《多軸鉆床多軸箱設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《多軸鉆床多軸箱設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（23頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 : 多軸鉆床多軸箱的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： ________________________ 專 業(yè) ： ________________________ 姓 名 ： ________________________ 學(xué) 號： ________________________ 指導(dǎo)教師 ： ________________________ 2016年 3月 9日 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 I 摘要 本設(shè)計(jì)介紹了多軸鉆床多軸 箱的設(shè)計(jì)， 設(shè)計(jì)中首先要了解工件的加工工藝路線及工序的計(jì)算，確定 鉆孔 主軸的直徑，初步選 用電機(jī)型號及機(jī)床各部分部件。 在多軸箱設(shè)計(jì)中，首先需要確定傳動系統(tǒng)，然后計(jì)算主軸坐標(biāo)，傳動部件的校核及最后多軸鉆床多軸箱總圖、原始依據(jù)圖等等相關(guān)圖紙的繪制。 本 次設(shè)計(jì)有效地將多工位鉆孔工藝有機(jī)地 結(jié)合為一體， 這樣以來不但 降低了機(jī)器成本，而且節(jié)省了加工時(shí)間，提高了工作生產(chǎn)效率。 關(guān)鍵詞： 多軸鉆床多軸箱，主軸，總圖繪制，生產(chǎn)效率 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 he on ox is to in of to of of In to of be of as of of 錄 摘要 ...................................................................... I ............................................................... 緒論 .................................................................... 1 課題研究的背景及意義 ............................................ 1 課題國內(nèi)外研究概況 .............................................. 2 究的主要內(nèi)容 .................................................... 4 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) ........................................................ 6 合機(jī)床工藝方案擬定 .............................................. 8 工工序圖 ....................................................... 10 工示意圖 ....................................................... 11 具的分析 ................................................... 11 孔靠模裝置選擇 ............................................. 12 擇接桿、浮動卡頭 ........................................... 12 力部件工作循環(huán)及行程的確定 ................................. 13 床 聯(lián)系尺寸圖 ................................................... 14 床生產(chǎn)率計(jì)算卡 ................................................. 15 3 多軸 鉆床多軸箱 的設(shè)計(jì) ................................................... 16 軸箱的組成及表示方法 ........................................... 17 軸箱通用零件 ................................................... 18 制多軸箱原始依據(jù)圖 ............................................. 19 軸齒輪確定、動力計(jì)算 ........................................... 20 軸箱傳動系統(tǒng) 設(shè)計(jì) ............................................... 20 軸箱坐標(biāo)檢查圖 ................................................. 21 結(jié)論 ..................................................................... 21 致謝 ..................................................................... 22 參考文獻(xiàn) ................................................................. 23 1 1 緒論 課題研究的背景及意義 我國生產(chǎn)的多軸鉆床多軸箱結(jié)構(gòu)簡陋，傳動效率始終不高，雖然經(jīng)過幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國目前生產(chǎn)的多軸鉆床多軸箱的總體水 平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，多軸鉆床多軸箱的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場需求，開發(fā)出一種新型的多軸鉆床多軸箱勢在必行！ 相信此種多軸鉆床多軸箱的出現(xiàn)將會大大提高機(jī)床的傳動能力和質(zhì)量，為企業(yè)的生產(chǎn)的年產(chǎn)能方面，以及經(jīng)濟(jì)效益方面能夠帶來顯著的進(jìn)步，同時(shí)也在某種程度上推進(jìn)了機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展。 隨著國際標(biāo)準(zhǔn)化（ 實(shí)施，世界多軸鉆床多軸箱以采用新材料、新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ) ,19 世紀(jì) 80 年代，美國的 司將新開發(fā)的多軸鉆床多軸箱應(yīng)用到該公司的子公司 械公司，經(jīng)過幾年的運(yùn)行，為該公司創(chuàng)造了不菲的利潤。繼美國 國的 入了相當(dāng)大的人力和精力來開發(fā)研制多軸鉆床多軸箱，并且與二十世紀(jì)中期投入到了北美等市場。當(dāng)前，全世界各大機(jī)械人廠商為了提高產(chǎn)品的競爭力，都大力進(jìn)行多軸鉆床多軸箱的研發(fā)工作?，F(xiàn)在國外等著名多軸鉆床多軸箱的品牌中，都有多軸鉆床多軸箱的銷售，全世界多軸鉆床多軸箱的應(yīng)用越來越廣泛。有一點(diǎn)值得注意的是，多軸鉆床多軸箱的市場，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場，因此多軸鉆床多軸箱是當(dāng)今 棒料生產(chǎn)加工企業(yè)比配的設(shè)備已經(jīng)成為主要趨勢。西方資本主義國家有巨大的多軸鉆床多軸箱銷售市場，機(jī)械人工業(yè)是西方資本主義國家的機(jī)械工業(yè)之一。 目前國外特別是美國正在考慮發(fā)展多軸鉆床多軸箱的功率最大化，產(chǎn)能最優(yōu)化的問題。自“九·五”期間多軸鉆床多軸箱的開發(fā)和研制已經(jīng)被列入美國的重大科技攻關(guān)計(jì)劃，以跟蹤世界技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)適合美國機(jī)械工業(yè)發(fā)展的多軸鉆床多軸箱。 我國從 1953年開始生產(chǎn)多軸鉆床多軸箱，于 1958年自行設(shè)計(jì)制造傳動半徑在 50、 70、 90、 120、 500 等棒材的多軸鉆床多軸箱之后，為了適 應(yīng)棒材生產(chǎn)廠 2 家的需要， 1959年又制造了 500、 1000、 1200 等大直徑的多軸鉆床多軸箱。 為了滿足生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展需要，我國于 1970 年研制了大型多軸鉆床多軸箱。經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐證明效果很好。同年，福建的金明公司更是大量引入外來技術(shù)人才，全身心地投入到了多軸鉆床多軸箱的研發(fā)中，利用豐富的人力資源和設(shè)備，研發(fā)出了多種可夾持不同直徑棒料的傳動機(jī)，與同年 12 也投入市場，獲得了非常大的經(jīng)濟(jì)利潤。近幾年又研制出 70 多軸鉆床多軸箱，其設(shè)計(jì)能力為1750t/h，實(shí)際達(dá)到 2508t/h，是設(shè)計(jì)值的 目前多軸鉆床多軸箱將逐漸被新型多軸鉆床多軸箱所代替。傳統(tǒng)的多軸鉆床多軸箱已經(jīng)不能完全滿足當(dāng)今市場的需要，迫切需要各種多功能的多軸鉆床多軸箱來滿足市場需求，如是福建金明公司加大人力開發(fā)出了五個(gè)規(guī)格十四種類型的多軸鉆床多軸箱，然而我國機(jī)械人業(yè)所需的多軸鉆床多軸箱全部依賴進(jìn)口，這使得國產(chǎn)機(jī)械人配備多軸鉆床多軸箱后，成本增加很大，而裝備自行開發(fā)生產(chǎn)多軸鉆床多軸箱，其成本提高不大，說明多軸鉆床多軸箱的市場前景令人樂觀。 課題國內(nèi)外研究概況 我們在 2002 來自于王健的以前的資料，他數(shù)十年 的廢寢忘食建造了一個(gè)簡單的多軸鉆床多軸箱，開純機(jī)械時(shí)代。王健更設(shè)計(jì)出多功能多軸鉆床多軸箱，在這之后，臺灣教授顏洪森以傳統(tǒng)的多軸鉆床多軸箱為基礎(chǔ)，開發(fā)了一系列的多軸鉆床多軸箱，查建中和其他人一起以凸輪機(jī)構(gòu)為對象，共同鉆研考慮怎樣改良按壓力引發(fā)的角度以及零部件的分理?？傊?，傳統(tǒng)的對象加上科學(xué)的分析和先進(jìn)的理論，使得多軸鉆床多軸箱在國內(nèi)的研究范圍和深度得到了極大的豐富和發(fā)展。 何人最先取得此項(xiàng)專利已無可知曉，只了解到外國科學(xué)家在十九世紀(jì)末建造出了一部類似于多軸鉆床多軸箱的機(jī)械，整體部分是用齒輪以及連接桿件 機(jī)構(gòu)組裝，但是卻沒有做出實(shí)物來加以佐證 紀(jì)初又有人運(yùn)用齒輪以及連接桿件體系制造出類似的多軸鉆床多軸箱，然而相關(guān)資料中并沒有找到對這個(gè)作品的介紹，所以那個(gè)時(shí)候有關(guān)多軸鉆床多軸箱的研究還僅能思組成以及運(yùn)動起來的規(guī)律。同期，又有兩位發(fā)明家麥吉以及弗蘭科創(chuàng)作了首部徹底用計(jì)算機(jī)操縱的多軸鉆床多軸箱。接下來幾年有關(guān)此機(jī)器的設(shè)計(jì)被充分的融入了運(yùn)行操縱理論。 1979年席羅思在行進(jìn)多軸鉆床多軸箱里加入了操縱水平行走的儀器，同樣在腿上加入了保持和校對偏向的裝置。 20 世紀(jì)末布朗、羅布特以及莎普恩斯研究了加入了 3 液壓部件和直流 電機(jī)的相應(yīng)多軸鉆床多軸箱。這都意味著人類對機(jī)械體系的認(rèn)識已從簡單的考慮邁入了整體操縱、計(jì)算機(jī)和高新科技的相互融匯貫通的康莊大道。從廣闊的視野、各種各樣的活動，還有和學(xué)術(shù)報(bào)告、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及另外別的角度的的詳細(xì)內(nèi)容，我們得到了包含定位、性質(zhì)以及應(yīng)用多軸鉆床多軸箱的大環(huán)境。多軸鉆床多軸箱已發(fā)展到注重提高生產(chǎn)效率，成品質(zhì)量穩(wěn)定性。最近，超多的市場已經(jīng)建立了多軸鉆床多軸箱的商業(yè)用途，像多軸鉆床多軸箱，它的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各種機(jī)械加工設(shè)備上面等。出色的多軸鉆床多軸箱技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建一個(gè)新的市場，也為提高機(jī)床的加工精度做出 了非常重要的貢獻(xiàn)。在一個(gè)國家或地區(qū)有多軸鉆床多軸箱具有普遍偏向的方式。今后，會更加流行正在蓬勃發(fā)展的多軸鉆床多軸箱。 標(biāo)早就認(rèn)可中介范例， 質(zhì)也授與了能減少勞動力的多軸鉆床多軸箱。即使在大規(guī)模對土豆進(jìn)行去皮的活動，這是越來越多的多軸鉆床多軸箱的使用。多軸鉆床多軸箱研發(fā)情況固然都在被上述所整理，然而這些仍然是顯示出要把多軸鉆床多軸箱推向消費(fèi)者。歐美等發(fā)達(dá)國家成立有相應(yīng)計(jì)劃，本國也需求更好的戰(zhàn)略，方能維持積極地有力發(fā)展。新服務(wù)多軸鉆床多軸箱對于市場具有應(yīng)用性很強(qiáng)的領(lǐng)域，比如孜孜不倦的創(chuàng)新產(chǎn)品、醫(yī)療項(xiàng) 目、相關(guān)福利以及防不勝防的自然性或人為性災(zāi)難。在另一方面，雖然產(chǎn)自日本的工業(yè)多軸鉆床多軸箱依然是行業(yè)里最好的，但其他國家都在奮起直追。在關(guān)于實(shí)際使用中，美國提出了很多觀點(diǎn)。在美國有建立國家計(jì)劃項(xiàng)目，歐洲也是，如 們的國家也需要更好的政策，才能保持健康的發(fā)展前景。 究的主要內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要針對多軸鉆床多軸箱進(jìn)行設(shè)計(jì)，從多軸鉆床多軸箱的整理方案出發(fā)，然后具體細(xì)化出具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)方面： 1) 分析多軸鉆床多軸箱及其技術(shù)條件，收集設(shè)計(jì)資 料； 2) 完成開題報(bào)告； 3) 多軸箱總體方案的確定； 4) 繪制多軸箱原始依據(jù)圖，坐標(biāo)檢查圖以及多軸箱裝配圖等； 5）完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 4 2 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 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蠜Q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。 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，表示在一臺機(jī)床上或一條自動線上完成的工藝內(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)床或自動線加工內(nèi)容，加上必要的說明繪制的。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： 加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要圖紙之一，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、多軸箱以及選擇動力部件的主要資料，同時(shí)也是調(diào)整機(jī)床和刀具的依據(jù)。 具的選擇 刀具的類型的選擇決定于所鉆內(nèi)孔的性質(zhì)、所鉆內(nèi)孔在工件上的位置、工件的構(gòu)造與尺寸及生產(chǎn)的批量，一般根據(jù)相關(guān)工件的材料來進(jìn)行鉆頭的選取，通常選用細(xì)柄機(jī)用鉆刀 孔靠模裝置選擇 在組合機(jī)床上鉆內(nèi)孔多采用鉆孔靠模裝置。其原理仍然是“自引法”鉆孔。這種鉆孔裝置的進(jìn)給運(yùn)動，直接由靠模螺桿、螺母得到。常用的靠模裝置有： 本設(shè)計(jì) 中采用了通用的 5 這種靠模裝置有鉆孔靠模和鉆孔卡頭配合組成，并由鉆孔裝置配置成鉆孔組合機(jī)床。 擇接桿、浮動卡頭 加工內(nèi)孔時(shí)，常采用鉆孔靠模裝置和鉆孔卡頭及相配套的鉆孔接桿，鉆刀用相應(yīng)的彈簧夾頭裝在鉆孔接桿上。選用用于夾持 用鉆孔卡頭及鉆孔接桿。 力部件工作循環(huán)及行程的確定 動力部件的工作循環(huán)是指加工時(shí)，動力部件從原始位置開始運(yùn)動到加工終了位置，又返回到原位的動作過程。 床聯(lián)系尺寸圖 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)動關(guān)系和操作方位的總體布局圖。 制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖之前應(yīng)確定的內(nèi)容 擇動力部件 6 動力部件的選擇主要是確定動力箱和動力滑臺。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)床為臥式雙面單工位液壓傳動組合機(jī)床，液壓滑臺實(shí)現(xiàn) 工作進(jìn)給運(yùn)動，選用配套的動力箱驅(qū)動多軸箱鉆孔主軸。 動力箱規(guī)格與滑臺要匹配，其驅(qū)動功率主要依據(jù)是根據(jù)多軸箱所傳遞的切屑功率來選用。確定鉆孔電機(jī)功率，應(yīng)考慮鉆刀鈍化的影響， ?切削主軸箱 式中：切削P—— 消耗于各主軸的切削功率的總和，單位為 η — — 多軸箱的傳動效率，加工黑色金屬時(shí)取 工有色金 屬時(shí)取 軸數(shù)多、傳動復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。 則： w 1 6 3 4 0 59 7 4 01 9 59 7 4 ?? ?????? ???切削P=機(jī)床左右多軸箱均采用 1動力箱（420r/動機(jī)選，功率為 3 1 4 4 7 32 0 ????? 8 8 6 8 3 92 3 1 4 4 7 366 ????總 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)。 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) 數(shù)有關(guān)，單班制取 2350h 7 A=5000x(1+2%+2%)=520 件 Q=A/200/2350= /h 際生產(chǎn)率 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。 0/T 單 式中 T 單 —— 生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間（ , 可按下式計(jì)算： T 單 =t 切 +t 輔 =（ L1/L2/t 停 ） +[（ L 快進(jìn) +L 快退 ） /t 移 + t 裝 ] 刀具第一、第二工作進(jìn)給長度，單位為 刀具第一、第二工作進(jìn)給量，單位為 mm/t 停 —— 通常刀具在加工終了時(shí)無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn) 5～ 10 轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，單位為 6s. 動力部件快速行程速度。 本次采用的是液壓動力部件 , 為 5m/ t 移 —— 回轉(zhuǎn)工作臺進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)間，一般取 0.1 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、清理基面或切屑及調(diào)運(yùn)工件等的時(shí)間）通常 把數(shù)值帶入（ 2： 得到： T 單 =23/3/++所以 0/T 單 =60/ /小時(shí) 則 Q 所以滿足生產(chǎn)率要求 3 多軸鉆孔多軸箱的設(shè)計(jì) 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件必須專門設(shè)計(jì)，故專用多軸箱通常指“剛性多軸箱”，即采用不需要刀具導(dǎo)向裝置的剛性主軸和用精密滑臺導(dǎo)軌來保證加工孔的位置精度。通 8 用多軸箱則采用標(biāo)準(zhǔn)主軸，借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具來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多軸箱。 軸箱的組成 多軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動軸、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、傳動軸、傳動齒輪、動力箱和電動機(jī)齒輪等為傳動類 零件；分油器、注油標(biāo)、排油塞、和防油套等為潤滑及防油元件。 在多軸箱箱體內(nèi)腔，可安排兩排 324體后壁與后蓋之間可安排一排（后蓋用 90時(shí)）或兩排（后蓋用 125時(shí)）24 本多軸箱考慮到實(shí)際情況，在箱體體內(nèi)安排了三排 24的齒輪和一排32 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)注各軸軸號及主軸和驅(qū)動軸、液壓泵軸的轉(zhuǎn)速和方向。 [2]展開圖 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；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)。 軸箱通用零件 多軸箱的通用零件的編號方法如下： 標(biāo)記 9 方法詳見相應(yīng)的配套零件表。 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)注輪廓尺寸及動力箱驅(qū)動軸的相對位置尺寸。 [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)明動力件型號及其性能參數(shù)。 軸、齒輪的確定及動力計(jì)算 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。 鉆孔類 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內(nèi)環(huán)滾針軸承的主軸。 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)、配套零件及聯(lián)系尺寸詳見 《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊》中第七章第二節(jié)。 主軸材料采用了 40，熱處理 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)高速鋼鉆刀，對箱體上 2- 9100H? 孔進(jìn)行鉆孔。 根據(jù)公式： d= (3可算出本設(shè)計(jì)中鉆孔主軸的大致直徑 式中： d—— 主軸直徑（ T—— 轉(zhuǎn)矩（ N· m） 10 加工 1#灰鑄鐵時(shí) T=由于本設(shè)計(jì)中 D=5P=以 查 [9]中表 3孔主軸直徑的確定，得螺紋 d=17 轉(zhuǎn)矩T= [9]中表 4 主軸直徑 d=20 軸位置的確定 由于是 2 根主軸同時(shí)對 2 個(gè) 9100H? 內(nèi)孔進(jìn)行鉆孔加工，所以 2 根主軸的相對位置應(yīng)與 2個(gè) 9100H? 孔的相對位置保持一致。 輪模數(shù) 齒輪模數(shù) 多軸箱中的齒數(shù)模數(shù)常用 2、 3、 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。 軸箱所需動力的計(jì)算 多軸箱的動力計(jì)算包括多軸箱所需要的功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。 動系統(tǒng)確定之后，多軸箱所需要的功率按下列公式計(jì)算 1 1 1n n ni i P P P P P? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?空 空多 箱 切 削 失 切 削 失 (3式中 切削功率，單位為 空—— 空轉(zhuǎn)功率，單位 為 失—— 與負(fù)荷成正比的功率損失，單位為 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 [9] 4定；每根主軸上的功率損失，一般取所傳遞功率的 1%。 軸切削功率 P = 9740/ =切 削 =3P=11 3 1 8 - 2 5 0= ( 0 . 0 3 0 0 . 0 1 8 ) 0 . 0 1 8 0 . 0 2 84 0 0 3 1 8P K W? ? ? ??轉(zhuǎn)功率 由于主軸直徑為 20據(jù) [9] 4 主軸轉(zhuǎn)速為 n=318r/據(jù)插值法： (3率損失 每根軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的 1% ( 1 10 . 9 8 2 1 0 . 1 6 8 0 . 0 1 1 5 1 . 1 6 1 6n n ni i P P P P P K W? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?多 箱 切 削 空 失 切 削 空 失(3軸箱所需進(jìn)給力 計(jì)算 =多 箱(3式中 各主軸所需的軸向切削力，單位為 N F= (3F=軸箱傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì) 多軸箱傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)動力箱驅(qū)動軸位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動鏈，把驅(qū)動軸與各主軸連接起來，使各主軸獲得預(yù)定 的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求 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軸帶動多根主軸，并將齒輪布置在同一排上。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動傳動比的方法解決。 訂多軸箱傳動系統(tǒng)的基本方法 12 擬訂多軸箱傳動系統(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)置中心傳動軸；非同心圓分布的一些主軸，也宜設(shè)置中間傳動軸（如一根傳動軸帶兩根或三根主軸）；然后根 據(jù)已選定的各中心傳動軸再取同心圓，并用最少的傳動軸帶動這些中心傳動軸；最后通過合攏傳動軸與動力箱驅(qū)動軸連接起來。 通過計(jì)算各軸所承受載荷的情況： m a x 250M K g m m??<1100 由此可以得出，各軸實(shí)際承受的扭矩遠(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 。 多軸箱總裝配圖如下圖所示 軸箱坐標(biāo)計(jì)算檢查圖 坐標(biāo)計(jì)算是根據(jù)已知的驅(qū)動軸和主軸的位置以及傳動關(guān)系，精確計(jì)算各中間 13 傳動軸的坐標(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)檢查圖來檢查齒輪排列、結(jié)構(gòu)布置是否合理。 六軸鉆孔多軸箱各主軸、驅(qū)動軸坐標(biāo)值見下表： 坐標(biāo) 銷 O 驅(qū)動軸 0 主軸 1 主軸 2 主軸 3 主軸 4 主軸 5 主軸 6 X 計(jì)算傳動軸的坐標(biāo) 一軸定距的傳動軸坐標(biāo)計(jì)算 軸 9坐標(biāo)計(jì)算 已知軸 5的坐標(biāo)（ 軸 9的坐標(biāo)（ 軸 5與軸 9之間的齒輪傳動參數(shù)（5Z=40,9Z=25,m=3）。 在圖中量得 X==據(jù)嚙合中心距5m(5Z+9Z)/2=實(shí)測結(jié)果相符 ),計(jì)算可得 x= 22= 229 7 7 0? =0 y= 22= ? =x=5y=5 10坐標(biāo)計(jì)算 已知軸 3 的坐標(biāo)（ 軸 10 的坐標(biāo)（ 軸 3 與軸 10 之間的齒輪傳動參數(shù)（3Z=50, 10Z=24,m=2）。 在圖中量得 X==據(jù)嚙合中心距 3R m( 3Z + 10Z )/2=74(與實(shí)測結(jié)果相符 ),計(jì)算可得 x= 22= 227 4 6 7 0? =y= 22= 227 4 2 9 0? =0x= 3x 14 10y=3y+y=三軸定距的傳動軸坐標(biāo)計(jì)算 傳動軸 4坐標(biāo)計(jì)算 1 X??= Y??= X??= = 2 2 21 1 1a b L??=3604 2 2 22 2 2a b L??=10816 221 2 2 12 1 1 22 ( )b L b b a b???=52 222 1 1 22 1 1 22 ( )a L a b a b???= X X x??=2=Y Y y??=2] 傳動軸 5坐標(biāo)計(jì)算 1 X??= Y??= X??= = 2 2 21 1 1a b L??=2474 2 2 22 2 2a b L??=7396 221 2 2 12 1 1 22 ( )b L b b a b???=43 15 222 1 1 22 1 1 22 ( )a L a b a b???= X X x??=3=Y Y y??= 驗(yàn)算中心距誤差 多軸箱體上的孔系是按照計(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， 的差值δ為δ = 驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)：中心距允差 [δ ]≤（ 動軸與一軸定距驗(yàn)算 軸 10與軸 3 的中心距誤差 δ =22R x y??= 229 7 9 7 =02] 軸 9與軸 5的中心距誤差 δ =22R x y??= 227 4 2 9 . 6 5 0 6 3 2 3 7 6 7 . 8 0 4 6 4 8 8 1??=足齒輪嚙合要求 。 動軸與三軸定距驗(yàn)算 傳動軸與三軸定距驗(yàn)公式δ = 22R X Y?? [1] 傳動軸 4與軸 1、 2、 3的中心距誤差 δ = 22R X Y?? 傳 動軸 4與軸 1、 2、 3之間的標(biāo)準(zhǔn)中心距分別為41R?、42R?、43R?41R?=42R?=43R?=60動軸 4與軸 1、 2、 3之間的實(shí)際中心距分別為41A?、42A?、43A?41A?= 224 1 4 1( ) ( )X X Y Y? ? ?= 22( 0 3 . 0 0 0 5 1 . 0 0 0 ) ( 1 4 9 . 4 3 3 3 3 3 3 1 7 9 . 5 0 0 )? ? ? =2A?= 224 2 4 2( ) ( )X X Y Y? ? ?= 22( 1 0 3 . 0 0 0 1 5 5 . 0 0 0 ) ( 1 4 9 . 4 3 3 3 3 3 3 1 7 9 . 5 0 0 )? ? ? 16 =3A?= 224 3 4 3( ) ( )X X Y Y? ? ?= 22( 1 0 3 . 0 0 0 1 0 3 . 0 0 0 ) ( 1 4 9 . 4 3 3 3 3 3 3 2 0 9 . 5 0 0 )? ? ? =心距誤差分別為 δ 4 1 4 1?= 4 2 4 2?= 4 3 4 3?= 4 4 4此軸 4與軸 1、軸 4與軸 2、軸 4與軸 3之間的齒輪需要采用變位齒輪，變位量為Δ41A?=42A?=43A?= 其中多軸鉆床多軸箱檢查尺寸坐標(biāo)圖如下圖所示： 多軸鉆床多軸箱檢查尺寸坐標(biāo)圖 17 結(jié) 論 至此，我的畢業(yè)論文總算接近尾聲了，在最近的一段時(shí)間的畢 業(yè)設(shè)計(jì)里，讓我收獲很多，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，使我學(xué)會了各種軟件的使用和如何用最快的方法查找相關(guān)設(shè)計(jì)資料，每每遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是多軸鉆床多軸箱的設(shè)計(jì)，通過前期的初稿，到處搜集資料，準(zhǔn)備做畢設(shè)的工作到完成畢設(shè)的這個(gè)過程，讓我深深了解到知識的重要性，讓我更加明白了知識要不斷學(xué)習(xí)，不斷研究，積極上進(jìn)才能做的更好。我的同學(xué)們都很幫助我，在我不懂的時(shí)候都是虛心教我的，讓我明白了知識的力量。有了知識才能結(jié)交朋友，更好的發(fā)揮自已的 特長，跟同學(xué)們一起學(xué)習(xí)，能夠做到取長補(bǔ)短。我能順利完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)，需要感謝我的同學(xué)和我的老師，是他們幫助我，給我思路，開導(dǎo)我，才讓我順利通過。 18 致 謝 在此論文完成之際，我的心里感到特別高興和激動，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我無微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識， 同時(shí)我的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道想要什么，不再是過去的那個(gè)愛玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn)真負(fù)責(zé)，無私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過近半年的設(shè)計(jì)計(jì)算，查找各類多軸鉆床多軸箱設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因?yàn)槲沂窃趺聪氲?，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年的知識和反映。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是來自老師和同學(xué)的潛移默化讓我 學(xué)到很多有用的知識，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。 另外也感謝我的父母，朋友和同學(xué)們的幫助。在做設(shè)計(jì)感覺受挫，枯燥與迷茫時(shí)，是他們在悉心的為我釋放壓力，鼓勵我不要?dú)怵H，勇敢面對。每周一次和父母的通話，與朋友和同學(xué)的長談后都使我精神放松，斗志倍增，以飽滿的熱情重新投入到工作中去，感謝他們，正是他們的不懈支持和充分理解才能使我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 19 參考文獻(xiàn) [1] 陳錫棟 周小玉 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2] 彭建聲 秦曉剛 北京 ：機(jī)械工業(yè)出版社， 3] 王文廣 田寶善 田雁晨 化學(xué)工業(yè)出版社， 4] 周殿明 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 5] 趙昌盛 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 6] 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 7] 張祥杰 黃圣杰 北京：中國鐵道出版社， 8] 宋滿倉 黃銀國 趙丹陽 造實(shí)戰(zhàn) 械工業(yè)出版社， 9] 葛正浩 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [10] 吳宗澤 落圣國 北京：高等教育出版社， 1999 [11] 王加龍 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 12] 鄭大中主編．多軸鉆床結(jié)構(gòu)圖冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1992 [13] 李德玉主編．機(jī)械工程材料學(xué)．中國農(nóng)業(yè)出版社， 2002