機械系畢業(yè)論文--組合鏜床設計

1、<p><b>　　XXXX學院</b></p><p><b>　　畢業(yè)論文（設計）</b></p><p>　　題 目 組合鏜床設計 </p><p>　　系（分院）

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

3、 </p><p>　　日 期 年 月 日 </p><p><b>　　XXXX學院</b></p><p>　　畢業(yè)論文（設計）任務書</p>

4、<p>　　專業(yè)班級 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　題 目 組合鏜床設計

5、 </p><p>　　上交論文（報告）日期： 年 月 日 </p><p>　　答辯日期： 年 月 日 </p><p>　　指導日期： 年 月

6、 日 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要III</b></p><p><b>　　1工藝方案設計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組合機床配置型式的選擇4</p><p>　　2組合機床總體設計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、導向及有關計算7</p><p>　　2.3 機床聯(lián)系尺寸圖9</p><p>　　2.3.1 機床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容9</p><p>　　2.3.2 繪制機床尺寸聯(lián)系總圖之前應確定

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

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20</p><p>　　4組合機

12、床多軸箱設計20</p><p>　　4.1 繪制多軸箱的設計原始依據(jù)圖21</p><p>　　4.2主軸結構形式的選擇和動力計算23</p><p>　　4.2.1 主軸結構形式的選擇23</p><p>　　4.2.2齒輪模數(shù)的初定23</p><p>　　4.2.3多軸箱的動力計算24</p&

13、gt;<p>　　4.3.1傳動比分配25</p><p>　　4.3.2傳動系統(tǒng)設計25</p><p>　　4.3.3軸徑尺寸的確定27</p><p>　　4.4齒輪模數(shù)及軸的強度校驗28</p><p><b>　　結論33</b></p><p><b>

14、;　　致謝34</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　組合機床是一種設計制造周期短、投資少、加工精度穩(wěn)定、改裝方便、經(jīng)濟效益高的專用高效自動化設備。本文是根據(jù)任務要求，設計一臺能高效、大批量粗鏜齒鏈式無極變速器殼體軸承孔的組合鏜床。文章從工藝方案設計、總體設計、部件設計等幾部分進行論述。</p><p

15、>　　關鍵詞：組合鏜床 高效 多軸箱 總體設計</p><p><b>　　1工藝方案設計</b></p><p><b>　　1.1工藝分析</b></p><p>　　組合鏜床用于鏜削齒鏈式無極變速器殼體上的軸承孔，并且要達到其加工精度。為了滿足其加工精度的要求，我們首先要對加工的零件進行工藝方案的分析，制

16、定組合機床工藝方案是設計組合機床最重要的步驟之一。工藝方案制定的正確與否，將決定機床能否達到“重量輕、結構簡單、效率高、質(zhì)量好”的要求。</p><p>　　1.1.1齒鏈式無極變速器箱體的技術要求</p><p>　?。?）殼體底面和對合面的任意100mmX100mm范圍內(nèi)平面度公差為0.04mm；</p><p>　　（2）殼體對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，各孔軸線對其公共軸線的同軸度公差為0.04，各孔外側面對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>　?。?）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)專用機床設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，齒鏈式無極變速器的年產(chǎn)量為6萬件。

19、 </p><p>　　1.2 定位分析、基準選取</p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)綱領，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行毛坯生產(chǎn)。該零件的各個表面均為毛坯面，為加工需要，先加工一基準面為后備工序做準備。箱體外形面有側面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>　　齒鏈式無極變速器的殼零件如圖1。</p><p>　　圖1 齒鏈式無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、精銑殼體結合面</p><p>　　25# 粗、精銑箱蓋結合面</p><p>　

22、　30# 鉆箱體、箱蓋結合面螺紋孔</p><p><b>　　35# 合箱</b></p><p>　　40# 粗、半精、精鏜3個軸承孔</p><p>　　45# 粗銑兩側面凸臺和兩端面凸臺</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</b></p><p>　　1.4 組合鏜床切削用量的選擇</p><p>　　組合機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、工作進給量和切削深度，有很大關系。切削用量選擇適當，能使組合機床以最少的停車損失，最高的生產(chǎn)效率，最長的刀具壽命和最好的加工質(zhì)量，也

24、就是確保組合機床能夠更快更省時地進行生產(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《組合機床設計簡明手冊》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組合機床配置型式的選擇</p><p>　　我們在選擇機床配置方案時，反對貪大求全，應正確處理先進性和可靠性的關系，選擇符合最適宜對該工序進行生產(chǎn)加工的組合機床設計方案。</p><p>　　現(xiàn)有立式和臥式兩種方案可供選擇，其優(yōu)勢比較如下：</p><p><b>　　主要比較指標：</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，應選用立式；</p><p>　　(4)占地面積：立式占地面積更?。?lt;/p><p>　　(5)立式剛性更好。</p><p>　　其余指

28、標，如：機床生產(chǎn)率，機床使用方便性和自動化程度，機床結構的復雜程度等，兩種方案之間相差不大。綜合考慮，應選用立式單工位組合機床。</p><p><b>　　2組合機床總體設計</b></p><p>　　總體設計，就是針對齒鏈式無極變速器殼體零件，在選定工藝和結構方案的基礎上，進行方案圖紙設計。這些圖紙包括 “三圖一卡”：被加工零件工序圖；加工示意圖；機床聯(lián)系尺寸圖

29、；生產(chǎn)率卡（生產(chǎn)效率計算卡片）。</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上，突出本機床及其自動線的加工內(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、本機床設計相關部位結構形狀和尺寸；</p><p>　　（2） 本工序選用的定位基準、夾緊部位及方向；</p><p>　　（3） 本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技術要求以及上道工 序的技術要求； </p><p>　　注明加工零件的名稱、編

31、號、材料、硬度以及加工部位的余量；齒鏈式無極變速器殼體軸承孔組合組合機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</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清晰明了，突出本工序內(nèi)容，

32、繪制被加工零件工序圖時規(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線表示，其余部位用細實線表示；定位基準符號用，并標注消除自由度的數(shù)目。</p><p>　?。?）繪制被加工零件工序圖注意事項：</p><p>　?、俦竟ば蚣庸げ课坏奈恢贸叽鐟c定位基準直接發(fā)生關系；</p><p>　?、趯ぜ鲬幸?，對孔的加工余量應認真分析；<

33、/p><p>　?、郛敱竟ば蛴刑厥庖髸r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床整體方案初步確定的基礎上繪制的。是表達工藝方案具體內(nèi)容的機床工藝方案圖。它是設計刀具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、電

34、氣系統(tǒng)以及選擇動力部件、繪制機床聯(lián)系尺寸圖的主要依據(jù)；是對機床總體布局和性能的原始要求；也是對調(diào)整機床和刀具所必需的重要技術文件。</p><p>　　加工示意圖應表達和標注的內(nèi)容有：機床的加工方法、切削用量，工作循環(huán)和工作行程；工件、刀具及導向、托架及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸； 主軸結構類型、尺寸及外伸長度；刀具類型、數(shù)量和結構尺寸；接桿、浮動卡頭、導向裝置；刀具、導向套間的配合，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、導向及有關計算</p><p>　　（1）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>　　導向結構的選擇</b></p><p>　　采用固定式導向，在每一個主軸上布置

36、一個，位置應在靠近工件上端面。</p><p>　　確定主軸類型、尺寸、外伸長度以及接桿</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計部分。當鏜孔直徑為50～70時，鏜桿直徑為40～50；當鏜孔直徑為70～90時，鏜桿直徑為50～65。查《組合機床設計簡明手冊》表3-6得

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

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

39、;　?、俟ぷ鬟M給長度的確定</p><p>　　=35+16+9=60mm</p><p>　　：切入長度； ：加工長度； ：切出長度。</p><p>　?、?快速引進長度的確定：快速引進是指動力部件把刀具送到工作進給位置，其長度由具體情況確定。本工序選取快速引進長度為100mm。</p><p>　?、劭焖偻嘶亻L度的確定：快速退回長度是

40、快速引進長度和工作進給長度之和。本工序為160mm。</p><p>　?、軇恿Σ考傂谐痰拇_定：動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齒鏈式無極變速器殼體軸承孔的加工示意圖</p><p>　　圖4齒鏈式無極變速器殼體軸承孔的加工示意圖</p><p>　

41、　2.3 機床聯(lián)系尺寸圖</p><p>　　2.3.1 機床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容</p><p>　　機床聯(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構而繪制的。是用來表示機床的配置形式、主要構成及各部件安裝位置、相互關系、運動關系和操作方位的總體布局圖。</p><p>　　機床聯(lián)系尺寸總圖表達的內(nèi)容：

42、 （1）表示機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系和聯(lián)系尺寸、專用部件的主要輪廓尺寸、運動部件的運動極限位置及滑臺工作循環(huán)總的工作行程和前后備量尺寸。</p><p>　?。?）標注主要通用部件的規(guī)格代號和電動機型號、功率及轉(zhuǎn)速，并標出機床分組編號及組件名稱，全部組件應包括機床全部通用及專用零部件。</p><p&g

43、t;　　2.3.2 繪制機床尺寸聯(lián)系總圖之前應確定的內(nèi)容</p><p>　?。?）選擇動力部件 </p><p>　　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床配置形式并結合使用及修理因素，確定機床為立式單工位液壓傳動組合機床，選用配套的動力箱驅(qū)動多軸箱主軸進行鏜孔。</p><p>　　動力箱規(guī)格要與滑臺匹配，其驅(qū)動功率主要依據(jù)多軸箱所

44、傳遞的切削功率來選用。 </p><p>　　機床多軸箱電動機功率計算：</p><p>　　零件材料：HT150，HBS163～229。</p><p>　　刀具：標準鏜頭Ф76mm（2個），Ф64mm（1個）</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)計算所得，選用1TD40-V型動力箱（=480r/min，電動機選</p><p>　　Y132-6型，功率為5.5kW)。</p><p>　　由于滑

47、臺工作時，除了克服各主軸的軸的向力外，還要克服滑臺移動時所產(chǎn)生的摩擦力。因而選擇滑臺的最大進給力應大于＝1453N。</p><p>　　查《組合機床設計簡明手冊》表5-1 1HY液壓滑臺的主要技術參數(shù)，我們可以確定液壓動力滑臺選用1HY40IA，其主要技術參數(shù)：</p><p>　　臺面寬度：400mm</p><p>　　臺面長度：800mm</p>

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

49、工件安裝基面至地面的垂直距離?？紤]機床結構內(nèi)部結構尺寸的限制和剛度要求、功能和使用要求等因素選取計算：</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>　?。?）確定多軸箱輪廓尺寸</p><p>　　多軸箱最大輪廓尺寸，根據(jù)動力箱和工序圖，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軌各個潤滑點進行潤滑。</p><p><b>　　2.3.3機床分組</b></p><p>　　為了便于設計和組織生產(chǎn)，組合機床各部件和裝置按不同功能劃分編組。本機床編組如下：</p><p>　　第10組 左側床身</p><p><b>　　第20組 夾具</

52、b></p><p>　　第11組 右側床身</p><p>　　第12組 中間底座</p><p>　　第30組 電氣裝置</p><p>　　第40組 傳動裝置</p><p>　　第50組 潤滑裝置</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組合機床生產(chǎn)率計算卡</p><p>　　根據(jù)選定的機床工作

54、循環(huán)所要求的工作行程長度、切削用量、動力部件的快進及工進速度等，就可以計算機床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計算卡，生產(chǎn)率計算卡反映機床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量、動作時間、生產(chǎn)綱領及負荷等關系的技術文件。它是用戶驗收機床生產(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A=60000件（包括備品及廢品率）所要求的

55、機床生產(chǎn)率，它與全年工時總數(shù)有關，一般情況下，單班制取2350h，兩班制取4600h。則 </p><p>　　2.4.2實際生產(chǎn)率</p><p>　　實際生產(chǎn)率（單位為件/h）是指所設計的機床每小時實際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。即 ，中T-生產(chǎn)一個零件所需要的時間（min）可按下式計算：</p><p>　　式中、—分別為刀具的第I、第II工作進給長度，單位為mm；=6

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

57、p>　　所需要的時間，單位為min；=0.05min；</p><p>　　—快進長度，=100mm；</p><p>　　—快退長度，=160mm；</p><p>　　—動力部件快速行程速度。用液壓動力部件取3～10m/min；這里選擇=8m/min；</p><p>　　—直線移動或回轉(zhuǎn)工作臺進行一次工位轉(zhuǎn)換消耗的時間，=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>　　切屑及吊運工件等）時間。它取決于裝卸自動化程度、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，零件的單件工時為：</p><p><b>

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

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

61、檢測等工藝過程。</p><p>　　在運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、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，因此在組合機床設計的過程中，夾具的設計也是及其重要的。</p><p>　　3.1機床夾具的作用</p><p>　　機床夾具在機械加工過程中起著十分重要的作用，歸納起來，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。</p>

62、;<p>　　縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率，降低成本；</p><p>　　保證加工精度，確保加工質(zhì)量；</p><p>　　降低對工人技術要求，減輕工人的勞動強度，保證安全生產(chǎn)；</p><p>　　擴大機床的工藝范圍，實現(xiàn)“一機多能”；</p><p>　　在自動化生產(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。結合體的底端含有兩個軸孔，因此在本次的夾具設計中我選擇“一面兩銷”定位法。“一面兩銷”定位法底面的支撐板放置兩個定位銷限定其六個自由度，裝夾起來極其方便；每個面采用光感傳感器檢測其是否和定位銷、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 正確選擇刀具的結構，對保證組合機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（標準）、復合刀具及特種刀具。組合鏜床采用裝在鏜桿上的硬質(zhì)合金鏜刀頭（塊）進行鏜孔。鏜刀和主軸間采用浮動卡頭相連接，使用固定式鏜套使其使其順利導向。固定導向具有外形尺寸小，結構簡單、中心

65、位置準確等優(yōu)點，因此在鏜孔中得到廣泛的應用。</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系。在刀具材料質(zhì)量不高，精鏜速度選擇的太高時，鏜刀會很快磨損，使孔徑超差，而不得不經(jīng)常停機刃磨，調(diào)刀，這樣一來反而會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鍵。</p><p>　　查《組合

66、機床設計簡明手冊》表6-15 鏜孔切削用量。選用硬質(zhì)合金鏜刀進行粗鏜孔時，一般選擇的切削速度為v=35～50m/min,=0.4～1.5mm/r。為了配合動力箱的選擇和多軸箱的設計，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</p><p>　　（1）剛性好：

67、該夾具在高轉(zhuǎn)速、大吃刀的情況下不會產(chǎn)生振動，整個機構不存在剛性不足、偏載和偏心現(xiàn)象。</p><p>　?。?）快速：采用氣缸自動加緊，不緊降低了工人的勞動強度，而且縮短了夾緊時間，從而提高了生產(chǎn)效率。</p><p><b>　　圖7鏜床夾具</b></p><p>　　4組合機床多軸箱設計</p><p>　　多軸箱

68、是組合機床的重要部件之一，它關系到整個組合機床質(zhì)量的好壞。</p><p>　　具體設計時要熟悉多軸箱本身的一些設計規(guī)律和要求外，還需依據(jù)“三圖一卡”，仔細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、機床其他部分的相互關系。下面按設計步驟來說明多軸箱設計的主要內(nèi)容。</p><p>　　4.1 繪制多軸箱的設計原始依據(jù)圖</p><p>　　多軸箱的

69、設計原始依據(jù)圖是，是根據(jù)“三圖一卡”整理編繪出來的，其內(nèi)容包括多軸箱設計的原始要求和已知條件。</p><p>　　在編制此圖時從“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：齒鏈式無極變速器殼體</p><p><b>　　材料：HT150</b></p><p>　　硬度：169～229HBS&l

71、t;/p><p>　　（b）主軸外伸尺寸及切削用量</p><p><b>　?。╟）動力部件</b></p><p>　　1TD40-IA型動力箱，電動機為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主軸結構形式的選擇和動力計算</p><p>　　4.2.1 主軸結構形式的選擇</p><p>　　主軸結構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、主軸部件結構的主要特征，該機床是進行鏜削加工的主軸，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。這種支撐結構簡單、裝配方便。</p><p>　　立式鏜床選擇短主軸，短主軸采用浮動卡頭與刀具連接，以固定導套導向。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)動軸直徑一般在編制“三圖一卡”時進行。初定模數(shù)一般可由下式進行估算，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多軸箱的動力計算</p><p>　　多軸箱的動力計算，包括計算多軸箱的所需功率和進給力兩項。

76、</p><p>　　多軸箱所需要的功率，應包括切削功率、空載消耗功率及與負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）中的參照第三章計算所得=4.6kW。的確定，可查《組合機床設計簡明手冊》表4-4得知=0.042×3=0.128kW。與負載成正比的附加功率，一般為傳遞功率的1%。、的計算都是在傳動結構確定以后進行的。</p><p>　　進給力由第三章算出。</p><p>　

78、　4.3多軸箱傳動系統(tǒng)設計</p><p>　　4.3.1傳動比分配</p><p>　　主軸箱內(nèi)的傳動比最佳為1～1.5,在主軸箱后蓋內(nèi)的齒輪傳動比，根據(jù)需要，其傳動比可以取大些，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；在傳動系統(tǒng)中，最后一級采用升速傳動，為了使主軸上的齒輪不過大。</p><p

79、>　　4.3.2傳動系統(tǒng)設計 </p><p>　　驅(qū)動軸——傳動軸6：m=3，A=69m，取21，=21/25；</p><p>　　取=40，=63mm，=75mm；</p><p>　　=480r/min,=403.2r/min。</p><p>　　（2）傳動軸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>　?。?)傳動軸6——傳動軸4：m=2，A=83mm，=35/48；</p><p>　　取=35,=48； </p><p>

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

82、<p>　　=294r/min，=196r/min。</p><p>　　傳動軸4和主軸3與其一樣。</p><p>　　(5）驅(qū)動軸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)速相對損失在5%以內(nèi)，符合設計要求。</p><p>　　圖10三主軸多軸箱傳動圖</p><p>　　表4示為驅(qū)動軸、主軸坐標值 （mm）</p><p>　　4.3.3軸徑尺寸的確定</p><p>　　套傳動系統(tǒng)中有三根主軸，一根驅(qū)動軸，三根傳動軸（其中一根既是傳動軸也是

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)及軸的強度校驗4.4.1齒輪模數(shù)校核</p><p>　　分析：傳動過程中，齒輪嚙合會產(chǎn)生很大的彎曲疲勞強度，在所有齒輪嚙合過程中，以動力頭齒輪應力最大。因此選取動力頭齒輪進行模數(shù)計算：</p><p>　　查《機械

85、設計》P130，公式5-31b</p><p>　　有： </p><p>　　公式中： 為載荷系數(shù)；</p><p>　　：使用系數(shù)，查P117 ，表5-5，取=1.25；</p><p>　?。簞虞d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>　?。糊X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</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)大小取決于彎曲強度所決定的承載能力。m=3>1.32，完全滿足疲勞強度要求。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)《機械設計》軸的強度計算，根據(jù)公式 []。</p><p>　　式中—軸的扭轉(zhuǎn)切應力，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)切應力，MPa；</p><p>　　對實心圓軸，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>　　通用多軸箱總圖設計包括繪制主視圖、展開圖、制定技術要求等，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系統(tǒng)，齒輪齒數(shù)，模數(shù)及所在排數(shù)，潤滑系統(tǒng)等。因此，繪制主視圖就是在設計的傳動系統(tǒng)圖上標上各軸編號，畫出潤滑系統(tǒng)，標注主軸，油泵軸、驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速、油泵軸的轉(zhuǎn)向、驅(qū)動軸的坐標尺寸、最低主軸的高度及箱體輪廓尺寸等。并標注各部件號。</p><p><b>　?。?）展開圖 </b></p>&l

92、t;p>　　其特點是軸的結構圖形多。各主軸和傳動軸及傳動軸上的零件大多是通用件，且是有規(guī)則的排列。一般采用簡化的展開圖并標注配合，表明多軸箱各軸組件的裝配結構。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系。包括主軸、傳動軸、驅(qū)動軸、手柄軸、油泵軸及其上相應得齒輪、隔套、防油套、軸承或油泵等機件形狀和安裝的相對位置。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、編號及直徑規(guī)格。</p><p>　?、趯Y構相同的同類型主軸，傳動軸可只畫一根，在軸端注明相同軸號即可。與軸向裝配結構基本相同，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>　?、壅归_圖上應完整的標注多軸箱的三大箱體厚度尺寸及箱壁和內(nèi)腔有關聯(lián)系尺寸、主軸外伸長度等。</p><p>　　總圖上還應有局部

94、視圖表明動力箱與后蓋及前后蓋與箱體間的定位結構。</p><p>　　圖11三孔鏜削多軸箱總圖</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 謝家瀛．組合機床設計簡明手冊．北京:機械工業(yè)出版社.1996 第110頁</p><p>　　[2] 從鳳延、遲建山.組合機床設計.上?？茖W技術出版社.

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

96、p>　　[6] 章宏甲.黃誼．液壓傳動. 北京:機械工業(yè)出版社.1993 第74頁</p><p>　　[7] 李余慶、張佳.機械制造裝備設計.機械工業(yè)出版社.2008 第84頁</p><p>　　[8] 付風嵐、胡業(yè)發(fā)、張新寶.公差與檢測技術.科學出版社.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老師熱情關懷和悉心指導。在我撰寫論文的過程中，指導老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構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，指導老師都給予了悉心細致的教誨和無私的幫助，特別是老師廣博的學識、深厚的學術素養(yǎng)、嚴謹?shù)闹螌W精神和一絲不茍的工作作風使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。 </p><p>　　在論文的寫