臥式雙面23軸組合鉆床前主軸箱設(shè)計(jì),臥式雙面23軸組合鉆床前主軸箱設(shè)計(jì),臥式,雙面,23,組合,鉆床,主軸,設(shè)計(jì) 單位代碼 02 學(xué) 號(hào) 分 類(lèi) 號(hào) TH 密 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)翻譯 院（系）名稱(chēng) 工學(xué)院機(jī)械系 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2012年03月04日 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（文獻(xiàn)翻譯） 第9頁(yè) 汽車(chē)工業(yè)CAD教育和培訓(xùn) 大衛(wèi)?A?菲爾德 通用汽車(chē)公司研究開(kāi)發(fā)和規(guī)劃中心，美國(guó) 480-106-359 ，30500，48090-9055 摘要：20世紀(jì)50年代，被展望以及被卓越指定的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）系統(tǒng)，他們?cè)诮裉炱?chē)制造業(yè)通過(guò)連續(xù)的改善和技術(shù)突破使得自己進(jìn)入了中心的角色。這篇文章強(qiáng)調(diào)平行并且繼續(xù)的在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的用戶(hù)的訓(xùn)練和教育需要方面的演化。鑒于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的在通用汽車(chē)快速發(fā)展歷史，這篇文章將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)用戶(hù)進(jìn)行了分類(lèi)，并且在汽車(chē)制造業(yè)方面提出他們當(dāng)今和將來(lái)的需要。在教育和訓(xùn)練需求方面的變化，造成教育和工業(yè)機(jī)構(gòu)的挑戰(zhàn)。 關(guān)鍵詞：CAD教育, CAD訓(xùn)練 基本介紹 在這篇文章里計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型數(shù)學(xué)上意味著物理物體的準(zhǔn)確的幾何描述，描述了包括數(shù)值數(shù)據(jù)和算法規(guī)定對(duì)象的幾何學(xué)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)然后提供方法創(chuàng)造，操作并且交流這些幾何學(xué)描述。為了集中于與教育有關(guān)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及在汽車(chē)工業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)用戶(hù)的需要，首先簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在通用汽車(chē)的歷史。相似的內(nèi)容可以被記載在其他制造業(yè)企業(yè)。 據(jù)一份在50年代后期通用汽車(chē)內(nèi)部文件的書(shū)面大會(huì)，工程師概述了一個(gè)雄心勃勃的項(xiàng)目的詳細(xì)規(guī)格，，即現(xiàn)代原型CAD系統(tǒng)。資料可靠地來(lái)源于20世紀(jì)40年代后期，伺服機(jī)制和數(shù)字電子計(jì)算機(jī)的一次進(jìn)行中的發(fā)展，為一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)提供了的可行性和動(dòng)力。雖然這個(gè)文件直接描述了通過(guò)控制設(shè)計(jì)和制造來(lái)節(jié)約成本的好處、減少勞動(dòng)力、周?chē)斓淖兓?、以及工程師和設(shè)計(jì)人員之間通信的改善，文件沒(méi)有預(yù)計(jì)最后計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程內(nèi)的發(fā)展提供好處的大小。工程師， 特別是他們的大部分試驗(yàn)工作即將減少的機(jī)械工程師， 將在工人，例如缺乏實(shí)踐的草圖設(shè)計(jì)師，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)在復(fù)雜的情況里進(jìn)行技能的訓(xùn)練。例如，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)使機(jī)械工程師能夠空前大規(guī)模使用有限元分析(FEA)。 在20世紀(jì)90年代，這個(gè)被提議的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)基本上用來(lái)描述使用中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。這些細(xì)節(jié)反映了古怪的融合推動(dòng)現(xiàn)有技術(shù)與要求，但不可能在那個(gè)時(shí)間達(dá)到，提供了一個(gè)健全的商業(yè)經(jīng)營(yíng)情況下，為CAD所描述的改進(jìn)工作流程和項(xiàng)一些詳細(xì)的數(shù)學(xué)描述。難以置信的是，直到近三十年后，一些技術(shù)仍然不符合規(guī)格！這份歷史資料的最初段落清楚打下一個(gè)依賴(lài)數(shù)學(xué)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。并且， 作為在制造業(yè)里的工程師，，那些作者此外強(qiáng)調(diào)技術(shù)工具，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展，特別是生產(chǎn)工具和機(jī)械加工，都是基于現(xiàn)在叫做計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)。重點(diǎn)在稱(chēng)呼和數(shù)字控制的機(jī)器支配討論。然而是普通主題，保存時(shí)間，創(chuàng)建幾何學(xué)，數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確的維護(hù)并且控制， 為評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的質(zhì)量提供一個(gè)極好的初始表。連續(xù)的改進(jìn)和技術(shù)的突破，已經(jīng)為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在今天的汽車(chē)的工業(yè)進(jìn)入中心角色提供動(dòng)力。連續(xù)的改進(jìn)的最明顯的例子發(fā)生在計(jì)算機(jī)的速度，能力和流量方面。計(jì)算的動(dòng)力使更顯著的工程問(wèn)題的分析和在計(jì)算上吸收增加集中的計(jì)算機(jī)圖形環(huán)境成為可能。在20世紀(jì)80年代中期計(jì)算機(jī)圖形硬件和軟件期間最后使造型師在20世紀(jì)50年代展望的實(shí)時(shí)形象化成為可能。 軟件方面的發(fā)展融入了多種多樣的味道。數(shù)學(xué)通過(guò)提供新數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)和算法起決定性作用。幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)人們熟知的數(shù)學(xué)經(jīng)歷了新發(fā)展，并且擁有成功的研究成果。從數(shù)學(xué)的發(fā)展基礎(chǔ)上，軟件在速度，穩(wěn)定性，準(zhǔn)確和適應(yīng)性方面得到了顯著的改進(jìn)。在硬件和軟件方面的專(zhuān)家，能指向商業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，有時(shí)用驚人的慣性或者勉強(qiáng)，最終達(dá)到的突破。另一方面，乏味但是同樣重要的任務(wù)(例如數(shù)據(jù)庫(kù)，表面和固體和堅(jiān)定的計(jì)算的算法的數(shù)學(xué)畫(huà)像)的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)驚人的使數(shù)學(xué)模型和生產(chǎn)過(guò)程依靠的幾何學(xué)信息得到了巨大的改善。 與工作直接相關(guān)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造業(yè)具有很高的視覺(jué)內(nèi)容，從最早的設(shè)計(jì)階段到最后的生產(chǎn)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)已成為過(guò)程的中心環(huán)節(jié)。然而， 完成他們的任務(wù)， 大多數(shù)當(dāng)今的工程師不必了解計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)模型和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)依靠的復(fù)雜的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)。從設(shè)計(jì)說(shuō)明，到產(chǎn)品分析，到調(diào)整工具的生產(chǎn)，等等，結(jié)合這些任務(wù)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)通過(guò)給合適的幾何學(xué)數(shù)據(jù)提供鏈并且無(wú)數(shù)軟件包接口而形象化。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能夠創(chuàng)造和產(chǎn)品信息控制。允許實(shí)際直接視覺(jué)上的，以及最重要的是，準(zhǔn)確與設(shè)計(jì)，發(fā)展，分析和生產(chǎn)進(jìn)行通訊。這篇文章將把計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)用戶(hù)進(jìn)行劃分，根據(jù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)將各種各樣專(zhuān)門(mén)技能水平的進(jìn)行分組。以下部分，按照他們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)科學(xué)CAD增長(zhǎng)的需要處理與CAD相關(guān)這些小組的需要。文章以電話(huà)來(lái)結(jié)束全部計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)用戶(hù)獲得一個(gè)更高的發(fā)展的空間推理的感覺(jué)。 多數(shù)人的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 美國(guó)有超過(guò)100萬(wàn)位培訓(xùn)的工程師。即使計(jì)算機(jī)影響他們的全部工作，他們對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的使用也從不非常依賴(lài)到完全依賴(lài)變化。最初，強(qiáng)調(diào)人的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)的計(jì)算，被叫做通用汽車(chē)的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)，自從有了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)這一概念開(kāi)始，制造工業(yè)就成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)非常強(qiáng)大的用戶(hù)。對(duì)創(chuàng)造設(shè)計(jì)的重點(diǎn)再度出現(xiàn)了，也就是說(shuō)，在CAD的發(fā)展的到開(kāi)發(fā)CAD作為一件商品，CAD極大的成功在設(shè)計(jì)的全面過(guò)程中轉(zhuǎn)移了C的主體性。 汽車(chē)和卡車(chē)拆卸成為數(shù)千個(gè)部分。 即使進(jìn)入20世紀(jì)80年代中期，草圖設(shè)計(jì)師將這些部分的幾何學(xué)、調(diào)整工具生產(chǎn)以及把部分零件裝配進(jìn)汽車(chē)記錄在藍(lán)圖上。一旦計(jì)算機(jī)圖形變得具備交互式性和可靠性，這群草稿設(shè)計(jì)者和他們產(chǎn)生的這噸紙就分別成為設(shè)計(jì)者和電子記錄。航空航天工業(yè)在歷史上工程師曾經(jīng)也是設(shè)計(jì)者，與其不同的是，這些草圖設(shè)計(jì)師沒(méi)有接受任何工程師的教育。 在汽車(chē)制造業(yè)內(nèi)，設(shè)計(jì)者一般使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)創(chuàng)造和儲(chǔ)存幾何學(xué)數(shù)據(jù)。這些任務(wù)與通常使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)挽回并且操作輸入的幾何學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)工程分析軟件的工程師的工作形成對(duì)比。極端下，工程師在從一個(gè)設(shè)計(jì)者創(chuàng)建的模型產(chǎn)生的有限元網(wǎng)絡(luò)里利用一個(gè)節(jié)點(diǎn)，除產(chǎn)生自動(dòng)網(wǎng)眼產(chǎn)生的基本數(shù)據(jù)之外，創(chuàng)造有攝影現(xiàn)實(shí)主義特別的技術(shù)意見(jiàn)。分開(kāi)汽車(chē)的工程師和用不同的方式使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)者的這一劃分正在緩慢地改變。遵循這一劃分產(chǎn)生的那些問(wèn)題和考慮計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的當(dāng)今和歷史角色，將為這一劃分提供一個(gè)遠(yuǎn)景。建議在工程師和設(shè)計(jì)者的教育和訓(xùn)練方面的變化將從這個(gè)視角出現(xiàn)。在20世紀(jì)60年代后期和原始計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)離開(kāi)機(jī)構(gòu)內(nèi)部的研究與開(kāi)發(fā)環(huán)境的早期的20世紀(jì)70年代期間， 草圖設(shè)計(jì)師和工程師使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)創(chuàng)造幾何學(xué)。工程師把計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)視為一件工具被更進(jìn)一步為順流象結(jié)構(gòu)分析那樣的應(yīng)用發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制機(jī)器加工等等。草圖設(shè)計(jì)師仍然從工程師那里收到說(shuō)明并且為起草使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)作為一件工具。 像一項(xiàng)主要的新技術(shù)的任何實(shí)施一樣，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的最初實(shí)施需要許多小草圖設(shè)計(jì)師和工程師的訓(xùn)練。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的連續(xù)的改進(jìn)，不過(guò)，有主要的結(jié)果。軟件的最新推介和越來(lái)越多有關(guān)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用軟件需要對(duì)連續(xù)訓(xùn)練的承諾。接著發(fā)生的訓(xùn)練的機(jī)構(gòu)體制為草圖設(shè)計(jì)師（現(xiàn)在叫的設(shè)計(jì)者），不僅使計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的介紹成為可能，而且與相互作用的那些工程師為一寬范圍的工程師的橫剖面；在第5 部分的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)訓(xùn)練，包括產(chǎn)品，生產(chǎn)，釋放，工程師，僅以這些為例。 在此之外與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)聯(lián)系，另外小的方面，跟主要數(shù)學(xué)家和電腦專(zhuān)家一起，研發(fā)CAD。他們的需要從實(shí)質(zhì)上不同計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)用戶(hù)的新多數(shù)。 第3 部分決定新角色和需要。同時(shí)， 一非常大組織的工程師在設(shè)計(jì)內(nèi)和使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的緊迫的發(fā)展的生產(chǎn)當(dāng)時(shí)從社區(qū)的計(jì)算機(jī)科學(xué)家，工程師，數(shù)學(xué)家和科學(xué)家那里進(jìn)化的商業(yè)軟件包。 這匯合由CAD幫助刺激了解決前面提到的二分化。通過(guò)簡(jiǎn)化和去除設(shè)計(jì)師和工程師的乏味的工作。CAD講清楚決議要求在基本的課程之外的附加培訓(xùn)和教育。已經(jīng)在教育機(jī)構(gòu)的負(fù)擔(dān)的課程使新的要求難實(shí)施。這些另外的要求不可能替換技術(shù)基礎(chǔ); 看見(jiàn)顯示的第5部分產(chǎn)業(yè)組織怎么應(yīng)付訓(xùn)練和教育。 Education and training for CAD in the auto industry David A. Field General Motors Research, Development and Planning Center, Mail Code: 480-106-359, 30500 Mount Road, Warren, MI 48090-9055, USA Abstract：CAD-systems envisioned and remarkably well specified in the 1950s have powered themselves into the central role they enjoy in today’s automotive industry through continuous improvements and technological breakthroughs. This paper emphasizes the parallel and continuing evolution in the training and educational needs of users of CAD-systems. In the context of early historical developments of CAD at General Motors, this paper categorizes CAD-users in the automobile industry and presents their current and future needs. The variance in their educational and training needs poses an ongoing challenge for educational and industrial institutions to meet. Keywords: CAD education; CAD training Introduction In this paper CAD-models mean mathematically precise geometrical descriptions of physical objects. The descrip-tions include numerical data as well as algorithms to prescribe the geometry of the objects. CAD-systems then provide the means to create, manipulate and communicate these geometric descriptions. In order to focus on CAD with respect to the education, training and needs of CAD-users in the automotive industry, first consider a very brief history of CAD at General Motors. Similar accounts can be chronicled at other manufacturing enterprises at other manufacturing enterprises. According to an internal document written at General Motors during the late 1950s, engineers outlined, with detailed specifications, an ambitious project that prototyped modern CAD-systems. The document credits an ongoing development from the late 1940s, servo-mechanisms and digital computers, for the feasibility and motivation of a CAD-system. Although the document immediately expressed the benefits of cost savings through control of design and manufacture, reduced manpower, faster turn-around,and improved communication among engineers and draftsmen (now called designers), the document did not anticipate the magnitude of benefits reaped by the eventual proliferation of CAD in the design and manufacturing processes. Engineers, especially mechanical engineers who would be relieved from much of their experimental work, would make sophisticated uses of CAD systems in situations where workers, such as draftsmen, lacked the knowledge, skills and training. For instance, CAD-systems enabled mechanical engineers to use finite element analysis (FEA) on an unprecedented large scale. The details of this proposed CAD-system essentially described CAD-systems in use during the 1990s. Details reflected a curious blend of pushing available technology with requirements yet unattainable at that time, provided a sound business case, described improved work flow and itemized some detailed mathematics for CAD. Incredibly, some technologies did not meet specifications until nearly thirty years later! The initial paragraph of this historical document clearly laid the foundation of a CAD-system dependent on mathematics. And, as engineers in a manufacturing industry, the authors also stressed the development of technical tools, product design and, especially manufacturing tools and machines, based on what is now called CAD-technology. Emphasis on styling and numerically controlled machines dominated discus- sions. Yet common themes, saving time, creating geometry, maintenance of data, accuracy and control, provided an excellent initial list for assessing the quality of CAD- systems. Continuous improvements and technological break-throughs have powered CAD into the central role it enjoys in today’s automotive industry. The most obvious examples of continuous improvement occurred in the speed, capacity and through put of computers. Computational power enabled analyses of more significant engineering problems and absorbed the increasing computationally intensive computer graphics environments. During the mid-1980s computer graphics hardware and software finally enabled real time visualizations that stylists envisioned in the 1950s. Advances in software came in all sorts of flavors. Mathematics played a crucial role by providing new mathematical constructs and algorithms. Mathematics that had been known for centuries underwent new development and fed fruitful research. Software received significant improvements in speed, robustness, accuracy and adapta- bility from underlying mathematics. Subject matter experts, in hardware and software, can point to breakthroughs that commercial CAD-systems, sometimes with tremendous inertia or reluctance, eventually absorbed. On the other hand, standards for prosaic but equally important tasks such as databases, mathematical representations of surfaces and solids, and robust computational algorithms have made tremendous improvements in processing geometric in for- mation upon which mathematical models and manufactur- ing processes depend. Since work directly related to product design and manufacturing has very high visual content, CAD-systems have become central to processes from the earliest design phase to final production. Yet, to accomplish their tasks, the vast majority of current engineers need not have any knowledge of the sophisticated mathematics and computer science upon which CAD-models and CAD-systems depend. Ranging from design specifications, to product analyses, to production tooling, etc. CAD-systems integrate these tasks by providing links to appropriate geometric data, visualizations, and interfaces with a myriad of software packages. CAD enables creation and control of product information. It allows virtually instant visual and, most important, accurate communication for design, develop- ment, analysis and manufacturing. This paper will partition the world of CAD-users into groups that require various levels of CAD-expertise. The following sections address the CAD-related needs of these groups in order of their increasing need for knowing the mathematics and computer science of CAD. The paper concludes with a call for all CAD-users to obtain a higher developed sense of spatial reasoning. CAD for the majority The United States has more than one million practicing engineers. Even though computers have impacted all their jobs,their useof CAD varies from notat all tobeing highly dependent on CAD. Manufacturing industries have been exceptionally heavy users of CAD from the very inception of CAD, initially called Design Augmented by Computers at General Motors to emphasize design by humans and computation by computers. Emphasis on creating designs would be relieved from much of their experimental work, would make sophisticated uses of CAD systems in situations where workers, such as draftsmen, lacked the knowledge, skills and training. For instance, CAD-systems enabled mechanical engineers to use finite element analysis (FEA) on an unprecedented large scale. Cars and trucks disassemble into thousands of parts. Even into the mid-1980s draftsmen recorded on blueprints geometries of the separt sand the tooling to manufacture and assemble the parts into automotive vehicles. Once computer graphics became interactive and reliable, throngs of drafts- men and the tons of paper they generated became designers and electronic records, respectively. Unlike the aerospace industry where designers have historically been engineers as well, these draftsmen had little if any engineering education. In the automobile industry designers generally use CAD- systems to create and store geometric data. These tasks contrast with the work of engineers who typically use CAD to retrieve and manipulate geometric data for input into engineering analyses software. At the extremes engineers manipulate nodes in finite element meshes generated from models created by a designer who, in addition to producing the basic data for automatic mesh generation, creates special technical views having photographic realism. This dicho- tomy separating automotive engineers and designers who use CAD in different ways is slowly changing. Putting in abeyance the problems that this dichotomy produces and reflecting on the current and historical roles of CAD will provide a perspective to deal with this dichotomy. Recommended changes in the education and training of engineers and of designers will emerge from this perspective. During the late 1960s and early 1970s when primitiv CAD systems left in-house research and developmen environments, small cohorts of draftsmen and engineer used CAD to create geometry. Engineers saw CAD as a tool to be further developed for downstream applications such as structural analyses, computer controlled machining etc Draftsmen still received specifications from engineers an used CAD as a tool for drafting. As with any implementation of a major new technology, the initial implementations of CAD required training of small groups of draftsmen and engineers. Continual improvements in CAD, however, had major consequences. New releases of software and an increasing number of CAD-related applications software required commitments to continued training. The ensuing organizational structure for training enabled introductions to CAD not only for draftsmen, now called designers, and the engineers they interacted with but also for a very broad cross section of engineers; see training for CAD in Section 5. This broad new audience included product, manufacturing, release and powertrain engineers, just to name a few. Out of this ubiquitous contact with CAD, additional small cohorts of engineers, along with mainly mathematicians and computer scientists, contributed expertise that converged to make CAD happen. Their needs differed substantially from the vast new majority of CAD-users. Section 3 will address their new role and needs. Meanwhile, a much larger group of engineers in the design and development of products emerged with an urgency to use CAD-systems as enablers for commercial software packages that evolved from those small communities of computer scientists, engineers, mathematicians and scientists. This convergence fueled by CAD helps resolve the ichotomy mentioned earlier. By simplifying and removing edious work for designer sand engineers ,CAD makes clear that the resolution require sad ditional training and education beyond basic curricula. Already burdened curricula at educational institutions make new requirements difficult to implement. 目 錄 1．任務(wù)書(shū)………………………………………………………1 2．開(kāi)題報(bào)告……………………………………………………3 3．指導(dǎo)教師評(píng)閱表……………………………………………4 4．主審教師評(píng)審表……………………………………………5 5．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯評(píng)審與總成績(jī)?cè)u(píng)定表……………6 6．畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（或畢業(yè)論文）…………………………7 7．文獻(xiàn)綜述……………………………………………………41 8．文獻(xiàn)翻譯……………………………………………………48 9．光盤(pán) 10．設(shè)計(jì)圖紙 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第30頁(yè) 臥式雙面23軸組合鉆床前主軸箱設(shè)計(jì) 摘要 機(jī)械制造設(shè)備的發(fā)展是機(jī)械工業(yè)最主要的環(huán)節(jié)，目前，機(jī)械加工對(duì)精度要求越來(lái)越高，機(jī)械工廠(chǎng)為了降低加工成本，提高加工質(zhì)量，致使組合機(jī)床在制造業(yè)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并已顯示出巨大的優(yōu)勢(shì)。組合機(jī)床主要是保證被加工零件的尺寸精度和位置精度要求，高速高效的完成對(duì)缸體的加工。在組合機(jī)床的設(shè)計(jì)中，主軸箱加工工藝是關(guān)鍵。繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始移居圖，擬定主軸箱的傳動(dòng)路線(xiàn)，應(yīng)用最優(yōu)化方法布置齒輪，確定傳動(dòng)參數(shù)，繪制主軸箱裝配圖、箱體補(bǔ)充加工圖。 組合機(jī)床主軸箱的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)是繪制主軸箱樹(shù)形圖，主軸箱樹(shù)形圖實(shí)際上是借鑒了通用機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用的轉(zhuǎn)速圖、結(jié)構(gòu)圖經(jīng)演化而來(lái)。由于主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)原動(dòng)件帶動(dòng)多個(gè)從動(dòng)件，沒(méi)有變速機(jī)構(gòu)，而傳動(dòng)路線(xiàn)條數(shù)卻很多，出現(xiàn)許多分支。從圖形上看，驅(qū)動(dòng)軸相當(dāng)于樹(shù)根，各主軸及油泵軸均為末端件，相當(dāng)于各條樹(shù)枝的末梢，因此形象地命名為“樹(shù)形圖”。 關(guān)鍵詞：組合機(jī)床，主軸箱， “樹(shù)形圖 Horizontal double 23 shaft combination drilling machine before spindle box design Author: Li Bei Tutor: Jia Bai He Abstract Machinery manufacturing equipment is the development of the machinery industry the most main link, at present, mechanical processing to the precision requirement more and more high, machinery factory in order to lower manufacturing costs, improve the machining quality, the combination machine tools in the manufacturing industry is more and more extensive application, and has shown great advantage. Combination machine tools is mainly by the size of the processing components to ensure the precision and location accuracy, high speed and high efficient to the finish of machining. In the design of the combination machine tools, spindle box processing technology is the key. Draw spindle box design original moved to figure, draws up the spindle box transmission line, application optimization methods decorate gear, sure drive parameters and draw the spindle box, box added processing chart assembly drawings, and axle, gears and parts of intensity. Combination machine tools spindle box foundation link is drawing spindle box tree structures, spindle box tree structures is actually lessons from the general machine main transmission system used in the design of the speed diagram, the structure of the evolution. Due to the spindle box transmission system is a former move a drive more follower, no speed changing institutions, and transmission line number but many article, appear many branches. From graphics, it is equivalent to the roots of the drive shaft, the spindle and oil pump shaft are at the end of a thing, which is equivalent to the various peripheral branches, so the image of the named "tree structures". Key words: transfer and unit machine , Headstock , a three charts card Trees 目錄 1.緒論 1 1.1 組合機(jī)床的特點(diǎn) 1 1.2 組合機(jī)床的分類(lèi)和組成 2 1.3 組合機(jī)床的方案選擇 3 1.4 課題研究的意義及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 3 1.5 論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容 5 2.加工工藝分析 6 3.多軸箱的基本結(jié)構(gòu)及表達(dá)方法 8 3.1 多軸箱的組成 8 3.2 多軸箱總圖繪制方法特點(diǎn) 8 3.3 多軸箱通用零件 9 4.多軸箱的設(shè)計(jì) 11 4.1 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 11 4.2 主軸、齒輪的確定及動(dòng)力計(jì)算 13 4.2.1 主軸型式的確定 13 4.2.2主軸直徑的確定 14 4.2.3齒輪模數(shù)的確定 14 4.2.4 多軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算 14 4.3 多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì) 17 4.3.1 擬定傳動(dòng)路線(xiàn) 17 4.3.2 確定驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)尺寸 19 4.3.3 確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù) 20 4.4 繪制多軸箱總圖及零件圖 24 4.4.1 多軸箱零件設(shè)計(jì) 24 4.4.2 多軸箱總圖設(shè)計(jì) 24 5.組合機(jī)床多箱CAD系統(tǒng) 26 結(jié)論 27 致謝 28 參考文獻(xiàn) 29 1.緒論 1.1 組合機(jī)床的特點(diǎn) 組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要，以大量通用部件為基礎(chǔ)，配以少量的專(zhuān)用部件組成的一種高效專(zhuān)用機(jī)床。它能夠?qū)σ环N（或多種）零件進(jìn)行多刀、多面、多工位加工。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、銑削磨削等工序，生產(chǎn)效率高，加工精度穩(wěn)定。 立臥復(fù)合多軸攻絲組合機(jī)床 組合機(jī)床與通用機(jī)床、其他專(zhuān)用機(jī)床比較，具有以下特點(diǎn)： (1)組合機(jī)床上的通用部件和標(biāo)準(zhǔn)零件約占全部機(jī)床零件、部件總量的70％～80％，因此設(shè)計(jì)和制造周期短、投資少、經(jīng)濟(jì)效果好。 (2)由于組合機(jī)床采用多刀加工，并且自動(dòng)化程度高，因此比通用機(jī)床生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，勞動(dòng)強(qiáng)度低。 (3)組合機(jī)床的通用部件是經(jīng)過(guò)周密設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，又有廠(chǎng)成批制造，因此結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作可靠、使用和維護(hù)方便。 (4)在組合機(jī)床上加工零件時(shí)，由于采用專(zhuān)用夾具、刀具和導(dǎo)向裝置等，加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對(duì)操作工人水平要求不高。 (5)當(dāng)被加工產(chǎn)品更新時(shí)，采用其他類(lèi)型的專(zhuān)用機(jī)床時(shí)，其大部分零件要報(bào)廢。用組合機(jī)床時(shí)，其通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件可以重復(fù)利用，不必另行設(shè)計(jì)和制造。 (6)組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線(xiàn)，以適應(yīng)大規(guī)模的生產(chǎn)需要。 組合機(jī)床常用的通用部件有：機(jī)身、底座、立柱、動(dòng)力箱、動(dòng)力滑臺(tái)，各種工藝切削頭等。對(duì)于一些按循序加工的多工位組合機(jī)床，還具有移動(dòng)工作臺(tái)或回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。動(dòng)力箱、各種工藝切削頭和動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床完成切削主運(yùn)動(dòng)或進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力件。其中還有能同時(shí)完成切削主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力頭。機(jī)身、立柱、中間底座等是組合機(jī)床的支撐部件，起著機(jī)床的基礎(chǔ)骨架作用。組合機(jī)床的剛度和部件之間的精度保證性主要是由這些部件保證。 1.2 組合機(jī)床的分類(lèi)和組成 組合機(jī)床通用部件按功能可分為動(dòng)力部件、支承部件、輸送部件、控制部件和輔助部件五類(lèi)。 動(dòng)力部件是為組合機(jī)床提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。主要有動(dòng)力箱、切削頭和動(dòng)力滑臺(tái)。 支承部件是用以安裝動(dòng)力滑臺(tái)、帶有進(jìn)給機(jī)構(gòu)的切削頭或夾具等的部件，有側(cè)底座、中間底座、支架、可調(diào)支架、立柱和立柱底座等。 輸送部件是用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件，主要有分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、環(huán)形分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、分度鼓輪和往復(fù)移動(dòng)工作臺(tái)等。 控制部件是用以控制機(jī)床的自動(dòng)工作循環(huán)的部件，有液壓站、電氣柜和操縱臺(tái)等。輔助部件有潤(rùn)滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。 為了使組合機(jī)床能在中小批量生產(chǎn)中得到應(yīng)用，往往需要應(yīng)用成組技術(shù)，把結(jié)構(gòu)和工藝相似的零件集中在一臺(tái)組合機(jī)床上加工，以提高機(jī)床的利用率。這類(lèi)機(jī)床常見(jiàn)的有兩種，可換主軸箱式組合機(jī)床和轉(zhuǎn)塔式組合機(jī)床。 1.3 組合機(jī)床的方案選擇 （1）制定工藝方案 了解被加工零件的加工特點(diǎn)、精度和技術(shù)要求、定位夾壓情況以及生產(chǎn)率的要求等。確定在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容及加工方法。這里要確定加工工步，決定刀具的種類(lèi)和形式。 （2）機(jī)床結(jié)構(gòu)方案的分析和確定 根據(jù)工藝方案確定機(jī)床的型式和總體布局。在選擇機(jī)床配置型式時(shí)，既要考慮實(shí)現(xiàn)工藝方案，保證加工精度，技術(shù)要求以及生產(chǎn)效率；又要考慮機(jī)床操作、維護(hù)、修理是否良好；還要注意被加工零件的生產(chǎn)批量，以便使設(shè)計(jì)的機(jī)床符合多快好省的要求。 （3）組合機(jī)床總體方案 這里要確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系，選擇通用部件的刀具的導(dǎo)向，計(jì)算切削用量及機(jī)床生產(chǎn)率。給機(jī)床的總聯(lián)系尺寸圖及加工示意圖等。 （4）組合機(jī)床的部分方案和施工方案 制定組合機(jī)床流水線(xiàn)的方案時(shí)，與一般單個(gè)的組合機(jī)床有所不同。流水線(xiàn)上由于工序的不同，機(jī)床的型式和數(shù)量都會(huì)有較大的變化。因此，這時(shí)應(yīng)按流水線(xiàn)全面考慮，而不應(yīng)將某一臺(tái)或幾臺(tái)機(jī)床分裂開(kāi)來(lái)設(shè)計(jì)。即使暫時(shí)不能全面的進(jìn)行流水線(xiàn)設(shè)計(jì)，制定方案時(shí)也應(yīng)綜合研究，才能將工序組合的更為合理，更可靠地滿(mǎn)足工件的加工要求，用較多的工作，也為進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。 1.4 課題研究的意義及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 現(xiàn)代制造工程從各個(gè)角度對(duì)組合機(jī)床提出了愈來(lái)愈高的要求，組合機(jī)床也在不斷的吸取新的技術(shù)，從而更好的完善和發(fā)展。產(chǎn)品更新?lián)Q代周期縮短、多品種、中小批量輪番生產(chǎn)的生產(chǎn)方式是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的基本特征。因此，具有一定柔性，能對(duì)多品種，中小批量生產(chǎn)方式做出快速的響應(yīng)是現(xiàn)代組合機(jī)床及其加工系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 多年來(lái)機(jī)械產(chǎn)品加工大都采用萬(wàn)能機(jī)床。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，很多企業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)量越來(lái)越大，精度越來(lái)越高，如拖拉機(jī)，汽車(chē)行業(yè)的汽缸體、汽缸蓋、變速箱、后橋等零件，采用萬(wàn)能機(jī)床加工就不能很好的滿(mǎn)足要求，而且生產(chǎn)效率也不高，不利于保證產(chǎn)品加工精度。為了解決這個(gè)問(wèn)題，專(zhuān)用機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生。 專(zhuān)用機(jī)床是專(zhuān)門(mén)用于加工一種工件或一種工件的一定工序的機(jī)床，它可以同時(shí)用許多刀具進(jìn)行切削，機(jī)床的輔助動(dòng)作部分地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，結(jié)構(gòu)也比萬(wàn)能機(jī)床簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率提高了。但專(zhuān)用機(jī)床有一個(gè)最大的弱點(diǎn)：就是被加工零件稍有一點(diǎn)變動(dòng)，它就用不上了，需要另造新的機(jī)床，不能適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展、產(chǎn)品經(jīng)常革新的需要，而且這種機(jī)床設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)，造價(jià)高。 廣大工人和技術(shù)人員在總結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出創(chuàng)造這樣的高效率機(jī)床：它既有專(zhuān)用機(jī)床效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，又有萬(wàn)能機(jī)床能夠重新調(diào)整，以適應(yīng)新工件加工的特點(diǎn)。為此，將機(jī)床上帶動(dòng)刀具對(duì)工件產(chǎn)生切削運(yùn)動(dòng)的部分以及床身、立柱、工作臺(tái)等設(shè)計(jì)制造成通用的獨(dú)立部件，稱(chēng)為“通用部件”，根據(jù)加工的需要，用這些通用部件配以部分專(zhuān)用部件就可組成機(jī)床，這就是組合機(jī)床。當(dāng)工件改變了，還是用這些通用部件，只將部分專(zhuān)用部件改裝，又可以組成加工新工件的機(jī)床。 由于組合機(jī)床是由70%～90%的通用零，部件組成，在需要的時(shí)候，他可以部分或全部的進(jìn)行改裝，以組成適應(yīng)新的加工要求的新設(shè)。這就是說(shuō)，組合機(jī)床有重新改裝的優(yōu)越性，其通用零，部件可以多次重復(fù)利用。 組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計(jì)和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)。 世界科技的發(fā)展日新月異，速度令人目不暇接。隨著我國(guó)加入WTO后與世界機(jī)床行業(yè)進(jìn)一步接軌，我國(guó)的制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。在這種充滿(mǎn)競(jìng)爭(zhēng)與機(jī)遇的大環(huán)境下，組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時(shí)自我調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對(duì)策略。組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)始向數(shù)控化、柔性化轉(zhuǎn)變。 我國(guó)組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線(xiàn)總體技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家要相對(duì)落后，國(guó)內(nèi)所需的一些高水平組合機(jī)床及自動(dòng)線(xiàn)幾乎都從國(guó)外進(jìn)口。工藝裝備的大量進(jìn)口勢(shì)必導(dǎo)致投資規(guī)模的擴(kuò)大,并使產(chǎn)品生產(chǎn)成本提高。因此,市場(chǎng)要求我們不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新工藝,研制新產(chǎn)品,由過(guò)去的“剛性”機(jī)床結(jié)構(gòu),向“柔性”化方向發(fā)展,滿(mǎn)足用戶(hù)需求,真正成為剛?cè)峒鎮(zhèn)涞淖詣?dòng)化裝備。但隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和對(duì)產(chǎn)品需求的提高,高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期、數(shù)控組合機(jī)床及其自動(dòng)線(xiàn)正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)，因此組合機(jī)床裝備的發(fā)展思路必須是以提高組合機(jī)床加工精度、組合機(jī)床柔性、組合機(jī)床工作可靠性和組合機(jī)床技術(shù)的成套性為主攻方向。一方面，加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，提高組合機(jī)床產(chǎn)品數(shù)控化率；另一方面，進(jìn)一步發(fā)展新型部件，尤其是多坐標(biāo)部件，使其模塊化、柔性化 ,適應(yīng)可調(diào)可變、多品種加工的市場(chǎng)需求。 1.5 論文構(gòu)成及研究?jī)?nèi)容 目前，組合機(jī)床主要用于平面加工和孔加工兩類(lèi)工序。其中孔加工包括鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔以及倒角、切槽、攻螺紋等。隨著綜合自動(dòng)化的發(fā)展，其工藝范圍正在擴(kuò)大到車(chē)外圓、行星銑削、拉削等工序。此外還可以完成焊接、熱處理、自動(dòng)裝配和檢索、清洗等非切削工作。組合機(jī)床在汽車(chē)、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、電機(jī)、儀器儀表、軍工等行業(yè)大批大量生產(chǎn)中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用。組合機(jī)床最適宜于加工各種大中型箱體類(lèi)零件，如汽缸蓋、汽缸體、變速箱體、電機(jī)座等。我國(guó)組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展起步不叫玩，但是通過(guò)不斷引進(jìn)大量先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，經(jīng)過(guò)科技人員的積極消化和吸收，與時(shí)俱進(jìn)，努力奮斗，使我國(guó)的組合機(jī)床技術(shù)有了迅速發(fā)展。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為臥式雙面23軸組合鉆床前主軸箱設(shè)計(jì)，主要有以下幾部分組成：緒論、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、多軸箱設(shè)計(jì)。另外論文還包括總體結(jié)構(gòu)圖和主要零件結(jié)構(gòu)圖。 本次設(shè)計(jì)研究的主要是臥式雙面23軸組合鉆床前主軸箱，重點(diǎn)放在多軸箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，同時(shí)介紹齒輪位置的設(shè)計(jì)和齒輪軸以及其他部件的選用。 2.加工工藝分析 加工對(duì)象：缸體 材料牌號(hào)：HT250 材料硬度：HB190-240 加工內(nèi)容：在前后端面上鉆孔、倒角 生產(chǎn)批量：5萬(wàn)臺(tái)/年 工藝方案的擬定是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步。因?yàn)楣に嚪桨冈诤艽蟪潭壬蠜Q定了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，應(yīng)根據(jù)工件的加工要求和特點(diǎn)，按一定的原則、結(jié)合機(jī)床常用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬定出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝方案。 本工序中以底面及左側(cè)兩個(gè)工藝定位銷(xiāo)孔為基準(zhǔn)，同時(shí)加工： 在前端面上鉆擴(kuò)13個(gè)孔：鉆10—Φ8.5mm，鉆2—Φ8.5mm深20mm,鉆Φ15.7mm深300mm。如下圖所示： 本工序滿(mǎn)足工藝方案基本原則：粗精加工分開(kāi)原則；工序集中原則（適當(dāng)考慮相同類(lèi)型工序的集中；有相對(duì)位置精度要求的工序應(yīng)集中加工）。滿(mǎn)足在制定加工一個(gè)工件的幾臺(tái)成套機(jī)床或流水線(xiàn)的工藝方案時(shí)，應(yīng)盡可能使精加工集中在所有粗加工之后，以減少內(nèi)應(yīng)力變形影響，有利于保證加工精度。 3.多軸箱的基本結(jié)構(gòu)及表達(dá)方法 多軸箱是組合機(jī)床的重要專(zhuān)用部件。它是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工孔的數(shù)量和位置、切削用量和主軸類(lèi)型設(shè)計(jì)的傳遞各主軸的動(dòng)力部件。其動(dòng)力來(lái)自通用的動(dòng)力箱，與動(dòng)力箱一起安裝于進(jìn)給滑臺(tái)，可完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔等加工工序。 多軸箱一般具有多根軸同時(shí)對(duì)一列孔系進(jìn)行加工。但也有單軸的，用于鏜孔居多。 多軸箱按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為通用（即標(biāo)準(zhǔn)）多軸箱和專(zhuān)用多軸箱兩大類(lèi)。前者結(jié)構(gòu)典型，能利用通用的箱體和傳動(dòng)件；后者結(jié)構(gòu)特殊，往往需要加強(qiáng)主軸系統(tǒng)剛性，而使主軸及某些傳動(dòng)件必須專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，故專(zhuān)用多軸箱通常指“剛性主軸箱”，即采用不需刀具導(dǎo)向裝置的剛性主軸和用精密滑臺(tái)導(dǎo)軌來(lái)保證加工孔的位置精度。通用多軸箱則采用標(biāo)準(zhǔn)主軸，借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具的設(shè)計(jì)方法基本相同。處于本設(shè)計(jì)的考慮，下面僅介紹大型通用多軸箱的設(shè)計(jì)。 3.1 多軸箱的組成 大型通用多軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動(dòng)軸、齒輪和附加機(jī)構(gòu)等組成，其基本結(jié)構(gòu)包括：箱體、前蓋、后蓋、上蓋、側(cè)蓋等箱體類(lèi)零件；主軸、傳動(dòng)軸、手柄軸、傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱或電動(dòng)機(jī)等傳動(dòng)類(lèi)零件；葉片泵、分油器、注油標(biāo)、排油塞、油盤(pán)（立式多軸箱不用）和防油套等潤(rùn)滑及防油元件。 在多軸箱箱體內(nèi)腔，可安排兩排32mm寬的齒輪或三排24mm寬的齒輪；箱體后壁與后蓋之間可安排一排或兩排24mm寬的齒輪。 3.2 多軸箱總圖繪制方法特點(diǎn) (1)主視圖 用點(diǎn)劃線(xiàn)表示齒輪節(jié)圓，標(biāo)注齒輪齒數(shù)和模數(shù)，兩嚙合齒輪相切處標(biāo)注羅馬字母，表示齒輪所在排數(shù)。標(biāo)注各軸軸號(hào)及主軸和驅(qū)動(dòng)軸、液壓泵軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 (2)展開(kāi)圖 每根軸、軸承、齒輪等組件只畫(huà)軸線(xiàn)上邊或下邊（左邊或右邊）一半，對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的軸組件只畫(huà)一根，但必須在軸端注明相應(yīng)的軸號(hào)；齒輪可不按比例繪制，在圖形一側(cè)用數(shù)碼箭頭標(biāo)明齒輪所在排數(shù)。 3.3 多軸箱通用零件 通用零件的編號(hào)方法如下圖： T07或1T07系指與TD或1TD系列動(dòng)力箱配套的多軸箱通用零件，其標(biāo)記方法詳見(jiàn)《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4-1、表4-2、表4-4、表4-5以及相應(yīng)的配套零件表。 小組號(hào)：1—多軸箱體類(lèi)零件； 2—主軸類(lèi)零件； 3—傳動(dòng)軸類(lèi)零件； 4—齒輪類(lèi)零件。 順序號(hào)和零件順序號(hào)表示的內(nèi)容隨類(lèi)別號(hào)和小組號(hào)的不同而不同。 （1）通用箱體類(lèi)零件 大型通用多軸箱箱體類(lèi)零件采用灰鑄鐵材料，箱體材料用HT200，前、后、側(cè)蓋等材料用HT150，多軸箱體的基本尺寸按系列標(biāo)準(zhǔn)(GB3668.1－83)規(guī)定。 ① 多軸箱的通用箱體類(lèi)零件配套表詳見(jiàn)表7—4； ② 多軸箱后蓋與動(dòng)力箱法蘭尺寸詳見(jiàn)表7－2； ③ 其結(jié)合面上的聯(lián)接螺釘、定位銷(xiāo)孔及其位置與動(dòng)力箱聯(lián)系尺寸相適應(yīng)，參閱表5－40； ④ 通用多軸箱體結(jié)構(gòu)尺寸及螺孔位置，參考圖7－1、表7－3。 （2）通用主軸 選用滾珠軸承主軸：前支承為推力球軸承和向心球軸承。后支承為向心球軸承或圓錐滾子軸承。因?yàn)橥屏η蜉S承設(shè)置在前端，可以承受單方向的軸向力，適用于鉆孔主軸，主軸材料為40Cr鋼，熱處理C42。 （3）通用傳動(dòng)軸 通用傳動(dòng)軸一般用45鋼，調(diào)質(zhì)T235；滾針軸承傳動(dòng)軸用20Cr，熱處理S0.5～C59 （4）通用齒輪和套 多軸箱用通用齒輪有：傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪和電動(dòng)機(jī)齒輪三種（見(jiàn)表4-5），其結(jié)構(gòu)型式、尺寸參數(shù)及制造裝配要求詳見(jiàn)表7-21～表7-23。 多軸箱用套和防油套綜合表參數(shù)詳見(jiàn)表7-24、表7-25. 4.多軸箱的設(shè)計(jì) 多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸位置和轉(zhuǎn)速、主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈，把驅(qū)動(dòng)軸與各主軸連接起來(lái)的，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 對(duì)各多軸箱傳動(dòng)軸的一般要求如下： （1） 在保證主軸的強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動(dòng)軸和齒輪軸的規(guī)格、數(shù)量為最少。為此，應(yīng)盡量用同一根中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根軸，中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用略微改變傳動(dòng)比的方法解決。 （2） 盡量不用主軸帶動(dòng)主軸的方案，以避免增加主軸負(fù)荷，影響加工質(zhì)量。遇到主軸分布較密，布置齒輪的空間受到限制或主軸負(fù)荷較小、加工精度要求不高時(shí)，也可用一根強(qiáng)度較高的主軸帶動(dòng)主軸的傳動(dòng)方案。 （3）為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比一般要大于1/2(最佳傳動(dòng)比為1～1/1.5)；后蓋內(nèi)齒輪傳動(dòng)比允許取1/3～1/3.5；盡量避免升速傳動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，允許先升速后再降速。 （4）多軸箱內(nèi)具有粗精加工主軸時(shí)，最好從動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸齒輪傳動(dòng)開(kāi)始，就分兩條傳動(dòng)路線(xiàn)，以免影響加工精度。 4.1 繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。其主要內(nèi)容及注意事項(xiàng)如下： (1)根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，繪制對(duì)軸箱外形圖，并標(biāo)注輪廓尺寸及動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的相對(duì)位置尺寸。 (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主軸、主軸與驅(qū)動(dòng)軸的相關(guān)位置尺寸。擬定多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法是：先把全部主軸中心盡可能分布在幾個(gè)同心圓上，在各個(gè)同心圓的圓心上分別設(shè)置中心傳動(dòng)軸；非同心圓分布的一些軸，也宜設(shè)置中間傳動(dòng)軸；然后根據(jù)選定的各中心傳動(dòng)軸再取同心圓，并用最少的傳動(dòng)軸帶動(dòng)這些中心傳動(dòng)軸；最后通過(guò)合攏傳動(dòng)軸與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸連接起來(lái)。 (3)用最少的傳動(dòng)軸及齒輪副把驅(qū)動(dòng)軸和各主軸連接起來(lái) 在多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖中確定了主軸的位置、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的基礎(chǔ)上，首先分析主軸位置，擬定傳動(dòng)方案，選定齒輪模數(shù)，再經(jīng)過(guò)“計(jì)算、作圖和所次試湊”相結(jié)合的方法，確定齒輪齒數(shù)和中間傳動(dòng)軸的位置及轉(zhuǎn)速。 (4)標(biāo)明動(dòng)力部件型號(hào)及其性能參數(shù)等。 多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 注：1. 被加工零件編號(hào)及名稱(chēng)：YTR3105.020101缸體。材料及硬度：HT250，190～240HBS。 2. 主軸外尺寸及切削用量如下表。 3. 動(dòng)力部件1TD32，電動(dòng)機(jī)功率4 KW，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1440r/min。 主軸外尺寸及切削用量 軸號(hào) 主軸外伸尺寸（mm） 切削用量 D/d L 工序內(nèi)容 n(r/min) v(m/min) f(mm/min) 1、2、3、4、5、10、12、13 32/20 115 鉆10-Φ8.5孔深23.5，沉孔Φ11×90° 470 12.55 60 6、7 25/16 85 鉆10-Φ8.5孔深23.5，沉孔Φ11×90 470 12.55 60 8、9 25/16 85 鉆2-Φ8.5深20（通孔），沉孔Φ11×90° 470 12.55 60 11 50/36 115 第二次鉆油泵進(jìn)油孔Φ15.7，深300 264 13.02 60 4.2 主軸、齒輪的確定及動(dòng)力計(jì)算 4.2.1 主軸型式的確定 主軸的型式的確定，主要取決于工藝方法、刀具主軸連接結(jié)構(gòu)、刀具的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。如鉆孔時(shí)常采用滾珠軸承主軸；擴(kuò)、鏜、鉸孔等工序常采用滾錐主軸；主軸間距較小時(shí)常選用滾針軸承主軸。 4.2.2主軸直徑的確定 主軸直徑按加工示意圖所示主軸類(lèi)型及外伸尺寸可初步確定。傳動(dòng)軸的直徑也可參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完后再檢驗(yàn)?zāi)承╆P(guān)系軸徑。 根據(jù)零件上的軸與軸之間的距離和軸上的轉(zhuǎn)速以及進(jìn)給，安排軸上的齒輪的大小，根據(jù)齒輪的大小，初步選定軸的軸徑。主軸1、2、3、4、5、10、12、13選半徑為20mm；主軸6、7、8、9選為15mm；主軸11選為30mm。 4.2.3齒輪模數(shù)的確定 齒輪模數(shù)m（單位為mm）一般用類(lèi)比法確定，也可按公式估算。多軸箱的齒輪模數(shù)常用有2、2.5、3、3.5、4幾種。為了便于生產(chǎn)，同一多軸箱中的齒輪模數(shù)規(guī)格一般不多于兩種。本設(shè)計(jì)中選用齒輪模數(shù)全部為2。 4.2.4 多軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算 多軸箱的動(dòng)力計(jì)算包括多軸箱所需要的功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。 傳動(dòng)系統(tǒng)確定后，多軸箱所需功率按下列公式計(jì)算： P多軸箱 ＝ P切削+ P空轉(zhuǎn)+ P損失＝P + P + P 式中 P切削—切削功率，單位KW； P空轉(zhuǎn)—空轉(zhuǎn)功率，單位KW； P損失—與負(fù)荷成正比的功率損失，單位KW。 每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計(jì)算或查表獲得；每個(gè)軸上的空轉(zhuǎn)功率按表4－6確定；每個(gè)軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的1%。 (1)切削功率的計(jì)算 相同加工工序內(nèi)容和切削用量的主軸計(jì)算如下： 由于主軸1、2、3、4、5、6、7、10、12、13的加工工序內(nèi)容和切削用量一樣，因此主軸1、2、3、4、5、6、7、10、12、13的切削功率一樣。 切削轉(zhuǎn)矩T1＝10D1.9f0.8HB0.6 進(jìn)給量f1＝60÷470＝0.128 mm/min 布氏硬度HB＝HBmax－（HBmax－HBmin）＝240－（240－190）＝223.33 切削轉(zhuǎn)矩T1＝10D1.9f0.8HB0.6 ＝10×111.9×0.1280.8×223.330.6 ＝4727.099 N·mm 切削功率P1＝＝4727.099×12.559740×3.14×11＝0.1756 KW 由于主軸8、9的加工工序內(nèi)容和切削用量一樣，因此主軸8、9的切削功率一樣。 切削轉(zhuǎn)矩T2＝10D1.9f0.8HB0.6 進(jìn)給量f2＝60÷470＝0.128 mm/min 布氏硬度HB＝HBmax－（HBmax－HBmin）＝240－（240－190）＝223.33 切削轉(zhuǎn)矩T2＝10D1.9f0.8HB0.6 ＝10×91.9×0.1280.8×223.330.6 ＝3215.701 N·mm 切削功率P2＝＝3215.701×12.559740×3.14×9＝0.1466 KW 主軸11加工的工序內(nèi)容和切削用量的計(jì)算如下： 主軸11的切削轉(zhuǎn)矩T3＝10D1.9f0.8HB0.6 進(jìn)給量f3＝60÷264＝0.227 mm/min 布氏硬度HB＝HBmax－（HBmax－HBmin）＝240－（240－190）＝223.33 切削轉(zhuǎn)矩T3＝10D1.9f0.8HB0.6 ＝10×161.9×0.2270.8×223.330.6 ＝15220.8167 N·mm 切削功率P3＝＝15220.8167×13.029740×3.14×16＝0.4050 KW 綜上，主軸總切削功率P切削＝P ＝10P1+2P2+P3 ＝10×0.1756+2×0.1466+0.4050 ＝2.4542 KW (2) 空轉(zhuǎn)功率的計(jì)算 主軸1、2、3、4、5、6、7、10、12、13空轉(zhuǎn)功率計(jì)算如下： 軸徑d＝B410T 查表3—4，取B＝7.3 d＝7.3×410×4727.099×0.001 ＝19.32mm 取軸徑d＝20mm 查表4—6可知，轉(zhuǎn)速470介于400～600之間，因此可用插補(bǔ)法計(jì)算空轉(zhuǎn)功率。 空轉(zhuǎn)功率P1＝（0.046－0.030）÷（630－400）×70＋0.030 ＝0.035KW 主軸8、9空轉(zhuǎn)功率計(jì)算如下： 軸徑d＝B410T 查表3—4，取B＝7.3 d＝7.3×410×3215.701×0.001 ＝17.38mm 取軸徑d＝20mm 查表4—6可知，轉(zhuǎn)速470介于400～600之間，因此可用插補(bǔ)法計(jì)算空轉(zhuǎn)功率。 空轉(zhuǎn)功率P2＝（0.046－0.030）÷（630－400）×70＋0.030 ＝0.035KW 主軸11的空轉(zhuǎn)功率計(jì)算如下： 軸徑d＝B410T 查表3—4，取B＝7.3 d＝7.3×410×15220.8167×0.001 ＝25mm 取軸徑d＝25mm 查表4—6可知，轉(zhuǎn)速264介于250～400之間，因此可用插補(bǔ)法計(jì)算空轉(zhuǎn)功率。 空轉(zhuǎn)功率P3＝（0.046－0.028）÷（400－250）×14＋0.028 ＝0.030KW 綜上，主軸總空轉(zhuǎn)功率P空轉(zhuǎn) ＝P ＝10P1+2P2+P3 ＝10×0.035+2×0.035+0.030 ＝0.45KW （3）損失功率的計(jì)算 損失功率一般取傳遞功率的1%。 因此P損失＝P ＝P切削×0.01 ＝2.4542×0.01 ＝0.0245KW 綜上，多軸箱所需功率P多軸箱 ＝ P切削+ P空轉(zhuǎn)+ P損失 ＝2.4542+0.45+0.0245 ＝2.93KW 查表5—39，選擇動(dòng)力箱型號(hào)為1TD32，電動(dòng)機(jī)功率4KW，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1440 r/min，輸出軸轉(zhuǎn)速720 r/min。 4.3 多軸箱傳動(dòng)設(shè)計(jì) 4.3.1 擬定傳動(dòng)路線(xiàn) 由于主軸以任意分布為主，在設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案時(shí)，可以看作是同心圓和直線(xiàn)的混合分布形式。因?yàn)橹鬏S1與2，2與3，3與4，4與5之間間距較遠(yuǎn)，可以直接設(shè)置傳動(dòng)軸。具體傳動(dòng)方案如下： 主軸1、2由傳動(dòng)軸14傳動(dòng)；主軸2、3由傳動(dòng)軸15傳動(dòng)；主軸3、4由傳動(dòng)軸16傳動(dòng)；主軸4、5由傳動(dòng)軸17傳動(dòng)。 考慮到主軸6、7之間距離較近，為避免主軸6、7之間齒輪相碰，因此可以設(shè)法改變傳動(dòng)比，同時(shí)為了保證主軸轉(zhuǎn)速不變，特在主軸5與6之間設(shè)置多個(gè)傳動(dòng)軸。 可在傳動(dòng)軸18上安排兩層齒輪，分別傳動(dòng)主軸5、主軸6，為保證主軸轉(zhuǎn)向一致，傳動(dòng)軸18與主軸6之間設(shè)置兩個(gè)傳動(dòng)軸，分別是：傳動(dòng)軸19，傳動(dòng)軸20。把傳動(dòng)軸14和驅(qū)動(dòng)軸0通過(guò)傳動(dòng)軸26、27連接起來(lái)，從而完成主軸1、2、3、4、5、6的傳動(dòng)。 由于主軸8、9之間軸間距較近，因此在傳動(dòng)軸25上設(shè)置多層齒輪來(lái)改變傳動(dòng)比，并通過(guò)中間傳動(dòng)軸22、21和傳動(dòng)軸24、23分別傳動(dòng)主軸7和主軸9。同時(shí)由傳動(dòng)軸21傳動(dòng)主軸8；驅(qū)動(dòng)軸0傳動(dòng)傳動(dòng)軸25，從而完成主軸7、8、9的傳動(dòng)。 主軸10、11、12、13之間軸間距較遠(yuǎn)，因此可直接由驅(qū)動(dòng)軸0通過(guò)傳動(dòng)軸28傳動(dòng)主軸10，主軸10通過(guò)傳動(dòng)軸29傳動(dòng)主軸11，主軸11通過(guò)傳動(dòng)軸30傳動(dòng)主軸13，主軸13通過(guò)傳動(dòng)軸31傳動(dòng)主軸12，從而完成主軸11、12、13的傳動(dòng)。 綜上，從多軸箱傳動(dòng)樹(shù)形圖上看，驅(qū)動(dòng)軸0為“樹(shù)根”，主軸1～13為“樹(shù)梢”，各分叉點(diǎn)為各個(gè)傳動(dòng)軸，各軸間的傳動(dòng)副為“樹(shù)枝”，箭頭表示運(yùn)動(dòng)傳遞方向（路線(xiàn)）。運(yùn)用多軸箱傳動(dòng)樹(shù)形圖對(duì)多軸箱進(jìn)行傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)較為清晰、簡(jiǎn)便。 多軸箱傳動(dòng)樹(shù)形圖 4.3.2 確定驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)尺寸 根據(jù)多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖，算出驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)尺寸，如下表所示： 驅(qū)動(dòng)軸、主軸坐標(biāo)數(shù)值表 坐標(biāo) 銷(xiāo)0 驅(qū)動(dòng)軸0 主軸1 主軸2 主軸3 主軸4 X 0.000 350.000 208.000 224.000 202.000 239.000 Y 0.000 205.000 105.000 246.000 305.000 355.000 坐標(biāo) 主軸5 主軸6 主軸7 主軸8 主軸9 主軸10 X 282.000 400.000 417.000 426.000 400.000 409.000 Y 435.000 426.000 403.000 281.000 263.000 225.000 坐標(biāo) 主軸11 主軸12 主軸13 X 502.000 544.000 529.000 Y 225.000 200.000 150.000 4.3.3 確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù) （1）確定傳動(dòng)軸14的位置及其與主軸5之間的齒輪副齒數(shù) 傳動(dòng)軸14的中心在主軸1、2的垂直平分線(xiàn)上，取中心距A14-1＝A14-2＝71mm，從而確定傳動(dòng)軸29的位置。 取齒輪模數(shù)為2，傳動(dòng)比u14-1＝u14-2＝0.821。按公式求得： Z1 ＝2Aum(1+u)＝2×71×0.8212×（1+0.821）＝32 (設(shè)在第Ⅰ排) Z14＝2Am－Z1＝2×71÷2－32＝39 (設(shè)在第Ⅰ排) n14＝n1Z1 Z14＝470×3239＝386 r/min Z2＝n14Z14 n2＝386×39470＝32 (設(shè)在第Ⅰ排) 傳動(dòng)軸15到主軸2的中心距A15-2＝52 mm，取齒輪模數(shù)為2， Z15 ＝2Am－Z2＝2×52÷2－32＝20 (設(shè)在第Ⅱ排) n15＝n2Z2 Z15＝470×3220＝752 r/min Z3＝n15Z15 n3＝752×20470＝32 (設(shè)在第Ⅱ排) 傳動(dòng)軸16到主軸3的中心距A16-3＝52 mm，取齒輪模數(shù)為2， Z16 ＝2Am－Z3＝2×52÷2－32＝20 (設(shè)在第Ⅱ、Ⅲ排) n16＝n3Z3 Z16＝470×3220＝752 r/min Z4＝n16Z16 n4＝752×20470＝32 (設(shè)在第Ⅲ排) 傳動(dòng)軸17到主軸4的中心距A17-4＝52 mm，取齒輪模數(shù)為2， Z17 ＝2Am－Z4＝2×52÷2－32＝20 (設(shè)在第Ⅲ排) n17＝n4Z4 Z17＝470×3220＝752 r/min Z5＝n17Z17 n5＝752×20470＝32 (設(shè)在第Ⅲ、Ⅳ排) （2）確定傳動(dòng)軸18的位置及其與主軸6之間的齒輪副齒數(shù) 為了改變傳動(dòng)比，傳動(dòng)軸18上應(yīng)安裝兩層大小不同的齒輪。 傳動(dòng)軸18到主軸5的中心距A18-5＝64 mm，取齒輪模數(shù)為2， Z18 ＝2Am－Z5＝2×62÷2－32＝32 (設(shè)在第Ⅳ排) n18＝n5Z5 Z18＝470×3232＝470 r/min 改變傳動(dòng)比后，取傳動(dòng)比u＝0.68。 傳動(dòng)軸20到主軸6的中心距A20-6＝42 mm，取齒輪模數(shù)為2， Z6 ＝2Aum(1+u)＝2×42×0.682×（1+0.68）＝17 (設(shè)在第Ⅰ排) Z20＝2Am－Z6＝2×42÷2－17＝25 (設(shè)在第Ⅰ排) n20＝n6Z6 Z20＝470×1725＝320 r/min 傳動(dòng)軸19到傳動(dòng)軸20的中心距A19-20＝65 mm，取齒輪模數(shù)為2， Z19＝2Am－Z20＝2×65÷2－25＝40 (設(shè)在第Ⅰ排) n19＝n20Z20 Z19＝320×2540＝200 r/min Z18‘＝Z19n19 n18‘＝40×200470＝17 (設(shè)在第Ⅰ排) (3)確定傳動(dòng)軸14與驅(qū)動(dòng)軸0之間的齒輪副齒數(shù) 傳動(dòng)軸14到傳動(dòng)軸26的中心距A14-26＝63 mm，取齒輪模數(shù)為2， Z26＝2Am－Z14＝2×63÷2－39＝24 (設(shè)在第Ⅰ排) n26＝n14Z14 Z26＝386×3924＝628 r/min 傳動(dòng)軸26到傳動(dòng)軸27的中心距A26-27＝46mm，取齒輪模數(shù)為2， Z27＝2Am－Z26＝2×48÷2－24＝24 (設(shè)在第Ⅰ、Ⅴ排) n27＝n26Z26 Z27＝628×2424＝628 r/min 傳動(dòng)軸27到驅(qū)動(dòng)軸0的中心距A27-0＝45mm，取齒輪模數(shù)為2， Z0＝2Am－Z27＝2×45÷2－24＝21 (設(shè)在第Ⅴ排) n0＝n27Z27 Z0＝628×2421＝717 r/min （4）確定驅(qū)動(dòng)軸0與主軸7之間的齒輪副齒數(shù) 取驅(qū)動(dòng)軸0與傳動(dòng)軸25之間中心距A0-25＝51mm，取齒輪模數(shù)為2， Z25＝2Am－Z0＝2×51÷2－21＝30 (設(shè)在第Ⅳ、Ⅴ排) n25＝n0Z0 Z25＝717×2130＝502 r/min 傳動(dòng)軸25到傳動(dòng)軸22的中心距A25-22＝65 mm，取齒輪模數(shù)為2， Z22＝2Am－Z25＝2×65÷2－30＝35 (設(shè)在第Ⅳ排) n22＝n25Z25 Z22＝502×3035＝430 r/min 傳動(dòng)軸22到傳動(dòng)軸21的中心距A25-22＝70 mm，取齒輪模數(shù)為2， Z21＝2Am－Z22＝2×70÷2－35＝35 (設(shè)在第Ⅳ排) n21＝n22Z22 Z21＝430×3535＝430 r/min 傳動(dòng)軸21同時(shí)傳動(dòng)主軸7、主軸8，由于主軸7、8的轉(zhuǎn)速已知， 因此 Z7＝Z21n21 n7＝35×430470＝32 (設(shè)在第Ⅳ排) Z8＝Z21n21 n8＝35×430470＝32 (設(shè)在第Ⅳ排) （5）確定傳動(dòng)軸25與主軸9之間的齒輪副齒數(shù) 傳動(dòng)軸25與傳動(dòng)軸24的中心距A25-24＝41 mm，此處需要改變傳動(dòng)比，取傳動(dòng)比為0.708，取齒輪模數(shù)為2， Z25’＝2Aum(1+u)＝2×41×0.7082×（1+0.708）＝17 (設(shè)在第Ⅰ排) n25’＝n25＝502 r/min Z24＝2Am－Z25’＝2×41÷2－17＝24 (設(shè)在第Ⅰ排) n24＝n25’Z25’ Z24＝502×1724＝356 r/min 傳動(dòng)軸24到傳動(dòng)軸23的中心距A24-23＝42 mm，取齒輪模數(shù)為2， Z23＝2Am－Z24＝2×42÷2－24＝18 (設(shè)在第Ⅰ排) n23＝n24Z24 Z23＝356×2418＝470 r/min 由于主軸9的轉(zhuǎn)速已知， 因此 Z9＝Z23n23 n9＝18×470470＝18 (設(shè)在第Ⅰ排) (6)確定驅(qū)動(dòng)軸0與主軸12之間的齒輪副齒數(shù) 驅(qū)動(dòng)軸0到傳動(dòng)軸28的中心距A0-28＝41 mm，取齒輪模數(shù)為2， Z28＝2Am－Z0＝2×41÷2－21＝20 (設(shè)在第Ⅴ排) n28＝n0Z0 Z28＝717×2120＝753 r/min 由于主軸10的轉(zhuǎn)速已知，因此 Z10＝Z28n28 n10＝20×753470＝32 (設(shè)在第Ⅴ排) 傳動(dòng)軸29到主軸10的中心距A29-10＝55 mm ，取齒輪模數(shù)為2， Z29＝2Am－Z10＝2×55÷2－32＝23 (設(shè)在第Ⅳ、Ⅴ排) n29＝n10Z10 Z29＝470×3223＝654 r/min 由于主軸1的轉(zhuǎn)速已知，因此 Z11＝Z29n29 n11＝23×654264＝57 (設(shè)在第Ⅳ排) 主軸11同時(shí)傳動(dòng)傳動(dòng)軸30，取主軸11與傳動(dòng)軸中心距A11-30＝78 mm ，取齒輪模數(shù)為2， Z30＝2Am－Z11＝2×78÷2－57＝21 (設(shè)在第Ⅲ、Ⅳ排) n30＝n11Z11 Z30＝264×5721＝717 r/min 由于主軸13的轉(zhuǎn)速已知，因此 Z13＝Z30n30 n13＝21×717470＝32 (設(shè)在第Ⅱ、Ⅲ排) 主軸13到傳動(dòng)軸31的中心距A13-31＝56 mm ，取齒輪模數(shù)為2， Z31＝2Am－Z13＝2×56÷2－32＝24 (設(shè)在第Ⅰ、Ⅱ排) n31＝n13Z13 Z31＝470×3224＝627 r/min 由于主軸13的轉(zhuǎn)速已知，因此 Z12＝Z31n31 n12＝24×627470＝32 (設(shè)在第Ⅰ排) n12＝470 r/min 注意：在計(jì)算過(guò)程中，各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速與多軸箱原始依據(jù)圖基本要求一致，如果存在計(jì)算誤差，務(wù)必保證誤差在5％以?xún)?nèi)，另外潤(rùn)滑泵轉(zhuǎn)速也要符合設(shè)計(jì)要求。 4.4 繪制多軸箱總圖及零件圖 4.4.1 多軸箱零件設(shè)計(jì) 多軸箱總圖設(shè)計(jì)中，大多數(shù)零件是選用通用件、標(biāo)準(zhǔn)件和外購(gòu)件；對(duì)于變位齒輪、專(zhuān)用軸等零件，則設(shè)計(jì)零件圖。 4.4.2 多軸箱總圖設(shè)計(jì) 通用多軸箱總圖設(shè)計(jì)包括繪制主視圖、展開(kāi)圖，繪制裝配表，制定技術(shù)條件等四部分。 (1)主視圖（圖紙001） 主要表明多軸箱主軸位置及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，齒輪齒數(shù)、模數(shù)及所在排數(shù)，潤(rùn)滑系統(tǒng)等。因此，繪制主視圖就是在設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖上標(biāo)出各軸編號(hào)，畫(huà)出潤(rùn)滑系統(tǒng)，標(biāo)注主軸、油泵軸、驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速、油泵軸轉(zhuǎn)向、驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)向及坐標(biāo)尺寸、最低主軸高度尺寸及箱體輪廓尺寸等。并標(biāo)注部分件號(hào)。 (2)展開(kāi)圖（圖紙002） 其特點(diǎn)是軸的結(jié)構(gòu)圖形多。各主軸、傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)軸及軸上的零件大多是通用化的，且是有規(guī)則排列的。一般采用簡(jiǎn)化的展開(kāi)圖并以裝配表相互配合，表明多軸箱各軸組件的裝配結(jié)構(gòu)。繪制具體要求如下： 1)展開(kāi)圖主要表示各軸及軸上零件的裝配關(guān)系。 2)對(duì)結(jié)構(gòu)相同的同類(lèi)型主軸、傳動(dòng)軸可只畫(huà)一根，在軸端注明相同軸的軸號(hào)即可。 3)展開(kāi)圖上應(yīng)完整標(biāo)注多軸箱的三大箱體厚度尺寸及箱壁和內(nèi)腔有關(guān)聯(lián)洗尺寸、主軸外伸長(zhǎng)度等。 (3)多軸箱技術(shù)條件 多軸箱總圖上應(yīng)注明多軸箱箱部裝要求。即： 1)多軸箱制造和驗(yàn)收技術(shù)條件：多軸箱按ZBJ58011-89《組合機(jī)床多軸箱制造技術(shù)條件》進(jìn)行制造，按ZBJ58011-89《組合機(jī)床多軸箱驗(yàn)收技術(shù)條件》進(jìn)行驗(yàn)收。 2)主軸精度：按JB3043-82《組合機(jī)床多軸箱精度》標(biāo)注進(jìn)行驗(yàn)收。 (4)主軸和傳動(dòng)軸裝配表 把多軸箱中每根軸（主軸、傳動(dòng)軸、油泵軸）上齒輪套等基本零件的型號(hào)規(guī)格、尺寸參數(shù)和數(shù)量及標(biāo)準(zhǔn)件、外購(gòu)件等，按軸號(hào)配套，用裝配表表示。這樣使圖表對(duì)照清晰易看，節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，方便裝配。 主軸和傳動(dòng)軸裝配表 5.組合機(jī)床多箱CAD系統(tǒng) 運(yùn)行環(huán)境：組合機(jī)床多軸箱CAD系統(tǒng)是在windows95/98/2000/NT 4、0環(huán)境下開(kāi)發(fā)的刀具CAD軟件。該軟件以世界上最流行的微機(jī)CAD系統(tǒng)AutoCAD R14/2000為基礎(chǔ)，以多軸箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料1T07和T07為技術(shù)基礎(chǔ)，結(jié)合我國(guó)組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)特點(diǎn)而開(kāi)發(fā)的，為工程設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)多軸箱提供極為方便、高效的軟件工具。 軟件基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：本軟件綜合利用Windows環(huán)境的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換技術(shù)（DDE）、目標(biāo)連接與嵌入技術(shù)（OLD）、數(shù)據(jù)庫(kù)操作技術(shù)（ODBC、DAO、ADO）、圖形軟件二次開(kāi)發(fā)技術(shù)（ARX），用Visual C++語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與參數(shù)化設(shè)計(jì)相結(jié)合的組合機(jī)床多軸箱CAD系統(tǒng) 軟件內(nèi)容：該系統(tǒng)可用于鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、攻絲以及鉆攻復(fù)合的組合機(jī)床多軸箱的設(shè)計(jì)。交互選擇傳動(dòng)模型進(jìn)行齒輪排布，傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算，各種幾何干涉校核；傳動(dòng)部件的強(qiáng)度校核；自動(dòng)生成多軸箱裝備總圖，箱體補(bǔ)充加工圖，前、后、側(cè)蓋補(bǔ)充加工圖，專(zhuān)用零件圖；整理打印多軸箱零部件明細(xì)表。 軟件應(yīng)用環(huán)境：本軟件已在山東華源萊動(dòng)內(nèi)燃機(jī)有限公司、上海市柴油機(jī)股份公司、江蘇恒力組合機(jī)床股份有限公司、無(wú)錫柴油機(jī)廠(chǎng)、無(wú)錫威孚集團(tuán)、常州柴油機(jī)股份公司等企業(yè)應(yīng)用，取得了顯著地社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 結(jié)論 機(jī)械制造業(yè)與機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)密切相關(guān)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的的應(yīng)用與發(fā)展是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)械自動(dòng)化，主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程，加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動(dòng)速度。機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)水準(zhǔn)，不僅影響整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，而且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。 畢業(yè)課程設(shè)計(jì)是我在大學(xué)本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次比較完整的設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是臥式23軸組合機(jī)床前主軸軸箱設(shè)計(jì)，對(duì)于重要的專(zhuān)用部件多軸箱的設(shè)計(jì)，其中包括多軸箱箱體的組成，大小以及計(jì)算，在計(jì)算過(guò)程中，要對(duì)鉆孔切削用量、切削參數(shù)、動(dòng)力參數(shù)查詢(xún)并加以分析確定。對(duì)動(dòng)力箱的選擇，根據(jù)所要加工的零件，查詢(xún)確定。 通過(guò)本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)組合機(jī)床的出現(xiàn)、國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況和它在機(jī)械行業(yè)中的重要性有了深刻的了解，對(duì)組合機(jī)床結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)有了一定的認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了很多問(wèn)題，經(jīng)過(guò)大量的查詢(xún)書(shū)籍和思考，以及和同學(xué)們的探討，并在指導(dǎo)老師的幫助下，對(duì)各個(gè)方面的問(wèn)題一一進(jìn)行了解決。 通過(guò)對(duì)本課題的研究，對(duì)多軸箱的構(gòu)成和傳動(dòng)等有了很好的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)了自己認(rèn)真鉆研的精神，對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)有一個(gè)很好的總結(jié)和應(yīng)用。對(duì)齒輪傳動(dòng)，軸的設(shè)計(jì)，都有了一定的認(rèn)識(shí)，對(duì)組合機(jī)床的構(gòu)成有了較深的理解。 致謝 經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的忙綠和努力，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)終于接近尾聲了。在這里，我要感謝校方給予我這樣一次機(jī)會(huì)，能夠獨(dú)立地完成一個(gè)課題，并且在整個(gè)過(guò)程中，為我們提供各種方便，使我們?cè)诩磳㈦x校的最后一段時(shí)間里，能夠更多學(xué)習(xí)一些實(shí)踐應(yīng)用知識(shí)，從而增強(qiáng)我們實(shí)踐操作、動(dòng)手和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。再一次對(duì)我的母校表示感謝！ 其次，我要對(duì)我們熱心、負(fù)責(zé)、認(rèn)真的賈百合老師表示最誠(chéng)摯的謝意，在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中賈老師都給予了我悉心的指導(dǎo)。一路走來(lái)，是賈老師不辭辛苦的指導(dǎo)，教會(huì)我們?nèi)绾稳プ?；是賈老師不厭其煩的一次次督促讓我漸漸收斂自己懶散浮躁的態(tài)度，并最終順利完成本次設(shè)計(jì)任務(wù)。 最后要感謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我密切合作的同學(xué)，和曾經(jīng)在各個(gè)方面給予我?guī)椭幕锇閭儯诖髮W(xué)生活即將結(jié)束的最后日子里，我們?cè)僖淮窝堇[了團(tuán)結(jié)合作的童話(huà)，把一個(gè)龐大的，從來(lái)沒(méi)有上手的課題，圓滿(mǎn)地完成了任務(wù)。正是因?yàn)橛辛四銈兊膸椭抛屛也粌H學(xué)到了本次課題所涉及的新知識(shí)，更讓我學(xué)到了知識(shí)以外的東西，那就是團(tuán)結(jié)就是力量。 在設(shè)計(jì)即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到設(shè)計(jì)的順利完成，有多少可愛(ài)的人們給予我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！ 再一次對(duì)所有給予我?guī)椭娜藗儽磉_(dá)我最誠(chéng)摯的謝意！ 參考文獻(xiàn) ［1］ 謝家瀛．組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.8 ［2］ 陳立德．機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)．北京：高等教育出版社，2006.4 ［3］ 鄭修本．機(jī)械制造工藝學(xué)（第2 版）．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.5 ［4］ 李奇涵．沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)．北京：科學(xué)出版社，2007 ［5］ 梁景凱，蓋玉先．機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，