機(jī)械系畢業(yè)論文組合鏜床設(shè)計(jì)

XXXX學(xué)院畢業(yè)論文PAGEPAGEVIXXXX學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目組合鏜床設(shè)計(jì)系（分院）專業(yè)班級(jí)指導(dǎo)教師姓名職稱日期年月日

XXXX學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名題目組合鏜床設(shè)計(jì)上交論文（報(bào)告）日期：年月日答辯日期：年月日指導(dǎo)日期：年月日本人聲明我聲明，本論文及其設(shè)計(jì)工作是由本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，在完成論文時(shí)所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。畢業(yè)生簽名：年月日目錄摘要 III1工藝方案設(shè)計(jì) 11.1工藝分析 11.2定位分析、基準(zhǔn)選取 21.3制定工藝路線 31.4組合鏜床切削用量的選擇 41.4.1鏜Φ76軸承孔 41.4.2鏜Φ64軸承孔 41.5組合機(jī)床配置型式的選擇 42組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 52.1繪制被加工零件工序圖 52.1.1被加工零件工序圖的作用與內(nèi)容 52.1.2繪制被加工零件圖的規(guī)定及注意事項(xiàng) 62.2加工示意圖 72.2.1加工示意圖的作用和內(nèi)容 72.2.2選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算 72.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 92.3.1機(jī)床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容 92.3.2繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖之前應(yīng)確定的內(nèi)容 92.3.3機(jī)床分組 122.4組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 142.4.1理想生產(chǎn)率Q 142.4.2實(shí)際生產(chǎn)率 142.4.3機(jī)床負(fù)荷率 163.1機(jī)床夾具的作用 183.2定位夾緊方案的確定 193.3刀具及切削用量的選取 193.3.1刀具選擇 193.3.2切削用量的選取 193.4夾具的性能及優(yōu)點(diǎn) 204組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì) 204.1繪制多軸箱的設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 214.2主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇和動(dòng)力計(jì)算 234.2.1主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇 234.2.2齒輪模數(shù)的初定 234.2.3多軸箱的動(dòng)力計(jì)算 244.3.1傳動(dòng)比分配 254.3.2傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 254.3.3軸徑尺寸的確定 274.4齒輪模數(shù)及軸的強(qiáng)度校驗(yàn) 28結(jié)論 33致謝 34摘要組合機(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(wú)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。關(guān)鍵詞：組合鏜床高效多軸箱總體設(shè)計(jì)遼寧職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文PAGEPAGE301工藝方案設(shè)計(jì)1.1工藝分析組合鏜床用于鏜削齒鏈?zhǔn)綗o(wú)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。1.1.1齒鏈?zhǔn)綗o(wú)極變速器箱體的技術(shù)要求（1）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；（2）殼體對(duì)合面與底面的平行度公差為100：0.05；（3）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；（4）軸承孔間中心距公差為0.1mm；（5）軸承孔和主要的表面粗糙度不大于1.6um。1.1.2殼體零件的毛坯和材料殼體鑄件的毛坯材料為HT150，硬度為169～229HBS。1.1.3工件生產(chǎn)方式大批量生產(chǎn)，車(chē)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(wú)極變速器的年產(chǎn)量為6萬(wàn)件。1.2定位分析、基準(zhǔn)選取根據(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(lái)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。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：0.05～0.08mm，表面粗糙度一般為6～3.2um。齒鏈?zhǔn)綗o(wú)極變速器的殼零件如圖1。圖1齒鏈?zhǔn)綗o(wú)極變速器殼體零件圖1.3制定工藝路線0#鑄造5#人工時(shí)效處理10#非加工面涂漆處理15#粗銑殼體底面20#粗、精銑殼體結(jié)合面25#粗、精銑箱蓋結(jié)合面30#鉆箱體、箱蓋結(jié)合面螺紋孔35#合箱40#粗、半精、精鏜3個(gè)軸承孔45#粗銑兩側(cè)面凸臺(tái)和兩端面凸臺(tái)50#鉆其他面上的孔55#去毛刺60#檢驗(yàn)1.4組合鏜床切削用量的選擇組合機(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(chē)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，也就是確保組合機(jī)床能夠更快更省時(shí)地進(jìn)行生產(chǎn)。1.4.1鏜Φ76軸承孔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：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46.8m/min，走刀量為0.6mm/r。主軸轉(zhuǎn)速的選擇：根據(jù)確定切削用量，通過(guò)公式：可得主軸的轉(zhuǎn)速為196r/min。1.4.2鏜Φ64軸承孔選擇鏜銷速度為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。1.5組合機(jī)床配置型式的選擇我們?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。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：主要比較指標(biāo)：(1)加工精度：立式加工精度比臥式高；(2)排除鐵屑的方便性：臥式較好；(3)夾具形式的影響：考慮到加工工藝要求，應(yīng)選用立式；(4)占地面積：立式占地面積更小；(5)立式剛性更好。其余指標(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。2組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)，就是針對(duì)齒鏈?zhǔn)綗o(wú)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；生產(chǎn)率卡（生產(chǎn)效率計(jì)算卡片）。2.1繪制被加工零件工序圖2.1.1被加工零件工序圖的作用與內(nèi)容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(shuō)明而繪制的。其主要內(nèi)容包括如下：（1）被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及本機(jī)床設(shè)計(jì)相關(guān)部位結(jié)構(gòu)形狀和尺寸；（2）本工序選用的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及方向；（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(shù)要求以及上道工序的技術(shù)要求；注明加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度以及加工部位的余量；齒鏈?zhǔn)綗o(wú)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。圖2被加工零件工序圖2.1.2繪制被加工零件圖的規(guī)定及注意事項(xiàng)（1）繪制被加工零件工序圖的規(guī)定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。（2）繪制被加工零件工序圖注意事項(xiàng)：=1\*GB3①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；=2\*GB3②對(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；=3\*GB3③當(dāng)本工序有特殊要求時(shí)必須注明。2.2加工示意圖2.2.1加工示意圖的作用和內(nèi)容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。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、主軸之間的連接方式及配合尺寸。2.2.2選擇刀具、導(dǎo)向及有關(guān)計(jì)算（1）刀具的選擇工件材料為HT50，粗鏜軸承孔，選用硬質(zhì)合金鏜刀。導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇采用固定式導(dǎo)向，在每一個(gè)主軸上布置一個(gè)，位置應(yīng)在靠近工件上端面。確定主軸類型、尺寸、外伸長(zhǎng)度以及接桿由于加工切削轉(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(jiàn)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。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。標(biāo)注各部位聯(lián)系尺寸（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。（6）動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定動(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(kāi)始運(yùn)動(dòng)到終了位置，又返回到原位的動(dòng)作過(guò)程。包括快速進(jìn)給、工作進(jìn)給和快速退回等動(dòng)作。=1\*GB3①工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定=35+16+9=60mm ：切入長(zhǎng)度；：加工長(zhǎng)度；：切出長(zhǎng)度。=2\*GB3②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。=3\*GB3③快速退回長(zhǎng)度的確定：快速退回長(zhǎng)度是快速引進(jìn)長(zhǎng)度和工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。本工序?yàn)?60mm。=4\*GB3④動(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。總行程為400mm，前備量為40mm，后備量為200mm。圖3齒鏈?zhǔn)綗o(wú)極變速器殼體軸承孔的加工示意圖圖4齒鏈?zhǔn)綗o(wú)極變速器殼體軸承孔的加工示意圖2.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖2.3.1機(jī)床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容機(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(lái)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。機(jī)床聯(lián)系尺寸總圖表達(dá)的內(nèi)容：

（1）表示機(jī)床的配置形式和總布局；（2）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。（3）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。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（1）選擇動(dòng)力部件動(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。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)多軸箱所傳遞的切削功率來(lái)選用。機(jī)床多軸箱電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算：零件材料：HT150，HBS163～229。刀具：標(biāo)準(zhǔn)鏜頭Ф76mm（2個(gè)），Ф64mm（1個(gè)）切削用量：n=196r/min（Ф76），f=0.6mm/r；n=235.2r/min（Ф64），f=0.5mm/r=74.8（KN·mm）=55.1（KN·mm）注：1.公式中表示圓周力,表示軸向力；2.公式中-切削速度（m·）；f-進(jìn)給量（mm·）；-切削深度（mm）；D-加工直徑（mm）；Z-刀具齒數(shù)；；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Y132-6型，功率為5.5kW)。由于滑臺(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。查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表5-11HY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)：臺(tái)面寬度：400mm臺(tái)面長(zhǎng)度：800mm行程：400mm最大進(jìn)給力：20000N工進(jìn)速度：12.5～500mm/min快速進(jìn)給速度：8m/min（2）確定機(jī)床裝料高度H裝料高度是指工件安裝基面至地面的垂直距離?？紤]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：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。H=1339-389-275+55+15=745mm（3）確定多軸箱輪廓尺寸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。圖5由主軸箱或其它油源輸出的壓力油，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。2.3.3機(jī)床分組為了便于設(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：第10組左側(cè)床身第20組夾具第11組右側(cè)床身第12組中間底座第30組電氣裝置第40組傳動(dòng)裝置第50組潤(rùn)滑裝置第60組刀具第61組工具第71組左多主軸箱第72組右多主軸箱圖6組合鏜床聯(lián)系尺寸圖2.4組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡根據(jù)選定的機(jī)床工作循環(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)。2.4.1理想生產(chǎn)率Q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2.4.2實(shí)際生產(chǎn)率實(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：式中、—分別為刀具的第I、第II工作進(jìn)給長(zhǎng)度，單位為mm；=60mm，=0；、—分別為刀具第I、第II工作進(jìn)給量；單位為mm/min；=117.6mm/min，=0；—當(dāng)加工沉孔、止孔、倒角、光整表面時(shí)，滑臺(tái)在死擋鐵上的停留時(shí)間，通常指刀具在加工終了是無(wú)進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5～10轉(zhuǎn)所需要的時(shí)間，單位為min；=0.05min；—快進(jìn)長(zhǎng)度，=100mm；—快退長(zhǎng)度，=160mm；—?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；—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，=0.1min；—工件裝卸（包括定位或撤消定位、夾緊或松開(kāi)、清理基面或切屑及吊運(yùn)工件等）時(shí)間。它取決于裝卸自動(dòng)化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人的熟練程度。=1min。綜上所述，零件的單件工時(shí)為：=2.4.3機(jī)床負(fù)荷率當(dāng)>Q時(shí)，機(jī)床負(fù)荷率為二者之比。即組合機(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。表1組合機(jī)床允許最大負(fù)荷率機(jī)床復(fù)雜度單面或雙面加工主軸數(shù)1516～4041～80負(fù)荷率0.900.90～0.860.86～0.80組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡如表2所示。表2組合機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡3組合鏜床夾具設(shè)計(jì)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(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程。在運(yùn)用組合鏜床鏜孔的過(guò)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(guò)程中，夾具的設(shè)計(jì)也是及其重要的。3.1機(jī)床夾具的作用機(jī)床夾具在機(jī)械加工過(guò)程中起著十分重要的作用，歸納起來(lái)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面?？s短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本；保證加工精度，確保加工質(zhì)量；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)；擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”；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。3.2定位夾緊方案的確定如圖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?！耙幻鎯射N”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(lái)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，反應(yīng)快速靈敏。3.3刀具及切削用量的選取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、中心位置準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，因此在鏜孔中得到廣泛的應(yīng)用。3.3.2切削用量的選取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(lái)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。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。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（=mm/r；0.6V=47.3m/min（=0.5mm/r。3.4夾具的性能及優(yōu)點(diǎn)（1）剛性好：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。（2）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。圖7鏜床夾具4組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)多軸箱是組合機(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。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(lái)說(shuō)明多軸箱設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。4.1繪制多軸箱的設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖多軸箱的設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是，是根據(jù)“三圖一卡”整理編繪出來(lái)的，其內(nèi)容包括多軸箱設(shè)計(jì)的原始要求和已知條件。在編制此圖時(shí)從“三圖一卡”中已知：（1）多軸箱的輪廓尺寸為500×500mm。（2）工件輪廓尺寸的及各孔的位置尺寸。（3）工件與多軸箱的相對(duì)位置。圖8原始依據(jù)圖（a）被加工零件名稱：齒鏈?zhǔn)綗o(wú)極變速器殼體材料：HT150硬度：169～229HBS（b）主軸外伸尺寸及切削用量（c）動(dòng)力部件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。表3軸號(hào)工序內(nèi)容主軸直徑主軸外伸直徑(mm）V（m/min）nf1、3鏜46.81960.6117.62鏜47.3235.20.5117.6單位：n（r/min）f（mm/r）v（mm/min）4.2主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇和動(dòng)力計(jì)算4.2.1主軸結(jié)構(gòu)形式的選擇主軸結(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。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。圖9滾錐主軸4.2.2齒輪模數(shù)的初定初定驅(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(guò)類比確定：式中：P—齒輪傳遞的功率（kW）；z—一對(duì)齒輪中小齒輪的齒數(shù)；n—小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)速（r/min);目前大型組合機(jī)床的通用多軸箱中常見(jiàn)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。4.2.3多軸箱的動(dòng)力計(jì)算多軸箱的動(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)。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：（4—1）式中—多軸箱的功率；—各主軸切削功率之和；—各軸空載消耗功率之和；—各軸附加功率的總和。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。進(jìn)給力由第三章算出。4.3多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.3.1傳動(dòng)比分配主軸箱內(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(guò)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(guò)大。4.3.2傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)軸——傳動(dòng)軸6：m=3，A=69m，取21，=21/25；取=40，=63mm，=75mm；=480r/min,=403.2r/min。（2）傳動(dòng)軸6——主軸2：m=2，A=95mm，=35/60；(手柄軸）取=35，=60；=403.2r/min,=235.2r/min。（3)傳動(dòng)軸6——傳動(dòng)軸4：m=2，A=83mm，=35/48；取=35,=48；=403.2r/min,=294r/min。傳動(dòng)軸6和傳動(dòng)軸5與其一樣。（4）傳動(dòng)軸4——主軸1：m=2，A=75mm，=30/45；=30，=45；=294r/min，=196r/min。傳動(dòng)軸4和主軸3與其一樣。(5）驅(qū)動(dòng)軸0——油泵軸：m=3，A=55.5mm，=21/16；=21，=16；=480r/min，=630r/min。轉(zhuǎn)速相對(duì)損失在5%以內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。圖10三主軸多軸箱傳動(dòng)圖表4示為驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)值（mm）坐標(biāo)銷驅(qū)動(dòng)軸0主軸1主軸2主軸3X0.000250.000115.000250.000345.000Y0.000159.500323.500323.5000323.5004.3.3軸徑尺寸的確定套傳動(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)軸也是手柄軸，以及一根油泵軸）。表5序號(hào)軸徑（mm）齒輪層數(shù)轉(zhuǎn)速（r/min）040148013011962301235.23301196425229452522946304403.2油泵軸2016304.4齒輪模數(shù)及軸的強(qiáng)度校驗(yàn)

4.4.1齒輪模數(shù)校核分析：傳動(dòng)過(guò)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(guò)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：查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P130，公式5-31b有：公式中：為載荷系數(shù)；：使用系數(shù)，查P117，表5-5，取=1.25；：動(dòng)載系數(shù)，=1.05～1.4,取=1.3；：齒間載荷分布系數(shù)，取=1.0；：齒間載荷分布系數(shù),取=1.1；T：傳遞扭矩；選取，，查P130，圖5-38得。根據(jù)P123公式5-26理、許用應(yīng)兩齒輪材料均選用40Cr,火焰表面淬火，48～55HRC。1.32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