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目 錄
前 言：……………………………………………………………… 1
第 一 章：組合機(jī)床概述……………………………………………… 1
第 二 章：組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)………………………………………… 2
§2-1組合機(jī)床方案的制定…………………………………………… 2
§2-2確定切削用量及選擇刀具……………………………………… 3
§2-3組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)——三圖一卡……………………………… 4
第 三 章：組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)……………………………………… 7
§3-1 概述……………………………………………………………… 7
§3-2多軸箱的設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容……………………………………… 8
第 四 章：夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………… 12
結(jié) 束 語(yǔ)：……………………………………………………………… 13
參考文獻(xiàn)：……………………………………………………………… 14
前言
本書為油泵體端面鉆孔組合機(jī)床說明書。著重介紹了組合機(jī)床設(shè)計(jì)的步驟，方案的制定，切削用量及刀具選擇，組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)——三圖一卡，多軸箱的設(shè)計(jì)以及夾具的設(shè)計(jì)。
第一章 組合機(jī)床概述
一、組合機(jī)床特點(diǎn)
組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對(duì)一種或若干種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的機(jī)床。它能夠?qū)ぜM(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位同時(shí)進(jìn)行加工。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、車削、銑削、磨削及滾壓等工序，隨著組合機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，它能完成的工藝范圍日益擴(kuò)大。
組合機(jī)床所用的通用部件是具有特定功能，按標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化原則設(shè)計(jì)、制造的組合機(jī)床基礎(chǔ)部件。每種通用部件有合理的規(guī)格尺寸系列，有適用的技術(shù)參數(shù)和完善的配套關(guān)系。組合機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)機(jī)床性能要求配套液壓、氣壓和電控等系統(tǒng)。
組合機(jī)床與通用機(jī)床、其它專用機(jī)床相比，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)床零部件總量的70%到80%，因此設(shè)計(jì)和制造周期短，經(jīng)濟(jì)效益好。
2 由于組合機(jī)床采用多刀加工，機(jī)床自動(dòng)化程度高，因而比通用機(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)過周密設(shè)計(jì)和長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的，它與一般專用機(jī)床相比，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修方便。
4 組合機(jī)床加工工件，由于采用專用夾具、組合刀具和導(dǎo)向裝置等，產(chǎn)品加工質(zhì)量靠工藝裝備保證，對(duì)操作工人的技術(shù)水平要求不高。
5 組合機(jī)床易于聯(lián)成組合機(jī)床自動(dòng)線，以適應(yīng)大規(guī)模和自動(dòng)化生產(chǎn)需要。
二、組合機(jī)床通用部件
1、動(dòng)力部件
動(dòng)力部件主要有４種：
1 主運(yùn)動(dòng)動(dòng)力部件——用來實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床的切削運(yùn)動(dòng)，例如刀具的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
動(dòng)力箱：1TD12-1TD25,適用小型組合機(jī)床；1TD32-1TD80，適用大型組合機(jī)床。
多軸箱；主軸固定動(dòng)力箱，主軸可調(diào)動(dòng)力箱。
2 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件――實(shí)現(xiàn)刀具的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)
液壓滑臺(tái)：1HY系列液壓滑臺(tái)，1HYA系列長(zhǎng)臺(tái)面型液壓滑臺(tái)，1HYS系列液壓十字滑臺(tái)。
3 既能實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)又能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的部件。
動(dòng)力頭：1LHJB系列機(jī)械滑套式動(dòng)力頭，1LXJB系列箱體移動(dòng)式機(jī)械動(dòng)力頭，LHF系列風(fēng)動(dòng)動(dòng)力頭，1LZY系列多軸轉(zhuǎn)塔動(dòng)力頭。
2、輸送部件
輸送部件是將工件由一個(gè)工位輸送到另一個(gè)工位的部件：1AHY系列液壓回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，1HYA系列長(zhǎng)臺(tái)面型液壓滑臺(tái)。
3、支承部件
支承部件是可用來安裝組合機(jī)床的其它部件，它包括1CC系列滑臺(tái)側(cè)底座，1CD系列立柱側(cè)底座，1CL系列立柱，1CLb系列立柱及中間底座等。
4、控制部件
控制部件用來控制組合機(jī)床自動(dòng)循環(huán)。例如數(shù)控裝置，行程控制擋鐵等。
5、輔助部件
除上述部件之外的部件稱輔助部件，主要指用于潤(rùn)滑、冷卻和排屑等部件。
第二章 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)
§2-1 組合機(jī)床方案的制定
一、制定工藝方案
被加工零件——油泵體為HT200的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，加工部位多為平面。加工時(shí)采用兩面定位，雙面同時(shí)鉆孔攻絲。油泵體年產(chǎn)10萬(wàn)件，兩班制工作，車間氣源壓力為0.6～0.8Mpa。其加工工藝路線如下：
05．粗精銑油泵體底面和后側(cè)面
10．粗精銑左右兩端面
15．粗精銑頂面和前后兩結(jié)合面
20．鉆柱塞套孔
25．?dāng)U柱塞套孔
30．粗鉸柱塞套孔
35．精鉸柱塞套孔
40．?dāng)U頂面φ30孔
45．攻絲頂面φ30孔
50．鉆、擴(kuò)、粗、精鉸油泵體內(nèi)φ18孔
55．锪油泵體內(nèi)φ21孔
60．鏜左右端面凸輪軸孔
65．鉆左右端面M12、φ12、M8孔
70．?dāng)U、鉸左右端面φ12孔
75．攻絲左右端面M12、M8螺紋孔
80．銑后側(cè)面φ24孔
85．在φ24孔內(nèi)鉆M12孔
90．在φ24孔內(nèi)攻絲M12孔
95．鉆前側(cè)面M8螺紋底孔，鉆后側(cè)面M12螺紋底孔
100．攻絲前側(cè)面M8螺紋底孔，鉆后側(cè)面M12螺紋底孔
105．銑前側(cè)面φ20孔
110．在φ20孔內(nèi)鉆M10孔
115．在φ20孔內(nèi)攻絲M10孔
120．鉆、擴(kuò)、鉸前凸面φ45孔
125．鉆前凸面M8孔
130．攻絲前凸面M8孔
135．鉆前側(cè)面φ8斜油孔
140．鉆右端面M12放油孔
145．攻絲右端面M12放油孔
150．去毛刺
155．清洗
155-J．終檢
二、確定機(jī)床配置型式
本次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床為50序：鉆左右端面M12、φ12、M8孔的專用組合機(jī)床。以底面和后側(cè)面為定位基準(zhǔn)，通過液壓夾緊油缸在工件頂面夾壓，左右端面同時(shí)鉆孔。鑒于六個(gè)M8的螺紋孔分布在φ56的圓上，若一起鉆則外伸軸會(huì)干涉，故分為兩個(gè)工序。本次采用單工位雙面組合機(jī)床，利用多軸箱從左右兩端面對(duì)工件同時(shí)加工?？蛇_(dá)到的加工精度很高。
§2-2 確定切削用量及選擇刀具
一、選擇切削用量
M8螺紋孔為普通粗牙螺紋，第一次鉆孔要求孔徑為φ6.7，可選擇鉆頭直徑亦為φ6.7；M12螺紋孔也為普通粗牙螺紋，第一次鉆孔要求孔徑為φ10.5，可選擇鉆頭直徑為φ10.5；對(duì)于φ12的孔，第一次鉆孔直徑也可選為φ10.5，鉆頭取為φ10.5。
鉆φ6.7孔時(shí),取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.11mm/r,主軸轉(zhuǎn)速=500r/mm;鉆φ10.5孔時(shí),取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.12 mm/r,則由,算出=460r/mm。則切削速度分別為。
二、確定切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率
切削力F、切削轉(zhuǎn)矩M、切削功率P的計(jì)算公式：
代入數(shù)據(jù)算得鉆φ6.7孔時(shí)，，,
算得鉆φ10.5孔時(shí)，
三、選擇刀具結(jié)構(gòu)
據(jù)工藝要求及加工精度，本次設(shè)計(jì)采用錐柄長(zhǎng)麻花鉆，鉆頭直徑分別為φ6.7和φ10.5
為高速鋼鉆頭。
§2-3 組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)——三圖一卡
一、 被加工零件工序圖
被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示一臺(tái)組合機(jī)床完成的工藝內(nèi)容、加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求、加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部位及被加工零件的材料、硬度、重量、和在本道工序加工前毛坯或半成品情況的圖紙。
本次被加工零件工序圖是選擇了第55道工序鉆左右兩端面M12、φ12、M8孔的工序圖。見附圖1。
二、 加工示意圖
加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程，刀具與輔具的布置狀況以及工件、夾具、刀具等機(jī)床部件間的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等。
1、刀具選擇
錐柄長(zhǎng)麻花鉆，鉆頭直徑為φ6.7，其加工部位長(zhǎng)度為102mm，總長(zhǎng)為183mm；鉆頭直徑為φ10.5，其加工部位長(zhǎng)度為128mm，總長(zhǎng)為209mm。
2、導(dǎo)向選擇
⑴選擇導(dǎo)向類型、型式和結(jié)構(gòu)
用鉆頭本身導(dǎo)向，取用可換式鉆套。鉆套基本尺寸與鉆頭尺寸相同。
⑵確定導(dǎo)向數(shù)量、選擇導(dǎo)向參數(shù)
采用單個(gè)導(dǎo)向加工。鉆φ6.7時(shí)，導(dǎo)向長(zhǎng)度為30mm，導(dǎo)向至工件端面的距離為8mm；鉆φ10.5時(shí)，導(dǎo)向長(zhǎng)度為38mm，導(dǎo)向至工件端面的距離為12mm。刀具導(dǎo)向部分基本尺寸與鉆頭尺寸相同。
3、初定主軸類型、尺寸、外伸長(zhǎng)度和選擇接桿
選用前后支承均為推力球軸承和滾針軸承的長(zhǎng)主軸。根據(jù)已計(jì)算出的切削轉(zhuǎn)矩查表初定主軸直徑均為φ20，再綜合考慮加工精度和具體工作條件，決定主軸外伸部分尺寸（直徑30/20,長(zhǎng)度為115mm），配套的刀具接桿莫式錐號(hào)為1、2。根據(jù)刀具尾部莫式錐號(hào)1和主軸外伸部分的內(nèi)孔直徑20mm，確定接桿型號(hào)分別為:鉆φ6.7時(shí)用接桿2-245T0635-01；鉆φ10.5時(shí)用接桿2-215T0635-01。
影響聯(lián)系尺寸的關(guān)鍵刀具是鉆φ10.5的錐柄長(zhǎng)麻花鉆。
4、確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程
⑴工作進(jìn)給長(zhǎng)度應(yīng)等于加工部位長(zhǎng)度與刀具切入長(zhǎng)度和切出長(zhǎng)度之和。切入長(zhǎng)度 8mm，切出長(zhǎng)度=1/3+(6～8)=9mm,工件最長(zhǎng)孔為18mm，則工作進(jìn)給長(zhǎng)度為35mm。
⑵快速退回長(zhǎng)度等于快速引進(jìn)與工作進(jìn)給長(zhǎng)度之和。取快速引進(jìn)長(zhǎng)度為125mm，則快退長(zhǎng)度為160mm。
⑶動(dòng)力部件總行程長(zhǎng)度為快退行程長(zhǎng)度與前后備量之和。取前備量30mm，后備量為210mm，則動(dòng)力部件總行程長(zhǎng)度為400mm。
5、加工示意圖見附圖2。
三、 機(jī)床聯(lián)系尺寸圖
機(jī)床尺寸聯(lián)系圖用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，以檢驗(yàn)機(jī)床各部件相對(duì)位置及尺寸聯(lián)系是否滿足加工要求；通用部件的選擇是否合適；并為進(jìn)一步開展多軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可看成是簡(jiǎn)化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。
1、 選擇動(dòng)力部件
⑴根據(jù)各主軸的軸向切削合力∑F=4552.3N，以來確定動(dòng)力滑臺(tái)的型號(hào)及規(guī)格為1HY32臺(tái)面寬320mm，臺(tái)面長(zhǎng)630mm，行程長(zhǎng)400mm，導(dǎo)軌為鑄鐵材料，滑臺(tái)及滑座總高=280mm，滑座長(zhǎng)1070mm，允許最大進(jìn)給力=12500N，快速行程速度為10m/min，工進(jìn)速度為20～650m/min。
⑵根據(jù)各刀具主軸的總切削功率P=0.597KW，再考慮傳動(dòng)效率或空載功率損耗及載荷附加功率損耗，選擇組合機(jī)床主傳動(dòng)用動(dòng)力箱型號(hào)為1TD32，電動(dòng)機(jī)為型，功率為P=2.2KW，動(dòng)力箱輸出軸轉(zhuǎn)速為；動(dòng)力箱與動(dòng)力滑臺(tái)結(jié)合面尺寸：長(zhǎng)400mm，寬320mm；動(dòng)力箱與多軸箱結(jié)合面尺寸：寬320mm，高320mm；動(dòng)力箱輸出軸距箱底面高度為125mm。
⑶配套通用部件 側(cè)底座1CC321，其高度=560mm，寬度B=520mm，長(zhǎng)度L=1170mm，滑座與側(cè)底座之間調(diào)整墊高度=5mm。
2、 聯(lián)系尺寸圖應(yīng)確定的尺寸
⑴夾具輪廓尺寸 本機(jī)床夾具輪廓尺寸指夾具底座的長(zhǎng)×寬×高，即為600×400×50。
⑵本次機(jī)床裝料高度H=950mm，工件最低孔位置=28mm。
⑶多軸箱輪廓尺寸
取多軸箱厚度為臥式325mm。多軸箱的寬度B和高度H由以下公式確定：
式中：b為工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，b=52.25mm；
為最邊緣主軸中心距箱外壁的距離，=100mm；
h為在工件高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離，h=149mm；
為最低主軸高度。
本次機(jī)床設(shè)計(jì)中，=+H-(0.5+++)
=28+950-(0.5+280+5+560)=132.5mm
則=52.25+2×100=252.25(mm)
=149+132.5+100=381.5(mm)
根據(jù)上述計(jì)算值，按多軸箱輪廓尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，最后確定多軸箱輪廓尺寸為B×H=400×400mm。
⑷中間底座輪廓尺寸
其長(zhǎng)度方向尺寸可按下式確定：
式中：為加工終了位置，多軸箱端面至工件端面間的距離，本次==340mm；
為多軸箱厚度，=325mm；
為沿機(jī)床長(zhǎng)度方向工件的尺寸，=351mm；
為機(jī)床長(zhǎng)度方向上，多軸箱與動(dòng)力滑臺(tái)的重合長(zhǎng)度，=230mm；
為加工終了位置，滑臺(tái)前端面至滑座前端面的距離，=50mm；
為滑座前端面至側(cè)底座前端面的距離，=100mm。
則
=(340+340+2×325+351)-2×（230+50+100）
=921(mm)
3、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖見附圖3。
四、 機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡
根據(jù)選定的機(jī)床工作循環(huán)所要求的工作行程長(zhǎng)度、切削用量、動(dòng)力部件的快速及工進(jìn)速度等，計(jì)算機(jī)床的生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡，用以反映機(jī)床的加工過程、完成每一動(dòng)作所需的時(shí)間、切削用量、機(jī)床生產(chǎn)率及機(jī)床負(fù)荷率等。
1、理想生產(chǎn)率
年生產(chǎn)綱領(lǐng)A為10萬(wàn)件，采取兩班制生產(chǎn)，K取4600h，則
(件/h)
算得=21.74(件/h)
2、實(shí)際生產(chǎn)率Q
指所設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可以生產(chǎn)的零件數(shù)量。
(件/h)
式中：為生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間(min)，它可根據(jù)下式計(jì)算：
=+= (min)
式中：L為刀具工作進(jìn)給行程長(zhǎng)度，L=35mm；
為刀具每分鐘工作進(jìn)給量，=55(mm/min)；
為動(dòng)力滑臺(tái)在死擋鐵上的停留時(shí)間，=0.02min；
、為動(dòng)力部件快進(jìn)、快退行程長(zhǎng)度，=125mm，=160mm；
為工件裝卸時(shí)間，=1min。
則=1.721min，Q=34.86(件/h)
3、機(jī)床生產(chǎn)率
當(dāng)<時(shí)，計(jì)算二者的比值即為負(fù)荷率。
算得=62.36%
4、生產(chǎn)率計(jì)算卡見附圖4
第三章 組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì)
§3-1 概述
一、組合機(jī)床多軸箱的用途及分類
多軸箱是組合機(jī)床的主要部件之一，按專用要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，由通用零件組成。其主要作用是，根據(jù)被加工零件的加工要求，安排各主軸位置，并將動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)由電機(jī)或動(dòng)力部件傳給各工作主軸，使之得到要求的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。
多軸箱按其結(jié)構(gòu)大小可分為大型多軸箱和小型多軸箱兩大類。大型又分為通用多軸箱和專用多軸箱兩種。
二、通用多軸箱的組成
1、組成
通用多軸箱主要由箱體、主軸、傳動(dòng)軸、齒輪、軸套等零件和通用（專用）的附加機(jī)構(gòu)組成。
2、 多軸箱的通用零件
⑴箱體類零件
在多軸箱體前后壁之間可安排厚度為24mm的齒輪三排或32mm厚的齒輪兩排；在多軸箱體后壁和后蓋之間可安排一或兩排齒輪。通用多軸箱基型后蓋厚度為90mm，如只在動(dòng)力箱輸出軸和多軸箱輸入軸安排第Ⅳ排齒輪，可選用厚度為50mm的后蓋，此時(shí)后蓋窗孔應(yīng)加以擴(kuò)大。
大型通用多軸箱箱體類零件采用灰鑄鐵材料，箱體用牌號(hào)為HT200，前、后、側(cè)蓋牌號(hào)為HT150。箱體的大小，根據(jù)寬×高尺寸不同，有多種規(guī)格，其具體形狀和尺寸，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)GB3668.1－83選擇。
通用多軸箱箱體厚度為180mm，用于臥式的多軸箱前蓋厚度為55mm，用于立式的多軸箱前蓋，兼作油池，加厚為70mm，基型后蓋厚度為90mm，其余三種厚度的后蓋（50、100、125mm）,可根據(jù)多軸箱內(nèi)傳動(dòng)系統(tǒng)安排和動(dòng)力部件與多軸箱的具體連接情況分別選用。
⑵軸類零件
鉆削類主軸按支承型式不同可分為3種：
(a) 前后支承均為圓錐滾子軸承的主軸（稱滾錐主軸）。
(b) 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的軸承（稱滾珠主軸）。
(c) 前后支承均為推力球軸承和無內(nèi)圈滾子軸承的主軸（稱滾針主軸）。
攻絲主軸分為：
(a) 前后支承均為圓錐滾子軸承的主軸。
(b) 前后支承均為推力球軸承和無內(nèi)圈滾子軸承的主軸。
主軸材料一般為40Cr鋼，熱處理C42，用滾針軸承的主軸材料為20Cr鋼，熱處理為S0.5～C59。
傳動(dòng)軸按其用途和支承型式不同，有六種：
(a) 圓錐滾子軸承傳動(dòng)軸。
(b) 滾針軸承傳動(dòng)軸。
(c) 埋頭式傳動(dòng)軸。
(d) 手柄軸。
(e) 油泵傳動(dòng)軸。
(f) 攻絲用蝸桿軸。
傳動(dòng)軸材料一般為45鋼，調(diào)質(zhì)處理T215，用滾針軸承的主軸材料為20Cr鋼，熱處理為S0.5～C59。
⑶齒輪
通用齒輪有三種，即傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱齒輪和電機(jī)齒輪。材料均采用45鋼，熱處理為齒部高頻淬火G54。
動(dòng)力箱齒輪有A型（寬度為84mm）和B型（寬度為44mm）兩種。當(dāng)采用90mm厚的基型后蓋時(shí)，選A型；當(dāng)采用50mm后蓋和100mm、125mm的加厚后蓋時(shí)，均采用B型動(dòng)力箱齒。
§3-2多軸箱的設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容
一、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”整理編繪出來的，其內(nèi)容包括舵軸箱設(shè)計(jì)的原始要求和已知條件。本次設(shè)計(jì)為油泵體左右端面孔加工組合機(jī)床左多軸箱，其原始依據(jù)圖包括的主要內(nèi)容為：
在編制此圖時(shí)從“三圖一卡”中已知：
⑴ 多軸箱輪廓尺寸為400×40mm。
⑵ 工件輪廓尺寸長(zhǎng)×寬×高為351×236×149及各孔位置尺寸。
⑶工件與多軸箱相對(duì)位置尺寸。
二、主軸結(jié)構(gòu)型式的選擇
主軸結(jié)構(gòu)型式由零件加工工藝決定，應(yīng)考慮主軸的工作條件和受力情況。軸承型式時(shí)主軸部件的主要特征。鑒于各主軸中心距較小選用前后支承均為推力球軸承和無內(nèi)圈滾子軸承的主軸（稱滾針主軸）。
三、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
多軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，就是通過一定的傳動(dòng)鏈把動(dòng)力箱輸出軸傳進(jìn)來的動(dòng)力和轉(zhuǎn)速按要求分配到各主軸。
1、對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求
設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)在保證主軸強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的前提下，力求使主要傳動(dòng)件的規(guī)格少，數(shù)量少，體積??；因此在設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，要注意下面幾點(diǎn)：
⑴ 盡量用一根中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸。
⑵ 一般情況下盡量不采用主軸帶動(dòng)主軸的方案。
⑶ 為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)副的最佳傳動(dòng)比為1～1.5，在多軸箱后蓋內(nèi)的第Ⅳ排齒輪，根據(jù)需要，其傳動(dòng)比可以取大些，不超過3～3.5。
⑷ 根據(jù)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩稱反比的道理，一般情況如驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較高時(shí)，可采用逐步降速傳動(dòng)。
⑸ 主軸上的齒輪應(yīng)盡量安排靠近前支承，以減少主軸的扭曲變形。
3、 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
該多軸箱中1、2軸看作直線分布，用一根中間傳動(dòng)軸11傳動(dòng)，3、4軸看作直線分布，用一根中間傳動(dòng)軸13傳動(dòng)，5軸單獨(dú)用中間傳動(dòng)軸14傳動(dòng)。11軸用齒輪直接與驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)接，11軸通過12軸傳動(dòng)至13軸，通過15軸傳動(dòng)至14軸，主軸分布見多軸箱裝配總圖。
⑴已知各主軸轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)軸到主軸之間的傳動(dòng)比。
==460r/min ===500r/min
驅(qū)動(dòng)軸 =715 r/min
各傳動(dòng)軸傳動(dòng)比 ==
==
⑵各軸傳動(dòng)比分配。因?yàn)橐笾鬏S上齒輪不過大，所以最后一對(duì)齒輪取升速。
=1.55 =1.61 =1.61
= = =
=1.07 =1 =1.39 =
⑶確定中間傳動(dòng)軸的位置并配各對(duì)齒輪
(a) 確定11軸的位置，配11軸與1、2軸聯(lián)接的、兩對(duì)齒輪。
在1、2軸中，用幾何作圖法找出11軸的圓心，=51，取m=2則
由R=得，51=+=+
∵==1.55
∴==31 ==20
取驅(qū)動(dòng)軸齒輪齒數(shù)=21，m=3，則11軸上與驅(qū)動(dòng)軸聯(lián)接的齒輪齒數(shù)為53。
(b) 確定13軸的位置，配13軸與3、4軸聯(lián)接的、兩對(duì)齒輪。
在3、4軸中，用幾何作圖法找出13軸的圓心，=47，取m=2則得
47=+=+
∵==1.61
∴==29 ==18
(c) 確定14軸與5軸聯(lián)接的一對(duì)齒輪
取14軸與5軸的中心距為=47，m=2則
47=+
∵=1.61
∴=29 =18
(d) 確定中間傳動(dòng)軸12的位置，配12軸與11、13軸聯(lián)接的、兩對(duì)齒輪。 取m=2
① 取11軸與12軸的中心距=60, =1.07,得=31 =29
② 取12軸與13軸的中心距=58, =1,得==29
(e) 確定15軸得位置，配15軸與11、14軸聯(lián)接的、兩對(duì)齒輪。
① 11軸與15軸的中心距=137，取m=3，=1.39
∴ +=91
=53 =38
② 15軸與14軸中心距=51,取m=2，=
∴ +=51
=22 =29
⑷驗(yàn)算各主軸轉(zhuǎn)速
如按上述所選用的齒輪傳動(dòng)比計(jì)算，得各主軸轉(zhuǎn)速結(jié)果如下：
==715××=439r/min
==715××××=488r/min
=715××××=483r/min
轉(zhuǎn)速相對(duì)損失在5％以內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。
⑸用中間軸12兼作手柄軸，其轉(zhuǎn)速如下：
=715××=302r/min
⑹采用R12-2型葉片泵，由中間傳動(dòng)12軸帶16軸，再傳給油泵軸17。
=715××××=488r/min
在400～800r/min范圍之內(nèi)，滿足要求。
四、 多軸箱總圖設(shè)計(jì)
通用多軸箱總圖得設(shè)計(jì)包括繪制主視圖、展開圖、側(cè)視圖和編列裝配表以及制定技術(shù)條件。見附圖5。
主視圖表明了多軸箱得傳動(dòng)系統(tǒng)，齒輪排列位置，附加機(jī)構(gòu)及潤(rùn)滑油泵的位置，潤(rùn)滑點(diǎn)的配置，手柄軸的位置和各軸的編號(hào)。設(shè)計(jì)潤(rùn)滑系統(tǒng)時(shí)，臥式多軸箱箱體內(nèi)三排齒輪時(shí)用油盤潤(rùn)滑的，后蓋內(nèi)第Ⅳ排齒輪，則單獨(dú)引進(jìn)油管潤(rùn)滑，還要引油管潤(rùn)滑動(dòng)力箱齒輪。此外，分油器的位置選擇在靠近操作者一側(cè)，以便觀察和檢查潤(rùn)滑油泵的工作情況。
展開圖主要表示各軸裝配關(guān)系，主軸、傳動(dòng)軸、齒輪、隔套、防油套、軸承等的形狀和軸向位置。圖中各零件的尺寸要按比例畫出；各軸徑向可不按傳動(dòng)關(guān)系和展開順序畫。畫圖注明齒輪排數(shù)，軸的編號(hào)、直徑和規(guī)格。展開圖上應(yīng)完整標(biāo)注多軸箱的厚度尺寸和與厚度有關(guān)的尺寸，主軸外伸部分長(zhǎng)度及內(nèi)、外徑。
第四章 夾具設(shè)計(jì)
一、確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
⑴ 確定定位方案
本工序?yàn)榈谝淮毋@孔，要求精度等級(jí)不高。采用底面和后側(cè)面支承板定位，右端面放限位板，雙面同時(shí)加工。
⑵ 確定導(dǎo)向裝置
本工序僅有一個(gè)工步，但是年生產(chǎn)綱領(lǐng)為10萬(wàn)件，屬于大批量生產(chǎn)，鉆套容易磨損，故選用可換鉆套作導(dǎo)向元件。
⑶ 確定夾緊機(jī)構(gòu)
本工序?yàn)楣ぜp面同時(shí)鉆孔，工件承受的切削合力很小，僅在頂部夾壓即可。針對(duì)大批量生產(chǎn)的工藝特征，此夾具選用前法蘭式夾緊油缸夾壓工件。在鉆模板上架起一塊板固定油缸，靠油缸內(nèi)活塞桿的伸縮帶動(dòng)壓板夾緊工件。
⑷ 設(shè)計(jì)夾具體
夾具體的設(shè)計(jì)應(yīng)通盤考慮。夾具安裝在工作臺(tái)上用鉆套找正，并在夾具體上打T型槽，通過螺釘連接在機(jī)床上。夾具體上表面與其他元件接觸的部位均做成等高的凸臺(tái)以減少加工面積，夾具體地面設(shè)計(jì)稱周邊接觸的形式以改善接觸情況、提高安裝的穩(wěn)定性。
⑸ 夾具裝備圖見附圖6。
結(jié)束語(yǔ)
在導(dǎo)師的細(xì)心指導(dǎo)下，經(jīng)過和同學(xué)不斷的探討并且實(shí)時(shí)的在網(wǎng)絡(luò)上查詢新技術(shù)，耗時(shí)3個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束了。經(jīng)過這次奮斗我不但領(lǐng)悟到了教學(xué)大綱上要求的知識(shí)點(diǎn)而且有了自己的突破，主要總結(jié)如下:
首先是關(guān)于方法論的知識(shí)。組合機(jī)床的設(shè)計(jì)是一個(gè)大型的工作，在工作開始之初我們必需有一個(gè)整體上的概念，即設(shè)計(jì)的內(nèi)容是什么、設(shè)計(jì)的步驟是什么。只有這樣才能使以后的工作有條不紊的進(jìn)行。而且在工作的進(jìn)行的時(shí)候會(huì)遇到很多的困難，我們?cè)诮鉀Q問題的時(shí)候必需堅(jiān)持不改變總原則，當(dāng)實(shí)在要改變的時(shí)候必需經(jīng)過多方的考證。
再者是關(guān)于技術(shù)問題。我們現(xiàn)在從事的機(jī)械工作是一項(xiàng)謹(jǐn)密的工作，進(jìn)行工作的時(shí)候必需做到細(xì)心謹(jǐn)慎，比如在工作結(jié)束之前不要將工作過程中的每次改變徹底的刪除，又比如對(duì)于影響整局的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)應(yīng)該經(jīng)過反復(fù)的甄確，對(duì)每個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行比較。
還有就是對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的具體問題，我們的這一專業(yè)是一個(gè)成熟的專業(yè)了，所以已經(jīng)形成了穩(wěn)定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或者技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。我們?cè)诠ぷ鞯倪^程中要熟練的運(yùn)用各種手冊(cè)，保證每一個(gè)機(jī)構(gòu)都有出處；每一個(gè)改進(jìn)都基于標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)！
最后是關(guān)于人文?，F(xiàn)在大部分的工作都已經(jīng)是跨地域跨學(xué)科跨領(lǐng)域的工作，而外面能做的只是整體中的一部分，所以我們必需緊密的和自己團(tuán)隊(duì)里的其他成員合作、交流，只有這樣才能共同提高，使整個(gè)工作完美的完成。
相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所得的必將給以后工作帶來無限的幫助。
感謝母校在過去四年的日子里給了提高知識(shí)水平的機(jī)會(huì)。感謝母校的老師對(duì)我的指導(dǎo)教誨。感謝樊曙天老師在百忙之中悉心指導(dǎo)我完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。
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