b></p><p>　　T=120.944 N·m，K= = =1.8</p><p><b>　　=0.3</b></p>

104、;<p>　　代入公式得m =2.258,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>2.258，完全滿足疲勞強(qiáng)度要求。因此所取齒輪模數(shù)也滿足使用及性能要求。</p><p><b>　?。?）軸的強(qiáng)度校核</b></p><p><b>　　圖5-4-4</b></p><p>　　a.求

105、齒輪上作用力的大小</p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　圓周力</b></p><p><b>　　徑向力</b></p><p><b>　　b.求軸承的支反力</b></p><p><b

106、>　　水平面上支反力，由</b></p><p>　　求得=1034N，=1650N</p><p><b>　　垂直面上支反力，由</b></p><p>　　求得=376.8N，=600.1N</p><p><b>　　c.畫彎矩圖</b></p><p&

107、gt;<b>　　截面c處的彎矩為</b></p><p><b>　　水平面上彎矩</b></p><p><b>　　垂直面上的彎矩</b></p><p><b>　　合成彎矩</b></p><p><b>　　d.畫轉(zhuǎn)矩圖</b&

108、gt;</p><p>　　T=152.97N·m</p><p><b>　　e.畫計(jì)算彎矩圖</b></p><p>　　因單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，</p><p>　　則截面c處的當(dāng)量彎矩為</p><p>　　f.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p&

109、gt;　　截面c處當(dāng)量彎矩最大，故截面c處可能為危險(xiǎn)截面。已知==64.5N·m</p><p><b>　　查表12-2，得</b></p><p>　　截面D處受轉(zhuǎn)矩，但是有內(nèi)孔，則該截面亦為可能的危險(xiǎn)截面</p><p><b>　　故其強(qiáng)度足夠。</b></p><p>　　g.按

110、疲勞強(qiáng)度校核安全系數(shù)</p><p>　　由圖5-4-4及圖5-4-5可知，計(jì)算彎矩在c截面處最大而且有鍵槽的應(yīng)力集中；Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ截面處直徑較c截面處大，并且計(jì)算彎矩不大，故相對比較安全，因此該軸只需校核c截面的安全系數(shù)即可。取許用安全系數(shù)，其校核計(jì)算如下：</p><p><b>　　抗彎截面系數(shù)</b></p><p><b>　

111、　抗扭截面系數(shù)</b></p><p><b>　　合成彎矩</b></p><p><b>　　扭矩</b></p><p>　　T=152970N·mm</p><p>　　按對稱循環(huán)變應(yīng)力計(jì)算：</p><p><b>　　彎曲應(yīng)力幅 &

112、lt;/b></p><p><b>　　彎曲平均應(yīng)力</b></p><p>　　按脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力計(jì)算：</p><p><b>　　扭剪應(yīng)力幅</b></p><p><b>　　扭剪平均應(yīng)力</b></p><p><b>　　查表

113、12-2有</b></p><p>　　彎曲、剪切疲勞極限=275Mpa，=155Mpa</p><p>　　彎曲、扭轉(zhuǎn)的等效系數(shù)</p><p>　　絕對尺寸系數(shù)，表面質(zhì)量系數(shù)</p><p>　　受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù)</p><p>　　受扭矩作用時(shí)的安全系數(shù)</p><p>

114、<b>　　安全系數(shù)</b></p><p><b>　　故軸疲勞強(qiáng)度安全。</b></p><p><b>　　圖5-4-5</b></p><p><b>　　6.結(jié)論和展望</b></p><p>　　由本文的論述，我們了解到，在對擴(kuò)萬向節(jié)滑動(dòng)叉Ф4

115、3孔的組合機(jī)床的設(shè)計(jì)過程中，對機(jī)床、夾具、刀具、工藝流程等方面進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和選擇，有效提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大了加工適應(yīng)范圍，提高了可靠性，具備一定的先進(jìn)性，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為解決此類擴(kuò)復(fù)合孔的問題舉了一件實(shí)例。</p><p>　　本成果設(shè)計(jì)制造的組合機(jī)床為單面臥式組合機(jī)床。我們將多軸箱選用為標(biāo)準(zhǔn)多軸箱，主軸也選用為通用主軸，使在滿足使用要求的前提下降低了成本，也具有互換性。作為關(guān)鍵部件

116、的液壓滑臺采用國產(chǎn)通用部件。以比較簡單的方式完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)的同步進(jìn)行，非常實(shí)用。</p><p>　　本機(jī)床所用夾具是最常用簡單的一種類型，其通用性很強(qiáng)，工件采用V形塊和定位銷定位，液壓夾緊，快速方便。采用這種方式完全能夠滿足精度要求。而且簡易方便，制造成本低，通用性好。</p><p>　　在刀具方面，由于所加工孔的尺寸精度和表面粗糙度要求都不算高，采用硬質(zhì)合金二階套裝復(fù)合擴(kuò)孔鉆

117、。這種擴(kuò)孔鉆適宜于加工孔徑大于30mm的孔。復(fù)合擴(kuò)孔鉆是采用最多、結(jié)構(gòu)形式也較多的復(fù)合刀具，一般情況下，擴(kuò)孔作為中間工序，它比鉆孔切削力小，切削也少，但又不像鉸孔等精加工工序那樣直接影響加工孔的精度和光潔度。在孔徑不大時(shí)，復(fù)合擴(kuò)孔鉆一般作成高速鋼或硬質(zhì)合金整體錐柄的形式。在孔徑較大時(shí)，即設(shè)計(jì)成套裝的。此外，擴(kuò)鉆淬火鋼時(shí)，考慮到刀尖強(qiáng)度，采用過渡刃辦法，并在過渡刃及圓周刃上都作出負(fù)倒棱。完全能夠滿足零件萬向節(jié)滑動(dòng)叉零件孔的加工要求。<

118、;/p><p>　　通過本成果的實(shí)施，萬向節(jié)滑動(dòng)叉Ф43孔的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率得到較大幅度提高，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。而且加工精度也完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求。而在直接經(jīng)濟(jì)效益方面，節(jié)省了大量加工工時(shí)。</p><p><b>　　7.致謝</b></p><p>　　歷時(shí)十四周的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，從剛開始拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí)的迷茫到如今完成整個(gè)設(shè)計(jì)過程的

119、喜悅，心情可謂是跌宕起伏。此次設(shè)計(jì)，可以說是把整個(gè)大學(xué)期間學(xué)習(xí)的機(jī)械專業(yè)各方面的知識重新鞏固了下，包括刀具的選用，軸及齒輪的校核計(jì)算，機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，傳動(dòng)系統(tǒng)的擬定及驗(yàn)證等等。我想這對我們將來的工作打下了一個(gè)夯實(shí)的基礎(chǔ)，將是終身受益無窮。</p><p>　　本文承蒙xx機(jī)電工程學(xué)院xx教授的指導(dǎo)。xx老師對本文的寫作內(nèi)容、版式編排等各方面多次給予了詳細(xì)的指導(dǎo)，對本文所涉及項(xiàng)目的實(shí)施、機(jī)床的設(shè)計(jì)、工藝的改進(jìn)及組合機(jī)床

120、的設(shè)計(jì)制造等給予了大量的幫助，并向我們提供了相關(guān)參考資料提出了很好的意見和建議，使得本文得以成稿。最難以忘懷的是xx老師為我們提供莫大的方便，多次親自來我們宿舍來給予指導(dǎo)。在此表示衷心的感謝!另外，向本文引用、轉(zhuǎn)載過資料的文獻(xiàn)作者表示感謝。向其他所有對于本文的完成做出過幫助的人表示感謝。</p><p><b>　　8.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]大連

121、組合機(jī)床研究所編.組合機(jī)床設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1975</p><p>　　[2]東北重型機(jī)械學(xué)院等編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979</p><p>　　[3]大連組合機(jī)床研究所編.組合機(jī)床設(shè)計(jì)參考圖冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1975</p><p>　　[4]袁哲俊，劉華明主編.金屬切削刀具設(shè)計(jì)手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008<

122、;/p><p>　　[5]孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992</p><p>　　[6]候世增主編.裝配圖的畫法機(jī)械制圖. 北京：高教出版社，1989</p><p>　　[7]陳隆德主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).北京：高教出版社，1988</p><p>　　[8]樊瑞，李建華主編.液壓技術(shù).北京：中國紡織出版社，199

123、9</p><p>　　[9]李天無主編.簡明工程師手冊.昆明：云南科技出版社，1992</p><p>　　[10]曹龍華主編.機(jī)械原理. 北京：高教出版社，1986</p><p>　　[11]沈陽工學(xué)院等主編.組合機(jī)床設(shè)計(jì).上海：上?？萍汲霭嫔?，1985</p><p>　　[12]3 Eggert, R., Tennyson, S.