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1、無(wú)錫技師學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)電一體化 年級(jí)： 學(xué)生： 1 目錄 一、 工藝分析 二、 加工示意圖部份 三、 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 四、 多軸箱設(shè)計(jì)部份 五、 液壓傳動(dòng)及電氣部份 六、 體會(huì) 2 一、 工藝分析 零件：噴油泵下體，按圖中加工位置加工右側(cè)面放 出螺紋底孔，材料為HT200。底孔要求：孔深為14,孔 徑為「5。具體尺寸見工序圖。 具體分析如下： 零件為噴油泵下體，要求孔具有足夠的垂直度和圓 度要求，本加工屬小件加工，所以盡量采用同基準(zhǔn)，即 先加工底面，然后以下底面為精基準(zhǔn)加工上底面，同以 上底面為基準(zhǔn)加工下底面，孔加工都

2、采用下底面為精基 準(zhǔn)。 本設(shè)計(jì)過程為加工側(cè)面孔，采用“一面兩孔”組合 定位。平面為第一定位基準(zhǔn)，孔 >46中心線為第二定位 基準(zhǔn)。孔匚：-13的中心線為第三定位基準(zhǔn)。這樣可以消除 一個(gè)X不定度。這樣共消除了六個(gè)不定度。加工右側(cè)面 的四個(gè)孔，經(jīng)過零件的分析過程，具體流程見工藝過程 本道工序參照工序卡 本工序采用右置式臥式機(jī)床四孔同時(shí)加工 加工余量：一次加工到位，孔深為 14,孔徑為G 5。 加工切削速度： V=24m/mi n F=0.07mm/r N=766r/mi n Vf=53.6m/min 二、加工示意圖部份 1、切削用量的選擇： 本圖要求右側(cè)面的四小孔同時(shí)加工，

3、所以切削，用 高速切削小進(jìn)給，但考慮到孔徑太小，刀具的強(qiáng)度限制 不宜過高，查《筒明手冊(cè)》表 6—11取相應(yīng)的參數(shù)： f=0.07mm/r v=24m/m in 由式 n= 10v n=766n/min 兀d u f=53.6m/min T=10D1-9 f 8 HB6=10X 519X 0.0嚴(yán)200-- (200-160] 3 0.6 =583.72 (N 〃 mm) F =26Df.8HB.6=26X 5X 0.0廣嘆[200-1 (200-160] 6 3 =356.96N F 總=4F =1426.384(kv) P 切肖U=』=583.72 24 =0.01

4、96(kw) 97402 9740 漢 3.14 漢 5 主軸直徑為確定：P43表3-4 d=B 410T =7.344 10 583.72 10 ” =9.2mm 10 mm 標(biāo)準(zhǔn)系列表取d=15mm 再查表3-6通用主軸系列參數(shù)。 查主軸外伸長(zhǎng)度及外伸軸直徑，因主軸采用滾珠軸 承： 由 d3=15 欄中查到長(zhǎng)主軸 D/d 仁 25/16mm. L=85mm 接桿為莫氏圓錐1號(hào) 按要求加長(zhǎng)錐柄麻花鉆頭。 總長(zhǎng)為132,刀刃長(zhǎng)為90,莫氏錐度可選1號(hào)。 查表8-1得可調(diào)接桿為： Tr16 1.5 接桿長(zhǎng)為182mm 調(diào)整中的選擇見表8-2，由名義尺寸16查得：

5、 d1= Tr16 1.5 d2=24.6 h=12mm 為保證加工精度，一般需要設(shè)導(dǎo)向套，而由于 V=24m/min，取固定導(dǎo)向裝置。 查表8 - 4得導(dǎo)向套的有關(guān)規(guī)定。 由門d刀＞4-6系列到D=10mm 配合取H7 H6 D1=15mm 取合取H7 1 H6 D2=18mm L 選短為 12mm, L=8mm， L1=3mm 采用單面后導(dǎo)向方式：由于所鉆孔都為盲孔，所以 無(wú)切出長(zhǎng)度，選切入長(zhǎng)度為10mm，且加工部份為 L=14mm，取切出長(zhǎng)度為10mm。 貝卩：Lz=L 1+L+L 2=10+14+10=34mm 本機(jī)床快退時(shí)，刀具回到夾具，取前備量為 30mm

6、, 后備量為40mm。 L 行=34+30+40=104mm 快進(jìn)為178mm,快退為212mm 本設(shè)計(jì)中對(duì)工件采用單面加工，且四孔一樣，所以 四根主軸的參數(shù)差全一樣。 繪制加工示意圖如圖07。 加工示意圖按機(jī)床實(shí)際加工狀態(tài)繪制，并且是機(jī)床 加工繪制狀態(tài)。 所有尺寸鏈及參數(shù)如圖所示。 動(dòng)力部件的長(zhǎng)度為 250mm。 插表 5-1 取動(dòng)力滑臺(tái)為 1HY25 選取配套為側(cè)底座為 1CC251。 三、機(jī)床尺寸聯(lián)系圖 本設(shè)計(jì)采用多軸箱，動(dòng)力滑臺(tái)結(jié)構(gòu)。 影響動(dòng)力部件選擇的主要因素有： ① 切削功率，作為動(dòng)力箱選用依據(jù) ② 進(jìn)給力 ③ 快進(jìn)速度 ④ 行程 ⑤ 多軸箱的輪廓尺寸

7、 ⑥ 動(dòng)力滑臺(tái)精度和導(dǎo)軌。 材料： 1）動(dòng)力箱的選擇：共驅(qū)動(dòng)功率由多軸箱的所用動(dòng)力 的功率 選用：多軸箱所用電機(jī)功率為: P主=p切+P零+P損 Pn n PX =P主 = 4 0.0196 =0.098 (kw) n 0.8 多軸箱傳動(dòng)功率有加工黑色金屬時(shí)為 =0.8 P114,表 5 -38 根據(jù)選定的切削用量，計(jì)算的總的進(jìn)給力，考慮工 作的穩(wěn)定性，取TD25IA的動(dòng)力箱。 電機(jī)的型號(hào)為Y100L-6,電機(jī)的功率為1.5kw 電機(jī)轉(zhuǎn)速為940m/min，驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為520r/min 2）裝料高度的確定 由支承塊高度為H，夾具底座高度為H2，中間底座 高度為

8、H3,也可由其至聯(lián)系尺寸來確定。 其中：H=h1+h2+h3+h4+hmin 其中：h1=158mm，等軸箱最低軸底部的高度 hm^=52mm h2 ■-多等軸箱底面滑動(dòng)面的距離為 h2=0.5mm h3 一滑臺(tái)的高度，取 h3=250mm hq -…--側(cè)底面咼度，取hd=560mm H = h1+h2+h3+h4+h5-hmin =560+250+0.5+158-52 =916.5mm 4） 具體輪廓尺寸的確定 本設(shè)計(jì)為主軸箱的外廓尺寸的設(shè)計(jì) 據(jù)表4-4,表3-6 B=b+2b 1=40+2 100 二 240 mm H=h+h 1+b1=52+124.5+10

9、0=274.5mm 據(jù) P135,據(jù) 7-1 取多軸箱的尺寸為400 320 5） 中間底座尺寸的確定 中間底座輪廓尺寸，在長(zhǎng)度方向應(yīng)滿足夾具的安裝 要求，根據(jù)有關(guān)相關(guān)要求取其尺寸， 取 L=600mm 該尺寸的確定經(jīng)過多次反復(fù)才能以確定 H=630mm 6） 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖見總圖，如圖 01 7） 生產(chǎn)率計(jì)算： Q= 60 T機(jī) T輔 L1 = 178, L2=34, L3=212 Vf1 =53.6m/mi n, Vf2=5m/mi n, t1=0.01min, t2_ 73min, T 機(jī) =V? ti=5356+0.1=0.29min L2 L3

10、+ - V f 3 +t1+ t3= 34 + 212 3000 1800 Vf3=3m/m in t3=1.5mi n, +0.12+1.5 =166min 3僥6=30.76 件/h 機(jī)床負(fù)荷率： 二 Q2 Qi 當(dāng)二班時(shí)，機(jī)床的理想生產(chǎn)率: Q2= 100000 =24.6 件/h 4046 則: =246 1006 =79.9% 3076 四、多軸箱設(shè)計(jì)部份 按專門要求進(jìn) 多軸箱定組合機(jī)床的主要部件之一, 行設(shè)計(jì)，由通用零件組成，其主要作用是根據(jù)被加工零 件加工要求，安排后主軸位置，并將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)由電機(jī) 或動(dòng)力部份傳給工作主軸，使之得到要求

11、的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 通用多軸箱由箱體、主軸、傳動(dòng)軸、齒輪、軸套、 軸承等零件和通用（專門）附加機(jī)構(gòu)組成。 在多軸箱體前后壁之間各安厚度為 24mm或32mm 的齒輪分別為3排和2排，在后蓋和前蓋安一排齒輪。 本設(shè)計(jì)為鉆削類多軸箱，經(jīng)結(jié)合各種因素，采用滾 動(dòng)軸承后支承為向心球軸承，因推力軸承設(shè)置在前端， 能承受反向的軸向反力，適用于鉆孔主軸。 本設(shè)計(jì)用剛性連接，即選用多軸箱前外伸長(zhǎng)度為 85mm,采用接 桿直接相連。 主軸材料為45#鋼經(jīng)熱處理，即可達(dá)到相應(yīng)要求。 剪=工二 583.72 =2.9186 MPa < 31 MPa 剪 Wp 0.2 10 通用傳動(dòng)軸也可以用45#鋼

12、。多軸箱的通用齒輪有： 傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力齒輪、電機(jī)齒輪三種各種型號(hào)的選 用見表7-21~ 表 7-23 多軸箱用套詳見表7-24,因本設(shè)計(jì)d<32，不需要用 防油套。 本設(shè)計(jì)采用《ZD27-2》多箱型式。 1-4根據(jù)主軸式號(hào)為： 15-170722-41 5．6．8 的型式代號(hào)為： 20-170731-41 20-170731-42 以下為多軸箱具體設(shè)計(jì)過程： 1） 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 主要根據(jù)“三圖一卡”繪制的 ① 首先根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖繪制多箱外形圖，并標(biāo) 注輪廓尺寸得動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的相對(duì)位置。 ② 根據(jù)聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖，標(biāo)注所有主軸位 置尺寸及工件與

13、主軸,主軸承驅(qū)動(dòng)軸相對(duì)位置尺寸。 ③ 當(dāng)主軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)向可不標(biāo)，只標(biāo)清順時(shí)針方向。 ④ 對(duì)后軸的情況有所標(biāo)注。 2） 主軸、齒輪的確定及動(dòng)力計(jì)算 ①主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 主軸直徑及外伸長(zhǎng)度尺寸先按加工示意圖所示,主 14 軸類型及外 伸尺寸初步確定，經(jīng)校核后確定，傳動(dòng)軸直徑暫定選 :」20mm。 齒輪模數(shù)一般用類此法確定有公式 m_(30~32)32n 確定 m_0.321 因?yàn)槎噍S箱中齒輪模數(shù)常用 2、25 3、3.5 4等幾 種，但一般情況下一傳動(dòng)軸及主軸齒輪模數(shù)不超過 2種, 經(jīng)過幾次計(jì)算驗(yàn)正得知確定本機(jī)床使用模數(shù)為 3和2的 兩種模數(shù)齒輪，驅(qū)動(dòng)齒輪

14、取 Z=21， m=3。 ②多軸箱的動(dòng)力的計(jì)算 傳動(dòng)軸系統(tǒng)確定后，P多軸箱按下列公式計(jì)算： P 多=P 切+P+P 損=0.3+0.001+0.003=0.3=0.0196( kw) 按所選的動(dòng)力部件符合要求 3) 多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì) 按傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，一般要求：力求使傳動(dòng)軸，齒 格規(guī)格數(shù)量為最少。 本設(shè)計(jì)的系列的方法如下： 驅(qū)動(dòng)軸“ 0”軸由助力箱帶動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸“ 0”軸通過 m=3 (n=520), Z=21齒輪帶齒輪 m=3,Z=18,8號(hào)軸轉(zhuǎn)動(dòng) n=606,由8號(hào)軸上的m=3,Z=18齒輪嚙合 m=3,Z=19帶動(dòng) 5號(hào)軸和6號(hào)軸，同時(shí)5號(hào)和6號(hào)軸的m=2,Z=24齒輪分

15、 別帶動(dòng)1.2.3.4軸上的齒輪 m=2,Z=18,使主軸運(yùn)動(dòng)。由6 號(hào)軸上的 m=2,Z=26帶動(dòng)齒輪泵，m=2,Z=24以n=623r/m 的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。 因?yàn)橹鬏S速度為n=766轉(zhuǎn)，把動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為 n=520r/min?？傓D(zhuǎn)動(dòng)為: 軸號(hào) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 轉(zhuǎn)速r/min 520 766 766 766 766 574 574 625 606 520 u=- 766 =0.68 每根的轉(zhuǎn)速為上表。 1)傳動(dòng)零件校核 1.驗(yàn)算傳動(dòng)軸直徑 T 總=Tiui+T2u2 + Tnun 作用在每根軸的轉(zhuǎn)矩： T1=

16、T2=T3=T4=583.72 (Nm) 每根傳動(dòng)軸至主軸間傳動(dòng)比為: u=0.75 T 總=0.75 4 583 = 1749 (Nm) 代入下式3-4 d=B 410T =5.2^1749 10=11.2(mm) 傳動(dòng)軸取叮J d=20mm符合要求 2.模數(shù)在進(jìn)行速度計(jì)算已驗(yàn)算過 根據(jù)以上方案查表8-19油標(biāo)，8-19圓螺母，8-16分 油器，8-10止動(dòng)墊圈，圖7-5主軸滾珠承組件，傳動(dòng)軸組 件查圖7-7,動(dòng)力齒輪表7-22,套由表7-24查，液壓泵圖 表7-11，傳動(dòng)齒輪見7-21 2)多軸箱的坐標(biāo)計(jì)算 ①4根主軸與一根驅(qū)動(dòng)軸的坐標(biāo)： 18

17、 # (-20, 208) 扛 Y (20, 208) # 19 (0. 183) (-20, 158) # 0 X ②各軸的坐標(biāo)分布如下圖 (20, 208) Y (-20, 208) (0. 183) (55. 5, 183) (-105。5, 183) 16 (-55。 5, 183) (-20, 158) (20, 158) 繪制多軸箱及展開圖為圖 02 五、液壓傳動(dòng)及電氣傳動(dòng)的設(shè)計(jì)過程略 六、體會(huì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專 業(yè)理論知識(shí)

18、，獨(dú)立解決機(jī)床設(shè)計(jì)問題的能力的一個(gè)重要 的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過這次設(shè)計(jì)，使我們對(duì)原來所學(xué) 的知識(shí)有了新的理解，而且將我們?cè)瓉硭鶎W(xué)的知識(shí)學(xué)的 聯(lián)系不大的知識(shí)相互聯(lián)系起來。對(duì)整個(gè)的機(jī)床設(shè)計(jì)過程 有了一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。 通過設(shè)計(jì)，我懂得了幾下幾方面的知識(shí)： 1．初步掌握了正確的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)的基本方法， 步驟鞏固，深化和擴(kuò)大所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的 工作方法和獨(dú)立工作能力。 2．獲得機(jī)床總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件計(jì)算，編寫 說明的方法，通過繪制部件總圖（展開圖、裝配圖）和 零件工作圖的等方面的基本技能。 3．更加熟悉基準(zhǔn)、規(guī)格及手冊(cè)、資料的運(yùn)用。 4．對(duì)現(xiàn)有機(jī)械結(jié)構(gòu)具有一定的分析能力和設(shè)計(jì)能 力。 23 19