機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì)【全套圖紙】

鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 1 目目 錄錄 1 緒論1 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)2 2.1 被加工零件的特點(diǎn)2 2.2 工藝方案的確定.2 2.3 切削用量的確定3 2.4 選擇刀具結(jié)構(gòu)6 3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)三圖一卡.6 3.1 被加工零件工序圖6 3.2 加工示意圖.8 3.3 機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖11 3.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡13 4 左主軸箱設(shè)計(jì)15 4.1 左主軸箱箱體零件的設(shè)計(jì).15 4.2 確定傳動(dòng)軸的位置和齒輪齒數(shù).18 4.3 坐標(biāo)計(jì)算20 4.4 主軸等有關(guān)零件的設(shè)計(jì).20 4.5 主軸箱坐標(biāo)計(jì)算、繪制坐標(biāo)檢查圖.20 4.6 齒輪的校核及參數(shù)的確定.22 4.7 箱體或前蓋補(bǔ)充加工圖.24 5 設(shè)計(jì)總結(jié).26 參考文獻(xiàn).26 致 謝.27 附 錄.28 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 2 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì)箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 摘要摘要：為了提高加工效率和質(zhì)量以及滿足拖拉機(jī)變速箱體相應(yīng)粗鏜孔的尺寸精度 及位置精度的要求，需要設(shè)計(jì)一臺(tái)雙面粗鏜床。 因此我進(jìn)行了箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì)。在分析了工件特點(diǎn)的 基礎(chǔ)上，按組合機(jī)床的設(shè)計(jì)方法和步驟，進(jìn)行了組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)。繪制了被加 工零件的工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡。在此基礎(chǔ)上，擬 訂了主軸箱的傳動(dòng)路線，應(yīng)用最優(yōu)化方法布置齒輪，確定傳動(dòng)參數(shù)。最后繪制了主 軸箱裝配圖、箱體圖、前蓋及后蓋的補(bǔ)充加工圖，進(jìn)行了軸、齒輪等零件的強(qiáng)度校 核。該組合機(jī)床機(jī)較好地完成了設(shè)計(jì)要求，大大提高了工作效率。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：雙面粗鏜；主軸箱；組合機(jī)床 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 The Overall Design of Box Two-Side Rough Boring machines A And The Left Headstock Design Abstract:. To improve the efficiency of processing , quality assurance of tractor transmission gear and cylinder block three rough surface corresponding Boring. Therefore I overall designed a two-sided rough boring machine and left spindle box design.On the base of analyzing the characteristics of the workpiece ,as the methods and procedures of the modular machine tool desgn , I overall designed the two-sided rough 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 3 boring machine. By the process of drawing ,the schematic diagram of machining ,the relationship of the machine size and the card of the productivity were drawn. Then the primitive chart for the design of the left-side spindle box was given out. The transmission route was confirmed and the transmission parameter was made. The assembly diagram of the spindle box was drawn. After arranging the gears ,we used the optimized design. The supplement processing diagram of the front side and behind side plate were also made. The intensity of the axises and gears was checked. The machine can satisfy the requirement of the design and the controlling precision was wholly improved. Keywords： two-side Rough Boring ; spindle box; modular machine tool. 1 1 緒論緒論 課題來源于鹽城市寶利來精密機(jī)械制造有限公司，設(shè)計(jì)的目的是總體設(shè)計(jì)雙面 粗鏜床及進(jìn)行左主軸箱設(shè)計(jì)，主要完成左主軸箱裝配圖和零件圖設(shè)計(jì)任務(wù)，所設(shè)計(jì) 的機(jī)床主要用于加工拖拉機(jī)變速箱體。要達(dá)到的設(shè)計(jì)要求是： 1.機(jī)床能滿足加工要求，保證加工精度； 2.機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整； 3.機(jī)床盡量能用通用件，以便降低制造成本； 4.機(jī)床各動(dòng)力部件用電氣控制。 在此次設(shè)計(jì)中我的任務(wù)主要是總體設(shè)計(jì)雙面粗鏜床及進(jìn)行左主軸箱設(shè)計(jì),零件 材料為 HT200，設(shè)計(jì)要求粗鏜 78、70H9、60H9、60H9、60H9 的孔。設(shè)計(jì) 組合機(jī)床為雙面臥式結(jié)構(gòu)，夾具裝在中心底坐上，兩側(cè)為剛性鏜頭裝在 HY40B 液壓 滑臺(tái)上，滑臺(tái)安裝在 CC40 側(cè)底坐上。要求進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。 我國傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的 加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件。由于組合機(jī)床是一種 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、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國組合機(jī)床及 組合機(jī)床自動(dòng)線總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國家要相對(duì)落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合 機(jī)床及自動(dòng)線幾乎都從國外進(jìn)口。 在國外，制造業(yè)為了具有更快的市場反應(yīng)速度，組合機(jī)床正在向模塊化方向發(fā) 展，在制造不同的產(chǎn)品時(shí)只要更換不同的部件，就能適應(yīng)不同的生產(chǎn)需要。這樣能 夠使生產(chǎn)的反應(yīng)速度更快，制造成本更低，更能適應(yīng)市場的需求。 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種方式：其一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的特征 進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機(jī)床在我國機(jī)械行業(yè)的廣 泛使用，廣大工人和技術(shù)人員總結(jié)出生產(chǎn)和使用組合機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合機(jī)床不 僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計(jì)成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范 圍內(nèi)的組合機(jī)床是極其相似的，有可能設(shè)計(jì)為通用機(jī)床，這種機(jī)床稱為“專能組合 機(jī)床”。這種組合機(jī)床不需要每次按具體加工對(duì)象進(jìn)行專門設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，而是設(shè)計(jì) 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 4 成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀 具，即可組成加工一定對(duì)象的高效率設(shè)備。 限于本人知識(shí)水平有限，又沒有工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)中定存在不到之處， 敬請(qǐng)老師同學(xué)批評(píng)指正，提出寶貴意見，以便及時(shí)糾正。 2 2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 2.12.1 被加工零件的特點(diǎn)被加工零件的特點(diǎn) 圖 2-1 被加工零件圖 箱體的總體結(jié)構(gòu)較為簡單，裝夾定位較為方便，主要的難度在左右兩側(cè)的鏜孔 上。左右兩側(cè)的孔均為階梯孔，孔的直徑大小不同，但是為了較高的零件質(zhì)量和加 工效率，需要進(jìn)行一次切削就能完成同一軸線上兩孔的加工，因此需要使用復(fù)合粗 鏜刀來進(jìn)行切削。 左側(cè)孔之間的距離相對(duì)較近，可以用一次進(jìn)給完成兩孔的加工。而右側(cè)孔之間 的距離相對(duì)較遠(yuǎn)，可以采用先工進(jìn)快進(jìn)再工進(jìn)的進(jìn)給方式完成切削加工。 2.22.2 工藝方案的確定工藝方案的確定 工藝方案的確定是組合機(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)加工要求和特點(diǎn)，按一定得原則、 結(jié)合組合機(jī)床常用的工藝方法、充分考慮各種影響因素，擬定出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、 可靠的工藝方案。 2.2.12.2.1 確定組合機(jī)床工藝方案的基本原則及注意問題確定組合機(jī)床工藝方案的基本原則及注意問題 1.確定組合機(jī)床工藝方案的基本原則 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 5 （1）粗精加工分開原則 粗加工時(shí)切削負(fù)荷較大，切削產(chǎn)生的熱變形、較大夾壓 力引起的工件變形以及切削振動(dòng)等，對(duì)精加工十分不利，影響加工尺寸精度和表面 粗糙度。 （2）工序集中原則 鏜孔時(shí)直徑一般較大，精度較高，要求主軸和機(jī)床剛度較好。 因此鏜孔是工序常集中進(jìn)行。 2.確定組合機(jī)床工藝方案時(shí)應(yīng)注意的一些問題 1）孔間中心距地限制 根據(jù)切削扭矩計(jì)算要求，主軸軸頸和軸承外經(jīng)有一許用尺 寸。對(duì)于鏜孔，要考慮浮動(dòng)卡頭和導(dǎo)向尺寸或剛性主軸尺寸限制。所以近距離孔能 否在同一多軸箱上同一工位進(jìn)行加工，要受各類主軸最小中心距限制。 2）工件結(jié)構(gòu)工藝性不好的限制 2.2.22.2.2 組合機(jī)床工藝方案的擬定組合機(jī)床工藝方案的擬定 擬定組合機(jī)床工藝方案的一般步驟： 1.分析、研究加工要求和現(xiàn)場工藝 被加工零件是拖拉機(jī)變速箱體，主要加工部位為左側(cè)大小分別為 78、70H9、60H9、60H9 的孔，其表面粗糙度為 3.2，要求鏜孔單邊余量不 大于 0.3，生產(chǎn)綱領(lǐng)是大批大量生產(chǎn)。 2.定位基準(zhǔn)和加壓部位的選擇 組合機(jī)床一般為工序集中地多刀加工，不但切削負(fù)荷大，而且受力方向變化。 為了將工件固定工件上下要用夾具固定；為防止軸向竄動(dòng)，左右兩側(cè)需用擋板固定； 為了防止前后移動(dòng)，前后也需要用擋板固定。 3.工序間余量的確定 因?yàn)檫@次設(shè)計(jì)的是粗鏜床，只進(jìn)行粗鏜加工，所以必須為下步的工序留下足夠 的加工余量。加工孔徑在 2080 之間，下一步進(jìn)行的是半精鏜或其他工序， 所以預(yù)留加工余量為 1. 4.刀具結(jié)構(gòu)的選擇 正確選擇刀具結(jié)構(gòu)，對(duì)保證組合機(jī)床正常工作極為重要。根據(jù)零件特點(diǎn)和工藝 要求選擇復(fù)合粗鏜刀。 2.32.3 切削用量的確定切削用量的確定 在組合機(jī)床工藝方案的確定過程中，關(guān)鍵工序的切削用量選擇十分重要。切削 用量選擇是否合理，對(duì)組合機(jī)床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具耐用度、機(jī)床的結(jié)構(gòu)形 式及工作可靠性均有較大的影響。 在左側(cè)的 4 個(gè)孔需要粗鏜孔加工，所以選擇切削用量時(shí)應(yīng)綜合考慮，鏜孔切削 用量從文獻(xiàn)9的 130 頁表 6-15 中選取。 1、對(duì)左側(cè)面上 4 個(gè)孔的切削用量的選擇：保證進(jìn)給速度相等 1)鏜孔 1、2：70，78 由于刀具采用硬質(zhì)合金，加工材料為鑄鐵，v=35-50m/min,f0.4-1.5mm/r 中選 擇,考慮到刀具壽命以及進(jìn)給速度的一致性，取 v=35m/mim,f=1.0mm/r，則 =100035/60=143r/min d v n 1000 2)鏜孔 3、4:60 通孔 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 6 由 d22-50，硬度大于 190-240HBS，選擇 v=35-50m/min,f0.4-1.5mm/r,又 d=78mm,取定 v=35m/min,f=0.6mm/r。 d v n 1000 得： n=100035/78=186r/min 2.3.12.3.1 組合機(jī)床切削用量選擇的特點(diǎn)、方法及注意問題組合機(jī)床切削用量選擇的特點(diǎn)、方法及注意問題 1.組合機(jī)床切削用量選擇的特點(diǎn) 1）組合機(jī)床常采用多刀多刃同時(shí)切削，為盡量減少換刀時(shí)間和刀具的消耗，保證 機(jī)床的生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效果，選用的切削用量應(yīng)比通用機(jī)床單刀加工時(shí)低 30%左右。 2）組合機(jī)床通常用動(dòng)力滑臺(tái)帶動(dòng)多軸箱上的所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，即等 于滑臺(tái)的工進(jìn)速度。 2.組合機(jī)床切削用量選擇方法及應(yīng)注意的問題 目前常用查表法，參照生產(chǎn)現(xiàn)場同類工藝，必要時(shí)經(jīng)工藝試驗(yàn)確定切削用量。 確定切削用量時(shí)應(yīng)注意以下問題： 1）應(yīng)盡量做到合理使用所有刀具，充分發(fā)揮其使用性能。 2）復(fù)合刀具切削用量選擇應(yīng)考慮刀具的使用壽命。保證刀具應(yīng)有的使用壽命，進(jìn) 給量按復(fù)合刀具最小直徑選擇，切削速度按復(fù)合刀具最大直徑選擇。 3）多軸鏜孔主軸刀頭定向快速進(jìn)退時(shí)（刀頭處于同一角度位置進(jìn)入或退出工件孔） ， 各鏜軸轉(zhuǎn)速應(yīng)相等后成整數(shù)倍。 4）選擇切削用量時(shí)要注意既要保證生產(chǎn)批量要求，又要保證刀具一定得耐用度。 5）確定切削用量時(shí)，還須考慮所選用的動(dòng)力滑臺(tái)的性能。 2.3.22.3.2 確定切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率確定切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率 根據(jù)文獻(xiàn)9的 134 頁表 6-20 中公式計(jì)算鏜孔 55. 075 . 0 4 . 51HBfaF pZ 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF pX 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 61200 vF P Z 式中， F、Fz-切削力（N） ；T-切削轉(zhuǎn)矩（N） ；P-切削功率（Kw） ；v-切削 速度（m/min） ；f-進(jìn)給量（mm/r） ；ap-切削深度（mm） ； D-加工（或鉆頭）直徑 （mm） ； HB-布氏硬度， 得 HB=223。 由以上公式可得： 左面 1 軸 55. 075 . 0 4 . 51HBfaF pZ 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 7 0.750.55 51.4 3 0.7223 2309.3N 1 . 165 . 0 2 . 1 51. 0HBfaF pX 1.20.651.1 0.51 30.7223 578.8N 55 . 0 75. 0 7 . 25HBfDaT p 0.750.55 25.7 61.4 3 0.7223 70894.7Nmm 61200 vF P Z 2039.3 35 61200 1.17kw 2 軸 55. 075 . 0 4 . 51HBfaF pZ 0.750.55 51.4 3 0.4223 1517.7N 1.20.651.1 33 1.20.651.1 0.51 0.51 30.4223 402 Xp FafHB N 0.750.55 333 0.750.55 25.7 25.7 36.4 3 0.4223 27622.8 p TD a fHB N mm 61200 1517.7 35 61200 0.88 Z F V P KW 2.42.4 選擇刀具結(jié)構(gòu)選擇刀具結(jié)構(gòu) 根據(jù)加工精度、工件材料、工件條件、技術(shù)要求等進(jìn)行分析，按照經(jīng)濟(jì)地滿足 加工要求的原則，合理地選擇刀具。只要所選工藝方案可以采用剛性較好的鏜桿， 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 8 還是采用鏜削方法，這是因?yàn)殓M刀制造簡單，刃磨方便。 3 3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)三圖一卡三圖一卡 繪制組合機(jī)床“三圖一卡” ，就是針對(duì)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)床總體方案圖樣文件設(shè)計(jì)。其內(nèi)容包括：被加工零件工序圖、 加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡。 3.13.1 被加工零件工序圖被加工零件工序圖 被加工零件工序圖是根據(jù)制定的工藝方案，表示所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床上完成的工 藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾 壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前加工余量、毛坯或半成品情 況的圖樣。除了設(shè)計(jì)研制合同外，它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，也是制造、使用、 調(diào)整和檢驗(yàn)機(jī)床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件的基礎(chǔ)上，突 出本機(jī)床或自動(dòng)線的加工內(nèi)容，并作必要的說明而繪制的。其主要內(nèi)容包括： 1、被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機(jī)床設(shè)計(jì)有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形 狀和尺寸。 2、本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位及夾緊方向。 3、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)要求以及對(duì) 上道工序的技術(shù)要求。 4、注明被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 9 圖 3-1 被加工零件工序圖 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 10 3.23.2 加工示意圖加工示意圖 加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床總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。它是設(shè)計(jì)刀具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、 電氣系統(tǒng)以及選擇動(dòng)力部件、繪制總聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對(duì)機(jī)床總體布局和 性能的原始要求；也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必須得重要技術(shù)文件。 加工示意圖應(yīng)表達(dá)和標(biāo)注的內(nèi)容有：機(jī)床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和 工作行程；工件、刀具及導(dǎo)向、托架及多軸箱之間的相對(duì)位置及聯(lián)系尺寸；主軸結(jié) 構(gòu)類型、尺寸及外伸長度；刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸（直徑和長度） ；連桿（包 括鏜桿） 、浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向裝置、攻螺紋靠模裝置等結(jié)構(gòu)尺寸；刀具、導(dǎo)向套之間 的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸等。 3.2.13.2.1 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機(jī)床鉆孔時(shí)，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來保證的。導(dǎo) 向裝置的作用是：保證刀具相對(duì)工件的正確位置；保證刀具相互間的正確位置；提 高刀具系統(tǒng)的支承剛性。 本課題中鏜孔采用旋轉(zhuǎn)套導(dǎo)向，鉆孔采用固定套導(dǎo)向。 1).尺寸規(guī)格的選用 2).導(dǎo)向套的布置 3).導(dǎo)向套配合的選擇 3.2.23.2.2 確定主軸、尺寸、外伸尺寸確定主軸、尺寸、外伸尺寸 在該課題中，主軸用以于鏜孔，鏜孔選用滾錐軸承主軸，鉆孔選用滾珠軸承主 軸。鏜孔時(shí)主軸與刀具采用浮動(dòng)卡頭連接，主軸屬于短主軸；鉆孔時(shí)主軸與刀具采 用接桿連接。 根據(jù)由選定的切削用量計(jì)算得到的切削轉(zhuǎn)矩 T，由文獻(xiàn)9的 43 頁公式 4 10TBd 式中，d軸的直徑（） ；T軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（Nm） ；B系數(shù)，本課題中 鏜孔主軸為剛性主軸，取 B=7.3；鉆孔主軸為非剛性主軸，取 B=6.2。 由公式可得： 左面 軸 1 d30 取定 d=60 軸 2 d30mm 取定 d=40 根據(jù)主軸類型及初定的主軸軸徑，文獻(xiàn)9的 44 頁表 3-6 可得到主軸外伸尺寸 幾接桿莫氏圓錐號(hào)。滾錐主軸軸徑 d=40時(shí)，主軸外伸尺寸為： D/d1=67/48,L=135。滾錐主軸軸徑 d=35時(shí)，主軸外伸尺寸為： D/d1=50/36,L=115。滾珠主軸軸徑 d=30時(shí)，主軸外伸尺寸為： D/d1=50/36,L=115；接桿莫氏圓錐號(hào)為 4。滾珠主軸軸徑 d=30時(shí)，主軸外伸尺 寸為：D/d1=50/36,L=115；接桿莫氏圓錐號(hào)為 3。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 11 3.2.33.2.3 動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 1、工作進(jìn)給長度 L工的確定 工作進(jìn)給長度 L工，應(yīng)等于加工部位長度 L（多軸加工時(shí)按最長孔計(jì)算）與刀 具切入長度 L1和切出長度 L2之和。切入長度一般為 5-10，根據(jù)工件端面的誤差 情況確定；鏜孔時(shí)，切出長度一般為 5-10mm。 當(dāng)采用復(fù)合刀具時(shí),應(yīng)根據(jù)具體情況決定。所以得出以下結(jié)果: 左主軸箱：工進(jìn)長度:55mm 右主軸箱：工進(jìn)長度:95mm 2、快速進(jìn)給長度的確定 快速進(jìn)給是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置。初步選定三個(gè)主軸箱上刀具 的快速進(jìn)給長度分別為 215，255。 3、快速退回長度的確定 快速退回長度等于快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長度之和。由已確定的快速進(jìn)給和工作 進(jìn)給長度可知，三面快速退回長度分別為 270，350mm。圖 2-3 為加工示意圖。 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 12 圖 3-2 加工示意圖 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 13 3.33.3 機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖 3.3.13.3.1 選擇動(dòng)力部件選擇動(dòng)力部件 動(dòng)力滑臺(tái)型號(hào)的選擇 根據(jù)選定的切削用量計(jì)算得到的單根主軸的進(jìn)給力，按文獻(xiàn)9的 62 頁公式 n i FiF 1 多軸箱 計(jì)算。 式中，F(xiàn)i各主軸所需的 向切削力，單位為 N。 則 右主軸箱：2 730523.7402.3631.33017.3FN 多主軸箱 左主軸箱：2 578.8413.5 1041.54023014.6FN 多主軸箱 實(shí)際上,為克服滑臺(tái)移動(dòng)引起的摩擦阻力，動(dòng)力滑臺(tái)的進(jìn)給力應(yīng)大于 F。又考慮 到所需的最小進(jìn)給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了保證工作 的穩(wěn)定性，由文獻(xiàn)9的 91 頁表 5-1，左、右、后面分別選用機(jī)械滑臺(tái) HJ40A 型、 HJ40A 型、HJ40A 型，臺(tái)面長 4120mm，滑臺(tái)及滑座總高為 880mm，允許最大 進(jìn)給力為 20000N。 3.3.23.3.2 動(dòng)力箱型號(hào)的選擇動(dòng)力箱型號(hào)的選擇 由切削用量計(jì)算得到的各主軸的切削功率的總和，根據(jù)文獻(xiàn)9的 47 頁公 切削 P 式計(jì)算： 切削 多軸箱 P P 式中, 消耗于各主軸的切削功率的總和（Kw） ； 切削 P 多軸箱的傳動(dòng)效率。 主軸箱：=7.5kwp 根據(jù)液壓滑臺(tái)的配套要求，滑臺(tái)額定功率應(yīng)大于電機(jī)功率的原則，查文獻(xiàn)9的 頁表 5-38 得出動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào),見表 2-1。115114 表 3-1 動(dòng)力箱及電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 動(dòng)力箱型號(hào) 電動(dòng)機(jī)型號(hào)電動(dòng)機(jī)功率 (Kw) 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 (r/PM) 輸出軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 左主軸箱1TD63-IY160L-8B5 7.5720350 右主軸箱1TD50-IY160L-8B5 7.5720480 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 14 3.3.33.3.3 確定夾具輪廓尺寸確定夾具輪廓尺寸 夾具是用于定位和夾緊工件的，所以工件輪廓尺寸和形狀是確定夾具輪廓尺寸 的依據(jù)，由于加工示意圖中對(duì)工件和靠模桿的距離，以及導(dǎo)套尺寸都作了規(guī)定，掌 握了以上尺寸后，確定夾具總長尺寸 A，A=590 mm。夾具底座高度應(yīng)視夾具大小 而定，既要求保證有足夠的剛性，又要考慮工件的裝料高度，一般夾具底座高度不 小于 240mm。根據(jù)具體情況，本夾具底座取高度為 345mm。 3.3.43.3.4 確定中間底座尺寸確定中間底座尺寸 在加工示意圖中，已經(jīng)確定了工件端面至主軸箱在加工終了時(shí)距離： L1 左=650mm，L2 右=800mm 根據(jù)選定的動(dòng)力部件及其配套部件的位置關(guān)系，并考慮動(dòng)力頭的前備量因素， 通過尺寸鏈就可確定中間底座尺寸 L L=2（L1 左+L2 右+2L2+L3）-2（L 1+ L 2+ L 3） 其中 L1動(dòng)力頭支承凸臺(tái)尺寸。 L2動(dòng)力頭支承凸臺(tái)端面到滑座前端面加工完了時(shí)距離，由于動(dòng)力頭支 承凸臺(tái)端面到滑座端面最小尺寸和動(dòng)力頭向前備量組成。 L3滑座前端面到床身端面距離取 L=585mm。 確定中間底高度尺寸時(shí)，應(yīng)考慮鐵屑的儲(chǔ)存及排除電氣接線安排，中間底座高 度一般不小于 540mm。 本機(jī)床確定中間底座高度為 600mm。 3.3.53.3.5 確定主軸箱輪廓尺寸確定主軸箱輪廓尺寸 主要需確定的尺寸是主軸箱的寬度 B 和高度 H 及最低主軸高度 h1。主軸箱寬 度 B、高度 H 的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按文獻(xiàn)9的 49 頁公 式計(jì)算： B=b+2b1 H=h+h1+b1 式中，b工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（） ； b1最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（） ； h工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離（） ； h1最低主軸高度（） 。 其中，h1還與工件最低孔位置（h2=70.52） 、機(jī)床裝料高度（H=1005） 、滑 臺(tái)滑座總高（h3=320） 、側(cè)底座高度（h4=560）等尺寸有關(guān)。對(duì)于臥式組合機(jī)床， h1要保證潤滑油不致從主軸襯套處泄漏箱外，通常推薦 h185-140，本組合機(jī)床 按文獻(xiàn)9的 50 頁公式 h1=h2+H-(0.5+h3+h4) 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 15 計(jì)算，得： h1=150.52。 b=212.33,h=186.48,取 b1=100，則求出主軸箱輪廓尺寸： B=b+2b1=212.33+2100=412.33 H=h+h1+b1=186.48+150.52+100=437 根據(jù)上述計(jì)算值,按主軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，左、右主軸箱輪廓尺寸都預(yù)定為 BH=500500。 3.43.4 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 1理想生產(chǎn)率(單位為件/h)是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) A(包括備品及廢品率)所要Q 求的機(jī)床生產(chǎn)率。它與全年工時(shí)總數(shù) tk有關(guān),一般情況下,單班制 tk取 2350h,兩班制 tk取 4600h,由文獻(xiàn)9的 51 頁公式 k t A Q 得： hQ/264600/120000件 2實(shí)際生產(chǎn)率(單位為件/h)是指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù) 1 Q 單 T Q 60 1 式中:生產(chǎn)一個(gè)零件所需時(shí)間(min)，可按下式計(jì)算： 單 T 裝移 快退快進(jìn) 停輔切單 tt V LL t V L V L ttT k f ff2 2 1 1 式中:分別為刀具第、工作進(jìn)給長度,單位為 mm; 21 LL 、 分別為刀具第、工作進(jìn)給量,單位為 mm/min; 21ff VV 、 當(dāng)加工沉孔、止口、锪窩、倒角、光整表面時(shí)，滑臺(tái)在死擋鐵上的停留 停 t 時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，單位 min; 分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退行程長度，單位為 mm; 快退快進(jìn)、L L 動(dòng)力部件快速行程速度。用機(jī)械動(dòng)力部件時(shí)取 56m/min;用液壓動(dòng)力 k f V 部件時(shí)取 310m/min; 直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)間，一般取 0.1min; 移 t 工件裝、卸（包括定位或撤銷定位、夾緊或松開、清理基面或切屑及 裝卸 t 吊運(yùn)工件）時(shí)間。它取決于裝卸自動(dòng)化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人 的熟練程度。通常取 0.51.5min。 如果計(jì)算出的機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率不能滿足理想生產(chǎn)率要求,即,則必須重新選QQ 1 擇切削用量或修改機(jī)床設(shè)計(jì)方案。 已知: 粗鏜左面孔 min/122;95 1 mmVmmL f mmL215 快進(jìn) mmL270 快退 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 16 粗鏜右面孔 ;mmL55 1 min/180mmVf min/24;25 22 mmVmmL f mmL255 快進(jìn) mmL350 快退 左側(cè)面孔 min78 . 0 122 95 f V L t 工進(jìn) 機(jī) 右側(cè)面孔 min31 . 0 180 55 f V L t 工進(jìn) 機(jī) 共計(jì)所用時(shí)間如下: min99 . 1 9 . 009 . 1 輔機(jī)總 ttT 實(shí)際生產(chǎn)率: h T Q/ 2 . 30 99 . 1 6060 1 件 總 1當(dāng) Q Q 時(shí)候，機(jī)床負(fù)荷率為二者之比。 1 2由文獻(xiàn)9的 51 頁公式得機(jī)床負(fù)荷率: % 2 . 86 2 . 30 26 1 Q Q 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 17 左主軸箱設(shè)計(jì)左主軸箱設(shè)計(jì) 4.14.1 左主軸箱箱體零件的設(shè)計(jì)左主軸箱箱體零件的設(shè)計(jì) 4.1.14.1.1 箱體的選用箱體的選用 左主軸箱是組合機(jī)床的重要部件之一，它是選用通用零件，是按專用要求進(jìn)行 設(shè)計(jì)的，它關(guān)系到整臺(tái)組合機(jī)床質(zhì)量的好壞。具體設(shè)計(jì)時(shí)，除了要熟悉主軸箱本身 的一些設(shè)計(jì)規(guī)律和要求外，還須依據(jù)“三圖一卡”仔細(xì)分析研究零件的加工部位，工 藝要求，確定主軸箱與被加工零件、機(jī)床其它部分的相互關(guān)系。 大型通用主軸箱箱體類零件采用灰鑄鐵材料，箱體用牌號(hào) HT200。 4.24.2 確定傳動(dòng)軸的位置和齒輪齒數(shù)確定傳動(dòng)軸的位置和齒輪齒數(shù) 傳動(dòng)方案擬訂之后，通過“計(jì)算、作圖和多次試湊”相結(jié)合的方法，確定齒輪齒 數(shù)和中間傳動(dòng)軸的位置及轉(zhuǎn)速。 1由各主軸及驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速求驅(qū)動(dòng)軸到各主軸之間的傳動(dòng)比 主軸： min/160 4 rn min/245 5 rn min/130 6 rn 驅(qū)動(dòng)軸： min/480 0 rn 各主軸總傳動(dòng)比： 3 160 480 40 i 96 . 1 245 480 50 i 69 . 3 130 480 60 i 為使結(jié)構(gòu)緊湊，主軸箱體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)副的最佳傳動(dòng)比為 11.5；另外，主軸 與驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)向相同時(shí),經(jīng)過偶數(shù)個(gè)傳動(dòng)副。 2各軸傳動(dòng)比分配 4 軸： 81. 2 80 i18. 1 78 i88. 0 47 i 5 軸： 81. 2 80 i18. 1 78 i59. 0 57 i 6 軸： 81. 2 80 i07 . 1 98 i23 . 1 69 i 3確定傳動(dòng)軸匹配的各對(duì)齒輪 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 18 見組合機(jī)床設(shè)計(jì) 2P50 的計(jì)算公式： 從 主 主 從 n n z z u z S m zz m A 2 )( 2 從主 主 從 從從主 z z nunn 從 主 主 主 從 z z n u n n )1 ( 2 )1 ( 22 um A n n m A z m A z 從 主 從主 )1 ( 2 )1 ( 22 um Au n n m A z m A z 主 從 主從 式中： 嚙合齒輪副傳動(dòng)比；u 嚙合齒輪副齒數(shù)和； z S 分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪齒數(shù)； 從主、z z 分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速，單位為 r/min； 從主、n n 齒輪嚙合中心距，單位為 mm；A 齒輪模數(shù)，單位為 mm。m 1）確定傳動(dòng)軸 7 配與主軸 4 和 5 嚙合的兩對(duì)齒輪 由于齒輪嚙合的要求及齒輪空間、位置的需要，選取齒輪模數(shù)為 3，選取傳動(dòng) 軸 7 和主軸 4 的齒輪嚙合中心距為 115.5mm，和主軸 5 的齒輪嚙合中心距為 100.5mm。 根據(jù)上列計(jì)算式可得： 2 )( 5 . 115 4 4 zzm 2 )( 5 . 100 5 5 zzm 88 . 0 4 4 47 z z i 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 19 59 . 0 5 5 57 z z i 可得：； ； ； ； 模數(shù)為 3。36 4 z414 z25 5 z425 z 2）確定傳動(dòng)軸 8 配與驅(qū)動(dòng)軸 0 和傳動(dòng)軸 7 嚙合的兩對(duì)齒輪 由于齒輪嚙合的要求及齒輪空間、位置的需要，選取齒輪模數(shù)為 3、4，選取傳 動(dòng)軸 8 和驅(qū)動(dòng)軸 0 的齒輪嚙合中心距為 160mm，和傳動(dòng)軸 7 的齒輪嚙合中心距為 91.5mm。 2 )( 160 0 0 zzm 2 )( 5 . 91 7 7 zzm 81 . 2 0 0 80 z z i18 . 1 7 7 78 z z i 可得： 模數(shù)為 4；21 0 z210 z 模數(shù)為3。 33 7 z337 z 用同樣的方法可以求得其它齒輪的齒數(shù)。 3)驗(yàn)算各主軸轉(zhuǎn)速 min/158 36 41 33 28 59 21 480 4 rn min/243 25 42 33 28 59 21 480 5 rn min/129 37 30 30 28 59 21 480 6 rn 轉(zhuǎn)速相對(duì)損失在 5%以內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。 4.34.3 坐標(biāo)計(jì)算坐標(biāo)計(jì)算 坐標(biāo)計(jì)算就是根據(jù)已知的驅(qū)動(dòng)軸和主軸的位置及傳動(dòng)關(guān)系精確計(jì)算各中間傳動(dòng) 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)布置是否正確合理。 已知坐標(biāo) :0 (315.000,200.000) 4(192.600,271.200) 5(266.000,175.000) 6(385.310,162.741) 傳動(dòng)軸與二軸定距離，即在一傳動(dòng)軸上用兩對(duì)齒輪分別帶動(dòng)兩根已知軸，其坐 標(biāo)可以根據(jù)已知兩軸坐標(biāo)和兩對(duì)齒輪中心距求得。 傳動(dòng)軸 7 與二軸定距圖（見圖 4-1） 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 20 圖 4-1 坐標(biāo)計(jì)算圖 根據(jù)前面的已知條件: L= 22 ba 004.121) 2 . 271175) 6 . 192266( 22 d=93.89 )( 2 1 2 2 2 1 L L RR h= 77.88 2 2 1 dR x=115.4 L bhad xU y=4.9 2 2 1 xR 經(jīng)計(jì)算可得:傳動(dòng)軸 7 的絕對(duì)坐標(biāo)為(307.996,266.3)。 傳動(dòng)軸 8 與二軸定距圖（見圖 4-2） 圖 4-2 坐標(biāo)計(jì)算圖 根據(jù)前面的已知條件: L= 22 ba 47.105)305.266170()996.307265( 22 d=25.95 )( 2 1 2 2 2 1 L L RR 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 21 h=85.86 2 2 1 dR x=91.06 L bhad xU y=8.96 2 2 1 xR 經(jīng)計(jì)算可得:傳動(dòng)軸 8 的絕對(duì)坐標(biāo)為(399.056,257.344)。 傳動(dòng)軸 9 與二軸定距圖（見圖 4-3） 圖 4-3 坐標(biāo)計(jì)算圖 表 4-1 傳動(dòng)軸的坐標(biāo)位置 孔號(hào)XY 00.0000.000 2192.600267.950 3266.000175.000 4385.310162.050 5307.996266.305 6399.056257.649 7472.896211.335 8172.980175.000 8169.58593.974 1069.552139.071 1169.058234.810 根據(jù)前面的已知條件: L= 22 ba 28.96)344.257741.162()056.399310.385( 22 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 22 d=34.99 )( 2 1 2 2 2 1 L L RR h=65.79 2 2 1 dR x=73.84 L bhad xU y=46.01 2 2 1 xR 經(jīng)計(jì)算可得:傳動(dòng)軸 9 的絕對(duì)坐標(biāo)為(472.896，211.335)。 同理計(jì)算可得其它傳動(dòng)軸的坐標(biāo)位置。 4.44.4 主軸等有關(guān)零件的設(shè)計(jì)主軸等有關(guān)零件的設(shè)計(jì) 4.4.14.4.1 主軸直徑的確定主軸直徑的確定 由于主軸不是用于鏜孔就是用于鉆孔，所以均選用圓錐滾子軸承的主軸。各主 軸的直徑選定如下： 主軸直徑按照加工示意圖所示類型及外伸尺寸可初步確定，傳動(dòng)軸的直徑也可 參考主軸直徑大小初步選定。也可由機(jī)械設(shè)計(jì)中用公式 初估軸徑。 3 /npcd 式中 c由軸的材料和承載情況確定的常數(shù)；P軸所傳遞的功率，單位為 kw；N軸的轉(zhuǎn)速，單位為 r/min。考慮到經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的需要，我們選軸的材料為 45 鋼，則取 c=106。見組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊(cè) P44 表 3-6 主軸 4：主軸直徑 35mm 外伸尺寸 D/d 67/48；L=135mm 主軸 5：主軸直徑 40mm 外伸尺寸 D/d 50/36；L=115mm 主軸 6：主軸直徑 40mm 外伸尺寸 D/d 67/48；L=135mm 4.4.24.4.2 主軸結(jié)構(gòu)的選定主軸結(jié)構(gòu)的選定 見組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊(cè) P141 表 7-5 主軸 4：16385T603501 主軸 5：13415T603501 主軸 6：T16104 4.4.34.4.3 傳動(dòng)軸的選定傳動(dòng)軸的選定 參考主軸直徑初步選定系列參數(shù)及型號(hào)，見組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊(cè) P59 表 4-4。傳動(dòng)軸 7，直徑 d=40mm、型號(hào)：40-T0746-42；傳動(dòng)軸 8，直徑 d=40mm、 型號(hào)：40-T0746-42；傳動(dòng)軸 9，直徑 d=40mm、型號(hào)：40-T0746-42；傳動(dòng)軸 11， 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 23 直徑 d=30mm、型號(hào)：30-T0736-42。 4.5 主軸箱坐標(biāo)計(jì)算、繪制坐標(biāo)檢查圖主軸箱坐標(biāo)計(jì)算、繪制坐標(biāo)檢查圖 坐標(biāo)計(jì)算就是根據(jù)已知的驅(qū)動(dòng)軸和主軸的位置及傳動(dòng)關(guān)系，精確計(jì)算各中間傳 動(dòng)軸的坐標(biāo)。其目的是為主軸箱箱體零件補(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)布置是否正確合理。 4.5.14.5.1 計(jì)算傳動(dòng)軸的坐標(biāo)計(jì)算傳動(dòng)軸的坐標(biāo) 計(jì)算傳動(dòng)軸坐標(biāo)時(shí)，先算出與主軸有直接傳動(dòng)關(guān)系的傳動(dòng)軸坐標(biāo)，然后計(jì)算其 它傳動(dòng)軸坐標(biāo)。根據(jù)傳動(dòng)軸的傳動(dòng)形式，傳動(dòng)軸的坐標(biāo)計(jì)算可分為三種類型：與一 軸定距的坐標(biāo)計(jì)算；與兩軸定距的坐標(biāo)計(jì)算；與三軸等距的坐標(biāo)計(jì)算。 在本主軸箱 18 根傳動(dòng)軸（軸 1633）與 1 根油泵軸（軸 34）中，傳動(dòng)軸、油 泵軸之間可按與一軸定距的坐標(biāo)計(jì)算方法計(jì)算，可按與兩軸定距的坐標(biāo)計(jì)算方法計(jì) 算，可按與三軸等距的坐標(biāo)計(jì)算方法計(jì)算。 由于與二軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算方法運(yùn)用較多，下面簡單介紹其計(jì)算步驟： 計(jì)算公式如下：（如圖 4-4）文獻(xiàn)9的 171 頁。 設(shè) AB XXA AB YYB Y X j i A1A2 A3 A B3 B B2 B1 J C0 I L a0 a b c(I,J) R1 R2 圖 4-4 軸和傳動(dòng)軸坐標(biāo)關(guān)系 則 22 BAL 2 2 1 2 2 2 2 1 2 1 IRJ RLR L I 因?yàn)?L B ac 00 sinsin L A ac 00 coscos 所以 L BJAI cJcIAAA 00231 sincos L AJBI cJaIBBB 00231 cossin 還原到 X0Y 坐標(biāo)系中去，則 c 點(diǎn)坐標(biāo)： 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 24 L AJBI YBYY L BJAI XAXX AA AA 1 1 根據(jù)文獻(xiàn)9的 70-74 頁三種計(jì)算傳動(dòng)軸坐標(biāo)的方法，計(jì)算得到中間傳動(dòng)軸與 油泵軸的坐標(biāo)。 左主軸箱傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算結(jié)果 5 . 88)3524( 2 3 )( 2 1010 ZZ m R 135)3555( 2 3 )( 2 3131 ZZ m R 5 . 82)3135( 2 3 )( 2 2121 ZZ m R 135)5535( 2 3 )( 2 4141 ZZ m R 147)6335( 2 3 )( 2 6161 ZZ m R 87)3235( 2 3 )( 2 5151 ZZ m R 132)2563( 2 3 )( 2 7676 0 ZZ m R 4.5.24.5.2 繪制坐標(biāo)檢查圖繪制坐標(biāo)檢查圖 在坐標(biāo)計(jì)算完成后，繪制坐標(biāo)及傳動(dòng)關(guān)系檢查圖，用以全面檢查傳動(dòng)系統(tǒng)的正 確性。坐標(biāo)檢查圖的主要內(nèi)容有：通過齒輪嚙合，檢查坐標(biāo)位置是否正確；檢查主 軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向；進(jìn)一步檢查各零件間有無干涉現(xiàn)象；檢查液壓泵、分油器等附加機(jī) 構(gòu)的位置是否合適。 4.64.6 齒輪的校核及參數(shù)的確定齒輪的校核及參數(shù)的確定 4.6.14.6.1 齒輪的校核齒輪的校核 我們就以軸 0 和軸 10 嚙合的一對(duì)齒輪為例。 1.1. 齒輪的材料，精度和齒數(shù)的選擇齒輪的材料，精度和齒數(shù)的選擇 因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料都采用 45 鋼，鍛造毛坯，大齒輪正火處理， 小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。 齒輪精度用 8 級(jí)，輪齒表面粗糙度為 Ra1.6。 軟齒面閉式傳動(dòng)，失效形式為點(diǎn)蝕，考慮傳動(dòng)平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 z=29 則與其嚙合的齒數(shù)= 嚙合 Z3003 . 1 30iz 2.2.設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 25 1） 、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 2） 、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 12 1 2 3 1 dH EH t KTZZZ d mmNmmN n P T73840 960 5 . 7 1055 . 9 1055 . 9 66 1 選取材料的接觸疲勞極限應(yīng)力為： MPa H 580 lim 1 MPa H 560 lim 2 選取材料的彎曲疲勞極限應(yīng)力為： MPa F 230 lim 1 MPa F 230 lim 2 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由下式計(jì)算： N1=60n1at=609601(163008)=2.23x109 則 N2=N1/u=2.23x109/1.03=2.16x109 選取接觸疲勞壽命系數(shù)11 21 NN ZZ， 選取彎曲疲勞壽命系數(shù)11 21 NN YY， 選取接觸疲勞安全系數(shù)，彎曲疲勞安全系數(shù),又。1 min H S4 . 1 min F S0 . 2 st Y 選取=1.3 t K 按下式求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力： MPaZ S N H H H 5801 1 580 1 min lim 1 1 MPaZ S N H H H 5801 1 580 2 min lim 2 2 MPaY S Y N F stF F 3281 4 . 1 2230 1 min lim 1 1 MPaY S Y N F stF F 300 2 min lim 2 2 將有關(guān)值代入下式得： 3 1 2 2 1 12 d t H EH t TKZZZ d =mm 3 2 03 . 1 103 . 1 1 738403 . 12 580 90 . 0 8 . 1895 . 2 =58.97mm 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 26 則： sm nd v t /994 . 2 100060 97.5896014 . 3 100060 11 1 smsm vZ /87 . 0 / 100 29994 . 2 100 11 選取=1.12；選取=1.25；選取=1.05；取=1，則： V K A K K K =1.121.251.051=1.47 H K K KKK AV 修正 mmmmdd t 44.64 3 . 1 47 . 1 97.58 3 . 1 47 . 1 33 11 mmmm Z d m508 . 2 29 44.64 1 1 選取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=3mm。 3) 計(jì)算幾何尺寸 mmmmmzd87293 11 mmmmmzd90303 22 mmmm zzm a 5 . 88 2 21 mmmmdb d 87871 1 取=90mm 2 b mmmmbb10010 21 4) 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 選取=4.35；=4.1；=0.7 1FS Y 2FS Y Y 由下式校核大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度 Mpa 7 . 035 . 4 3291 7384047 . 1 22 32 1 3 2 1 1 1 YY mZ KT FS d F =30.13MPaMPa F 328 1 MPaMPaMPa Y Y F FS FS FF 300 4 . 29 35 . 4 1 . 4 13.30 2 1 2 12 所以 合適。 4.74.7 箱體或前蓋補(bǔ)充加工圖箱體或前蓋補(bǔ)充加工圖 大型標(biāo)準(zhǔn)主軸箱的大部分零件都是通用的，根據(jù)需要進(jìn)行合理選用就行了。其 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 27 箱體類零件（前蓋，后蓋，主軸箱箱體）雖然也是按系列化和通用原則設(shè)計(jì)的，但 需要根據(jù)每個(gè)主軸箱的具體需要進(jìn)行補(bǔ)充加工或修改模型及補(bǔ)充加工。 所謂補(bǔ)充加工圖，則是對(duì)基本零件圖-主要是通過箱體零件圖-的補(bǔ)充圖或 對(duì)已成型零件提出補(bǔ)充加工要求的圖紙，僅補(bǔ)充機(jī)械加工內(nèi)容的補(bǔ)充圖叫作補(bǔ)充加 工圖。對(duì)于那些標(biāo)準(zhǔn)的或外購零，部件，當(dāng)其局部不適用本主軸箱時(shí)，也可以采取 補(bǔ)充加工的方法。 其畫法：用細(xì)實(shí)線把基本零件圖上的主要圖形畫出，次要的圖形、投影和一般 的尺寸原則上可以不畫和不標(biāo)注。但是，為了表明零件的輪廓及與補(bǔ)充內(nèi)容有關(guān)的 位置尺寸關(guān)系，通常要把輪廓尺寸和有關(guān)位置尺寸標(biāo)上。需要補(bǔ)充加工和修改模型 的部位，要用粗實(shí)線畫出，并標(biāo)上要求的尺寸、粗糙度、技術(shù)要求等。 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計(jì)及左主軸箱設(shè)計(jì) 28 5.5.設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是“總體設(shè)計(jì)雙面粗鏜床及進(jìn)行左主軸箱設(shè)計(jì)”。為了在設(shè) 計(jì)中更好的解決問題，同時(shí)為了增長見識(shí)，使理論更好地聯(lián)系實(shí)際，我進(jìn)行了畢業(yè) 實(shí)習(xí)。在實(shí)習(xí)的過程中，我深入一線和工人師傅探討有關(guān)問題，向工人師傅取經(jīng)， 收集了一些技術(shù)資料。本次設(shè)計(jì)的時(shí)間總共為三個(gè)多月，設(shè)計(jì)的內(nèi)容包含了本專業(yè) 的全部課程，是專業(yè)知識(shí)的一次較高質(zhì)量的鞏固和提高。 通過這次設(shè)計(jì)，我基本上掌握了工程設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，培養(yǎng)了自己的獨(dú) 立思考分析問題的能力。通過掌握的知識(shí)，結(jié)合參考大量的文獻(xiàn)資料解決了所面對(duì) 的問題。最大的設(shè)計(jì)體會(huì)是：在開始設(shè)計(jì)前首先一定要有個(gè)設(shè)計(jì)的方案，考慮的東 西一定要全面，不能簡單的羅列出來就行，要綜合地考慮它的合理性、經(jīng)濟(jì)性、工 藝性、實(shí)用性等要求。其次是要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，只有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，才 不至于出現(xiàn)很多錯(cuò)誤。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)幾乎涉及到我所學(xué)的所有知識(shí)，而且還有許多 的新知識(shí)。最后要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，如果沒有指導(dǎo)老師的認(rèn)真指導(dǎo)和自己在工廠 中畢業(yè)實(shí)習(xí)，我想在設(shè)計(jì)的時(shí)候會(huì)遇到更多的困難。在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我也學(xué) 到了以前很多沒有學(xué)到的東西，鞏固了自己的專業(yè)知識(shí)，特別是學(xué)會(huì)了如何從眾多 的文獻(xiàn)資料中選擇自己所需要的知識(shí)，這所有的一切對(duì)我以后的工作都有很好的幫 助。 總之，通過這次設(shè)計(jì)，使我在基本理論的綜合運(yùn)用以及正確解決實(shí)際問題等方 面得到了一次較好的鍛煉，提高了我獨(dú)立思考問題、解決問題以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力， 縮短了我與工廠工程技術(shù)人員的差距，為我以后從事實(shí)際工程技術(shù)工作奠定了一個(gè) 堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)任務(wù)已順利完成，但由于本人水平有限，缺乏經(jīng)驗(yàn)，難免會(huì)留下一些 錯(cuò)誤，在此懇請(qǐng)各位專家、老師及同學(xué)們不吝賜教。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2009 29 參考文獻(xiàn) 1謝家瀛. 組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)M.機(jī)械工業(yè)出版社，1992. 2范云漲等.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)J.機(jī)械工業(yè)