资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共27页)
编号：27039722
类型：共享资源
大小：647.74KB
格式：RAR
上传时间：2019-11-26
上传人：遗****
认证信息
个人认证
刘**（实名认证）
湖北
IP属地：湖北
15
积分
- 关 键 词：
-
组合
镗床
设计
全套
毕业设计
- 资源描述：
-
组合镗床设计全套毕业设计,组合,镗床,设计,全套,毕业设计
- 内容简介：
-
中文摘要内容 动力箱，各种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动或进给运动的动力部件。其中还能同时完成切削主运动和进给运动的动力头。而只能完成进给运动的动力部件称为滑台。固定在动力箱上的主轴箱是用来布置切削主轴，并把动力箱输出轴的旋转运动传递给各主轴的切削刀具，由于各主轴的位置与具体被加工零件有关，因此主轴箱必须根据被加工零件设计，不能制造成完全通用部件，但其中很多零件（例如：主轴，中间轴，齿轮和箱体等）是通用的。床身，侧底座，中间底座等是组合机床的支承部件，起着机床的基础骨架作用。组合机床的刚度和部件之间的精度保持性，主要是由这些部件保证。移动的或回转的工作台是多工位组合机床的主要部件之一，它起着转换工位和输送工位的作用，因此它们的直线运动和回转运动的重复定位精度直接影响组合机床的加工精度。除了上述主要部件之外，组合机床还有各种控制部件，主要是指挥机床按顺序动作，以保证机床按规定的程序进行工作。关键词： 组合机床，动力箱，滑台，主轴箱，底座 Chinese abstractContent The power box, each kind of craft cutting head and the power slipway is the aggregate machine-tool completes cuts the host movement or enters for the movement power part. Also can simultaneously complete cuts the host movement and enters for the movement power head. But only can complete is called for the movement power part slipway. Fixes the headstock is uses for in the power box to arrange the cutting main axle, and transmits the power box output shaft rotary motion for various main axles cutting tool, because various main axles position with makes concrete is processed the components related, therefore the headstock must act according to is processed the components design, cannot make creates the completely general part, but very many components (for example: The main axle, the intermediate shaft, the gear and the box body and so on) is general.The lathe bed, leans the foundation, the middle foundation and so on is the aggregate machine-tool supporting part, is playing the engine bed foundation skeleton role. Between the aggregate machine-tool rigidity and the part precision retentivity, mainly is guaranteed by these parts. Motion or the rotation work table is one of multiplex position aggregate machine-tool major components, it plays is transforming the location and transports the location the role, therefore their translation and gyroscopic motion repetition pointing accuracy direct influence aggregate machine-tool processing precision.Besides the above major component, the aggregate machine-tool also has each kind of control portion, mainly is directs the engine bed according to the smooth movement, guaranteed the engine bed carries on the work according to the stipulation procedure.Key word Aggregate machine-tool, power box, slipway, headstock, foundation目录第一章 绪论11.1课题的来源及意义11.2课题应达到的要求11.3组合机床的组成及特点1第二章 组合镗床设计22.1 机床加工工艺分析22.1.1机床的工艺任务22.1.2加工方案分析22.2 机床的总体方案设计32.2.1确定机床的布局形式32.2.2确定机床的传动方案32.2.3机床的总体方案设计32.2.4绘制加工示意图52.2.5绘制机床联系总图62.2.6编制机床生产率计算卡8 2.3 主要部件设计102.3.1绘制多轴箱原始依据图102.3.2主轴，齿轮的确定及动力计算112.3.3传动件设计122.4 机床专用夹具设计182.4.1主明确设计任务，收集分析原始资料182.4.2确定夹具的结构方案192.5 传动件设计202.5.1验算齿轮接触强度202.5.2验算主轴的扭转强度22结论24致谢25参考文献26 组合镗床设计 第一章 绪论1.1 课题来源与意义S195柴油机是拖拉机上的主要零件，属于大批大量生产。生产中常用组合机床和专用机床组成的流水线进行组织生产。本设计涉及到机制专业学生所学的主要专业课和专业基础课，能充分得到机制专业方面能力的训练。1.2 课题应达到的要求（1）画出加工示意图。（2）画出两侧面孔精镗工序的工序图。（3）画出镗两侧面孔组合镗床的尺寸联系图。（4）多轴箱装配图一张。（5）夹具装配图一张。（6）毕业设计说明书一份。在充分熟悉零件的基础上，编写加工工艺，设计组合机床及夹具。1.3 组合机床的组成及特点 组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。 通常组合机床由以下部件组成：侧底座，滑台，镗削头，夹具，多轴箱，动力箱，中间底座，液压装置，电气设备，刀工具等。 组合机床具有以下特点： （1）主要用于箱体类零件和其他不规则零件的的孔面加工。 （2）生产率高。因为工序集中，可多面，多工位，多轴，多刀同时自动加工。 （3）加工精度稳定。因为工序集中，可选用成熟的通用部件，精密夹具和自动工作循环来保证加工精度的一制性。 （4）研制周期短，便于设计，制造和使用维护，成本低。因为通用化，系列化，标准化程度高，通用零部件占70%90%，通用件可组织批量生产进行预制或外购。 （5）自动化程度高，劳动强度低。 （6）配置灵活，因为结构模块化，组合化。可按工件或工序要求，用大量通用部件和少量专用部件灵活组成加工各类零件用的组合机床及自动线；机床易于改装；产品或工艺变化时，通用部件一般还可以重复使用。 第二章 组合镗床设计 题目：S195柴油机两面上半精镗，精镗的10个孔。2.1机床加工工艺分析2.1.1机床的工艺任务 该机床用于加工如图所示零件（见被加工零件图），S195柴油机上两面上836H7，250H7孔的半精、精镗加工工序。加工条件是：加工前孔的尺寸精度为和；工件材料为HB200，硬度为175255HBS；生产纲领为60000件/年，两班制生产。2.1.2 分析零件图（1）零件的结构特点 该零件为箱体结构，各表面的粗糙度比较高，是零件的设计基准，A面和B面上分别有两个定位销孔，被加工的10个孔对称分布在C面和D面上。（见零件图）（2）被加工表面的技术要求分析 工件上被加工孔2，8为IT12级精度，表面粗糙度为3.2um，一对对称孔的位置精度为0.008mm，与B面的垂直度为0.1mm，还要保证各孔轴线间的平行度在0.07mm之内。2.1.3 加工方案分析（1）确定加工方案 对于直径为36H7和50H7的孔，采用镗削，可以通过镗模有效的提高孔间的位置精度。因此，采用粗镗半精镗精镗。 被加工孔的轴向尺寸比较短（为15mm），可采用工序适当集中的原则，将半精镗精镗合并为一道工序，即在刀杆上安装两把镗刀，一次进给完成半精镗精镗的加工。这样可以简化过程。 五对镗孔的工序尺寸及公差见表1-3。（2）定位基准和夹压部位的选择 组合机床一般为工序集中的多刀加工，不但切削负荷大，而且工件受力方向变化。因此，正确选择定位基准和夹压部分是保证加工精度的重要条件。 以A面为基准面，两个定位销孔为定位基准，表面加工采用“一面两孔”的定位方式，这样基准统一，定位稳定，夹具结构及操作也比较简单。（3）绘制工序图选择A面表面和上面的两个销孔做定位基准。 根据零件的结构特点，及夹紧方向为垂直定位基准面的方向，夹紧点作用在曲面上。 表1-3 镗孔工序尺寸及公差加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度铸件6CT9粗镗4.8IT712.5半精镗0.9IT96.3精镗0.3IT123.2铸件6CT9粗镗5.0IT712.5半精镗0.8IT96.3精镗0.2IT123.22.2机床的总体方案设计2.2.1确定机床的布局形式 对于批量较大的多孔加工专用机床一般设计成多轴形式。根据零件的结构特点和被加工孔的特点，可以直接将机床设计成五轴形式。2.2.2确定机床传动方案 机床的主传动及进给传动 由于镗床主运动与进给运动不需要严格的相对运动关系，所以采用分开传动的方案。主传动采用机械运动，由电动机驱动主轴旋转。进给运动采用液压传动方式，即由液压传动使镗头作直线运动。2.2.3机床的总体方案设计(1) 确定切削用量 根据该工序的加工余量合理分配给半精镗背吃刀量aP1=0.4mm；精镗背吃刀量aP2=0.1mm；切削速度以满足精镗为主，参考表机械制造工艺及设备设计指导手册 表12-5，确定v=80m/min， =0.1mm/r,= 0.139mm/r，则：主轴转速： 镗头每分钟进给量： (2) 确定机床动力参数1)主运动电动机功率的确定 首先计算每根主轴的主切削力，计算公式如下 机床切削功率（根据12-6） 式中 FZ圆周力（N） ap背吃刀量（mm） f进给量（mm/r） HBS布氏硬度。 将有关参数代入，则 镗头主切削力： 机床切削功率（根据公式） 电动机功率计算 P=P/=1.33/0.9=1.48 Kw 考虑提高切削用量的可能性，选择功率大一些的电动机。查表组合机床设计简明手册表5-38，电动机的型号为Y132S-6，电动机的转速n=960r/min，功率P=3.0KW。 2） 确定进给运动液压缸牵引力，按手册机械制造工艺及设备设计指导手册第九章公式，F= Fq + Fu +Fa + FG + Fm + Fb进行计算。 镗头切削阻力Fq 的计算（按切削力计算公式） 镗头摩擦阻力 Fu =0 镗头重力FG 因为是水平放置， 所以 FG = 0 镗头惯性阻力Fa的计算， 按Fa = Gv/gt计算， 式中G=1500，v取镗头的快速运动速度V=5m/min， 取t=0.35s， 则 密封阻力 Fm 取Fm =0.1F 背压阻力 Fb 暂不考虑 液压缸牵引力为 2.2.4 绘制加工示意图 （1） 选择刀具 根据工件的材料和硬度选择YT15硬质合金镗刀头。由于镗杆直径与镗孔直径差不多，选择镗刀体，取其截面尺寸孔36的为8mmX8mm，镗刀圆截面直径为8 mm；孔50的为10mmX10mm，镗刀圆截面直径为12 mm （2） 确定导向装置 在组合机床上加工孔，除了刚性主轴的方案外，工件的尺寸，位置精度主要取决于夹具导向。 导向通常分为两类：固定式导向和旋转式导向。通常依据刀具导向部分直径D和刀具转速n折算出导向的线速度v，再结合加工部位尺寸精度，工艺方案及刀具的具体工作条件来选择。本工序由于镗杆的速度较高，v=80m/min，故确定为旋转导向。采用前置单导向的形式，导向结构及参数按表机械制造工艺及设备设计指导手册表12-2选取。 （3） 确定镗杆的结构及直径 导向套的配合分别为40 H6/g5, 54H6/g5,根据被加工孔直径36的镗杆直径取25，50孔的镗杆直径取38；半精镗和精镗刀的轴向距离为被加工孔的长度；取15mm。 组合机床主轴与刀具之间的连接常用两种：接杆连接和浮动卡头连接。本工序采用浮动卡头连接，（用于长导向，双向导向和多导向进行镗，扩，铰孔以减少主轴位置误差及主轴径向跳动对加工精度的影响，避免主轴于夹具导向不同轴而产生“别劲”的现象。）考虑镗杆尾部与机床主轴之间为浮动卡头联结，根据镗杆直径选取,长度L=215的浮动卡头。 确定镗杆的轴向尺寸 导向装置设计要求开始加工时镗杆伸入导向装置的长度应不小于镗杆的直径，这里取导套的长度为210mm，镗模板厚度为180 mm。导套离工件端面的距离为50mm,其他具体参数见加工示意图。（4）初步确定主轴类型，尺寸，外伸长度和选择接头，浮动卡头 主轴型式主要取决于进给力和主轴刀具系统上的需要。主轴尺寸规格应根据选定的切削用量计算出切削扭矩M，查表组合机床设计表319和320，初步确定主轴直径，再综合考虑加工精度和具体工作条件，根据表组合机床设计表321和322，决定主轴外伸部分直径（直径D/d，长度L）。对精镗一类精加工主轴，则不能按扭矩M来选择主轴直径。因为，镗孔时，一般余量很小，扭矩M也是很小，由此决定镗轴直径往往造成刚性不足。因此这类主轴尺寸的决定程序是：工件加工部位尺寸镗杆直径浮动卡头规格尺寸主轴尺寸。 （5） 确定动力部件的工作循环和工作行程 1） 工作进给长度L工 的确定 工作进给长度应等于加工部位长度L（多轴加工时应按最长孔计算）与刀具切入长度L1 和切出长度L2 之和。切入长度L1 应根据工件端面的误差情况在510毫米之间选择，误差大时取大值，本工序取L1 =5mm。切出长度L2 ，在采用一般简单刀具时，可参考表组合机床设计表324选取，当采用复合刀具时，应根据具体情况决定，本工序取F2 =15mm。所以共进长度L工=L+ L1+F2 =35mm 2）快速引进长度的确定 快速引进是指动力部件把刀具送到工作进给位置，其长度按具体情况确定。 本工序中快速引进长度为 165mm。 3）快速退回长度的确定 快速退回长度等于快速引进长度和工作进给长度之和。通常，在采用固定式夹具的组合机床上，快速退回行程长度必须保证所有刀具均退回夹具导套内而不影响工件的装卸。本工序的快速退回长度为165+35=200mm。 4）动力部件总行程长度 动力不见的总行程除应保证要求的工作循环工作行程（快速引进+工作进给=快速退回）外，还要考虑装卸和调整刀具方便，即考虑前，后备量。 前备量是指因刀具磨损或补偿制造，安装误差，动力部件尚可向前调节的距离。后备量是指考虑刀具从接杆或接杆连同刀具一起从主轴孔中取出所需要的轴向距离。本工序的前备量为20mm，后备量为410mm。 根据以上的设计画出加工示意图。2.2.5 绘制机床联系总图 （1）选择动力部件 动力部件的选择主要是确定动力箱和动力滑台。本工序根据已定的工艺方案和机床配置型式并结合使用及修理等因素，确定机床为卧式双面单工位液压传动组合机床，液压滑台实现工作进给运动，选用配套的动力箱驱动多轴箱镗孔主轴。动力箱前面已经计算和确定，选用的型号为Y132S-6，再根据已经算出的总的进给力，最小进给速度，工作行程，结合多轴箱尺寸，考虑工作的稳定性，选用1HY40A型液压滑台，以及相配套的侧底座（1CC401型）。 （2）确定机床装料高度 装料高度一般指工件安装基面至地面的垂直高度。在确定机床装料高度时，首先要考虑工人操作的方便性；在现阶段，设计组合机床时，装料高度视具体情况在H=8501060毫米之间选取。选取装料高度H还应考虑的主要因素是工件最低孔位置（本工件是78毫米），主轴箱最低主轴高度（本例中为178毫米）和所选的通用部件，中间底座，夹具等高度尺寸的限制（本例中所选滑台与滑座总高为250毫米，侧底座高度为560毫米，夹具底座高度为400毫米，中间底座的高度为560毫米），综合上述因素，本例机床的装料高度取990毫米。 （3）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的需要。 加工示意图中已经确定了几个加工方向的工件与导向间距离以及导套的尺寸。这里主要是合理确定设置导向的镗模架体尺寸，它在加工方向的储存一般不小于导向的长度，通常取150300mm，实例中取180mm，至于宽度尺寸可以根据导向分布尺寸及工件限位元件安置需要确定。 夹具底座的高度尺寸，一方面要保证其有足够的刚度，同时要考虑机床的装料高度，中间底座的刚度，排屑的方便性和便于设置定位，夹紧机构。一般不小于240mm（实例中为400mm）。 （4）确定中间底座的尺寸 中间底座的轮廓尺寸要满足夹具在上面的安装连接的要求。其长度方向尺寸要根据所选动力部件（滑台和滑座）及其配套部件（侧底座）的位置关系，照顾各部件联系尺寸的合理性来确定。一定要保证加工终了位置时，工件端面至主轴前端面的距离不小于加工示意图上要求的距离（实例中左右均取700mm）。由此，根据选定的动力箱，滑台，侧底座等标准的位置关系，并绿滑台的前备量，通过尺寸链就可以计算确定中间底座加工方向的尺寸（实例中前备量为20mm，计算长度为990 mm）。算出的长度通常应圆整，并按R20优选数系选用。 （5）确定多轴箱的轮廓尺寸 标准的 钻，镗类主轴箱的厚度为卧式的325mm。 绘制机床联系尺寸图时，着重要确定的尺寸是主轴箱的宽度B和高度H及最低主轴高度h1 。如图所示，被加工零件轮廓以点划线，主轴轮廓尺寸用粗实线表示。主轴箱宽度B，H的大小主要与被加工零件孔的分布位置有关，可以按照下式确定： B=b+2b1 H=h+ h1 + b1 式中：工件在宽度方向相距最远的两个孔距离（毫米） 最边缘主轴中心距离箱外壁的距离（毫米） 工件在高度方向相距最远的两孔距离（毫米） 最低主轴高度（毫米） b和h为已知尺寸。为保证主轴箱有排布齿轮的足够空间，推荐b1大于70100毫米。 主轴箱最低组合周高度h1 须考虑到工件最低孔位置（本例为h2 =121毫米），滑台滑座高度（本例为320毫米），侧底座高度（本例为560毫米）。对于卧式组合机床，h1 要保证润滑油不致从主轴衬套处泄露箱外，通常推荐：h1 大于85140毫米 对于本例，h1 = h2 +H（0.5+ h3 + h4 ） =121+990(0.5+ 320+560) =230mm 若取b1 =120mm，则主轴箱轮廓尺寸为： B=b+2 b1 =225+2X100=425mm H=h+ h1 + b1 = 121+180+120=421mm 根据上述计算值，按主轴箱轮廓只尊系列标准， 最后确定主轴箱轮廓尺寸为B x H=500x500 mm。 最后画出机床联系尺寸图。2.2.6 编制机床生产率计算卡 生产率计算卡是反映所设计机床的工作循环过程，动作时间，切削用量，生产率，负荷率等的技术文件。通过生产率计算卡，可以分析所拟订的方案是否满足用户对生产率和负荷率的要求。 （1）理想生产率Q 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。它与全年工时数有关，一般情况下，单班制工作时=1950h；两班制=3900h； Q= （件/h） （2）实际生产率 指所设计机床没小时实际可以生产的零件数量。 （件/h） 式中：生产一个零件所需的时间（min）； 机加工时间（min），包括动力部件工作进给和死挡铁停留时间。即 式中： ， 分别为刀具第一，第二工作进给行程长度(mm)； ， 分别为刀具第一，第二工作进给量(mm/min)； 当加工沉孔，止孔，倒角等时，动力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510转所需要的时间 (min) ； 辅助时间（min），包括快进时间，快退时间，工作台移动或转位时间装卸工件时间；即 ，分别为动力部件快行程长度，快退行程长度（mm）； 动力部件的快速移动速度（mm/min）； 工作台移动或转位时间（min），一般为0.050.13； 装卸时间（min），一般为0.51.5 。（3）机床负荷率 机床负荷率按下式 式中 Q机床理想生产率（件/h）； A年生产纲领（件）； 年工作时间（h）；单班制工作时=1950h；两班制=3900h； 机床负荷率一般以65%75%为宜。机床复杂时取小值，反之取大值。 本题生产率的计算列表（表1-4）： 表1-4 生产率计算卡被加工零件图号 毛胚种类 铸铁名称拖拉机减速箱体 毛胚重量材料 HT200 硬度175-255HBS 工序名称半精，精镗孔 工序号序号 工步 名称工作行程 mm转速 m/min 进给量 mm/r进给量mm/min工时/min工进时间辅助时间1安装工件0.52工件定位，夹紧0.053右滑台快进165500000.0334右滑台工进，镗36，40深15355107080.105170.80.686 5死挡铁停留0.016右滑台快进200500000.047工件松开0.058 卸下工件0.5 备注1，一个安装加工一个工件2，本机床装卸时间取1min累计0.6861.183单位总工时 1.869机床生产率32.10理论生产率41.03符合率78.2%2.3主要部件设计 多轴箱包括多轴箱箱体，前盖，后盖，上盖和侧盖。箱体材料为HT200，前，后盖材料为HT150，上盖为HT150。 多轴箱箱体的标准厚度为180mm，用语卧式组合机床的多轴箱前盖厚度为55mm，后盖厚度为90mm。2.3.1 绘制多轴箱设计原始依据图 多轴箱设计的原始依据图是根据“三图一卡”绘制的。 图示1-2为本组合机床多轴箱设计原始依据图。 图1-2 各主轴外伸尺寸量及切削用量如下表（表1-5）：轴号主轴外伸尺寸（mm）切削用量D/dL工序内容n(r/min)v(m/min)f(mm/r) 150/36 75半精，精镗36 708 80 0.10 250/36 75半精，精镗36 708 80 0.10 350/36 75半精，精镗36 708 80 0.10 450/36 75半精，精镗36 708 80 0.10 550/36 75半精，精镗50 510 80 0.10表1-5 主轴外伸尺寸量及切削用量2.3.2 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距。而镗孔常采用滚锥轴承主轴。根据两主轴之间的最小距离和减少主轴的种类，选择主轴直径为35mm。 短主轴采用浮动卡头与镗杆刀具连接，以长导套导向。 齿轮模数m（单位mm）一般用类比法确定，也可按公式估算，即： 式中 P 齿轮所传递的功率，单位为kW； z 一对啮合齿轮中小齿轮齿数； n 小齿轮转速，单位为r/min。 多轴箱中齿轮模数常用2，2.5，3，3.5，4几种。为便于成产，同一多轴箱中的模数规格最好不要多于两种。 本设计的多轴箱中的齿轮模数采用2和3。 （2）选择主轴支承的配置形式 根据精镗的主轴的特点，承受的轴向力，径向力都较小，主轴转速相对较高，机械制造工艺及设备设计指导手册按表12-31，选择表中如图1-3的基本形式，支承轴承为圆锥滚子轴承。 主轴支承的配置形式 根据精镗主轴的特点，承受的轴向力，径向力都较小，主轴转速较高（708r/min），按表机械制造工艺及设备设计指导手册表12-31，选择表中K的基本配置形式，支承轴承为圆锥滚子轴承（短主轴形式）。主轴支承成为如图1-3所示的形式。 按机械制造工艺及设备设计指导手册表12-33，支承选择/P4级的精度。由机械制造工艺及设备设计指导手册图12-5，查出轴承的刚度为。 以为主轴为实心轴，故惯性矩为 图1-32.3.3 传动件设计 对多轴箱传动系统的一般要求 1）在保证主轴的强度，刚度，转速和转向的前提下，力求使传动轴和齿轮的规格，数量最少。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，可采用变位齿轮或微略改变传动比的方法解决。 2）尽量不用主轴带动主轴的方案。 3）为使结构紧凑，多轴箱内齿轮副的传动比一般要大于1/2（最佳传动比为1 1/1.5），后盖内齿轮传动比允许取至1/31/3.5；尽量避免用升速运动。 4）刚性镗孔主轴上的齿轮，其分度圆直径要尽可能大于被加工孔径，以减少振动，提高运动平稳性。 5）驱动轴直接带动的转动轴数不能超过两根，以免给装配带来麻烦。 拟订多轴箱传动系统的基本方法是： 把全部主轴中心尽可能分布在几个同心圆上，在各个同心圆的圆心上分别设置中心传动轴；非同心圆分布的一些主轴，也宜设置中间传动轴；然后根据已经选定的各中心传动轴再取同心圆，并用最少的传动轴带动这些传动轴；最后通过合拢传动轴与动力箱驱动轴连接起来。 （1）拟订传动路线 把主轴3，4，5视为一组同心圆主轴，在其圆心（即三主轴轴心组成的三角形外接圆圆心）处设中心传动轴6；把主轴1，2视为一组直线分布主轴，在两轴中心连线的垂直平分线上设中心传动轴7，并将油泵轴9设定在与传动轴7的传动上。最后在7，9和驱动轴O作为一组同心圆，在圆心处设合拢轴8，形成多轴箱传动树形图。如图1-4： 图1-4（2）根据原始依据图，算出驱动轴，主轴坐标，如表（1-6）： 表1-6 主轴坐标和驱动轴坐标尺寸，如表所示：坐标 销O1驱动轴O主轴1 主轴2主轴3主轴4主轴5 X0.000205.000320.625242.125163.62595.625165.625 Y0.000130.000271.000271.000271.000202.000150.000 （3）确定传动轴位置及齿轮数 1） 确定传动轴6的位置及各齿轮的齿数传动轴6的位置为主轴3，4，5同心圆圆心，可通过作图确定。由于驱动轴转速较低，3，4主轴转速较高，5相对低，为采取最佳传动比，主轴3，4采用升速传动，主轴5采用降速传动。先确定转速较低的主轴5与轴6之间的齿轮齿数（即z和z）。为保证齿根强度，应使齿根到孔壁或键槽的壁厚a2m （m为齿轮模数）。取m=2 ，=34，则从图中量得中心距A=61mm，并按如下公式 可以依次求出齿数和转速,齿轮副齿数和 ，和 。 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 ,分别为主动和从动齿轮转速，单位r/min； A 齿轮啮合中心距，单位为mm； m 齿轮模数，单位为mm； 从而算出：=6132=29 再根据， 和， 求得 为650r/min(与642 r/min很接近)。 确定传动轴6的坐标： 根据组合机床设计简明手册P72公式，坐标如图1-5： 图1-5 为计算简单，建立如图所示的小坐标系xAy，小坐标原点选取应使所计算的轴D坐标为正值，轴D坐标算式为： 还原到坐标XOY中去，则： 将主轴3，4，5的坐标代入： =156.150mm =210.360mm 确定传动轴7的坐标，同样根据组合机床设计简明手册图1-6： 图1-6 将主轴1，2的坐标代入，则 =281.375mm =226.484mm 根据同样的方法算出： =224.949 mm =199.257 mm 2）确定传动轴7的位置及其主轴1，2的齿轮副齿数，传动轴7的位置在主轴1，2中心线上，垂直方向的位置待齿数确定便可确定。先确定主轴1或2的齿数，取轴7与主轴1之间的传动比为，则轴7的转速为 轴7与主轴2间的传动比和与主轴1的一样为。 取主轴1，2上的齿轮齿数，则 所以，轴7与主轴1，2间的距离A=59mm。 所以可以确定传动轴7的垂直位置。 3）确定合拢传动轴8的位置 驱动轴O与中心传动轴6，7之间的总传动比分别为： 根据传动比，考虑轴O与轴6，7间的距离及排列齿轮等因素，设置合拢轴8将驱动轴与轴6，7连接起来。经计算和作图。 驱动轴的直径为d=40mm，由机械零件设计手册；知 当m=3时驱动轴上最小齿轮齿数： 取驱动轴齿轮齿数为z=23。取，则轴8上的齿轮齿数z，轴8转速n及中心距A分别计算得到 轴8的位置应兼顾轴6，7和驱动轴O的距离，可取轴6，7和驱动轴O同心圆的中心，考虑6，7传动轴和驱动轴O的位置和转速，合拢轴8的位置与传动轴6，7和驱动轴O同心圆圆心位置略有偏移， ， ， 。再根据轴的位置，转速确定合拢轴与转动轴6，7之间的啮合齿轮副齿数，模数。 4）确定油泵轴9的位置油泵轴直接由传动轴上的26齿轮驱动，油泵轴推荐转速为n=550800r/min，因此，传动比为： 则：油泵轴齿轮齿数为 取 油泵轴的理论转速为 油泵轴6与传动轴7的轴心距为 油泵轴的齿轮与合拢轴8的齿轮在同一截面上，应避免干涉，为计算方便设两齿轮齿顶圆在X坐标轴上的投影不干涉。 最后取 油泵轴9的纵坐标为 5）确定手柄轴 由于传动轴6的转速较高，用传动轴6兼作调整的手柄轴，对刀或机床调整时比较省力。 6）验算各主轴的转速 使各主轴转速的相对转速损失在5%以内。 经过验证得知符合要求。 主轴和传动轴装配见表1-6： 2.4 机床夹具设计 2.4.1 明确设计任务，收集分析原始资料 （1）加工零件的零件图 （2）零件的主要加工工艺过程 （3）工序简图 本工序设计半精，精镗两的面上的36H7和50H7五个孔的夹具。要求在组合机床上一次加工出来。本工序要求如下： 1）孔中心必须保持图上所标注的坐标尺寸。 2）孔轴心线的平行度公差为0.07 um， 3）孔表面粗糙度为3.2 um，2.4.2 确定夹具的结构方案 （1）根据工件的工序及结构特点，选择顶面做基准面，面上的两个定位销空作定位基准，满足基准重合的原则，也满足基准统一的原则，这是典型的一面两销定位。 （2）选择定位元件 设计定位装置 根据已确定的定位基准的结构形状，确定定位元件的类型，结构尺寸。 选择定位元件的类型 对于端面A，采用非标准定位支撑板作定位元件，定位元件形状见装配图。 销孔1采用短的圆柱销定位，销孔2采用菱形销定位。 （3）五孔轴心线平行度公差0.07um的定位误差 由于五个孔在一次安装中加工，所以此项定位误差为0。由上述分析计算可知，本定位装置能保证工件加工的精度要求，因此所设计的定位装置是合理的。 （4）确定夹紧装置 夹紧力的方向应指向主要定位基准面A，为了不使工件产生夹紧变形，夹紧力的作用点落在曲面上（被加工零件工序图上的箭头表示夹紧力的作用位置）。考虑到装卸工件的方便，在上面用螺栓连接V型块手动夹紧。 （5）底座（夹具体）设计 为了减轻底座重量并不降低刚度，底座下部采用十字加工筋。 （6）拟订本夹具的技术要求 为了保证加工精度和工件的技术要求，对本夹镗模制定了多项技术要求（包括有关的配合性质），详见夹具装配图。 （7）夹具的精度分析 先对236H7孔同轴度的精度分析。 根据误差不等式，应有 1）由于两孔同轴度与定位方式无关，所以 2）因夹紧点落在与A面平行的面上，则夹紧误差不会影响同轴度，故 3）镗套与镗杆的配合为H6/g5，其最大间隙为 0.0290.007=0.022mm 镗套与镗杆头间最大间距为100，故镗杆最大倾角为 这样，由于镗套与镗杆的配合间隙产生的导向误差为： 又因为前后两镗套孔轴线的同轴度公差为0.005mm，故由于两镗套位置误差所产生的导向误差为 总导向误差为 4）两孔同轴度与夹具安装误差无关，故 5）使用该夹具时容易发生变形的环节在镗杆，但由于镗套离加工面很近，故可认为 综合以上，可知误差不等式是满足的，工件该项精度要求能予以保证。 其他孔同轴度分析同上，经检验最后满足精度要求。2.5 传动件验算 2.5.1 验算齿轮接触强度 以为镗头主传动为高速轻载传动，因此只验算接触强度。选择电动机齿轮验算。齿轮全部材料为40Cr，齿面淬火52HRc，齿宽B=32mm。 根据公式： 式中 p齿轮传递的功率（kW） ； 电动机的额定功率（kW）； 从电动机到所计算齿轮的机械效率； 齿轮的计算转速 (r/min)； m初算的齿轮模数 (mm)； B齿宽（mm ）； u大齿轮与小齿轮齿数之比，；“+”号用于外啮合，“”用于内啮合； 寿命系数； 工作情况系数，中等冲击的主运动取 =1.21.6； 动载荷系数，查表12-47； 齿向载荷分布系数，查表12-48； 许用接触应力（MPa），查表12-26； 式中有关数据及系数如下： m=3mm z= 23 =960r/min 工作情况参数 =1.2动载系数 ：查表12-47 取 =1.2齿面载荷分布系数：因 查表12-48 ，=1.08 ；寿命系数 ： 其中 速度变化系数 取=1 功率利用系数 查表12-44 =0.51材料强化系数 查表12-45 =0.83计算 =280.510.83=11.85计算 查表12-50，=1370 ，故接触强度足够。 2.5.2 验算主轴的扭转强度 因镗床主轴以扭转为主，因此只对主轴扭转刚度进行验算。根据公式：式中：主轴传递的最大转矩（） 计算长度，（mm）；D 主轴直径(mm)；G 剪切弹性模量（），钢的G=主轴抗扭断面惯性矩（），对于实心主轴圆断面。因为轴5的切削力比1，2，3，4大，转速相同，且主轴形式相同，所以如果检验主轴5的扭转强度符合要求的话，其他主轴也符合要求。 假设电动机功率全部作用在主轴5上： 因主轴5在25D长度内转角不超过允许值，故扭转刚度足够。 所以其他主轴扭转强度符合要求。 表1-6 主轴和传动轴装配表轴号轴径轴的型号 齿轮（Mxzxd-1T0741-42）外购件 滚动轴承GB/T297-9413535-1T0721-412X32X357207E 23535-1T0721-412X32X357207E 33535-1T0721-412X29X357207E 43535-1T0721-412X29X357207E 53535-1T0721-412X34X357207E 63535-1T0731-412X27X352X27X352X28X357207E 73535-1T0731-412X26X352X32X357207E 83535-1T0731-42 2X36X352X42X353X36X357207E 9 油泵轴（Z1R12-2）及齿轮（2X24X20）轴号 套（标记见注1）标准件12345GB1096-79 键GB821-83螺母GB858-88 垫圈135X1935X2235X27B10X22M33X1.533235X1935X2235X27B10X22
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号