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双面
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双面攻丝机床左主轴箱设计,双面,机床,主轴,设计
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第1章 绪论1.1 本课题的研究背景及意义 随着现代工业技术的迅速发展,尤其是在自动化研究联合机领域的快速发展,已成为一个重要的方向在今天的机械工业在利用现代工业,大部分机械设计与制造机床在做大批量。现代大型产业技术的快速发展,降低了实施成本组合机,软件支持机制也更容易实现,因此,机床设计研究的组合具有非常重要的理论意义和现实意义。 在现代浪潮工业迅速发展,各种机械设计与制造,更广泛地应用于组合机床,越来越多的转化为生产力,在这个意义上说,组合机床的研究具有重要的现实意义。机床组合根据工件,一个通用的基于组件的需要,具有高度特异性的特定于机器的部件的少量在一起。组合机床是一种常见的一部分一系列标准化的设计和专用机床特殊形状部件是机械零件和设计组成的加工要求。因为通用串行化组件已被标准化,并可以根据需要进行灵活配置,从而缩短了设计和制造周期,因此,机床的低成本和高效率的优点相结合,在大的数字,大规模生产中得到了广泛的应用,并可以可用于形成自动生产线。 该方案的整体设计包括技术方案的制定(在组合机床零件坚决完成过程和内容处理方法选择定位基准和装夹位置,并决定加强刀具类型和结构工作,选择切削参数,等),以确定机器的配置,该程序的结构来开发机器的主要部件影响整体布局和技术性能。开发总体方案是设计联合机最关键的一步。编程是正确与否,将直接影响到机器能满足合同的要求,以确保准确性和工作效率,而且结构简单,成本低,使用方便。对于相同的处理内容,有各种不同的工艺方案和设备配置的,当最后的决定上其溶液通过必须可能的方案进行了全面的分析和比较,根据工件和特征的处理要求,根据一定的原则,结合常用的过程,充分考虑各种因素机床的结合,先进,合理,经济,可靠的技术方案的技术经济分析的准备了。 在机床,多轴箱组合机床和夹具的组合的许多部分和密切相关,它是机器的一个关键组成部分。它是公用部分的选择,“根据设计的特殊要求,这是机床的设计过程中工作量较大组件的组合,多轴箱的设计,专注于驱动系统的设计工作,设计轴必须确保所有轴旋转速度,旋转的强度和刚度,并应考虑是否作出一把刀,位置是否调节机构等。 夹具是组合机的关键部件,基于所述机进程和程序的结构被特别设计的具体要求。它是被用来实现加工零件,夹钳,刀具定向的精确定位,以及装载和时限卸载等。通常的工装夹具的作用相结合似乎很接近,但其结构和设计要求,具有非常显著甚至很根本的区别。配置为选择相结合的方案机器的结构和性能的灯具组合,有很大的影响。 因此,在此基础上研究,以使机器的设计结构简单,使用方便,效率高,质量要求良好的提出,重点选择最佳的技术解决方案,适当确定浓缩步骤机器的程度,合理选择通用部件组合机,机器类型,切削参数选择合理的配置的正确组合,以及高效率灯具,工具,刀具的设计和启闭设计的主要内容。实质性的工作是开发技术方案,分析和确定机器的程序的结构,组合机床整体的设计,部件设计和机器的结构设计的组合,其具有工程的意义,以实现其在实际应用中的价值。1.2 本课题国内外研究概况 近20年来,自动线机技术的结合已经取得了很大的进步,自动线加工精度,效率,效率,灵活性和综合自动化等方面的巨大进步,标志着组合机床自动生产线,实现了高技术发展水平。自动线,工具,控制等相关技术的进步科技发展,特别是CNC控制技术,自动化生产线改变其灵活的结构起着决定性的作用。随着市场需求的变化,灵活,这将越来越成为设备的选择的一个重要因素。因此,组合机床自动线将面临来自高速加工中心组成的FMS的激烈竞争。 组合机床是一个敬业,高效的自动化技术和设备,目前,因为它仍然是大批量机械产品实现高效,高品质和经济生产的关键设备,它被广泛应用于许多工业车辆,拖拉机,内燃机和压缩机生产领域。其中,特别是在汽车行业,是最大的机床用户的组合。如萨尔茨吉特发动机厂大众汽车厂,大量生产机器制造行业,大量装备的是机床的组合。因此,技术性能和模块化机床的自动化程度,在很大程度上决定了生产效率,产品质量和结构生产这些工业产品部门的组织,也很大程度上决定了产品的竞争力。 机床及自动线机电产品,结合现代,它是控制,驱动,测量,监控,综合反映工具和机械组件等技术。近20年来,这些技术已经取得了很大进展,但作为机床汽车及发动机行业也主要用户的组合千差万别,其不断缩短的产品生命市场,增加品种和质量不断提高。这些因素有力促进和鼓励机的持续发展。 组合机床是大量的通用组件和专用组件少量和流程集中,高效的专用机由通用机床和因演变为高度集中组合机床过程,即一台机器上专用机床可同时完成多种不同类型或处理过程,因此,适合于生产大,高精度的生产要求,并克服了万能机络合物,劳动强度大,生产效率低,难以确保的缺点的准确性,而一般的差专用机床,适合现代科技的飞速发展,产品不断更新的需求。因此,机床和自动线组合已被广泛应用于汽车,柴油机,电机,仪器仪表,军工等产品的生产和表现出极大的优越性。1.3 本论文的主要工作及结构 设计工作将是设计双面卧式攻丝机的组合(左后启闭线程)。因此,目的只是为了使机器结构设计,使用方便,效率高,质量好。为了选择最佳的技术方案,一步步机适当决定集中度,通用部件组合机床的合理选择,机器类型,切削参数选择合理的配置的正确组合,以及设计高效率灯具,工具,刀具和主轴箱设计为主要内容。实质性的工作是开发技术方案,分析和确定机器的程序的结构,组合机床整体的设计,部件设计和机器的结构设计的组合。 摘要部分,指出了本课题的研究之前,本文的研究方法,第一章绪论,主要介绍这个问题的研究背景和意义,指出在这一课题的研究之前,国内外,并给出了本论文的主要工作和结构。 第二章是本文主要采用这种研究是进攻水平攻丝机整体设计相结合的背后左路螺纹启闭给出的主要部分。 在接下来的几节我们采用这个主题的研究得出结论后给出,这个问题将成为发展前景的方向,表达了高校教师导师感谢特别是考虑到需要完成本文参考文献,最后,附上相关设计附图7和生产效率卡。第2章 组合机床的总体设计2.1 组合机床工艺方案的拟定工艺方案的拟订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、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素,并经技术经济分析后拟出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。2.1.1 确定组合机床工艺方案的基本原则2.1.1.1组合机床工艺方案的基本原则1单独粗加工粗加工切削负荷的原理是大的,通过切割变形,工件变形和切割造成的精加工过程的夹紧力大的振动所产生的热量非常不利的影响尺寸精度和表面粗糙度。因此,在连续多步骤的工作过程的制定,就应该选择整理过程相分离的原则原油。2集中在联合机程序原则使用多工具集中在一台机器上完成工件的一个或多个复杂的工艺不同的表面,从而有效地提高生产效率。因此,在技术方案的制定,以确保维护条件下加工质量和易于操作,应该增加浓度步骤的程度,以减少的机台,盖板的数量和节省人力,以达到预期的效果。由于这台机器的螺纹孔直径较小,精度高,要求主轴及机床的刚性比较好,所以过程中应重点突出,十孔的相对位置精度要求较高的步骤,以便集中处理。丝锥的通孔一次性处理,保证精度,质量和生产率。2.1.1.2 备注 攻丝机由电机正向攻丝,反转马达,使得加工成品抽头脱出工件。反向运动以及点击行程控制机制来操作停止。为了确保可靠攻丝电机反转并停止在电气控制系统的设计中,除了该控制信号的一般操作,而且还必须额外的安全联锁开关。为了就地电动机点击返回能及时停下来,不是因为造成旋转超程水龙头惯性,攻破坏原地国家机构,当电机停止时,一般应采用刹车制动机制。当攻丝主轴主轴箱低于8,当你不能。敲击琴头大,有时还设置了两个或两个以上的制动机构,以确保可靠的制动。这种设计的主轴箱主轴只有6,所以没有2.1.2 组合机床工艺方案的拟订2.1.2.1 分析、研究加工要求和现场工艺根据分析、研究被加工零件左主轴箱两端面螺纹孔,在箱体上分别加工,技术要求及生产纲领。深入现场调查分析零件(或同类零件)的加工工艺方法,定位和加紧,所采用的设备、刀具及切削用量,生产率情况及工作条件等方面的现行工艺资料,以便制定出切合实际的合理工艺方案。2.1.2.2定位基准和夹压部位的选择1由于实行多刀加工,切削负荷大,工件受力方向变化,加工零件为箱体,所以采用一面两销定位,上面夹紧。2组合机床的工艺方法及所能获得的加工精度;表面粗糙度和形位精度。表1-1所列是组合机床加工螺纹孔的典型工艺过程。表1-1 螺纹孔加工典型工艺过程螺纹孔类别工艺过程一般紧固螺纹孔钻底孔,倒角,攻丝较高精度螺纹孔钻底孔,扩至底孔尺寸,倒角,攻丝 在攻丝倒角那么容易挖掘到空气中开幕之前最好,有助于确保准确攻丝深度。攻丝通常使用的一个处理步骤中的深度需要。但是,当螺纹孔越深,你可以使用辅助喂养方法来攻。第一次攻击到一定的距离,水龙头逆向回归,但不会从所有的工作撤出,然后点击转发,直到打进所需的深度。这可以减少扭转转矩增加,使切割拥塞,甚至挖掘破损。这两次攻进给运动是通过一个特殊的窃听行程控制机制自动进行控制。它的工作原理类似一个普通攻丝行程控制机制。您也可以在一个共同的攻丝行程控制机制,实现增加两个位置开关和限位器。2.1.3 确定组合机床配置型式及结构方案应考虑的问题 根据工件,工艺要求,技术要求和生产率的方案,可以使用机器的基本结构类型大致确定的特性。在不同的机器的复杂性,普遍水平,工艺的结构,加工精度,工具和重新调整经济性等不同的效果可具有的结构。因此,要确定程序应考虑以下几个主要问题的机器结构的类型和配置。在确定机器配置和程序结构的类型,首先要考虑如何确保稳定的加工精度。影响加工精度误差和加工误差的主要因素有以下两种方式夹具。夹具错误:1/31/5通用夹具整理差的零件公差。高固定夹具单台机可以实现精确的组合。2.1.4 工艺规程工序10:粗铣机盖下底面工序20:铣机盖上窥视孔表面工序30:半精铣、精铣机盖下底面工序40:粗铣机盖主轴孔附近凸台工序50:在机盖上底面左侧钻孔2-11惚孔2-24工序60:在机盖底面右侧钻2个7.8孔,在左侧钻一个7.8孔工序70:攻机盖底面右侧的M10-H7的螺纹孔工序80:钻100+0.0350与80+0.0300(不到尺寸)工序90:镗主轴孔100+0.0350与80+0.0300(不到尺寸)工序100:精镗主轴孔100+0.0350与80+0.0300工序110:钻6-13惚平30的螺栓孔工序120:精铣机盖主轴孔附近凸台工序130:在组合机床上分别在机盖前后端面上钻12-6.8的孔工序140:在组合机床上分别在机盖前后端面上攻12-M8-7H的螺纹孔工序150:钻机盖上窥视孔4-3.9孔工序160:钻削为2-8的锥销孔工序170:在窥视孔上攻4-M6-H7的螺纹孔工序180:清洗去毛刺工序190:检查2.2 加工工序图部分被加工工序图有一个直观的作用,此外,它也有一定的要求。部分被加工是根据所选择的工艺方案的工序图,在一台机器或自动化技术内容,大小和精密零件加工,技术要求,加工定位基准,辊隙和加工零件材料的硬度和加工一完整的行上示出如此前的空白上这台机器的图纸。它是基于原始工件图纸突出本机或自动导线处理内容,再加上绘制的必要的指示。它主要是根据机床设计的组合。制造业也调整机器检查的重要技术文件的准确性。部分被加工过程图应包括以下内容:可能性1在图表上应该显示加工零件的形状,尤其是当你想建立一个中间方向,应该工件肋骨排列和大小中表达,以检查装进夹具的工作接触,以及通过该工具。2应,因此,在为了支持夹具,定位和夹紧系统的设计被显示在图表上加工基地和方向和位置的压力。3在地图上应显示加工面大小,准确度,光洁度,尺寸和位置精确度和技术条件(包括要求和程序,以确保机器的一部分)。4也表示,这个数字是加工零件,数字,材料名称和硬度是加工现场的平衡。此外,为了向进行处理的部分工序图的清晰度,以突出显示机器处理的内容,当由粗实线画出的零件的机械加工,其大小标记的块,其余部分由细实线表示。在本设计中,我设计留下了螺纹主轴箱的攻击,使用两销定位,实现完全定位。由于为了使可靠夹紧构件和合理的分配中使用的工件为基准,的底表面的,使用工件夹持的顶表面。处理后,以满足尺寸的容许范围内的要求。整体定位并在如下图所示所示的夹紧位置。2.3 加工示意图 示意图过程是机床设计中的重要组合,占据了整个机器设计中的重要地位。它的设计工具,夹具和主轴箱遴选动力单元,还调整机器和工具的基础。 处理图来反映加工过程和处理方法,该工具的尺寸和加工尺寸,大小和主轴,主轴,刀具,工件尺寸之间的接触等的延伸长度,按照机床和生产率的要求的特性,合理选择刀切入量,决定了动力头的工作周期。 处理示意图应提请扩大其描绘顺序是:首先以大规模的工件形状和加工零件展开图,而且要绘制在图形处理概略的工件部件。加工原理也可以考虑一些特殊要求(如工件升降,主轴定位,危险区域等)。确定动力头和中风的运行周期。最后,切割的附加的和必要的指示的量的选择。 考虑到上述种种考虑,我们可以看到的示意图加工方法,可分为几个步骤,即工具的选择,确定等的过程之间的平衡。2.3.1 技术分析螺纹孔M8 精度等级:7H材料: HT200 硬度: HB190盲孔 加工深度L=15mm2.3.2 刀具的选择刀具的类型的选择决定于所切螺纹的性质、所切螺纹在工件上的位置、工件的构造与尺寸及生产的批量。查 10 P899 表10-49 选用细柄机用丝锥 6-M8-H3 GB3464-83。2.3.3 攻丝靠模装置选择在组合机床上攻制螺纹多采用攻丝靠模装置。其原理仍然是“自引法”攻丝。这种攻丝装置的进给运动,直接由靠模螺杆、螺母得到。常用的靠模装置有:TO281型攻丝靠模装置和TO282型靠模装置。本设计中采用了通用的TO281型攻丝靠模装置TO281型攻丝靠模 这样凸轮凸轮装置具有攻丝,攻丝丝卡头与该组合物中,通过点配置为攻丝机的组合设备。 技术攻丝主轴攻丝由双凸轮杠杆达到了,然后传递到平键自来水攻丝卡头。通过组合子凸轮螺母和安装在套筒内的弹簧,由板的套筒压靠在上谁的模板。攻丝时,在旋转的同时凸轮杠杆向前移动时,进给速度和引入相同量的抽头构成。压盘的压力要适当,以保证自来水的经验,同时旋转故障无法前进,扭矩增大, 凸轮杠杆和凸轮螺母,停止摄食,避免传动部分或扭曲水龙头损坏。 该装置易于调节,只要松开夹,它可以很容易地通过的形式抽头被去除,当改变处理螺钉规格,便于搬运交换。攻丝按大小2选择的模式。2.3.4切削用量的选取由于组合机床有大量刀具同时工作,为了使机床正常工作,不经常停车换刀,而达到较高的生产率。所选择的切削用量比一般通用机床的切削用量要低一些。总体上说:在采用多轴加工的组合机床的切削用量和切削速度要低一些。根据现有组合机床使用情况,多轴加工的切削用量比通用机床单刀加工的切削用量约30%左右。查阅 2 P51表2-17 攻丝切削速度加工材料为铸铁 切削速度:v=48m/min 查 10 P1142 表14-90由公式计算得 (2-1)取v=8m/min进给量为丝锥的导程f=1.25mm/r由公式:v=d n得:主轴转速n=318/r/min2.3.5 确定主轴类型、尺寸、外伸长度主轴类型主要依据工艺方法和刀杆与主轴的联结结构进行确定。主轴轴颈及轴端尺寸主要取决于进给抗力和主轴刀具系统结构。 通用攻螺纹主轴有两种(1)滚锥轴承攻螺纹主轴(2)滚针轴承攻螺纹主轴。2.3.5.1主轴类型查9 表4-2 选用滚锥轴承攻螺纹主轴2.3.5.2 主轴尺寸根据公式:d=6.2 (2-2)可算出本设计中攻螺纹主轴的大致直径式中:d主轴直径(mm) T转矩(Nm) D螺距大径(mm) P螺距(mm)加工铸铁时T=0.195DP (2-3)由于本设计中D=8mm,P=1.25mm,所以查9中表3-5攻螺纹主轴直径的确定,得螺纹M8的主轴直径d=17mm 转矩T=5 Nm查9表3-6和4-2 主轴直径d=20mm外伸尺寸L=120mm。2.3.6 选择接杆、浮动卡头加工螺纹时,常采用攻螺纹靠模装置和攻螺纹卡头及相配套的攻螺纹接杆,丝锥用相应的弹簧夹头装在攻螺纹接杆上。查9中图8-1选用用于夹持M6M30的机用丝锥弹簧夹头。查9中图8-6选用攻螺纹卡头及攻螺纹接杆。2.3.7 动力部件工作循环及行程的确定动力部件的工作循环是指加工时,动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置,又返回到原位的动作过程。2.3.7.1 工作进给长度的确定 (2-4):工作进给长度 :切入长度 :加工长度 :切出长度=15+8=23mm 切入长度一般为510mm,取8mm。 切出长度为0。2.3.7.2 快速引进长度确定快速引进是指动力部件把刀具送到工作进给位置,其长度由具体情况确定。本工序选取快速引进长度为75mm。2.3.7.3动力部件总行程的确定动力部件总行程为快退行程和前后备量之和。总行程为630mm前备量为40mm,后备量为515mm。2.4 机床联系尺寸图2.4.1机床联系尺寸图作用和内容 接触尺寸图机主要是共同的部件被加工零件和加工过程图示意基础上,根据初步选择,以确定绘制的总体结构和专用构件。用于指示所述机器的配置,以及各主体部件安装位置,关系,整体布局方向的运动和操作之间的关系。机器信息尺寸总图中显示的内容:1表示的机器的配置和总体布局。运动极限位置主组件的关系和联系的大小2反映了运动部件的特殊元件的尺寸的主要轮廓组件之间,全范围和幻灯片大小的储备量前的总工作行程和占空比。3一般标签规范代码和电机类型,功率和速度的主要成分,并标记机床组号和组件名称,所有的部件应包括所有一般和特殊的设备部件。4表明机器验收标准和安装过程。2.4.2绘制机床尺寸联系总图之前应确定的内容2.4.2.1 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。根据已定的工艺方案和机床配置形式并结合使用及修理因素,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攻丝主轴。 动力箱规格与滑台要匹配,其驱动功率主要依据是根据多轴箱所传递的切屑功率来选用。确定攻丝电机功率,应考虑丝锥钝化的影响,一般按计算功率的1.52.5倍选取。(轴数少时取大值,轴数多时取小值) (2-5)式中:消耗于各主轴的切削功率的总和,单位为kw; 主轴箱的传动效率,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。查组合机床设计简明手册表6-20则: (2-6)=6x0.1636/0.8=1.09kw 1.09x2=2.18kw查9表5-39本机床左右多轴箱均采用1TD25-IB型动力箱(=1420r/min;电动机选Y100L1-4型,功率为2.2KW)。 (2-7)根据选定的切削用量,计算总的进给力,根据所需的最小进给速度、工作行程、结合多轴箱轮廓尺寸,考虑工作稳定性,选用HY63-I 型液压滑台,以及相配套的侧底座(1CC631型)。查9P91表5-1 滑鞍宽度: 630mm 滑鞍长度: 1250mm 行 程: 630mm滑座长度: 1920mm高 度: 400mm工进速度:6.5-250mm/min快进速度:5m/min。2.4.2.2 确定机床装料高度H 装料高度是指工件安装基面至地面的垂直距离。考虑上述刚度结构功能和使用要求等因素选取计算:最低孔高度 h2=204.5mm滑台高度 h3=400mm侧底座高度 h4=630mm取H=1250mm。2.4.2.3 确定夹具轮廓尺寸 主要确定夹具底座的长、宽、高尺寸。初取长为1000mm,宽为600mm,高为850mm。2.4.2.4 确定中间底座尺寸 中间底座尺寸在长度和宽度上满足夹具的安装要求。他在加工方向上的尺寸,实际已由加工示意图确定。2.4.2.5 确定多轴箱轮廓尺寸 标准通用多轴箱厚度是一定的、卧式325mm。因此,确定多轴箱,主要是确定多轴箱的宽度B和高度H及最低主轴高度h1。B=b+2 (2-8)H=h+ (2-9)式中 b工件在宽度方向相距最远的两孔的距离 b=245mm b1最边缘主轴中心至箱体壁距离 b170100mm 取b1=75mm h工件在高度方向相距最远的两孔距离 h=35mm h1最低轴高度B=245+2x75=395mmh1=h2+H-(0.5+h3+h4)=25+1100-(0.5+400+630)=94.5mmH=35+100+94.5=229.5mm查9,P135表7-1选取多轴箱体规格尺寸400x400。联系尺寸图如下图所示2.4.3 机床分组为了便于设计和组织生产,组合机床各部件和装置按不同功能划分编组。本机床编组如下:第10组 左侧床身第20组 夹具第11组 右侧床身第12组 中间底座第30组 电气装置第40组 传动装置第50组 润滑装置第60组 刀具第61组 工具第71组 左多主轴箱第72组 右多主轴箱2.5 机床生产率计算卡根据加工示意图所确定的工作循环及切削用量等,就可以计算机床生产率并编制生产率计算卡。生产率计算卡是反映机床生产节拍或实际生产率和切削用量、动作时间、生产纲领及负荷率等关系的技术文件。它是用户验收机床生产效率的重要依据。2.5.1 理想生产率Q 理想生产率是指完成年生产纲领A 所要求的机床生产率。与全年工时tk 总数有关,单班制取2350h A=5000x(1+2%+2%)=5200件 (2-10)Q=A/tk=5200/2350=2.21件/h (2-11)2.5.2 实际生产率Q1 实际生产率是指设计机床每小时实际可生产的零件数量。 Q1=60/T单 (2-12)式中 T单生产一个零件所需的时间(min), 可按下式计算:T单=t切+t辅=(L1/vf1+ L2/vf2+t停)+(L快进+L快退)/vfk+ t移+ t装 (2-13)L1、L2刀具第一、第二工作进给长度,单位为mm;vf1 vf2刀具第一、第二工作进给量,单位为mm/min;t停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;取0.1min,即6s.vfk动力部件快速行程速度。 本次采用的是液压动力部件, 为5m/min。t移回转工作台进行一次工位转换时间,一般取0.1 min;此道工序可忽略。t装工件装、卸的时间(包括定位或撤消定位、夹紧或松开、清理基面或切屑及调运工件等的时间)通常.取0.5-1.5min.取1.5min .把数值带入(2-13)中:得到:T单=23/397.5+23/397.5+0.1+0.075/5+0.075/5+1.5 =1.7456min; 所以Q1=60/T单=60/1.71=34.32件/小时则 Q1Q 所以满足生产率要求2.5.3 机床负荷率当Q1Q时,机床负荷率为二者之比。 即负= Q/ Q1 (2-14) =2.21/34.32 =6.4%2.5.4编制生产率计算卡第3章 多轴箱设计3.1多轴箱的组成及表示方法 根据分为普通(即,标准)多轴箱的结构特点和专用多轴两类。一个典型的前结构,可以充分利用与使用的传动部件壳体和;后者的特殊结构常常是需要加强主轴系统的刚性,而使驱动主轴和某些部件必须专门设计通常被称为“刚性启闭”不要求使用工具导向的特别之处启闭意味着僵化和精密主轴滑轨,保证了加工孔定位精度。万向轴启闭是标准的,与导向套筒引导工具,以确保该位置加工孔的精度。这样的设计在普通启闭使用。3.1.1 多轴箱的组成多轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。其基本结构中,箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零件;主轴、传动轴、传动齿轮、动力箱和电动机齿轮等为传动类零件;分油器、注油标、排油塞、和防油套等为润滑及防油元件。在多轴箱箱体内腔,可安排两排32mm宽的齿轮或三排24mm宽的齿轮;箱体后壁与后盖之间可安排一排(后盖用90mm厚时)或两排(后盖用125mm厚时)24mm宽的齿轮。本多轴箱考虑到实际情况,在箱体体内安排了三排24mm宽的齿轮和一排32mm宽的齿轮。3.1.2 多轴箱总图绘制方法特点1主视图 用点划线表示齿轮节圆,标注齿轮齿数和模数,两啮合齿轮相切处标注罗马字母,表示齿轮所在排数。标注各轴轴号及主轴和驱动轴、液压泵轴的转速和方向。2展开图 每根轴、轴承、齿轮等组件只画轴线上边或下边(左边或右边)一半,对于结构尺寸完全相同的轴组件只画一根,但必须在轴端注明相应的轴号;齿轮可不按比例绘制,在图形一侧用数码箭头标明齿轮所在排数。3.2 多轴箱通用零件多轴箱的通用零件的编号方法如下:T07或1T07系指与TD或与1TD系列动力箱配套的主轴箱同用零件,其标记方法详见9中表4-1、表4-2、表4-4、表4-5和第七章相应的配套零件表。顺序号和零件顺序号表示的内容随类别号和小组号的不同而不同。例如:800630T0711-11,表示宽800mm,高400mm的主轴箱体;30T0731-42,表示有排齿轮,用圆锥滚子轴承、直径为40mm的传动轴;34040T0741-41表示模数为3、齿数为40、孔径为20mm和宽度为32mm的齿轮。3.2.1 通用箱体类零件 通用箱体类零件匹配表是指多轴表7-4“机床设计食谱的结合”;壳体材料是HT200,前,后,侧罩和用于HT150其它材料。多轴盒基本尺寸系列标准(GB3668.1-83)提供9种标称尺寸与相应的基于匹配滑动系列规范所述多轴框的宽度和高度滑架宽度规定尺寸(9表7-1)来选择;多桥和后电源箱凸缘尺寸,见9在表7-2,其结合到结合孔,定位孔的表面和它们的位置和功率盒联系大小拟合(见10表5-40 );一般多轴框结构的大小和孔的位置见9在表7-1和表7-3。的180毫米多轴标准厚度,为前启闭盖为55mm的水平的厚度,垂直由于油槽与双打,因此增加70毫米,为90毫米基座式盖的厚度后,为50mm变形覆盖层厚度后为100mm和125毫米有三个合理的选择应基于多轴传动部件和权力安排和多轴箱的连接。3.2.2 通用主轴、通用传动轴、通用齿轮和套本设计中,通用主轴、通用传动轴的传动结构,配套零件及联系尺寸,详见9中第七章第二节。多轴箱通用齿轮有:传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮三种(见9表4-5),其结构型式、尺寸参数及制造装配要求详见9表7-247-23。多轴箱用套和防油套综合表参阅9表7-24、表7-23。3.3 绘制多轴箱设计原始依据图多轴箱设计原始原始依据图,是根据“三图一卡”整理编绘出来的。其内容及注意事项如下:1 根据机床联系尺寸图,绘制多轴箱外形图,并标注轮廓尺寸及动力箱驱动轴的相对位置尺寸。2 根据联系尺寸图和加工示意图,标注所有主轴位置尺寸及工件与主轴、主轴与驱动轴的相关位置尺寸。3 根据加工示意图标注各主轴转速及转向主轴逆时针转向。4 列表标明各主轴的工序内容、切削用量及主轴外伸尺寸。5 标明动力件型号及其性能参数。多轴箱原始依据图如下图所示3.4 主轴、齿轮的确定及动力计算主轴的型式和直径,主要取决于加工工艺方法、刀具主轴联接结构、刀具的进给抗力和切削转矩。攻螺纹类主轴按支承型式分为两种:1前后支承均为圆锥滚子轴承主轴。 2 前后支承均为推力球轴承和无内环滚针轴承的主轴。3.4.1 主轴型式的确定本设计中根据加工工艺要求,采用了第一种前后支承均为圆锥滚子轴承主轴。其装配结构、配套零件及联系尺寸详见组合机床设计简明手册中第七章第二节。主轴材料采用了40Cr钢,热处理C42。数量:6根。3.4.2 主轴直径的确定根据被加工零件工序图和加工示意图中的要求,是采用标准高速钢丝锥,对左主轴箱后面的6个M81-7H的螺纹孔进行攻丝。根据公式:d=6.2 (3-1)可算出本设计中攻螺纹主轴的大致直径式中:d主轴直径(mm) T转矩(Nm) D螺距大径(mm) P螺距(mm)加工铸铁时T=0.195DP,由于本设计中D=8mm,P=1.25mm,所以查9中表3-5攻螺纹主轴直径的确定,得螺纹M8的主轴直径d=17mm 转矩T=5N.mm查9中表4-2得主轴直径d=20mm。 3.4.3 主轴位置的确定由于是6根主轴同时对6个M8的螺纹孔进行攻丝加工,所以6根主轴的相对位置应与6个螺纹孔的相对位置保持一致。3.4.4齿轮模数齿轮模数m一般用类比法确定。多轴箱中的齿数模数常用2、2.5、3、3.5、4几种。为便于生产,同一多轴箱中的模数规格最好不要大于两种。 本设计齿轮模数选2和3。3.4.5 多轴箱所需动力的计算 多轴箱的动力计算包括多轴箱所需要的功率和进给力两项。3.4.5.1传动系统确定之后,多轴箱所需要的功率按下列公式计算 (3-2) 式中 切削功率,单位为KW 空转功率,单位为KW 与负荷成正比的功率损失,单位为KW每根主轴的切削功率,由选定的切削用量按公式计算或查图表获得;每根主轴的空转功率按9P62表4-6确定;每根主轴上的功率损失,一般取所传递功率的1%。3.4.5.2 主轴切削功率=0.1636KW=6P=6x0.1636=0.9821KW3.4.5.3 空转功率由于主轴直径为20mm,根据9P62表4-6:主轴转速为n=318r/min,根据插值法: (3-3)=6x0.028=0.168KW3.4.5.4 功率损失每根轴上的功率损失,一般可取所传递功率的1%=(0.9821+0.168)x1%=0.0115KW (3-4)3.4.5.5 多轴箱所需进给力计算 (3-5)式中 各主轴所需的轴向切削力,单位为NF=5973.23N (3-6)=6F=6x5973.23=35839.39N3.5 多轴箱传动系统设计多轴箱传动系统设计,是根据动力箱驱动轴位置和转速、各主轴位置及其转速要求,设计传动链,把驱动轴与各主轴连接起来,使各主轴获得预定的转速和转向。3.5.1 对多轴箱传动系统的一般要求1在主轴以确保强度,刚度,速度和转向条件下,力求使传动轴和齿轮,最小的数目的规范。因此,应尽量使用中间轴驱动器与多个排列在同一行中的主轴和齿轮。当中心距离不符合标准,它可被修改齿轮比或稍微修改结算的方法。2不要试图驱动主轴轴线程序,所以不增加主轴负载,影响加工质量。主轴遇到密集分布,齿轮空间排列是有限或主轴负载是小的,精密加工少,高强度可用一个主轴驱动器1到2轴驱动程序。3对于紧凑启闭齿轮比通常大于1/2(最佳齿轮比为1至1 / 1.5),后盖内的传动比,以允许取1/31 / 3.5越大;尽量避免增加高速传输。当驱动轴转速低,第一允许再降号码后增大的速度,使得前轴驱动链条,传动速度小,结构紧凑,但空闲功率损耗增加,并要求提高速度比小于或等于2;为主轴上的齿轮,但是大,最后阶段通常用于升速传动。4用于齿轮粗加工心轴,应在第一行减小主轴的失真提供;主轴齿轮精加工,应在第一行中设置,以减少主轴弯曲。5多轴主轴箱具有粗糙的光洁度,从一开始,两个子加工处理生产线的最佳齿轮箱驱动轴功率,以便不影响加工线。驱动轴的数目6所述驱动轴的直接驱动不超过两个,从而避免装配困难。3.5.2 拟订多轴箱传动系统的基本方法 制备多轴驱动系统的基本方法是:所有的主轴中心的第一尽可能分布在几个同心圆,在中央设置分贝轴各同心圆;一些非同心轴分布的,也应中间轴(如具有两个或三个心轴的轴);然后采取基于所选中心驱动以最小的轴的轴和驱动轴中心同心圆;最后通过折叠轴功率箱传动轴连接。3.5.2.1主轴分布类型多组同心圆分布。对这类主轴,可在同心圆处分别设置中心传动轴,由其上的一个或几个(不同排数)齿轮来带动各主轴。采用一根传动轴带动3根主轴的方案。此方案传动轴、齿轮数最少,用一根传动轴带动多根主轴。主轴齿轮规格相同。3.5.2.2传动系统的设计计算1 各齿轮参数的设计计算:齿轮齿数和传动轴转速的计算公式如下: u = = (3-7) A = = (3-8) (3-9) (3-10) (3-11) (3-12)式中 u啮合齿轮副传动比; S啮合齿轮副齿数和; z、z分别为主动和从动齿轮齿数; n、n分别为主动和从动齿轮转速,单位为r/min; A齿轮啮合中心距,单位为mm; M齿轮模数,单位为mm。已知:主轴转速 n=785r/min,主轴直径 d=20mm,主轴齿轮模数 m=2。取驱动轴齿轮的模数m=3,齿数=23(数量1个,设在第排)。2 传动轴1即轴4的齿轮参数计算设计=m=3 (数量1个,设在第排)转速3 传动轴2即轴5的齿轮参数计算设计=m=3 (数量1个,设在第排)转速4 主轴1、2、3即轴1、3、2的齿轮参数计算设计取传动轴齿轮的模数m=2,齿数=24(数量2个,分别设在第、排)。m=2转速主轴1、3即轴1、2(数量各1个,设在第排)。主轴2即轴3(数量1个,设在第排)。5 主轴4、5、6即轴6、8、7的齿轮参数计算设计取传动轴齿轮的模数m=2,齿数=21(数量2个,分别设在第、排)。M=2转速主轴4、6即轴1、2(数量各1个,设在第排)。主轴5即轴8(数量1个,设在第排)。3.5.2.3 润滑油泵的安置油泵轴的位置要尽可能靠近油池,离油面高度不大于400500毫米;油泵轴的转速,须根据工作条件而定,主轴数目多,油泵转速应选的高些。当用R12-1型叶片泵时,油泵转速可在400900转/分范围内选择。当箱体宽度大于800毫米,主轴数多于30根时,最好采用两个油泵,以保证充分润滑。本主轴箱内采用了一个R12-1型叶片泵,为了便于维修,油泵齿轮布置在了第一排。油泵的安置要使其回转方向保证进油口到排油口转过270。转速为902r/min。3.5.2.4 手柄轴的安置多轴箱一般设手柄轴,用于对刀、调整、或装配检修时检查主轴精度。手柄轴转速尽量高些,其周围应有较大空间。本设计手柄轴的转速为722r/min。3.5.2.5 验算和校核1 验算各主轴转速318x(1+5%)=334r/min2.52,完全满足疲劳强度要求。因此所取齿轮模数满足使用及性能要求。3 轴的强度校核从上述可知,各轴所能承受的扭矩:轴d=20mm 通过计算各轴所承受载荷的情况:,所以夹紧力足够,且夹紧力是由两个液压缸同时提供,因此更可保证夹紧的可靠性。 因此,本次设计所设计的夹具能够提供足够的夹紧力,为保证加工精度提供了有利的保证。同时液压装置的运用也降低了工人的劳动强度,体现了人性化的设计。本设计采用前法兰式油缸T5016带滚子楔铁夹紧机构。夹具装配图如下图所示结论与展望1、 随着现代工业技术的迅速发展,尤其是在自动化研究联合机领域的快速发展,已成为一个重要的方向在今天的机械工业在利用现代工业,大部分机械设计与制造机床在做大批量的,其中有一个标准化的,通常由机械CAD设计软件,并与机来实现拉伸而成。现代大型产业技术的快速发展,降低了实施成本组合机,软件支持机制也更容易实现,因此,机床设计研究的组合具有非常重要的理论意义和现实意义。2、 在此基础上项目,使机器结构设计简单,使用方便,效率高,质量要求良好的提出,重点选择最佳的技术解决方案,适当确定浓缩步骤机器的程度,通用部件的合理选择组合机床和机器类型,切削参数选择
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