機(jī)械系畢業(yè)論文--組合鏜床設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　XXXX學(xué)院</b></p><p><b>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</b></p><p>　　題 目 組合鏜床設(shè)計(jì) </p><p>　　系（分院）

2、 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) </p><p>　　指導(dǎo)教師 姓名 </p><p>　　職稱

3、 </p><p>　　日 期 年 月 日 </p><p><b>　　XXXX學(xué)院</b></p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書</p>

4、<p>　　專業(yè)班級(jí) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　題 目 組合鏜床設(shè)計(jì)

5、 </p><p>　　上交論文（報(bào)告）日期： 年 月 日 </p><p>　　答辯日期： 年 月 日 </p><p>　　指導(dǎo)日期： 年 月

6、 日 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要III</b></p><p><b>　　1工藝方案設(shè)計(jì)1</b></p><p>&l

7、t;b>　　1.1工藝分析1</b></p><p>　　1.2 定位分析、基準(zhǔn)選取2</p><p>　　1.3制定工藝路線3</p><p>　　1.4 組合鏜床切削用量的選擇4</p><p>　　1.4.1鏜Φ76軸承孔4</p><p>　　1.4.2鏜Φ64軸承孔4</p

8、><p>　　1.5組合機(jī)床配置型式的選擇4</p><p>　　2組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1 繪制被加工零件工序圖5</p><p>　　2.1.1 被加工零件工序圖的作用與內(nèi)容5</p><p>　　2.1.2 繪制被加工零件圖的規(guī)定及注意事項(xiàng)6</p><p>　

9、　2.2 加工示意圖7</p><p>　　2.2.1 加工示意圖的作用和內(nèi)容7</p><p>　　2.2.2選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算7</p><p>　　2.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖9</p><p>　　2.3.1 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容9</p><p>　　2.3.2 繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖之前應(yīng)確定

10、的內(nèi)容9</p><p>　　2.3.3機(jī)床分組12</p><p>　　2.4組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡14</p><p>　　2.4.1理想生產(chǎn)率Q14</p><p>　　2.4.2實(shí)際生產(chǎn)率14</p><p>　　2.4.3機(jī)床負(fù)荷率16</p><p>　　3.1機(jī)床夾具的作

11、用18</p><p>　　3.2 定位夾緊方案的確定19</p><p>　　3.3 刀具及切削用量的選取19</p><p>　　3.3.1刀具選擇19</p><p>　　3.3.2切削用量的選取19</p><p>　　3.4夾具的性能及優(yōu)點(diǎn)20</p><p>　　4組合機(jī)

12、床多軸箱設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.1 繪制多軸箱的設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖21</p><p>　　4.2主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇和動(dòng)力計(jì)算23</p><p>　　4.2.1 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇23</p><p>　　4.2.2齒輪模數(shù)的初定23</p><p>　　4.2.3多軸箱的動(dòng)力計(jì)算24</p&

13、gt;<p>　　4.3.1傳動(dòng)比分配25</p><p>　　4.3.2傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)25</p><p>　　4.3.3軸徑尺寸的確定27</p><p>　　4.4齒輪模數(shù)及軸的強(qiáng)度校驗(yàn)28</p><p><b>　　結(jié)論33</b></p><p><b>

14、;　　致謝34</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　組合機(jī)床是一種設(shè)計(jì)制造周期短、投資少、加工精度穩(wěn)定、改裝方便、經(jīng)濟(jì)效益高的專用高效自動(dòng)化設(shè)備。本文是根據(jù)任務(wù)要求，設(shè)計(jì)一臺(tái)能高效、大批量粗鏜齒鏈?zhǔn)綗o極變速器殼體軸承孔的組合鏜床。文章從工藝方案設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、部件設(shè)計(jì)等幾部分進(jìn)行論述。</p><p

15、>　　關(guān)鍵詞：組合鏜床 高效 多軸箱 總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1工藝方案設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.1工藝分析</b></p><p>　　組合鏜床用于鏜削齒鏈?zhǔn)綗o極變速器殼體上的軸承孔，并且要達(dá)到其加工精度。為了滿足其加工精度的要求，我們首先要對(duì)加工的零件進(jìn)行工藝方案的分析，制

16、定組合機(jī)床工藝方案是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最重要的步驟之一。工藝方案制定的正確與否，將決定機(jī)床能否達(dá)到“重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、質(zhì)量好”的要求。</p><p>　　1.1.1齒鏈?zhǔn)綗o極變速器箱體的技術(shù)要求</p><p>　?。?）殼體底面和對(duì)合面的任意100mmX100mm范圍內(nèi)平面度公差為0.04mm；</p><p>　　（2）殼體對(duì)合面與底面的平行度公差為100：

17、0.05；</p><p>　?。?）軸承孔的尺寸精度為IT7，圓柱度公差為0.05，各孔軸線對(duì)其公共軸線的同軸度公差為0.04，各孔外側(cè)面對(duì)其公共軸線的垂直度為0.1mm；</p><p>　?。?）軸承孔間中心距公差為0.1mm；</p><p>　　（5）軸承孔和主要的表面粗糙度不大于1.6um。</p><p>　　1.1.2 殼體零

18、件的毛坯和材料</p><p>　　殼體鑄件的毛坯材料為HT150，硬度為169～229HBS。</p><p>　　1.1.3工件生產(chǎn)方式</p><p>　　大批量生產(chǎn)，車間內(nèi)專用機(jī)床設(shè)備按零件加工工藝先后順序排列，采用流水線生產(chǎn)的組織形式。采用單班制生產(chǎn)時(shí)，齒鏈?zhǔn)綗o極變速器的年產(chǎn)量為6萬件。

19、 </p><p>　　1.2 定位分析、基準(zhǔn)選取</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，該零件屬于大批大量生產(chǎn)，因此采用砂型鑄造的方法來進(jìn)行毛坯生產(chǎn)。該零件的各個(gè)表面均為毛坯面，為加工需要，先加工一基準(zhǔn)面為后備工序做準(zhǔn)備。箱體外形面有側(cè)面C、端面B,底面A，依據(jù)便于裝夾及利于后續(xù)加工的原則，確定箱體底面A作為多道工序加工的基準(zhǔn)面

20、。鏜軸承孔采用的是“一面兩銷”定位。定位平面的平面度允差一般為：0.05～0.08 mm，表面粗糙度一般為6～3.2um。</p><p>　　齒鏈?zhǔn)綗o極變速器的殼零件如圖1。</p><p>　　圖1 齒鏈?zhǔn)綗o極變速器殼體零件圖</p><p><b>　　1.3制定工藝路線</b></p><p><b>

21、;　　0# 鑄造</b></p><p>　　5# 人工時(shí)效處理</p><p>　　10# 非加工面涂漆處理</p><p>　　15# 粗銑殼體底面</p><p>　　20# 粗、精銑殼體結(jié)合面</p><p>　　25# 粗、精銑箱蓋結(jié)合面</p><p>　

22、　30# 鉆箱體、箱蓋結(jié)合面螺紋孔</p><p><b>　　35# 合箱</b></p><p>　　40# 粗、半精、精鏜3個(gè)軸承孔</p><p>　　45# 粗銑兩側(cè)面凸臺(tái)和兩端面凸臺(tái)</p><p>　　50# 鉆其他面上的孔</p><p><b>　　55#

23、去毛刺</b></p><p><b>　　60# 檢驗(yàn)</b></p><p>　　1.4 組合鏜床切削用量的選擇</p><p>　　組合機(jī)床的正常工作與合理地選用切削用量，即確定合理的切削速度、工作進(jìn)給量和切削深度，有很大關(guān)系。切削用量選擇適當(dāng)，能使組合機(jī)床以最少的停車損失，最高的生產(chǎn)效率，最長(zhǎng)的刀具壽命和最好的加工質(zhì)量，也

24、就是確保組合機(jī)床能夠更快更省時(shí)地進(jìn)行生產(chǎn)。</p><p>　　1.4.1鏜Φ76軸承孔</p><p>　　切削用量的選取可采用查表法，查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6-15 鏜孔切削用量可知：</p><p>　　工件材料為HT150，HBS為170～220，選擇硬質(zhì)合金鋼鏜刀，其粗鏜速度為35～50m/min，走刀量為0.4～1.5mm/r。于是選擇鏜削速度為4

25、6.8m/min，走刀量為0.6mm/r。</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速的選擇：根據(jù)確定切削用量，通過公式： 可得主軸的轉(zhuǎn)速為196r/min。 </p><p>　　1.4.2鏜Φ64軸承孔</p><p>　　選擇鏜銷速度為47.3m/min。走刀量為0.6mm/r。根據(jù)公式 可以算出Φ64主軸的轉(zhuǎn)速為235.2r/min。</p>

26、<p>　　1.5組合機(jī)床配置型式的選擇</p><p>　　我們?cè)谶x擇機(jī)床配置方案時(shí)，反對(duì)貪大求全，應(yīng)正確處理先進(jìn)性和可靠性的關(guān)系，選擇符合最適宜對(duì)該工序進(jìn)行生產(chǎn)加工的組合機(jī)床設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　現(xiàn)有立式和臥式兩種方案可供選擇，其優(yōu)勢(shì)比較如下：</p><p><b>　　主要比較指標(biāo)：</b></p>

27、<p>　　(1)加工精度：立式加工精度比臥式高；</p><p>　　(2)排除鐵屑的方便性：臥式較好；</p><p>　　(3)夾具形式的影響：考慮到加工工藝要求，應(yīng)選用立式；</p><p>　　(4)占地面積：立式占地面積更小；</p><p>　　(5)立式剛性更好。</p><p>　　其余指

28、標(biāo)，如：機(jī)床生產(chǎn)率，機(jī)床使用方便性和自動(dòng)化程度，機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度等，兩種方案之間相差不大。綜合考慮，應(yīng)選用立式單工位組合機(jī)床。</p><p><b>　　2組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　總體設(shè)計(jì)，就是針對(duì)齒鏈?zhǔn)綗o極變速器殼體零件，在選定工藝和結(jié)構(gòu)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。這些圖紙包括 “三圖一卡”：被加工零件工序圖；加工示意圖；機(jī)床聯(lián)系尺寸圖

29、；生產(chǎn)率卡（生產(chǎn)效率計(jì)算卡片）。</p><p>　　2.1 繪制被加工零件工序圖</p><p>　　2.1.1 被加工零件工序圖的作用與內(nèi)容</p><p>　　被加工零件工序圖是在被加工零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床及其自動(dòng)線的加工內(nèi)容，并作必要說明而繪制的。其主要內(nèi)容包括如下：</p><p>　?。?） 被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及

30、本機(jī)床設(shè)計(jì)相關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸；</p><p>　?。?） 本工序選用的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及方向；</p><p>　?。?） 本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術(shù)要求以及上道工 序的技術(shù)要求； </p><p>　　注明加工零件的名稱、編

31、號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量；齒鏈?zhǔn)綗o極變速器殼體軸承孔組合組合機(jī)床的被加工零件工序圖如圖2所示。</p><p>　　圖2 被加工零件工序圖</p><p>　　2.1.2 繪制被加工零件圖的規(guī)定及注意事項(xiàng)</p><p>　?。?）繪制被加工零件工序圖的規(guī)定 </p><p>　　為使被加工零件工序圖表達(dá)清晰明了，突出本工序內(nèi)容，

32、繪制被加工零件工序圖時(shí)規(guī)定：按一定比例，繪制足夠的視圖以及剖面視圖；本工序加工部位用粗實(shí)線表示，其余部位用細(xì)實(shí)線表示；定位基準(zhǔn)符號(hào)用，并標(biāo)注消除自由度的數(shù)目。</p><p>　?。?）繪制被加工零件工序圖注意事項(xiàng)：</p><p>　　①本工序加工部位的位置尺寸應(yīng)與定位基準(zhǔn)直接發(fā)生關(guān)系；</p><p>　?、趯?duì)工件毛坯應(yīng)有要求，對(duì)孔的加工余量應(yīng)認(rèn)真分析；<

33、/p><p>　?、郛?dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。</p><p><b>　　2.2 加工示意圖</b></p><p>　　2.2.1 加工示意圖的作用和內(nèi)容</p><p>　　加工示意圖是在工藝方案和機(jī)床整體方案初步確定的基礎(chǔ)上繪制的。是表達(dá)工藝方案具體內(nèi)容的機(jī)床工藝方案圖。它是設(shè)計(jì)刀具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、電

34、氣系統(tǒng)以及選擇動(dòng)力部件、繪制機(jī)床聯(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；也是對(duì)調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要技術(shù)文件。</p><p>　　加工示意圖應(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)位置及其聯(lián)系尺寸； 主軸結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長(zhǎng)度；刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸；接桿、浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向裝置；刀具、導(dǎo)向套間的配合，刀具、接桿、主軸之間的

35、連接方式及配合尺寸。</p><p>　　2.2.2選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算</p><p>　?。?）刀具的選擇 </p><p>　　工件材料為HT50，粗鏜軸承孔，選用硬質(zhì)合金鏜刀。</p><p><b>　　導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇</b></p><p>　　采用固定式導(dǎo)向，在每一個(gè)主軸上布置

36、一個(gè)，位置應(yīng)在靠近工件上端面。</p><p>　　確定主軸類型、尺寸、外伸長(zhǎng)度以及接桿</p><p>　　由于加工切削轉(zhuǎn)矩較小，根據(jù)加工孔徑→鏜桿直徑→浮動(dòng)卡頭規(guī)格→主軸直徑的順序，逐步選定主軸直徑，在這里只是初步選擇主軸直徑，最終確定詳見多軸箱設(shè)計(jì)部分。當(dāng)鏜孔直徑為50～70時(shí)，鏜桿直徑為40～50；當(dāng)鏜孔直徑為70～90時(shí)，鏜桿直徑為50～65。查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3-6得

37、知鏜床選用的主軸類型為滾錐式短主軸，外伸長(zhǎng)度為60mm。鏜Φ76孔徑時(shí)選擇鏜桿直徑為50mm，鏜Φ64孔徑選擇的鏜桿直徑為45mm。</p><p>　　查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第八章表8-2選用36×3的浮動(dòng)卡頭，根據(jù)選定的浮動(dòng)卡頭確定主軸外伸尺寸為Φ50/Φ36。</p><p><b>　　標(biāo)注各部位聯(lián)系尺寸</b></p><p

38、>　　（5）標(biāo)注每根主軸的切削用量 各主軸的切削用量應(yīng)標(biāo)注在相應(yīng)主軸后端。其內(nèi)容包括：主軸轉(zhuǎn)速、相應(yīng)刀具的切削速度、每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。</p><p>　?。?）動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定</p><p>　　動(dòng)力部件的工作循環(huán)是指加工時(shí)，動(dòng)力部件從原始位置開始運(yùn)動(dòng)到終了位置，又返回到原位的動(dòng)作過程。包括快速進(jìn)給、工作進(jìn)給和快速退回等動(dòng)作。</p><p>

39、;　?、俟ぷ鬟M(jìn)給長(zhǎng)度的確定</p><p>　　=35+16+9=60mm</p><p>　?。呵腥腴L(zhǎng)度； ：加工長(zhǎng)度； ：切出長(zhǎng)度。</p><p>　　② 快速引進(jìn)長(zhǎng)度的確定：快速引進(jìn)是指動(dòng)力部件把刀具送到工作進(jìn)給位置，其長(zhǎng)度由具體情況確定。本工序選取快速引進(jìn)長(zhǎng)度為100mm。</p><p>　　③快速退回長(zhǎng)度的確定：快速退回長(zhǎng)度是

40、快速引進(jìn)長(zhǎng)度和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。本工序?yàn)?60mm。</p><p>　?、軇?dòng)力部件總行程的確定：動(dòng)力部件總行程為快退行程和前后備量之和?？傂谐虨?00mm，前備量為40mm，后備量為200mm。</p><p>　　圖3齒鏈?zhǔn)綗o極變速器殼體軸承孔的加工示意圖</p><p>　　圖4齒鏈?zhǔn)綗o極變速器殼體軸承孔的加工示意圖</p><p>　

41、　2.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　2.3.1 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容</p><p>　　機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定的專用部件總體結(jié)構(gòu)而繪制的。是用來表示機(jī)床的配置形式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖。</p><p>　　機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖表達(dá)的內(nèi)容：

42、 （1）表示機(jī)床的配置形式和總布局；</p><p>　?。?）完整齊全的反映各部件之間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)極限位置及滑臺(tái)工作循環(huán)總的工作行程和前后備量尺寸。</p><p>　?。?）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。</p><p&g

43、t;　　2.3.2 繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖之前應(yīng)確定的內(nèi)容</p><p>　?。?）選擇動(dòng)力部件 </p><p>　　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)床為立式單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)多軸箱主軸進(jìn)行鏜孔。</p><p>　　動(dòng)力箱規(guī)格要與滑臺(tái)匹配，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)多軸箱所

44、傳遞的切削功率來選用。 </p><p>　　機(jī)床多軸箱電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算：</p><p>　　零件材料：HT150，HBS163～229。</p><p>　　刀具：標(biāo)準(zhǔn)鏜頭Ф76mm（2個(gè)），Ф64mm（1個(gè)）</p><p>　　切削用量：n=196r/min（Ф76），f=0.6mm/r；n=235.2r/min（Ф64）， &

45、lt;/p><p>　　f=0.5mm/r </p><p>　　=74.8（KN·mm）</p><p>　　=55.1（KN·mm）</p><p>　　注：1.公式中表示圓周力,表示軸向力；</p><p&g

46、t;　　2.公式中-切削速度（m·）；f-進(jìn)給量（mm·）；-切削深度（mm）； </p><p>　　D-加工直徑（mm）；Z-刀具齒數(shù)；；</p><p>　　根據(jù)計(jì)算所得，選用1TD40-V型動(dòng)力箱（=480r/min，電動(dòng)機(jī)選</p><p>　　Y132-6型，功率為5.5kW)。</p><p>　　由于滑

47、臺(tái)工作時(shí)，除了克服各主軸的軸的向力外，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＝1453N。</p><p>　　查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表5-1 1HY液壓滑臺(tái)的主要技術(shù)參數(shù)，我們可以確定液壓動(dòng)力滑臺(tái)選用1HY40IA，其主要技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　臺(tái)面寬度：400mm</p><p>　　臺(tái)面長(zhǎng)度：800mm</p>

48、<p><b>　　行程：400mm</b></p><p>　　最大進(jìn)給力：20000N</p><p>　　工進(jìn)速度：12.5～500mm/min</p><p>　　快速進(jìn)給速度：8m/min</p><p>　　（2）確定機(jī)床裝料高度H </p><p>　　裝料高度是指

49、工件安裝基面至地面的垂直距離。考慮機(jī)床結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸的限制和剛度要求、功能和使用要求等因素選取計(jì)算：</p><p>　　根據(jù)總行程的前后備量、立柱和立柱底座的高度確定多軸箱離地面的高度為1339mm，參照加工示意圖可以知道加工的最低孔徑離多軸箱的高度為389mm，夾具體高度為350mm，從夾具圖可以知道加工孔徑和夾具的低端的距離為25。工件離夾具體低端的高度為55mm。鏜套高出夾具體15mm。</p&g

50、t;<p>　　H=1339-389-275+55+15=745mm</p><p>　　（3）確定多軸箱輪廓尺寸</p><p>　　多軸箱最大輪廓尺寸，根據(jù)動(dòng)力箱和工序圖，初選500Х500，立式主軸箱，厚度為340mm。</p><p><b>　　圖5</b></p><p>　　由主軸箱或其它油源

51、輸出的壓力油，經(jīng)分油器分別輸送至導(dǎo)軌各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)進(jìn)行潤(rùn)滑。</p><p><b>　　2.3.3機(jī)床分組</b></p><p>　　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：</p><p>　　第10組 左側(cè)床身</p><p><b>　　第20組 夾具</

52、b></p><p>　　第11組 右側(cè)床身</p><p>　　第12組 中間底座</p><p>　　第30組 電氣裝置</p><p>　　第40組 傳動(dòng)裝置</p><p>　　第50組 潤(rùn)滑裝置</p><p><b>　　第60組 刀具</b>

53、</p><p><b>　　第61組 工具</b></p><p>　　第71組 左多主軸箱</p><p>　　第72組 右多主軸箱</p><p>　　圖6組合鏜床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　2.4組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p>　　根據(jù)選定的機(jī)床工作

54、循環(huán)所要求的工作行程長(zhǎng)度、切削用量、動(dòng)力部件的快進(jìn)及工進(jìn)速度等，就可以計(jì)算機(jī)床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡，生產(chǎn)率計(jì)算卡反映機(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)。</p><p>　　2.4.1理想生產(chǎn)率Q</p><p>　　理想生產(chǎn)率Q（單位為件/h)是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A=60000件（包括備品及廢品率）所要求的

55、機(jī)床生產(chǎn)率，它與全年工時(shí)總數(shù)有關(guān)，一般情況下，單班制取2350h，兩班制取4600h。則 </p><p>　　2.4.2實(shí)際生產(chǎn)率</p><p>　　實(shí)際生產(chǎn)率（單位為件/h）是指所設(shè)計(jì)的機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。即 ，中T-生產(chǎn)一個(gè)零件所需要的時(shí)間（min）可按下式計(jì)算：</p><p>　　式中、—分別為刀具的第I、第II工作進(jìn)給長(zhǎng)度，單位為mm；=6

56、0mm，=0；</p><p>　　、—分別為刀具第I、第II工作進(jìn)給量；</p><p>　　單位為mm/min；=117.6mm/min，=0； </p><p>　　—當(dāng)加工沉孔、止孔、倒角、光整表面時(shí)，滑臺(tái)在死擋鐵上的</p><p>　　停留時(shí)間，通常指刀具在加工終了是無進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5～10轉(zhuǎn) </p><

57、p>　　所需要的時(shí)間，單位為min；=0.05min；</p><p>　　—快進(jìn)長(zhǎng)度，=100mm；</p><p>　　—快退長(zhǎng)度，=160mm；</p><p>　　—?jiǎng)恿Σ考焖傩谐趟俣?。用液壓?dòng)力部件取3～10m/min；這里選擇=8m/min；</p><p>　　—直線移動(dòng)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換消耗的時(shí)間，=0.1m

58、in；</p><p>　　—工件裝卸（包括定位或撤消定位、夾緊或松開、清理基面或 </p><p>　　切屑及吊運(yùn)工件等）時(shí)間。它取決于裝卸自動(dòng)化程度、工件</p><p>　　重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。=1min。</p><p>　　綜上所述，零件的單件工時(shí)為：</p><p><b>

59、　　=</b></p><p>　　2.4.3機(jī)床負(fù)荷率</p><p>　　當(dāng)>Q時(shí)，機(jī)床負(fù)荷率為二者之比。即</p><p>　　組合機(jī)床的負(fù)荷率一般為0.75～0.90,自動(dòng)線負(fù)荷率為0.6～0.7。典型的鉆、鏜、攻螺紋類組合機(jī)床，按其復(fù)雜程度參照3-8確定；對(duì)于精密度較高、自動(dòng)化程度高或加工多品種組合機(jī)床，宜適當(dāng)降低負(fù)荷率。</p&g

60、t;<p>　　表1組合機(jī)床允許最大負(fù)荷率</p><p>　　組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡如表2所示。</p><p>　　表2組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡</p><p><b>　　3組合鏜床夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和

61、檢測(cè)等工藝過程。</p><p>　　在運(yùn)用組合鏜床鏜孔的過程中，鏜床夾具是一種必不可少的工藝裝備，它直接影響了加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，因此在組合機(jī)床設(shè)計(jì)的過程中，夾具的設(shè)計(jì)也是及其重要的。</p><p>　　3.1機(jī)床夾具的作用</p><p>　　機(jī)床夾具在機(jī)械加工過程中起著十分重要的作用，歸納起來，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。</p>

62、;<p>　　縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本；</p><p>　　保證加工精度，確保加工質(zhì)量；</p><p>　　降低對(duì)工人技術(shù)要求，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)；</p><p>　　擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”；</p><p>　　在自動(dòng)化生產(chǎn)和流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍。</p>

63、<p>　　3.2 定位夾緊方案的確定</p><p>　　如圖1示，此元件屬于箱體類元件。一般的定位方法有：一面兩銷定位法和兩面一銷定位法。結(jié)合體的底端含有兩個(gè)軸孔，因此在本次的夾具設(shè)計(jì)中我選擇“一面兩銷”定位法。“一面兩銷”定位法底面的支撐板放置兩個(gè)定位銷限定其六個(gè)自由度，裝夾起來極其方便；每個(gè)面采用光感傳感器檢測(cè)其是否和定位銷、支撐板完全接觸，用以保證裝夾精度。另外采用氣壓缸快速夾緊裝置夾緊，反

64、應(yīng)快速靈敏。</p><p>　　3.3 刀具及切削用量的選取</p><p>　　3.3.1刀具選擇 正確選擇刀具的結(jié)構(gòu)，對(duì)保證組合機(jī)床正常工作極為重要。根據(jù)工藝要求和精度不同，常用刀具有一般刀具（標(biāo)準(zhǔn)）、復(fù)合刀具及特種刀具。組合鏜床采用裝在鏜桿上的硬質(zhì)合金鏜刀頭（塊）進(jìn)行鏜孔。鏜刀和主軸間采用浮動(dòng)卡頭相連接，使用固定式鏜套使其使其順利導(dǎo)向。固定導(dǎo)向具有外形尺寸小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、中心

65、位置準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，因此在鏜孔中得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　3.3.2切削用量的選取</p><p>　　鏜孔切削用量的選擇與加工精度及刀具的材料有很大關(guān)系。在刀具材料質(zhì)量不高，精鏜速度選擇的太高時(shí)，鏜刀會(huì)很快磨損，使孔徑超差，而不得不經(jīng)常停機(jī)刃磨，調(diào)刀，這樣一來反而會(huì)使加工效率和加工質(zhì)量都下降，因此選擇合適的鏜孔切削用量很關(guān)鍵。</p><p>　　查《組合

66、機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6-15 鏜孔切削用量。選用硬質(zhì)合金鏜刀進(jìn)行粗鏜孔時(shí)，一般選擇的切削速度為v=35～50m/min,=0.4～1.5mm/r。為了配合動(dòng)力箱的選擇和多軸箱的設(shè)計(jì)，于是我選擇較大的切削速度v=46.8m/min（Ф 76），=mm/r；0.6V=47.3m/min（Ф64）。=0.5mm/r。</p><p>　　3.4夾具的性能及優(yōu)點(diǎn)</p><p>　?。?）剛性好：

67、該夾具在高轉(zhuǎn)速、大吃刀的情況下不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，整個(gè)機(jī)構(gòu)不存在剛性不足、偏載和偏心現(xiàn)象。</p><p>　?。?）快速：采用氣缸自動(dòng)加緊，不緊降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且縮短了夾緊時(shí)間，從而提高了生產(chǎn)效率。</p><p><b>　　圖7鏜床夾具</b></p><p>　　4組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)</p><p>　　多軸箱

68、是組合機(jī)床的重要部件之一，它關(guān)系到整個(gè)組合機(jī)床質(zhì)量的好壞。</p><p>　　具體設(shè)計(jì)時(shí)要熟悉多軸箱本身的一些設(shè)計(jì)規(guī)律和要求外，還需依據(jù)“三圖一卡”，仔細(xì)分析和研究零件的加工部位，工藝要求，確定多軸箱與被加工零件、機(jī)床其他部分的相互關(guān)系。下面按設(shè)計(jì)步驟來說明多軸箱設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。</p><p>　　4.1 繪制多軸箱的設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖</p><p>　　多軸箱的

69、設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是，是根據(jù)“三圖一卡”整理編繪出來的，其內(nèi)容包括多軸箱設(shè)計(jì)的原始要求和已知條件。</p><p>　　在編制此圖時(shí)從“三圖一卡”中已知：</p><p>　?。?）多軸箱的輪廓尺寸為500×500mm。</p><p>　?。?）工件輪廓尺寸的及各孔的位置尺寸。</p><p>　?。?）工件與多軸箱的相對(duì)位置。<

70、;/p><p><b>　　圖8原始依據(jù)圖</b></p><p><b>　?。╝）被加工零件</b></p><p>　　名稱：齒鏈?zhǔn)綗o極變速器殼體</p><p><b>　　材料：HT150</b></p><p>　　硬度：169～229HBS&l

71、t;/p><p>　?。╞）主軸外伸尺寸及切削用量</p><p><b>　?。╟）動(dòng)力部件</b></p><p>　　1TD40-IA型動(dòng)力箱，電動(dòng)機(jī)為Y132-6型，功率P=5.5kW,轉(zhuǎn)速為n=960r/min，輸出軸轉(zhuǎn)速為480r/min, 輸出軸距箱底面距離為159.5mm，其他尺寸可查動(dòng)力箱聯(lián)系尺寸圖。</p><

72、;p><b>　　表3</b></p><p>　　單位：n（r/min） f（mm/r） v（mm/min） </p><p>　　4.2主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇和動(dòng)力計(jì)算</p><p>　　4.2.1 主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇</p><p>　　主軸結(jié)構(gòu)形式由零件加工工藝決定，并考慮主軸的工作條件和受力情況。軸承形式是

73、主軸部件結(jié)構(gòu)的主要特征，該機(jī)床是進(jìn)行鏜削加工的主軸，需要承受較大的徑向力和軸向力，因此選用圓錐滾子軸承前后支撐。這種支撐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝配方便。</p><p>　　立式鏜床選擇短主軸，短主軸采用浮動(dòng)卡頭與刀具連接，以固定導(dǎo)套導(dǎo)向。主軸軸頭用圓柱孔與刀具連接，用單鍵傳遞轉(zhuǎn)矩，如圖7滾錐主軸所示，固定螺釘作軸向定位。</p><p><b>　　圖9 滾錐主軸</b><

74、;/p><p>　　4.2.2齒輪模數(shù)的初定</p><p>　　初定驅(qū)動(dòng)軸直徑一般在編制“三圖一卡”時(shí)進(jìn)行。初定模數(shù)一般可由下式進(jìn)行估算，再通過類比確定：</p><p>　　式中：P—齒輪傳遞的功率（kW）；</p><p>　　z—一對(duì)齒輪中小齒輪的齒數(shù)；</p><p>　　n—小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)速（r/min );&

75、lt;/p><p>　　目前大型組合機(jī)床的通用多軸箱中常見的齒輪模數(shù)為2、2.5、3、3.5、4等幾種，為了方便生產(chǎn)，在同一多軸箱中齒輪的模數(shù)最好不多于兩種。綜合考慮，我驅(qū)動(dòng)軸的模數(shù)選用m=3，與之配合的齒輪模數(shù)相同，其他的都選用模數(shù)為2的齒輪。</p><p>　　4.2.3多軸箱的動(dòng)力計(jì)算</p><p>　　多軸箱的動(dòng)力計(jì)算，包括計(jì)算多軸箱的所需功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。

76、</p><p>　　多軸箱所需要的功率，應(yīng)包括切削功率、空載消耗功率及與負(fù)載成正比的附加功率之和，即：</p><p><b>　?。?—1）</b></p><p>　　式中—多軸箱的功率；</p><p>　　—各主軸切削功率之和； </p><p>　　—各軸空載消耗功率之和；<

77、/p><p>　　—各軸附加功率的總和。</p><p>　　式(4-1）中的參照第三章計(jì)算所得=4.6kW。的確定，可查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4-4得知=0.042×3=0.128kW。與負(fù)載成正比的附加功率，一般為傳遞功率的1%。、的計(jì)算都是在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)確定以后進(jìn)行的。</p><p>　　進(jìn)給力由第三章算出。</p><p>　

78、　4.3多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.3.1傳動(dòng)比分配</p><p>　　主軸箱內(nèi)的傳動(dòng)比最佳為1～1.5,在主軸箱后蓋內(nèi)的齒輪傳動(dòng)比，根據(jù)需要，其傳動(dòng)比可以取大些，但一般不超過3～3.5；齒輪模數(shù)，一般取2，2.5,3或3.5，齒數(shù)一般在17～70，齒寬b取32mm或24mm；在傳動(dòng)系統(tǒng)中，最后一級(jí)采用升速傳動(dòng)，為了使主軸上的齒輪不過大。</p><p

79、>　　4.3.2傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　驅(qū)動(dòng)軸——傳動(dòng)軸6：m=3，A=69m，取21，=21/25；</p><p>　　取=40，=63mm，=75mm；</p><p>　　=480r/min,=403.2r/min。</p><p>　?。?）傳動(dòng)軸6——主軸2：m=2，A=95mm，=35/60；</p&g

80、t;<p>　　(手柄軸） 取=35，=60； </p><p>　　=403.2r/min,=235.2r/min。</p><p>　　（3)傳動(dòng)軸6——傳動(dòng)軸4：m=2，A=83mm，=35/48；</p><p>　　取=35,=48； </p><p>

81、　　=403.2r/min,=294r/min。 </p><p>　　傳動(dòng)軸6和傳動(dòng)軸5與其一樣。</p><p>　?。?）傳動(dòng)軸4——主軸1： m=2，A=75mm，=30/45；</p><p>　　=30，=45； </p>

82、<p>　　=294r/min，=196r/min。</p><p>　　傳動(dòng)軸4和主軸3與其一樣。</p><p>　　(5）驅(qū)動(dòng)軸0——油泵軸：m=3，A=55.5mm，=21/16；</p><p><b>　　=21，=16；</b></p><p>　　=480r/min，=630r/min。&l

83、t;/p><p>　　轉(zhuǎn)速相對(duì)損失在5%以內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　圖10三主軸多軸箱傳動(dòng)圖</p><p>　　表4示為驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)值 （mm）</p><p>　　4.3.3軸徑尺寸的確定</p><p>　　套傳動(dòng)系統(tǒng)中有三根主軸，一根驅(qū)動(dòng)軸，三根傳動(dòng)軸（其中一根既是傳動(dòng)軸也是

84、手柄軸，以及一根油泵軸）。</p><p><b>　　表5</b></p><p>　　4.4齒輪模數(shù)及軸的強(qiáng)度校驗(yàn)4.4.1齒輪模數(shù)校核</p><p>　　分析：傳動(dòng)過程中，齒輪嚙合會(huì)產(chǎn)生很大的彎曲疲勞強(qiáng)度，在所有齒輪嚙合過程中，以動(dòng)力頭齒輪應(yīng)力最大。因此選取動(dòng)力頭齒輪進(jìn)行模數(shù)計(jì)算：</p><p>　　查《機(jī)械

85、設(shè)計(jì)》P130，公式5-31b</p><p>　　有： </p><p>　　公式中： 為載荷系數(shù)；</p><p>　?。菏褂孟禂?shù)，查P117 ，表5-5，取=1.25；</p><p>　　：動(dòng)載系數(shù)，=1.05～1.4,取 =1.3； </p><p>　?。糊X間載荷分布系數(shù)，取=1.0；&l

86、t;/p><p>　　：齒間載荷分布系數(shù), 取=1.1；</p><p><b>　　T：傳遞扭矩；</b></p><p><b>　　選取，，</b></p><p>　　查P130，圖5-38得。</p><p>　　根據(jù)P123公式5-26 理、許用應(yīng)</p>

87、;<p>　　兩齒輪材料均選用40Cr,火焰表面淬火，48～55HRC。</p><p><b>　　1.32</b></p><p>　　由于齒輪模數(shù)大小取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力。m=3>1.32，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。(2)軸的校核</p><p>　　選擇手柄軸6來校核，d=

88、30mm，材料為45鋼，G=80GPa， []=/m。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》軸的強(qiáng)度計(jì)算，根據(jù)公式 []。</p><p>　　式中—軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；</p><p>　　T—軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩，；； </p><p>　　—軸的抗扭截面系數(shù)，； </p><p>　　P—軸所傳遞的功率，kW；&l

89、t;/p><p>　　n—軸的轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　[]—軸的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；</p><p>　　對(duì)實(shí)心圓軸，將代入公式中，可以得到軸的直徑為</p><p>　　根據(jù)表12-4 軸的幾種材料的C值</p><p>　　選擇C值為110，根據(jù)公式可得：</p><p>&

90、lt;b>　　d=30>26.3</b></p><p>　　綜上可以得知軸的強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　4.5 繪制多軸箱總圖 </p><p>　　通用多軸箱總圖設(shè)計(jì)包括繪制主視圖、展開圖、制定技術(shù)要求等，圖11所示為三孔鏜削多軸箱總圖。</p><p><b>　?。?）主視圖 <

91、/b></p><p>　　主要表明多軸箱的位置及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，齒輪齒數(shù)，模數(shù)及所在排數(shù)，潤(rùn)滑系統(tǒng)等。因此，繪制主視圖就是在設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖上標(biāo)上各軸編號(hào)，畫出潤(rùn)滑系統(tǒng)，標(biāo)注主軸，油泵軸、驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速、油泵軸的轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)軸的坐標(biāo)尺寸、最低主軸的高度及箱體輪廓尺寸等。并標(biāo)注各部件號(hào)。</p><p><b>　?。?）展開圖 </b></p>&l

92、t;p>　　其特點(diǎn)是軸的結(jié)構(gòu)圖形多。各主軸和傳動(dòng)軸及傳動(dòng)軸上的零件大多是通用件，且是有規(guī)則的排列。一般采用簡(jiǎn)化的展開圖并標(biāo)注配合，表明多軸箱各軸組件的裝配結(jié)構(gòu)。繪制的具體如下：</p><p>　?、僬归_圖主要表示各軸及軸上零件的裝配關(guān)系。包括主軸、傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)軸、手柄軸、油泵軸及其上相應(yīng)得齒輪、隔套、防油套、軸承或油泵等機(jī)件形狀和安裝的相對(duì)位置。圖中各零件的軸向尺寸和徑向尺寸按比列畫出，表明齒輪排數(shù)、軸的

93、編號(hào)及直徑規(guī)格。</p><p>　?、趯?duì)結(jié)構(gòu)相同的同類型主軸，傳動(dòng)軸可只畫一根，在軸端注明相同軸號(hào)即可。與軸向裝配結(jié)構(gòu)基本相同，只是齒輪大小及排列位置不同的兩根或兩組軸，可以合畫在一起，即軸心線兩邊各表示一根或一組軸。</p><p>　　③展開圖上應(yīng)完整的標(biāo)注多軸箱的三大箱體厚度尺寸及箱壁和內(nèi)腔有關(guān)聯(lián)系尺寸、主軸外伸長(zhǎng)度等。</p><p>　　總圖上還應(yīng)有局部

94、視圖表明動(dòng)力箱與后蓋及前后蓋與箱體間的定位結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖11三孔鏜削多軸箱總圖</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 謝家瀛．組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)．北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1996 第110頁</p><p>　　[2] 從鳳延、遲建山.組合機(jī)床設(shè)計(jì).上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.

95、1993 第92頁</p><p>　　[3] 大連組合機(jī)床研究所.組合機(jī)床設(shè)計(jì)第一冊(cè)．北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1975 第29頁</p><p>　　[4] 彭文生、李志明、黃華梁.機(jī)械設(shè)計(jì).高等教育出版社.2006 第103頁</p><p>　　[5] 大連組合機(jī)床研究所.組合機(jī)床參考圖冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1975 第88頁</p><

96、p>　　[6] 章宏甲.黃誼．液壓傳動(dòng). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1993 第74頁</p><p>　　[7] 李余慶、張佳.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社.2008 第84頁</p><p>　　[8] 付風(fēng)嵐、胡業(yè)發(fā)、張新寶.公差與檢測(cè)技術(shù).科學(xué)出版社.2006 第66頁</p><p><b>　　致謝</b></p>

97、<p>　　在論文完成之際，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。在我撰寫論文的過程中，指導(dǎo)老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，指導(dǎo)老師都給予了悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，特別是老師廣博的學(xué)識(shí)、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠(chéng)地感謝和深深的謝意。 </p><p>　　在論文的寫