機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)-平衡軸鉆孔組合機(jī)床總體及多軸箱體設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）,機(jī)械,畢業(yè)設(shè)計(jì),平衡,鉆孔,組合,機(jī)床,總體,整體,軸箱,設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙 畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 施蕾 班 級(jí) BU機(jī)制101 學(xué) 號(hào) 1011501126 指 導(dǎo) 教 師 趙健 日 期 2014年3月9日 一.概述 每年的七月份我校都會(huì)有預(yù)就業(yè)實(shí)踐。今年的預(yù)就業(yè)，通過(guò)學(xué)校的面世選拔我有幸參與了我們學(xué)院——優(yōu)集學(xué)院于上海西門(mén)子工業(yè)軟件有限公司合作的為期一年的預(yù)就業(yè)實(shí)踐。 企業(yè)介紹：西門(mén)子工業(yè)軟件（上海）有限公司，是德國(guó)西門(mén)子的一家在上海的分公司，主要是研發(fā)軟件和測(cè)試軟件，使其能夠發(fā)布，面向市場(chǎng)。更好的為各個(gè)行業(yè)所應(yīng)用。Siemens PLM Software是西門(mén)子工業(yè)自動(dòng)化事業(yè)部旗下機(jī)構(gòu)、全球領(lǐng)先的產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件與服務(wù)提供商。PLM 是把更多創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為成功產(chǎn)品的平臺(tái)，因?yàn)橹挥蠵LM才能提供以數(shù)字化方式創(chuàng)建、驗(yàn)證和管理詳細(xì)產(chǎn)品與過(guò)程數(shù)據(jù)所需的應(yīng)用深度和廣度，支持持續(xù)創(chuàng)新。該公司分為許多模塊，例如CAE,CAM,KDA.PM等。我屬于PM模塊的，實(shí)踐崗位是中級(jí)軟件應(yīng)用測(cè)試員。我的任務(wù)就是應(yīng)用學(xué)到到的nx知識(shí)在nx平臺(tái)上來(lái)測(cè)試該軟件是否存在漏洞，或者是該軟件研發(fā)出來(lái)的新功能新明令在每個(gè)版本上是否穩(wěn)定。 二．實(shí)踐過(guò)程和內(nèi)容 實(shí)踐之初，該公司領(lǐng)導(dǎo)組織了為期一個(gè)星期的培訓(xùn)活動(dòng)，讓我們熟悉該公司的大概情況和我們?cè)诮酉聛?lái)一年的大概的工作任務(wù)。培訓(xùn)過(guò)后我們學(xué)會(huì)了怎樣去下載ip 和group ,怎樣去應(yīng)用ip和group 。我們可以應(yīng)用腳本去啟動(dòng)本地的 UG，創(chuàng)建unit來(lái)啟動(dòng)nx軟件。該公司還培訓(xùn)了怎樣去錄Autotest,怎樣去開(kāi)pr test。 培訓(xùn)過(guò)后我們陸續(xù)進(jìn)入工作狀態(tài)，因?yàn)閷?duì)工作不是特別了解，有些東西還是比較陌生，所以每個(gè)實(shí)習(xí)生都被安排了一個(gè)組長(zhǎng)，由組長(zhǎng)來(lái)帶我們逐漸進(jìn)入和熟悉公司的工作流程。組長(zhǎng)對(duì)我們很有耐心，無(wú)論我們提出怎樣的問(wèn)題，他們都會(huì)很耐心的將給我們聽(tīng)，讓我們明白因果關(guān)系。 我是part modeling 組的，我們組的工作任務(wù)流程大概是這樣的： 每周一會(huì)有SLED（System Log Error Detection） 測(cè)試,就是每個(gè)人會(huì)分配不同的命令在指定的nx版本上測(cè)試這些命令，在運(yùn)用的過(guò)程中看看會(huì)出現(xiàn)什么漏洞，或比較嚴(yán)重的錯(cuò)誤。該任務(wù)是基于ip 的，所以往往在測(cè)試之前就要把應(yīng)用的ip 下載本地，在測(cè)試時(shí)，在本地創(chuàng)建個(gè)腳本啟動(dòng)nx來(lái)測(cè)試。每周三會(huì)有MG（Product Testing. Maintenance Gates）測(cè)試,該測(cè)是之前報(bào)過(guò)的pr被develper 修了，但是還沒(méi)有測(cè)試，我們的任務(wù)就是在最新的group上來(lái)檢驗(yàn)該pr是否被修好，如果沒(méi)有修好我們就會(huì)reopen it ,如果修好了，我們就將該pr的狀態(tài)改稱(chēng)fx，檢測(cè)完這些pr后，我們就要進(jìn)行一些bug hunt around，手工測(cè)試來(lái)測(cè)試尋找其他類(lèi)型的pr。該任務(wù)是基于Group的，所以在檢測(cè)前我們要在本地下載最新的group ，在本地創(chuàng)建該group的unit來(lái)啟動(dòng)nx。其他的時(shí)間自己就可以去自由測(cè)試或者去學(xué)習(xí)一些新的命令。我們還有FPV（Product Testing.QA_Final Prduct Validation）測(cè)試，這個(gè)時(shí)間是不穩(wěn)定的，測(cè)試時(shí)間往往是兩三周，該任務(wù)就是把某一功能應(yīng)用在不同的命令上，看該功能是否能通過(guò)，當(dāng)然在這期間也可以去手工檢測(cè)一些隱藏的pr。我個(gè)人覺(jué)得在FPV 這個(gè)過(guò)程中穴道的知識(shí)還是很多的。因?yàn)槲覀冊(cè)趯W(xué)校學(xué)習(xí)的那些應(yīng)用是比較片面的，有些命令我們不是特別熟悉甚至對(duì)我們來(lái)說(shuō)根本是沒(méi)有用過(guò)的，在該測(cè)試期間我們就要把每個(gè)命令的作用了解和掌握 ，該命令往往用在哪些方面，怎樣去運(yùn)用這些命令，我們都要去學(xué)習(xí)和揣摩，慢慢的吸收到后來(lái)很熟悉這些命令。 過(guò)了一段時(shí)間我們自己能熟悉的判斷怎樣的情況是pr，怎樣去區(qū)分是p1,p2,和p3，自己也能很熟練的書(shū)寫(xiě)pr test，file pr。 在我們比較熟悉公司的流程之后，Leader 也會(huì)讓我們參與一些項(xiàng)目中，我們會(huì)幫著AE 去完成一些任務(wù)，我們做的最多的就是Autotest,剛開(kāi)始會(huì)給我們分配一些比較簡(jiǎn)單的pr的Autotest ，就是將某個(gè)pr 的過(guò)程錄一遍，看看pr有沒(méi)有問(wèn)題。 后來(lái)我們就會(huì)錄一些命名，例如face blend,Subd,Delete face 等。這些case就是相對(duì)比較難的了，這過(guò)程中不僅要把這個(gè)命令錄一遍，而且還要對(duì)他進(jìn)行面與面之間的分析檢查，檢查在誤差內(nèi)是否正確，最后還要手工run 和athena run .要保證每個(gè)case的手工run 和athena run 要正確。在這期間我們也學(xué)到的之前所陌生的東西，由陌生到熟悉，再到掌握，一路過(guò)來(lái)我們的確學(xué)到了不少東西。 在這半年的時(shí)間期間我們也遇到了好多問(wèn)題，比如我們會(huì)隊(duì)某些命令不熟悉，不知道怎樣去運(yùn)用以前學(xué)到的知識(shí)來(lái)測(cè)試，該怎樣去測(cè)試，有時(shí)候是很盲目的。對(duì)于這些問(wèn)題我們實(shí)習(xí)生之間會(huì)先討論一下，看看是否能解決，之后我們會(huì)去咨詢(xún)我門(mén)的組長(zhǎng)，向他請(qǐng)教我們所不會(huì)的東西。 三．實(shí)踐體會(huì) 在這期間我們?yōu)楣疽沧隽艘恍┯袃r(jià)值的事情，我們找了一些有價(jià)值的pr，錄了許多case,減輕了正式員工的工作量，我們自身也學(xué)到了許多東西。 在這實(shí)習(xí)期間，我們實(shí)習(xí)生都學(xué)到了很多東西。像我，在剛來(lái)的時(shí)候，什么都感到陌生，對(duì)著全室英文的電腦，對(duì)著很室陌生的操作命令，總之感覺(jué)什么都是陌生的，什么都不適應(yīng)。雖然leader 告訴我們不要急躁，慢慢來(lái)，漸漸熟悉了解?？墒切睦镞€是不免緊張擔(dān)心，剛來(lái)得前幾個(gè)星期，我晚上睡覺(jué)總是想著怎樣去找pr，做夢(mèng)也是，那時(shí)覺(jué)得自己快瘋了呢。我們的組長(zhǎng)對(duì)我們是真的好，他看出了我們的急躁，他對(duì)我說(shuō)：要不急不燥，把態(tài)度擺正，你不要看找了多少個(gè)pr，要看你自己學(xué)到了多少東西，這一天有沒(méi)有浪費(fèi)，要學(xué)著去有想法的去做，而不是為了某一目的而去做，這樣自然會(huì)給自己造成壓力感，按著自己的想發(fā)去做自己感興趣的東西，態(tài)度決定一切。我受益匪淺，我就不那么急躁了，也慢慢的適應(yīng)了工作環(huán)境。 我其實(shí)一直以來(lái)就是個(gè)粗心大意的人，心不仔細(xì)，總是丟三落四。在這期間也完全暴露了我的這個(gè)缺點(diǎn)，在剛開(kāi)始的時(shí)候，pr test 老是出錯(cuò)，不是單詞用錯(cuò)就是字母拼錯(cuò)。組長(zhǎng)就是很有耐心的給我指出來(lái)，而且教我怎樣去寫(xiě)test ,怎樣去簡(jiǎn)化操作步驟，怎樣去判斷某個(gè)pr的根源是由哪個(gè)步驟引起的。我?guī)еo我灌輸?shù)乃枷肴プ鍪拢奈野l(fā)現(xiàn)我雖然有時(shí)候還是會(huì)出錯(cuò)，但是明顯比之前少了很多，我試著自己去找問(wèn)題的根源，去盡量簡(jiǎn)化操作步驟，從和學(xué)長(zhǎng)的交流我學(xué)會(huì)了想東西一定要盡可能的想全面，做事要盡可能的細(xì)心，這樣才能盡可能的把事情作好。在這期間組長(zhǎng)會(huì)給我們開(kāi)個(gè)短會(huì)，針對(duì)每個(gè)同學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行客觀的點(diǎn)評(píng)，我在這點(diǎn)評(píng)中重新審視自己的態(tài)度，調(diào)整自己的工作態(tài)度。 現(xiàn)階段，公司陸續(xù)為我們提供畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題，我對(duì)其中的MCD 比較感興趣，該選題是比較罕見(jiàn)的，新的課題，具體的方面還在思考學(xué)習(xí)中，具體哪方面，等到學(xué)習(xí)了解后再做進(jìn)一步的選擇。 四．下一階段的工作 下一階段時(shí)間，公司組織人員給我們培訓(xùn)關(guān)于每次MCD的相關(guān)知識(shí)，有助于我們對(duì)MCD有進(jìn)一步的了解，讓我們能更好的選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題。確定選題之后我會(huì)慢慢進(jìn)入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中，會(huì)去咨詢(xún)跟選題有所了解的公司前輩們，會(huì)利用周末時(shí)間來(lái)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 十二月中旬左右會(huì)有關(guān)于teamcenter 的認(rèn)證考試，前段時(shí)間到先在我都在認(rèn)真的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)關(guān)于teamcenter的相關(guān)知識(shí)，為認(rèn)證考試做準(zhǔn)備。Nx二次開(kāi)發(fā)也會(huì)在不久就開(kāi)課，我會(huì)按照公司和學(xué)校的要求積極參加其中，力求學(xué)到更多有價(jià)值的東西，對(duì)以后的工作會(huì)有一定的幫助的。 在這期間我也會(huì)為就業(yè)做些準(zhǔn)備，在工作之余，我會(huì)完善自己的就業(yè)簡(jiǎn)歷，多咨詢(xún)一下當(dāng)下的就業(yè)趨向。多向公司的前輩了解我們以后的就業(yè)方向，我會(huì)利用自己的額外時(shí)間來(lái)補(bǔ)充一下自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)本專(zhuān)業(yè)涉及的內(nèi)容有個(gè)大概了解，做到對(duì)本專(zhuān)業(yè)的就業(yè)趨向有個(gè)大概的了解。 4 XX大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 平衡軸鉆孔組合機(jī)床總體及多軸箱體設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 年 月 日 IV 摘 要 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求,本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)針對(duì)平衡軸機(jī)床的設(shè)計(jì)及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明。內(nèi)容包括組合機(jī)床工藝方案的制定、組合機(jī)床配置型式的選擇、總體設(shè)計(jì)還有多軸箱設(shè)計(jì)。 全文含組合鉆床的總體設(shè)計(jì)和多軸箱設(shè)計(jì)兩部分。機(jī)床總體設(shè)計(jì)要是在選定工藝方案并確定機(jī)床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上確定“三圖一卡”， 主軸箱設(shè)計(jì)根據(jù)“三圖一卡”，整理編繪出主軸箱原始依據(jù)圖，重點(diǎn)分析傳動(dòng)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)各種方案的比較，最后確定最優(yōu)方案。此外，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，需設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。 關(guān)鍵詞：主軸箱；組合機(jī)床；夾具 Abstract According to the requirements of the mission design, design for wallboard machine and special fixture for the design specification is described. The main contents include aggregate machine-tool craft plan formulation, combined machine tool configuration choice, aggregate machine-tool system design and main shaft case design. The full text mainly includes overall design and main shaft box combination milling machine design two parts. The overall design of machine tool is mainly in the selected process and determine the basis of machine tool configuration, structure scheme to determine the "three charts and a card", the headstock design according to "three charts and a card", reorganizes the compilation to leave the headstock primitive basis chart, the key analysis transmission system, through the comparison of various schemes, and finally to determine the optimal scheme. In addition, in order to improve labor productivity, reduce labor intensity, guaranteed the processing quality, need to design special jig. Keywords: spindle box; modular machine tool; fixture 目 錄 摘 要 I Abstract II 1 緒論 1 1.1 本課題研究的意義 1 1.2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 1 1.2.1 組合機(jī)床的簡(jiǎn)述 1 1.2.2 組合機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 2 2 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 4 2.1 組合機(jī)床方案的制定 4 2.1.1制定工藝方案 4 2.1.2確定配置形式及結(jié)構(gòu)方案 5 2.2 確定切削用量及選擇刀具 7 2.2.1確定工序余量 7 2.2.2選擇切削用量 7 2.2.3確定切削力、切削扭矩、切削功率 7 2.2.4選擇刀具結(jié)構(gòu) 8 2.3 鉆孔組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制 8 2.3.1 平衡軸工序圖 8 2.3.2 加工示意圖 10 2.3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 14 2.3.4生產(chǎn)率計(jì)算卡 16 3 主軸箱的設(shè)計(jì) 18 3.1 主軸箱的設(shè)計(jì) 18 3.1.1繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 18 3.1.2齒輪模數(shù)選擇 19 3.1.3主軸箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 19 3.1.4繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 21 3.2 傳動(dòng)軸的直徑估算 22 3.2.1 確定各軸轉(zhuǎn)速 22 3.2.2傳動(dòng)軸直徑的估算：確定各軸最小直徑 23 3.2.3 鍵的選擇 23 3.3 傳動(dòng)軸的校核 23 3.3.1 傳動(dòng)軸、鍵的校核 23 3.3.2 鍵的校核 24 3.4 各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核 24 3.4.1 齒輪模數(shù)的確定 24 3.4.3 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 27 3.5 軸承的選用與校核 27 3.5.1 各軸軸承的選用 27 3.5.2 各軸軸承的校核 27 3.6 軸組件設(shè)計(jì) 28 結(jié) 論 30 致 謝 31 參考文獻(xiàn) 32 1 緒論 1.1 本課題研究的意義 據(jù)統(tǒng)計(jì)，在車(chē)間的平均切削時(shí)間普通機(jī)床的一般很少超過(guò)總工作時(shí)間的15%。其余的時(shí)間閱讀，裝卸，更換刀具，機(jī)床，測(cè)量和手術(shù)去除鐵等。使用數(shù)控機(jī)床雖然可以提高85%，但購(gòu)買(mǎi)昂貴的。它必須更多地縮短加工時(shí)間。不同處理方法具有不同的特點(diǎn)，在鉆孔過(guò)程中，鉆孔設(shè)備是一種能夠通過(guò)少量的投資提高生產(chǎn)力的有效措施。雖然不可調(diào)多軸頭是用于自動(dòng)線的早期，但僅限于大規(guī)模生產(chǎn)。特別是隨著工業(yè)的發(fā)展，大型復(fù)雜鉆孔專(zhuān)用設(shè)備是吸引某人的注意的。1975法國(guó)巴黎機(jī)床展也反映了這一趨勢(shì)增加使用的鉆孔設(shè)備。 1.2 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 1.2.1 組合機(jī)床的簡(jiǎn)述 組合機(jī)床（transfer and unit machine）是以系列化和標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專(zhuān)用部件對(duì)一種或多種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行切削加工的機(jī)床。兼有萬(wàn)能機(jī)床和專(zhuān)用機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)。通用零部件通常占整個(gè)機(jī)床零部件的70％～90％，只需要根據(jù)平衡軸的形狀及工藝改變極少量的專(zhuān)用部件就可以部分或全部進(jìn)行改裝，從而組成適應(yīng)新的加工要求的設(shè)備。由于在組合機(jī)床上可以同時(shí)從幾上方向采用多把刀具對(duì)一個(gè)或數(shù)個(gè)工件進(jìn)行加工，所以可減少物料的搬運(yùn)和占地面積，實(shí)現(xiàn)工序集中，改善勞動(dòng)條件，提高生產(chǎn)效率和降低成本。將多臺(tái)組合機(jī)床聯(lián)在一起，就成為自動(dòng)生產(chǎn)線。組合機(jī)床廣泛應(yīng)用于需大批量生產(chǎn)的零部件，如汽車(chē)等行業(yè)中的箱體等。 加工件總箱或特殊形狀的組合機(jī)床。工件的加工，一般不旋轉(zhuǎn)，相對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具和工件，來(lái)實(shí)現(xiàn)鉆孔，擴(kuò)孔，鉆孔，擴(kuò)孔，鉆孔，銑削平面，內(nèi)、外螺紋切削加工圓等。夾緊工件的加工頭旋轉(zhuǎn)組合機(jī)床，由刀具作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，也可達(dá)到一定的旋轉(zhuǎn)部件（如飛輪，汽車(chē)后橋等）的循環(huán)和過(guò)程。 組合機(jī)床通用組件分為功率元件，支撐部分，傳輸部分，控制部分和附件5。功率部件的機(jī)器提供主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，主電源箱（將轉(zhuǎn)移到主軸箱電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)），切割頭（安裝在主軸上，用于每一步處理），動(dòng)力滑臺(tái)（對(duì)配電箱或切割頭，該安裝為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)安裝）；動(dòng)力滑臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，切割頭或夾具的支撐件，側(cè)基，中間底座，支架，可調(diào)支架，柱和柱底；用于輸送工件或主軸箱部件的處理站的傳輸，主要分度回轉(zhuǎn)臺(tái)的，分度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，工作臺(tái)分度滾筒往復(fù)；控制部件，用于控制機(jī)自動(dòng)循環(huán)組成，液壓站，電氣柜和控制表等。單工位組合機(jī)床根據(jù)表面的數(shù)量被加工，單面，雙面，三面和四4，通常只能在同一時(shí)間，一個(gè)處理，每個(gè)處理現(xiàn)場(chǎng)；多工位組合機(jī)床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，往復(fù)工作臺(tái)，長(zhǎng)柱型和滾筒式4種，可多個(gè)處理站點(diǎn)。通用部件按功能可分為動(dòng)力元件，支撐部分，傳輸部分，控制部分和輔助部件五類(lèi)。 1.2.2 組合機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 組合機(jī)床現(xiàn)代發(fā)展的方向主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)： A、組合機(jī)床品種的發(fā)展重點(diǎn)。在這種特殊的機(jī)床，旋轉(zhuǎn)組合機(jī)床及自動(dòng)線中占有非常重要的地位。因?yàn)檫@兩種類(lèi)型的機(jī)床的工件可以把許多進(jìn)程分配到多個(gè)處理站，還可加工，工件從另外多個(gè)方向，而且通過(guò)分度夾具（在轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)）或轉(zhuǎn)折點(diǎn). B、自動(dòng)線節(jié)拍時(shí)間進(jìn)一步縮短。目前，對(duì)汽車(chē)和輕型卡車(chē)的特點(diǎn)是大批量生產(chǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出通常是600000左右，這樣的大批量生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)組合機(jī)床和自動(dòng)線在運(yùn)行三班，一般為20 ~ 30秒鐘的時(shí)間，當(dāng)零件的生產(chǎn)批量當(dāng)機(jī)器周期時(shí)間短，甚至。自動(dòng)線短射，主要是通過(guò)縮短時(shí)間和輔助時(shí)間?？s短時(shí)間的主要途徑是新的刀具材料和刀具在小說(shuō)中的使用，通過(guò)提高切削速度和進(jìn)給率和縮短時(shí)間?？s短輔助時(shí)間主要包括工件輸送，縮短時(shí)間處理模塊和處理模塊由一個(gè)快速導(dǎo)入工作切割工件花后。為了縮短這部分空氣的旅行時(shí)間，提高工件（常用的工件直接輸送）輸送速度和處理模塊或夾移動(dòng)速度。目前，托盤(pán)輸送速度可以達(dá)到60米/分鐘或更高，處理模塊移動(dòng)到40m／min的速度。 C、組合機(jī)床柔性化進(jìn)展迅速。十多年來(lái)，為機(jī)床的汽車(chē)業(yè)的一個(gè)重要用戶的組合，以滿足人們的個(gè)性化需求，汽車(chē)變型品種不斷增加，許多品種的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)成為汽車(chē)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)特點(diǎn)，使機(jī)床制造業(yè)面臨挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)多品種生產(chǎn)，傳統(tǒng)的剛性組合機(jī)床和自動(dòng)線的一種處理必須增加靈活性。柔性組合機(jī)床主要是通過(guò)數(shù)字控制技術(shù)的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)機(jī)床和柔性自動(dòng)線的柔性組合發(fā)展的一個(gè)重要前提是數(shù)控加工模塊的開(kāi)發(fā)，有著悠久的加工中心的數(shù)控加工模塊的技術(shù)發(fā)展提供了經(jīng)驗(yàn)的歷史。由數(shù)控加工模塊的柔性組合機(jī)床和柔性自動(dòng)生產(chǎn)線，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，自動(dòng)更換多軸箱和改變加工范圍，工作周期，切削參數(shù)和加工位置通過(guò)和數(shù)控程序更改應(yīng)用程序，不同品種的加工。 D、提高加工精度。特別是80年代中期以來(lái)，汽車(chē)制造業(yè)，提高車(chē)輛的制造公差的競(jìng)爭(zhēng)力，關(guān)鍵部件的不斷收緊了引擎，并通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助測(cè)量和分析方法，以及設(shè)備能力測(cè)試來(lái)提高其產(chǎn)品的質(zhì)量。這無(wú)疑提出了更高的要求，對(duì)機(jī)床和自動(dòng)線的組合。組合機(jī)床廠為了滿足加工精度要求高的用戶，提高自動(dòng)線和新的監(jiān)測(cè)精度。 電子，自動(dòng)化程度的提高。在過(guò)去的十年中，為了進(jìn)一步提高工件的加工精度，在生產(chǎn)過(guò)程中，工件減少中間存儲(chǔ)，處理和縮短生產(chǎn)周期時(shí)間，工件的加工過(guò)程中的一些非加工過(guò)程（如清洗過(guò)程，測(cè)量，裝配和測(cè)試泄漏）的生產(chǎn)系統(tǒng)集成到自動(dòng)線、自動(dòng)線，為了實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化加工，表面處理，測(cè)量和裝配過(guò)程。 F、應(yīng)用技術(shù)趨勢(shì)，其他。在機(jī)床行業(yè)在發(fā)達(dá)國(guó)家，該技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在國(guó)外許多企業(yè)的機(jī)床和CAD技術(shù)推廣設(shè)計(jì)，機(jī)床的設(shè)計(jì)已被廣泛用于CAD工作站，在設(shè)計(jì)室很難看到傳統(tǒng)的繪圖板。CAD除了繪圖工作，和剛度分析組件（有限元方法），該組合機(jī)床和自動(dòng)線的比較和選擇的設(shè)計(jì)方案，以及報(bào)價(jià)等方面得到了廣泛的應(yīng)用，以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期大大。此外，許多外國(guó)公司形成了一系列的模塊和通用性的高度是機(jī)和自動(dòng)線的組合（通常大于90%），機(jī)床和自動(dòng)線輸送進(jìn)一步縮短組合。 32 2 組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 2.1 組合機(jī)床方案的制定 2.1.1制定工藝方案 加工技術(shù)將確定組合機(jī)床的加工質(zhì)量，生產(chǎn)率，夾具的總體布局和結(jié)構(gòu)。因此，在計(jì)劃的過(guò)程中，我們必須要平衡軸的分析，和現(xiàn)場(chǎng)的形狀，尺寸，材料，硬度，剛度的深入了解，表面粗糙度的加工精度，加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，和定位，夾緊方法，過(guò)程，和切割工具，生產(chǎn)力的場(chǎng)景，環(huán)境和條件等。與國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)資料的收集，制定合理的工藝。 根據(jù)平衡軸平衡軸的零件圖（圖2.1），加工十四個(gè)孔的工藝過(guò)程如下： (1)技術(shù)要求。 12個(gè)直徑為Φ14.5mm，其他2個(gè)Φ10mm。 工件材料為42CrMo， 假設(shè)年產(chǎn)量5萬(wàn)件，2班制生產(chǎn)，每班6小時(shí)，每年工作300天。 (2) 工藝分析 加工孔的位置度公差=0.05mm。 根據(jù)精度要求，決定用下列加工方案： 一次性加工 孔徑=Φ14.5mm Φ10mm的通孔。 (3) 選擇定位基準(zhǔn)、選擇夾緊點(diǎn) 此零件上的孔，以上表面限制三個(gè)自由度和右端面限制3個(gè)自由度，中間孔通過(guò)螺桿起到夾緊的作用。 2.1.2確定配置形式及結(jié)構(gòu)方案 (1)平衡軸的加工精度 平衡軸需要過(guò)程完成機(jī)器的組合，應(yīng)保證加工精度，根據(jù)制造機(jī)方案。平衡軸鉆孔的精度要求較高，鉆井機(jī)。為了機(jī)ra1.6um孔的表面粗糙度，改善原機(jī)的制造精度和工件的定位精度和減少夾緊變形的對(duì)策研究。因此，該機(jī)通常采用的尾部安裝的齒輪傳動(dòng)裝置，進(jìn)給采用液壓系統(tǒng)，平衡軸圖如圖2.1所示 圖2.1 平衡軸 (2) 平衡軸的特點(diǎn) 此平衡軸的材料是42CrMo、硬度HB170～241、孔的直徑為Φ14.5mm。采用多孔同步加工，的剛度是足夠的，少力，振動(dòng)，和工件變形的影響可以忽略不計(jì)的加熱。 此零件的加工特點(diǎn)是中心線與定位基準(zhǔn)平面是垂直的，并且定位基準(zhǔn)面是水平的，工件小，孔分布密集，主軸箱體積較大，一次鉆孔，選鉆床。 (3) 零件的生產(chǎn)批量 零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位、多工位、在自動(dòng)線或組合機(jī)床設(shè)計(jì)的小批量生產(chǎn)的特點(diǎn)。根據(jù)50000件的年生產(chǎn)能力的生產(chǎn)程序設(shè)計(jì)的要求，從工件的形狀和輪廓尺寸，以減少處理時(shí)間，采用多軸，以減少機(jī)床數(shù)量，過(guò)程在一臺(tái)機(jī)器上完成，為了提高利用率。 (4)使用條件 根據(jù)車(chē)間布局，組合機(jī)床的使用選擇合適的組合機(jī)床工藝連接，技術(shù)能力和自然條件和要求。 基于上述特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)，平衡軸類(lèi)零件加工的零件，尺寸精度，表面粗糙度和技術(shù)要求，定位，夾緊方法，過(guò)程，和機(jī)床的總體布局和技術(shù)性能等的影響因素，最終決定設(shè)計(jì)多工位同步鉆床。 2.2 確定切削用量及選擇刀具 2.2.1確定工序余量 Φ14.5mm的孔在鉆孔時(shí)，直徑上工序間余量均為0.2mm。 2.2.2選擇切削用量 同一軸箱上的刀具軸可設(shè)計(jì)成同轉(zhuǎn)速和同的每轉(zhuǎn) 進(jìn)給量（mm/r）與其適應(yīng)。以滿足直徑的加需要，即： …………………………………2.1 式中： … =各軸轉(zhuǎn)速（r/min） =各軸進(jìn)給量（mm/r） =動(dòng)力滑臺(tái)每分鐘進(jìn)給量（mm/min） 由于加工精度，平衡軸鉆孔工件材料，工作條件，技術(shù)要求，按照經(jīng)濟(jì)原則選擇滿足加工要求，檢查表法：鉆頭直徑D = 14.5毫米，進(jìn)給速度，切削V = 18m／min f = 0.2mm/r速度. 2.2.3確定切削力、切削扭矩、切削功率 經(jīng)查表 切削力，扭矩，切削功率的計(jì)算如下： 切削力： =26…………………………2.2 =26×14.5×× =4372N 切削扭矩： =10………………………2.3 =10××× =30463.4N·mm 切削功率： =……………………………2.4 =30463.4×18/(9740×3.14×14.5) =0.717kw 2.2.4選擇刀具結(jié)構(gòu) 由于平衡軸布氏硬度hb170-241，孔徑d高速鋼鉆頭的14.5mm刀具材料（W18Cr4V），為了使工作可靠，加工簡(jiǎn)單，的麻花鉆直徑14.5mm選擇標(biāo)準(zhǔn)。孔加工刀具長(zhǎng)度應(yīng)確保在工具和導(dǎo)套的末端之間的螺旋槽加工結(jié)束30 ~ 50mm范圍，以排出切屑與刀具磨損已調(diào)整了一定量的。 2.3 鉆孔組合機(jī)床總設(shè)計(jì)“三圖一卡”的編制 內(nèi)容包含： 繪制平衡軸工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率卡。 2.3.1 平衡軸工序圖 1、平衡軸工序圖的作用及內(nèi)容 平衡軸工序圖如2.2所示。 圖上要內(nèi)容： （1）平衡軸的形狀，尺寸和機(jī)加工零件，精度，表面粗糙度，形狀和位置精度等技術(shù)要求，以及工作程序和技術(shù)要求。 （2）定位基準(zhǔn)選擇定位夾緊，夾緊方向的過(guò)程。 （3）平衡軸的名稱(chēng)，數(shù)量，材料，硬度和加工件與津貼。 2.繪制平衡軸的工序圖 （1）為了使平衡軸畫(huà)面清晰，必須通過(guò)處理這臺(tái)機(jī)器的內(nèi)容。繪制時(shí)，要按一定比例，選擇足夠的視圖和剖面看，優(yōu)秀的處理站點(diǎn)（用粗實(shí)線），和零件和機(jī)床的輪廓，重行標(biāo)記的夾具設(shè)計(jì)。如在參考2.2位置，機(jī)械夾緊位置和方向，輔助支持由符號(hào)部規(guī)定（細(xì)實(shí)線）表清楚，所有的程序來(lái)確保尺寸，角度等，應(yīng)使用尺寸的數(shù)值表示。 圖2.2平衡軸工序圖 （2）和定位基準(zhǔn)加工零件的注射位置大小，為了便于加工和檢驗(yàn)，有時(shí)為選定的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，應(yīng)處理網(wǎng)站的轉(zhuǎn)換位置精度要求。 2.3.2 加工示意圖 1、加工示意圖內(nèi)容 圖2.3為平衡軸鉆孔的加工示意圖 圖2.3加工示意圖 在圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容： 要在地圖上的標(biāo)記的內(nèi)容： （1）切削加工方法，機(jī)床消費(fèi)，流通和工作行程。 （2）工件和夾具之間，刀具和主軸箱端的距離。 （3）結(jié)構(gòu)式軸，大小和延伸長(zhǎng)度；工具的類(lèi)型，大小和結(jié)構(gòu)尺寸，連桿，數(shù)量導(dǎo)向裝置；與工具和導(dǎo)向裝置，連接工具，連接桿，軸，刀具應(yīng)根據(jù)加工結(jié)束位置映射。 2，繪制加工示意圖在計(jì)算圖 （1）刀具的選擇 刀具的選擇考慮到加工的尺寸精度，表面粗糙度，裁剪和生產(chǎn)力的要求和其他因素。刀具的選擇，正如前面提到的，這是沒(méi)有討論。 （2）導(dǎo)套的選擇 所以正確的選擇式導(dǎo)向裝置，合理確定規(guī)模，精度，是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，也是解決必須處理內(nèi)容繪制示意圖。 1）選型指南根據(jù)刀具導(dǎo)向部分的直徑和V = 18m/min刀具導(dǎo)向線速度，固定式導(dǎo)向選擇。 2）根據(jù)刀具的直徑選擇固定導(dǎo)向裝置導(dǎo)向套參數(shù) 表2.1 固定導(dǎo)向裝置標(biāo)準(zhǔn)尺寸表 d d1 D D1 D2 l l1 l2 l3 l4 L5 14.5 14.5 40 30 34 150 40 14.5 12 17 46 表2.2 固定裝置配合表 導(dǎo)向 類(lèi)別 工藝 方法 D D D1 刀具導(dǎo)向 部分外徑 固定 導(dǎo)向 鉆孔 G7（或F8） H7/g6 H7/n6 g6 固定導(dǎo)向裝置的布置圖見(jiàn)圖2.4 圖2.4 固定導(dǎo)向裝置的布置圖 （3）初定軸類(lèi)型、尺寸、外伸長(zhǎng)度 由于軸材料為40Cr，剪切模量G = 81.0gpa，剛性軸PSI＝1／4（0）／m，所以B 2.316，根據(jù)軸徑剛性條件計(jì)算： dB……………………………………2.59 式中： d=軸直徑（mm）（24.65） T=軸所承受的轉(zhuǎn)矩（N·mm） B=系數(shù) 本設(shè)計(jì)中軸直徑d=14.5mm,軸外伸長(zhǎng)度為：L=115mm，D/為40/28。 （4）選擇刀具接桿 由以上可知，各軸延伸的主軸箱是一定值，和刀具長(zhǎng)度是一定值，因此，確保機(jī)床主軸箱也可以達(dá)到加工結(jié)束位置，需要調(diào)節(jié)桿設(shè)置軸和工具之間，它可以在組合機(jī)床的調(diào)整連接桿的調(diào)整解決，連接桿如圖2.5所示， 圖2.5 可調(diào)連接桿 根據(jù)接桿直徑d選擇刀具接桿參數(shù)如表2.3所示： 表2.3 可調(diào)接桿的尺寸 d D1(h6) d2 d3 L l1 l2 l3 螺母 厚度 28 Tr28×2 莫氏1號(hào) 12.061 36 14.55 51 42 50 12 （5）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸 從加工結(jié)束端到端的所有鏈接的大小來(lái)確定的表面之間的最小距離，加工示意圖連接尺寸如圖2.3所示。其中一個(gè)最重要的連接尺寸工件表面的主軸箱面之間（圖中尺寸321mm），它等于刀具懸伸長(zhǎng)度，厚度，眼軸長(zhǎng)度延長(zhǎng)螺母和連接桿的長(zhǎng)度（可調(diào)）和減去加工，孔的深度和切出的價(jià)值。 （6）工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 如圖2.6工作進(jìn)給長(zhǎng)度應(yīng)等于工件加工部位長(zhǎng)度L與刀具切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度之和。誤差大時(shí)取大值，因此取=8mm，切出長(zhǎng)度=1/3d+(3～8)= x14.5+712mm，所以=8+12+12=32mm. （7）快進(jìn)長(zhǎng)度的確定 不考慮實(shí)際加工，加工，確保有表面和尖端之間有足夠的空間，也是快速返回行程應(yīng)確保所有工具已經(jīng)撤退到夾套不影響工件的裝卸。在這里，采取快速返回行程120mm，倒帶的長(zhǎng)度等于快速引進(jìn)工作，因此快速長(zhǎng)度120-45 = 75mm。 2.3.3機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 圖2.7 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 1、聯(lián)系尺寸圖的作用和內(nèi)容 如上圖所示，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖包括機(jī)床布局的大小，電機(jī)，功率元件的規(guī)格，大會(huì)并與工件的尺寸參數(shù)與電機(jī)，和特殊部件之間的零件尺寸。 2、選用動(dòng)力部件 選用動(dòng)力部件要選擇型號(hào)、規(guī)格合適的動(dòng)力滑臺(tái)、動(dòng)力箱。 （1）滑臺(tái)的選用 1）驅(qū)動(dòng)形式的確定 2）確定軸向進(jìn)給力 滑臺(tái)所需的進(jìn)給力 =∑=8×4372=34976N 式中： =各軸加工時(shí)所產(chǎn)生的軸向力 由于滑臺(tái)工作時(shí)，除了克服各軸的軸的向力外，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＝34.976KN。 3）確定進(jìn)給速度 本系統(tǒng)中進(jìn)給速度=n·f=18mm/min。所以選擇1HY32ⅡA液壓滑臺(tái)，工作進(jìn)給速度范圍20～650mm/min，快速速度10m/min。 4）確定滑臺(tái)行程 即：行程L＞120+20+80=220mm，取L＝500mm。綜合上述條件，確定動(dòng)力滑臺(tái)型號(hào)1HY32ⅡA,以及相配套的滑臺(tái)底座（1CC321型）。 （2）由下式確定動(dòng)力箱的選用 動(dòng)力箱要依據(jù)電動(dòng)機(jī)功率來(lái)選用，在主軸箱沒(méi)有設(shè)計(jì)之前，可算 ＝／η……………………………2.6 ＝8*0.717／0.8 ＝7.1 KW 式中：η=主軸箱傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)η＝0.8～0.9；有色金屬時(shí)η＝0.7～0.8，本系統(tǒng)加工42CrMo，取η＝0.8． 動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大于計(jì)算功率，結(jié)合轉(zhuǎn)速大小選擇。選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6的1TD32I型動(dòng)力箱，動(dòng)力箱輸出軸至箱底面高度為180mm。要技術(shù)參數(shù)如下表： 表2.4電機(jī)型號(hào)及參數(shù) 電機(jī)傳動(dòng)型號(hào) 轉(zhuǎn)速范圍（r/min） 電機(jī)功率（） 配套軸部件型號(hào) 電機(jī)轉(zhuǎn)速 輸出轉(zhuǎn)速 D50 Y160M-6 970 470 7.5 1HY32ⅡA,1CC321,1CD321 3、配套支承部件的選用 立柱底座1CD322。 4、確定裝料高度 裝卸工件高度安裝表面，從機(jī)床的垂直距離的底面，目前的組合機(jī)床設(shè)計(jì)，裝料高度根據(jù)H = 580 ~ 1060mm具體情況，該系統(tǒng)以裝載高度為800mm。 5、中間底座輪廓尺寸 中間基滿足滑在上面的連接需要的外形尺寸，考慮到連接的柱腳。因此，中間底座采用側(cè)基1cd321。 6、確定主軸箱輪廓尺寸 機(jī)床主軸箱配置630nm的總厚度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的選擇的寬度和高度。計(jì)算時(shí)，主軸箱的寬度和高度H可確定為：B = 630，H = 400 根據(jù)計(jì)算值，根據(jù)箱外形尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定軸箱輪廓尺寸B×H=630×400mm。 2.3.4生產(chǎn)率計(jì)算卡 計(jì)算如下： 切削時(shí)間： T切= L/vf+t停……………………………2.7 表2.5 生產(chǎn)率計(jì)算卡 3 主軸箱的設(shè)計(jì) 3.1 主軸箱的設(shè)計(jì) 3.1.1繪制主軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖 從“三圖一卡”來(lái)設(shè)計(jì)主軸箱原始依據(jù)圖 兩個(gè)定位頭架的身影在銷(xiāo)孔中心線為橫坐標(biāo)，工件孔對(duì)稱(chēng)，選擇垂直盒為縱坐標(biāo)，相對(duì)位置尺寸的輪廓尺寸和電源箱傳動(dòng)軸的坐標(biāo)系統(tǒng)。軸部逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（面對(duì)軸視圖）。 過(guò)程中的軸的內(nèi)容，以及切削參數(shù)模型的性能參數(shù)和軸的尺寸和功率元件如3.1所示： 表3.1 軸外尺寸及切削用量 軸號(hào) 軸外伸尺寸 工序 內(nèi)容 切削用量 D/d L N （r/min） V (m/min) f (mm/r) Vf (mm/min) 1、2、 3、4 5、6 7、8 40/28 115 鉆Φ14.5 415 18 0.18 74.7 注：1．平衡軸編號(hào)及名稱(chēng)：箱體材料：42CrMo JB297-62；硬度: HB170-241， 前、后、側(cè)蓋等材料為HT150 2．動(dòng)力部件型號(hào)：1TD32I動(dòng)力箱，電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y160M-6；功率P＝7.5kw。 3.1.2齒輪模數(shù)選擇 本組合機(jī)床要用于鉆孔，因此采用滾珠軸承軸。 齒輪模數(shù)m可按下式估算： m=(30～32)=32×≈2.45……………2.11 式中：m=估算齒輪模數(shù) P=齒輪所傳遞的功率（kw） Z=對(duì)嚙合齒中的小齒輪數(shù) N=小齒輪的轉(zhuǎn)速（r/min） 為了模數(shù)計(jì)算還需要滿足中心距的關(guān)系 主軸箱輸入齒輪模數(shù)取m=2.5。取m=2.5齒輪分配可以圓整 3.1.3主軸箱的傳動(dòng)設(shè)計(jì) （1）根據(jù)原始依據(jù)圖（圖3.2），畫(huà)出驅(qū)動(dòng)軸、軸坐標(biāo)位置。如下表： 表3.2 驅(qū)動(dòng)軸、軸坐標(biāo)值 坐標(biāo) 銷(xiāo)O1 驅(qū)動(dòng)軸O 軸1 軸2 軸3 軸4 X －175 0 37 37 -37 -37 Y 0 86.5 103.5 14.59.5 14.59.5 103.5 （2）確定傳動(dòng)軸位置及齒輪齒數(shù) 圖3.2 齒輪的最小壁厚 2）傳動(dòng)軸2為軸1，2，3，4都各自在同一同心圓上。 主軸箱的齒輪模數(shù)估算 ………………………2.14.5 輸入齒輪模數(shù)取m=4。用降速傳動(dòng)。軸齒數(shù)選Z=21，傳動(dòng)齒輪用z=22齒的齒輪，變位系數(shù)。傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為: …………………………2.15 傳動(dòng)軸直徑都選取40，這樣為了減少傳動(dòng)軸種類(lèi)和設(shè)計(jì)題目需要由于傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速是，則驅(qū)動(dòng)軸至傳動(dòng)軸的傳動(dòng)比為: ……………………………2.16 所以選擇兩級(jí)傳動(dòng)：一級(jí)為1.0×1.0;二級(jí)為1.4×1.0。 驅(qū)動(dòng)軸直徑=40mm，查手冊(cè)《手冊(cè)》得：t=33.3mm,當(dāng)m=3時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸上的齒數(shù)為： Zmin≥………2.17 去驅(qū)動(dòng)齒輪齒數(shù)Z=24。 通用的齒輪材料均為45鋼，熱處理為齒部高頻淬火G54。本機(jī)床齒輪的選用按照下表選用 表2.8齒輪種類(lèi)及參數(shù) 齒輪種類(lèi) 寬度（mm） 齒 數(shù) 模數(shù)（mm） 孔徑（mm） 驅(qū)動(dòng)軸齒輪 24 32 17～50連續(xù) 17～70 2、2.5、3 2、2.5、3、4 15、20、30、35、40 14.5、30、35、40、50 傳動(dòng)軸齒輪 44（B型） 21-24 3 14.5、30、35、40、50 輸出軸齒輪 32 21-24 3 18、22、28、32、36 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速使各軸轉(zhuǎn)速的相對(duì)轉(zhuǎn)速損失在5%以?xún)?nèi)，由公式：V= 知： n1=n2=n3=n4=18x1000/3.14.5/14.5=415r/min…………………2.18 3.1.4繪制傳動(dòng)系統(tǒng)圖 傳動(dòng)系統(tǒng)圖是用以確定的傳動(dòng)軸將驅(qū)動(dòng)軸和各軸連接起來(lái)，如圖3.3所示 圖3.3 鉆孔主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)圖 圖中第Ⅰ排為傳動(dòng)軸齒輪、驅(qū)動(dòng)軸齒輪。 3.2 傳動(dòng)軸的直徑估算 除了滿足強(qiáng)度要求的傳動(dòng)軸，也應(yīng)滿足剛度要求的強(qiáng)度要求，以確保在重復(fù)載荷和扭轉(zhuǎn)載荷下的疲勞失效的無(wú)軸。高精度機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)，大變形是不允許的。因此，在一般的疲勞強(qiáng)度是不矛盾的，除了負(fù)荷大，不能在軸的強(qiáng)度校核。剛度要求，保證軸的載荷作用下不發(fā)生大變形。因此，必須保證傳動(dòng)軸具有足夠的剛度。 3.2.1 確定各軸轉(zhuǎn)速 計(jì)算轉(zhuǎn)速是傳動(dòng)件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速。各傳動(dòng)件的計(jì)算轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖上確定。 3.2.2傳動(dòng)軸直徑的估算：確定各軸最小直徑 當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，d值應(yīng)相應(yīng)增大4～5%;當(dāng)軸為花鍵軸時(shí)，可將估算的d值減小7%為花鍵軸的小徑;空心軸時(shí)，d需乘以計(jì)算系數(shù)b，b值見(jiàn)【5】表7-12。Ⅰ和Ⅳ為由鍵槽并且軸Ⅳ為空心軸，Ⅱ和Ⅲ為花鍵軸。根據(jù)以上原則各軸的直徑取值：，和在后文給定，軸采用光軸，軸和軸因?yàn)橐惭b滑移齒輪所以都采用花鍵軸。查【15】表5-3-30的矩形花鍵的基本尺寸系列，軸花鍵軸的規(guī)格；軸花鍵軸的規(guī)格。 3.2.3 鍵的選擇 查【4】表6-1選擇軸上的鍵，根據(jù)軸的直徑，鍵的尺寸選擇，鍵的長(zhǎng)度L取22。軸處鍵的選擇同上，鍵的尺寸為，鍵的長(zhǎng)度L取100。 3.3 傳動(dòng)軸的校核 驗(yàn)算傾角時(shí)，若支撐類(lèi)型相同則只需驗(yàn)算支反力最大支撐處傾角；當(dāng)此傾角小于安裝齒輪處規(guī)定的許用值時(shí)，則齒輪處傾角不必驗(yàn)算。驗(yàn)算撓度時(shí)，要求驗(yàn)算受力最大的齒輪處，但通?？沈?yàn)算傳動(dòng)軸中點(diǎn)處撓誤差<%3。 3.3.1 傳動(dòng)軸、鍵的校核 ①Ⅰ軸的校核：選擇中間齒輪嚙合來(lái)進(jìn)行校核 最大撓度： 查【1】表3-12許用撓度； 。 ②Ⅱ軸、Ⅲ軸的校核同上。 3.3.2 鍵的校核 鍵和軸的材料是45，由【4】表6-2查的許用擠壓應(yīng)力中間值，。鍵的工作長(zhǎng)度，鍵與輪榖鍵槽的接觸高度。由【4】式（6-1）可得 可見(jiàn)連接的擠壓強(qiáng)度足夠了，鍵的標(biāo)記為： 3.4 各變速組齒輪模數(shù)的確定和校核 3.4.1 齒輪模數(shù)的確定 計(jì)算最小齒數(shù)齒輪的模數(shù)，齒輪選用直齒圓柱齒輪及斜齒輪傳動(dòng)，查選用7級(jí)精度，由同表10-1選擇小齒輪材料為40C(調(diào)質(zhì))，硬度=280HBS： 根據(jù)【5】表7-17公式： ①齒面接觸疲勞強(qiáng)度： ②齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度： ⑴、a變速組：分別計(jì)算各齒輪模數(shù)，先計(jì)算最小齒數(shù)28的齒輪。 ①齒面接觸疲勞強(qiáng)度： 其中: -公比= 2； P-= 0.967.5=7.2KW； -齒寬系數(shù)=； -齒輪許允接觸應(yīng)力，由【5】圖7-6按MQ線查取; -計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速; K-載荷系數(shù)取1.2。 =650MPa， ∴ 根據(jù)【6】表10-4將齒輪模數(shù)圓整為2.5mm 。 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度： 其中: P-齒輪傳遞的名義功率；P = 0.967.5=7.2KW； -齒寬系數(shù)=； -齒輪許允齒根應(yīng)力，由【5】圖查?。? -計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速; K-載荷系數(shù)取1.2。 ， ∴ ∴ 根據(jù)【6】表10-4將齒輪模數(shù)圓整為2.5mm 。 ∵所以 于是變速組a的齒輪模數(shù)取m = 2.5mm，b =24mm。 ⑵、b變速組：確定另兩聯(lián)齒輪的模數(shù)，先算最小齒數(shù)18的齒輪。 齒面接觸疲勞強(qiáng)度： 其中: =4； P = 0.9227.5=6.915KW； =； -齒輪許允接觸應(yīng)力，由【5】圖7-6按MQ線查取; -計(jì)算齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速; K-載荷系數(shù)取1.2。 =650MPa， ∴ 因值改變不多，所以參數(shù)，，等值不必修正。 ⑷、標(biāo)準(zhǔn)齒輪參數(shù)： 查以下公式 （齒頂圓直徑） ； （齒根圓直徑）； （分度圓直徑） ； （齒頂高） ； （齒根高） ； 3.4.3 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 通過(guò)齒輪傳動(dòng)強(qiáng)度的計(jì)算，只能確定出齒輪的要尺寸，如齒數(shù)、模數(shù)、齒寬、螺旋角、分度圓直徑等，而齒圈、輪輻、輪轂等的結(jié)構(gòu)形式及尺寸大小，通常都由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定。根據(jù)【4】圖10-39（a） 齒輪10、12和13結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算如下： ①齒輪8結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算， ； ； ；； ； 3.5 軸承的選用與校核 3.5.1 各軸軸承的選用 3.5.2 各軸軸承的校核 ⑴、Ⅰ軸軸承的校核 Ⅰ軸選用的是深溝球軸承6206，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該對(duì)Ⅰ軸未端的滾子軸承進(jìn)行校核。 ①齒輪的直徑 ②Ⅰ軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 ∴ ③齒輪受力 根據(jù)受力分析和受力圖可以得出軸承的徑向力為: 在水平面： 在水平面： ∴ ④載荷系數(shù)，取，則有： ⑤軸承的壽命計(jì)算:所以按軸承的受力大小計(jì)算壽命 故該軸承6206能滿足要求。 ⑵、其他軸的軸承校核同上，均符合要求。 3.6 軸組件設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足使用要求和結(jié)構(gòu)，并能保證軸組件具有更好的性能。軸的結(jié)構(gòu)影響因素更為復(fù)雜，很難準(zhǔn)確地確定計(jì)算方法。通常，按照要求和結(jié)構(gòu)要求，同一類(lèi)型的規(guī)格機(jī)筒的類(lèi)比分析，初步選定的大小，然后通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，進(jìn)行必要的檢查或測(cè)試，如不能滿足要求，調(diào)整大小，直到滿意為直。 結(jié)構(gòu)尺寸的軸。雖然很多，但起決定作用的尺寸：直徑，直徑D，和支持跨距L。 結(jié) 論 本項(xiàng)目研制的鉆孔組合機(jī)床，用于加工的14軸孔的平衡。在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，針對(duì)加工過(guò)程中的難點(diǎn)是關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)的鉆井采取了一系列措施，以保證加工精度的孔加工。完成以下工作： 過(guò)程14孔，1的平衡軸進(jìn)行了分析，在8孔加工技術(shù)提出的要求。 2，刀具的參數(shù)的適當(dāng)選擇，結(jié)構(gòu)參數(shù)和液壓傳動(dòng)動(dòng)力頭。 3，液壓驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭、主軸箱進(jìn)給工件，兩站的運(yùn)動(dòng)。液壓滑臺(tái)進(jìn)給周期。分析表明，它可以滿足工藝要求。 4，對(duì)穩(wěn)定可靠，鉆模板主軸箱的設(shè)計(jì)，從而保證孔的位置精度。 5，根據(jù)一般的，經(jīng)濟(jì)的原則，切削工具的選擇，以滿足生產(chǎn)工藝的要求。 鉆孔組合機(jī)床的設(shè)計(jì)，保證孔的加工質(zhì)量，提高工作效率3倍以上，加工成本大大降低。 這項(xiàng)工作還存在許多值得完善的地方，例如：夾緊定位，由人工完成，效率低；自動(dòng)化程度有待提高等問(wèn)題。這些問(wèn)題，通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)，改進(jìn)技術(shù)，不斷的實(shí)踐，總結(jié)，肯定會(huì)有提高。 致 謝 本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下完成的。老師讓我受益不淺，他淵博的知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格，高度的責(zé)任感。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中也遇到了很多問(wèn)題，老師給了我很多的關(guān)心和幫助，并總是問(wèn)指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)過(guò)程。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，是知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)是在原有的基礎(chǔ)上鞏固和提高，也不能沒(méi)有老師和同學(xué)的幫助。分析設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下完成的，在分析過(guò)程中，的老師給了我很大的鼓勵(lì)，在設(shè)計(jì)和分析使我感到更多的設(shè)計(jì)思路，提高我們的學(xué)習(xí)能力，和我們討論的問(wèn)題，所以我要了解分析更清晰，使我受益不淺。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深感到，做任何事都要有耐心，細(xì)心。課程設(shè)計(jì)的過(guò)程，許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到心煩意亂；有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無(wú)情地重做。但教師思想教育比平常更多，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來(lái)，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé)，一絲不茍。因?yàn)楫厴I(yè)的時(shí)候，很多人應(yīng)該知道的地方都沒(méi)有時(shí)間去仔細(xì)地去追求，但是我相信，方向是最重要的，因?yàn)榉较?，將用最少的精力去做事情，這工作，我的人生。因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)生活，工作是千差萬(wàn)別的，只有找到自己最喜歡的，最有前途的工作，有更多的熱心人士，但也是最有可能在自己的崗位上做出一定的貢獻(xiàn)。 通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深感到，做任何事都要有耐心，細(xì)心。設(shè)計(jì)的過(guò)程，許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到心煩意亂；有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無(wú)情地重做。但教師思想教育比平常更多，病人，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來(lái)，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，我不提醒自己，要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé)，一絲不茍。說(shuō)實(shí)話，畢業(yè)設(shè)計(jì)真是有點(diǎn)累了。然而，其設(shè)計(jì)結(jié)果，畢業(yè)設(shè)計(jì)仔細(xì)回味的旅程，一個(gè)罕見(jiàn)的成功立刻讓我昏昏欲睡。頓消。雖然這是我剛學(xué)的第一個(gè)走，一點(diǎn)在我的生命中的成功，但它讓我覺(jué)得更成熟了。 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，1992 [2] 金振華 .組合機(jī)床及其調(diào)整與應(yīng)用 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1990 [3] 李慶余,張佳 .機(jī)械裝備設(shè)計(jì) .北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [4] 顧維邦 .金屬切削機(jī)床概論 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [5] 戴曙 .金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) .北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [6] 華東紡織工學(xué)院,哈爾濱工業(yè)大學(xué),天津大學(xué) .機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè) .上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984 [7] 徐景輝 .機(jī)床裝配 .四川:四川人民出版社，1982 [8] 儲(chǔ)凱,許斌 .機(jī)械工程材料 .重慶:重慶大學(xué)出版社，2002 [9] 邱宣懷 .機(jī)械設(shè)計(jì) .北京:高等教育出版社，2003 [10] 吳宗澤 .機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) 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