【JX17-04】双面卧式机床设计（二维+论文）
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JX17-04
【JX17-04】双面卧式机床设计二维+论文
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中央电大毕业论文新乡广播电视大学机械设计制造及其自动化专业（本）毕业论文双面卧式组合机床学 号： 1541001201666 姓 名： 郭宝宝 指导教师： 张天梅 所在单位：获嘉县大新庄乡人民政府答辩日期： 2016 年 12 月摘要组合机床是根据实际工作中工件加工需要，以大量、快速加工、通用部件为基础，配合少量专用部件组成的多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的一种高效、便捷专用机床。实际加工中，批量大的被加工零件通常选用组合机床加工，方便快捷并且效率高，较普通机床有很大的提高，运用组合机床的加工是未来机械加工的发展的重要方向。本课题以实际生产的需要为前提，以提高加工精度和生产效率为目的，以比较扎实的专业课知识为基础，结合毕业设计任务书，参考有关资料，汲取前人的设计经验和设计方案，从实际入手达到设计的目的。 本课题设计的任务是分度盘钻孔组合机床设计，我主要是完成机械部分的设计，包括机床联系尺寸图、被加工零件工序图、加工示意图等。在设计中“三图一卡”的编制、多轴箱的设计是整个设计过程中最重要的部分。在多轴箱的设计应充分考虑多种因素，如需要考虑加工零件的形状以及技术要求；在设计选用齿轮的过程中，更多地注意转速问题，争取做出最佳的设计方案。设计成果主要包括：设计说明书一份、2号图纸4张。对于该机床的设计，有效提高了机床加工的生产率，减轻了工人的劳动强度，为机械加工企业减少成本。关键词：组合机床，分度盘，多轴箱目录第1章 概述.4第2章 组合机床总体方案设计. 42.1工艺方案拟定.42.1.1 被加工零件分析.42.1.2 指定工艺方案需要考虑的因素.62.1.3 刀具结构的选择.72.2切削用量的确定.82.2.1 组合机床切削用量选择的特点.82.2.2 切削用量的计算.82.2.3 确定切削力、切削转矩、切削功率.92.3 三图一卡的编制.102.3.1 被加工零件工序图. . .102.3.2 加工示意图. .122.3.3 机床联系尺寸图. .152.3.4 生成率计算卡.19第3章 组合机床多轴箱设计. 223.1 多轴箱组成.223.1.1 通用箱体类零件.223.1.2 通用主轴.223.1.3 通用传动轴.223.1.4 通用齿轮和套.223.2 多轴箱组成.223.2.1 绘制多轴箱原始依据图. .223.2.2 主轴、齿轮的确定及动力计算. .233.3 多轴箱传动系统计算和设计.253.3.1 传动路线的拟定.253.3.2 确定驱动轴主轴位置.253.3.3 传动轴位置及齿轮齿数.263.3.4 验算各主轴转速.273.4 确定传动轴的轴径和校核.283.5 绘制多轴箱总图和零件图.28结论 .30参考文献.31致谢 .32附录一 机床联系尺寸图 .32附录二 多轴箱展开图 .32附录三 多轴箱加工补充图 .32附录四 加工示意图 .323第1章 概述本科毕业设计是检验学生学习阶段成果以及设计能力的一个重要方式。本次设计的主体是一台对分度盘进行钻孔加工的双面卧式组合机床。加工的分度盘的材料为HT150，硬度为150HBS，主要是加工4-10H13的孔和3-13H13的孔，通过设计，用组合机床对分度盘进行钻孔加工生产，可以有效提高工作效率，减轻工人的劳动强度。在设计中，作者选择了最佳的工艺方案，确定机床的配置形式，进行了“三图一卡”的编制及主轴箱的设计。第2章 组合机床总体方案设计零件图是用来表示零件的基本数据参数的图样，包含要加工零件的基本技术参数，对于加工者来说是非常重要的技术文件。其包括几何形状、所需尺寸、加工面的形位公差和表面粗糙度要求、材料和热处理要求。2.1工艺方案拟定2.1.1 被加工零件分析图2-1 分度盘的零件结构图已知该零件的材料为HT150，硬度为150HBS；加工4-10H13的孔和3-13H13的孔（其他工序已经加工完成），由分析可得，加工不同直径的孔，用组合钻床加工，效率会更高，因此，初步设计双面卧式组合机床。该工序为加工4-10H13和3-13H13孔，该孔的公差等级为13级，精度要求一般。因此组合机床中传动系统，夹具，刀具的主要任务是保证加工精度，应该特别注意的是在加工过程中，主要保证的是两个位置精度，被加工表面与定位基准面之间以及两个相互被加工表面。设计者设计组合机床时，应当注意如下几个问题：（1） 保证工件精度要求 这是机床整体设计的最基本要求，其关键是，在设计各个零部件时要正确合理、夹紧方案要可靠正确、合理选用和设计完整党的刀具导向方式以及稳定可靠的传动装置。在特定的情况下要进行误差分析与计算，使设计更加的合理。（2） 加工表卖弄的形状与位置要与机床的此次工序相匹配。（3） 机床设计方案应与生产纲领相适应 在批量的生产过程中应尽量采用合理、准确的夹具结构，用来提高加工的效率；然而在小批量的生产方式工作中，能够足够满足夹具使用要求的情况下，尽量使机床结构简单、制造周期短，维修和保养比较的方便。（4）有良好的结构工艺性 机床的整体设计要满足调查、设计、制造、装配、维修经济实惠。工艺方案的确定关系到机床整体的设计，是设计过程中较为关键的部分，在一定条件上决定组合机床的性能、制造技术的高低。因此，设计时应该根据被加工零件的要求，按照一定的技术要求、结合组合机床床用的加工工艺，并经过综合的分析拟定出来合理、正确、妥善的工艺方法。2.1.2 指定工艺方案需要考虑的因素（1） 加工的工序内容和加工精度 机床工艺主要是根据工序内容和加工精度来确定的。在加工过程中不同的面和不同的孔要根据适当要求采用不同的加工精度。（2） 被加工零件的特点 在加工过程中必须要考虑零件的形状、结构、工件的材料、粗基准和精基准的选择，都对工艺方案的制定起到至关重要的作用。（3） 零件的生产批量 零件的生产批量对工艺的制定有很重要的影、响，粗、精加工分开是必须要遵守的原则。减少了加工机床的数量，使被加工件的产品质量大大的提高（4） 使用厂后方车间的制造能力 考虑到后方车间的生产条件，针对不同的车间制定相对应的工艺方案，对于条件较差的后方车间应该更多地考虑使用简单或者标准的道具来满足生产的要求。2.1.3 刀具结构的选择选择刀具也是非常重要的，它对生产效率有着至关重要的作用，往往选择合理的刀具则生产的效率较高，反之则生产的周期将大大的增加，而且还会影响加工件的的质量和加工精度：（1） 为了提高生产的周期和加工的质量，在生产过程中，同时使用几把刀加工是首选的加工方案。但是要选择合理的组装方式：几把扩孔钻或铰刀的刀杆，镗刀头，既可以加工孔又可以镗端面。选择组装的刀具时必需要考虑刀具加工时加工行程；刀具的安装，更换、排屑是否合适；还应该选择材质大约相同的道具。选择刀具类别必须考虑工件力学性能。在切削不同的工件时使用的道具也大不相同，这样可以很好的保护刀具的使用，以便合理、效率的使用提高加工的效率。2.2切削用量的确定切削用量影响机床的整体切削加工，切削用量能否合适得确定对机床的加工精度、加工出的产品质量、产品的生产率、刀具的寿命以及机床的整体结构设计有着举足轻重的影响。2.2.1 组合机床切削用量选择的特点（1）采用多刀同时切削也是组合机床与其他机床的不同之处，在切削时，为了尽可能的少换刀以及减小刀具的损耗，与普通的机床切削用量的选取相比较，组合机床的切削用量应比他低40%，在加工时才能满足。（2）动力滑台是带动组合机床做进给运动的。因此，在同一机床上的多轴箱的旋转速度是是一样的，当然前提是多轴箱是由同一个滑台带动的，刀具的切削速度也是一样的，即等于滑台的工进速度。2.2.2 切削用量的计算本工序钻4个10通孔和3个13的通孔。工件材料为HT150，精度等级为H13，初选刀具为高速钢钻头。初选切削用量，（1） 加工直径为10mm的孔选切削速度v=20m/min进给量 1=0.15m/min 得主轴转速 （2-1）（2） 加工直径为13mm的孔选切削速度v=18m/min主轴转速 （2-2）由 得 （2-3）由于组合机床上是同一个滑台带动多轴箱运动，在进行切削时机床所提供的转速是一致的，刀具的切削是一样的。因此，根据加工件的形状可以设计出不同的转速匹配不同的进给量，满足加工过程中的多种需求：2.2.3 确定切削力、切削转矩、切削功率对于加工10、13的孔分别用直径D1=10、D2=13的高速钢钻头在45钢体零件上钻38毫米深的孔。查表6-20知切削力 公式（2-4）切削转矩 公式（2-5）切削功率 公式（2-6）式中：F切削轴向力（N）；D钻头直径（mm）；每转进给量（mm/r）；T切削扭矩（Nmm）；P切削功率（KW）；v切削速度（m/min）；零件的抗拉强度（MPa)或（)。由此得出，加工10的孔时切削力 =切削转矩 =切削功率 加工13的孔时 切削力 = 切削转矩 = 切削功率 用计算公式求出主轴箱上各刀具主轴的轴向切削力F后，再求出多轴箱加工总的轴向力当确定了每根轴的功率后，再求出多轴加工的总切削功率这些是选择电动机的重要依据的主要数据。2.3 三图一卡的编制2.3.1 被加工零件工序图被加工零件工序图就是选择合理的工艺方案，而工艺方案是由加工件的结构以及形状确定的，被加工零件工序图其实也就是在被加工零件图上绘制的，重点要突出的是机床加工的重要的内容，这对于加工来说是重要的一部分。绘工序图时，应该特别的注意是：其一，本工序加工部位的位置尺寸应于定位尺寸直接发生关系，如果定位基准与设计基准不一致时，就必须分析和换算加工部位的位置精度，公差得标注应标注为对称公差；其二，认真仔细分析被加工零件上要加工孔的加工余量，对工件毛坯做出适当的要求；其三，如果本工序有特殊的加工要求时，必须注明表示，以便工人在加工操作的过程中，注意这些特殊要求，以保证加工质量。标注被加工零件工序图的主要内容包括：（1）被加工零件的主要尺寸和本机床要加工部位的相对应的所有技术参数，以及前一道工序的技术要求等。（2）定位基准和夹紧装置的选择要考虑周全、慎重，它们对于本工序的加工是非常的重要。（3）在工序图上，应该表明的主要内容包括：材料的属性、加工件的名称、材料的硬度值、加工后的加工余量。下图为被加工零件工序图。图2-2 加工零件工序图2.3.2 加工示意图机床的总体方案和工艺分析在经过一系列的初步分析确定后才能确定加工示意图。它是各种装置的设计以及动力部件的挑选、机床联系尺寸图的绘制的重要依据之一，也是对组合机床总体布局和性能的原始依据，同时还是对机床和刀具的调整所需的重要技术文件之一。加工示意图应该表现出来的内容有：机床的加工种类，刀具切削用量，工作周期和工作行程；主轴的型式和位置；有关刀具的类型和尺寸以及结构；导向套间的配合尺寸，各部件之间的连接方式及它们的配合尺寸等。展开图是加工示意图的最关键的部分，最能体现加工示意图的大意，各部分之间应该遵循要求粗细实线分开，设计时应该使被加工件需要加工的部分与机床的设计相吻合。为了简化设计，在同一多轴箱上结构尺寸完全相同的主轴（即指加工表面，所用刀具及导向，主轴及接杆等规格尺寸、精度完全相同时）只画一根，但是必须有相应的标注来说明。加工示意图见4-2图2-3 加工示意图1. 刀具的选择 刀具对于车削加工来说具有非常重要的意义根据加工件的材料、尺寸、需求的表面粗糙度、排屑、生产的效率选择合适的刀具进行切削加工。对于选择加工孔的刀具应该与被加工零件需要加工部位的尺寸相配合，当刀具有磨损时应该有合适的调整余量并且有利于排屑。结合本课题的条件，刀具选择高速钢麻花钻。2. 导向装置的选择 孔在组合机床上被加工时 ，除了采用刚性主轴加工保证导向外，导向装置能够极高的保证被加工零件上孔的位置精度。旋转式导向和固定式导向是刀具导向装置的两大分类。固定式导向装置的导套装固定在夹具上保持不动，用于保证导向，一般是用于钻孔、镗孔、复合刀具的导向装置上。这种导向装置的优点是加工的精度高，但是导向装置容易被磨损，不能用于大孔的加工，导向表面旋转线速度。所以针对本设计中的要求，根据以上介绍可以确定选用固定式导向来进行加工。其中，导向套的数量是根据工件内部结构和具体的加工情况而定，一般加工钻、扩、铰单层壁小孔时，在选择单导向结构进行加工时，固定式导向套的导向长度L1取决于刀具导向部分直径的12.5倍，导套离工件端面的距离取L2d。在课题中，根据分析计算可以得到导向套选用单个固定式，导向套至工件断面的距离取L2=13mm。接杆的选择 接杆的选择一般适用于车削加工时小孔的加工，因为多轴箱中主轴的伸出部分和选用道具的实际长度在一定条件下视为定值，为了满足工件上各个孔的加工。接杆已经标准化，本设计中，选用A20/莫氏1号。主轴型式主要取决于进给的抵抗力和主轴的整体系统结构。根据轴颈的规格和确定的切削用量可以计算出切削扭矩T，查9书表3-4和表3-6得：主轴类型为圆锥滚子轴承主轴。主轴外伸选长主轴，接杆莫氏圆锥号为1。根据公式 得当加工10时，主轴直径 查表3-4取主轴直径d=20mm当加工13时，主轴直径 查表3-4取主轴直径d=20mm查9表3-6 主轴直径D/d=30/20，外伸尺寸L=115mm。动力部件的工作周期是指零件在加工过程中，动力部件从运动的开始位置运动到加工结束的位置，然后在返回到开始加工的位置的动作全过程。通常包括快进、快退等动作。有时还需要中间停止、死挡块停留等要求。工作进给长度等于工件加工部位长度与刀具切人长度及切出长度之和。切入情况根据工作端面的误差情况在510mm间确定，此处选=8mm,切出长度根据表3-7选取（d为钻头直径），此处选=9mm ，所以2.3.3 机床联系尺寸图通常来说，组合机床的构成是由标准的部件动力滑台，输出动力箱，侧边底座，中间底座连同专用部件主轴箱，组装刀具，辅助系统，夹具，液、电、冷却、排屑系统组合装配而成的。绘制机床联系尺寸图，在很大程度上主要是靠加工零件的工序图和加工示意图所提供的数据作为重要支撑。机床的总体配置型式能够在机床联系尺寸总图上很清楚的显示出来还有各部件的固定位置、零部件相互之间的联系、相互的运动关系和实际的操作方为的总体布局图。机床上各部件的相对位置关系及尺寸联系是否满足加工要求以及设计时选择的通用部件是否合适通常是用机床联系尺寸图来检验的；主轴箱、夹具体等部分专用部件设计是由机床联系尺寸总图提供重要的理论支撑；机床总体外观可以在其上生动形象的表示出来且更加的一目了然。是否能够适应使用后方的现场环境主要由外观的尺寸、实际的面积、机床的操作等来检验的。机床联系尺寸总图可以表示为以下几个方面：（1） 以实际需要数量的视图根据相应的比例绘制出机床各主要部件的轮廓尺寸和各部件之间的相关位置，选择机床实际加工工件的工作状态绘制为机床主视图的。（2） 联系尺寸图上应标明主要通用部件的使用的规格大小，电动机的牌号、功率及其转速，并详细地表示出机床各部分的编号及组件详细名称，特别注意的是全部组件包括两个部分分别为机床全部通用部件及专用零部件，严禁重复标注。在设计结束时要注明机床验收标准和安装步骤。（1）选择动力部件 动力部分的选择是绘制机床总图的重要组成部分，它主要包含动力箱和动力滑台，动力箱用于实现刀具主轴旋转运动，动力滑台用于实现进给运动。此次设计选用单工位液压传动，同时、同步的进给运动可以用它的液压滑台来实现。 选择动力箱的同时要选择相匹配的动力滑台，刀具加工时的切削功率为其驱动功率的选择依据。当多轴箱功率不需要精确计算或是在多轴箱还没设计出来前，可按下列公式计算： 式中消耗于各主轴的切削功率的总和，单位为kw； 多轴箱的传动功率，加工黑色金属时取0.80.9；由此查9表5-38得左右多轴箱初选用1TD32-型动力箱，其输出转轴速；电动机型号为Y100L1-4，功率为2.2kw；根据设计时选定的刀具的切削用量，计算刀具加工时总的进给力为:， 计算后根据刀具所需的最小进给速度、工作的总路程及结合多轴箱外形尺寸，还需要考虑在加工零件时是否稳定，选用1HY32型滑台，以及相配套的侧底座1CC321。（2） 确定机床装料高度H 装料高度用最通俗易懂的话说就是指一段距离，即机床上工件的定位基准面相对于地面之间的距离。为提高主要零部件及其机床的支撑部件的强度并结合整机床设计时中间底座安装夹具输送装置和冷却排屑设备，与国际标准一致。针对设计时选取装料高度H应考虑的条件为，应与后使用方车间里运送工件的皮带支撑高度相一致，本设计中取880毫米。确定多轴箱外形尺寸 多轴箱的厚度按国家标准选取卧式325mm，宽度和高度也可以按照相应的表格进行选择出来，宽度和高度可按下式确定： 式中：工件在宽度方向相距最远的两孔距离（mm）； 最边缘主轴中心距箱体外壁的距离（mm）； 工件在高度方向相距最远的两孔距离（mm）； 最低主轴高度（mm）。b和h为已知尺寸。通常取=100mm 。对主轴箱最低主轴高度h1有罂粟的参数还需须考虑工件最低孔位置(本设计中h2=139.5mm)、机床装料高度（H=880mm）、滑台总高（=280）、侧底座高度（=560）等尺寸之间的关系来确定。对于该组合机床， 要保证润滑不会从主轴衬套处泄漏到箱外，通常应大于85140mm。对于本组合机床的设计为： =109.5+880-（0.5+280+560） =139.5mm若取=100毫米，则可求出主轴箱轮廓尺寸为： B=b+2=210+2100=410mm H=h+=190.92+139.5+100=430.42mmB=500mm，H=500mm。2.3.4 生产率计算卡1.理想生产率实际生产率是指完成年生产纲领A（包括备品及废品率在内）所要求的机床生产率。与全年工时总数K有关，单班制取2350h, 则A=60000x(1+2%+2%)=62400件=A/K=62400/2350=26.55件/h 2. 实际生产率 实际生产率是指单位时间内生产零件的个数。式中：生产一个零件所需的时间（分）, 可按下式计算: 式中：分别为刀具第一、第二工作进给长度，单位为（毫米）； 分别为刀具第一、第二工作进给量，单位为（毫米/分）； 当加工沉孔、止口、锪窝、倒角、光整表面时，动力滑台在死挡铁上的停留时间，通常刀具在加工终了时无进给状态下旋转510转所需的时间，单位为min；分别为动力部件快进、快退行程长度（毫米）；动力部件快速行程速度。本次采用的是液压动力部件,取310米/分；直线移动或回转工作台进行一次工位转换时间，一般取0.1分，此道工序可忽略；工件装、卸的时间，它取决于工件重量大小、装卸是否方便及工人的熟练程度。代入数值得： 所以由上述=A/K=62400/2350=26.55件/h可知，从而机床负荷率，根据组合机床的使用经验，适宜的机床负荷率为，所以本设计中适合即达到了生产率的要求。3. 生产率计算卡如下表所示锻件150HBS工时（分）辅助时间0.50.020.0310.020.040.020.51.9830（件/小时）26（件/小时）0.87机动时间毛坯种类毛坯重量硬度工序号每分钟进给量（毫米/分）95.5495.54单件总工时机床实际生产率机床理论生产率负荷率每转进量（r/min)0.15、0.2每分钟转速(r/min)636.94、440、96分度盘HT150钻孔切削速度(m/min)20、18本机床装卸工件时间取1.2分工作进程(mm)955515010加工直径(mm)10、13被加工零件（个）1图号名称材料工序名称工步名称装卸工件工件定位夹紧动力部件快进动力部件工进死挡铁停留动力部件快退松开工件卸下工件加工零件件零件序号12345678备注21第3章 组合机床多轴箱设计3.1多轴箱组成3.1.1 通用箱体类零件箱体材料为HT200，前、后、侧盖等材料为HT150，厚度为180mm，前盖的厚度为55mm，后盖的厚度为90mm，改变后后盖厚度为50mm、100mm、125mm三种，根据传动系统和动力输出箱之间的连接情况选择合适的使用。卧式组合机床多轴箱的厚度为325mm，箱体的大小，根据宽和高尺寸不同，其规格多种，应按9表7-1和多轴箱轮廓的计算选出多轴箱的尺寸为BxH=500x500。3.1.2 通用主轴按支承型式，主轴可以分为三种：（1）滚锥轴承主轴：在径向力和轴向力较大以及加工扩、镗、铰孔和攻螺纹时选用。（2）滚珠轴承主轴：根据支撑部位的不同又可以分为前、后支撑。根据本课题设计的需求，再结合实际需要，把推力球轴承设置在前端，承受的轴向力为单方向的，适合于钻孔主轴。（3）滚针轴承主轴：它适合于主轴间距较小的场合。由此可得出，本设计中选用滚珠轴承主轴，为保证刀具和主轴连接有足够的刚度，选用长主轴。本次设计主轴材料采用40Cr。3.1.3 通用传动轴本设计用圆锥轴承传动轴和油泵传动轴，其材料选用45钢，调质T235。3.1.4 通用齿轮和套通用齿轮和套已经标准化，其选用和绘图的时候参照了9表7-21表7-23。3.2多轴箱组成多轴箱的两种设计方法为一般设计法和计算机辅助设计法。本次设计主要依靠一般设计法来操纵的。3.2.1 绘制多轴箱原始依据图由于两边主轴箱对称布置，所以依据图画一个就可以，图4-1为本次多轴箱设计的依据图。各主轴的工序内容、切削用量及主轴外伸尺寸等是需要在图中列表表明的，见下表3-1。 图3-1 多轴箱设计原始依据图注：1.被加工零件名称：分度盘。材料及硬度：HT150，150HBS。2.动力部件1TD32I，1HY32IA，N主=2.2KW，n=1430Tmin1表3-1主轴外伸及切削用量轴号主轴外伸尺寸（mm）切削用量备注D/dL工序内容n(r/min)v(m/min)f(mm/r)1-430/20115钻10636.94200.155-730/20115钻13440.96180.2173.2.2 主轴、齿轮的确定及动力计算1.主轴型式和直径、齿轮模数的确定主轴的类型和外形的尺寸，已经根据公式计算完成。齿轮模数m（单位为mm）即： （3-1）式中：齿轮所传递的实际功率（）；对啮合齿轮中小齿轮齿数；小齿轮的转速（r/min）。本次设计选用齿轮模数作为机床主轴箱用的齿轮的模数。2. 计算多轴箱所需动力多轴箱所需动力的计算主要有多轴箱需要的功率和刀具进给运动时所需的进给力。功率的计算用下列公式计算： （3-2）式中： 多轴箱实际总功率，单位kw； 切削功率的总和，单位kw； 各轴空载消耗功率的总和，单位kw； 各轴损失功率的总和,单位kw。每根主轴的切削功率由前面计算得（加工直径为10mm的孔），（加工直径为13mm的孔），得出。空转功率可查表4-6得：转速，轴颈d=20mm时，根据插值法得：； （3-3）当转速，轴颈d=20mm时，根据插值法得： （3-4）求出总的空转功率因为在实际加工过程中，每一级之间都有功率的损失，一般根据经验损失的功率为传递功率的1，所以 x1=0.0197kw （3-5）综上所述：多轴箱所需的进给力为： （3-6）3.3多轴箱传动系统计算和设计多轴箱的传动系统主要是指各个齿轮相对运动的设计。当然前提是能够保证齿轮选取的的材料要有足够的强度和刚度。3.3.1 传动路线的拟定把主轴1、2、3、4视为同心圆主轴，在它们的圆心处设中心传动轴8；把主轴5、6、7也视为一组同心圆主轴，也在它们的圆心处设中心传动轴，即也为带动1、2、3、4主轴转动的中心传动轴8；泵轴10用主轴5带动，手柄轴9用主轴6带动，驱动轴O和中心传动轴8连接，形成多轴箱传动树形图（图4-2）。图中主轴17为“树梢”，动力驱动轴O为“树根”，传动轴8为“树枝”分叉点，各轴间的传动副为“树枝”，箭头表示运动传递方向。图3-2 七孔钻削多轴箱传动树形图 3.3.2 确定驱动轴主轴位置根据多轴箱的初始数据图得出表3-2：坐标销驱动轴O主轴1主轴2主轴3主轴4主轴5主轴6主轴7X0.0225129.5320.5320.5129.5160225330Y0.094.5275.5275.584.584.5180285180表3-2 多轴箱主轴、驱动轴坐标3.3.3 传动轴位置及齿轮齿数（1）已知各主轴的转速及驱动轴到主轴之间的传动比 ，驱动轴 总传动比 (3-7)（2） 先确定主轴转速较低的5、6、7的齿数和传动轴8的齿数，。先选取主轴齿数，m=3，借助CAD作图测量可得，则 (3-8) （3）确定主轴1、2、3、4的齿轮齿数以及相对应之间的齿轮副齿数 先选取主轴齿数，m=3，可以借助于CAD测量得135，由公式，可求得轴8上相对应的齿轮副齿数，即，则可求得轴8的齿数、轴8的转速及中心距分别计算得到： （4） 确定传动轴8的转速 选取驱动轴上齿轮齿数取 m=3 则可求得轴8的齿数以及轴8的转速和它们之间的中心距分别计算得到： (3-9) (3-10) (3-11)（5）确定叶片液压油泵轴10的位置以及计算它的转速 油泵轴转速范围，泵轴上的齿轮和主轴5上的齿轮相啮合，可计算出泵轴转速，即： (3-12)即满足要求。（6）确定手柄轴9的位置 手柄轴用于对刀、调整或装配检修时检查主轴精度，在设计多轴箱时尽量的设计手柄轴。其转速尽量高些，本次设计让主轴6上的齿轮和手柄轴齿轮啮合。3.3.4 验算各主轴转速将传动设计中的所有齿轮齿数、模数及它们所在的排数，按规定格式和要求标在传动系统图中，见下图4-3。各主轴实际转速在最后计算。 (3-13)转速损失为，同理可以计算出主轴5、6、7的转速损失也小于5%，都符合设计要求。设计出多轴箱的传动系统图：图3-3 七孔钻削多轴箱传动系统图3.4确定传动轴的轴颈和校核传动轴所受的总转矩可按下式计算： (3-14) (3-16)由9表3-4计算公式 分别计算传动轴的直径，如下： 确定 (3-17)查9表3-4知：轴8所能承受的转矩。 由上述数据可得，各传动轴实际所受的扭矩远远小于极限最大值扭矩。故其强度达到了设计所需要求。驱动轴O的直径取为20mm,根据公式进行验算。式中 的值为31MPa -轴的抗扭截面模数。实心轴的=0.2d3 (3-18) 满足要求3.5绘制多轴箱总图多轴箱总图的设计包括主视图、展开图、制定技术条件、编制装配表等四个部分。（1）主视图 在主视图中要标明主轴位置，要表明齿轮模数、齿数和其所在排数。还需要标出各轴编号，主轴、油泵轴、驱动轴的以及它们的转向、转速及其坐标尺寸也是需要标出来的，最低主轴高度尺寸和箱体轮廓尺寸也是很重要的数据，也是需要标注的。如图3-4所示。图3-4 多轴箱图（2）展开图 零件的通用化在主轴和传动轴上显示的淋漓尽致，在展开图中，可以看到较多的轴的结构图形。大多数零件在图中都是用简化的方法来表示的，再配以装配表就能很清楚的表明各轴组件的装配结构。具体要求如下：1） 展开图主要表示每个轴与轴上面的零件相互装配关系。包括主展开图上面的所有轴及其相应的轴上面各个形位公差及其各个零部件的配合公差。对于在多轴箱中相离比较近的轴，只需要按生产中需要的尺寸绘制相关轴的成套组合件就可以，这样便能稳定、可靠、清晰地检查是否有碰撞现象。2） 型号相同的主轴和传动轴可以画一根，但需要标明相应的号码以便于区分。既能使轴表示完全又能节省设计时间。3） 展开图上应完整地标注多轴箱的三大箱体厚度尺寸及箱壁和内腔有关联系尺寸、主轴外伸长度。其结构如图3-4所示：图3-5 多轴箱展开图（3） 主轴和传动轴装配表 多轴箱中由于零件比较的多表示出来会较为麻烦，并且非常的复杂，一般根据相应的情况做出装配表来表示。这样做使图表对照清楚，减少设计时间，而且使装配方便。表3-2 多轴箱主轴、驱动轴坐标结论毕业设计是我们大学学习的最后一个环节，整个设计过程也是很值得怀念的，是检测和总结这几年我们所学理论知识的综合运用，也是今后我们参加工作的一次极好历练机会，同时提高了我分析问题的能力，锻炼了我的意志。在历经两个多月的毕业设计，我不仅学会了前后知识间的融会贯通，而且会灵活得运用所学知识，同时在查找有关此次设计的相关资料的过程中，我也了解了许多书本上没有的知识，让我的视野得到了极大的开拓，认识了将来机械加工的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的跳跃。本课题设计的钻孔组合机床机械系统用于加工分度盘的七孔加工。在设计过程中，针对加工过程中存在的难点进行了钻研。针对此次的设计我们应该完成以下几个内容：1对要加工的七个孔进行了加工工艺分析，了解了七个孔的加工技术要求和工艺要求。2. 对机床的切削参数、动力箱还有液压滑台等的结构参数进行了合理的选择。3. 液压滑台的驱动和多轴箱的
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