1、1前言1 緒論. 51.1機床在國民經濟的地位及其發展簡史 . 51.3組合機床設計的目的、內容、要求 . 71.3.1設計的目的. 7132 設計內容 . 71.3.3設計要求. 71.4組合機床的設計步驟 . 81.4.1調查研究. 81.4.2擬定方案. 81.4.3工作圖設計. 82零件分析 . 錯誤！未定義書簽。2.1零件的結構特點及其技術要求 . 錯誤！未定義書簽。2.1.1零件結構特點. 錯誤！未定義書簽。2.1.2技術要求 . 錯誤！未定義書簽。2.2.零件的生產批量及其機床的使用 . 錯誤！未定義書簽。2.2.1零件的生產批量 . 錯誤！未定義書簽。2.2.2機床的使用條件.

2、 錯誤！未定義書簽。2.3零件工藝方案 . 錯誤！未定義書簽。1.3.1生產工藝方案 . 錯誤！未定義書簽。23 組合機床的總體設計. 錯誤！未定義書簽。3.1組合機床方案的制定 . 283.1.1制定工藝方案. 283.1.2確定組合機床的配置形式和結構方案。 . 293.2確定切削用量及選擇刀具 . 303.2.1確定工序間余量 . 303.2.2選擇切削用量 . 303.2.3確定切削力、切削扭矩、切削功率 . 303.2.4選擇刀具結構 . 313.3鉆孔組合機床總設計“三圖一”的編制 . 323.3.1被加工零件工序圖 . 323.3.2加工示意圖 . 333.3.3機床聯系尺寸圖

3、. 373.3.4生產率計算卡 . 393.4多軸箱的設計 . 403.4.1繪制多軸箱設計原始依據圖 . 403.4.2齒輪模數選擇 . 413.4.3多軸箱的傳動設計 . 413.4.4繪制傳動系統圖 . 433.4.5傳動零件的校核 . 452.5確定機械重塊平衡機構 . 錯誤！未定義書簽。34 結論. 45參考文獻 . 46致謝 . 474組合機床是以通用部件為基礎，配以少量專用部件，對一種或若干中工件按預先確 定的工序進行加工的機床。它能夠對工件進行多刃多軸多面多工位同時加工。在組合機 床上可以完成鉆孔、擴孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及液壓等工序，隨著組合機 床的發展它能完成的工

4、藝范圍將日益擴大。組合機床所使用的通用部件具有特定功能，按標準化、系列化、通用化原則設計制 造的組合機床基礎部件，每種通用部件有合理的規格尺寸系列，有適用的技術參數和完 善的配套關系。組合機床與通用機床、其它機床比較具有以下特點：（1） 組合機床上的通用部件和特征零件越占全部機床零部件的70%-80%因此設計和制 造周期短，經濟效益好。（2）用于組合機床采用多刀加工，機床自動化程度高，因此比通用機床生產效率高， 產品質量穩定，勞動強度低。（3）組合機床的通用部件是經過周密設計和長期生產實踐考驗的，又有專門廠家成批 生產，它與一般專用機床比較，其結構穩定，工作可靠，使用和維修容易。（4）組合機床

5、加工工件，采用專用夾具，組合刀具和導向裝置等，產品加工質量靠工 藝裝備保證，對操作工人的技術水平要求不高。（5）當機床被加工的產品更新時，專用機床的大部分的部件報廢，組合機床的通用部 件是根據國家檢驗設計的，并等效于國際檢驗，因此其通用部件可以重復使用，不必另 行設計和制造。（6）組合機床易于聯成組合機床自動線，以適應大規模和自動化生產需要。目前，我 國組合機床以廣泛用于大批量生產和使用，例如：汽車、拖拉機、柴油機等。51 緒論1.1機床在國民經濟的地位及其發展簡史現代社會中，人們為了高效、經濟地生產各種高質量產品，日益廣泛的使用 各種機器、儀器和工具等技術設備與裝備。為制造這些技術設備與裝備

6、，又必須 具備各種加工金屬零件的設備，諸如鑄造、鍛造、焊接、沖壓和切削加工設備等。 由于機械零件的形狀精度、尺寸精度和表面粗糙度，目前主要靠切削加工的方法 來達到，特別是形狀復雜、精度要求高和表面粗糙度要求小的零件， 往往需要在 機床上經過幾道甚至幾十道切削加工工藝才能完成。因此，機床是現代機械制造業中最重要的加工設備。在一般機械制造廠中，機床所擔負的加工工作量，約占 機械制造總工作量的40%-60%機床的技術性能直接影響機械產品的質量及其 制造的經濟性，進而決定著國民經濟的發展水平。 可以這樣說，如果沒有機床的 發展，如果不具備今天這樣品種繁多、 結構完善和性能精良的各種機床， 現代社 會目

7、前所達到的高度物質文明將是不可想象的。一個國家要繁榮富強，必須實現工業、農業、國防和科學技術的現代化，這 就需要一個強大的機械制造業為國民經濟各部門提供現代化的先進技術設備與 裝備，即各種機器、儀器和工具等。然而，一個現代化的機械制造業必須要有一 個現代化的機床制造業做后盾。機床工業是機械制造業的“裝備部”、“總工藝師”， 對國民經濟發展起著重大作用。因此，許多國家都十分重視本國機床工業的發展 和機床技術水平的提高，使本國國民經濟的發展建立在堅實可靠的基礎上。機床是人類在長期生產實踐中，不斷改進生產工具的基礎上生產的， 并隨著 社會生產的發展和科學技術的進步而漸趨完善。最原始的機床是木制的，所

8、有運動都是由人力或畜力驅動，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它們實 際上并不是一種完整的機器。現代意義上的用于加工金屬機械零件的機床，是在 18世紀中葉才開始發展起來的。當時，歐美一些工業最發達的國家，開始了從 工場手工業向資本主義機器大工業生產方式的過度，需要越來越多的各種機器， 這就推動了機床的迅速發展。為使蒸汽機的發明付諸實用，1770年前后創制了鏜削蒸汽機汽缸內孔用的鏜床。1797年發明了帶有機動刀架的車床，開創了用 機械代替人手控制刀具運動的先聲， 不僅解放了人的雙手，并使機床的加工精度 和工效起了一個飛躍，初步形成了現代機床的雛型。續車床之后，隨著機械制造 6業的發展，其他

9、各種機床也陸續被創制出來。至 19世紀末，車床、鉆床、鏜床、 刨床、拉床、銑床、磨床、齒輪加工機床等基本類型的機床已先后形成。上世紀初以來，由于高速鋼和硬質合金等新型刀具材料相繼出現，刀具切削性能不斷提高，促使機床沿著提高主軸轉速、加大驅動功率和增強結構剛度的方 向發展。與此同時，由于電動機、齒輪、軸承、電氣和液壓等技術有了很大的發 展，使機床的轉動、結構和控制等方面也得到相應的改進，加工精度和生產率顯 著提高。此外，為了滿足機械制造業日益廣闊的各種使用要求，機床品種的發展也與日俱增，例如，各種高效率自動化機床、重型機床、精密機床以及適應加工 特殊形狀和特殊材料需要的特種加工機床相繼問世。50

10、年代，在綜合應用電子技術、檢測技術、計算技術、自動控制和機床設計等各個領域最新成就的基礎上 發展起來的數控機床，使機床自動化進入了一個嶄新的階段， 與早期發展的僅適 用于大批大量生產的純機械控制和繼電器接觸器控制的自動化相比，它具有很高柔性，即使在單件和小批生產中也能得到經濟的使用。綜觀機床的發展史，它總是隨著機械工業的擴大和科學技術的進步而發展， 并始終圍繞著不斷提高生產效率、 加工精度、自動化程度和擴大產品品種而進行 的，現代機床總的趨勢仍然是繼續沿著這一方向發展。我國的機床工業是在1949年新中國成立后才開始建立起來的。解放前，由 于長期的封鎖統治和19世紀中葉以后帝國主義的侵略和掠奪，

11、我國的工農業生 產非常落后，既沒有獨立的機械制造業，更談不上機床制造業。至解放前夕，全 國只有少數城市的一些規模很小的機械廠， 制造少量簡單的皮帶車間、牛頭刨床 和砂輪等；1949年全國機床產量僅1000多臺，品種不到10個。解放后，黨和人民政府十分重視機床工業的發展。 在解放初期的三年經濟恢 復時期，就把一些原來的機械修配廠改建為專業廠； 在隨后開始的幾個五年計劃 期間，又陸續擴建、新建了一系列機床廠。經過 50多年的建設，我國機床工業 從無到有，從小到大，現在已經成門類比較齊全，具有一定實力的機床工業體系， 能生產5000多種機床通用品種，數控機床1500多種；不僅裝備了國內的工業， 而且

12、每年還有一定數量的機床出口。我國機床行業的發展是迅速的，成就是巨大的。但由于起步晚、底子薄，與 世界先進水平相比，還有較大差距。為了適應我國工業、農業、國防和科學技術 現代化的需要，為了提高機床產品在國際市場上的競爭能力，必須深入開展機床 基礎理論研究，加強工藝試驗研究，大力開發精密、重型和數控機床，使我國的7機床工業盡早躋身于世界先進行列1.3組合機床設計的目的、內容、要求1.3.1設計的目的組合機床畢業設計，其目的在于通過機床主運動機械變速傳動系統的結構設 計，使我們在擬定傳動和變速的結構方案過程中，得到設計構思、方案的分析、 結構工藝性、機械制圖、零件計算、編寫技術文件和查閱資料等方面的

13、綜合訓練， 樹立正確的設計思想，掌握基本的設計方法，培養基本的設計方法，并培養了自 己具有初步的結構分析、結構設計和計算能力。132 設計內容(1)運動設計 根據給定的被加工零件，確定機床的切削用量，通過分析比 較擬定傳動方案和傳動系統圖，確定傳動副的傳動比及齒輪的齒數， 并計算主軸 的實際轉速與標準的相對誤差。(2)動力設計 根據給定的工件，初算傳動軸的直徑、齒輪的模數；確定動 力箱；計算多軸箱尺寸及設計傳動路線。完成裝配草圖后，要驗算傳動軸的直徑， 齒輪模數否在允許范圍內。還要驗算主軸主件的靜剛度。(3)結構設計 進行主運動傳動軸系、變速機構、主軸主件、箱體、潤滑與 密封等的布置和機構設計

14、。即繪制裝配圖和零件工作圖。(4)編寫設計說明書1.3.3設計要求評價機床性能的優劣，主要是根據技術一經濟指標來判定的。技術先進合理, 亦即“質優價廉”才會受到用戶的歡迎，在國內和國際市場上才有競爭力。機床 設計的技術一經濟指標可以從滿足性能要求、經濟效益和人機關系等方面進行分 析。81.4組合機床的設計步驟1.4.1調查研究研究市場和用戶對設計組合機床的要求，然后檢索有關資料。其中包括情報、 預測、實驗研究成果、發展趨勢、新技術應用以及相應的圖紙資料等。甚至還可 以通過網絡檢索技術查閱先進國家的有關資料和專利等。通過對上述資料的分析研究，擬訂適當的方案，以保證機床的質量和提高生產率， 使用戶

15、有較好的經濟 效益。142擬定方案通常可以擬定出幾個方案進行分析比較。每個方案包括的內容有：工藝分析、 主要技術參數、總布局、傳動系統、液壓系統、控制操作系統、電系統、主要部 件的結構草圖、實驗結果及技術經濟分析等。在制定方案時應注意以下幾個方面：（1） 當使用和制造出現矛盾時，應先滿足使用要求，其次才是盡可能便 于制造。要盡量用先進的工藝和創新的結構；（2） 設計必須以生產實踐和科學實驗為依據， 凡是未經實踐考驗的方案， 必須經過實驗證明可靠后才能用于設計；（3） 繼承與創造相結合，盡量采用先進工藝，迅速提高生產力，為實現 四個現代化服務。注意吸取前人和國外的先進經驗，并在此基礎上有所創造和

16、發 展。1.4.3工作圖設計首先，在選定工藝方案并確定機床配置形式、 結構方案基礎上，進行方案圖 紙的設計。這些圖子包括：被加工零件工序圖、加工示意圖、機床聯系尺寸圖和 生產率計算卡，統稱“三圖一卡”設計。并初定出主軸箱輪廓尺寸，才能確定機 床各部件間的相互關系。其次，繪制機床的總裝圖、部分部件裝配圖、液壓系統圖、PLC接線圖和梯形圖。9然后，整理機床有關部件與主要零件的設計計算書，編制各類零件明細表， 編寫機床說明書等技術文件。最后，對有關圖紙進行工藝審查和標準化審查。2零件的工藝規程2.1.1零件的分析零件類箱體是機器式部件的基礎零件， 它把有關零件聯結成一個整體，使這 些零件正確的相對位

17、置，因此能協調的工作，因此箱體零件的制造精度將直接影 響機器的裝配質量，進而影響機器的使用性能和壽命，因此箱體具有較高的技術 要求。題目所給的零件是蝸桿的減速器的上機蓋，機蓋與機座相連接，使傳動部分密封，且具有良好的潤滑性。2.1.2零件的工藝分析1以6-M6-7H為中心的加工表面。這一組加工表面包括機蓋的上端面和M6的6個螺紋孔。2以 160為中心的加工表面。這一組表面包括以機座相聯接的結合面，粗 糙度為1.6,尺寸為 18的4個孔，并且锪平 35的凸臺，還有2個 10的圓 銷孔，4個 17的孔。3以下底面為加工的表面，加工機蓋 160的2端面，以機座配合加工尺寸 為 140的孔并倒角， 1

18、2的6個螺紋孔并攻絲。2.1.3確定毛坯的制造形式由于鑄鐵容易成型，切削性能好，價格低廉，且抗震性和耐磨性也較好，因 此該機蓋的材料選用的是牌號 HT200,由于零件的年銷量較多，達到大批量生產， 采用金屬機器造型，這對提高生產率，保證加工質量也是有利的。2.1.4基準的選擇定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定粗基準，然后確定精基準。a）粗基準的選擇10粗基準的選擇主要影響不加工表面與加工表面的相互位置精度，以及加工表面的余量分配。選擇粗基準時必須注意以下幾個問題：1.如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置精度要求，應以不加工表面作為粗基準。如果工件上由很多不需加工的表面，

19、則應以其中與 加工表面的位置精度要求較高的表面作為粗基準。2.必須首先保證工件上的某種要表面的加工余量均勻，則應選擇該表面作 為粗基準。3.選作粗基準的表面應盡量平整光潔，不應有飛邊、澆口、冒口等缺陷。4.粗基準一般只能使用一次。對于一般的軸類零件而言，以外圓做為粗基準，是完全合理的。但對本零件 來說，以機蓋的下底面作為粗基準b）精基準的選擇精基準的選擇應重保證零件的加工精度，特別是加工表面的相互位置精度來 考慮，同時也要考慮到裝夾方便，夾具結構方便。選擇精基準應遵循下列原則：1. “基準重合”原則即應盡可能選用設計基準作為精基準。這樣可以避 免由于基準不重合而引起的誤差。2. “基準統一”原

20、則即應盡可能選擇加工工件的多個表面時都能使用的 一組定位基準作為精基準。這樣就便于保證各加工表面的相互位置精度，避免基 準變換說產生的誤差，并能簡化夾具的設計制造。3. “互為基準”原則當兩個表面相互位置精度以及他們自身的尺寸與形 狀精度都要求很高時，可以采取互為基準的原則，反復多次進行加工。4“自為基準”原則有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，再加工時就應盡量選擇加工表面本身作為精基準，而該表面與其他表面之間的位 置精度則有先行工序保證。精基準的選擇主要應該考慮基準重合問題，當設計基準與工序基準不重合 時，應該進行尺寸換算112.1.5制定工藝路線擬定機械加工工序，要依照“先粗后精

21、，先主后次，先面后孔”加工箱體零 件的原則。必要的熱處理，檢驗等輔導工序安排在各加工段之間。加工工序的方案如（表1.1）12產品型號零件圖號姓名：機械加工工藝過程卡片產品名稱零件名稱共1頁 第1頁材料牌號HT200毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸每毛坯件數1每臺件數1 備注工時工 序 號工序名稱工序內容設備工藝裝備準 終單 件I鑄造、清砂、熱處理、涂漆毛坯鑄成形；清除澆注系統，冒口，型 砂，飛邊，飛刺等；人工時效處理；非 加工面涂防銹漆n粗銃、精銃頂面以底面及孔為定位，按線找正，裝夾工件，銃面留余量 0.5-0.8mm立式銃床出粗銃、半精銃、精銃底面以頂面為定位并用鉆用液壓裝置夾緊， 分三部銃底面立式

22、銃床IV粗銃、精銃o 160兩端面銃0 160兩端面，分為粗銃和精銃兩部分立式銃床V鉆、攻 6-M6-7H鉆攻 6-M6-7H組合機床屮鉆鉆4 X 0 17的孔組合機床vn鉆鉆4 X 0 18的孔組合機床忸锪锪平0 35凸臺組合機床IX鉆、攻鉆圓銷孔0 10、攻絲M16-7H組合機床X鉆、攻鉆孔6- 0 12的孔、攻絲6X M12組合機床百粗鏜、精鏜粗鏜0 140的孔13劉倒角倒角2 X 45表1.1142.3機械加工余量及工序尺寸的確定根據上述原始資料及加工工藝，分析確定各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯的尺寸如下：2.3.1毛坯的外廓尺寸確定考慮其加工外廓尺寸為500X 290X 1

23、85mm,鑄件的材料為HT200。根據機 械加工工藝手冊中查得公差等級 CT，機械加工余量RMA。由公式R = F 2RMA CT2 得毛坯長：R =5002 352 = 508.5mm寬：R=2902 2.5 442 =297.2mm高：R =185 2 24? =191.0mm則毛坯的外輪廓尺寸為：508.5 297.2 191.02.3.2主要平面加工的工序尺寸及加工余量為了保證加工后的工件的尺寸，在銑削工面時，工序4和工序7的銑削深度 為3mm工序9的銑削深度為3.85mm2.3.3加工的工序尺寸及加工余量1 .攻鉆 6-M6-7H 孑L鉆孔門6 mm2Z=6 mm:p =15mm攻絲

24、M62.鉆孔锪平4*門17孔鉆孔:J17mm2Z=17mm:p = 15mm锪平沖35mm2Z=35 mm:p = 1mm3.鉆孔锪平4*門18孔15鉆孔處 18mm2Z= 18mm:-p = 60mm:-p = 1mm:-p = 30mm锪平規 35mm2Z= 35mm4.攻鉆 6-M12-7H 孔鉆孔處 12mm2Z= 12mm攻絲M122.4確定切削用量及基本工時2.4.1工序H銑上端面(1) 加工條件工件材料：灰鑄鐵加工條件：粗銑機蓋上端面，保證尺寸185mm刀具：米用高速鋼鑲齒三面銑刀，dw = 225mm，齒數z = 20， 則 ns =1000幾 =1000 漢 2.7 =38?

25、./w 3.14 疋 225/min量具：卡尺(2) 計算銑削用量確定進給量f :根據機械加工工藝手冊，確定 fz =0.08mm齒切削速度：參考有關手冊，確定v =0.45mms，即27mmm|n，采用X63臥式銑床，根據機床使用說明書(見工藝手冊)取nw =37.5人命故實際切削速度為ndwnw/=兀 x 37.5匯 25/ 26 5mm/v1000 一1000 一26.5 min16當nw =37.5?：和時，工作臺的每分鐘進給量fm應為：17fm = fz z nw = 0.08 20 37.5 =60mmmin在機床說明書中剛好有fm=60mmmin，故直接選用該值。由于是粗銑，故

26、整個銑 刀刀盤不 必經過整 個工件，用 作圖法，可得行程Ih |2 = 540mm故機動工時為：tm知1 *%m =5% =9min =540s輔助時間為：t f =0.15tm =0.15 540 = 81s其他時間計算：tb tx =6% (540 81) = 37.26s故工序時間：tdj1 二垢 tf tx =11min2.4.2工序山銑結合面(1) 加工條件工件材料：灰鑄鐵加工條件：粗銑機蓋底面，保證尺寸 505mm刀具：采用高速鋼鑲齒三面銑刀，dw二225mm，齒數z = 20， 則 ns =1000v= 1000 2.7 =38./w 3.14725/min量具：卡尺(2) 計算

27、銑削用量確定進給量f :根據機械加工工藝手冊，確定fz =0.08mm齒切削速度：參考有關手冊，確定v=0.45m%，即27mmin，采用X63臥式銑床，根18由于是粗銑,tmtf則ns二1000vGdw1000 2.73.14 225據機 床使用說明書(見工藝手冊)取nw =37.5伽故實際切削速度為八也%。/37.5 2521000 = 26.5mmmin當nw =37.5人和時，工作臺的每分鐘進給量fm應為:-fz z nw = 0.08 20 37.5 =60mmmin在機床說明書中剛好有fm=60mmmin，故直接選用該值。故整個銑刀刀盤不必經過 整個工件，用作圖 法，可得行程l h

28、 12 二 800mm故機動工時為:輔助時間為:= 0.15tm =0.15 798 = 120s其他時間計算:tb tx =6% (798 120) = 55s故工序時間:tdji =tm tf tb tx = 16.2m i n2.4.3工序W銑機蓋兩端面(1)加工條件工件材料：灰鑄鐵加工條件：粗銑機蓋上端面，保證尺寸 310mm刀具：采用高速鋼鑲齒三面銑刀，dw = 225mm,齒數z = 20，量具：卡尺19(2)計算銑削用量確定進給量f :根據機械加工工藝手冊，確定 fz =0.08mm齒切削速度：參考有關手冊，確定v=0.45mm，即27mmmin，采用X63臥式銑床，根據機床使用

29、說明書(見工藝手冊)取nw =37.5人命故實際切削速度為v_irdw nw/ _兀漢37.5漢 25-26 5mmv-1000 -1000- 26.5 min當nw =37.5麗門時，工作臺的每分鐘進給量fm應為：fmz z 門腫0.082037.5 =60mmmin在機床說明書中剛好有fm=60mmmin，故直接選用該值。由于是粗銑，故整個銑 刀刀盤不 必經過整 個工件，用 作圖法，可得行程I h 12 = 125mm故機動工時為：tm = 1 ll 2 f = 12560 = 2.08min =125s輔助時間為：t f = 0.15tm = 0.15 125 = 18.8s其他時間計算

30、：tb tx =6% (125 18.8) =8.6s故工序時間：tdj1 =tm tf tx =2.54min2.4.4工序V20f4 6750100=14.13輔助時間為:tm = tm1 6 =0.103 6 =0.618min =37st f =0.15tm =0.15 37 = 5.55s其他時間計算:tb tx =6% (37 5.55) = 2.5s故單件時間:j1 - tm t f tx - 45sb)攻 6-M6mm 孔1mmsmmminns二 238 r min按機床選取n二卩厶人命，貝U v = 4.9mmmin利用作圖法得 I =19mm , h =9mm , |2 =

31、3mm鉆攻螺紋6-M6-7H6-M6-7H 工件材料：灰鑄鐵加工要求：攻鉆6個公制螺紋M6nm，攻鉆6X M6mm的孔 機床：組合機床刀具：O5mm的麻花鉆，M6絲錐a）鉆6-6mm的孔:f =0.4叫根據切削手冊，查得切削速度為v = 18mm minW000 183.14 95-4rmin根據機床說明書取nw =750 rmin故實際切削速度為min21tm = tmi 6111f X3/190.95minns=1000vAdw322齢.輔助時間為:t f =0.15tm =0.15 57 = 8.5s其他時間計算：tb tx = 6% (57 8.5) = 4s故單件時間：tdj1 工垢

32、 tf tx =69.5s故總時間 T=69.5+45=114.5s2.4.5工序叫鉆4718孔工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆4個直徑為18mm的孔機床：組合機床刀具：采用13-18mm的麻花鉆頭走刀兩次, 擴孔鉆18mm走一次量具：內徑百分表確定進給量：根據切削手冊f .39 -0.47口嘰,由于本零件在加工25mm低剛度零件, 故進給量應乘系數0.75,貝f =(0.39-0.47)漢 0.75 =0.25-0.35口聽根據鉆床說明書現取f =0.25m聽根據切削手冊，查得切削速度為v =18mm min22根據機床說明書取nw=195%in23倒角 445度nw =195r/m in故實際

33、切削速度為因為 I = 19mm , l1 =9mm, l2 =3mm，故以上為鉆一孔的加工時間，故 機動工時為：tm =tm1 8 = 0.635 8 = 5.08s輔助時間為：tf =0.15tm - 0.15 305 = 45.8s其他時間計算：tb tx =6% (305 45.8) = 21s故單件時間：tdj1 =tm tf tb tx =6.2m i n2.4.6工序啞锪平 35凸臺(1)加工條件工件材料：灰鑄鐵加工要求：用帶有錐度90度的锪鉆锪軸承孔內邊緣, 機床：組合機床刀具： 32- 35的锪刀(2)計算鉆削用量為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉆孔時相同，確定進給量:

34、f=0.25mm/r (工藝手冊)故機動加工時間：根據切削手冊查得切削速度為v =：dw nw1000 亠4 25 1951000“5mintm1=31一 195 0.25=0.6m i n24v = 1825所以ns =1v1000 1245min7：dw 3.14 21因為tml - l112nw= 3%95漢0.5 =0.07m i n=4.2s所以ns=1000v_ /咤w1000 183.14 10= 573.25mi故實際切削速度為v 宀1丄14 10 19515mmminI =18mm , h =10mm , |2 =3mm機動工時:輔助時間為:tf =0.15tm=0.15 4

35、 156+20+40=236mm取L = 250mm綜合上述條件，確定液壓動 力滑臺型號HY25IA(2) 由下式估動力箱的選用動力箱主要依據多軸所需的電動機功率來選用，在多軸箱沒有設計之前，P主可算P主 = P切 / n=4X 0.123 / 0.8=0.615KW式中：n 多軸箱傳動效率，加工黑色金屬時 n = 0.80.9 ;有色金屬44時 n = 0.7 0.8，本系統加工 HT21-40 JB307-62，取 n = 0.8 .動力箱的電動機功率應大于計算功率，并結合主軸要求的轉速大小選擇。因此，選用電動機型號為 Y100L 6B5的1TD25IA型動力箱，動力箱輸出軸至箱底面高度為

36、125mm主要技術參數如下表:轉速范圍(r/mi n )主電機傳動型號電機轉速輸出轉速主電機功率(kw)配套主軸部件型號Y100L-6B514307061.51TA32、1TA32M 1TZ321TG32(3)丫軸液壓滑臺的選用工件質量計算V=420 X 240X 10+ (2X 160+ 2X 340)X 10X 30=1.308X 10-3m333m = p v=7.0 X 10 X 1.308 X 10-=9.156kg磨擦系數：f=0.070.12取f=0.1F=f N=fmg=0.1 X 9.156X 10=9.156N2、配套支承部件的選用立柱1CL25型，立柱底座1CD253、確

37、定裝料高度裝料高度指工件安裝基面至機床底面的垂直距離，在現階段設計組合機床時，裝料高度可視具體情況在 H 5801060mn之間選取，本系統取裝料高度為976mm4、中間底座輪廓尺寸中間底座的輪廓尺寸要滿足 丫軸滑臺在其上面聯接安裝的需要，又考慮到與 立柱底座相連接。因此，中間底座采用側底座1CC325、確定多軸箱輪廓尺寸本機床配置的多軸箱總厚度為301mm寬度和高度按標準尺寸中選取。計算 時，多軸箱的寬度B和高度H可確定為：B=500 H=500根據上述計算值，按主軸箱輪廓尺寸系列標準，最后確定主軸箱輪廓尺寸BX H=500X500mm453.3.4生產率計算卡生產率計算卡是反映所設計機床的

38、工作循環過程、動作時間、切削用量、生產率、負荷率等技術文件，通過生產率計算卡，可以分析擬定的方案是否滿足用 戶對生產率及負荷率的要求，計算如圖所示。463.4多軸箱的設計341繪制多軸箱設計原始依據圖多軸箱設計原始依據圖是根據“三圖一卡”繪制的如圖 2-9所示:如圖2-9鉆孔組合機床多軸箱原始依據圖圖中多軸箱的兩定位銷孔中心連線為橫坐標， 工件加工孔對稱，選擇箱體中 垂線為縱坐標，在建立的坐標系中標注輪廓尺寸及動力箱驅動軸的相對位置尺 寸。主軸部為逆時針旋轉（面對主軸看）。主軸的工序內容，切削用量及主軸尺寸及動力部件的型號和性能參數如表2 6所示:表2-6主軸外尺寸及切削用量軸號主軸外伸尺寸工

39、序內容切削用量47D/dLN(r/min)V(m/mi n)f(mm/r)Vf(mm/mi n)1、2、3、420/12115鉆17478100.295.6注：1被加工零件：蝸桿減速器箱體；材料： HT200 ;硬度：HB170-2412.動力部件型號：1TD25IA動力箱，電動機型號Y100L-6 ;功率P= 1.5kw。3.4.2齒輪模數選擇本組合機床主要用于鉆孔，因此采用深溝球軸承主軸。齒輪模數m可按下式估算：m=(30 32)3 P/(ZN) =32 X 3 1.5/(19 478)=1.76式中：m -估算齒輪模數P齒輪所傳遞率(kw)Z對嚙合齒中的小齒輪數N-小齒輪的轉速(r/mi

40、n)多軸箱輸入齒輪模數取 m1=3，其余齒輪模數取 m2=3。3.4.3多軸箱的傳動設計(1)確定傳動軸位置及齒輪齒數481)最小齒數的確定為保證齒輪齒根強度，應使齒根到孔壁或鍵槽的厚度 a 2m,驅動軸的直徑為d=20mm有機械零件設計手冊知，如圖2 10所示齒輪t=33.3mm,當m=3時 驅動軸上最小齒輪齒數為：Zmin 一2 (t/mi+2+1.25) dO/mi=2X (33.3/3+2+1.25) 20/3=22所以驅動軸齒數要大于等于22。為減小傳動軸的種類，所有傳動軸的直徑取30mm.當m2=3, d=20時，齒輪t=23.3mm。主軸上最小齒輪齒數為:Zmin _2 (t/m

41、2+2+1.25) do/m2=2X( 23.3/3+2+1.25) 20/3 =19.8所以主軸齒數要大于等于20。2)傳動軸11為主軸1, 2, 3，4都各自在同一同心圓上。多軸箱的齒輪模數按驅動軸齒輪估算錯誤！未找到引用源。=32x錯誤！未找到引用源。=1.71多軸箱輸入齒輪模數取 m=3，其余齒輪模數取 m=3。主軸1，2，3，4要求的轉速一致且較高，所以采用升速傳動。主軸齒數選取Z=45,傳動齒輪采用z=45齒的齒輪，變位系數x= 0.181。傳動軸的轉速為：n 二 1000/1.41 r /min 二 706r/min由于前面選取了主軸直徑為30,顯然傳動軸直徑都選取20,這樣為了

42、減少傳動軸種類和設計題目需要由于傳動軸轉速是706r/min，則驅動軸至傳動軸的傳動比為：7061i =-10001.42所以選擇兩級傳動，且傳動比分配為：一級為 1.2X 1.2;二級為1.4 X 1.0。驅動軸的直徑為30mm,由機械零件設計手冊查得知：t=33.3mm,當m=349時，驅動軸上的齒數為：t33 3Zmin 2(2 1.25) m =2(2 1.25) -罟)=44.8m2去驅動齒輪齒數Z=45。通用的齒輪有三種，即傳動齒輪、動力箱齒輪和電機齒輪。材料均為45鋼,熱處理為齒部高頻淬火G54本機床齒輪的選用按照下表選用齒輪種類寬度(mm齒數模數(mm孔徑(mm驅動軸齒輪243

43、21650連續16 702、2.5、32、2.5、3、415、20、30、35、4025、 30、 35、 40、 50傳動軸齒輪3245325、30、40、50輸出軸齒輪2437318、 22、 28、 32、 36計算各主軸轉速使各主軸轉速的相對轉速 損失在5%以內。由公式：V=34Dn 知:1000二 n2 二 n3 F = 281000 =1100rmin3.14匯6.53.4.4繪制傳動系統圖傳動系統圖是表示傳動關系是示意圖，即用以確定的傳動軸將驅動軸和各主50ELLMm_ni軸連接起來，繪制在多軸箱輪廓內的傳動示意圖，如圖2- 11所示圖2- 11機蓋鉆孔多軸箱裝配總圖圖中多軸箱箱

44、體內只排放一排 37mm寬的齒輪，離箱體前壁4.5mm,離箱 體后壁9.5mm,傳動軸齒輪和驅動軸齒輪為第U排。 在圖中標出齒輪的齒數、模 數、變位系數，以校核驅動軸是否正確。另外，應檢查同排的非嚙合齒輪是否齒 FDT1W1ZR12-ZTCTT114ILZ31-2n=l100VIMER?盤*二二二 JIV16E.7=-、GBW孑楓I.5G3鍛HG52-1二iwRossE5111,由它驅動的有主軸1、2、3、4頂干涉；還畫出主軸直徑和軸套直徑，以避免齒輪和相鄰的主軸軸套相碰。345 傳動零件的校核（1）驗算傳動軸的直徑校核傳動軸以承受的總扭矩最大傳動軸 和液壓泵軸。主軸扭矩：TI=T4=3274.45N mm液壓泵軸的扭矩：查得R12-1A液壓泵的最高壓力為0.3MPa、排量為 5.88ml/r。假設在理想無泄漏狀態，即: P - q=T式中：P液壓泵的壓力N/ m2q-液壓泵的排量m3/sT-輸入扭矩N m3輸入角速度rad/s單位換算：P=0.3MPa=0.3X 106Pan =655.338r/mi n=10.9223r/sq=5.88X 10.9223=64.22ml/r=64.