《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-減速器箱蓋后面螺紋雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)【全套圖紙】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-減速器箱蓋后面螺紋雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)【全套圖紙】（41頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 1 目錄 第 1 章 緒論2 1.1 本課題的研究背景及意義.2 1.2 本課題國(guó)內(nèi)外研究概況3 1.3 本論文的主要工作及結(jié)構(gòu)4 第 2 章 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)5 2.1 組合機(jī)床工藝方案的擬定.5 2.2 確定組合機(jī)床工藝方案的基本原則.5 2.2.1 組合機(jī)床工藝方案的基本原則.5 2.2.2 備注5 2.2.3 組合機(jī)床工藝方案的擬訂6 2.2.3.1 分析、研究加工要求和現(xiàn)場(chǎng)工藝6 2.2.3.2 定位基準(zhǔn)和夾壓部位的選擇6 2.3 確定組合機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案應(yīng)考慮的問(wèn)題.6 2.4 工藝規(guī)程.7 2.5 加工工序圖.7 2.6 加

2、工示意圖.8 2.6.1 技術(shù)分析9 2.6.2 刀具的選擇9 2.6.3 攻絲靠模裝置選擇9 2.6.4 切削用量的選取.10 2.6.5 確定主軸類型、尺寸、外伸長(zhǎng)度10 2.6.6 選擇接桿、浮動(dòng)卡頭11 2.6.7 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定11 2.7 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖.12 2.4.1 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容.12 2.7.2 繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖之前應(yīng)確定的內(nèi)容.12 2.7.3 機(jī)床分組14 2.8 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡.15 第 3 章 多軸箱設(shè)計(jì)17 3.1 多軸箱的組成及表示方法17 3.1.1 多軸箱的組成17 3.1.2 多軸箱總圖繪制方法特點(diǎn)17 3.2 多軸箱通用零

3、件.17 3.2.1 通用箱體類零件18 3.2.2 通用主軸、通用傳動(dòng)軸、通用齒輪和套18 3.3 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖.18 3.4 主軸、齒輪的確定及動(dòng)力計(jì)算.19 3.5 多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì).22 3.6 多軸箱坐標(biāo)計(jì)算檢查圖.27 第 4 章 夾具設(shè)計(jì)32 4.1 組合機(jī)床夾具概述.32 4.2 定位支承系統(tǒng).32 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 4.3 夾緊機(jī)構(gòu).33 4.4 夾緊力計(jì)算.34 第 5 章 結(jié)論與展望36 第 6 章 謝辭38 第 7 章 參考文獻(xiàn)39 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706153893706 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 3

4、第第 1 1 章章 緒論緒論 1.1 本課題的研究背景及意義 隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，特別是隨著它在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的快速發(fā) 展，組合機(jī)床的研究已經(jīng)成為當(dāng)今機(jī)器制造界的一個(gè)重要方向，在現(xiàn)代工業(yè)運(yùn) 用中，大多數(shù)機(jī)器的設(shè)計(jì)和制造都是用機(jī)床大批量完成的。現(xiàn)代大型工業(yè)技術(shù) 的飛速發(fā)展，降低了組合機(jī)床的實(shí)現(xiàn)成本，軟件支持機(jī)制也使得實(shí)現(xiàn)變得更為 簡(jiǎn)單，因此，研究組合機(jī)床的設(shè)計(jì)具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。 在工業(yè)高速發(fā)展的現(xiàn)代化浪潮中，各種機(jī)械設(shè)計(jì)和制造業(yè)中，組合機(jī)床的 應(yīng)用越來(lái)越廣泛，越來(lái)越轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，從這個(gè)意義上講，對(duì)組合機(jī)床的研究 具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以通用部件為

5、基礎(chǔ)，配 以少量專用部件組成的一種高效專用機(jī)床。組合機(jī)床是按系列化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的 通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件組成的專用機(jī) 床。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，從而縮短了設(shè) 計(jì)和制造的周期，因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量 生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。 總體方案的設(shè)計(jì)主要包括制定工藝方案（確定零件在組合機(jī)床上完成工藝 內(nèi)容及加工方法，選擇定位基準(zhǔn)和夾緊部位，決定工步和刀具種類及其結(jié)構(gòu)形 式，選擇切削用量等） 、確定機(jī)床配置形式、制訂影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能 的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。總體方案的擬定是設(shè)計(jì)組合機(jī)床

6、最關(guān)鍵的一步。方案 制定得正確與否，將直接影響機(jī)床能否達(dá)到合同要求，保證加工精度和生產(chǎn)率， 并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低和使用方便。對(duì)于同一加工內(nèi)容，有各種不同的工藝 方案和機(jī)床配置方案，在最后決定采用哪種方案時(shí)，必須對(duì)各種可行的方案作 全面分析比較，根據(jù)工件的加工要求和特點(diǎn)，按一定的原則、結(jié)合組合機(jī)床常 用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬訂出先進(jìn)、合理、 經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝方案。 在組合機(jī)床諸多零件中，多軸箱和夾具與組合機(jī)床密切相關(guān)，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，所以是組合機(jī)床設(shè)計(jì) 過(guò)程中工作量較大的零部件，就多軸箱設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，工作量主要集中在傳動(dòng)

7、系統(tǒng) 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 的設(shè)計(jì)上，軸的設(shè)計(jì)必須保證各軸的轉(zhuǎn)速、旋向、強(qiáng)度和剛度，而且應(yīng)當(dāng)考慮 有無(wú)讓刀，有無(wú)調(diào)位機(jī)構(gòu)等。 夾具是組合機(jī)床的重要組成部件，是根據(jù)機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要 求而專門設(shè)計(jì)的。它是用于實(shí)現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位，夾壓，刀具的導(dǎo)向， 以及裝卸工件時(shí)的限位等作用的。組合機(jī)床夾具和一般夾具所起的作用看起來(lái) 好象很接近，但是其結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求卻有著很顯著的甚至是很根本的區(qū)別。組 合機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)和性能，對(duì)組合機(jī)床配置方案的選擇，有很大的影響。 因此，本課題基于使設(shè)計(jì)出的機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、效率高、質(zhì)量好 提出的要求，著重選擇最佳的工藝方案，合適地確定機(jī)床工序集中程度

8、，合理 地選擇組合機(jī)床的通用部件，恰當(dāng)?shù)慕M合機(jī)床的配置型式，合理地選擇切削用 量，以及設(shè)計(jì)高效率的夾具、工具、刀具及主軸箱就是本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容。具 體的工作就是要制定工藝方案，進(jìn)行機(jī)床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定，進(jìn)行組合機(jī) 床總體設(shè)計(jì)，組合機(jī)床的部件設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)，使其具有工程意義，實(shí)現(xiàn)其在 實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值。 1.2 本課題國(guó)內(nèi)外研究概況 近 20 年來(lái)，組合機(jī)床自動(dòng)線技術(shù)取得長(zhǎng)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)到了高水平。自動(dòng)線的技術(shù)發(fā)展，刀具、控制和其他相關(guān)技術(shù) 的進(jìn)步，特別是 CNC 控制技術(shù)發(fā)展對(duì)自動(dòng)線結(jié)構(gòu)的變

9、革及其柔性化起著決定性 的作用。隨著市場(chǎng)需求的變化，柔性將愈來(lái)愈成為抉擇設(shè)備的重要因素。因此， 組合機(jī)床自動(dòng)線將面臨由高速加工中心組成的 FMS 的激烈競(jìng)爭(zhēng)。 組合機(jī)床是一種專用高效自動(dòng)化技術(shù)裝備，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)性生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備，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。其中，特別是汽車工業(yè)，是組合 機(jī)床最大的用戶。如德國(guó)大眾汽車廠在 Salzgitter 的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠，在大批量生 產(chǎn)的機(jī)械工業(yè)部門，大量采用的設(shè)備是組合機(jī)床。因此，組合機(jī)床的技術(shù)性能 和綜合自動(dòng)化水平，在很大程度上決定了這些工業(yè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品 質(zhì)量和企業(yè)

10、生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu)，也在很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。 現(xiàn)代組合機(jī)床和自動(dòng)線作為機(jī)電一體化產(chǎn)品，它是控制、驅(qū)動(dòng)、測(cè)量、監(jiān) 控、刀具和機(jī)械組件等技術(shù)的綜合反映。近 20 年來(lái)，這些技術(shù)有長(zhǎng)足進(jìn)步，同 時(shí)作為組合機(jī)床主要用戶的汽車和內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)也有很大的變化，其產(chǎn)品市場(chǎng) 壽命不斷縮短，品種日益增多且質(zhì)量不斷提高。這些因素有力地推動(dòng)和激勵(lì)了 組合機(jī)床的不斷發(fā)展。 組合機(jī)床是由大量的通用部件和少量的專用部件組成且工序集中的高效專 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 5 用機(jī)床.由萬(wàn)能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展而來(lái).由于組合機(jī)床工序的高度集中，即在 一臺(tái)機(jī)床上可同時(shí)完成一種或幾種不同工序加工，因此適

11、應(yīng)了產(chǎn)量大、精度高 的生產(chǎn)要求，并且克服了萬(wàn)能機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、精度 不易保證的缺點(diǎn)，以及專用機(jī)床通用性差、不適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)迅速發(fā)展、產(chǎn)品經(jīng) 常更新的要求.所以，組合機(jī)床及其自動(dòng)線已廣泛應(yīng)用到汽車、柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)、 儀器儀表以及軍工產(chǎn)品等的生產(chǎn)上，并顯示出巨大的優(yōu)越性。 1.3 本論文的主要工作及結(jié)構(gòu) 本次設(shè)計(jì)工作將設(shè)計(jì)一臺(tái)雙面臥式攻絲組合機(jī)床（減速器箱蓋后面螺紋） 。 因此，目的是使設(shè)計(jì)出的機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、效率高、質(zhì)量好。從而選 擇最佳的工藝方案，合適地確定機(jī)床工序集中程度，合理地選擇組合機(jī)床的通 用部件，恰當(dāng)?shù)慕M合機(jī)床的配置型式，合理地選擇切削用量，以及設(shè)計(jì)高效率

12、 的夾具、工具、刀具及主軸箱就是本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容。具體的工作就是要制定 工藝方案，進(jìn)行機(jī)床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定，進(jìn)行組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)，組合機(jī) 床的部件設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)。 摘要部分，指出了本課題的研究概況，本課題的研究方法，第 1 章是緒論， 主要介紹了本課題的研究背景及意義，指出本課題在國(guó)內(nèi)外的研究概況，并給 出了本論文的主要工作及結(jié)構(gòu)。 第 2 章是本論文的主體部分，主要給出了本次課題研究即攻減速器箱蓋后 面螺紋的雙面臥式攻絲組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)。 在接下去的幾個(gè)部分分別給出了通過(guò)本課題的研究之后得出的結(jié)論，并對(duì) 此方向的課題進(jìn)行展望，表達(dá)了對(duì)學(xué)院老師特別是導(dǎo)師的感謝，給出完成本論 文所需要的參

13、考文獻(xiàn)，最后，附上相關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙 7 張,及一張生產(chǎn)效率卡。 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 第第 2 2 章章 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 2.1 組合機(jī)床工藝方案的擬定 工藝方案的擬訂是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步。因?yàn)楣に嚪桨冈诤艽蟪潭壬?決定了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，應(yīng)根據(jù)工件的加工要求和特點(diǎn)， 按一定的原則、結(jié)合組合機(jī)床常用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技 術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝方案。 2.2 確定組合機(jī)床工藝方案的基本原則 2.2.1 組合機(jī)床工藝方案的基本原則 1粗精加工分開(kāi)原則 粗加工的切削負(fù)荷較大，切削產(chǎn)生的熱變形、較大 夾壓力引起的工件

14、變形以及切削振動(dòng)等，對(duì)精加工工序十分不利，影響加工尺 寸精度和表面粗糙度。因此，在擬訂工件一個(gè)連續(xù)的多工序工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)選 擇粗精加工工序分開(kāi)的原則。 2工序集中原則 組合機(jī)床運(yùn)用多刀集中在一臺(tái)機(jī)床上完成一個(gè)或多個(gè)工 件的不同表面的復(fù)雜過(guò)程，從而有效的提高生產(chǎn)率。因此，在擬訂工藝方案時(shí)， 在保證加工質(zhì)量和操作維修方便的情況下，應(yīng)適當(dāng)提高工序集中程度，以便減 少機(jī)床臺(tái)數(shù)、占地面積和節(jié)省人力，取得理想的效益。本機(jī)床由于螺紋孔直徑 較小，精度較高，要求主軸和機(jī)床剛度較好，所以工序應(yīng)集中，并且十個(gè)孔的 相對(duì)位置精度要求較高所以工序集中加工。通過(guò)絲錐對(duì)孔進(jìn)行一次性加工，從 而保證精度，質(zhì)量，生產(chǎn)率。 2

15、.2.2 備注 攻絲機(jī)床都是借助電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行攻絲，加工完了電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)使絲錐退出 工件。電動(dòng)機(jī)的反向和停止是由攻絲行程控制機(jī)構(gòu)來(lái)操縱的。為了確保攻絲電 動(dòng)機(jī)的可靠反向和停止，在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，除了一般動(dòng)作控制信號(hào)外， 還必須增設(shè)互鎖保險(xiǎn)開(kāi)關(guān)。為了在絲錐退回原位電動(dòng)機(jī)能及時(shí)停止，不因慣性 轉(zhuǎn)動(dòng)造成絲錐超程，破壞攻絲機(jī)構(gòu)的原位狀態(tài)，在電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，一般應(yīng)采用 剎車機(jī)構(gòu)以制動(dòng)。當(dāng)一個(gè)主軸箱上攻絲主軸少于 8 根時(shí)可以不用。對(duì)特大的攻 絲主軸箱有時(shí)還應(yīng)設(shè)置兩個(gè)或更多的剎車機(jī)構(gòu)，以確保可靠的制動(dòng)。本設(shè)計(jì)的 主軸箱的主軸只有 6 根，所以不需要 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 7 2.

16、2.3 組合機(jī)床工藝方案的擬訂 2.2.3.1 分析、研究加工要求和現(xiàn)場(chǎng)工藝 根據(jù)分析、研究被加工零件減速器箱蓋兩端面螺紋孔，在箱體上分別加工， 技術(shù)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)。深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析零件（或同類零件）的加工工藝方法， 定位和加緊，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 的現(xiàn)行工藝資料，以便制定出切合實(shí)際的合理工藝方案。 2.2.3.2 定位基準(zhǔn)和夾壓部位的選擇 1由于實(shí)行多刀加工，切削負(fù)荷大，工件受力方向變化，加工零件為箱體， 所以采用一面兩銷定位，上面夾緊。 2組合機(jī)床的工藝方法及所能獲得的加工精度；表面粗糙度和形位精度。 表 1-1 所列是組合機(jī)床加工螺紋孔的典型工藝過(guò)程

17、。 表 1-1 螺紋孔加工典型工藝過(guò)程 螺紋孔類別工藝過(guò)程 一般緊固螺紋孔鉆底孔，倒角，攻絲 較高精度螺紋孔鉆底孔，擴(kuò)至底孔尺寸，倒角，攻絲 在攻絲前最好在孔口倒角，以使絲錐容易進(jìn)入空中，有利于準(zhǔn)確的保證攻 絲深度。攻絲一般都采用一個(gè)工步一次加工出需要的深度。但當(dāng)螺紋孔較深時(shí)， 可以利用二次進(jìn)給的方法來(lái)攻絲。第一次攻到一段距離后，絲錐反轉(zhuǎn)退回，但 不全部退出工件，然后絲錐又正轉(zhuǎn)攻進(jìn)，一直到需要的深度。這樣可以減少因 切削阻塞使扭力矩增大，甚至使絲錐折斷。這種分兩次攻絲的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，也是 通過(guò)特殊的攻絲行程控制機(jī)構(gòu)自動(dòng)控制的。其工作原理與通用的攻絲行程控制 機(jī)構(gòu)類似。亦可以在通用的攻絲行程控制機(jī)構(gòu)

18、上增加兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)和擋鐵來(lái)實(shí) 現(xiàn)。 2.3 確定組合機(jī)床配置型式及結(jié)構(gòu)方案應(yīng)考慮的問(wèn)題 根據(jù)工件的特點(diǎn)、工藝要求、生產(chǎn)率要求及工藝方案等，可大體確定采用 哪種基本配置型式的機(jī)床。配置方案不同對(duì)機(jī)床的復(fù)雜程度、通用化程度、結(jié) 構(gòu)工藝性、加工精度、機(jī)床重新調(diào)整的可能以及經(jīng)濟(jì)性等都有不同的影響。因 此，確定機(jī)床配置型式和結(jié)構(gòu)方案時(shí)應(yīng)考慮以下主要問(wèn)題。 在確定機(jī)床配置型式和結(jié)構(gòu)方案時(shí)，首先要考慮如何穩(wěn)定地保證零件的加工精 度。影響加工精度的主要因素有夾具誤差和加工誤差兩方面。夾具誤差：一般 精加工的夾具公差為零件公差的 1/31/5。固定式夾具單工位組合機(jī)床可達(dá)到 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 的加工精度

19、很高。 2.4 工藝規(guī)程 工序 10：粗銑機(jī)蓋下底面 工序 20：銑機(jī)蓋上窺視孔表面 工序 30：半精銑、精銑機(jī)蓋下底面 工序 40：粗銑機(jī)蓋主軸孔附近凸臺(tái) 工序 50：在機(jī)蓋上底面左側(cè)鉆孔 2-11 惚孔 2-24 工序 60：在機(jī)蓋底面右側(cè)鉆 2 個(gè) 7.8 孔，在左側(cè)鉆一個(gè) 7.8 孔 工序 70：攻機(jī)蓋底面右側(cè)的 M10-H7 的螺紋孔 工序 80：鉆 100+0.0350與 80+0.0300（不到尺寸） 工序 90：鏜主軸孔 100+0.0350與 80+0.0300（不到尺寸） 工序 100：精鏜主軸孔 100+0.0350與 80+0.0300 工序 110：鉆 6-13 惚平

20、 30 的螺栓孔 工序 120：精銑機(jī)蓋主軸孔附近凸臺(tái) 工序 130：在組合機(jī)床上分別在機(jī)蓋前后端面上鉆 12-6.8 的孔 工序 140：在組合機(jī)床上分別在機(jī)蓋前后端面上攻 12-M8-7H 的螺紋孔 工序 150：鉆機(jī)蓋上窺視孔 4-3.9 孔 工序 160：鉆削為 2-8 的錐銷孔 工序 170：在窺視孔上攻 4-M6-H7 的螺紋孔 工序 180：清洗去毛刺 工序 190：檢查 2.5 加工工序圖 被加工零件工序圖具有直觀的作用，此外，它還具有一些特定的要求。被 加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺(tái)機(jī)床上或一條自動(dòng)線上完 成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸及精度、技術(shù)要求、加工用定

21、位基準(zhǔn)、夾壓部 以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床上加工前毛坯情況的圖紙。它是在原 有的工件圖基礎(chǔ)上，以突出本機(jī)床或自動(dòng)線加工內(nèi)容，加上必要的說(shuō)明繪制的。 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。被加工零件工序圖應(yīng)包括下列內(nèi)容： 1在圖上應(yīng)表示出被加工零件的形狀，尤其是要設(shè)置中間導(dǎo)向時(shí)，應(yīng)表示 出工件內(nèi)部筋的布置和尺寸，以便檢查工件裝進(jìn)夾具是否相碰，以及刀具通過(guò) 的可能性。 2在圖上應(yīng)表示出加工用基面和夾壓的方向及位置，以便依此進(jìn)行夾具的 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 9 支承，定位及夾壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 3在圖上應(yīng)表示出加工表面的尺寸、精

22、度、光潔度，位置尺寸及精度和技 術(shù)條件（包括對(duì)上道工序的要求及本機(jī)床保證的部分） 。 4圖中還應(yīng)注明被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及被加工部位的 余量。 此外，為了使被加工零件工序圖清晰明了，能突出本機(jī)床的加工內(nèi)容，繪 制時(shí)對(duì)本機(jī)床加工部位用粗實(shí)線表示，其尺寸打上方框，其余部位用細(xì)實(shí)線表 示。 本設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)的是攻減速器箱蓋后面螺紋，采用一面兩銷定位，實(shí)現(xiàn) 完全定位。由于利用工件的底面作為基面，為了使夾緊可靠以及部件配置合理， 采用對(duì)工件的頂面進(jìn)行夾緊。要求加工之后能滿足尺寸的公差范圍之內(nèi)。整體 的定位及夾緊的位置可見(jiàn)下圖所示。 2.6 加工示意圖 加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要圖紙之

23、一，在機(jī)床總體設(shè)計(jì)中占有重要 地位。它是設(shè)計(jì)刀具、夾具、主軸箱以及選擇動(dòng)力部件的主要資料，同時(shí)也是 調(diào)整機(jī)床和刀具的依據(jù)。 加工示意圖，要反映機(jī)床的加工過(guò)程和加工方法，刀具尺寸及加工尺寸， 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 主軸尺寸及伸出長(zhǎng)度，主軸、刀具、工件間的聯(lián)系尺寸等，根據(jù)機(jī)床要求的生 產(chǎn)率及刀具特點(diǎn)，合理地選擇刀削用量，決定動(dòng)力頭的工作循環(huán)。 加工示意圖應(yīng)繪制成展開(kāi)圖，其繪制順序是：首先按比例繪制工件的外形 及加工部位的展開(kāi)圖，加工示意圖還要繪制出工件加工部位的圖形。加工示意 圖還要考慮一些特殊要求（如工件抬起、主軸定位、危險(xiǎn)區(qū)等） 。決定動(dòng)力頭的 工作循環(huán)及行程。最后，選擇切削用量及附加必

24、要的說(shuō)明。 綜合考慮以上各種注意事項(xiàng)，可以看出加工示意圖的繪制方法可以分為幾 個(gè)步驟，即刀具的選擇、工序間余量的確定等。 2.6.1 技術(shù)分析 螺紋孔M8 精度等級(jí)：7H 材料： HT200 硬度： HB190 盲孔 加工深度 L=15mm 2.6.2 刀具的選擇 刀具的類型的選擇決定于所切螺紋的性質(zhì)、所切螺紋在工件上的位置、工 件的構(gòu)造與尺寸及生產(chǎn)的批量。 查 10 P899 表 10-49 選用細(xì)柄機(jī)用絲錐 6-M8-H3 GB3464-83。 2.6.3 攻絲靠模裝置選擇 在組合機(jī)床上攻制螺紋多采用攻絲靠模裝置。其原理仍然是“自引法”攻 絲。這種攻絲裝置的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，直接由靠模螺桿、螺母得

25、到。常用的靠模裝置 有：TO281 型攻絲靠模裝置和 TO282 型靠模裝置。 本設(shè)計(jì)中采用了通用的 TO281 型攻絲靠模裝置 TO281 型攻絲靠模 這種靠模裝置有攻絲靠模和攻絲卡頭配合組成，并由攻絲裝置配置成攻絲 組合機(jī)床。 動(dòng)力由攻絲主軸通過(guò)雙鍵傳到攻絲靠模桿，再經(jīng)平鍵傳遞給攻絲卡頭上的 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 11 min/99. 7 25 . 1 30 82 . 6 9 . 06 . 0 2 . 1 0 m pt dc v ym x v 絲錐?？磕Ｂ菽竿ㄟ^(guò)結(jié)合子和彈簧裝在套筒內(nèi)，套筒由壓板壓在靠模板誰(shuí)上。 攻絲時(shí)，靠模桿邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊向前移動(dòng)，其進(jìn)給量與絲錐引進(jìn)量

26、相同。壓板的壓力 要適當(dāng)，以保證絲錐遇到故障不能前進(jìn)，扭力增大，靠模桿與靠模螺母同時(shí)轉(zhuǎn) 動(dòng)，停止進(jìn)給，避免破壞傳動(dòng)件或扭轉(zhuǎn)絲錐。 這種裝置易于調(diào)整，只要松開(kāi)壓板，則可方便的將攻絲靠模取出，且在變 動(dòng)加工螺孔規(guī)格時(shí)，易裝卸調(diào)換。 選用攻螺紋靠模規(guī)格 2。 2.6.4 切削用量的選取 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一般通用機(jī)床的切削用量要低 一些?？傮w上說(shuō)：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。 查閱 2 P51 表

27、 2-17 攻絲切削速度 加工材料為鑄鐵 切削速度：v=48m/min 查 10 P1142 表 14-90 由公式計(jì)算得 (2-1) 取 v=8m/min 進(jìn)給量為絲錐的導(dǎo)程 f=1.25mm/r 由公式：v=d n 得: 主軸轉(zhuǎn)速 n=318/r/min 2.6.5 確定主軸類型、尺寸、外伸長(zhǎng)度 主軸類型主要依據(jù)工藝方法和刀桿與主軸的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定。主軸軸頸 及軸端尺寸主要取決于進(jìn)給抗力和主軸刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 通用攻螺紋主軸有兩種(1)滾錐軸承攻螺紋主軸(2)滾針軸承攻螺紋主軸。 2.6.5.1 主軸類型 查9 表 4-2 選用滾錐軸承攻螺紋主軸 2.6.5.2 主軸尺寸 根據(jù)公式：d=6

28、.2 (2-2) 4 10T 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 可算出本設(shè)計(jì)中攻螺紋主軸的大致直徑 式中：d主軸直徑（mm） T轉(zhuǎn)矩（Nm） D螺距大徑（mm） P螺距（mm） 加工鑄鐵時(shí) T=0.195DP (2-3) 4 . 15 . 1 由于本設(shè)計(jì)中 D=8mm，P=1.25mm，所以 查9中表 3-5 攻螺紋主軸直徑的確定，得螺紋 M8 的主軸直徑 d=17mm 轉(zhuǎn)矩 T=5 Nm 查9表 3-6 和 4-2 主軸直徑 d=20mm 外伸尺寸 L=120mm。 2.6.6 選擇接桿、浮動(dòng)卡頭 加工螺紋時(shí)，常采用攻螺紋靠模裝置和攻螺紋卡頭及相配套的攻螺紋接桿， 絲錐用相應(yīng)的彈簧夾頭裝在攻螺紋接

29、桿上。 查9中圖 8-1 選用用于夾持 M6M30 的機(jī)用絲錐彈簧夾頭。 查9中圖 8-6 選用攻螺紋卡頭及攻螺紋接桿。 2.6.7 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 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，又返回到原位的動(dòng)作過(guò)程。 2.6.7.1 工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定L工 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 13 (2-4)=+LLLL 切12 ：工作進(jìn)給長(zhǎng)度 ：切入長(zhǎng)度 ：加工長(zhǎng)度 ：切出長(zhǎng)度L切L1LL2 =15+8=23mm L工 切入長(zhǎng)度一般為 510mm，取 8mm。 切出長(zhǎng)度為 0。 2.6.7.2 快速引進(jìn)長(zhǎng)度確定 快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把

30、刀具送到工作進(jìn)給位置，其長(zhǎng)度由具體情況確定。 本工序選取快速引進(jìn)長(zhǎng)度為 75mm。 2.6.7.3 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。總行程為 630mm 前備量為 40mm，后備量為 515mm。 2.7 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 2.4.1 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容 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(lái)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。 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。 2完整齊全的反映各部件之間的主

31、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(tái)工作循環(huán)總的工作行程和前后備量 尺寸。 3標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和電動(dòng)機(jī)型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分 組編號(hào)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。 4標(biāo)明機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及安裝規(guī)程。 2.7.2 繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖之前應(yīng)確定的內(nèi)容 2.7.2.1 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(tái)。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)床為臥式雙面單工位液壓傳動(dòng)組合 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 機(jī)床，液壓滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)多軸箱攻絲主軸。 動(dòng)力箱規(guī)格

32、與滑臺(tái)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 切屑功率來(lái)選用。確定攻絲電機(jī)功率，應(yīng)考慮絲錐鈍化的影響，一般按計(jì)算功 率的 1.52.5 倍選取。 （軸數(shù)少時(shí)取大值，軸數(shù)多時(shí)取小值） (2-5) 切削 主軸箱 P P 式中：消耗于各主軸的切削功率的總和，單位為 kw； 切削 P 主軸箱的傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)取 0.80.9，加工有色金 屬時(shí)取 0.70.8，主軸數(shù)多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大 值。 查組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 6-20 則： (2-6)kw D vPD D Tv p w 1636 . 0 89740 825 . 1 8195 9740 195 9740 5 . 14

33、. 15 . 14 . 1 =6x0.1636/0.8=1.09kw 切削 P 1.09x2=2.18kw 查9表 5-39 本機(jī)床左右多軸箱均采用 1TD25-IB 型動(dòng)力箱（=1420r/min;電動(dòng)機(jī)選 q n Y100L1-4 型，功率為 2.2KW） 。 (2-7)NHBDfF231446.597320025 . 1 82626 6 . 08 . 06 . 08 . 0 NFF38867.35839231446.597366 總 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 HY63-I 型液壓滑臺(tái)，以 及相配套的側(cè)

34、底座（1CC631 型） 。查9P91 表 5-1 滑鞍寬度： 630mm 滑鞍長(zhǎng)度： 1250mm 行 程： 630mm 滑座長(zhǎng)度： 1920mm 高 度： 400mm 工進(jìn)速度：6.5-250mm/min 快進(jìn)速度：5m/min。 2.7.2.2 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 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 15 使用要求等因素選取計(jì)算： 最低孔高度 h2=204.5mm 滑臺(tái)高度 h3=400mm 側(cè)底座高度 h4=630mm 取 H=1250mm。 2.7.2.3 確定夾具輪廓尺寸 主要確定夾具底座的長(zhǎng)、寬、高尺

35、寸。 初取長(zhǎng)為 1000mm,寬為 600mm，高為 850mm。 2.7.2.4 確定中間底座尺寸 中間底座尺寸在長(zhǎng)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。 2.7.2.5 確定多軸箱輪廓尺寸 標(biāo)準(zhǔn)通用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 B 和高度 H 及最低主軸高度 h1。 B=b+2 (2-8) 1 b H=h+ (2-9) 11 bh 式中 b工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔的距離 b=245mm b1最邊緣主軸中心至箱體壁距離 b170100mm 取 b1=75mm h工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離 h

36、=35mm h1最低軸高度 B=245+2x75=395mm h1=h2+H-（0.5+h3+h4）=25+1100-（0.5+400+630）=94.5mm H=35+100+94.5=229.5mm 查9，P135 表 7-1 選取多軸箱體規(guī)格尺寸 400 x400。聯(lián)系尺寸圖如下圖所示 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 2.7.3 機(jī)床分組 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： 第 10 組 左側(cè)床身 第 20 組 夾具 第 11 組 右側(cè)床身 第 12 組 中間底座 第 30 組 電氣裝置 第 40 組 傳動(dòng)裝置 第 50 組 潤(rùn)滑裝置 第 60

37、 組 刀具 第 61 組 工具 第 71 組 左多主軸箱 第 72 組 右多主軸箱 2.8 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計(jì)算機(jī)床生產(chǎn)率并 編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映機(jī)床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用 量、動(dòng)作時(shí)間、生產(chǎn)綱領(lǐng)及負(fù)荷率等關(guān)系的技術(shù)文件。它是用戶驗(yàn)收機(jī)床生產(chǎn) 效率的重要依據(jù)。 2.8.1 理想生產(chǎn)率 Q 理想生產(chǎn)率是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) A 所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。與全年工時(shí) tk 總數(shù)有關(guān)，單班制取 2350h A=5000 x(1+2%+2%)=5200 件 (2-10) Q=A/tk=5200/2350=2.21 件/h (2-11) 2

38、.8.2 實(shí)際生產(chǎn)率 Q1 實(shí)際生產(chǎn)率是指設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。 Q1=60/T單 (2-12) 式中 T單生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間（min）, 可按下式計(jì)算： T單=t切+t輔=（L1/vf1+ L2/vf2+t停）+（L快進(jìn)+L快退）/vfk+ t移+ t裝 （2-13） L1、L2刀具第一、第二工作進(jìn)給長(zhǎng)度，單位為 mm； 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 17 vf1 vf2刀具第一、第二工作進(jìn)給量，單位為 mm/min; t停通常刀具在加工終了時(shí)無(wú)進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn) 510 轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，單 位為 min;取 0.1min,即 6s. vfk動(dòng)力部件快速行程速度

39、。 本次采用的是液壓動(dòng)力部件, 為 5m/min。 t移回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)間，一般取 0.1 min;此道工序可 忽略。 t裝工件裝、卸的時(shí)間（包括定位或撤消定位、夾緊或松開(kāi)、清理基面 或切屑及調(diào)運(yùn)工件等的時(shí)間）通常.取 0.5-1.5min.取 1.5min . 把數(shù)值帶入（2-13）中： 得到：T單=23/397.5+23/397.5+0.1+0.075/5+0.075/5+1.5 =1.7456min; 所以 Q1=60/T單=60/1.71=34.32 件/小時(shí) 則 Q1Q 所以滿足生產(chǎn)率要求 2.8.3 機(jī)床負(fù)荷率 當(dāng) Q1Q 時(shí)，機(jī)床負(fù)荷率為二者之比。 即 負(fù)= Q/ Q

40、1 (2-14) =2.21/34.32 =6.4% 2.8.4 編制生產(chǎn)率計(jì)算卡 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 第第 3 3 章章 多軸箱設(shè)計(jì)多軸箱設(shè)計(jì) 3.1 多軸箱的組成及表示方法 多軸箱按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為通用（即標(biāo)準(zhǔn)）和專用多軸箱兩大類。前者結(jié)構(gòu)典 型，能利用同用的箱體和傳動(dòng)件；后者結(jié)構(gòu)特殊，往往需要加強(qiáng)主軸系統(tǒng)剛性， 而使主軸及某些傳動(dòng)件必須專門設(shè)計(jì)，故專用主軸箱通常指“剛性主軸箱” ，即 采用不需要刀具導(dǎo)向裝置的剛性主軸和用精密滑臺(tái)導(dǎo)軌來(lái)保證加工孔的位置精 度。通用主軸箱則采用標(biāo)準(zhǔn)主軸，借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具來(lái)保證被加工孔的位置 精度。 本設(shè)計(jì)中所采用的就是通用主軸箱。 3.1.1 多軸箱的

41、組成 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)等組成。其基 本結(jié)構(gòu)中，箱體、前蓋、后蓋、上蓋、側(cè)蓋等為箱體類零件；主軸、傳動(dòng)軸、 傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱和電動(dòng)機(jī)齒輪等為傳動(dòng)類零件；分油器、注油標(biāo)、排油塞、 和防油套等為潤(rùn)滑及防油元件。 在多軸箱箱體內(nèi)腔，可安排兩排 32mm 寬的齒輪或三排 24mm 寬的齒輪；箱 體后壁與后蓋之間可安排一排（后蓋用 90mm 厚時(shí)）或兩排（后蓋用 125mm 厚時(shí)） 24mm 寬的齒輪。 本多軸箱考慮到實(shí)際情況，在箱體體內(nèi)安排了三排 24mm 寬的齒輪和一排 32mm 寬的齒輪。 3.1.2 多軸箱總圖繪制方法特點(diǎn) 1主視圖 用點(diǎn)劃線表示齒輪節(jié)圓，標(biāo)注齒

42、輪齒數(shù)和模數(shù)，兩嚙合齒輪相 切處標(biāo)注羅馬字母，表示齒輪所在排數(shù)。標(biāo)注各軸軸號(hào)及主軸和驅(qū)動(dòng)軸、液壓 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 19 泵軸的轉(zhuǎn)速和方向。 2展開(kāi)圖 每根軸、軸承、齒輪等組件只畫軸線上邊或下邊（左邊或右邊） 一半，對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的軸組件只畫一根，但必須在軸端注明相應(yīng)的軸 號(hào)；齒輪可不按比例繪制，在圖形一側(cè)用數(shù)碼箭頭標(biāo)明齒輪所在排數(shù)。 3.2 多軸箱通用零件 多軸箱的通用零件的編號(hào)方法如下： T07 或 1T07 系指與 TD 或與 1TD 系列動(dòng)力箱配套的主軸箱同用零件，其標(biāo) 記方法詳見(jiàn)9中表 4-1、表 4-2、表 4-4、表 4-5 和第七章相應(yīng)的配套

43、零件表。 順序號(hào)和零件順序號(hào)表示的內(nèi)容隨類別號(hào)和小組號(hào)的不同而不同。例如： 800630T0711-11，表示寬 800mm，高 400mm 的主軸箱體；30T0731-42，表示 有排齒輪，用圓錐滾子軸承、直徑為 40mm 的傳動(dòng)軸；34040T0741-41 表示模數(shù)為 3、齒數(shù)為 40、孔徑為 20mm 和寬度為 32mm 的齒輪。 3.2.1 通用箱體類零件 多軸箱的通用箱體類零件配套表詳見(jiàn)組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)中表 7- 4；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(tái)的滑鞍寬度表示，多軸箱

44、 體寬度和高度是根據(jù)配套滑臺(tái)的規(guī)格按規(guī)定的系列尺寸（9中表 7-1）選擇； 多軸箱后蓋與動(dòng)力箱法蘭尺寸見(jiàn)9中表 7-2，其結(jié)合面上聯(lián)接螺孔、定位銷孔 及其位置與動(dòng)力箱聯(lián)系尺寸相適應(yīng)（參見(jiàn)9中表 5-40） ；通用多軸箱體結(jié)構(gòu)尺 寸及螺孔位置詳見(jiàn)9中表 7-1 及表 7-3。 多軸箱的標(biāo)準(zhǔn)厚度為 180mm，用于臥式主軸箱的前蓋厚度為 55mm，用于立 式的因兼作油池用，故加后到 70mm，基型后蓋的厚度為 90mm，變形后蓋厚度為 50mm，100mm 和 125mm 三種，應(yīng)根據(jù)多軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)安排和動(dòng)力部件與多軸 箱的連接情況合理選用。 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 3.2.2 通用主軸、通

45、用傳動(dòng)軸、通用齒輪和套 本設(shè)計(jì)中，通用主軸、通用傳動(dòng)軸的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，配套零件及聯(lián)系尺寸，詳 見(jiàn)9中第七章第二節(jié)。 多軸箱通用齒輪有：傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪和電機(jī)齒輪三種（見(jiàn)9表 4- 5） ，其結(jié)構(gòu)型式、尺寸參數(shù)及制造裝配要求詳見(jiàn)9表 7-247-23。 多軸箱用套和防油套綜合表參閱9表 7-24、表 7-23。 3.3 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 多軸箱設(shè)計(jì)原始原始依據(jù)圖，是根據(jù)“三圖一卡”整理編繪出來(lái)的。其內(nèi) 容及注意事項(xiàng)如下： 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(duì)位置尺寸。 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)

46、軸的相關(guān)位置尺寸。 3 根據(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。 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。 5 標(biāo)明動(dòng)力件型號(hào)及其性能參數(shù)。 多軸箱原始依據(jù)圖如下圖所示 3.4 主軸、齒輪的確定及動(dòng)力計(jì)算 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 21 主軸的型式和直徑，主要取決于加工工藝方法、刀具主軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)、刀具 的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。 攻螺紋類主軸按支承型式分為兩種：1前后支承均為圓錐滾子軸承主軸。 2 前后支承均為推力球軸承和無(wú)內(nèi)環(huán)滾針軸承的主軸。 3.4.1 主軸型式的確定 本設(shè)計(jì)中根據(jù)加工工藝要求，采用了第一種前后支承均為圓錐滾子軸承主 軸。其裝配結(jié)構(gòu)

47、、配套零件及聯(lián)系尺寸詳見(jiàn)組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)中第七 章第二節(jié)。 主軸材料采用了 40Cr 鋼，熱處理 C42。 數(shù)量：6 根。 3.4.2 主軸直徑的確定 根據(jù)被加工零件工序圖和加工示意圖中的要求，是采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼絲錐， 對(duì)減速器箱蓋后面的 6 個(gè) M81-7H 的螺紋孔進(jìn)行攻絲。 根據(jù)公式：d=6.2 (3-1) 4 10T 可算出本設(shè)計(jì)中攻螺紋主軸的大致直徑 式中：d主軸直徑（mm） T轉(zhuǎn)矩（Nm） D螺距大徑（mm） P螺距（mm） 加工鑄鐵時(shí) T=0.195DP，由于本設(shè)計(jì)中 D=8mm，P=1.25mm，所以 4 . 15 . 1 查9中表 3-5 攻螺紋主軸直徑的確定，得螺紋 M8

48、 的主軸直徑 d=17mm 轉(zhuǎn)矩 T=5N.mm 查9中表 4-2 得 主軸直徑 d=20mm。 3.4.3 主軸位置的確定 由于是 6 根主軸同時(shí)對(duì) 6 個(gè) M8 的螺紋孔進(jìn)行攻絲加工，所以 6 根主軸的相 對(duì)位置應(yīng)與 6 個(gè)螺紋孔的相對(duì)位置保持一致。 3.4.4 齒輪模數(shù) 齒輪模數(shù) m 一般用類比法確定。 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 318-250 =(0.0300.018)0.0180.028 400318 PKW 空 多軸箱中的齒數(shù)模數(shù)常用 2、2.5、3、3.5、4 幾種。為便于生產(chǎn)，同一多 軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要大于兩種。 本設(shè)計(jì)齒輪模數(shù)選 2 和 3。 3.4.5 多軸箱所需動(dòng)

49、力的計(jì)算 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)。 3.4.5.1 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 (3-2) 111 nnn iii PPPPPPP 切切切切切切切切切切 式中 切削功率，單位為 KWP 切切 空轉(zhuǎn)功率，單位為 KWP 切 與負(fù)荷成正比的功率損失，單位為 KWP 切 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9P62 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%。 3.4.5.2 主軸切削功率 =0.1636KWPDTv9740/ =6P=6x0.1636=0.9821KWP 切切

50、3.4.5.3 空轉(zhuǎn)功率 由于主軸直徑為 20mm，根據(jù)9P62 表 4-6： 主軸轉(zhuǎn)速為 n=318r/min，根據(jù)插值法： (3-3) =6x0.028=0.168KWP 切 3.4.5.4 功率損失 每根軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的 1% =(0.9821+0.168)x1%=0.0115KWP 切 111 0.9821 0.1680.01151.1616 nnn iii PPPPPPPKW 多箱切削空失切削空失 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 23 (3-4) 3.4.5.5 多軸箱所需進(jìn)給力計(jì)算F切切 (3-5) i i=1 =F n F 切切 式中 各主軸所

51、需的軸向切削力，單位為 N i F F=5973.23N (3-6) 6 . 08 . 0 26HBDf 6 . 08 . 0 20025 . 1 826xxx =6F=6x5973.23=35839.39N i F 3.5 多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)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。 3.5.1 對(duì)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求 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)量為最少。因此，應(yīng)盡量用用一根中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸，并將 齒輪布置在同一排上。當(dāng)中心距不

52、符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用變位齒輪或略微改動(dòng)傳 動(dòng)比的方法解決。 2盡量不用主軸帶動(dòng)主軸的方案，以免增加主軸負(fù)荷，影響加工質(zhì)量。遇 到主軸分布較密，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 高時(shí)，可用一根強(qiáng)度較高的主軸帶動(dòng) 12 根主軸的傳動(dòng)方案。 3為使結(jié)構(gòu)緊湊，主軸箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比一般要大于 1/2（最佳傳動(dòng)比 為 11/1.5） ，后蓋內(nèi)齒輪傳動(dòng)比允許取至 1/31/3.5；盡量避免用升速傳動(dòng)。 當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，允許先升速后再降一些，使傳動(dòng)鏈前面的軸、齒輪轉(zhuǎn)速 較小，結(jié)構(gòu)緊湊，但空轉(zhuǎn)功率損失隨之增加，故要求升速傳動(dòng)比小于等于 2； 為使主軸上的齒輪不過(guò)大，最后一級(jí)經(jīng)常采用升速傳

53、動(dòng)。 4用于粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡可能設(shè)置在第排，以減少主軸的扭曲 變形；精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在第排，以減少主軸的彎曲變形。 5多軸箱內(nèi)具有粗精加工主軸時(shí)，最好從動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸齒輪傳動(dòng)開(kāi)始，就 分兩條加工路線，以免影響加工路線。 6驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的傳動(dòng)軸數(shù)不能超過(guò)兩根，以免給裝配帶來(lái)困難。 3.5.2 擬訂多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 擬訂多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法是：先把全部主軸中心盡可能的分布在幾 個(gè)同心圓上，在各個(gè)同心圓的圓心上分貝設(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（如一根傳動(dòng)軸帶兩根或三根主軸） ；然后根據(jù)已 選定的各中心傳動(dòng)軸再取

54、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(guò)合攏傳動(dòng)軸與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸連接起來(lái)。 3.5.2.1 主軸分布類型 多組同心圓分布。對(duì)這類主軸，可在同心圓處分別設(shè)置中心傳動(dòng)軸，由其 上的一個(gè)或幾個(gè)（不同排數(shù)）齒輪來(lái)帶動(dòng)各主軸。 采用一根傳動(dòng)軸帶動(dòng) 3 根主軸的方案。 此方案?jìng)鲃?dòng)軸、齒輪數(shù)最少，用一根傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸。主軸齒輪規(guī)格 相同。 3.5.2.2 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1 各齒輪參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算：齒輪齒數(shù)和傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式如下： u = = (3-7) 從 主 z z 主 從 n n A = = (3-8) 從主 zz m 2 z S m 2 (3-9) 主 從 從主 從 z z

55、nn u n = (3-10) 從 主 主主從 z z nunn= (3-11) ）（ ）（ 從 主 從從 um Au n n m A z m A z + = + = 1 2 1 22 (3-12) u Am n n m A z m A z + = + = 1 2 1 22 ）（ 主 從 主從 式中 u嚙合齒輪副傳動(dòng)比； S 嚙合齒輪副齒數(shù)和； z z、z分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪齒數(shù)； 主從 n、n分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速，單位為 r/min； 主從 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 25 A齒輪嚙合中心距，單位為 mm； M齒輪模數(shù)，單位為 mm。 已知：主軸轉(zhuǎn)速 n=785r/m

56、in，主軸直徑 d=20mm，主軸齒輪模數(shù) m=2。 取驅(qū)動(dòng)軸齒輪的模數(shù) m=3，齒數(shù)=23（數(shù)量 1 個(gè)，設(shè)在第排） 。Z驅(qū) 2 傳動(dòng)軸 1 即軸 4 的齒輪參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì) = 1 z從3739.3623 3 59.902 1 231 371.61 u m=3 （數(shù)量 1 個(gè)，設(shè)在第排） 轉(zhuǎn)速 23 785488 /min 37 nr 傳動(dòng)軸1 3 傳動(dòng)軸 2 即軸 5 的齒輪參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì) =z從24023 3 46.952 2 231 401.739 u m=3 （數(shù)量 1 個(gè)，設(shè)在第排） 轉(zhuǎn)速 23 785451 /min 40 nr 傳動(dòng)軸2 4 主軸 1、2、3 即軸 1、3、2 的齒

57、輪參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì) 取傳動(dòng)軸齒輪的模數(shù) m=2，齒數(shù)=24（數(shù)量 2 個(gè)，分別設(shè)在第、排） 。Z 2 60 2436 2 z 主軸1、2、3 241 361.5 u m=2 轉(zhuǎn)速 123 2324 785325 /min 3736 nr 主軸 主軸 1、3 即軸 1、2（數(shù)量各 1 個(gè)，設(shè)在第排） 。 主軸 2 即軸 3（數(shù)量 1 個(gè)，設(shè)在第排） 。 5 主軸 4、5、6 即軸 6、8、7 的齒輪參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì) 取傳動(dòng)軸齒輪的模數(shù) m=2，齒數(shù)=21（數(shù)量 2 個(gè)，分別設(shè)在第、排） 。z 2 50 2129 2 z 主軸4、5、6 211 291.38 u M=2 轉(zhuǎn)速 456 2321 78532

58、6 /min 4029 nr 主軸 主軸 4、6 即軸 1、2（數(shù)量各 1 個(gè)，設(shè)在第排） 。 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 主軸 5 即軸 8（數(shù)量 1 個(gè)，設(shè)在第排） 。 3.5.2.3 潤(rùn)滑油泵的安置 油泵軸的位置要盡可能靠近油池，離油面高度不大于 400500 毫米；油泵 軸的轉(zhuǎn)速，須根據(jù)工作條件而定，主軸數(shù)目多，油泵轉(zhuǎn)速應(yīng)選的高些。當(dāng)用 R12-1 型葉片泵時(shí)，油泵轉(zhuǎn)速可在 400900 轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)選擇。當(dāng)箱體寬度大于 800 毫米，主軸數(shù)多于 30 根時(shí)，最好采用兩個(gè)油泵，以保證充分潤(rùn)滑。 本主軸箱內(nèi)采用了一個(gè) R12-1 型葉片泵，為了便于維修，油泵齒輪布置在 了第一排。油泵的安

59、置要使其回轉(zhuǎn)方向保證進(jìn)油口到排油口轉(zhuǎn)過(guò) 270。轉(zhuǎn)速 為 902r/min。 3.5.2.4 手柄軸的安置 多軸箱一般設(shè)手柄軸，用于對(duì)刀、調(diào)整、或裝配檢修時(shí)檢查主軸精度。手 柄軸轉(zhuǎn)速盡量高些，其周圍應(yīng)有較大空間。 本設(shè)計(jì)手柄軸的轉(zhuǎn)速為 722r/min。 3.5.2.5 驗(yàn)算和校核 1 驗(yàn)算各主軸轉(zhuǎn)速 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。 3 軸的強(qiáng)度校核 從上述可知，各軸所能承受的扭矩： 軸 d=20mm 1 1100.Mkg mm 通過(guò)計(jì)算各軸所承受載荷的情況： ,所以?shī)A緊力足夠，且?jiàn)A緊力是由兩個(gè)液壓缸同時(shí)提供，因此更 K W 可保證夾緊的可靠性。 因此，

60、本次設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的夾具能夠提供足夠的夾緊力，為保證加工精度提 供了有利的保證。同時(shí)液壓裝置的運(yùn)用也降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，體現(xiàn)了人性 化的設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)采用前法蘭式油缸 T5016帶滾子楔鐵夾緊機(jī)構(gòu)。 夾具裝配圖如下圖所示 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 37 第第 5 5 章章 結(jié)論與展望結(jié)論與展望 隨著現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，特別是隨著它在自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的快速發(fā) 展，組合機(jī)床的研究已經(jīng)成為當(dāng)今機(jī)器制造界的一個(gè)重要方向，在現(xiàn)代工業(yè)運(yùn) 用中，大多數(shù)機(jī)器的設(shè)計(jì)和制造都是用機(jī)床大批量完成的，即已經(jīng)規(guī)格化了的， 通常由機(jī)械軟件 CAD 設(shè)計(jì)畫圖而成并且用機(jī)床來(lái)實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)代大型工業(yè)技術(shù)的飛

61、速發(fā)展，降低了組合機(jī)床的實(shí)現(xiàn)成本，軟件支持機(jī)制也使得實(shí)現(xiàn)變得更為簡(jiǎn)單， 因此，研究組合機(jī)床的設(shè)計(jì)具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。 本課題基于使設(shè)計(jì)出的機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、效率高、質(zhì)量好提出的 要求，著重選擇最佳的工藝方案，合適地確定機(jī)床工序集中程度，合理地選擇 組合機(jī)床的通用部件，恰當(dāng)?shù)慕M合機(jī)床的配置型式，合理地選擇切削用量，以 及設(shè)計(jì)高效率的夾具、工具、刀具及主軸箱就是本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容。具體的工 作就是要制定工藝方案，進(jìn)行機(jī)床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定，進(jìn)行組合機(jī)床總體 設(shè)計(jì)，組合機(jī)床的部件設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)，使其具有工程意義，實(shí)現(xiàn)其在實(shí)際應(yīng) 用中的價(jià)值。 雖然組合機(jī)床的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，隨之，各

62、種各樣組合機(jī)床的設(shè)計(jì)也經(jīng)常 見(jiàn)于報(bào)道，經(jīng)過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)資料的查閱和研讀，可以得出結(jié)論，對(duì)各種 福州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)的研究方向隨著自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展而趨于這樣一種研究方 向，即組合機(jī)床及其自動(dòng)線方向。 它是集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它 的特征是高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、 軍工、輕工、家電等行業(yè)。由于組合機(jī)床及其自動(dòng)線是一種技術(shù)綜合性很高的 高技術(shù)專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)計(jì)的，它涉及到加工工藝、刀具、 測(cè)量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝 B E 配和試漏等技術(shù)。 我國(guó)組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線總體技術(shù)水

63、平比發(fā)達(dá)國(guó)家要相對(duì)落后，國(guó) 內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線幾乎都從國(guó)外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn) 口勢(shì)必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大，并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此，市場(chǎng)要求我們不 斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝，研制新產(chǎn)品，由過(guò)去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu)，向“柔性” 化方向發(fā)展，滿足用戶需求，真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣?dòng)化裝備。 近幾十年來(lái)組合機(jī)床在汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電機(jī)、機(jī)械、航空及軍工 等部門已獲得了廣泛的使用，一些中小批量生產(chǎn)的部門也開(kāi)始推廣使用。除了 組合機(jī)床及其自動(dòng)線方向外，還有以下幾個(gè)發(fā)展方向?yàn)椋?1、提高生產(chǎn)率 2、擴(kuò)大工藝范圍 3、提高加工精度 4、提高自動(dòng)化程度 5、創(chuàng)制超小型組合機(jī)床 6、發(fā)展專能組合機(jī)

64、床及自動(dòng)線 以上這些問(wèn)題在理論上和實(shí)際實(shí)現(xiàn)上都將有一定的難度，它們都是機(jī)械設(shè) 計(jì)及其自動(dòng)化方面值得進(jìn)一步探討、需要解決的問(wèn)題，也是今后努力的一個(gè)方 向，欣喜的是越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注這個(gè)問(wèn)題并為之作出不懈的努力，相信不 久的將來(lái)它們一定能得到較好的解決! 雙面臥式攻絲組合機(jī)床設(shè)計(jì)（減速器箱蓋后面螺紋） 39 第第 6 6 章章 謝辭謝辭 首先感謝我的導(dǎo)師孫曉林副教授，這篇論文是在他的悉心指導(dǎo)和親切關(guān)懷 下完成的。在我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)月期間，導(dǎo)師給予了親切的關(guān)懷和諄諄的 教導(dǎo)，使我能正確對(duì)待學(xué)習(xí)中遇到的困難和挫折，導(dǎo)師給了大力的支持和鼓勵(lì)。 導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度、求實(shí)的工作作風(fēng)、豐富的科研經(jīng)驗(yàn)、科學(xué)的思維方 式和正直的人格都令我非常敬佩，并將多我產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在此論文完成之 際，謹(jǐn)向我的導(dǎo)師表示誠(chéng)摯的謝意和深深的敬意! 其次，感謝福州大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院全體老師的