拖拉機變速箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計含開題及12張CAD圖

拖拉機變速箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計含開題及12張CAD圖,拖拉機,變速,箱體,雙面,鏜床,總體,整體,設(shè)計,主軸,開題,12,十二,cad 實習(xí)報告 一、概述 畢業(yè)實習(xí)是學(xué)生大學(xué)學(xué)習(xí)階段重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一，通過實習(xí)學(xué)生將進一步了解社會，增強對專業(yè)的責(zé)任感、使命感，理論與實踐相結(jié)合。通過畢業(yè)實習(xí)，學(xué)生將進一步加深對設(shè)計理論知識的理解和掌握，進一步熟悉專業(yè)設(shè)計的理念和方法，從而提高學(xué)生的設(shè)計、組織管理能力及解決實際工程中出現(xiàn)的實際問題的能力，為以后進入社會從事有關(guān)工作打下堅實的基礎(chǔ)。所以說畢業(yè)實習(xí)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，全面訓(xùn)練學(xué)生各種能力，強化素質(zhì)教育方面是其他教學(xué)環(huán)節(jié)和任一門課程都是無法比擬和代替的。 高等學(xué)校工科專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計大都在四學(xué)年的第二學(xué)期進行，時間安排一般為一個學(xué)期，其中畢業(yè)實習(xí)教學(xué)為兩至叁周。由于高等學(xué)校工科專業(yè)設(shè)置頗多，按專業(yè)培養(yǎng)目標，其畢業(yè)設(shè)計題目也各不相同，而設(shè)計題目的類型決定著畢業(yè)實習(xí)教學(xué)的方式和方法，畢業(yè)實習(xí)工作計劃的安排是根據(jù)畢業(yè)設(shè)計題目的內(nèi)容、性質(zhì)和要求進行的，對設(shè)計目標及實現(xiàn)目標所要解決的問題要進行深入、全面的了解，分析解決的途徑及關(guān)鍵要素。 畢業(yè)實習(xí)是畢業(yè)設(shè)計的第一個階段，也是畢業(yè)設(shè)計過程中的重要一步，對畢業(yè)設(shè)計全過程影響很大。畢業(yè)實習(xí)是學(xué)生深入生產(chǎn)實際，獲得對設(shè)計題目感性知識和深入了解工業(yè)生產(chǎn)實際的過程，將所學(xué)的理論知識與生產(chǎn)實踐融會貫通，從而使知識向縱深擴展。因此，畢業(yè)實習(xí)教學(xué)的目的就在于使學(xué)生圍繞畢業(yè)設(shè)計題目了解與之有關(guān)的實際知識并進行資料的收集，為完成畢業(yè)設(shè)計提供必要的條件。 我是機械制造專業(yè)實踐知識對我們的畢業(yè)設(shè)計來說非常重要，但是課堂教學(xué)只能教授我們一些相關(guān)的理論知識，不能給予我們這些實踐知識，這就要求我們在畢業(yè)實習(xí)過程中去了解和學(xué)習(xí)。 二、實習(xí)過程 這次我的畢業(yè)實習(xí)單位是鹽城市鍋爐制造有限公司，它創(chuàng)建于一九七O年,原系全民所有制工業(yè)企業(yè)，隸屬鹽城市機電局。是原國家勞動人事部、機械工業(yè)部一九八四年首批頒發(fā)的工業(yè)鍋爐制造廠家之一。2001年改制為有限公司，現(xiàn)持有A級鍋爐制造許可證，D1、D2級壓力容器設(shè)計及制造許可證。公司由公司辦、生產(chǎn)部、品質(zhì)部、技術(shù)部、采購部、財務(wù)部、工程部、銷售公司等職能部門組成，下轄鍋爐安裝分公司、鍋爐配件服務(wù)公司。近幾年，鹽城市鍋爐制造有限公司與德國魯奇、南化設(shè)計院等單位合作研制開發(fā)了硫鐵礦行業(yè)的硫酸余熱鍋爐系列產(chǎn)品，該產(chǎn)品和吹風(fēng)氣余熱鍋爐被《化工工程建設(shè)標準》選為定點產(chǎn)品；與日本川崎公司在建材行業(yè)水泥窯低溫余熱回收建立了合作關(guān)系，2004年開始開發(fā)鋼鐵行業(yè)低溫余熱鍋爐系列產(chǎn)品，07年初《燒結(jié)冷卻機低溫廢氣余熱鍋爐及其發(fā)電系統(tǒng)》申報了發(fā)明專利；?《燒結(jié)冷卻機低溫廢氣余熱鍋爐》獲得國家實用新型專利并和南化設(shè)計院等知名專家及科研院所建立了長期的技術(shù)合作關(guān)系。 進入公司實習(xí)之前我去圖書館查看了大量的機械方面的書籍，其中包括《工程圖學(xué)》，《機械制造技術(shù)》，《機械制造裝備》，《數(shù)控技術(shù)》。理論與實際的相結(jié)合，讓我大開眼界。通過這次生產(chǎn)實習(xí)，我了解了一些生產(chǎn)機械的相關(guān)知識和產(chǎn)品的制造的過程，知道了在生產(chǎn)實際中要注意的問題。了解了目前制造業(yè)的一些基本情況，只是由于機械行業(yè)特有的技術(shù)操作熟練性和其具有的較大風(fēng)險性，很遺憾地，不能多做一些具體實踐的操作，但是通過這次實習(xí)使許多自己從書本上學(xué)的知識鮮活了起來，明白了本專業(yè)在一些技術(shù)制造上的具體應(yīng)用。進一步鞏固和深化所學(xué)的理論知識，彌補以前單一理論教學(xué)的不足，為后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)。 三、實習(xí)內(nèi)容 鹽城市鍋爐制造有限公司主要生產(chǎn)設(shè)備共358臺套，具有先進的理化檢測設(shè)備。同時還擁有國內(nèi)最為先進的無損探傷檢測設(shè)備、膜式壁生產(chǎn)線、蛇形管生產(chǎn)線、螺旋翅片管生產(chǎn)線。其中，大型設(shè)備有行車16部，卷板機最大卷板能力100mm；自動埋弧焊機6臺，硅整流焊機82臺，鉆床最大鉆孔能力110mm；鍋爐探傷周向曝光機3臺，X射線探傷機12臺套，磁粉探傷機2臺，超聲波探傷儀2臺，熱處理2臺套，年生產(chǎn)能力3000蒸噸。公司占地面積十萬多平方米，現(xiàn)有職工486人，其中高、中級工程技術(shù)人員120人，并聘全國合成氨技術(shù)中心站、上海化工研究院、化二院、南化設(shè)計院、北京有色院、華北電力院等科研院所知名專家、教授12人參與公司新產(chǎn)品開發(fā)。 由于鍋爐是一種受壓容器，它不同于一般橋梁、機床、車輛只受拉伸或彎曲力的作用。鍋爐用金屬材料，不僅在常壓下要有一般結(jié)構(gòu)鋼的性能，而且能在較高壓力下，具有良好的機械性能，鍋爐是一種特殊的受壓容器，它不僅要承受壓力的作用，而且經(jīng)常地連續(xù)地處于高溫狀態(tài)下工作，因此，又要求鍋爐用金屬材料，具有較優(yōu)的耐熱性能；鍋爐內(nèi)有水、汽的侵蝕，外有煙、灰的沖刷與腐蝕，要求鍋爐用金屬材料，尚要具有一定的抗蝕能力；鍋爐經(jīng)常停爐與開爐，負荷不穩(wěn)時，壓力變化的幅度也是較大的，因此，又要求鍋爐用金屬材料要經(jīng)得起往復(fù)力的作用，不致很快產(chǎn)生疲勞或破裂；鍋爐在發(fā)生事故或突然事件時，要求鍋爐用金屬材料，不致因此立即產(chǎn)生破裂，因而要求金屬能從形變到破裂有一個較長的過渡階段，即要求鍋爐用金屬材料要有一定的塑性與韌性；鍋爐的制造，目前已基本實現(xiàn)焊接，因此，又要求鍋爐用鋼要有良好的可焊性能。為了滿足上述要求，就要根據(jù)鍋爐的工作壓力、介質(zhì)溫度選用適宜的鍋爐用金屬材料。 工業(yè)鍋爐用金屬材料，目前主要以碳素鋼為主。隨著冶煉工業(yè)的發(fā)展，一個大量采用普通低合金鋼的熱潮即將到來。由于普通低合金鋼具有各種優(yōu)良性能，可以代替某些碳素鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，提高產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量，節(jié)約大量鋼材。鍋爐用碳素鋼，一般采用堿性平爐鋼。在冶煉時，由于脫氧方法的不同，碳素鋼又分鎮(zhèn)靜鋼與沸騰鋼。鎮(zhèn)靜鋼采用錳鐵、硅鐵或鋁來脫氧，含硅較多，夾雜氣體較少，凝固過程平靜，化學(xué)成分均勻，組織細密，強度、韌性、塑性、抗腐蝕性等均較好。而沸騰鋼從冶煉直至鋼摸中，均在實行脫氧過程，只用錳鐵不用硅鐵，所以含硅量只占0．01 0A，且脫氧不完全，凝固過程受到氣體的攪動，化學(xué)成分不均勻，內(nèi)部氣泡多，抗蝕能力差，故制造與修理工業(yè)鍋爐均采用鎮(zhèn)靜鋼。 4、 分析 鍋爐制造的通用工藝流程：劃線→下料→成型→組對→焊接→吊裝→油漆→包裝。 切割下料使用的是MG-高精度數(shù)控切割機，采用龍門一體式模塊化床身設(shè)計，結(jié)合數(shù)控鉆，三維銑削的特點，配有一個彩色顯示器和一個工業(yè)防水鍵盤。該切割機具有雙面同步驅(qū)動系統(tǒng)，能夠產(chǎn)生非常好的切割質(zhì)量。 成型使用的是液壓冷彎成型機最大卷板能力為100mm，其結(jié)構(gòu)合理，具有體積小,能耗低,效率高,無噪音,裝卸快速使用方便,操作簡單,承載能力強,壽命長,卷園速度快,一機多用質(zhì)量可靠等眾多優(yōu)點。可將各種型材如：扁鋼、槽鋼、圓管或其它異型截面型材卷彎成一定曲率的圓形、弧形、螺旋型。產(chǎn)品平整度和圓度高，是卷制園環(huán)和法蘭的一種高質(zhì)量、高效益的卷圓裝置。 這次去的畢業(yè)實習(xí)單位鹽城市鍋爐制造有限公司廠區(qū)布局合理，從五金車間到裝配車間，各個車間呈流水線分布。該公司的余熱鍋爐產(chǎn)品以其獨特的設(shè)計、精湛的工藝、合理的結(jié)構(gòu)、可靠的質(zhì)量而成為國內(nèi)知名的余熱鍋爐生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品獲“江蘇省名牌產(chǎn)品”稱號，現(xiàn)已成為全國主要的余熱鍋爐研發(fā)、生產(chǎn)基地。 5、 實習(xí)感想 通過這次生產(chǎn)實習(xí)看到了一些生產(chǎn)機械，了解了它們的基本結(jié)構(gòu)和作用，這些知識對我進行下面的畢業(yè)設(shè)計非常有幫助。 這次畢業(yè)實習(xí)我感覺到自己在理論聯(lián)系實際的能力上還有所欠缺，書本上的知識畢竟是死的，在今后的工作中要經(jīng)常去車間看看，增強自己理論聯(lián)系實際的能力。我應(yīng)該認真向工人學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)他們的經(jīng)驗和知識，認真提高和豐富自己。通過實習(xí)我還鍛煉了自己人際交往的能力、溝通能力、協(xié)調(diào)能力，學(xué)會了怎么與同事相處，怎么與領(lǐng)導(dǎo)相處，這在今后的工作崗位上都很重要。在今后的工作崗位上要踏實做好每一件事情，只有實實在在的做好每件事情，我們的事業(yè)才能有所成就。 課題名稱：箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 一、課題來源、課題研究的主要內(nèi)容及國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述 本次畢業(yè)設(shè)計的課題來源于鹽城市寶利來精密機械制造有限公司。 課題的主要內(nèi)容是總體設(shè)計雙面粗鏜床及左主軸箱。被加工零件是拖拉機變速箱體，材料為HT200，要求粗鏜Φ78、Φ70H9、Φ60H9、Φ60H9、Φ60H9的孔。設(shè)計為雙面臥式結(jié)構(gòu)，夾具裝在中心底坐上，兩側(cè)為剛性鏜頭裝在HY40B液壓滑臺上，滑臺安裝在CC40側(cè)底坐上。要求進行大規(guī)模生產(chǎn)。 我國傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機、電、氣、液壓控制，它的加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件。由于組合機床是一種技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)計的，它涉及到加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國組合機床及組合機床自動線總體技術(shù)水平比發(fā)達國家要相對落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合機床及自動線幾乎都從國外進口。 在國外，制造業(yè)為了具有更快的市場反應(yīng)速度，組合機床正在向模塊化方向發(fā)展，在制造不同的產(chǎn)品時只要更換不同的部件，就能適應(yīng)不同的生產(chǎn)需要。這樣能夠使生產(chǎn)的反應(yīng)速度更快，制造成本更低，更能適應(yīng)市場的需求。 二、本課題擬解決的問題 1.進行鏜削專用機床的總體設(shè)計: 1)制定工藝方案，確定機床配置型式及結(jié)構(gòu)方案。 2）三圖一卡設(shè)計。 2. 設(shè)計左主軸箱。 (a)主軸箱的裝配圖，(b)箱體零件圖，(c)其他零件圖，(d)有關(guān)計算、校核等。 3. 設(shè)計計算說明書。 3、 解決方案及預(yù)期效果 1．機床應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度； 2．機床應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整； 3．機床盡量能用通用件，以便降低制造成本； 4．機床各動力部件用電氣控制。 四、課題進度安排 3月1日～3月14日．畢業(yè)實習(xí)階段。 畢業(yè)實習(xí)，查閱資料，到多個公司實踐，撰寫實習(xí)報告。 3月15日～3月31日．開題階段。 提出總體設(shè)計方案及草圖，填寫開題報告。 4月1日～5月14日． 設(shè)計初稿階段。 完成總體設(shè)計圖、部件圖、零件圖。 5月15日～5月31日． 中期工作階段。 完善設(shè)計圖紙，編寫畢業(yè)設(shè)計說明書，中期檢查。 6月1日～6月2日．畢業(yè)設(shè)計預(yù)答辯。 6月3日～6月9日．畢業(yè)設(shè)計整改。 圖紙修改、設(shè)計說明書修改、定稿，材料復(fù)查。 6月10日～6月11日．畢業(yè)設(shè)計材料評閱。 6月12日～6月13日．畢業(yè)答辯。 6月14日～6月15日．材料整理裝袋。 5、 指導(dǎo)教師意見 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　 年　 月　　日 六、專業(yè)系意見 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 七、學(xué)院意見 　　　　　　　　　　　　　 簽名 　　　　　　 年　 月　　日 1 1 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 摘要：為了提高加工效率和質(zhì)量以及滿足拖拉機變速箱體相應(yīng)粗鏜孔的尺寸精度 及位置精度的要求，需要設(shè)計一臺雙面粗鏜床。 因此我進行了箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計。在分析了工件特點的 基礎(chǔ)上，按組合機床的設(shè)計方法和步驟，進行了組合機床的總體設(shè)計。繪制了被加 工零件的工序圖、加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計算卡。在此基礎(chǔ)上，擬 訂了主軸箱的傳動路線，應(yīng)用最優(yōu)化方法布置齒輪，確定傳動參數(shù)。最后繪制了主 軸箱裝配圖、箱體圖、前蓋及后蓋的補充加工圖，進行了軸、齒輪等零件的強度校 核。該組合機床機較好地完成了設(shè)計要求，大大提高了工作效率。 關(guān)鍵詞：雙面粗鏜；主軸箱；組合機床 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 2 The Overall Design of Box Two-Side Rough Boring machines And The Left Headstock Design Abstract:. To improve the efficiency of processing , quality assurance of tractor transmission gear and cylinder block three rough surface corresponding Boring. Therefore I overall designed a two-sided rough boring machine and left spindle box design.On the base of analyzing the characteristics of the workpiece ,as the methods and procedures of the modular machine tool desgn , I overall designed the two-sided rough boring machine. By the process of drawing ,the schematic diagram of machining ,the relationship of the machine size and the card of the productivity were drawn. Then the primitive chart for the design of the left-side spindle box was given out. The transmission route was confirmed and the transmission parameter was made. The assembly diagram of the spindle box was drawn. After arranging the gears ,we used the optimized design. The supplement processing diagram of the front side and behind side plate were also made. The intensity of the axises and gears was checked. The machine can satisfy the requirement of the design and the controlling precision was wholly improved. Keywords： two-side Rough Boring ; spindle box; modular machine tool. 3 目 錄 1 緒論..............................................................1 2 組合機床總體設(shè)計..................................................2 2.1 被加工零件的特點................................................2 2.2 工藝方案的確定.................................................2 2.3 切削用量的確定..................................................3 2.4 選擇刀具結(jié)構(gòu)....................................................6 3 組合機床總體設(shè)計三圖一卡.......................................6 3.1 被加工零件工序圖................................................6 3.2 加工示意圖.....................................................8 3.3 機床尺寸聯(lián)系總圖..............................................11 3.4 機床生產(chǎn)率計算卡..............................................13 4 左主軸箱設(shè)計....................................................15 4.1 左主軸箱箱體零件的設(shè)計.........................................15 4.2 確定傳動軸的位置和齒輪齒數(shù).....................................18 4.3 坐標計算......................................................20 4.4 主軸等有關(guān)零件的設(shè)計...........................................20 4.5 主軸箱坐標計算、繪制坐標檢查圖.................................20 4.6 齒輪的校核及參數(shù)的確定.........................................22 4.7 箱體或前蓋補充加工圖...........................................24 5 設(shè)計總結(jié).........................................................26 參考文獻...........................................................26 致 謝...........................................................27 附 錄...........................................................28 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 4 1 緒論 課題來源于鹽城市寶利來精密機械制造有限公司，設(shè)計的目的是總體設(shè)計雙面 粗鏜床及進行左主軸箱設(shè)計，主要完成左主軸箱裝配圖和零件圖設(shè)計任務(wù)，所設(shè)計 的機床主要用于加工拖拉機變速箱體。要達到的設(shè)計要求是： 1.機床能滿足加工要求，保證加工精度； 2.機床應(yīng)運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修、調(diào)整； 3.機床盡量能用通用件，以便降低制造成本； 4.機床各動力部件用電氣控制。 在此次設(shè)計中我的任務(wù)主要是總體設(shè)計雙面粗鏜床及進行左主軸箱設(shè)計,零件 材料為 HT200，設(shè)計要求粗鏜 78、70H9、60H9、60H9、60H9 的孔。設(shè)計 組合機床為雙面臥式結(jié)構(gòu)，夾具裝在中心底坐上，兩側(cè)為剛性鏜頭裝在 HY40B 液壓 滑臺上，滑臺安裝在 CC40 側(cè)底坐上。要求進行大規(guī)模生產(chǎn)。 我國傳統(tǒng)的組合機床及組合機床自動線主要采用機、電、氣、液壓控制，它的 加工對象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件。由于組合機床是一種 技術(shù)綜合性很高的高技術(shù)專用產(chǎn)品，是根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)計的，它涉及到加工 工藝、刀具、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術(shù)。我國組合機床及 組合機床自動線總體技術(shù)水平比發(fā)達國家要相對落后，國內(nèi)所需的一些高水平組合 機床及自動線幾乎都從國外進口。 在國外，制造業(yè)為了具有更快的市場反應(yīng)速度，組合機床正在向模塊化方向發(fā) 展，在制造不同的產(chǎn)品時只要更換不同的部件，就能適應(yīng)不同的生產(chǎn)需要。這樣能 夠使生產(chǎn)的反應(yīng)速度更快，制造成本更低，更能適應(yīng)市場的需求。 組合機床的設(shè)計，目前基本上有兩種方式：其一，是根據(jù)具體加工對象的特征 進行專門設(shè)計，這是當(dāng)前最普遍的做法。其二，隨著組合機床在我國機械行業(yè)的廣 泛使用，廣大工人和技術(shù)人員總結(jié)出生產(chǎn)和使用組合機床的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)組合機床不 僅在其組成部件方面有共性，可設(shè)計成通用部件，而且一些行業(yè)在完成一定工藝范 圍內(nèi)的組合機床是極其相似的，有可能設(shè)計為通用機床，這種機床稱為“專能組合 機床”。這種組合機床不需要每次按具體加工對象進行專門設(shè)計和生產(chǎn)，而是設(shè)計 成通用品種，組織成批生產(chǎn)，然后按被加工零件的具體需要，配以簡單的夾具及刀 具，即可組成加工一定對象的高效率設(shè)備。 限于本人知識水平有限，又沒有工作的實踐經(jīng)驗，本設(shè)計中定存在不到之處， 敬請老師同學(xué)批評指正，提出寶貴意見，以便及時糾正。 5 2 組合機床總體設(shè)計 2.1 被加工零件的特點 圖 2-1 被加工零件圖 箱體的總體結(jié)構(gòu)較為簡單，裝夾定位較為方便，主要的難度在左右兩側(cè)的鏜孔 上。左右兩側(cè)的孔均為階梯孔，孔的直徑大小不同，但是為了較高的零件質(zhì)量和加 工效率，需要進行一次切削就能完成同一軸線上兩孔的加工，因此需要使用復(fù)合粗 鏜刀來進行切削。 左側(cè)孔之間的距離相對較近，可以用一次進給完成兩孔的加工。而右側(cè)孔之間 的距離相對較遠，可以采用先工進快進再工進的進給方式完成切削加工。 2.2 工藝方案的確定 工藝方案的確定是組合機床設(shè)計的關(guān)鍵一步。因為工藝方案在很大程度上決定 了組合機床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，應(yīng)根據(jù)加工要求和特點，按一定得原則、 結(jié)合組合機床常用的工藝方法、充分考慮各種影響因素，擬定出先進、合理、經(jīng)濟、 可靠的工藝方案。 2.2.1 確定組合機床工藝方案的基本原則及注意問題 1.確定組合機床工藝方案的基本原則 （1）粗精加工分開原則 粗加工時切削負荷較大，切削產(chǎn)生的熱變形、較大夾壓 力引起的工件變形以及切削振動等，對精加工十分不利，影響加工尺寸精度和表面 粗糙度。 （2）工序集中原則 鏜孔時直徑一般較大，精度較高，要求主軸和機床剛度較好。 因此鏜孔是工序常集中進行。 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 6 2.確定組合機床工藝方案時應(yīng)注意的一些問題 1）孔間中心距地限制 根據(jù)切削扭矩計算要求，主軸軸頸和軸承外經(jīng)有一許用尺 寸。對于鏜孔，要考慮浮動卡頭和導(dǎo)向尺寸或剛性主軸尺寸限制。所以近距離孔能 否在同一多軸箱上同一工位進行加工，要受各類主軸最小中心距限制。 2）工件結(jié)構(gòu)工藝性不好的限制 2.2.2 組合機床工藝方案的擬定 擬定組合機床工藝方案的一般步驟： 1.分析、研究加工要求和現(xiàn)場工藝 被加工零件是拖拉機變速箱體，主要加工部位為左側(cè)大小分別為 78、70H9、60H9、60H9 的孔，其表面粗糙度為 3.2，要求鏜孔單邊余量不 大于 0.3，生產(chǎn)綱領(lǐng)是大批大量生產(chǎn)。 2.定位基準和加壓部位的選擇 組合機床一般為工序集中地多刀加工，不但切削負荷大，而且受力方向變化。 為了將工件固定工件上下要用夾具固定；為防止軸向竄動，左右兩側(cè)需用擋板固定； 為了防止前后移動，前后也需要用擋板固定。 3.工序間余量的確定 因為這次設(shè)計的是粗鏜床，只進行粗鏜加工，所以必須為下步的工序留下足夠 的加工余量。加工孔徑在 2080 之間，下一步進行的是半精鏜或其他工序， 所以預(yù)留加工余量為 1. 4.刀具結(jié)構(gòu)的選擇 正確選擇刀具結(jié)構(gòu)，對保證組合機床正常工作極為重要。根據(jù)零件特點和工藝 要求選擇復(fù)合粗鏜刀。 2.3 切削用量的確定 在組合機床工藝方案的確定過程中，關(guān)鍵工序的切削用量選擇十分重要。切削 用量選擇是否合理，對組合機床的加工精度、生產(chǎn)率、刀具耐用度、機床的結(jié)構(gòu)形 式及工作可靠性均有較大的影響。 在左側(cè)的 4 個孔需要粗鏜孔加工，所以選擇切削用量時應(yīng)綜合考慮，鏜孔切削 用量從文獻9 的 130 頁表 6-15 中選取。 1、對左側(cè)面上 4 個孔的切削用量的選擇：保證進給速度相等 1)鏜孔 1、2：70，78 由于刀具采用硬質(zhì)合金，加工材料為鑄鐵，v=35-50m/min,f0.4-1.5mm/r 中選 擇,考慮到刀具壽命以及進給速度的一致性，取 v=35m/mim,f=1.0mm/r，則 =100035/60=143r/min dvn10 2)鏜孔 3、4:60 通孔 由 d22-50，硬度大于 190-240HBS，選擇 v=35-50m/min,f0.4-1.5mm/r,又 d=78mm,取定 v=35m/min,f=0.6mm/r。 dvn10 7 得： n=100035/78=186r/min 2.3.1 組合機床切削用量選擇的特點、方法及注意問題 1.組合機床切削用量選擇的特點 1）組合機床常采用多刀多刃同時切削，為盡量減少換刀時間和刀具的消耗，保證 機床的生產(chǎn)率及經(jīng)濟效果，選用的切削用量應(yīng)比通用機床單刀加工時低 30%左右。 2）組合機床通常用動力滑臺帶動多軸箱上的所有刀具的每分鐘進給量相同，即等 于滑臺的工進速度。 2.組合機床切削用量選擇方法及應(yīng)注意的問題 目前常用查表法，參照生產(chǎn)現(xiàn)場同類工藝，必要時經(jīng)工藝試驗確定切削用量。 確定切削用量時應(yīng)注意以下問題： 1）應(yīng)盡量做到合理使用所有刀具，充分發(fā)揮其使用性能。 2）復(fù)合刀具切削用量選擇應(yīng)考慮刀具的使用壽命。保證刀具應(yīng)有的使用壽命，進 給量按復(fù)合刀具最小直徑選擇，切削速度按復(fù)合刀具最大直徑選擇。 3）多軸鏜孔主軸刀頭定向快速進退時（刀頭處于同一角度位置進入或退出工件孔） ， 各鏜軸轉(zhuǎn)速應(yīng)相等后成整數(shù)倍。 4）選擇切削用量時要注意既要保證生產(chǎn)批量要求，又要保證刀具一定得耐用度。 5）確定切削用量時，還須考慮所選用的動力滑臺的性能。 2.3.2 確定切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率 根據(jù)文獻9的 134 頁表 6-20 中公式計算鏜孔 5.07.4.51HBfaFpZ 1.6.2.0X 5.07..fDTp 612vFPZ 式中， F、 Fz-切削力（N） ；T-切削轉(zhuǎn)矩（N） ；P- 切削功率（Kw） ；v-切削 速度（m/min） ；f- 進給量（mm/r） ；ap- 切削深度（ mm） ； D-加工（或鉆頭）直徑 （mm） ； HB-布氏硬度， 得 HB=223。 由以上公式可得： 左面 1 軸 5.07.4.51HBfaFpZ .0.532329.N 1.65.0.1fapX 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 8 1.20.651.0.5373 8N 5.07..HBfDaTp .70.525.614323 089m vFPZ 23.5610 .7kw 2 軸 5.07.4.5HBfaFpZ ..1323.N 1.20.651.33...0.544Xpaf 0.75.33.0.52.6237.8pTDfHBNm 1205.36.8ZFVPKW 2.4 選擇刀具結(jié)構(gòu) 根據(jù)加工精度、工件材料、工件條件、技術(shù)要求等進行分析，按照經(jīng)濟地滿足 加工要求的原則，合理地選擇刀具。只要所選工藝方案可以采用剛性較好的鏜桿， 還是采用鏜削方法，這是因為鏜刀制造簡單，刃磨方便。 9 3 組合機床總體設(shè)計三圖一卡 繪制組合機床“三圖一卡” ，就是針對具體零件，在選定的工藝和結(jié)構(gòu)方案的 基礎(chǔ)上，進行組合機床總體方案圖樣文件設(shè)計。其內(nèi)容包括：被加工零件工序圖、 加工示意圖、機床聯(lián)系尺寸總圖和生產(chǎn)率計算卡。 3.1 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)計的組合機床上完成的工 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、夾 壓部位以及被加工零件的材料、硬度和在本機床加工前加工余量、毛坯或半成品情 況的圖樣。除了設(shè)計研制合同外，它是組合機床設(shè)計的重要依據(jù)，也是制造、使用、 調(diào)整和檢驗機床精度的重要文件。被加工零件工序圖是在被加工零件的基礎(chǔ)上，突 出本機床或自動線的加工內(nèi)容，并作必要的說明而繪制的。其主要內(nèi)容包括： 1、被加工零件的形狀和主要輪廓尺寸以及與本工序機床設(shè)計有關(guān)部位結(jié)構(gòu)形 狀和尺寸。 2、本工序所選用的定位基準、夾壓部位及夾緊方向。 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)要求以及對 上道工序的技術(shù)要求。 4、注明被加工零件的名稱、編號、材料、硬度以及加工部位的余量。 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 10 圖 3-1 被加工零件工序圖 11 3.2 加工示意圖 加工示意圖是在工藝方案和機床總體方案初步確定的基礎(chǔ)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(shè)計刀具、輔具、夾具、多軸箱和液壓、 電氣系統(tǒng)以及選擇動力部件、繪制總聯(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；也是調(diào)整機床和刀具所必須得重要技術(shù)文件。 加工示意圖應(yīng)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(dǎo)向、托架及多軸箱之間的相對位置及聯(lián)系尺寸；主軸結(jié) 構(gòu)類型、尺寸及外伸長度；刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸（直徑和長度） ；連桿（包 括鏜桿） 、浮動卡頭、導(dǎo)向裝置、攻螺紋靠模裝置等結(jié)構(gòu)尺寸；刀具、導(dǎo)向套之間 的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式及配合尺寸等。 3.2.1 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇 組合機床鉆孔時，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的導(dǎo)向裝置來保證的。導(dǎo) 向裝置的作用是：保證刀具相對工件的正確位置；保證刀具相互間的正確位置；提 高刀具系統(tǒng)的支承剛性。 本課題中鏜孔采用旋轉(zhuǎn)套導(dǎo)向，鉆孔采用固定套導(dǎo)向。 1).尺寸規(guī)格的選用 2).導(dǎo)向套的布置 3).導(dǎo)向套配合的選擇 3.2.2 確定主軸、尺寸、外伸尺寸 在該課題中，主軸用以于鏜孔，鏜孔選用滾錐軸承主軸，鉆孔選用滾珠軸承主 軸。鏜孔時主軸與刀具采用浮動卡頭連接，主軸屬于短主軸；鉆孔時主軸與刀具采 用接桿連接。 根據(jù)由選定的切削用量計算得到的切削轉(zhuǎn)矩 T，由文獻 9的 43 頁公式 410Bd 式中，d軸的直徑（） ；T軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩（ Nm） ；B系數(shù)，本課題中 鏜孔主軸為剛性主軸，取 B=7.3；鉆孔主軸為非剛性主軸，取 B=6.2。 由公式可得： 左面 軸 1 d 30 取定 d=60 軸 2 d 30mm 取定 d=40 根據(jù)主軸類型及初定的主軸軸徑，文獻9的 44 頁表 3-6 可得到主軸外伸尺寸 幾接桿莫氏圓錐號。滾錐主軸軸徑 d=40時，主軸外伸尺寸為： D/d1=67/48,L=135。滾錐主軸軸徑 d=35時，主軸外伸尺寸為： D/d1=50/36,L=115。滾珠主軸軸徑 d=30時，主軸外伸尺寸為： D/d1=50/36,L=115；接桿莫氏圓錐號為 4。滾珠主軸軸徑 d=30時，主軸外伸尺 寸為：D/d1=50/36,L=115 ；接桿莫氏圓錐號為 3。 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 12 3.2.3 動力部件工作循環(huán)及行程的確定 1、工作進給長度 L 工 的確定 工作進給長度 L 工 ，應(yīng)等于加工部位長度 L（多軸加工時按最長孔計算）與刀 具切入長度 L1 和切出長度 L2 之和。切入長度一般為 5-10，根據(jù)工件端面的誤差 情況確定；鏜孔時，切出長度一般為 5-10mm。 當(dāng)采用復(fù)合刀具時,應(yīng)根據(jù)具體情況決定。所以得出以下結(jié)果: 左主軸箱：工進長度:55mm 右主軸箱：工進長度:95mm 2、快速進給長度的確定 快速進給是指動力部件把刀具送到工作進給位置。初步選定三個主軸箱上刀具 的快速進給長度分別為 215，255。 3、快速退回長度的確定 快速退回長度等于快速進給和工作進給長度之和。由已確定的快速進給和工作 進給長度可知，三面快速退回長度分別為 270，350mm。圖 2-3 為加工示意圖。 13 圖 3-2 加工示意圖 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 14 3.3 機床尺寸聯(lián)系總圖 3.3.1 選擇動力部件 動力滑臺型號的選擇 根據(jù)選定的切削用量計算得到的單根主軸的進給力，按文獻9的 62 頁公式 niF1多 軸 箱 計算。 式中，F(xiàn)i各主軸所需的 向切削力，單位為 N。 則 右主軸箱： 27305.42.361.07.3F多 主 軸 箱 左主軸箱： 810546多 主 軸 箱 實際上,為克服滑臺移動引起的摩擦阻力，動力滑臺的進給力應(yīng)大于 F。又考慮 到所需的最小進給速度、切削功率、行程、主軸箱輪廓尺寸等因素，為了保證工作 的穩(wěn)定性，由文獻9的 91 頁表 5-1，左、右、后面分別選用機械滑臺 HJ40A 型、 HJ40A 型、HJ40A 型，臺面長 4120mm，滑臺及滑座總高為 880mm，允許最大 進給力為 20000N。 3.3.2 動力箱型號的選擇 由切削用量計算得到的各主軸的切削功率的總和 ，根據(jù)文獻9的 47 頁公切 削P 式計算： 切 削多 軸 箱 P 式中, 消耗于各主軸的切削功率的總和（Kw） ；切 削 多軸箱的傳動效率。 主軸箱： =7.5kwp 根據(jù)液壓滑臺的配套要求，滑臺額定功率應(yīng)大于電機功率的原則，查文獻9的 頁表 5-38 得出動力箱及電動機的型號,見表 2-1。154 表 3-1 動力箱及電動機的型號 動力箱型號 電動機型號 電動機功率 (Kw) 電動機轉(zhuǎn)速 (r/PM) 輸出軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 左主軸箱 1TD63-I Y160L-8B5 7.5 720 350 右主軸箱 1TD50-I Y160L-8B5 7.5 720 480 15 3.3.3 確定夾具輪廓尺寸 夾具是用于定位和夾緊工件的，所以工件輪廓尺寸和形狀是確定夾具輪廓尺寸 的依據(jù)，由于加工示意圖中對工件和靠模桿的距離，以及導(dǎo)套尺寸都作了規(guī)定，掌 握了以上尺寸后，確定夾具總長尺寸 A，A=590 mm。夾具底座高度應(yīng)視夾具大小 而定，既要求保證有足夠的剛性，又要考慮工件的裝料高度，一般夾具底座高度不 小于 240mm。根據(jù)具體情況，本夾具底座取高度為 345mm。 3.3.4 確定中間底座尺寸 在加工示意圖中，已經(jīng)確定了工件端面至主軸箱在加工終了時距離： L1 左 =650mm，L 2 右 =800mm 根據(jù)選定的動力部件及其配套部件的位置關(guān)系，并考慮動力頭的前備量因素， 通過尺寸鏈就可確定中間底座尺寸 L L=2（L 1 左 +L2 右 +2L2+L3）-2 （L 1+ L 2+ L 3） 其中 L1動力頭支承凸臺尺寸。 L2動力頭支承凸臺端面到滑座前端面加工完了時距離，由于動力頭支 承凸臺端面到滑座端面最小尺寸和動力頭向前備量組成。 L3滑座前端面到床身端面距離取 L=585mm。 確定中間底高度尺寸時，應(yīng)考慮鐵屑的儲存及排除電氣接線安排，中間底座高 度一般不小于 540mm。 本機床確定中間底座高度為 600mm。 3.3.5 確定主軸箱輪廓尺寸 主要需確定的尺寸是主軸箱的寬度 B 和高度 H 及最低主軸高度 h1。主軸箱寬 度 B、高度 H 的大小主要與被加工零件孔的分布位置有關(guān)，可按文獻 9的 49 頁公 式計算： B=b+2b1 H=h+h1+b1 式中，b工件在寬度方向相距最遠的兩孔距離（） ； b1最邊緣主軸中心距箱外壁的距離（） ； h工件在高度方向相距最遠的兩孔距離（） ； h1最低主軸高度（） 。 其中，h1 還與工件最低孔位置（h2=70.52） 、機床裝料高度（H=1005） 、滑 臺滑座總高（h3=320） 、側(cè)底座高度（h4=560 ）等尺寸有關(guān)。對于臥式組合機床， h1 要保證潤滑油不致從主軸襯套處泄漏箱外，通常推薦 h185-140，本組合機床 按文獻9的 50 頁公式 h1=h2+H-(0.5+h3+h4) 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 16 計算，得： h1=150.52。 b=212.33,h=186.48,取 b1=100，則求出主軸箱輪廓尺寸： B=b+2b1=212.33+2100=412.33 H=h+h1+b1=186.48+150.52+100=437 根據(jù)上述計算值,按主軸箱輪廓尺寸系列標準，左、右主軸箱輪廓尺寸都預(yù)定為 BH=500500。 3.4 機床生產(chǎn)率計算卡 1理想生產(chǎn)率 (單位為件/h)是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng) A(包括備品及廢品率)所要Q 求的機床生產(chǎn)率。它與全年工時總數(shù) tk 有關(guān),一般情況下 ,單班制 tk 取 2350h,兩班制 tk 取 4600h,由文獻9的 51 頁公式 ktAQ 得： h/2640/12件 2實際生產(chǎn)率 (單位為件/h)是指所設(shè)計機床每小時實際可生產(chǎn)的零件數(shù) 1Q 單TQ1 式中: 生產(chǎn)一個零件所需時間(min)，可按下式計算：單T 裝移快 退快 進停輔切單 tVLtVLt kfff21 式中: 分別為刀具第、工作進給長度,單位為 mm;21L、 分別為刀具第、工作進給量,單位為 mm/min;ffV、 當(dāng)加工沉孔、止口、锪窩、倒角、光整表面時，滑臺在死擋鐵上的停留停t 時間，通常指刀具在加工終了時無進給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)所需的時間，單位 min; 分別為動力部件快進、快退行程長度，單位為 mm; 快 退快 進 、 L 動力部件快速行程速度。用機械動力部件時取 56m/min;用液壓動力kf 部件時取 310m/min; 直線移動或回轉(zhuǎn)工作臺進行一次工位轉(zhuǎn)換時間，一般取 0.1min;移t 工件裝、卸（包括定位或撤銷定位、夾緊或松開、清理基面或切屑及裝 卸 吊運工件）時間。它取決于裝卸自動化程度、工件重量大小、裝卸是否方便及工人 的熟練程度。通常取 0.51.5min。 如果計算出的機床實際生產(chǎn)率不能滿足理想生產(chǎn)率要求,即 ,則必須重新選Q1 擇切削用量或修改機床設(shè)計方案。 已知: 粗鏜左面孔 min/12;951VLf 快 進 L70快 退 17 粗鏜右面孔 ; ;mL51in/180Vf 242f快 進 mL35快 退 左側(cè)面孔 in78.0129fVt工 進機 右側(cè)面孔 min3.0185fLt工 進機 共計所用時間如下: min9..輔機總 tT 實際生產(chǎn)率: hQ/2.309.161件總 1當(dāng) Q Q 時候，機床負荷率為二者之比。1 2由文獻9的 51 頁公式得機床負荷率: %2.86.301 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 18 左主軸箱設(shè)計 4.1 左主軸箱箱體零件的設(shè)計 4.1.1 箱體的選用 左主軸箱是組合機床的重要部件之一，它是選用通用零件，是按專用要求進行 設(shè)計的，它關(guān)系到整臺組合機床質(zhì)量的好壞。具體設(shè)計時，除了要熟悉主軸箱本身 的一些設(shè)計規(guī)律和要求外，還須依據(jù)“三圖一卡” 仔細分析研究零件的加工部位，工 藝要求，確定主軸箱與被加工零件、機床其它部分的相互關(guān)系。 大型通用主軸箱箱體類零件采用灰鑄鐵材料，箱體用牌號 HT200。 4.2 確定傳動軸的位置和齒輪齒數(shù) 傳動方案擬訂之后，通過“計算、作圖和多次試湊” 相結(jié)合的方法，確定齒輪齒 數(shù)和中間傳動軸的位置及轉(zhuǎn)速。 1由各主軸及驅(qū)動軸轉(zhuǎn)速求驅(qū)動軸到各主軸之間的傳動比 主軸： min/1604rn25i/36 驅(qū)動軸： 80r 各主軸總傳動比： 1640i9.2583060i 為使結(jié)構(gòu)緊湊，主軸箱體內(nèi)的齒輪傳動副的最佳傳動比為 11.5；另外，主軸 與驅(qū)動軸轉(zhuǎn)向相同時,經(jīng)過偶數(shù)個傳動副。 2各軸傳動比分配 4 軸： 81.0i8.7i8.047i 5 軸： 59 6 軸： .8i.98i23.169i 3確定傳動軸匹配的各對齒輪 19 見組合機床設(shè)計 2P50 的計算公式： 從主主從 nzu zSmA2)(2從主 主從從從主 nu 從主主主從 zn )1(2)(2umAnmAz 從主從主 )()1(2zz主從主從 式中： 嚙合齒輪副傳動比；u 嚙合齒輪副齒數(shù)和；zS 分別為主動和從動齒輪齒數(shù)；從主 、 分別為主動和從動齒輪轉(zhuǎn)速，單位為 r/min；從主 、 n 齒輪嚙合中心距，單位為 mm；A 齒輪模數(shù)，單位為 mm。m 1）確定傳動軸 7 配與主軸 4 和 5 嚙合的兩對齒輪 由于齒輪嚙合的要求及齒輪空間、位置的需要，選取齒輪模數(shù)為 3，選取傳動 軸 7 和主軸 4 的齒輪嚙合中心距為 115.5mm，和主軸 5 的齒輪嚙合中心距為 100.5mm。 根據(jù)上列計算式可得： 2)(5.14zm)(.058.47zi 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 20 59.057zi 可得： ； ； ； ； 模數(shù)為 3。36441z25z425z 2）確定傳動軸 8 配與驅(qū)動軸 0 和傳動軸 7 嚙合的兩對齒輪 由于齒輪嚙合的要求及齒輪空間、位置的需要，選取齒輪模數(shù)為 3、4，選取傳 動軸 8 和驅(qū)動軸 0 的齒輪嚙合中心距為 160mm，和傳動軸 7 的齒輪嚙合中心距為 91.5mm。 2 )(160zm2)(5.917zm81.208zi 18.7zi 可得： 模數(shù)為 4；00 模數(shù)為 3。 37z37z 用同樣的方法可以求得其它齒輪的齒數(shù)。 3)驗算各主軸轉(zhuǎn)速 min/1583642591480rn5 i/29706 r 轉(zhuǎn)速相對損失在 5%以內(nèi)，符合設(shè)計要求。 4.3 坐標計算 坐標計算就是根據(jù)已知的驅(qū)動軸和主軸的位置及傳動關(guān)系精確計算各中間傳動 軸的坐標。其目的是為多軸箱箱體零件補充加工圖提供孔的坐標尺寸，并用于繪制 坐標檢查圖來檢查齒輪排列結(jié)構(gòu)布置是否正確合理。 已知坐標 :0 (315.000,200.000) 4(192.600,271.200) 5(266.000,175.000) 6(385.310,162.741) 傳動軸與二軸定距離，即在一傳動軸上用兩對齒輪分別帶動兩根已知軸，其坐 標可以根據(jù)已知兩軸坐標和兩對齒輪中心距求得。 傳動軸 7 與二軸定距圖（見圖 4-1） 21 圖 4-1 坐標計算圖 根據(jù)前面的已知條件: L= = 2ba 04.12).715)6.92( d= 93.89 )(12LR h= 7.821d x= =115.4 LbhaxU y= =4.9 21R 經(jīng)計算可得:傳動軸 7 的絕對坐標為(307.996,266.3)。 傳動軸 8 與二軸定距圖（見圖 4-2） 圖 4-2 坐標計算圖 根據(jù)前面的已知條件: L= =2ba 47.105)3.26170()96.305( 22 d= 25.95)(12LR 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 22 h= 85.621dR x= =91.06LbhaxU y= =8.9621 經(jīng)計算可得:傳動軸 8 的絕對坐標為(399.056,257.344 )。 傳動軸 9 與二軸定距圖（見圖 4-3） 圖 4-3 坐標計算圖 表 4-1 傳動軸的坐標位置 孔號 X Y 0 0.000 0.000 2 192.600 267.950 3 266.000 175.000 4 385.310 162.050 5 307.996 266.305 6 399.056 257.649 7 472.896 211.335 8 172.980 175.000 8 169.585 93.974 10 69.552 139.071 11 69.058 234.810 根據(jù)前面的已知條件: L= =2ba 28.96)34.2571.6()05.391.85(2 23 d= 34.99)(21 2LR h= 65.7921d x= =73.84LbhaxU y= =46.0121R 經(jīng)計算可得:傳動軸 9 的絕對坐標為(472.896，211.335)。 同理計算可得其它傳動軸的坐標位置。 4.4 主軸等有關(guān)零件的設(shè)計 4.4.1 主軸直徑的確定 由于主軸不是用于鏜孔就是用于鉆孔，所以均選用圓錐滾子軸承的主軸。各主 軸的直徑選定如下： 主軸直徑按照加工示意圖所示類型及外伸尺寸可初步確定，傳動軸的直徑也可 參考主軸直徑大小初步選定。也可由機械設(shè)計中用公式 初估軸徑。3/npcd 式中 c由軸的材料和承載情況確定的常數(shù)；P 軸所傳遞的功率，單位為 kw；N軸的轉(zhuǎn)速，單位為 r/min?？紤]到經(jīng)濟、實用的需要，我們選軸的材料為 45 鋼，則取 c=106。見 組合機床設(shè)計簡明手冊 P44 表 3-6 主軸 4：主軸直徑 35mm 外伸尺寸 D/d 67/48；L=135mm 主軸 5：主軸直徑 40mm 外伸尺寸 D/d 50/36；L=115mm 主軸 6：主軸直徑 40mm 外伸尺寸 D/d 67/48；L=135mm 4.4.2 主軸結(jié)構(gòu)的選定 見組合機床設(shè)計簡明手冊 P141 表 7-5 主軸 4：16385T603501 主軸 5：13415T603501 主軸 6：T16104 4.4.3 傳動軸的選定 參考主軸直徑初步選定系列參數(shù)及型號，見組合機床設(shè)計簡明手冊 P59 表 4-4。傳動軸 7，直徑 d=40mm、型號：40-T0746-42；傳動軸 8，直徑 d=40mm、 型號：40-T0746-42；傳動軸 9，直徑 d=40mm、型號：40-T0746-42；傳動軸 11， 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 24 直徑 d=30mm、型號：30-T0736-42。 4.5 主軸箱坐標計算、繪制坐標檢查圖 坐標計算就是根據(jù)已知的驅(qū)動軸和主軸的位置及傳動關(guān)系，精確計算各中間傳 動軸的坐標。其目的是為主軸箱箱體零件補充加工圖提供孔的坐標尺寸，并用于繪 制坐標檢查圖來檢查齒輪排列、結(jié)構(gòu)布置是否正確合理。 4.5.1 計算傳動軸的坐標 計算傳動軸坐標時，先算出與主軸有直接傳動關(guān)系的傳動軸坐標，然后計算其 它傳動軸坐標。根據(jù)傳動軸的傳動形式，傳動軸的坐標計算可分為三種類型：與一 軸定距的坐標計算；與兩軸定距的坐標計算；與三軸等距的坐標計算。 在本主軸箱 18 根傳動軸（軸 1633）與 1 根油泵軸（軸 34）中，傳動軸、油 泵軸之間可按與一軸定距的坐標計算方法計算，可按與兩軸定距的坐標計算方法計 算，可按與三軸等距的坐標計算方法計算。 由于與二軸定距的傳動軸坐標計算方法運用較多，下面簡單介紹其計算步驟： 計算公式如下：（如圖 4-4）文獻9的 171 頁。 設(shè) ABXABYji1231JC0ILabc(,)R 圖 4-4 軸和傳動軸坐標關(guān)系 則 2BAL 212IRJLI 因為 Bac00sini LAac00os 所以 BJIcJIA231 in00ssi 還原到 X0Y 坐標系中去，則 c 點坐標： 25 LAJBIYXA1 根據(jù)文獻9的 70-74 頁三種計算傳動軸坐標的方法，計算得到中間傳動軸與 油泵軸的坐標。 左主軸箱傳動軸坐標計算結(jié)果 5.8)324()(21010 ZmR1533 .)(2)(121 344 ZmR147)65(3)(26161 8255 3)()( 76760 ZmR 4.5.2 繪制坐標檢查圖 在坐標計算完成后，繪制坐標及傳動關(guān)系檢查圖，用以全面檢查傳動系統(tǒng)的正 確性。坐標檢查圖的主要內(nèi)容有：通過齒輪嚙合，檢查坐標位置是否正確；檢查主 軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向；進一步檢查各零件間有無干涉現(xiàn)象；檢查液壓泵、分油器等附加機 構(gòu)的位置是否合適。 4.6 齒輪的校核及參數(shù)的確定 4.6.1 齒輪的校核 我們就以軸 0 和軸 10 嚙合的一對齒輪為例。 1. 齒輪的材料，精度和齒數(shù)的選擇 因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，材料都采用 45 鋼，鍛造毛坯，大齒輪正火處理， 小齒輪調(diào)質(zhì)，均用軟齒面。 齒輪精度用 8 級，輪齒表面粗糙度為 Ra1.6。 軟齒面閉式傳動，失效形式為點蝕，考慮傳動平穩(wěn)性，齒數(shù)宜取多些，取 z=29 則與其嚙合的齒數(shù) =嚙 合Z30.1iz 2.設(shè)計計算 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 26 1） 、設(shè)計準則 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，再按齒根彎曲疲勞強度校核。 2） 、按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 1231 dHEt KTZd mNnPT 738409605.7.05.961 選取材料的接觸疲勞極限應(yīng)力為： MaH8lim1 MPaHlim2 選取材料的彎曲疲勞極限應(yīng)力為： PF230li1F30li2 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 由下式計算： N1=60n1at=609601(163008)=2.23x109 則 N2=N1/u=2.23x109/1.03=2.16x109 選取接觸疲勞壽命系數(shù) 21NZ， 選取彎曲疲勞壽命系數(shù) Y， 選取接觸疲勞安全系數(shù) ，彎曲疲勞安全系數(shù) ,又 。minHS 4.1minFS0.2stY 選取 =1.3tK 按下式求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力： MPaZSNH58011minl11 2inl22 PaYSNFst 32814.01minl11 MFst2inl22 將有關(guān)值代入下式得： 31 21 dtHEt TKZd = m3 203.17843.5809.. =58.97mm 27 則： smndvt /94.21067.5894.3106 ssmZ/./29.1 選取 =1.12；選取 =1.25；選取 =1.05；取 =1，則：VKAK = =1.121.251.051=1.47 HA 修正 mdt 4.63.179.583.1471 mZm026 選取標準模數(shù) m=3mm。 3) 計算幾何尺寸 zd872931mm02 za5.21 db87 取 =90mm2 m101 4) 校核齒根彎曲疲勞強度 選取 =4.35； =4.1； =0.71FSY2FSY 由下式校核大小齒輪的彎曲疲勞強度 Mpa 7.03549178.21321 mZKTFSdF =30.13MPa MPa MPaaYFFSF 304.2935.4102212 所以 合適。 4.7 箱體或前蓋補充加工圖 大型標準主軸箱的大部分零件都是通用的，根據(jù)需要進行合理選用就行了。其 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 28 箱體類零件（前蓋，后蓋，主軸箱箱體）雖然也是按系列化和通用原則設(shè)計的，但 需要根據(jù)每個主軸箱的具體需要進行補充加工或修改模型及補充加工。 所謂補充加工圖，則是對基本零件圖-----主要是通過箱體零件圖 -----的補充圖或 對已成型零件提出補充加工要求的圖紙，僅補充機械加工內(nèi)容的補充圖叫作補充加 工圖。對于那些標準的或外購零，部件，當(dāng)其局部不適用本主軸箱時，也可以采取 補充加工的方法。 其畫法：用細實線把基本零件圖上的主要圖形畫出，次要的圖形、投影和一般 的尺寸原則上可以不畫和不標注。但是，為了表明零件的輪廓及與補充內(nèi)容有關(guān)的 位置尺寸關(guān)系，通常要把輪廓尺寸和有關(guān)位置尺寸標上。需要補充加工和修改模型 的部位，要用粗實線畫出，并標上要求的尺寸、粗糙度、技術(shù)要求等。 29 5.設(shè)計總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計的課題是“ 總體設(shè)計雙面粗鏜床及進行左主軸箱設(shè)計” 。為了在設(shè) 計中更好的解決問題，同時為了增長見識，使理論更好地聯(lián)系實際，我進行了畢業(yè) 實習(xí)。在實習(xí)的過程中，我深入一線和工人師傅探討有關(guān)問題，向工人師傅取經(jīng)， 收集了一些技術(shù)資料。本次設(shè)計的時間總共為三個多月，設(shè)計的內(nèi)容包含了本專業(yè) 的全部課程，是專業(yè)知識的一次較高質(zhì)量的鞏固和提高。 通過這次設(shè)計，我基本上掌握了工程設(shè)計的一般方法和步驟，培養(yǎng)了自己的獨 立思考分析問題的能力。通過掌握的知識，結(jié)合參考大量的文獻資料解決了所面對 的問題。最大的設(shè)計體會是：在開始設(shè)計前首先一定要有個設(shè)計的方案，考慮的東 西一定要全面，不能簡單的羅列出來就行，要綜合地考慮它的合理性、經(jīng)濟性、工 藝性、實用性等要求。其次是要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識，只有扎實的基礎(chǔ)知識，才 不至于出現(xiàn)很多錯誤。此次畢業(yè)設(shè)計幾乎涉及到我所學(xué)的所有知識，而且還有許多 的新知識。最后要有豐富的實踐經(jīng)驗，如果沒有指導(dǎo)老師的認真指導(dǎo)和自己在工廠 中畢業(yè)實習(xí)，我想在設(shè)計的時候會遇到更多的困難。在此次的畢業(yè)設(shè)計中，我也學(xué) 到了以前很多沒有學(xué)到的東西，鞏固了自己的專業(yè)知識，特別是學(xué)會了如何從眾多 的文獻資料中選擇自己所需要的知識，這所有的一切對我以后的工作都有很好的幫 助。 總之，通過這次設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題等方 面得到了一次較好的鍛煉，提高了我獨立思考問題、解決問題以及創(chuàng)新設(shè)計的能力， 縮短了我與工廠工程技術(shù)人員的差距，為我以后從事實際工程技術(shù)工作奠定了一個 堅實的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計任務(wù)已順利完成，但由于本人水平有限，缺乏經(jīng)驗，難免會留下一些 錯誤，在此懇請各位專家、老師及同學(xué)們不吝賜教。 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 30 參考文獻 1謝家瀛. 組合機床設(shè)計簡明手冊M. 機械工業(yè)出版社， 1992. 2范云漲等.金屬切削機床設(shè)計簡明手冊J. 機械工業(yè)出版社， 1993. 3葉偉昌.機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊( 上冊)M. 機械工業(yè)出版社， 2001. 4葉偉昌.機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊( 下冊)M. 機械工業(yè)出版社， 2001. 5艾興.金屬切削用量手冊M. 機械工業(yè)出版社，1996. 6李益民.機械制造工藝設(shè)計手冊M. 機械工業(yè)出版社，1995. 7孟憲椅等.機床夾具圖冊M. 機械工業(yè)出版社，1991. 8韓敬禮等.機械電氣設(shè)計簡明手冊M. 機械工業(yè)出版社， 1994. 9胡家秀.機械零件設(shè)計實用手冊M. 機械工業(yè)出版社，1999. 10楊培元等.液壓系統(tǒng)設(shè)計手冊M. 機械工業(yè)出版社，1995. 11徐錦康.機械設(shè)計M.機械工業(yè)出版社， 2001. 12陳秀寧、施高義機械設(shè)計課程設(shè)計M. 浙江大學(xué)出版社， 1995. 31 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計歷時近四個月，在指導(dǎo)老師朱效波的細心指導(dǎo)下，在本組設(shè)計人 員的共同努力下，我們的畢業(yè)設(shè)計得以按時圓滿地完成。 在設(shè)計過程中，朱效波老師及時的了解我設(shè)計中遇到的難題，幫助我解決了不 少問題。由于本人對組合機床了解不多，實踐知識更是不足，朱老師耐心地給我們 講解有關(guān)方面的知識，使我得以在短時間內(nèi)完成設(shè)計工作。同時，他教導(dǎo)我們不管 是在以后的工作還是學(xué)習(xí)中，都要保持治學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度，以及教導(dǎo)我們在面對困難 時不退縮，勇于克服困難。在設(shè)計期間，得到了朱老師的熱心指導(dǎo)及同學(xué)們的支持， 在此我向他們表示衷心的感謝！ 箱體雙面粗鏜床總體設(shè)計及左主軸箱設(shè)計 32 附 錄 序號 名 稱 圖樣大小 張 數(shù) 備注 1 加工示意圖 A1 1 2 工序圖 A1 1 3 尺寸聯(lián)系圖 A0 1 4 生產(chǎn)力計算卡 A4 1 5 左側(cè)剛性鏜頭 A0 1 6 箱體 A0 1 7 零件圖 A3 7