柴油機(jī)曲軸銑開檔機(jī)床總體與和銑削頭設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、1刖言組合機(jī)床是根據(jù)加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)1，配以少量專用部件組 成的一種高效專用機(jī)床。組合機(jī)床主要用于平面加工和孔加工。平面加工包括銑 平面、車端面、刮平面；孔加工包括鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻螺紋 等。組合機(jī)床最適宜于加工各種大中型箱體類零件，如氣缸體、氣缸蓋、變速箱 體等零件。目前，組合機(jī)床在汽車、拖拉機(jī)、儀器儀表、軍工及縫紉機(jī)、柴油機(jī)、 紡織、航空等部門，應(yīng)用越來(lái)越普遍2。組合機(jī)床主要適用于棱體類零件和雜體 的孔面加工，生產(chǎn)效率高，研制周期短，便于設(shè)計(jì)、制造和使用維修，配置靈活， 且自動(dòng)化程度高，勞動(dòng)強(qiáng)度低。在將來(lái)，組合機(jī)床將向五個(gè)方面發(fā)展：高速化、 高精度化、復(fù)合化、

2、高科技含量化以及環(huán)?；Ｍ瑫r(shí)，在自動(dòng)化方面，將會(huì)進(jìn)一 步提高。通用部件是組成組合機(jī)床的基礎(chǔ)。用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床切削和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的通用部 件，如單軸工藝切削頭、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力箱、進(jìn)給滑臺(tái)等為動(dòng)力部件。用以安裝 動(dòng)力部件的通用部件如側(cè)底座、立柱、立柱底座等稱為支承部件。組合機(jī)床的特點(diǎn)3:a .組合機(jī)床由70%90%的通用部件組成，可以縮短設(shè)計(jì)和制造周期。而 且在需要的時(shí)候，還可以部分或全部進(jìn)行改裝，以組成適應(yīng)新加工要求的新設(shè)備。 這就是說(shuō)組合機(jī)床有重新改造的優(yōu)越性，其通用部件可以多次重復(fù)利用。b. 組合機(jī)床是按具體加工對(duì)象專門設(shè)計(jì)的， 可以按最佳工藝方案進(jìn)行加工。c在組合機(jī)床上可以同時(shí)從幾個(gè)方向采用多把刀

3、具對(duì)幾個(gè)工件進(jìn)行加工，是實(shí)現(xiàn)工序集中，提高生產(chǎn)效率的最好途徑。d.組合機(jī)床是在工件一次裝夾下用多軸實(shí)現(xiàn)多孔同時(shí)加工， 有利于保證各孔 相互之間的精度要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量； 減少了工件工序間的搬運(yùn)，改善了勞動(dòng)條 件；減少了占地面積。e .由于組合機(jī)床大多數(shù)零、部件是同類的通用部件，簡(jiǎn)化了機(jī)床的維護(hù)和 修理。f.組合機(jī)床的通用部件可以組織專門工廠集中生產(chǎn)，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量 和技術(shù)水平，降低制造成本。組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，目前基本上有兩種情況：其一，是根據(jù)具體加工對(duì)象的具 體情況進(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(guó)機(jī)械 行業(yè)的廣泛使用，廣大工人總結(jié)自己生產(chǎn)和使用組合機(jī)床的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)

4、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)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)床就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)， 而是可以設(shè)計(jì)成通用品種，組織成批生產(chǎn)， 然后按被加工的零件的具體需要， 配 以簡(jiǎn)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。該課題本次設(shè)計(jì)的課題是柴油機(jī)曲軸連桿軸頸滾切銑床總體和銑削頭設(shè)計(jì)來(lái)源于江蘇恒力機(jī)床有限公司，是該公司根據(jù)客戶需要為客戶定制的組合機(jī)床產(chǎn) 品之一。公司擁有各種金切設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備 300多臺(tái)，其中DIX750精密坐標(biāo) 鏜床、精密導(dǎo)軌磨床，瑞士精密

5、小孔磨床，高速磨齒機(jī)，加工中心，三座標(biāo)測(cè)量 儀，超音頻淬火機(jī)等精大稀設(shè)備 30余臺(tái)。具有較強(qiáng)的加工、裝配、檢測(cè)和機(jī)床 安裝調(diào)試能力?，F(xiàn)在該公司迫切需要改善現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，進(jìn)行提高生產(chǎn)率、改 善產(chǎn)品質(zhì)量方面的技術(shù)改造，使產(chǎn)品的合格率上升，增加產(chǎn)量，適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，提高經(jīng)濟(jì)效益。本設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)一臺(tái)組合機(jī)床， 對(duì)專門的曲軸連桿軸頸進(jìn)行加工。 本人的 設(shè)計(jì)分工是總體設(shè)計(jì)和滾削頭部分的設(shè)計(jì)，夾具部分的設(shè)計(jì)由同組其他同學(xué)擔(dān) 任。在設(shè)計(jì)組合機(jī)床過(guò)程中，組合機(jī)床刀具的設(shè)計(jì)是整個(gè)組合機(jī)床設(shè)計(jì)工作的重 要部分之一。雖然刀具零件的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，使設(shè)計(jì)工作量減少，設(shè)計(jì)周期縮短， 但在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，在保證加工精

6、度的前提下，如何綜合考慮生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性和勞動(dòng)條件等因素，還有一定的難度。本說(shuō)明書以設(shè)計(jì)臥式雙刀銑床為主線，闡述了總體設(shè)計(jì)和滾削頭設(shè)計(jì)的過(guò) 程。在總體設(shè)計(jì)中，首先是被加工零件的工藝分析，然后是總體方案的論證，在 比較了許多方案之后，結(jié)合本道工序加工的特點(diǎn)最終選擇臥式雙刀銑床的配置型 式。再結(jié)合本道工序的特點(diǎn)選擇刀具。根據(jù)選擇的切削用量，計(jì)算刀具的切削力、 切削扭矩、切削功率等，再確定刀具的大小和型式。在確定這些設(shè)計(jì)計(jì)算后，然 后是繪制組合機(jī)床的“三圖一卡”一被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系 尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡。滾削頭設(shè)計(jì)是組合機(jī)床設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的組成部分。 滾削頭設(shè)計(jì)時(shí),首先確定主軸,

7、再設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)和主軸箱，最后根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制 夾具裝配圖和主要的零件圖。2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)2.1 總體方案論證本設(shè)計(jì)的加工對(duì)象為恒立機(jī)床廠的柴油機(jī)曲軸，材料是 QT800-2, 硬度HB240300。根據(jù)被加工零件工序圖，分析其精度、表面粗糙度、技術(shù)要求、 加工部位尺寸、形狀結(jié)構(gòu)。 并根據(jù)工件剛性及生產(chǎn)綱領(lǐng)， 確定設(shè)計(jì)組合機(jī)床為柴 油機(jī)曲軸銑開檔機(jī)床。2.1.1 加工對(duì)象工藝性的分析A. 被加工零件特點(diǎn)被加工零件為 QT800-2 ，按照標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí) IT9 加工。本道工序是銑削曲 軸連桿頸部的加工。B. 本機(jī)床的加工內(nèi)容滾切兩連桿軸頸C 62，兩端圓角4-R3.5，保證軸向尺寸25.75、

8、59.25、361.75 和 395.25 。C. 本次設(shè)計(jì)技術(shù)要求：a ）機(jī)床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度；b）機(jī)床應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整；c）機(jī)床盡量能用通用件（中間底座可自行設(shè)計(jì)）以便降低制造成本 ;d）機(jī)床各動(dòng)力部件用電氣控制。2.1.2 機(jī)床總體布局的確定機(jī)床總體布局主要有如下配置型式：a）多工位組合機(jī)床多工位組合機(jī)床：主要用于中、小零件加工。生產(chǎn)占地面 積大，但生產(chǎn)率高。 這種方式若配合工作臺(tái)的移動(dòng)和精確定位， 可以組成組合機(jī) 床自動(dòng)線，則自動(dòng)化程度和生產(chǎn)率均很高。b）單工位組合機(jī)床各種型式的單工位組合機(jī)床， 通?？砂惭b一個(gè)工件，特別適宜于大、中

9、型箱 體類零件的加工。根據(jù)配置動(dòng)力部件的型式和數(shù)量，這類機(jī)床可分為單面、 多面 及復(fù)合式。這種方式組成靈活，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于單工位加工，其機(jī)動(dòng)時(shí)間與輔助 時(shí)間不能重合，因而生產(chǎn)率比多工位機(jī)床低。機(jī)床的配置型式還可分為臥式和立式兩種。 臥式組合機(jī)床床身由滑座、 側(cè)底 座及中間底座組合而成。其優(yōu)點(diǎn)是加工和裝配工藝性好，無(wú)漏油現(xiàn)象；同時(shí)，安 裝、調(diào)試與運(yùn)輸也都比較方便；而且，機(jī)床重心較低，有利于減小振動(dòng)。其缺點(diǎn) 是削弱了床身的剛性，占地面積大。 立式組合機(jī)床床身由滑座、 立柱及立柱底座 組成。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，自由度大，操作方便。其缺點(diǎn)是機(jī)床重心高，振動(dòng) 大?；谝陨戏治?, 柴油機(jī)曲軸結(jié)構(gòu)是比較規(guī)

10、則的長(zhǎng)方體，從加工的角度來(lái)看，臥立式豎放比較方便，采用臥式組合機(jī)床銑削， 有利于排屑，也減輕了工人的勞 動(dòng)強(qiáng)度。因此為了保證銑削的加工精度和結(jié)合被加工零件加工特點(diǎn)， 組合機(jī)床是 較好的選擇?；_(tái)型式的選擇本組合機(jī)床采用的是液壓滑臺(tái)。與機(jī)械滑臺(tái)相比較，液壓滑臺(tái)具有如下優(yōu)點(diǎn)： 在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可以無(wú)級(jí)調(diào)速；可以獲得較大的進(jìn)給力；由于液壓驅(qū)動(dòng)， 零件磨損小，使用壽命長(zhǎng)；工藝上要求多次進(jìn)給時(shí)，通過(guò)液壓換向閥，很容易實(shí) 現(xiàn)；過(guò)載保護(hù)簡(jiǎn)單可靠；由行程調(diào)速閥來(lái)控制滑臺(tái)的快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，轉(zhuǎn)換精度高， 工作可靠。但采用液壓滑臺(tái)也有其弊端，女口：進(jìn)給量由于載荷的變化和溫度的影 響而不夠穩(wěn)定；液壓系統(tǒng)漏油影響工作

11、環(huán)境，浪費(fèi)能源；調(diào)整維修比較麻煩。本 設(shè)計(jì)加工對(duì)象為柴油機(jī)曲軸，為了提高加工效率，故采用液壓滑臺(tái)。2.2切削用量及刀具的選擇 切削用量的選擇a）因?yàn)槭倾娤?，所以切削用量?jì)算如下：a.確定銑削深度ap由于銑削加工余量小于4mm。故粗銑可以在一次走刀內(nèi)完成，所以取ap=3.5mmb.確定進(jìn)給量ff=0.1mm/r.b）考慮到刀具壽命以及進(jìn)給速度的一致性，所以c）c.確定切削速度Vcd) 取 Vc=63mm/min1000v n d1000 60.6115167.8r/min切削功率的計(jì)算(2-1 )根據(jù)文獻(xiàn)資料9P134表6-20得計(jì)算公式如下: 功率 p 叱612000001300P 0.313

12、aa xaf ©A a pawVf afZn式中 a 兩個(gè)方向平均切削厚度（mm ）x平均切削厚度圓周方向系數(shù)；p 單位面積切削力（N mm 2）;A 切削面積（mm2）1HB 布氏硬度：HB HBmax 3（HBmax HBmin）；在本設(shè)計(jì)中，HBmax=300 , HBmin=240 ，代入公式得HB=220HBS P 3.3kw刀具的選擇根據(jù)加工精度、工件材料、工件條件、技術(shù)要求等，按照滿足加工要求的原 則，合理地選擇刀具。刀具直徑的選擇應(yīng)與加工部位尺寸、精度相適應(yīng)。我們所加工的曲軸是滾切兩連桿軸頸© 62，兩端圓角4-R3.5，故選擇©400的刀刃交錯(cuò)排

13、列的兩刃銑刀。2.3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)一三圖一卡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（或自動(dòng)線）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)、夾壓部件，被加工零件的材料、硬度；本機(jī)床的前加工余量、毛坯 或半成品情況的圖樣等。被加工零件工序圖組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，也是制造、使用、 調(diào)整和檢驗(yàn) 機(jī)床精度的重要文件，是在被加工零件圖基礎(chǔ)上，突出本機(jī)床的加工內(nèi)容， 并作 必要的說(shuō)明而繪制的。其主要內(nèi)容包括：a. 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。b. 本工序所選用的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊

14、方向。以便據(jù)此進(jìn)行夾具的支 承、定位、夾緊和導(dǎo)向等機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。c. 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。d. 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。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，繪制時(shí)規(guī)定：應(yīng)按 一定的比例，繪制足夠的視圖以及剖面；本工序加工部位用粗實(shí)線表示，保證的加工部位尺寸及位置尺寸數(shù)值下方用“標(biāo)明，其余部位用細(xì)實(shí)線表示。具體內(nèi)容詳見柴油機(jī)曲軸銑開檔機(jī)床加工工序圖。加工示意圖零件加工的工藝方案要通過(guò)加工示意圖反映出來(lái)。加工示意圖表示被加工零 件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具、輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀

15、具等機(jī)床各 部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等。A.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(lái)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。B .確定主軸、尺寸、外伸尺寸在該課題中，主軸與兩銑刀聯(lián)接選用滾珠軸承主軸。又因?yàn)楦?dòng)卡頭與刀具 剛性連接，所以該軸屬于長(zhǎng)軸。故本課題中的主軸均為滾珠軸承長(zhǎng)主軸。根據(jù)由選定的切削用量計(jì)算得到的切削轉(zhuǎn)矩T,由組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)P43公式d B410T（2-2）式中，d 軸的直徑（伽）;T軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（N m ）;B 系數(shù)，本課題中主軸為剛性主軸，取

16、B=7.3。考慮到安裝過(guò)程中軸的互換性、安裝方便等因素，1主軸軸徑取為25mm,2、 3、4、5、6主軸軸徑取35mm。根據(jù)主軸類型及初定的主軸軸徑，查組合機(jī) 床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)P44表3-6可得到主軸外伸尺寸及接桿莫氏圓錐號(hào)。主軸軸 徑d=25 mm時(shí)，主軸外伸尺寸為：D /dl 38/ 26， L=115mm ，其他軸為50/36，L=115mm，接桿莫氏圓錐號(hào)為2。C .動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定a工作進(jìn)給長(zhǎng)度Lx的確定工作進(jìn)給長(zhǎng)度Lx，應(yīng)等于加工部位長(zhǎng)度 L （多軸加工時(shí)按最長(zhǎng)孔計(jì)算）與 刀具切入長(zhǎng)度L1和切出長(zhǎng)度L2之和。切入長(zhǎng)度一般為13伽，根據(jù)工件端面 的誤差情況確定。b進(jìn)給長(zhǎng)度的

17、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。初步選定主軸箱上刀具的 快速進(jìn)給長(zhǎng)度為380 m。c快速退回長(zhǎng)度的確定快速退回長(zhǎng)度等于快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。由已確定的快速進(jìn)給和工作進(jìn)給長(zhǎng)度可知，快速退回長(zhǎng)度為 611mm。d動(dòng)力部件總行程的確定動(dòng)力部件的總行程為快退行程與前后備量之和。前備量取20mm，后備量取130 m，則總行程為761伽。機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖機(jī)床了聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并初步選定主要通用部件以及確定的專用的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。是用來(lái)表示機(jī)床的配置型式，主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互聯(lián)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖。 用以檢驗(yàn)各部件相對(duì)位置及

18、尺寸聯(lián)系能否滿足加工要求和通用部件選擇是否合 機(jī)床了聯(lián)系尺寸總圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并初步選適， 它為多軸箱、夾具等專用部件設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。A.機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖的內(nèi)容a）表明機(jī)床的配置型式和總布局。以適當(dāng)數(shù)量的視圖，用同一比例畫出各主要部件的外輪廓形狀和相關(guān)位置，表明機(jī)床基本型式及操作者位置等。b）完整齊全地反映各部件間的主要裝配關(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)極限位置及各滑臺(tái)工作循環(huán)總的工作行程和前后行程 備量尺寸。c）標(biāo)注主要通用部件的規(guī)格代號(hào)和電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī) 床分組編號(hào)及組件名稱，全部組件包括機(jī)床全部通用及專用零件。d）標(biāo)明

19、機(jī)床驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及安裝規(guī)程。A）選擇滑臺(tái)由于采用了工進(jìn)電動(dòng)機(jī)和快進(jìn)電動(dòng)機(jī)， 所以本機(jī)床選擇機(jī)械滑臺(tái)。根據(jù)工進(jìn) 電動(dòng)機(jī)和快進(jìn)電動(dòng)機(jī)型號(hào)、工作進(jìn)給速度，再根據(jù)組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表 5-5 選擇機(jī)械滑臺(tái)IHJ63型。B）工作臺(tái)由于要求使用到液壓系統(tǒng)，所以在這里選擇液壓工作臺(tái)。與機(jī)械工作臺(tái)相比， 液壓工作臺(tái)有如下優(yōu)點(diǎn)：在相當(dāng)大的范圍內(nèi)進(jìn)給量可以無(wú)級(jí)調(diào)速； 可以獲得較大 的進(jìn)給力；由于液壓驅(qū)動(dòng)，零件磨損小，使用壽命長(zhǎng)。選擇使用液壓工作臺(tái)，根據(jù)進(jìn)給力、轉(zhuǎn)速在下表選擇工作臺(tái)型號(hào)表2.1多工位移動(dòng)工作臺(tái)的主要技術(shù)性能型號(hào)性能規(guī)格1 AYU 401 AYU 501 AYU 631 AYU 89inmIVInmVI

20、nmVInmV臺(tái)面寬400500630800（mm）臺(tái)面長(zhǎng)400565006863080108001013（mm）033000000500000行程48755108761210888161411（mm）0007000703508000000050000000000移動(dòng)速度范圍（800080800080600080600080 1 mm. min）反靠定位速度(. 1 mm. min)30080300803008030080最大進(jìn)給力（N）750075001200012000液壓馬達(dá)型號(hào)性能zm125zm125zm140zm140扭矩(N .m)壓力(500N.cm 2)15.615.62525

21、轉(zhuǎn)速(. 1 r.min )202000202000201500201500功率（kW）（量大扭矩時(shí)）3.263.263.93.9選擇IAYU80型號(hào)工作臺(tái).C）確定機(jī)床裝料高度H裝料高度是指機(jī)床上工件的定位基準(zhǔn)面到地面的垂直距離。本課題中， 工件高度h? 350mm,所選滑臺(tái)與滑座總高h(yuǎn)a 320 mm，底座高度490mm, 綜合以上因素，該組合機(jī)床裝料高度取H=1130伽。B.繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖之前的準(zhǔn)備根據(jù)切削用量部分計(jì)算所得，最大的切削功率為3.3kw所以電動(dòng)機(jī)的選擇為 丫160M-6電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw 轉(zhuǎn)速為960r/min 具體內(nèi)容詳見柴油機(jī)曲軸銑加工示意圖機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡a

22、）理想生產(chǎn)率Q（件/h）是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)（包括備品及廢品率）所要求的機(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,即參考文獻(xiàn)5P51公式：tk(2-3 )式中：A 年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件），本設(shè)計(jì)中取A=45000件；tk 全年工時(shí)總數(shù)，本設(shè)計(jì)假設(shè)為單班工作，則 tk =3500h。AQ =45000/3500= 14件 /htk則根據(jù)公式（2-15 ）得:b）實(shí)際生產(chǎn)率Q,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),60T單即參考文獻(xiàn)5P51公式:(2-4 )式中：T單一生產(chǎn)一個(gè)零件所需時(shí)間（min）,可按下式計(jì)算:LjL2 tL 快進(jìn)

23、LV7 V7 停VfT快進(jìn)L快退(2-5 )式中：L!、L2 分別為刀具第I，第U工作進(jìn)給長(zhǎng)度，單位為mm ；Vfi、Vf2 分別為刀具第I,第U工作進(jìn)給速度，單位為mm/min ；-當(dāng)加工沉孔、止口、锪窩、光整表面時(shí)，滑臺(tái)在死擋鐵上的 停留時(shí)間，通常指刀具在加工終了時(shí)無(wú)進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)510轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，單位為min ；L快進(jìn)、L快退一分別為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退行程長(zhǎng)度，單位為 mm ；Vfk-動(dòng)力部件快速行程速度。用機(jī)械動(dòng)力部件時(shí)取56m/mi n ；用液壓動(dòng)力部件時(shí)取310m/min ；t移直線移動(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 ；t裝、卸工件裝、卸時(shí)間，它取決于裝卸自

24、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等。通常取 0.51.5min。通過(guò)計(jì)算，T單取最大值，即4.102min。根據(jù)公式（2-4 ）得：Q= Qi =60/4=14 件/h T單機(jī)床負(fù)荷率為理想生產(chǎn)率與實(shí)際生產(chǎn)率之比。 根據(jù)參考文獻(xiàn)5P52公式：Q(2-6)則:=12/14=0.857組合機(jī)床負(fù)荷率一般為0.750.90，而對(duì)于精密度較高、自動(dòng)化程度高的 組合機(jī)床，宜適當(dāng)降低負(fù)荷率，所以本機(jī)床滿足要求。詳細(xì)的機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡如表2-2所示。表2.2 生產(chǎn)率計(jì)算卡被加工零件圖號(hào)ZL毛坯種類鑄件名稱曲軸毛壞重量材料QT800-2硬度HB240-300工序名稱銃削工序號(hào)序號(hào)工步名稱被

25、加工零件數(shù) 量加工 直 徑(mm)加工長(zhǎng)度(mm)工作行程(mm)切削速度(m/ min)每分鐘 轉(zhuǎn)速(r/mi n)進(jìn)給量(mm/r)進(jìn)給速度(mm/mi n)工時(shí)(min)機(jī)加工時(shí)間輔助時(shí)間共計(jì)1裝卸工件10.50.52快進(jìn)100000.0240.020.0443工進(jìn)627.563500.2412334滑臺(tái)快退380100000.0380.020.058備注1、裝卸工件的時(shí)間取決于工人的熟練程度，取0.5min ；單件總工時(shí)4.102 min機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)率14 件/h機(jī)床理想生產(chǎn)率12 件/h機(jī)床負(fù)荷率85.7%3銑削頭設(shè)計(jì)3.1概述滾削頭的設(shè)計(jì)包括主軸箱的設(shè)計(jì)以及滾削頭的選擇。由于滾削頭

26、可以選擇,主要需要設(shè)計(jì)的是主軸箱。主軸箱使用的是大型主軸箱，設(shè)計(jì)方法有一般設(shè)計(jì)方 法和電子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方法兩種。我們這里使用的是一般設(shè)計(jì)法，就是根據(jù)主軸的分布,轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向以及尺寸要求等，由設(shè)計(jì)這進(jìn)行全部設(shè)計(jì)工作這是當(dāng)前比較常用 的方法。主軸箱設(shè)計(jì)根據(jù)原始依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。開展主軸箱設(shè)計(jì)工作的依據(jù)是三圖一 卡，即機(jī)床總圖、被加工零件工序圖、加工示意圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡。主軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖，要包括下面的全部或部分內(nèi)容：a）所有主軸的位置關(guān)系尺寸；b）要求的主軸轉(zhuǎn)速和方向；c）主軸的工序內(nèi)容和主軸外伸部分尺寸；d）主軸箱的外型尺寸以及其他相關(guān)不見的聯(lián)系尺寸；e）動(dòng)力不見的型號(hào)；f）托架或鉆模板的支桿在主軸

27、箱上的安裝位置及有關(guān)要求；g）工藝上的要求。A）保證工件的加工精度保證工件的正確加工精度是主軸箱設(shè)計(jì)的最基本要求。 其關(guān)鍵在于，正確地 確定定位方案、傳動(dòng)方案和刀具導(dǎo)向方式，合理地設(shè)計(jì)箱體的尺寸、公差和技術(shù) 要求，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行誤差的分析和計(jì)算。B）提高生產(chǎn)效率、減低制造成本主軸箱設(shè)計(jì)的總體方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。在大批量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡量采用 各種快速、高效的結(jié)構(gòu)、自動(dòng)裝置和先進(jìn)的控制方法，以縮短輔助時(shí)間，提高生 產(chǎn)率；在中心生產(chǎn)中，則要求在滿足功能的前提下，盡量使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工，以降低箱體的制造成本C）操作方便、省力和安全箱體的操作要盡量做到簡(jiǎn)單方便， 設(shè)置手柄軸、潤(rùn)滑系統(tǒng)，盡可能使要求的

28、轉(zhuǎn)速和切削型式加工以完善被加工品的精度和質(zhì)量。并可較好地設(shè)計(jì)軸徑。齒輪傳動(dòng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，嚴(yán)格的校核驗(yàn)證，以確保使用安全。D）有良好的結(jié)構(gòu)工藝性主軸箱的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、合理，便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修，應(yīng)盡可能選用 標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。主軸箱設(shè)計(jì)是一種相互關(guān)聯(lián)的工作， 通常是在參閱有關(guān)資料的情況下，按加 工要求構(gòu)思出設(shè)計(jì)方案，繪制出圖樣，經(jīng)修改后確定主軸箱的結(jié)構(gòu)。3.2主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇及動(dòng)力計(jì)算主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇軸結(jié)構(gòu)型式由零件加工工藝決定，并應(yīng)考慮主軸的條件和受力情況， 軸承型 式是主軸結(jié)構(gòu)的主要特征。進(jìn)行銑削加工的主軸，有軸向切削力較大，用深溝球 軸承承受軸向力，用雙列圓柱滾子軸承承載能力強(qiáng)。又

29、因加工時(shí)軸向力是單向的， 因此圓柱滾子軸承軸承在主軸前端即可。主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇，除了軸承之外應(yīng)考慮軸頭結(jié)構(gòu)。根據(jù)軸頭外伸長(zhǎng)度， 分為短主軸和長(zhǎng)主軸兩種。雖然，一般銑削均推薦用長(zhǎng)主軸，長(zhǎng)主軸優(yōu)點(diǎn)是軸頭 內(nèi)的軸孔長(zhǎng)，可增大刀具尾部連接的接觸面，因而可增強(qiáng)刀具與主軸的連接剛度， 減少刀具前端下垂。因此在本次設(shè)計(jì)中用主軸，軸頭用圓柱孔和刀具連接，用單鍵傳遞扭矩。固定螺釘做軸向定位。為了主軸的結(jié)構(gòu)便于加工、裝配、拆卸、測(cè)量和維修等，使其生產(chǎn)率高、成本 低，所以應(yīng)盡量使主軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，只得直徑變化應(yīng)盡量少，應(yīng)盡量 限制軸的最大直徑及各軸段間的直徑差。這樣既能簡(jiǎn)化軸的結(jié)構(gòu)、節(jié)省材料，又可減少切削

30、量。主軸直徑和齒輪模數(shù)的初步確定a）主軸直徑初步主軸直徑已在編制“三圖一 ”時(shí)完成，由此可知主軸直徑d=45mm。b）齒輪的模數(shù)主軸直徑已在總體設(shè)計(jì)部分初步確定齒輪模數(shù)m （單位為mm ） 般用類比法確定，也可由查得的公式估算，即m （3032）3 P（3-1）式中，P齒輪所傳遞的功率，單位為 KW ；z一對(duì)嚙合齒輪中的小齒輪齒數(shù)；n小齒輪的轉(zhuǎn)速，單位為 r/mi n 。主軸箱中的齒輪模數(shù)常用2、2.5、3、3.5、4幾種。為了便于生產(chǎn)，同一 主軸箱中的模數(shù)規(guī)格不要多于兩種。由于本主軸箱為鉆孔主軸箱，主軸轉(zhuǎn)速誤差 較小，且加工孔的位置比較集中，可以根據(jù)實(shí)際需要選出齒輪模數(shù)為 3、4兩種。 在本

31、設(shè)計(jì)中，結(jié)合切削力及切削功率等，選擇 m=3 3.3主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 計(jì)算驅(qū)動(dòng)軸、主軸的坐標(biāo)尺寸根據(jù)原始依據(jù)圖3-1，計(jì)算驅(qū)動(dòng)軸、各傳動(dòng)軸、主軸的坐標(biāo)尺寸，如下表所 示表3.1驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)值坐標(biāo)主軸1軸2軸3軸4X40404040Y675.3642.3522.8400.3坐標(biāo)軸5軸6軸7X4000Y275.3157.50擬訂主軸箱傳動(dòng)路線在設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，要盡可能用較少的傳動(dòng)件，使數(shù)量較多的主軸獲的預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，因此在設(shè)計(jì)時(shí)單一應(yīng)用計(jì)算或作圖的方法就難以達(dá)到要求，現(xiàn)在般采用“計(jì)算、作圖和試湊”相結(jié)合的辦法來(lái)設(shè)計(jì)圖3-1a）分析主軸的位置如圖所示，該主軸箱中的主軸1軸、2軸、3

32、軸、4軸、5軸、6軸、7軸 可看成直線分布，其傳動(dòng)路線如下：驅(qū)動(dòng)軸7 一軸6 一軸5 一軸4 一軸3 一軸2 一軸1b）傳動(dòng)比的選擇為了使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪傳動(dòng)比一般選在 11.5，但在多軸箱后蓋內(nèi)齒輪傳動(dòng)比允許取至1丄，盡量避免用升速傳動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，33.5允許先升速后在降一些，使傳動(dòng)鏈前面的軸、齒輪轉(zhuǎn)矩較小，結(jié)構(gòu)緊湊，但空轉(zhuǎn) 功率損失隨之增加，故要求升速傳動(dòng)比小于等于2 ;為使主軸上的齒輪不過(guò)大，最后一級(jí)經(jīng)常采用升速傳動(dòng)。用于粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡可能設(shè)置在第I排，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形； 精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在第川排，以減少主軸端的彎曲變形。多軸箱內(nèi)具 有粗精加工主軸

33、時(shí)，最好從動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸齒輪傳動(dòng)開始，就分兩條傳動(dòng)路線，以 免影響加工精度。據(jù)此，本主軸箱為了使主軸上齒輪直徑小些，所以先由第U、M、IV排齒輪減速，然后再由箱體內(nèi)最后一級(jí)齒輪升速， 獲的所需的主軸轉(zhuǎn)速，這樣結(jié)構(gòu)較 為合理緊湊。傳動(dòng)軸的位置和轉(zhuǎn)速及齒輪齒數(shù)本主軸箱內(nèi)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是按“計(jì)算、作圖和試湊”的一般方法來(lái)確定齒 輪齒數(shù)、中間傳動(dòng)軸的位置和轉(zhuǎn)速，在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)反復(fù)試湊和畫圖， 才最后 確定了齒輪的齒數(shù)和中間設(shè)計(jì)軸的位置。為滿足齒輪的嚙合關(guān)系，有些齒輪采用 了變位齒輪來(lái)保證中心距的要求。A .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)比主軸的轉(zhuǎn)速為167.8r/mi n，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸

34、的轉(zhuǎn)速為970 r/mi n各軸總傳動(dòng) i二！6780.175960B .各軸傳動(dòng)比分配n-i0.6n20.76n30.56n40.56n60.6 n70.6C .確定中間傳動(dòng)軸的位置并配各對(duì)齒輪傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式查得如下：uz主z從nA n主(3-2 )Am, (z主 2z從)(3-3 )n從z從(3-4 )n主n從uz主n從n主uz主 n主z從(3-5 )2A2A2Auz主z從(3-6 )m門主、m (1 u)m(1 -n從2A2A2Auz從z主(3-7 )mm(1嗎(1 u)n主式中，u 嚙合齒輪副傳動(dòng)比；Z主、z從一分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪齒數(shù)；n主、n從一分別為主動(dòng)和從動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速，單位

35、為 r/mim ;A齒輪嚙合中心距，單位為 mm ;m 齒輪模數(shù)，單位 mm ；結(jié)合主軸箱尺寸，估算各軸中心距，確定:a.1軸Z28b.2軸乙28Z237c.3軸乙50Z228d .4軸乙30Z250e.5軸乙50Z230f.6 軸Z50g.7 軸Z50其中，取m=3D .驗(yàn)算各軸轉(zhuǎn)速70900 72 3440.4246.6138.182.8628一5028一5030一5030一50582r/mim440.4 r/mlm246.6 r/mlm138.1 r/mlm82.86 r/mlm50 r/mlm轉(zhuǎn)速相對(duì)損失在5%以內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求3.4傳動(dòng)軸直徑的確定及軸的強(qiáng)度校核根據(jù)由選定的切削用量計(jì)

36、算得到的切削轉(zhuǎn)矩T,由參考文獻(xiàn)1P43公式d B410T式中：d 軸的直徑（伽）;T 軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（N m ）; B 系數(shù)，本課 題中主軸為剛性主軸，取 B=7.3。所以計(jì)算結(jié)果 主軸的直徑為45mm,2軸3軸的直徑取45mm , 4軸5軸 6軸的直徑取50mm。在主軸箱中不管是主軸還是傳動(dòng)軸，它們的直徑都是按照扭轉(zhuǎn)剛度條件，根 據(jù)其所受扭矩，由計(jì)算后選取的，所以它們的剛度都滿足要求。這里只對(duì)相對(duì)較 為危險(xiǎn)的軸進(jìn)行強(qiáng)度的校核計(jì)算。由于1軸上安裝刀具進(jìn)行銑削。故任選1軸進(jìn)行校核。軸（1 ）: T=630.3N mm，軸上齒輪 z=28，模數(shù) m=3，貝U d=mz=3 X28=155mm，F(xiàn)t

37、2T 2 630.345280.133N , Fr Fttan1575.061 N。軸的支點(diǎn)位置：由32208圓錐滾子軸承查手冊(cè)，得a 19mm左支點(diǎn)水平面的支反力:右支點(diǎn)水平面的支反力:45L2111133.5mm2L3竺2143.5mm3 2齒寬中心距左支點(diǎn)距離:齒寬中點(diǎn)距右支點(diǎn)距離:M D Q FNH1L3RL2L343.5 280.133133.5 43.568.846NM B 0, F NH 2L2FtL2 L3133.5 280.133133.5 43.5211.287N左支點(diǎn)垂直面的支反力FNV1LsFrMaL2 L343.5 105.556 1688.8725133.5 43.

38、5支點(diǎn)垂直面的支反力：FnV2133.5 105.556 1688.8725133.5 43.5截面C處水平面彎距：MhFNH1 L2Mv1F NV1 L2截面C處垂直面彎距：M V 2F NV 2 L3L?FrMaL2 L3截面C處合成彎距:68.846133.59190.941Nmm35.483133.54736.9805Nmm70.07343.53048.1755Nmmm1 mH mV1 m 2.mH m：210339.844 N mm9683.221N mm9190.94124736.980529190.94123048.17552Mca . M(aT)2.10339.8442(0.6

39、630.3)210346.76N mm截面C處計(jì)算應(yīng)力：Mca3,其中W z32bt(zt)228312 5(285)ca W2d322Imill45Mca10346.762.7MPaca W7243.9截面C處計(jì)算彎距：考慮啟動(dòng)、停機(jī)影響，扭矩為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，a=0.6，強(qiáng)度校核：45鋼調(diào)質(zhì)處理，由機(jī)械設(shè)計(jì)表11.2查得160MPa，ca1彎扭合成強(qiáng)度滿足要求 圖3-2為軸的受力簡(jiǎn)圖、受力彎矩圖及扭矩圖:UUhB5.5415 flFnviFfnFnwLFnhiF 刪FrFkvinW_一-"FnwvttttTTTTTyjliJiI圖3-33.5齒輪校核計(jì)算在初步擬訂多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)后

40、，還要對(duì)危險(xiǎn)齒輪進(jìn)行校核計(jì)算，尤其是對(duì)低速級(jí)齒輪或齒根到鍵槽距離較低的齒輪以及轉(zhuǎn)矩較大的齒輪。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)1軸上的齒輪較危險(xiǎn)，故對(duì)其進(jìn)行校核。已選定齒輪采用45鋼，齒輪精度用8級(jí)，表面粗糙度為Ra3.2，對(duì)于需校核的一對(duì)1、2軸上的齒輪，齒數(shù)分別為28，Z2 37，模數(shù)為3，傳動(dòng)比28i0.76，扭矩 T=25956.17N mm。37a）設(shè)計(jì)準(zhǔn)則按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，在按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核b）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算ditZhZeZH2(3-9 )2K(u 1)dU式中：Zh 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，用來(lái)考慮節(jié)點(diǎn)齒廓形狀對(duì)接觸應(yīng)力的影響，其值查 圖 7-15，取 Zh =2.5 ;Ze 材料系數(shù)，單

41、位為.MPa，查表7-5，取189.8 , MPa ;Z 重合度系數(shù)，取Z =0.90 ;d 齒寬系數(shù)，其值可查表7-7，取d=0.9 ;u 齒數(shù)比，其值為大齒輪齒數(shù)與小齒輪齒數(shù)之比，u= 1 1.32。i由圖7-6選擇材料的接觸疲勞極限應(yīng)力為：H1lim 600 MPah 2lim 560MPa由圖7-7選擇齒根彎曲疲勞極限應(yīng)力為：F1lim 230MPaf 2lim 210MPa應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由公式（3-10 ）和（3-11 ）計(jì)算可得N160n 1at2860 X X 220 X 4600=4.6337x 1071(3-10 )則：N24.63 X1071.323.5 X 107(3-1

42、1 )由圖7-8，查得接觸疲勞壽命系數(shù)為ZN1 1.08,ZN2 1.1由圖7-9，查得彎曲疲勞壽命系數(shù)為Yn1 Yn21由表7-2查得接觸疲勞安全系數(shù)SHmin 1，彎曲疲勞安全系數(shù)SFmin1.5，又Yst為試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)取2.0，試選Kt 1.5。由下列公式求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力：H1limSH minZN1型 1.08648MPa(3-12 )則V1H 2H 2lim ,ZN2SH min5601.11616MPaF !F1lim Xt Y丫 N 1230 21306.67MPaSFmin1.5F 2lim YsT、"210 2F 2Yn21 280

43、MPaSFmin1.52-19 )得:將有關(guān)值帶入公式（d1t 3得KvKh2ZhZeZ 2KJ u 12.5 189.8 0.92 1.5 605361.53 16160.91.53=96.15mmd1tR|96.15100060 10001.07 ；由表KaKvKKa607-3337查得Ka1.07 1.15修正d11.0d1t96.15 3 1.2305 90mm， 1.5KhKt由表7-6 合要求。c）計(jì)算幾何尺寸d1 mz13 37取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m(Z1 Z2)31.7m/S，誥1.0，由表 7-411.2305m=3mm ，111， d2(3728)246 1.7100查得Kd1Z12

44、0.782m/s ,(3-13 )(3-14 )(3-15 )查圖7-101.15，取 Ka 1，則903mm30與前面選定的模數(shù)相同，所以mz23 288497.5mm， b dd10.9 45取 b40.5mm, b240.5mm。d）校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度由圖 7-18 查得 Yfs1 4.0,Yfs24.08，取 Y 0.7由公式（2-20 ）和（2-21 ）校核兩齒輪的彎曲強(qiáng)度F1YfsYdZ1 m2 佃咒誓6 4.0 0.719.074MPa F10.9 302 33F2"旳2YFS119.0744.04.0818.7MPaF2m=3mm 符40.5mm(3-16)(3-1

45、7 )所以齒輪完全達(dá)到要求。3.6主軸箱的潤(rùn)滑和手柄軸的設(shè)置a.潤(rùn)滑。大型標(biāo)準(zhǔn)主軸箱采用葉片潤(rùn)滑油泵。打出的油進(jìn)過(guò)分油器分向個(gè)潤(rùn)滑部分。對(duì)于臥式標(biāo)準(zhǔn)主軸箱，主軸箱體前后壁的齒輪和壁上的軸承用油盤潤(rùn)滑，箱體和后蓋以及和前蓋間的齒輪用油管潤(rùn)滑。此外，當(dāng)動(dòng)力導(dǎo)軌自動(dòng)潤(rùn)滑時(shí)，尚需分油器的徑向分油口向?qū)к墲?rùn)滑裝置引 潤(rùn)滑管。在我們這種情況下我們用一個(gè)葉片就可以了。使用其轉(zhuǎn)速為 400-80On/mi n。安裝在靠近油池的地方。方便打油。對(duì)于我們前蓋易于打開的主軸箱我們就不設(shè)置專供拆修油泵用的油泵蓋。b 手柄軸的設(shè)置組合機(jī)床上一般都有較多的刀具，為了便于更換和調(diào)整刀具?；蛘呤茄b配和 維修時(shí)檢查主軸精度，一

46、般每個(gè)主軸箱都要設(shè)置一個(gè)手柄軸。c 傳動(dòng)軸直徑的確定和齒輪強(qiáng)度的驗(yàn)算在設(shè)計(jì)主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)。往往會(huì)湊齒輪的嚙合中心距，或由于受空間限制， 根據(jù)可能，初步的選定軸經(jīng)和齒輪的模數(shù)和齒數(shù)。然后我們還要做一定的計(jì)算驗(yàn) 證。對(duì)傳動(dòng)軸來(lái)說(shuō)就是把軸看成受純扭矩作用，不考慮彎矩影響，而采用較低的 材料許用應(yīng)力的一種強(qiáng)度計(jì)算；對(duì)齒輪來(lái)說(shuō)， 就是把若干因素忽略不計(jì)，僅按齒 輪及其傳動(dòng)的的幾個(gè)主要參數(shù)，借助油管表格進(jìn)行較驗(yàn)。傳動(dòng)軸的扭矩按下試計(jì)算：M二Fj：+ （3-18 ）式中M 作用在軸上的總扭矩（公斤 x毫米）Mn第n個(gè)軸上的扭矩In第n對(duì)軸上齒輪的傳動(dòng)比。M=974N/n式中M扭矩N功率 n 轉(zhuǎn)速3.7主軸

47、箱的坐標(biāo)計(jì)算坐標(biāo)計(jì)算是主軸箱設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一.它包括計(jì)算主軸和傳動(dòng)軸的坐標(biāo)位 置.為了保證組合機(jī)床的加工精度，和確保齒輪的正確嚙合關(guān)系.主軸箱坐標(biāo)設(shè)計(jì) 必須保證正確，否則,將給生產(chǎn)造成損失，輕則返工，重則使主軸箱報(bào)廢.a）確定主軸箱坐標(biāo)原點(diǎn)主軸箱的坐標(biāo)原點(diǎn)選取主軸箱體底平面與通過(guò)其定位銷孔的垂直線交點(diǎn).如下圖圖3-4b）坐標(biāo)計(jì)算的順序主軸箱坐標(biāo)的計(jì)算順序是：首先計(jì)算主軸的坐標(biāo)，然后計(jì)算與這些主軸有直 接嚙合關(guān)系的傳動(dòng)軸坐標(biāo)，再按順序計(jì)算區(qū)域軸的坐標(biāo)。在計(jì)算過(guò)程中，把計(jì)算出來(lái)的各軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)填入專門格式的坐標(biāo)表中。以供 計(jì)算其他軸和將來(lái)畫檢查圖與箱體圖時(shí)使用。c）主軸坐標(biāo)的計(jì)算主軸坐標(biāo)的計(jì)算按主

48、軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)或被加工零件工序圖進(jìn)行的。為了確保坐標(biāo)的正確性，一般應(yīng)再按被加工零件圖進(jìn)行一次驗(yàn)算.主軸坐標(biāo)的計(jì)算精度,要求精確到小數(shù)點(diǎn)后第三位數(shù)字。為了減少計(jì)算誤差，對(duì)于角度關(guān)系的主軸坐標(biāo)采用七位或七位以上的三角 函數(shù)進(jìn)行計(jì)算。但被加工零件的孔距尺寸帶有公差時(shí)，在計(jì)算坐標(biāo)時(shí)應(yīng)考慮公差的影響.主 要是那些帶有公差或雙向不等公差的尺寸，應(yīng)當(dāng)把公差計(jì)算進(jìn)去，使主軸的名義 坐標(biāo)尺寸位于公差帶的中央。d）傳動(dòng)軸坐標(biāo)的計(jì)算我們采用二軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算計(jì)算時(shí)根據(jù)兩根軸的坐標(biāo)和給定的兩個(gè)齒輪嚙合中心距，來(lái)算出傳動(dòng)軸的坐 標(biāo)，即已知齒輪捏合三角形的兩個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)和三條邊，求另一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)。3.8主軸箱

49、各零件的確定在以上的計(jì)算和驗(yàn)證后我們要確定主軸箱內(nèi)部各零件的選取由于我做的是有標(biāo)準(zhǔn)原型的主軸箱。其內(nèi)部零件大多數(shù)都是可以查得的標(biāo)準(zhǔn) 件，或者是可以查得尺寸及要求的零件。 所以根據(jù)右主軸箱裝配圖以后我們可以 查組合機(jī)床參考圖冊(cè)中的各個(gè)有關(guān)的圖形。例如：主軸箱箱體圖和箱體補(bǔ)充 加工圖、主軸箱前蓋和前蓋補(bǔ)充加工圖、主軸箱后蓋和后蓋補(bǔ)充加工圖、主軸、 傳動(dòng)軸、齒輪等等。都是可以確定下來(lái)的。所以在我的7個(gè)零件圖中可以具體體 現(xiàn)各零件結(jié)構(gòu)和尺寸及其各方面要求。4.結(jié)論本設(shè)計(jì)為柴油機(jī)曲軸銑開檔機(jī)床總體及銑削頭設(shè)計(jì)，該組合機(jī)床采用液壓 夾緊，提高了加工精度及保證了相應(yīng)的位置精度，同時(shí)大大提高了生產(chǎn)效率，降 低了勞動(dòng)強(qiáng)度，從而降低了零件的生產(chǎn)成本。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)被加工零