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包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计【三图一卡】【11张图纸】【优秀】

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包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计【三图一卡】【11张图纸】【优秀】.rar

齿轮.dwg---(点击预览)

轴套.dwg---(点击预览)

说明书封面.doc---(点击预览)

被加工零件工序图.dwg---(点击预览)

左主轴箱补充加工图.dwg---(点击预览)

左主轴箱后盖补充加工图.dwg---(点击预览)

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包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计说明书.doc---(点击预览)

包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计开题报告.doc---(点击预览)

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关键词：: 包缝机机座钻孔组合机床总体左主轴箱设计三图一卡

资源描述：

包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计

37页 15000字数+说明书+开题报告+任务书+实习报告+11张CAD图纸

中文摘要.doc

主轴1.dwg

任务书.doc

传动轴.dwg

加工示意图.dwg

包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计开题报告.doc

包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计说明书.doc

实习报告.doc

尺寸联系图.dwg

左主轴箱前盖补充加工图.dwg

左主轴箱后盖补充加工图.dwg

左主轴箱补充加工图.dwg

左主轴箱装配图.dwg

生产率计算卡.doc

申报表.doc

英文摘要.doc

被加工零件工序图.dwg

说明书封面.doc

轴套.dwg

齿轮.dwg

1前言1

2组合机床总体初步设计2

2.1组合机床工艺方案的制定………………………………………………………..2

2.1.1切削用量的计算2

2.1.2切削力、切削扭矩及切削功率计算4

2.2 组合机床总体设计—三图一卡…………………………………………………5

2.2.1 被加工零件工序图5

2.2.2加工示意图6

2.2.2.1刀具的选择6

2.2.2.2导向装置的选择7

2.2.2.3各主轴直径的确定7

2.2.2.4选择接杆8

2.3机床联系尺寸总图………………………………………………………………..8

2.3.1动力箱型号的选择8

2.3.2动力滑台导轨型式9

2.3.3确定机床装料高度H10

2.3.4确定夹具轮廓尺寸10

2.3.5确定中间底座尺寸10

2.3.6确定多轴箱轮廓尺寸10

2.4机床生产率计算卡………………………………………………………………11

3组合机床多轴箱设计（左主轴箱）14

3.1绘制左主轴箱设计原始依据图…………………………………………………14

3.2主轴型式和直径、齿轮模数的确定……………………………………………15

3.3主轴箱传动系统的设计与计算…………………………………………………15

3.4多轴箱坐标计算…………………………………………………………………17

3.4.1驱动轴、主轴的坐标计算18

3.4.2计算传动轴的坐标18

4零件强度校核21

4.1齿轮校核…………………………………………………………………………21

4.1.1校核齿根弯曲疲劳强度21

4.1.2校核接触疲劳强度22

4.2传动轴直径的确定和轴的强度校核……………………………………………22

4.2.1轴的直径的确定22

4.2.2轴的强度校核23

4.3轴承和键的校核…………………………………………………………………26

4.3.1键的校核26

4.3.2轴承的校核27

5主轴箱体附件的选择设计28

5.1分油器……………………………………………………………………………28

5.2油杯………………………………………………………………………………28

5.3油塞………………………………………………………………………………28

5.4叶片泵的设置……………………………………………………………………28

6结论29

参考文献30

致谢31

附录32

包缝机机座孔钻孔组合机床总体

及左主轴箱设计

摘要：本课题为包缝机机座钻孔组合机床总体及左主轴箱设计。该机床设计主要分为总体设计和部件设计两部分。在全面了解被加工零件的结构特点、加工部位和技术要求等基础上，首先完成了组合机床的总体设计。具体内容是在确定总体方案的基础上，绘制出三图（被加工零件工序图，机床联系尺寸图，加工示意图）和生产率计算卡。本课题的重点是对左主轴箱的部件设计，首先，在完成组合机床总体设计的基础上，主要完成拟订了主轴箱的传动路线；然后，根据绘制出的主轴箱原始依据图，确定了具体传动方案，应用最优化方法布置齿轮，确定传动参数，设计了轴的结构；最后，进行齿轮、轴承等相关零件的强度校核计算。在满足加工精度的条件下，本方案采用液压滑台来实现进给运动。设计过程中尽量采用了标准零部件，设计出的组合机床结构简单，操作方便，加工精度高，减轻了劳动强度，提高了加工效率，具有较好的经济性和适用性。

关键词：组合机床；钻孔；左主轴箱

1前言

　　　我国的组合机床经历了一个从无到有、从点到面、从低到高的逐步发展的历史时期。进入90年代，组合机床行业加快发展，行业的整体实力和新产品的质量及水平有了显著的提高。目前的现状的是：

　　　a.组合机床制造技术由过去的以加工为主的单机及自动线向综合成套方向转化。

　　　b.组合机床控制技术由传统程序控制技术向数控、计算机管理与监控方向发展。

　　　c.组合机床的开发设计手段由过去的人工设计，转向计算机辅助设计。

　　　组合机床行业虽然取得了较大的进步与发展，但是，在制造技术高速发展的今天，由于基础薄弱，从整体上看，与国外先进水平、与国内用户的要求还存在着一定的差距，主要表现在：产品可靠性较差；可调可变性差；缺少必要的适应多品种加工的新品种；系列化、通用化、模块化程度低，致使制造周期过长，满足不了用户要求。80年代以来，国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上，朝着综合成套和具备柔性的方向发展。组合机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性发展，实现了机床工作程序软件化，工序高度集中，高效短节拍和多种功能的自动监控。

　　　组合机床技术的发展趋势是：①广泛应用数控技术；②发展柔性技术；③发展综合自动化技术；④进一步提高工序集中程度。设计师们在开展任何一种产品的设计时，都要运用自己的思维，力求创新，使产品具有较高的竞争性。

　　　本课题为包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计，主要目的是为了提高加工效率、精度和降低加工成本。组合机床的设计，主要是针对被加工工件左、右两个面同时钻孔的加工工艺要求来设计主轴箱的传动系统。认真分析研究并确定设计方案，估计所需的功率，设计出符合本工序加工的组合机床，来满足加工条件的要求。然后根据被加工工件的特点，按组合机床设计原理，结合各种影响机床性能的因素，经分析后拟订出可靠的工艺设计方案。在设计主轴箱时，根据被加工的工件工序图所设计的组合机床需完成的工艺内容确定、加工部件的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求、定位基准、压紧部件等，拟订了传动系统，确定了传动参数，设计了轴的结构，进行了齿轮、轴等相关零件的强度校核计算。

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内容简介：: 盐城工学院本科生毕业设计说明书2009包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计摘要：本课题为包缝机机座钻孔组合机床总体及左主轴箱设计。该机床设计主要分为总体设计和部件设计两部分。在全面了解被加工零件的结构特点、加工部位和技术要求等基础上，首先完成了组合机床的总体设计。具体内容是在确定总体方案的基础上，绘制出三图（被加工零件工序图，机床联系尺寸图，加工示意图）和生产率计算卡。本课题的重点是对左主轴箱的部件设计，首先，在完成组合机床总体设计的基础上，主要完成拟订了主轴箱的传动路线；然后，根据绘制出的主轴箱原始依据图，确定了具体传动方案，应用最优化方法布置齿轮，确定传动参数，设计了轴的结构；最后，进行齿轮、轴承等相关零件的强度校核计算。在满足加工精度的条件下，本方案采用液压滑台来实现进给运动。设计过程中尽量采用了标准零部件，设计出的组合机床结构简单，操作方便，加工精度高，减轻了劳动强度，提高了加工效率，具有较好的经济性和适用性。关键词：组合机床；钻孔；左主轴箱毕业设计任务书课题：包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计专业机械设计制造及其自动化学生姓名陈凯班级 B机制052 学号 0510110228 指导教师吴进专业系主任刘道标发放日期 2009年2月26日一、设计内容设计一台加工包缝机机座孔的两面钻孔组合机床，具体进行总体设计和左主轴箱设计。主要内容有：1总体设计1）制定工艺方案，确定机床配置型式及结构方案。2）三图一卡设计，包括：(a) 被加工零件工序图， (b) 加工示意图，(c) 机床联系尺寸图， (d) 生产率计算卡，(e) 有关设计计算、校核。2主轴箱设计(a) 左主轴箱总装图，(b) 左主轴箱箱体零件图，(c) 其它零件图， (d)有关计算、校核等。二、设计依据1课题来源：盐城市机械化研究所2被加工零件：包缝机机座3工件材料：HT200，硬度HB190-2404 加工内容：机身右面钻73.3深11，3.3深12，3.3mm深9mm；机身左面钻25深13，25深18，24.2深12mm，4.2深9，23.3深10，23.3mm深9。钻孔位置的精度一般为。5. 生产纲领：中批生产。6. 批量：本机床设计、制造一台。三、设计要求1机床应能满足加工要求，保证加工精度；2机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整； 3机床尽量能用通用件（中间底座可自行设计）以便降低制造成本；4机床各动力部件用电气控制。5设计图样总量：折合成A0幅面在3张以上；工具要求：应用计算机软件绘图。过程要求：装配图需提供手工草图。6毕业设计说明书相关要求7查阅文献资料10篇以上，并有不少于3000汉字的外文资料翻译；8到相关单位进行毕业实习，撰写不少于3000字实习报告；9撰写开题报告四、毕业设计物化成果的具体内容及要求1、毕业设计说明书要求：按教务处毕业设计（论文）格式规范统一编排、打印，字数不少于1万字。 1）毕业设计说明书 1 份2）被加工零件工序图 1 张3）加工示意图 1 张4）机床联系尺寸图 1 张5）生产率计算卡 1 张6）左主轴箱总装配图 1 张7）左主轴箱箱体零件图 1 张8）其它零件图不少于7张2、外文资料翻译（英译中）要求1）外文翻译材料中文字不少于3000字。2）内容必须与毕业论文课题相关；3）所选外文资料应是近10年的文章，并标明文章出处。五、毕业设计（论文）进度计划起讫日期工作内容备注2月26日2月28日布置任务 3月1日3月14日调查研究，毕业实习3月15日3月31日方案论证，总体设计4月1日4月14日技术设计（部件设计）4月14日5月14日工作设计（零件设计）5月15日5月31日撰写毕业设计说明书6月1日6月2日毕业设计预答辩6月3日6月9日修改资料6月10日6月11日评阅材料6月12日6月13日毕业答辩6月14日6月15日材料整理装袋六、主要参考文献：1. 丛凤廷组合机床设计（第二版）M上海：上海科技出版社，19942. 谢家瀛组合机床设计参考手册M北京：机械工业出版社，19943. 大连组合机床研究所组合机床设计（第一分册）M.北京：机械工业出版社，19754. 大连组合机床研究所组合机床设计参考图册M北京：机械工业出版社，19755. 姚永明非标准设备设计M上海：上海交通大学出版社，19996. 金振华组合机床及其调整与使用M北京：机械工业出版社，19907. 东北重型机械学院机床夹具设计手册（第二版）M上海：上海科技出版社，19888. 刘文剑夹具工程师手册M哈尔滨：黑龙江科技出版社，19879. 杨黎明机床夹具设计手册M北京：国防工业出版社，1996七、其他八、专业系审查意见系主任：年月日九、机械工程学院意见院长：年月日 5 毕业设计开题论证报告专业机械设计制造及其自动化学生姓名陈凯班级 B机制052班学号 0510110228 指导教师吴进完成日期 2009年3月31日课题名称：包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述1课题来源：本课题来源于盐城市机械化研究所。2课题研究的主要内容：设计一台加工包缝机机座孔的两面钻孔组合机床，具体进行总体设计和左主轴箱设计。3国内外现状综述：随着我国加入WTO后与世界机床行业进一步接轨，组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额），完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业，因此组合机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。一方面，加强数控技术的应用，提高组合机床产品数控化率；另一方面，进一步发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化、柔性化，适应可调可变、多品种加工的市场需求。二、本课题拟解决的问题1总体设计1)制定工艺方案，确定机床配置型式及结构方案。 2)三图一卡设计，包括：(a) 被加工零件工序图， (b) 加工示意图，(c) 机床联系尺寸图，(d) 生产率计算卡，(e) 有关设计计算、校核。2主轴箱设计(a) 左主轴箱总装图，(b) 左主轴箱箱体零件图，(c) 其它零件图，(d)有关计算、校核等。三、解决方案及预期效果1解决方案在设计组合机床时，通过以前所学的知识，对包缝机机座孔进行相应的分析，拟定出切合实际的工艺方案，根据工件的结构特点、工艺要求、生产率要求及工艺方案等，确定组合机床的配置型式，确定合适的切削用量，最后进行组合机床的总体设计，即“三图一卡”。在组合机床设计中，在确定组合机床工艺方案时，我们要遵守粗精加工分开原则、工序集中原则等基本原则。另外我们要考虑到组合机床的配置型式。因为配置方案的不同对机床的复杂程度、结构工艺性、加工精度、机床重新调整的可能性以及经济性等都有不同的影响。在保证主轴的强度、刚度、转速和转向的条件下，力求使传动轴和齿轮的规格、数量为最少。为此，应尽量用一根中间传动轴带动多根主轴，并将齿轮布置在同一排上。当中心距不符合标准时，可采用变位齿轮或略微改变传动比的方法解决。2预期效果机床应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整，机床。机床应能满足加工要求，加工精度高，效率高，成本低，使用方便，提高劳动生产率。要有稳定的加工效率，同时也保证了位置精度，最重要的是还降低了工人的劳动强度。四、课题进度安排3月1日3月14日毕业实习阶段。毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。3月15日3月31日开题阶段。提出总体设计方案及草图，填写开题报告。4月1日5月14日设计初稿阶段。完成总体设计图、部件图、零件图。5月15日5月31日中期工作阶段。完善设计图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。6月1日6月2日毕业设计预答辩。6月3日6月9日毕业设计整改。图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查。6月10日6月11日毕业设计材料评阅。6月12日6月13日毕业答辩。6月14日6月15日材料整理装袋。五、指导教师意见签名年月日六、专业系意见签名年月日七、学院意见签名年月日 3盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009目录1前言12组合机床总体初步设计22.1组合机床工艺方案的制定.22.1.1切削用量的计算22.1.2切削力、切削扭矩及切削功率计算42.2 组合机床总体设计三图一卡52.2.1 被加工零件工序图52.2.2加工示意图62.2.2.1刀具的选择62.2.2.2导向装置的选择72.2.2.3各主轴直径的确定72.2.2.4选择接杆82.3机床联系尺寸总图.82.3.1动力箱型号的选择82.3.2动力滑台导轨型式92.3.3确定机床装料高度H102.3.4确定夹具轮廓尺寸102.3.5确定中间底座尺寸102.3.6确定多轴箱轮廓尺寸102.4机床生产率计算卡113组合机床多轴箱设计（左主轴箱）143.1绘制左主轴箱设计原始依据图143.2主轴型式和直径、齿轮模数的确定153.3主轴箱传动系统的设计与计算153.4多轴箱坐标计算173.4.1驱动轴、主轴的坐标计算183.4.2计算传动轴的坐标184零件强度校核214.1齿轮校核214.1.1校核齿根弯曲疲劳强度214.1.2校核接触疲劳强度224.2传动轴直径的确定和轴的强度校核224.2.1轴的直径的确定224.2.2轴的强度校核234.3轴承和键的校核264.3.1键的校核264.3.2轴承的校核27355主轴箱体附件的选择设计285.1分油器285.2油杯285.3油塞285.4叶片泵的设置286结论29参考文献30致谢31附录32包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计摘要：本课题为包缝机机座钻孔组合机床总体及左主轴箱设计。该机床设计主要分为总体设计和部件设计两部分。在全面了解被加工零件的结构特点、加工部位和技术要求等基础上，首先完成了组合机床的总体设计。具体内容是在确定总体方案的基础上，绘制出三图（被加工零件工序图，机床联系尺寸图，加工示意图）和生产率计算卡。本课题的重点是对左主轴箱的部件设计，首先，在完成组合机床总体设计的基础上，主要完成拟订了主轴箱的传动路线；然后，根据绘制出的主轴箱原始依据图，确定了具体传动方案，应用最优化方法布置齿轮，确定传动参数，设计了轴的结构；最后，进行齿轮、轴承等相关零件的强度校核计算。在满足加工精度的条件下，本方案采用液压滑台来实现进给运动。设计过程中尽量采用了标准零部件，设计出的组合机床结构简单，操作方便，加工精度高，减轻了劳动强度，提高了加工效率，具有较好的经济性和适用性。关键词：组合机床；钻孔；左主轴箱 Package combination of sewing machine base bored and the designof the left overall machine tool spindle box Abstract: The topic for the package combination of sewing machine base bored and the design of the left overall machine tool spindle box.To improve the machining efficiency and to satisfy the processing requirements, the combine machine-tool was designed for drilling and boring the body of the R180 diesel engine cylinder with three facing set. The focal point of this topic is the total design and the design of the right headstock. Basing on studying comprehensively the components in structure characteristic, processing spot and specification and so on, the overall design of the combine machine-tool was completed. Its concrete content is to finish three drawings (process components working procedure chart, engine bed relation dimensional drawing, processing schematic drawing) and the productivity computation card on the foundation of the overall plan. The key of this modular is the right headstock part design. Firstly ,On the basis of completing the total design of machine tool system, the driving route of the headstocks were drawn up. Then according to headstock primitive basis chart and the methods of optimization, the concrete transmission plan was determined, the cogwheels are disposed, the driving parameter were determined. At last, the structure of principal axis were designed and the strength of parts are checked such as the cogwheels and the axletree. Under the condition of satisfying the processing precision, the liquid operated sliding table is used for realizing the movement. This design uses the standard headstock. The headstock uses standard details. This modular mechanical tool has such advantages: high efficiency, low cost, high processing precision, easily operated and it reduces the workers labor intensity, and enhances the productivity.Key words: Modular machine tool; Bored; Left spindle box1前言我国的组合机床经历了一个从无到有、从点到面、从低到高的逐步发展的历史时期。进入90年代，组合机床行业加快发展，行业的整体实力和新产品的质量及水平有了显著的提高。目前的现状的是：a.组合机床制造技术由过去的以加工为主的单机及自动线向综合成套方向转化。b.组合机床控制技术由传统程序控制技术向数控、计算机管理与监控方向发展。c.组合机床的开发设计手段由过去的人工设计，转向计算机辅助设计。组合机床行业虽然取得了较大的进步与发展，但是，在制造技术高速发展的今天，由于基础薄弱，从整体上看，与国外先进水平、与国内用户的要求还存在着一定的差距，主要表现在：产品可靠性较差；可调可变性差；缺少必要的适应多品种加工的新品种；系列化、通用化、模块化程度低，致使制造周期过长，满足不了用户要求。80年代以来，国外组合机床技术在满足精度和效率要求的基础上，朝着综合成套和具备柔性的方向发展。组合机床的加工精度、多品种加工的柔性以及机床配置的灵活多样方面均有新的突破性发展，实现了机床工作程序软件化，工序高度集中，高效短节拍和多种功能的自动监控。组合机床技术的发展趋势是：广泛应用数控技术；发展柔性技术；发展综合自动化技术；进一步提高工序集中程度。设计师们在开展任何一种产品的设计时，都要运用自己的思维，力求创新，使产品具有较高的竞争性。本课题为包缝机机座孔钻孔组合机床总体及左主轴箱设计，主要目的是为了提高加工效率、精度和降低加工成本。组合机床的设计，主要是针对被加工工件左、右两个面同时钻孔的加工工艺要求来设计主轴箱的传动系统。认真分析研究并确定设计方案，估计所需的功率，设计出符合本工序加工的组合机床，来满足加工条件的要求。然后根据被加工工件的特点，按组合机床设计原理，结合各种影响机床性能的因素，经分析后拟订出可靠的工艺设计方案。在设计主轴箱时，根据被加工的工件工序图所设计的组合机床需完成的工艺内容确定、加工部件的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求、定位基准、压紧部件等，拟订了传动系统，确定了传动参数，设计了轴的结构，进行了齿轮、轴等相关零件的强度校核计算。2组合机床总体初步设计2.1组合机床工艺方案的制定拟订工艺方案是组合机床设计的关键一步。因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用的工艺方法、充分考虑各种因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。包缝机机体呈长方体的形状，由HT200铸造而成的箱体结构。其硬度在HB190-240之间。共计有20个孔需要加工，在本工序之前各主要表面、主要孔已加工完毕。此次设计的组合机床是完成包缝机机座孔的两面钻孔组合机床，主要完成机身左右面上20个孔的加工，其具体的加工工艺如下：机身左面钻11个孔,其中有两个5孔，深13；两个5孔，深18；两个4.2孔，深12；一个4.2孔，深9；两个3.3孔，深10；两个3.3孔，深9.机身右面钻9个孔，其中有七个3.3孔，深11；一个3.3孔，深12；一个3.3孔，深9。A.机床定位和夹紧：组合机床一般为工序集中的多刀加工，不但切削负荷大，且工件受力方向变化。因此正确选择定位基准和夹压部位是保证加工精度的重要条件。B.“一面两销”定位方法它的特点是：a.可以简便地消除工件的六个自由度，使工件获得稳定可靠定位。b.有同时加工零件两个表面的可能，能高度集中工序。初步拟定“一面两销”定位方法，该定位方案限制的自由度叙述如下：本机床加工时采用的定位方式是一面两销，以底面为定位基准面，限制三个自由度；在左侧有一个圆柱销，限制两个自由度；在后面用一个菱形销剩下的一个自由度。这样工件的6个自由度被完全约束了也就得到了完全的定位。2.1.1切削用量的计算在被加工的11中，都是钻孔加工，其切削用量均可通过查表法来进行选择，从文献1表6-11中选取。由于钻孔的切削用量还与钻孔深度有关，其随孔深的增加而逐渐递减，其递减值可在文献1表6-12选取得出。组合机床的加工精度、生产率、刀具耐用度、机床的布局形式及正常工作均与切削用量选择是否合理密切相关。组合机床多轴箱上所有的刀具共用一个进给系统，通常采用标准动力滑台。查文献1得知当硬度为HB200-241时，高速钢钻头的切削用量如表2-1表2-1高速钢钻头切削用量加工材料加工直径（mm）切削速度(m/min)进给量(mm/r)铸铁190240HBS1610180.050.16120.10.18在选择切削速度时，要求同一多轴箱上各刀具每分钟进给量必须相等并与滑台的工进速度（单位为mm/min）相一致，一般先以各刀具来选择较合理的转速(单位为r/min)和每转进给量（单位为mm/r），再根据其工作时间最长、负荷最重、刃磨较困难刀具来确定并调整每转所需的进给量和转速，通过“试凑法”来满足每分钟进给量相同的要求，即: （2-1）在选择了转速后可根据公式: （2-2）A.对右侧面上9个孔的切削用量的选择：a)钻孔12、13、14、15、16、17、18轴： 3.3，h=11mm由于刀具采用硬质合金，加工材料为铸铁，v=1018m/min，f0.050.1mm/r中选择，则由参考文献1P43的公式，（2-3）3.3：取v=14.092m/min，f=0.045mm/rn=100014.092/(3.3)1360r/minb）钻孔19轴： 3.3,h=12mm由于刀具采用硬质合金，加工材料为铸铁，v=1018m/min，f0.050.1mm/r中选择，则由参考文献2P43的公式， n=100014.092/(3.3)1360r/minc）钻孔20轴： 3.3,h=9mm 由于刀具采用硬质合金，加工材料为铸铁，v=1018m/min，f0.050.1mm/r中选择，则由参考文献2P43的公式，3.3：取v=16.579m/min，f=0.05mm/r n=100016.579/(3.3)1600r/minB机体左面钻11个孔的切削用量的选择如下：a. 孔12 孔径5mm，孔深13mm由d16，硬度大于190240HBS，选择v=1018m/min,f0.050.1mm/r,又d=5mm,初选n=1010r/min,f=0.061mm/r,则由（2-2）得：v=51010/1000=15.9m/min b. 孔4、孔6 孔径3.3mm，孔深10mm由d16，硬度大于190240HBS，选择v=1018m/min,f0.050.1mm/r, 又d=3.3mm, 初选n=1000r/min,f=0.062mm/r, 则由（2-2）得：v=3.31000/1000=10.4m/minc. 孔5 、孔7 孔径3.3mm，孔深9mm由d16，硬度大于190240HBS，选择v=1018m/min,f0.050.1mm/r, 又d=3.3mm, 初选n=1000r/min,f=0.062mm/r, 则由（2-2）得：v=3.31000/1000=10.4m/mind.孔910 孔径5mm, 孔深18mm由d16，硬度大于190240HBS，选择v=1018m/min,f0.050.1mm/r, 又d=5mm, 初选n=1010r/min,f=0.061mm/r, 则由（2-2）得：v=51010/1000=15.9m/mine. 孔8 、孔11 孔径4.2mm，孔深12mm由d16，硬度大于190240HBS，选择v=1018m/min,f0.050.1mm/r, 又d=4.2mm, 初选n=1250r/min,f=0.05mm/r, 则由（2-2）得：v=4.21250/1000=16.5m/min f孔3 孔径4.2mm, 孔深9mm由d16，硬度大于190240HBS，选择v=1018m/min,f0.050.1mm/r, 又d=4.2mm, 初选n=1250r/min,f=0.05mm/r, 则由（2-2）得：v=4.21250/1000=16.5m/min2.1.2切削力、切削扭矩及切削功率计算根据文献1P134表6-20中公式 (2-4) (2-5) (2-6)式中， F切削力（N）；T切削转矩（N）；P切削功率（kW）；v切削速度（m/min）；f进给量（mm/r）；D加工（或钻头）直径（mm）；HB布氏硬度，，在本设计中，，得HB=223。油底壳面钻孔由以上公式可得：孔12 孔径5mm，孔深13mm由公式（2-3）得： =2650.0630.82230.6=365 N由公式（2-4）得： =1051.90.0630.82230.6 =597.5 Nmm由公式（2-5）得： =597.515.6/(97403.145) =0.061 kW其他孔的的计算按上式的步骤进行，结果如下表2-2：表2-2孔的相关切削量的计算孔号切削力(N)切削扭矩(Nmn)切削功率(kw)机体左面1-2、9-10365597.50.0614-7238589.40.0403、8、11254.8356.60.038机体右面1-2、4、6-9319.453.280.0073349.3459.20.00975319.453.280.0072.2 组合机床总体设计三图一卡2.2.1 被加工零件工序图被加工零件工序图是根据制订的工艺方案，表示所设计的组合机床上完成的工艺内容，加工部件的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工用的定位基准、夹压部位以及被加工零件的材料、硬度和在本机床加工前加工余量、毛坯成品情况的图样。除了设计研制合同外，它是组合机床设计的具体依据，也是制造、使用、调整和检验机床精度的重要文件。被加工零件工序图是在被加工零件图基础上，突出本机床或自动线的加工内容，并做必要的说明而绘制的。其主要内容包括：a)被加工零件的形状和主要轮廓尺寸以及与本工序机床设计有关部位结构形状和尺寸。当需要设置中间导向时，则应把设置中间导向临近的工件内部肋、壁布置及有关结构形状和尺寸表示清楚，以便检查工件、夹具、刀具之间是否相互干涉。b)本工序所选用的定位基准、夹压部位及夹紧方向。以便据此进行夹具的支承、定位、夹紧和导向等机构设计。c)本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技术要求以及对上道工序的技术要求。d)注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。绘制被加工零件工序图的规定及注意事项a)绘制被加工零件工序图的规定：应按一定的比例，绘制足够的视图以及剖面；本工序加工部位用粗实线表示；定位用定位基准符号表示，并用下标数表明消除自由度符号；夹紧用夹紧符号表示，辅助支承用支承符号表示。b)绘制被加工零件工序图注意事项2.2.2加工示意图加工示意图的作用和内容：加工示意图是在工艺方案和机床总体方案逐步确定的基础上绘制的。是表达工艺方案具体内容的机床工艺方案图。它是设计刀具、辅具、夹具、多轴箱和液压、电气系统以及选择动力部件、绘制机床总联系尺寸图的主要依据；是对机床总体布局和性能的原始要求；也是调整机床和刀具所必须的重要文件。加工示意图应表达和标注的内容有：机床的加工方法，切削用量，工作循环和工作行程；工件、刀具及导向、托架及多轴箱之间的相对位置及联系尺寸；主轴结构类型、尺寸及外伸长度；刀具类型、数量和结构尺寸；接杆、浮动卡头、导向装置、攻螺纹靠模装置等结构尺寸；刀具、导向套间的配合，刀具、接杆、主轴之间的连接方式及配合尺寸等。2.2.2.1刀具的选择根据工艺要求及加工精度不同，组合机床采用的刀具有一般简单刀具（标准刀具）、复合刀具及特种刀具。选择刀具时应考虑工件材质、排屑及生产率等要求，只要条件允许，应尽量选用标准刀具。所以钻孔，所有刀具选用麻花钻，具体选用情况为：孔加工刀具（钻、扩等）的直径应与加工部位尺寸、精度相适应，其长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端离导向套外端面3050mm，以利排屑和刀具磨损有一定的向前调整量。刀具锥柄插入接杆孔内长度，在绘制加工示意图时应注意从刀具总长中减去。因此，本工序加工3.3mm、4.2mm、5mm的孔，倒角为45，可选用3.3、4.2、5的高速钢复合麻花钻头，具体结构可参考加工示意图ZJGZH00-003。2.2.2.2导向装置的选择组合机床钻孔时，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的导向装置来保证的。导向装置的作用是：保证刀具相对工件的正确位置；保证刀具相互间的正确位置；提高刀具系统的支承刚性。导向机构的结构形式有两种：固定导向、滚动式导向，根据导向的线速度（小于20m/min）、加工精度及刀具的具体工作条件，本机床采用固定式导向（钻套导向）导向参数包括导套直径、导套长度及导向套到工件端面距离等。导向套端面至工件端面距离是为了排屑方便考虑采用非刚性主轴、导向表面旋转线速度20m/min，选用固定式导向装置。按1表8-4选择导套。表2-3导套相关数据孔DD1D2D3Lll1e3.381215M61683134.2101518M6208314.55101518M6208314.52.2.2.3各主轴直径的确定确定主轴、尺寸、外伸尺寸在本课题中，主轴是用于钻孔的，钻孔选用滚珠轴承主轴。钻孔时采用刚性连接，主轴采用长主轴。根据由选定的切削用量计算得到的切削转矩T，由文献1P43页公式（2-7）式中，d表示轴的直径（）；T表示轴所传递的转矩（Nm）；B表示系数，本课题中钻孔主轴为非刚性主轴，取B=6.2。由公式可得：右面轴12 取定d=15 轴13 取定d=15 轴14 取定d=15 轴15 取定d=15轴16 取定d=15轴17 取定d=15 轴18 取定d=15 轴19 取定d=15 轴20 取定d=15左面轴1 取定d=15 轴2 取定d=15 轴3 取定d=15 轴4 取定d=15轴5 取定d=15 轴6 取定d=15 轴7 取定d=15 轴8 取定d=15 轴9 取定d=15 轴10 取定d=15 轴11 取定d=15 根据主轴类型及初定的主轴轴径，文献1表3-6可得到主轴外伸尺寸及接杆莫氏圆锥号。滚锥短主轴轴径d=15时，主轴外伸尺寸为：D/d1=22/14,L=75；接杆莫氏圆锥号为3。其他主轴轴径类似上面，取滚锥短主轴轴径d=15mm，主轴外伸尺寸为：D/d1=22/14,L=75；接杆莫氏圆锥号为3。2.2.2.4选择接杆根据主轴类型及初定的主轴轴径，查文献1第44页表3-6可得到主轴外伸尺寸及接杆莫氏圆锥号。主轴轴径d=15mm时，主轴外伸尺寸为：D/d=25/16mm，L=87mm。接杆莫氏圆锥号为1。2.3机床联系尺寸总图机床的联系尺寸图是以被加工零件的工序图和加工示意图为依据，并初步选定的主要通过部件以及确定的专用部件的总体绘制的。是用来表示机床的配置形式、主要构成及各部件安装的位置、相互联系、运动关系和操作方位的总体布局图。用以检验各部件相对的位置及尺寸联系能否满足加工要求和通用部件选择是否合适，它可以为多轴箱、夹具的专用部件的设计提供重要的依据；它可以看成是机床总体外观图。它主要表示的内容：（1）表明机床的配置型式和总体的布局；（2）完整齐全的放映个部件间的主要装配关系和联系尺寸、专用部件的主要尺寸、运动部件的运动极限位置及各滑台工作循环总的工作行程和前后行程的备量尺寸；（3）表示主要通用的部件的规格代号和电动机的型号、功率及转速、并标出机床分组编号以及组件的名称，全部组件应包括机床全部通用以及专用零件部件，不得遗漏。2.3.1动力箱型号的选择由切削用量计算得到的各主轴的切削功率的总和，根据文献1可知：（2-8）式中,消耗于各主轴的切削功率的总和（kW）；多轴箱的传动效率,加工黑色金属时取0.80.9，加工有色金属时取0.70.8；主轴数多、传动复杂时取小值，反之取大值。本课题中，被加工零件材料为灰铸铁，属黑色金属，又主轴数量较多、传动复杂，故取。左主轴箱：则右主轴箱：则根据液压滑台的配套要求，滑台额定功率应大于电机功率的原则，查文献1 第114115页表5-38得出动力箱及电动机的型号。表2-4动力箱及电动机的型号选择主轴箱动力箱型号电动机型号电动机功率(KW)电动机转速(r/min)输出轴转速(r/min)左主轴箱1TD40Y132s-45.51440720左主轴箱1TD40 Y132s-45.514407202.3.2动力滑台导轨型式由于液压驱动，零件损失小，使用寿命长，在相当大的范围内进给量可以无级调速；可以获得较大的进给力；工艺上要求多次进给时，通过液压换向阀，很容易实现；过载保护简单可靠；由行程调速阀来控制滑台的快进转工进，转换精度高，工作可靠，所以选择液压滑台。根据选定的切削用量计算得到的单根主轴的进给力，按文献1 （2-9）式中，各主轴所需的向切削力，单位为N。左主轴箱 F=4365+4238+3254.8=3167.4右主轴箱 F=7319.4+1349.34=2904.5实际上,为克服滑台移动引起的摩擦阻力，动力滑台的进给力应大于。动力滑台导轨组合有“矩矩”和“矩心”两种型式。前者一般多用于带导向刀具进行加工的机床及其他粗加工机床，后者主要用于不带导向的刚性主轴加工及其它精加工机床。由此可知，本机床选用“矩矩”式最合适。考虑到所需的进给力、最小进给速度、切削功率、行程、主轴箱轮廓尺寸等因素，为了保证工作的稳定性，由文献1表5-1，选用1HY32IA型液压滑台，以及相配套的侧底座（1CC321型）。2.3.3确定机床装料高度H装料高度一般是指工件安装基面至地面的垂直距离。在确定机床装料高度时，首先要考虑工人操作的方便性；对于流水线要考虑车间运送工件的滚道高度；对于自动线要考虑中间底座的足够高度。其次是机床内部结构尺寸限制和刚度要求。本课题中，工件最低孔位置h2=103，主轴箱最低主轴高度h1=102.5，所选滑台与滑座总高h3=320，侧底座高度h4=560，夹具底座高度h5=330，中间底座高度h6=560，综合上述因素，该组合机床装料高度取H=940。 2.3.4确定夹具轮廓尺寸主要确定夹具底座的长、宽、高尺寸。工件的轮廓尺寸和形状是确定夹具底座轮廓尺寸的基本依据。具体要考虑布置工件的定位、限位、夹紧机构、刀具导向装置以及夹具底座排屑和安装等方面的空间和面积需要。夹具底座的高度尺寸，一方面要保证其有足够的高度，同时考虑机床的装料高度、排屑的方便性和便于设置定位、夹紧机构。一般不小于240 mm。本机床夹具的长度为560mm，宽度为660mm，高度为925mm。2.3.5确定中间底座尺寸中间底座的轮廓尺寸，在长宽方向应满足夹具的安装需要，他在加工方向的尺寸，实际已由加工示意图所确定，图中已规定了机床在加工终了时工件端面至多轴箱前端面的距离。确定中间底座的高度方向尺寸时，应注意机床的刚性要求、冷却排屑系统要求以及侧底座连接尺寸要求。确定中间底高度尺寸时，应考虑铁屑的储存，中间底座高度一般不小于540mm。本机床确定中间底座高度为560mm。2.3.6确定多轴箱轮廓尺寸标准通用钻、镗类多轴箱的厚度是一定的、卧式为325mm，立式为340mm。本机床为卧式组合机床，取多轴箱厚度为325mm。确定多轴箱尺寸，主要是确定多轴箱的宽度B和高度H及最低主轴高度。多轴箱的宽度B和高度H的大小主要与被加工零件孔的分布位置有关，可按下式确定：（2-10）（2-11）式中： b工件在宽度方向相距最远的两孔距离，单位为mm; 最边缘主轴中心至箱体外壁距离，单位为mm； H工件在高度方向相距最远的两孔距离，单位为mm; 最低主轴高度，单位为mm。其中，h1还与工件最低孔位置（h2=103）、机床装料高度（H=880）、滑台滑座总高（h3=320）、侧底座高度（h4=560）等尺寸有关。对于卧式组合机床， h1要保证润滑油不致从主轴衬套处泄漏箱外，通常推荐h185-140，本组合机床按文献1P50公式（2-12）计算，得： h1=102.5。b=100,h=125.125,取b1=100，则求出主轴箱轮廓尺寸：根据上述计算值,按主轴箱轮廓尺寸系列标准，左,右主轴箱轮廓尺寸都预定为BH=400400，后主轴箱轮廓尺寸预定为BH=400400 。2.4机床生产率计算卡生产率计算卡是用以反映机床的加工过程、完成每一个动作所需的时间、切削用量、机床生产率及机床负荷率等，计算公式参照参考文献1第51页。a.理想生产率理想生产率Q (单位为件/h)是指完成年生产纲领N(本课题中N=70000件,包括备品及废品率在内)所要求的机床生产率。它与全年工时总数有关，一般情况下，两班制取4600h, 本课题以单班7小时计，则,则（2-13）b.实际生产率实际生产率是指所设计的机床每小时实际可生产的零件数量。即公式式中:生产一个零件所需时间(min)，可按下式计算：（2-17）式中:分别为刀具第、工作进给长度,单位为mm；分别为刀具第、工作进给量,单位为mm/min；当加工沉孔、止口、锪窝、倒角、光整表面时，滑台在死挡铁上的停留时间，通常指刀具在加工终了时无进给状态下旋转转所需的时间，单位min; 分别为动力部件快进、快退行程长度，单位为mm; 动力部件快速行程速度。用机械动力部件时取56m/min;用液压动力部件时取310m/min;直线移动或回转工作台进行一次工位转换时间，一般取0.1min;工件装、卸（包括定位或撤销定位、夹紧或松开、清理基面或切屑及吊运工件）时间。它取决于装卸自动化程度、工件重量大小、装卸是否方便及工人的熟练程度。通常取0.51.5min。式中，生产一个零件所需时间（min）。则（2-14）c.机床负荷率机床负荷率为理性乡生产率与实际生产率之比。由参考文献1公式, （2-15）生产率计算卡被加工零件图号YZJ651-003毛坯种类铸件名称包缝机机座毛坯重量20kg材料HT200硬度HB190-240工序名称左右两面钻孔工序号ZTZJ651-03序号工步名称被加工零件数量加工直径(mm)加工长度(mm)工作行程(mm切削速度(m/min)每分钟转速(r/min)进给量(mm/r)进给速度(mm/min)工时(min)机加工时间辅助时间共计1装卸工件11.51.52钻镗左面孔时滑台快进570.0750.075钻镗右面孔时滑台快进400.0750.0753钻镗左面孔时滑台工进3.392016.57910000.062620.1880.714.212215.712500.05620.240.68518216.01410100.061620.3920.741513018.8412000.067800.16250.1625钻镗右面孔时滑台工进3.39216.57916000.05800.11250.11253.31214.09213600.045800.150.154钻镗左面孔时滑台快退1160.0880.08钻镗右面孔时滑台快退910.0880.08备注1、装卸工件的时间取决于工人的熟练程度，取1.5min；2、直线移动或回转工作台进行一次工位转换时间，取0.1min.3、右面孔有深度在3d之外，故选出计算单件总工时0.3921.6882.08机床实际生产率26.81件/小时机床理想生产率22.07件/小时机床负荷率82.32%3组合机床多轴箱设计（左主轴箱）多轴箱是组合机床的重要专用部件。它是根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置、切削用量和主轴类型设计的传递个主轴运动的动力部件。其动力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻、扩、较、镗等加工工序。其特点是按专用要求设计，由通用部件组成，靠夹具的导向装置来保证孔加工的位置精度。目前多轴箱设计有一般设计法和电子计算机辅助设计法两种。计算机设计多轴箱，由人工输入原始数据，按事先编制好的程序，通过人机交互方式，可迅速、准确地设计传动系统，绘制多轴箱总图、零件图和箱体补充加工图，打印出轴孔坐标及组件明细表。一般设计法的顺序是：绘制多轴箱设计原始依据图；确定主轴结构、轴颈及模数；拟订传动系统；计算主轴、传动轴，绘制坐标检查图；绘制多轴箱总图，零件图及编制组件明细表。在此用一般设计方法设计多轴箱。3.1绘制左主轴箱设计原始依据图主轴箱的设计原始依据图是根据“三图一卡”整理编绘出来的，其内容包括主轴箱设计的原始要求和已知条件。根据以上依据编制出的主轴箱设计原始依据图如下图4-1所示：注：a.被加工零件编号及名称：ZH1105W柴油机汽缸体。材料及硬度：灰铸铁；190-240HBSb.主轴外伸尺寸及切削用量：（表3-1）表3-1主轴外伸尺寸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)1-222/1485钻孔径5101015.90.0614-722/1485钻孔径3.3100010.40.0629-1022/1485钻孔径5101015.90.0613、8、1122/1485钻孔径4.2125016.50.05图3-1左轴箱设计原始依据图3.2主轴型式和直径、齿轮模数的确定主轴结构型式和直径主要取决于工艺方法、刀具主轴联接结构、刀具的进给抗力和切削转矩。如钻孔是常采用滚珠轴承主轴；扩、镗、铰孔等工序常采用滚锥轴承主轴；主轴间距较小时常选用滚针轴承主轴。因本主轴箱的主轴都是用来钻孔，所以采用滚珠轴承主轴。主轴直径在绘制“三图一卡”时都已经确定好了。（d=15mm）齿轮模数m一般采用类比法确定，也可按文献1公式估算，即（3-1）式中，齿轮所传递的功率，单位为kw；一对啮合齿轮中的小齿轮齿数；小齿轮的转速，单位为r/min。主轴箱中的齿轮模数常用2、2.5、3、3.5、4几种。为了便于生产，同一主轴箱中的模数规格不要多于两种。由于本主轴箱为钻孔主轴箱，主轴转速误差较小，且加工孔的位置比较集中，可以根据实际需要选出齿轮模数为1.5、2、3两种。3.3主轴箱传动系统的设计与计算多轴箱传动设计，根据动力箱驱动轴位置和转速、各主轴位置及其转速要求，合理的安排正确的计算，通过反复的凑合与验算来达到比较符合实际的传动系统设计。3.3.1对主轴箱传动系统的一般要求对主轴箱传动系统设计的一般要求有：（1）在保证主轴的强度刚度转速和转向要求的前提下，力求使传动轴和齿轮为最少；（2）主轴传动轴和齿轮的规格要尽可能少；（3）最佳传动比为11.5；（4）尽可能避免升速传动。3.3.2确定传动轴位置和齿轮齿数由各主轴几驱动轴转速求驱动轴到各主轴之间的传动比：主轴驱动轴各主轴总传动比；传动轴转速的计算公式文献1第6465页：（3-2）（3-3）（3-4）（3-5）式中：：啮合齿轮副传动比；：啮合齿轮副齿数和；：分别为主动和从动齿轮齿数和；：分别主动和从动齿轮转速，单位为r/min：齿轮啮合中心距，单位为mm;：齿轮模数，单位为mm。表3-2各轴参数轴号排数模数齿数各主轴传动路线01321168111.523017151819232221121211.524014132311.519014133411.5190242544445、6、711.518017155、6、7811.51801715181920168911.519017151819201691011.51901715181923222112101111.51801715181923222112111231.523、28、33017151819232221121311.533014131421.5、333、21014152245、24017151631.5、218、27、3101715181920161713270171822、326、240171518192219、2401715181920122301715181920211222017151819232221222241、440171518192322232229017151819232422、317、240242521.5、219、28024252612240171518192322263.4多轴箱坐标计算坐标计算就是根据已知的驱动轴和主轴的位置及传动关系，精确计算各中间传动轴的坐标。其目的是为多轴箱箱体零件补充加工图提供孔的坐标尺寸，并用于绘制坐标检查图来检查齿轮排列、结构布置是否正确合理。3.4.1驱动轴、主轴的坐标计算根据主轴箱设计原始依据图3-1，计算驱动轴、主轴的坐标尺寸，如表3-3所示：表3-3 驱动轴、主轴坐标值坐标销O1驱动轴O主轴1主轴2主轴3主轴4X0.000175.000286.820278.000273.820137.000Y0.00095.500186.23098.500132.630133.500坐标主轴5主轴6主轴7主轴8主轴9主轴10X67.00080.00067.000139.000146.000220.820Y101.000134.500101.00163.500186.500185.570坐标主轴11X212.820Y162.230计算传动轴坐标时，先算出与主轴有直接传动关系的传动轴坐标，然后计算其它传动轴坐标。根据传动轴的传动形式，传动轴的坐标计算可分为三种类型：与一轴定距的坐标计算；与两轴定距的坐标计算；与三轴等距的坐标计算。A选择加工基准坐标系X0Y,计算主轴、驱动轴坐标a加工基准坐标系选择：为便于加工多轴箱体，设计时必须选择基准坐标系。通常采用直角坐标系X0Y。根据多轴箱的安置及加工条件，常有下列两种方法：a) 坐标原点定在定位销孔上：适用于多轴箱安装在动力箱上。b) 坐标系的横轴选在箱体底面，纵轴通过定位销孔：适用于多轴箱以底面为基准直接安装在滑台上。本次设计采用的加工基准坐标系为第一种方法。b计算传动轴的坐标与两轴定距的传动轴计算公式如下：（如图3-2）参考文献1 图3-2 与二轴定距传动轴坐标计算图设，（3-6）（3-7）（3-8）（3-9）则（3-10）还原到X0Y坐标系中去，则c点坐标：（3-11）c 各传动轴坐标见表3-4表3-4 各传动轴坐标坐标传动轴12传动轴13传动轴14传动轴15传动轴16传动轴17X250.820239.228219.00033.000112.000104.000Y167.23094.63050.000134.000187.500105.000坐标传动轴18传动轴19传动轴20传动轴21传动轴22传动轴23X46.00089.000130.000252.820200.820129.420Y204.000229.000223.500211.730247.730262.930坐标传动轴24传动轴25传动轴26X173.000163.000260.000Y153.000111.000273.500在坐标计算完成后，要绘制坐标及传动关系检查图，用以全面检查传动系统的正确性。钻削多轴箱坐标检查图4零件强度校核4.1齿轮校核在初步确定主轴传动系统后还要对危险齿轮进行强度校核，尤其对低速级齿轮或齿根到键槽距离较小的齿轮及受转矩较大的齿轮进行校核，以保证传动系统平稳准确，有一定的使用寿命。通过比较发现，主轴箱中最薄弱的齿轮是驱动齿轮，因为其传动的功率大，如果它能满足强度要求，则其他的齿轮也应满足要求。4.1.1校核齿根弯曲疲劳强度齿轮的材料、精度和齿数齿根弯曲疲劳强度的校核公式为：（4-1）确定公式中各参数值：a. 大、小齿轮的弯曲疲劳强度极限、查参考文献2图6.9取, b. 弯曲疲劳寿命系数、查参考文献2图6.7取， c. 许用弯曲应力、取定弯曲疲劳系数SF=1.4, 应力修正系数YST=2.0得 Mpa Mpad. 齿形系数、和应力修正系数、查参考文献2表6.4得， e. 计算大、小齿轮的与，并加以比较取其中大值带入公式计算，大齿轮的数值较大，应按大齿轮校核齿根弯曲疲劳强度。校核计算：弯曲疲劳强度足够4.1.2校核接触疲劳强度接触疲劳强度由公式：进行校核确定公式中各参数值：a. 小齿轮传递的转矩： Nmmb. 大、小齿轮接触疲劳强度极限、按齿面硬度查参考文献2图6.8得大、小齿轮的接触疲劳强度极限=600 Mpa，=560 Mpac. 接触疲劳寿命系数、查参考文献2图6.6得， d. 计算许用接触应力取安全系数=1，则e. 确定材料系数查参考文献2表6.3得=189.8f. 计算圆周速度v g. 确定载荷系数K查参考文献2表6.2得使用系数=1, 根据v=2.695m/s,7级精度查参考文献2图6.10得动载系数Kv=1.1,查图6.13得=1.18,则K=Kv=11.11.18=1.298校核计算: Mpa接触疲劳强度满足要求。所以该齿轮满足使用要求。4.2传动轴直径的确定和轴的强度校核4.2.1轴的直径的确定 (4-2)式中Tn作用在第n根主轴上的转矩，单位为Nmin传动轴至第n个主轴之间的传动比轴25： =12.4由公式计算出直径mm ,查参考文献9表3-4，选取直径=20mm。因为所有传动轴的计算结果都在15mm左右，考虑到传动轴的数量较多，为了满足箱体孔和传动轴的加工效率；同时考虑到机床加工时应满足的强度和可靠性，以及工厂的产量及设计等多方面的原因，所以其他的传动轴选用20、25两种轴径。表4-1传动轴的轴径传动轴号传动轴直径（mm） 12、13、14、15、16、17、18 20、25 19、20、21、22、23、24、25、26 4.2.2轴的强度校核轴在初步完成结构设计后，进行校核计算。计算准则是满足轴的强度或刚度要求。进行轴的强度校核计算时，应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的方法，并恰当地选取其许用应力，对于用于传递转矩的轴应按扭转强度条件计算，对于只受弯矩的轴（心轴）应按弯曲强度条件计算，两者都具备的按疲劳强度条件进行精确校核等。在本设计中轴的直径是按强度公式计算进行选择，因此并不是要对主轴箱内所有的轴都进行校核，只是对那些承受弯、扭矩相对较大的轴进行强度校核。在这里对长主轴1进行强度校核。现对主轴1进行强度、刚度校核：A.求出主轴上的转矩T：主轴上的传递的功率： B.求作用在齿轮上的力：C.轴的受力分析a.画轴的受力简图（见图5-1a）b.计算支承反力。在水平面上在垂直面上c.画弯矩图（见图5-1c、d、e）在水平面上，剖面左侧剖面右侧在垂直面上，剖面左侧剖面右侧合成弯矩，剖面左侧剖面右侧 d.画转矩图（如下图4-5） D.判断危险截面截面左右的合成弯矩右侧相对左侧大些，扭矩为T，则判断右侧为危险截面，只要右侧满足强度校核就行了。a.轴的弯扭合成强度校核查参考文献2表101查得，图4-1 轴的受力分析及弯扭矩图 b.轴的疲劳强度安全系数校核查参考文献2表查得，截面左侧由参考文献2附表查得，；由参考文献2附表查得绝对尺寸系数，；轴经磨削加工，由参考文献2附表得表面质量系数。则弯曲应力，应力幅平均应力切应力安全系数查机械设计表106得许用安全系数，显然，则剖面安全。4.3轴承和键的校核4.3.1键的校核本次设计中涉及到的键是普通平键，其主要的失效形式是工作面的压溃，所以按工作面上的挤压应力进行强度的校核计算，现校核1轴键的强度。假设键的工作表面上载荷均匀分布，合成后的集中力F（圆周力）作用于接触高度中点，参考文献3P324。式中：T传动的转矩，T=FyFd/2,单位为N.mm;k键与轮毂的接触高度，k=h/2,h为键的高度，单位为mm;d轴的直径，单位为mm;l键的工作长度；键、轴、轮毂3者中最弱材料的许用挤压应力，单位MPa,查表12.14.3.2轴承的校核轴承的寿命与受载荷的大小有关，工作负荷越大，接触应力也就越大。承载元件所受的应力变化次数也就越少，轴承的寿命就越短。不同型号的轴承有不同的基本额定动负荷值，它表征了具体型号轴承的承载力，各型号轴承的基本额定动负荷值

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