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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）
設(shè)計(jì)(論文)題目： 減速器箱體正面4孔鉆床
及夾具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師：
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46
金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 目錄
目 錄A
摘 要 IV
Abstract V
1 緒 論 1
1.1 課題研究意義 1
1.2鉆孔專用設(shè)備應(yīng)用 1
1.3 鉆孔專用設(shè)備 1
1.3.1多軸頭 2
1.3.2 主軸箱 2
1.3.3多軸鉆床 2
1.3.4 自動(dòng)更換軸箱機(jī)床 3
1.4 鉆孔專用設(shè)備趨勢(shì) 3
1.5 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 3
1.5.1 組合機(jī)床的概述 3
1.5.2 組合機(jī)床的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 4
2 零件的分析 7
2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 7
2.2零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及要求 7
2.3 零件的生產(chǎn)批量與機(jī)床的使用條件 7
2.4 確定切削用量及選擇刀具 9
2.4.1確定工序間余量 9
2.4.2選擇切削用量 9
2.4.3確定切削力、切削扭矩、切削功率 9
2.4.4選擇刀具結(jié)構(gòu) 10
3 鉆孔組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制 11
3.1 被加工零件工序圖 11
3.2 加工示意圖 12
3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 15
3.4生產(chǎn)率計(jì)算卡 18
4 主軸箱的設(shè)計(jì) 20
4.1 主軸箱的設(shè)計(jì) 20
4.1.1繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 20
4.1.2齒輪模數(shù)選擇 21
4.1.3主軸箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 21
4.1.4繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 23
4.2 傳動(dòng)軸的直徑估算 24
4.2.1 確定各軸轉(zhuǎn)速 24
4.2.2傳動(dòng)軸直徑的估算：確定各軸最小直徑 24
4.2.3 鍵的選擇 25
4.3 傳動(dòng)軸的校核 25
4.3.1 傳動(dòng)軸的校核 25
4.3.2 鍵的校核 26
4.4 各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核 26
4.4.1 齒輪模數(shù)的確定 26
4.4.2 齒寬的確定 28
4.4.3 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 29
4.5 齒輪校驗(yàn) 29
4.5.1 校核a變速組齒輪 29
4.5.2 校核b變速組齒輪 30
4.5.3 校核c變速組齒輪 31
4.6 軸承的選用與校核 32
4.6.1 各軸軸承的選用 32
4.6.2 各軸軸承的校核 32
4.7 軸組件設(shè)計(jì) 33
4.8 軸的基本尺寸確定 34
4.8.1 外徑尺寸D 34
4.8.2 軸孔徑d 34
4.8.3 軸懸伸量a 35
4.8.4 支撐跨距L 35
4.8.5 軸最佳跨距的確定 35
4.9 軸剛度驗(yàn)算 37
4.9.1 軸前支撐轉(zhuǎn)角的驗(yàn)算 37
4.9.2 軸前端位移的驗(yàn)算 38
5 鉆底孔夾具設(shè)計(jì) 40
5.1 研究原始質(zhì)料 40
5.2 定位、夾緊方案的選擇 40
5.3切削力及夾緊力的計(jì)算 40
5.4 誤差分析與計(jì)算 41
5.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 42
結(jié) 論 43
致 謝 44
參考文獻(xiàn) 45
金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 摘要
減速器箱體正面4孔鉆床及夾具設(shè)計(jì)
摘 要
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求,本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)針對(duì)減速器箱體機(jī)床的設(shè)計(jì)及專用夾具設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明。要內(nèi)容包括組合機(jī)床工藝方案的制定、組合機(jī)床配置型式的選擇、組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)以及軸箱設(shè)計(jì)。
全文要包括組合鉆床的總體設(shè)計(jì)和軸箱設(shè)計(jì)兩部分。機(jī)床總體設(shè)計(jì)要是在選定工藝方案并確定機(jī)床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上確定“三圖一卡”， 主軸箱設(shè)計(jì)根據(jù)“三圖一卡”，整理編繪出主軸箱原始依據(jù)圖，重點(diǎn)分析傳動(dòng)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)各種方案的比較，最后確定最優(yōu)方案。此外，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，需設(shè)計(jì)專用夾具。
關(guān)鍵詞：主軸箱；組合機(jī)床；夾具
金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 Abstract
Reducer box front 4 hole drilling and fixture design
Abstract
According to the requirements of the mission design, design for wallboard machine and special fixture for the design specification is described. The main contents include aggregate machine-tool craft plan formulation, combined machine tool configuration choice, aggregate machine-tool system design and main shaft case design.
The full text mainly includes overall design and main shaft box combination milling machine design two parts. The overall design of machine tool is mainly in the selected process and determine the basis of machine tool configuration, structure scheme to determine the "three charts and a card", the headstock design according to "three charts and a card", reorganizes the compilation to leave the headstock primitive basis chart, the key analysis transmission system, through the comparison of various schemes, and finally to determine the optimal scheme. In addition, in order to improve labor productivity, reduce labor intensity, guaranteed the processing quality, need to design special jig.
Keywords: spindle box; modular machine tool; fixture
金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 ?。?緒論
1 緒 論
1.1 課題研究意義
市場(chǎng)的開(kāi)放性和全球化產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)加劇。決定了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力指標(biāo)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間（Time），產(chǎn)品（Quality）、成本（Cost），創(chuàng)新能力（Creation）和服務(wù)（的。用戶高質(zhì)量的產(chǎn)品，同時(shí)很多追求低的價(jià)格和短的交貨周期。美國(guó)制造業(yè)的20世紀(jì)50年代至40年代擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，作為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的第一要素，70年代的競(jìng)爭(zhēng)力的第一要素，降低生產(chǎn)成本，70年代是提高產(chǎn)品質(zhì)量，90年代市場(chǎng)反應(yīng)速度。所以現(xiàn)代企業(yè)通過(guò)自身的技術(shù)的提高，希望提高競(jìng)爭(zhēng)力。
制造業(yè)是國(guó)家的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，制造業(yè)的基礎(chǔ)。很多機(jī)械制造的母艦，它的發(fā)展水平，制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造精度和直接關(guān)系到國(guó)家的機(jī)械工業(yè)為其整體的制造業(yè)的發(fā)展水平.先進(jìn)制造技術(shù)的基本單位的載體，機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，更新的速度，市場(chǎng)的應(yīng)對(duì)能力生產(chǎn)效率等，在很大程度上逐漸的功效。因此，制造業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大的作用，我國(guó)是世界上最大的生產(chǎn)國(guó)分不同德國(guó)工業(yè)協(xié)會(huì)（DVD W）2000年的統(tǒng)計(jì)資料的生產(chǎn)國(guó)，中國(guó)是世界上排名第5位。但是，在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中依然處于較低的水平：即使在中國(guó)市場(chǎng)上，也面臨著嚴(yán)峻：一方面國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的各種產(chǎn)品的大量需求，另一方面又很多國(guó)產(chǎn)賣剩下的停滯，外國(guó)的產(chǎn)品充斥市場(chǎng)。
1.2鉆孔專用設(shè)備應(yīng)用
據(jù)統(tǒng)計(jì)，一般的工廠普通機(jī)床的平均切削時(shí)間少全部工作時(shí)間超過(guò)15%的。剩下的時(shí)間連環(huán)畫(huà)、裝卸工作，刀刃、轉(zhuǎn)賬操作機(jī)床、測(cè)量和鐵碎塊等等清除。數(shù)控機(jī)床可以使用，但是75%，購(gòu)買費(fèi)用大。某些情況下，即使性高，同樣的零部件加工成本低，它比普通的不一定是機(jī)械。所以，我會(huì)更加更加縮短加工時(shí)間。不同的加工方法的不同有特點(diǎn)，削加工，鉆孔專用設(shè)備是一種通過(guò)投資少量生產(chǎn)效率提高的有效措施?？勺兪蕉噍S頭自動(dòng)線早應(yīng)用，大量生產(chǎn)限定。即使采用可變式多軸頭使用范圍擴(kuò)大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足樂(lè)途小洞，復(fù)雜的要求。特別是隨著工業(yè)的發(fā)展，大型的復(fù)雜的鉆孔專用設(shè)備引人注目。比如核電站大型電容水冷墻壁管板1萬(wàn)5000人ψ20孔，若以徑向加工，單锪鉆和沉頭是742.5時(shí)間，還有劃線工時(shí)151.1時(shí)間。但是若以數(shù)控八軸著地鉆加工，鉆頭擴(kuò)孔171.6只要有時(shí)間，傷也簡(jiǎn)單，只要1.9時(shí)間。因此，利用數(shù)控刀具的兩個(gè)軸，準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)加工位置，結(jié)合鉆孔專用設(shè)備加工范圍擴(kuò)大，提高精度的基礎(chǔ)上也大大提高工作效率，迅速制造原難加工部品。有人分析大高速柴油30種箱和棒形的零件的2000的鉆孔作業(yè)中，4成自動(dòng)交換軸箱機(jī)床的中二軸，3軸和四軸多軸頭加工，平均20%的加工時(shí)間可以減少。1975年法國(guó)巴黎機(jī)床展覽也反映了鉆孔專用設(shè)備的使用傾向。
1.3 鉆孔專用設(shè)備
鉆孔專用設(shè)備再一次進(jìn)給同時(shí)許多孔或同時(shí)很多相同或其他的工作各加工的孔。這是切削縮短時(shí)間，提高精度，減少夾具和定位時(shí)間，并且，數(shù)控機(jī)床，而是計(jì)算坐標(biāo)，數(shù)減少字簡(jiǎn)化程序。那以下幾個(gè)設(shè)備采用加工：立鉆頭和搖臂鉆床上衣多軸頭，多頭鉆床，多軸組合機(jī)床心和自動(dòng)交換軸箱機(jī)床。甚至，二的自動(dòng)調(diào)節(jié)軸距的軸和主要軸箱，結(jié)合數(shù)控臺(tái)縱橫2方向的運(yùn)動(dòng)，加工各種丸和橢圓孔組或一些工程?，F(xiàn)在在這方面的現(xiàn)狀介紹。
1.3.1多軸頭
驅(qū)動(dòng)方式是，皮帶傳動(dòng)齒輪和萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)傳動(dòng)3種。這是熟悉的。前者是效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，后者是容易調(diào)整軸距。不可變式結(jié)構(gòu)和可變式2種。前者軸距不能改變，多采用齒輪，大量生產(chǎn)適用。為了擴(kuò)大其贊賞的適應(yīng)性，發(fā)展的可變式多軸頭，在一定范圍內(nèi)調(diào)整軸距。這兩種安裝環(huán)球.。（1）環(huán)球軸式2種：瞄準(zhǔn)裝置的軸的。軸，調(diào)節(jié)臺(tái)燈調(diào)節(jié)支架外殼的T溝中移動(dòng)，然后瞄準(zhǔn)的位置固定螺栓。（2）公差的圓柱形軸套。套筒固定式一樣的模板上件孔。前一種適用樂(lè)途小孔組規(guī)則分布的工作（例如孔的直徑組異分布的圓周上）。后一種適用樂(lè)途大中小樂(lè)途式在生產(chǎn)中，剛性屬性，洞距離精度高，不同洞穴需要不同的模板。軸頭可裝多立鉆頭式搖臂鉆床按鉆床，自己擁有的各種功能的工作。這鉆頭專用設(shè)備的方法，鉆孔效率，加工范圍和精度的關(guān)系，使用范圍有限。
1.3.2 主軸箱
也有很多的標(biāo)準(zhǔn)零部件的生產(chǎn)和軸頭。美國(guó)Secto公司標(biāo)準(zhǔn)齒輪箱，主要軸箱等的設(shè)計(jì)不可變式主軸箱。32的式樣，加工面積300 X 300毫米到600 X 1050毫米，工作軸上60本，動(dòng)力22.5千瓦。Romai工廠生產(chǎn)的可變主軸箱調(diào)整方便，先孔的位置接近齒輪調(diào)整，它和連接的可變軸移動(dòng)的正確位置。因此，這個(gè)結(jié)構(gòu)改變模板，只要在一定范圍內(nèi)容易改變孔可以達(dá)到比普通的小洞，然后從主軸箱。
間歇加工而箱或多使用主軸原理軸頭組合機(jī)床適用大中樂(lè)途生產(chǎn)。為了加工有效必須考慮以下幾點(diǎn)：（1）ー夾具簡(jiǎn)單，充分的冷卻液沖走鐵屑。（2）夾具剛性，加工時(shí)變形，定位正確標(biāo)度。（3）兩組使用刀具的可能性，所以1組使用，另一組刃磨和調(diào)整，從而縮短換刀時(shí)間停止。（4）的優(yōu)質(zhì)刃，監(jiān)視外地口音，是否鉆磨的話機(jī)。（5）的大小超壞的時(shí)候馬上發(fā)現(xiàn)。
1.3.3多軸鉆床
這是一種滿足鉆孔專用設(shè)備的要求鉆床。例如導(dǎo)向，輸出，送行，速度和加工范圍等。在展覽會(huì)上展出巴黎的多頭鉆床多具液壓進(jìn)給。整個(gè)工作一樣，工循壞快進(jìn)刪除鐵屑等自動(dòng)進(jìn)行。值得關(guān)注的是，多數(shù)是單獨(dú)的變速機(jī)構(gòu)，這樣的組合，根據(jù)需要口徑的孔加工需要。
1.3.4 自動(dòng)更換軸箱機(jī)床
小樂(lè)途生產(chǎn)合理化的必要，近幾年發(fā)展自動(dòng)交換軸箱組合機(jī)床。
（1）自動(dòng)交換車床
自動(dòng)交換車床上部旋轉(zhuǎn)軸箱庫(kù)的問(wèn)卷軸箱不多。縱橫配線盤(pán)的好工作，先編程序，相應(yīng)的軸箱進(jìn)入加工工序定位緊和動(dòng)力的連接，并且工作的工作臺(tái)向軸箱下，向上移動(dòng)加工。變更加工的對(duì)象時(shí)，只是替換懸掛的話，軸箱不同孔型和不同的工序的必要。
（2）多軸轉(zhuǎn)塔機(jī)床
炮塔上裝置的不調(diào)查和萬(wàn)向接頭軸箱，旋轉(zhuǎn)塔自動(dòng)位錯(cuò)，夾緊回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工作作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。通過(guò)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，加工工作面。六角車床不宜太大了，故從那個(gè)工位數(shù)不超過(guò)4～6個(gè)一般。而且軸箱不宜太大。加工對(duì)象的工序多大尺寸時(shí)，自動(dòng)交換軸箱機(jī)床合適，但是這是簡(jiǎn)單的構(gòu)造。
（3）自動(dòng)交換軸箱組合機(jī)床
這是自動(dòng)線或組合機(jī)床中的標(biāo)準(zhǔn)零部件構(gòu)成。不可變主軸箱和動(dòng)力箱置水平的臺(tái)座上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸箱庫(kù)全體進(jìn)給裝置緊固系統(tǒng)的溜板。軸箱庫(kù)旋轉(zhuǎn)和進(jìn)刀動(dòng)作也工作標(biāo)準(zhǔn)子程序。軸箱交換時(shí)間數(shù)秒。ー夾緊是液壓分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，為了加工工作的各個(gè)方面。好果回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，卸料塊裝置配合流水生產(chǎn)自動(dòng)化。可變生產(chǎn)系統(tǒng)中采用這個(gè)裝置配合，相應(yīng)的控制器獲得完全的加工系統(tǒng)。
（4）數(shù)控鉆床八軸
大型電容器的水冷墻壁管板的孔15000人，和它一起加工支撐板連接。直徑20毫米，孔深度170毫米。采用內(nèi)的冷卻配管的麻花鉆頭，5～7巴壓力的冷卻液直接切削進(jìn)區(qū)，利于排屑。鉆尖90°供自動(dòng)居中。它比普通的麻花鉆頭耐用，而且發(fā)量。加工時(shí)間縮短，為了著陸7軸CNC加工。
1.4 鉆孔專用設(shè)備趨勢(shì)
鉆孔專用設(shè)備生產(chǎn)效率高，投資少，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，產(chǎn)品改型時(shí)設(shè)備損失少。而且隨著我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，鉆孔專用設(shè)備的范圍一定會(huì)愈來(lái)愈廣，加工效率也會(huì)不斷提高。
1.5 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)
1.5.1 組合機(jī)床的概述
組合機(jī)床（transfer and unit machine）系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用零部件的基礎(chǔ)上，少量的專用零件配一種或多種工件預(yù)先確定的工程的切削加工機(jī)床。雙方的萬(wàn)能機(jī)床和專用機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)。通用零部件通常整個(gè)機(jī)械零部件的70～90，只需要加工品的形狀和工藝改變極少量的專用元件部分或全部改裝，構(gòu)成為了適應(yīng)新的要求加工設(shè)備。組合機(jī)床上同時(shí)從什么方向采用多刀或數(shù)的工件進(jìn)行加工，所以減少物質(zhì)的運(yùn)輸、占地面積實(shí)現(xiàn)，工程集中，勞動(dòng)條件的改善，提高生產(chǎn)效率和降低成本。復(fù)數(shù)的集團(tuán)，導(dǎo)致機(jī)器自動(dòng)生產(chǎn)線。組合機(jī)床應(yīng)用需要大量生產(chǎn)的零件，汽車等行業(yè)的情況等。另外中小樂(lè)途生產(chǎn)技術(shù)也能應(yīng)用于集團(tuán)結(jié)構(gòu)和技術(shù)相似的零件合并，以便集中組合機(jī)械加工。
組合機(jī)床一樣可以完成的工藝范圍：銑床平面，吹平面，車端面，車，鉆孔，錐面流，鉸刀、保齡球、倒角，溝，以及加工螺絲，滾，胸針，研磨，研磨流程。
組合機(jī)床一般多軸，多刀，多序，多面和多級(jí)同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率高通用機(jī)械比幾倍十倍。通用零部件標(biāo)準(zhǔn)化系列化，根據(jù)需要靈活部署，設(shè)計(jì)和制造的周期能縮短。所以，組合機(jī)床的雙方的低成本和高效的優(yōu)點(diǎn)，大量的大量生產(chǎn)的廣泛的應(yīng)用，可以組成，自動(dòng)生產(chǎn)線。
組合機(jī)床加工使用情況類和特殊形狀的零件。加工時(shí)，工作，旋轉(zhuǎn)刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具和工作的相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)使之實(shí)現(xiàn)鉆孔，令，锪孔，鉸刀、保齡球、銑床平面切削加工內(nèi)外螺絲和小組等外界端面。有組合機(jī)床采用車削頭支持工作旋轉(zhuǎn)刀具、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也做，能實(shí)現(xiàn)一些旋轉(zhuǎn)體類零件（例如飛輪，汽車后橋半軸等）的外小組端面加工。
組合機(jī)床的通用零部件的功能分開(kāi)動(dòng)力零件，支持零件，運(yùn)輸零件，控制零件和輔助零件5類。提供動(dòng)力機(jī)械零部件的主要運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，主要?jiǎng)恿ο洌姍C(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)交主軸箱）、切削頭（裝各主軸，單曲被各工序的加工），動(dòng)力船臺(tái)安裝動(dòng)力箱或切削頭實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)）；支持零部件安裝動(dòng)力船臺(tái)，具有進(jìn)給機(jī)構(gòu)的切削頭和夾具等零件，側(cè)基礎(chǔ)，中間基礎(chǔ)，臺(tái)燈，可變臺(tái)燈，柱子的底座等；輸運(yùn)品運(yùn)輸工作和主軸箱加工工序的零件，主要分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，環(huán)狀分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，分度鼓輪和來(lái)回移動(dòng)工作臺(tái)等；制御裝置控制機(jī)床的自動(dòng)作業(yè)周期的零件，液壓站，電柜和操縱臺(tái)等在內(nèi)的；補(bǔ)助部件潤(rùn)滑，冷卻裝置等并列屑。配置不同型號(hào)，組合機(jī)床可分為單向位多級(jí)兩大類。那個(gè)單向位組合機(jī)床加工方面的數(shù)量是單面，兩面，三面和四方四種，通常是各加工部位是同時(shí)進(jìn)行的第一手加工，多級(jí)組合機(jī)床是旋轉(zhuǎn)工作桌面，桌面，往返工作長(zhǎng)柱式和轉(zhuǎn)鼓輪式4種加工部位多次加工。通用零部件按功能可分為動(dòng)力的零部件，支持零件，運(yùn)輸零件，控制零件和輔助零件五類。
1.5.2 組合機(jī)床的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
最古老的組合機(jī)床1911年美國(guó)制成，加工用汽車零部件。1953年，美國(guó)福特汽車公司和通用汽車公司和美國(guó)機(jī)床廠家協(xié)商，確定了組合機(jī)床通用零部件的標(biāo)準(zhǔn)化的原理。1973年，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)（ISO）發(fā)表了的第1批的組合機(jī)床通用零部件標(biāo)準(zhǔn)。1975年，中國(guó)首次的機(jī)械工業(yè)部公布的是中國(guó)首批組合機(jī)床通用零部件標(biāo)準(zhǔn)。組合機(jī)床現(xiàn)代發(fā)展的方向主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
a，組合機(jī)床的品種的發(fā)展重點(diǎn)。組合機(jī)床的這類的專用機(jī)，旋轉(zhuǎn)多級(jí)組合機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線的占有很重要的地位。這兩種機(jī)床工作的許多加工工序的加工工程分配更多的方向，一邊從工作物的幾個(gè)方面進(jìn)行加工，另外，更位錯(cuò)夾具（回轉(zhuǎn)工作臺(tái)機(jī)器），通過(guò)或位錯(cuò)反轉(zhuǎn)裝置（自動(dòng)線）的實(shí)現(xiàn)工作五面加工和全部加工的，所以非常高的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率、汽車、摩托車、壓縮機(jī)等工業(yè)部門采用。
b，自動(dòng)線節(jié)奏縮短。現(xiàn)在，大量的生產(chǎn)特點(diǎn)的轎車和小型卡車，發(fā)動(dòng)機(jī)的年產(chǎn)量是通常60萬(wàn)臺(tái)左右，實(shí)現(xiàn)這樣的大樂(lè)途生產(chǎn)，旋轉(zhuǎn)多級(jí)組合機(jī)床和自動(dòng)線三組的運(yùn)行狀況下，其節(jié)奏時(shí)間一般在20 ~ 30秒，本品生產(chǎn)樂(lè)途更大的時(shí)候，機(jī)床的節(jié)奏也多少時(shí)間縮短。自動(dòng)線短的節(jié)奏，主要是通過(guò)基本時(shí)間縮短輔助時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)的?；究s短時(shí)間的主要途徑是采用新的刀具材料，通過(guò)嶄新的刀具切削速度和傳送速度提高基本時(shí)間縮短。輔助時(shí)間縮短主要包括工作縮短運(yùn)輸、加工模塊迅速導(dǎo)入及加工模塊跳過(guò)轉(zhuǎn)換工進(jìn)入刀切割工作時(shí)間。這部分的空閑時(shí)間變短的日程，采用普遍提高ー（ー直送）或托盤(pán)的進(jìn)給速度和加工模塊的高速移動(dòng)速度。現(xiàn)在，托盤(pán)輸送速度在60米/ min或更高的加工模塊快速移動(dòng)速度為40米/ min。
c，組合機(jī)床柔性化急速前進(jìn)。10年，作為組合機(jī)床重要客戶的汽車工業(yè)，個(gè)性的滿足需求的人們，汽車變壓器品種的增加，多品種展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)是汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的特征之一，組合機(jī)床制造業(yè)面臨的變壓器多品種生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。生產(chǎn)多品種的適應(yīng)，傳統(tǒng)的加工，單一品種的剛性必須提高組合機(jī)床和自動(dòng)線那個(gè)撓性。組合機(jī)床的靈活化主要采用數(shù)字控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。柔性開(kāi)發(fā)組合機(jī)床和柔性自動(dòng)生產(chǎn)線的重要前提是開(kāi)發(fā)數(shù)控加工，模塊長(zhǎng)期發(fā)展歷史的加工中心開(kāi)發(fā)的技術(shù)數(shù)控加工模塊提供大人的經(jīng)驗(yàn)。柔性模塊、數(shù)控加工構(gòu)成的組合機(jī)床和柔性自動(dòng)線，應(yīng)用和改變NC程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換，自動(dòng)交換很多軸箱和變更日程，循環(huán)，切削加工工作參數(shù)以及加工的位置等適應(yīng)變壓器品種的加工。
組合機(jī)床自動(dòng)線柔性化的快速發(fā)展和節(jié)奏的時(shí)間縮短，充分顯示了數(shù)控技術(shù)與刀技術(shù)集團(tuán)機(jī)床自動(dòng)生產(chǎn)線帶來(lái)的技術(shù)的進(jìn)步，柔性自動(dòng)線多品種，大量生產(chǎn)重要的技術(shù)裝備。但是在這里指出，必須組合機(jī)床和自動(dòng)線實(shí)現(xiàn)柔性化發(fā)展的同時(shí)，加工中心高速化發(fā)展異常。組合機(jī)床加工中心和競(jìng)爭(zhēng)的激烈。
d天天向上，加工精度。特別是1970年代中期以后，汽車制造業(yè)強(qiáng)化其汽車的競(jìng)爭(zhēng)力，不斷嚴(yán)厲的那個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵件制造公差計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量和分析方法和設(shè)備能力，其產(chǎn)品的質(zhì)量檢查。這無(wú)疑是對(duì)組合機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線提出更高的要求。組合機(jī)床廠家為了滿足用戶ー加工精度高的要求，進(jìn)一步提高主軸部件、鏜桿，夾具（包括保齡球型）的精度，采用新的專用工具，優(yōu)化切削過(guò)程，采用刀具尺寸的測(cè)量和控制系統(tǒng)控制機(jī)床和零部件的熱變形等一系列措施外，現(xiàn)在，空心工具錐柄（HSK）統(tǒng)計(jì)和過(guò)程質(zhì)量控制（SPC）的應(yīng)用已經(jīng)自動(dòng)陣容和控制加工精度的新的重要的技術(shù)手段。
e，綜合自動(dòng)化程度天天向上。近10年，進(jìn)一步提高工作的加工精度，減少工作在生產(chǎn)過(guò)程中的中間儲(chǔ)存、運(yùn)輸和生產(chǎn)過(guò)程時(shí)間縮短，ー加工過(guò)程的一些非切削加工流程（例如工程之間的清洗，測(cè)量，組裝測(cè)試泄漏等）綜合自動(dòng)線和自動(dòng)生產(chǎn)線編制生產(chǎn)系統(tǒng)，ー加工，表面處理，實(shí)現(xiàn)測(cè)量和裝配等工序綜合自動(dòng)化。
f，其他的技術(shù)的應(yīng)用的動(dòng)向。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的組合機(jī)床行業(yè)，下列技術(shù)的廣泛的應(yīng)用。組合機(jī)床設(shè)計(jì)CAD技術(shù)普及在海外很多公司里，組合機(jī)床設(shè)計(jì)已經(jīng)普遍CAD設(shè)計(jì)室工作站，幾乎很難見(jiàn)到傳統(tǒng)的繪圖板。CAD除了工作之外，畫(huà)之外，還有構(gòu)件的剛度分析（有限要素法），組合機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)計(jì)方案比較和選擇和方案已經(jīng)報(bào)價(jià)等廣泛的應(yīng)用，從而顯著提高了設(shè)計(jì)的質(zhì)量和設(shè)計(jì)周期縮短。更多的公司海外組合機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線編成模塊的方面的系列化的共同化程度高（普通的90%以上）組合機(jī)床和自動(dòng)線的交貨期短點(diǎn)。
金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2零件的分析
2 零件的分析
2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
零部件的主要加工表面平面和孔系。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度保證更容易洞系的加工精度。因此，零部件來(lái)說(shuō)，加工中的主要問(wèn)題是保證孔尺寸精度及位置精度處理好，孔和平面之間的相互關(guān)系。
為生產(chǎn)量很大。如何滿足生產(chǎn)性的要求加工中的主要考慮因素。
2.2零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及要求
部品加工工藝決定組合機(jī)床的加工的質(zhì)量、生產(chǎn)性、整體布局或線夾結(jié)構(gòu)等。所以，制定工程程序時(shí)，必須計(jì)算分析加工零件圖深入的了解，現(xiàn)場(chǎng)的零部件的形狀和大小，材料，硬度，剛度，加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工精度表面粗糙度和地位，夾緊方法，工藝，采用的刀具及切削量，生產(chǎn)性要求當(dāng)?shù)夭捎玫沫h(huán)境和條件等。收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料的開(kāi)發(fā)，合理的工程程序。
根據(jù)加工部品（減速裝置機(jī)殼）的零件圖（圖2），4個(gè)孔加工工藝：
（1）孔的加工技術(shù)要求。
4個(gè)直徑都是Φ8毫
ー素材HT 200，HB 170 - 24哈佛商學(xué)院
要求生產(chǎn)綱領(lǐng)（考慮廢品及備品率）的年生產(chǎn)量為5萬(wàn)件，2班制的生產(chǎn)，每班6小時(shí)，每年300天工作。
（2）過(guò)程分析
這個(gè)孔加工時(shí)，孔的位置0.05毫米度公差。
組合機(jī)床的技術(shù)的方法及達(dá)成的精度，采用次加工程序：
一攬子加工通孔，直徑8mm為
（3）定位基準(zhǔn)及緊固時(shí)的選擇
這個(gè)零件加工孔，以上3個(gè)的自由度限制和右端面限制的3個(gè)的自由度，中間的孔封的螺旋從夾緊作用很好。
加工精度保證的情況下，提高生產(chǎn)效率的勞動(dòng)者的勞動(dòng)量減少，工作大量生產(chǎn)的，因此設(shè)計(jì)時(shí)是人工夾緊。
2.3 零件的生產(chǎn)批量與機(jī)床的使用條件
組合機(jī)床是大量的約70 %--（90%）通用零部件的基礎(chǔ)上，少量的專用元件添加，一個(gè)或多個(gè)工作預(yù)先確定的工程機(jī)械加工。
被加工零件組合機(jī)床完成的加工工序及保證加工精度生產(chǎn)機(jī)器案的根據(jù)。減速機(jī)外殼保齡球的精度要求很高，采用鉆孔組合機(jī)床。表面粗糙度，為了表現(xiàn)1.6 um孔加工Ra采取機(jī)械制造精度提高定位精度，原始的工作標(biāo)準(zhǔn)減少夾壓變形等措施。
確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案
(1)被加工零件的加工精度
為此，機(jī)床通常采用尾置式齒輪動(dòng)力裝置，進(jìn)給采用液壓系統(tǒng)，被加工零件圖如圖2.1所示
圖2.1 減速器箱體
(2) 被加工零件的特點(diǎn)
這是材料、硬度加工部位的結(jié)構(gòu)的形狀，工作剛度定位基準(zhǔn)面特征，這些工作機(jī)械工程程序制度的重要影響。這個(gè)減速器柜的材料HT 200，硬度HB 170～育英，孔的直徑為Φ8毫米。采用多孔同步加工部件的剛度，工作能力不大，振動(dòng)，及熱變形對(duì)工件不會(huì)有影
一般來(lái)說(shuō)，定位孔中心線和基準(zhǔn)面平行且需要一片或者什么面加工的集裝箱的宜用臥式機(jī)床，立式車床加工適合位置基準(zhǔn)面是水平且加工孔和基準(zhǔn)面的垂直的工作，不合適的加工安裝不便和高度的大細(xì)長(zhǎng)的工作。大型集裝箱的件采用單向位機(jī)械加工好，中小戶型零件多采用多層機(jī)床加工。
這個(gè)零件加工的特點(diǎn)是中心線和定位基準(zhǔn)平面垂直，然后定位基準(zhǔn)面是水平的，工作很小，那個(gè)洞分布密集，主要軸箱體積很大，一次孔，選擇鉆床。
（3）零部件的生產(chǎn)樂(lè)途
零部件的生產(chǎn)樂(lè)途是決定采用單工位，多級(jí)，自動(dòng)線和中小樂(lè)途組合機(jī)床生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)的重要要素。設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)綱領(lǐng)年生產(chǎn)量為5萬(wàn)件，工件形狀和大小，為了減少?gòu)妮喞庸r(shí)間，采用多軸頭，為了減少機(jī)床臺(tái)數(shù)，這個(gè)工程盡量在一臺(tái)機(jī)器完成，利用率提高。
（4）機(jī)床的使用條件
組合機(jī)床根據(jù)使用狀況，布局，工序間的聯(lián)系，技術(shù)力和自然條件等的要求，符合組合機(jī)床。
綜合以上說(shuō)的：減速器外殼零件的結(jié)構(gòu)的特征，在加工部位，尺寸精度，表面粗糙度和技術(shù)要求，定位、夾緊方式、工藝方法和影響機(jī)床的整體布局和技術(shù)的性能等方面的考慮，最終決定設(shè)計(jì)4軸頭多級(jí)同期鉆床。
2.4 確定切削用量及選擇刀具
2.4.1確定工序間余量
加工過(guò)程順利穩(wěn)定加工精度保證，合理確定必須工程余量。生產(chǎn)中常用表從調(diào)查的組合機(jī)床孔加工余量轉(zhuǎn)，定位誤差的影響。Φ8毫米的孔就座時(shí)，工程之間的直徑0.2毫米余量。
2.4.2選擇切削用量
確定組合機(jī)械完成的工藝的內(nèi)容，可以著手選擇切削用量了。從設(shè)計(jì)的組合機(jī)床多軸同步加工，很多場(chǎng)合，切削用量被選，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)比一般通用機(jī)械太刀加工30%低.多軸軸箱上所有的刀具共用傳送系統(tǒng)，通常的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力船臺(tái)，工作時(shí)，所有的每一分用刀進(jìn)給量和相同，而且等于動(dòng)力船臺(tái)的每一分送進(jìn)量（毫米/ min）應(yīng)該刀具的平均值。因此，同一軸箱刀具軸上的設(shè)計(jì)和速度和同一轉(zhuǎn)進(jìn)給量（毫米/ r）比。直徑的必要為了滿足之外又加上，也就是：
…………………………………2.1
式中： … ——各軸轉(zhuǎn)速（r/min）
——各軸進(jìn)給量（mm/r）
——?jiǎng)恿_(tái)每分鐘進(jìn)給量（mm/min）
由于減速器箱體鉆孔的加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)要求等，按照經(jīng)濟(jì)地選擇滿足加工要求的原則，采用查表的方法查得：孔鉆頭直徑D=8mm，進(jìn)給量f=0.2mm/r、切削速度v=17m/min
2.4.3確定切削力、切削扭矩、切削功率
根據(jù)選定的切削用量（要指切削速度v及進(jìn)給量f）確定切削力，作為選擇動(dòng)力部件（滑臺(tái)）；確定切削扭矩，用以確定軸及其它傳動(dòng)件（齒輪，傳動(dòng)軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇傳動(dòng)電動(dòng)（一般指動(dòng)力箱）功率，通過(guò)查表計(jì)算如下：
切削力： =26…………………………2.2
=26×8××
=4372N
切削扭矩： =10………………………2.3
=10×××
=30463.4N·mm
切削功率： =……………………………2.4
=30463.4×17/(9740×3.14×8)
=0.717kw
式中： HB——布氏硬度
F——切削力（N）
D——鉆頭直徑（mm）
f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）
T——切削扭矩(N·mm)
V——切削速度（m/min）
P——切削功率(kw)
2.4.4選擇刀具結(jié)構(gòu)
減速器箱體的布氏硬度在HB170-241，孔徑D為8mm刀具的材料選擇高速鋼鉆頭（W17Cr4V），為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、刃磨簡(jiǎn)單，選擇標(biāo)準(zhǔn)Φ8mm的麻花鉆?？准庸さ毒叩拈L(zhǎng)度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套之間有30～50mm的距離，以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。
金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 3 鉆孔組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制
3 鉆孔組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制
總體設(shè)計(jì)方案的圖紙表達(dá)形式——“三圖一卡”設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括：
繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。
3.1 被加工零件工序圖
1，被部品加工工程圖的作用及內(nèi)容
被部品加工工程圖選定的工程項(xiàng)目，1臺(tái)的組合機(jī)床完成的工藝的內(nèi)容，在加工部位的尺寸，精度，表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)，夾具的部位和被加工品的材料，硬度的圖紙等狀況。那是元零件圖，根據(jù)這個(gè)機(jī)械加工的內(nèi)容，加上必要的說(shuō)明畫(huà)制作的，組合機(jī)床的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，制造、使用、檢查和調(diào)整機(jī)床的重要的技術(shù)文件。減速機(jī)外殼鉆孔組合機(jī)床的加工被零件工程圖2 . 2所示。
圖中的內(nèi)容：
（1）加工品的形狀，外形尺寸和書(shū)的車床加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技術(shù)要求，以及對(duì)工程技術(shù)要求等。
（2）本工序被指定的位置，方向部位和夾具夾緊基準(zhǔn)。
（3）加工品的名稱，號(hào)碼，材料，硬度和加工部位的余量等之外又加上。
2，描寫(xiě)了被零件加工工程圖的注意事項(xiàng)
為了（1）的部品加工工程圖明快，重要的計(jì)劃書(shū)一定會(huì)被機(jī)械加工的內(nèi)容。描繪了的時(shí)候，有一定的比例，充分的視圖開(kāi)辟一位視圖顯眼的加工部位（粗實(shí)線），零部件的輪廓和機(jī)床、夾具設(shè)計(jì)関粗實(shí)線標(biāo)志。圖2.2中定位基準(zhǔn)，機(jī)械夾壓位置及方向、輔助支持規(guī)定的記號(hào)，必須部（細(xì)實(shí)線）表明顯，凡本工程擔(dān)保的尺寸，角度等，均應(yīng)尺寸的數(shù)值下方面表示。
圖2.2減速器箱體工序圖
（2）加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起，為便于加工及檢查，有時(shí)因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，則須對(duì)加工部位要求位置尺寸精度進(jìn)行分析換算。
3.2 加工示意圖
1、加工示意圖的作用和內(nèi)容
加工示意圖是向?qū)D是加工零件加工工藝方案圖案的反映，被表示的部品加工機(jī)械加工、刀具的布局和工作、夾具、工具的相對(duì)位置關(guān)系、機(jī)床的工作日程及工作循環(huán)等，刀刃、夾具，主要軸箱電、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇動(dòng)力零部件的依據(jù)，整個(gè)臺(tái)的組合機(jī)床布局形式的原始的要求也調(diào)整、機(jī)床和刀具的重要文件必要。圖2.3為減速器箱體鉆孔的加工示意圖
圖2.3加工示意圖
圖應(yīng)顯示內(nèi)容：
（1）機(jī)床的加工方法，切削用量，工作的循環(huán)和工作日程。
（2）工作，夾具，持刀和主要軸箱端面的距離等。
（3）軸類型的結(jié)構(gòu)、尺寸和外伸長(zhǎng)度，刀具類型，數(shù)量和結(jié)構(gòu)的尺寸，焊條、誘導(dǎo)裝置構(gòu)造的尺寸，刀和導(dǎo)向置配合，刀具，焊條，軸之間的連接方式，刀具配合加工結(jié)束位置。
2，描繪的加工向?qū)D前的計(jì)算。
（1）刀具的選擇
刀具考慮加工尺寸精度，表面粗糙度、切削排除或生產(chǎn)性的要求等的因素。刀具的選擇前已經(jīng)那樣及不是在這里，而是追溯了。
（2）導(dǎo)向套的選擇
組合機(jī)床的加工洞，使用剛性軸的方案外，工作的尺寸，位置精度根據(jù)導(dǎo)向，夾具。所以正確選擇誘導(dǎo)裝置的類型，合理確定，其尺寸精度，設(shè)計(jì)和組合機(jī)床的重要內(nèi)容，畫(huà)加工示意圖必須解決的內(nèi)容。
1）來(lái)選擇導(dǎo)向刀具直徑和刀具類型導(dǎo)向部分導(dǎo)向線速度v = 17米/ min，選擇固定式導(dǎo)向。
2）導(dǎo)向套的參數(shù) 根據(jù)刀具的直徑選擇固定導(dǎo)向裝置
固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸如下表：
表2.1 固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺
d
d1
D
D1
D2
l
l1
l2
l3
l4
L5
8
8
40
30
34
150
40
8
12
17
46
固定裝置的配合如下表：
表2.2 固定裝置的配合
導(dǎo)向
類別
工藝
方法
D
D
D1
刀具導(dǎo)向
部分外徑
固定
導(dǎo)向
鉆孔
G7（或F7）
H7/g6
H7/n6
g6
固定導(dǎo)向裝置的布置如圖2.4所示
圖2.4 固定導(dǎo)向裝置的布置
（3）初定軸類型、尺寸、外伸長(zhǎng)度
因?yàn)檩S的材料為40Cr，剪切彈性模量G=71.0GPa,剛性軸取ψ＝1／4（0）／m,所以B取2.316，
根據(jù)剛性條件計(jì)算軸的直徑為：
dB……………………………………2.59
式中： d——軸直徑（mm）（24.65）
T——軸所承受的轉(zhuǎn)矩（N·mm）
B——系數(shù)
本設(shè)計(jì)中軸直徑d=8mm,軸外伸長(zhǎng)度為：L=115mm，D/為40/27。
（4）選擇刀具接桿
由以上可知，主軸箱各軸的外伸長(zhǎng)度為一定值，而刀具的長(zhǎng)度也是一定值，因此，為保證主軸箱上各刀具能同時(shí)到達(dá)加工終了位置，就需要在軸與刀具之間設(shè)置可調(diào)環(huán)節(jié)，這個(gè)可調(diào)節(jié)在組合機(jī)床上是通過(guò)可調(diào)整的刀具接桿來(lái)解決的,連接桿如圖2.5所示，
圖2.5 可調(diào)連接桿
連接桿上的尺寸d與軸外伸長(zhǎng)度的內(nèi)孔D配合，因此，根據(jù)接桿直徑d選擇刀具接桿參數(shù)如表2.3所示：
表2.3 可調(diào)接桿的尺寸
d
D1(h6)
d2
d3
L
l1
l2
l3
螺母
厚度
27
Tr27×2
莫氏1號(hào)
12.061
36
85
51
42
50
12
（5）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸
從保證加工終了時(shí)軸箱端面到工件端面間距離最小來(lái)確定全部聯(lián)系尺寸，加工示意圖聯(lián)系尺寸的標(biāo)注如圖2.3所示。其中最重要的聯(lián)系尺寸即工件端面到主軸箱端面之間的距離（圖中的尺寸321mm）,它等于刀具懸伸長(zhǎng)度、螺母厚度、軸外伸長(zhǎng)度與接桿伸出長(zhǎng)度（可調(diào)）之和，再減去加工孔深度和切出值。
（6）工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定
如圖2.6工作進(jìn)給長(zhǎng)度應(yīng)等于工件加工部位長(zhǎng)度L與刀具切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度之和。切入長(zhǎng)應(yīng)應(yīng)根據(jù)工件端面誤差情況在5～10mm之間選擇，誤差大時(shí)取大值，因此取=7mm，切出長(zhǎng)度=1/3d+(3～7)= x8+712mm，所以=7+12+12=32mm.
（7）快進(jìn)長(zhǎng)度的確定
考慮實(shí)際加工情況，在未加工之前，保證工件表面與刀尖之間有足夠的工作空間，也就是快速退回行程須保證所有刀具均退至夾具導(dǎo)套內(nèi)而不影響工件裝卸。這里取快速退回行程為120mm，快退長(zhǎng)度等于快速引進(jìn)與工作工進(jìn)之和，因此快進(jìn)長(zhǎng)度120-45=75mm.
3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖
圖2.7 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖
1、聯(lián)系尺寸圖的作用和內(nèi)容
一般來(lái)說(shuō)，組合機(jī)床、標(biāo)準(zhǔn)通用零部件——?jiǎng)恿ο洌瑒?dòng)力船臺(tái)，柱子，柱子的底座加上專用零件組合。聯(lián)絡(luò)尺寸圖表示機(jī)床的各組成零部件的相互的組裝和運(yùn)動(dòng)的關(guān)
系，檢查機(jī)械部件的相對(duì)位置及尺寸滿足要求聯(lián)系，是否通用零部件的選擇是否恰當(dāng)進(jìn)一步發(fā)展，軸箱夾具等專用零部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。聯(lián)絡(luò)尺寸圖可以看出，簡(jiǎn)化的機(jī)床的總圖紙，那是機(jī)床的配置和整體結(jié)構(gòu)型式。
圖2所示，機(jī)床聯(lián)絡(luò)尺寸圖的內(nèi)容是機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式，通用零部件的型號(hào)、規(guī)格、動(dòng)力零部件的運(yùn)動(dòng)的尺寸和用馬達(dá)的參數(shù)、工作和各部件間的聯(lián)系的尺寸，專用元件尺寸等的輪廓。
2，選擇動(dòng)力零件
零件動(dòng)力型號(hào)、規(guī)格的適當(dāng)?shù)膭?dòng)力船臺(tái)、動(dòng)力箱。
（1）船臺(tái)選擇不同，通常船臺(tái)驅(qū)動(dòng)方式，必要的傳送力，進(jìn)給速度，最大沖程長(zhǎng)度和加工精度等要素選用合適的滑臺(tái)。
1）驅(qū)動(dòng)形式確定油壓船臺(tái)和機(jī)械的性能船臺(tái)特點(diǎn)比較，具體的加工要求結(jié)合起來(lái)，使用條件HY系列油壓滑臺(tái)。
2）確定軸進(jìn)給力船臺(tái)必要的傳送力
=∑=4×4372=34976N
式中： ——各軸加工時(shí)所產(chǎn)生的軸向力
由于滑臺(tái)工作時(shí)，除了克服各軸的軸的向力外，還要克服滑臺(tái)移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力。因而選擇滑臺(tái)的最大進(jìn)給力應(yīng)大于＝34.976KN。
3）確定進(jìn)給速度 液壓滑臺(tái)的工作進(jìn)給速度規(guī)定一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)速，對(duì)液壓滑臺(tái)確定切削用量時(shí)所規(guī)定的工作進(jìn)給速度應(yīng)大于滑臺(tái)最小工作進(jìn)給速度的0.5～1倍;液壓進(jìn)給系統(tǒng)中采用應(yīng)力繼電器時(shí)，實(shí)際進(jìn)給速度應(yīng)更大一些。本系統(tǒng)中進(jìn)給速度=n·f=17mm/min。所以選擇1HY32ⅡA液壓滑臺(tái)，工作進(jìn)給速度范圍20～650mm/min，快速速度10m/min。
4）確定滑臺(tái)行程 滑臺(tái)的行程除保證足夠的工作行程外，還應(yīng)留有前備量和后備量。前備量的作用是動(dòng)力部件有一定的向前移動(dòng)的余地，以彌補(bǔ)機(jī)床的制造誤差以及刀具磨損后能向前調(diào)整。本系統(tǒng)前備量為20mm，后備量的作用是使動(dòng)力部件有一定的向后移動(dòng)的余地，為方便裝卸刀具，這里取70mm,所以滑臺(tái)總行程應(yīng)大于工作行程，前備量，后備量之和。
即：行程L＞120+20+70=220mm，取L＝630mm。綜合上述條件，確定液壓動(dòng)力滑臺(tái)型號(hào)1HY32ⅡA,以及相配套的滑臺(tái)底座（1CC321型）。
（2）由下式確定動(dòng)力箱的選用 動(dòng)力箱要依據(jù)多軸所需的電動(dòng)機(jī)功率來(lái)選用，在主軸箱沒(méi)有設(shè)計(jì)之前，可算
＝／η……………………………2.6
＝4*0.717／0.7
＝3.5KW
式中：η——主軸箱傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)η＝0.7～0.9；有色金屬時(shí)η＝0.7～0.7，本系統(tǒng)加工HT200，取η＝0.7．
動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大于計(jì)算功率，并結(jié)合軸要求的轉(zhuǎn)速大小選擇。因此，選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6的1TD32I型動(dòng)力箱，動(dòng)力箱輸出軸至箱底面高度為170mm。要技術(shù)參數(shù)如下表：
表2.4電機(jī)型號(hào)及參數(shù)
電機(jī)傳動(dòng)型號(hào)
轉(zhuǎn)速范圍（r/min）
電機(jī)功率（）
配套軸部件型號(hào)
電機(jī)轉(zhuǎn)速
輸出轉(zhuǎn)速
D50 Y160M-6
970
470
7.5
1HY32ⅡA,1CC321,1CD321
3、配套支承部件的選用
立柱底座1CD322。
4、確定裝料高度
裝料高度工件底部機(jī)床安裝從底部垂直距離，在現(xiàn)階段的設(shè)計(jì)和組合機(jī)床，時(shí)候裝料高度可見(jiàn)具體情況H = 570～1060毫米之間的選擇，本系統(tǒng)的高度700毫米負(fù)載。
5，中間臺(tái)座輪廓尺寸
中間為基礎(chǔ)的輪廓尺寸滿足船臺(tái)上面安裝的連接，同時(shí)考慮和柱子臺(tái)座連接。因此，中間基礎(chǔ)錄用基礎(chǔ)1 CD 321。
6，確定主要軸箱輪廓尺寸
本機(jī)的配置的主要軸箱總厚度400毫米，寬度和高度標(biāo)準(zhǔn)尺寸選。計(jì)算時(shí)，主軸箱的寬度和高度HB決定：B = 400，H = 400．
根據(jù)上述計(jì)算值，按軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定軸箱輪廓尺寸B×H=400×400mm。
3.4生產(chǎn)率計(jì)算卡
生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映所設(shè)計(jì)機(jī)床的工作循環(huán)過(guò)程、動(dòng)作時(shí)間、切削用量、生產(chǎn)率、負(fù)荷率等技術(shù)文件，通過(guò)生產(chǎn)率計(jì)算卡，可以分析擬定的方案是否滿足用戶對(duì)生產(chǎn)率及負(fù)荷率的要求。計(jì)算如下：
切削時(shí)間： T切= L/vf+t停……………………………2.7
= 45/74.7＋10/415
=0.68 min
式中： T切——機(jī)加工時(shí)間（min）
L——工進(jìn)行程長(zhǎng)度（mm）
vf—— 刀具進(jìn)給量（mm/min）
t?！罁蹊F停留時(shí)間。一般為在動(dòng)力部件進(jìn)給停止?fàn)顟B(tài)下，刀具旋轉(zhuǎn)5～10 r所需要時(shí)間。這里取10r
輔助時(shí)間 T輔 = +t移+t裝……………………2.7
= （75＋120）/1000+0.13+2
= 2.38min
式中： L3、L4 ——分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退長(zhǎng)度（mm）
vfk ——快速移動(dòng)速度（mm/min）
t移 ——工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)間（min）,一般為0.05～0.13min,取0.13 min
t裝 ——裝卸工件時(shí)間（min）一般為0.5～1.5min,本例取2min
機(jī)床生產(chǎn)率 Q1 = 60/T單…………………………………2.9
= 60/（T切+T輔）
=60/（0.68+3.295）
=15.3 件/h
機(jī)床負(fù)荷率按下式計(jì)算 η = Q / Q1×100%…………………………2.10
= A / Q1tk×100%
=20000/15.3×1950×100%
=67.04%
式中：Q——機(jī)床的理想生產(chǎn)率（件/h）
A——年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件）
tk——年工作時(shí)間，單班制工作時(shí)間tk =1950h
表2.5 生產(chǎn)率計(jì)算卡
金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 主軸箱的設(shè)計(jì)
4 主軸箱的設(shè)計(jì)
4.1 主軸箱的設(shè)計(jì)
4.1.1繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖
主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的如圖3.1所示:
圖中主軸箱的兩定位銷孔中心連線為橫坐標(biāo)，工件加工孔對(duì)稱，選擇箱體中垂線為縱坐標(biāo)，在建立的坐標(biāo)系中標(biāo)注輪廓尺寸及動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的相對(duì)位置尺寸。軸部為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（面對(duì)軸看）。
軸的工序內(nèi)容，切削用量及軸尺寸及動(dòng)力部件的型號(hào)和性能參數(shù)如表3.1所示：
圖3.1 鉆孔組合機(jī)床主軸箱
表3.1 軸外尺寸及切削用量
軸號(hào)
軸外伸尺寸
工序
內(nèi)容
切削用量
D/d
L
N
（r/min）
V
(m/min)
f
(mm/r)
Vf
(mm/min)
1、2、
3、4
5、6
7、7
40/27
115
鉆Φ8
415
17
0.17
74.7
注：1．被加工零件編號(hào)及名稱：箱體材料：HT200 JB297-62；硬度: HB170-241，
前、后、側(cè)蓋等材料為HT150
2．動(dòng)力部件型號(hào)：1TD32I動(dòng)力箱，電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y160M-6；功率P＝7.5kw。
4.1.2齒輪模數(shù)選擇
本組合機(jī)床要用于鉆孔，因此采用滾珠軸承軸。
齒輪模數(shù)m可按下式估算：
m=(30～32)=32×≈2.3……………2.11
式中：m——估算齒輪模數(shù)
P——齒輪所傳遞的功率（kw）
Z——對(duì)嚙合齒中的小齒輪數(shù)
N——小齒輪的轉(zhuǎn)速（r/min）
為了模數(shù)計(jì)算還需要滿足中心距的關(guān)系
主軸箱輸入齒輪模數(shù)取m=2.5。取m=2.5齒輪分配可以圓整
4.1.3主軸箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì)
（1）根據(jù)原始依據(jù)圖（圖3.2），畫(huà)出驅(qū)動(dòng)軸、軸坐標(biāo)位置。如下表：
表3.2 驅(qū)動(dòng)軸、軸坐標(biāo)值
坐標(biāo)
銷O1
驅(qū)動(dòng)軸O
軸1
軸2
軸3
軸4
X
－175
0
37
37
-37
-37
Y
0
76.5
103.5
89.5
89.5
103.5
（2）確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù)
圖3.2 齒輪的最小壁厚
2）傳動(dòng)軸2為軸1，2，3，4都各自在同一同心圓上。
主軸箱的齒輪模數(shù)按驅(qū)動(dòng)軸齒輪估算
………………………2.8
主軸箱輸入齒輪模數(shù)取m=2.5。軸1，2，3，4要求的轉(zhuǎn)速一致且較高，所以采用降速傳動(dòng)。軸齒數(shù)選取Z=20，傳動(dòng)齒輪采用z=22齒的齒輪，變位系數(shù)。傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為:
…………………………2.15
由于前面選取了軸直徑為40，顯然傳動(dòng)軸直徑都選取40，這樣為了減少傳動(dòng)軸種類和設(shè)計(jì)題目需要由于傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速是，則驅(qū)動(dòng)軸至傳動(dòng)軸的傳動(dòng)比為:
……………………………2.16
所以選擇兩級(jí)傳動(dòng)，且傳動(dòng)比分配為：一級(jí)為1.0×1.0;二級(jí)為1.4×1.0。
驅(qū)動(dòng)軸的直徑為40mm，由《組合機(jī)床簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得知：t=33.3mm,當(dāng)m=3時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸上的齒數(shù)為：
Zmin≥………2.17
去驅(qū)動(dòng)齒輪齒數(shù)Z=24。
通用的齒輪有三種，即傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪和電機(jī)齒輪。材料均為45鋼，熱處理為齒部高頻淬火G54。本機(jī)床齒輪的選用按照下表選用
表2.7齒輪種類及參數(shù)
齒輪種類
寬度（mm）
齒 數(shù)
模數(shù)（mm）
孔徑（mm）
驅(qū)動(dòng)軸齒輪
24
32
17～50連續(xù)
17～70
2、2.5、3
2、2.5、3、4
15、20、30、35、40
8、30、35、40、50
傳動(dòng)軸齒輪
44（B型）
21-24
3
8、30、35、40、50
輸出軸齒輪
32
21-24
3
17、22、27、32、36
計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速
使各軸轉(zhuǎn)速的相對(duì)轉(zhuǎn)速損失在5%以內(nèi)，由公式：V= 知：
n1=n2=n3=n4=17x1000/3.8/8=415r/min…………………2.17
4.1.4繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖
傳動(dòng)系統(tǒng)圖是表示傳動(dòng)關(guān)系是示意圖，即用以確定的傳動(dòng)軸將驅(qū)動(dòng)軸和各軸連接起來(lái)，繪制在主軸箱輪廓內(nèi)的傳動(dòng)示意圖，如圖3.3所示
圖3.3 鉆孔主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)圖
圖中傳動(dòng)軸齒輪和驅(qū)動(dòng)軸齒輪為第Ⅰ排。在圖中標(biāo)出齒輪的齒數(shù)、模數(shù)、變位系數(shù)，以校核驅(qū)動(dòng)軸是否正確。另外，應(yīng)檢查同排的非嚙合齒輪是否齒頂干涉；還畫(huà)出軸直徑和軸套直徑，以避免齒輪和相鄰的軸軸套相碰。
4.2 傳動(dòng)軸的直徑估算
傳動(dòng)軸除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足剛度的要求，強(qiáng)度要求保證軸在反復(fù)載荷和扭載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)精度要求較高，不允許有較大變形。因此疲勞強(qiáng)度一般不失是要矛盾，除了載荷很大的情況外，可以不必驗(yàn)算軸的強(qiáng)度。剛度要求保證軸在載荷下不至發(fā)生過(guò)大的變形。因此，必須保證傳動(dòng)軸有足夠的剛度。
4.2.1 確定各軸轉(zhuǎn)速
⑴、確定軸計(jì)算轉(zhuǎn)速：計(jì)算轉(zhuǎn)速是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上，按軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和相應(yīng)的傳動(dòng)關(guān)系確定。
根據(jù)【1】表3-10，軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為
⑵、各變速軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速：
①軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速可從軸71r/min按72/17的變速副找上去，軸Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為
100r/min；
②軸Ⅱ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為400r/min；
③軸Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為700r/min。
⑶、各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速
各變速組內(nèi)一般只計(jì)算組內(nèi)最小齒輪，也是最薄弱的齒輪，故也只需確定最小齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。
變速組c中，22/76只需計(jì)算z = 22 的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為270r/min；
變速組b計(jì)算z = 17的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為400r/min；
變速組a應(yīng)計(jì)算z = 27的齒輪，計(jì)算轉(zhuǎn)速為700r/mi