机械毕业设计（论文）-R180柴油机机体三面精镗组合机床总体及右主轴箱设计【全套图纸】.doc

盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 目 录 1 前言 .1 2 组合机床总体设计 .2 2.1 总体方案论证 .2 2.1.1 工艺路线的确立 .2 2.1.2 机床配置型式的选择 .2 2.1.3 定位基准的选择 .3 2.1.4 滑台型式的选择 .3 2.2 切削用量的确定及刀具选择 .3 2.2.1 选择切削用量 .3 2.2.2 切削力、切削扭矩及切削功率的计算 .5 2.3 组合机床总体设计三图一卡 .9 2.3.1 被加工零件工序图 .9 2.3.2 加工示意图 .10 2.3.3 机床尺寸联系总图 .12 2.3.4 机床生产率计算卡 .15 3 组合机床右主轴箱设计 .17 3.1 主轴箱原始依据图 .17 3.2 主轴结构型式的选择和动力计算 .19 3.2.1 主轴结构型式的选择 .19 3.2.2 主轴直径和齿轮模数的确定 .19 3.3 主轴箱传动系统的设计与计算 .19 3.3.1 根据原始依据图计算坐标尺寸 .20 3.3.2 拟订主轴箱传动路线 .20 3.3.3 确定传动轴位置及齿轮齿数 .20 3.3.4 传动轴的选择 .25 3.3.5 轴承的选择 .26 3.3.6 齿轮的选择 .27 3.3.7 平键的选择 .30 3.3.8 坐标检查图 .31 4 零部件的设计 .32 4.1 主轴箱的装配图及零件图 .32 4.2 主轴箱的选择设计 .32 4.3 润滑系统的设计 .32 5 结论 .33 参 考 文 献 .34 致 谢 .35 附 录 .36 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 1 1 前言 全套图纸，加全套图纸，加 153893706153893706 组合机床是根据工件加工要求，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1。通用零部件通常占整个机床零部件的 7090，只需 要根据被加工零件的形状及工艺改变极少量的专用部件就可以部分或全部进行改装， 从而组成适应新的加工要求的设备。由于在组合机床上可以同时从几上方向采用多 把刀具对一个或数个工件进行加工，所以可减少物料的搬运和占地面积，实现工序 集中，改善劳动条件， 提高生产效率和降低成本。将多台组合机床联在一起，就 成为自动生产线。组合机床广泛应用于需大批量生产的零部件，如汽车等行业中的 箱体等。另外在中小批量生产中也可应用成组技术将结构和工艺相似的零件归并在 一起，以便集中在组合机床上进行加工。 组合机床的通用 部件 按功能分为动力部件 、支承部件、输送部件、控制部 件和辅助部件 5 类 。动力部件为机床提供主运动和进给运动，主要有动力箱（将 电动机的旋转运动传递给主轴箱） 、切削头（装在各个主轴上，用于各单一工序的 加工） 、动力滑台（用于安装动力箱或切削头，以实现进给运动） ；支承部件用以安 装动力滑台，包括各种底座和支架；输运部件用以输送工件或主轴箱至加工工位； 控制部件用以控制机床的自动工作循环；辅助部件包括润滑、冷却和排屑装置等。 根据配置型式，组合机床可分为单工位和多工位两大类。其中单工位组合机床按被 加工面的数量又有单面、双面、三面和四面 4 种 ，通常只能对各个加工部位同时 进行一次加工；多工位组合机床则有回转工作台式、往复工作台式、中长立柱式和 回转鼓轮式 4 种，能对加工部位进行多次加工2。 R180 柴油机机体三面精镗组合机床总体及右主轴箱设计 2 组合机床一般可完成的工艺范围有：铣平面 、 刮平面、车端面、车锥面、钻 孔、扩孔、铰孔、镗孔 、倒角、 切槽、以及加工螺纹、滚压、拉削、磨削、抛光 等。组合机床一般用于加工箱体类或特殊形状的零件。加工时，工件一般不旋转， 由刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动，来实现钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、 镗孔、铣削平面、切削内外螺纹以及加工外圆和端面等3。有的组合机床采用车削 头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现某些回转体类零件(如飞轮、 汽车后桥半轴等)的外圆和端面加工4。 本次毕业设计的课题是柴油机机体三面精镗孔组合机床总体及右主轴箱设计。 根据柴油机机体三面的孔的位置、加工精度等主要的设计原始数据，设计出技术上 先进，经济上合理和工作上可靠的三面精镗的组合机床。而多轴箱是组合机床的重 要组成部件，它是选用通用部件，按专用要求进行设计的。多轴箱的用途是根据被 加工零件的加工要求用于布置机床主轴及其传动零件和相应的附加机构，通过按一 定速比排布传动齿轮，把动力和运动从动力箱传给各工作主轴，使之得到所要求的 转速和转向5。 在设计过程中，通过大量的参观实习和相关资料的查阅，考虑到实际生产条件， 并从机床的合理性、经济性、工艺性、实用性以及对被加工零件的具体要求出发， 确定了设计方案。在指导老师和同学的帮助下，最终完成本课题的设计。本设计将 为企业的生产制造提供参考价值。 2 组合机床总体设计 2.1 总体方案论证 本设计的加工对象为 R180 柴油机气缸体，材料是 HT250，硬度 HBS212285。: 2.1.12.1.1 工艺路线的确立工艺路线的确立 工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步。组合机床的总体设计要注重工件 及其加工的工艺分析，只有制定出先进合理的工艺方案,才能设计出先进合理的组 合机床。根据指定的加工要求,提出若干个工艺方案,择其佳者。工艺方案确定了, 组合机床的结构、性能、运动、传动、布局等一系列问题也就解决了。所以，工艺 方案设计是组合机床设计的重要环节。根据先粗加工后精加工、先基准面后其它 6 表面、先主要表面后次要表面的机械加工工序安排的加工原则。 2.1.22.1.2 机床配置型式的选择机床配置型式的选择 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 3 图 2-1 卧式组合机床结构 图 2-2 立式组合机床结构 机床的配置型式有立式和卧式两种,立式机床的优点是占地面积小，自由度大， 操作方便，其缺点是机床重心高，振动大。卧式机床的优点是加工和装配工艺性好， 振动小，运动平稳，机床重心较低，精度高，安装方便，其缺点是削弱了床身的刚 性，占地面积大。机床的配置型式在很大程度上取决于被加工零件的大小、形状及 加工部位等因素。 卧式机床多用于加工孔中心线与定位基准面平行的情况，而立式机床则适用于 加工定位基面是水平的，而加工的孔与基面相垂直的工件。考虑到柴油机机体的结 构为卧式长方体，从装夹的角度来看，卧式平放比较方便，也减轻了工人的劳动强 度。 通过以上的比较，考虑到卧式机床振动小，装夹方便等因素，选用卧式组合机 床。 2.1.32.1.3 定位基准的选择定位基准的选择 组合机床是针对某种零件或零件某道工序设计的。正确选择定位基准，是确保 R180 柴油机机体三面精镗组合机床总体及右主轴箱设计 4 加工精度的重要条件，同时也有利于实现最大限度的集中工序。一般常采用一面两 孔定位和三面定位。本机床加工时采用的定位方式是一面两销定位，以底面为定位 基准面，两销孔自己加工从而限制自由度。 组合机床一般为工序集中的多刀加工。因此，正确选择定位基准和夹紧部位是 保证加工精度的重要条件，本机床加工时采用三面定位，底面为主要定位基准面， 机体的底面定位限制 3 个自由度，侧面定位限制 2 个自由度，端面定位限制 1 个自 由度。针对 R180 柴油机气缸体我们采用了液压夹紧，以减少气缸体夹紧变形误差。 2.1.42.1.4 滑台型式的选择滑台型式的选择 动力滑台由滑座和滑鞍驱动装置组成，实现直线进给运动的动力部件。根据被 加工的零件的工艺要求，在滑鞍上安装动力箱或切削头，可以完成钻孔、扩孔、铰 孔、镗孔 、倒角等工序。根据驱动和控制方式不同，可以分为液压滑台，机械滑 台和数控滑台三种类型。本组合机床采用的是液压滑台。液压滑台具有如下优点： 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；由于液压驱动， 零件磨损小，使用寿命长；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。 2.2 切削用量的确定及刀具选择 2.2.12.2.1 选择切削用量选择切削用量 13 个被加工孔中，全是镗孔。镗孔切削用量从文献1的表 6-15 中选取。 A.对右侧面上 3 个孔的切削用量的选择： a)镗孔 5 轴： 89，103，135 由于刀具采用硬质合金，加工材料为铸铁， v=7090m/min，f=0.120.15mm/r 中选择，则由参考文献6P43 的公式， d v n 1000 89： 取 v=72.315m/min，f=0.12mm/r 1000 1000 72.315/(89 )259 / min v nr d 103: 取 v=83.691m/min，f=0.12mm/r 1000 1000 83.691/(103 )259 / min v nr d 135: 取 v=89.497m/min，f=0.12mm/r 1000 1000 89.497/(135 )259 / min v nr d B.对左侧面上 6 个孔的切削用量的选择：保证进给速度相等: a)镗孔 1 轴：71,46 加工材料为铸铁，v=7090m/min, f=0.120.15mm/r, 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 5 取 v=70m/min min/ 6 . 484)46/(701000 1000 1 r d v n min/ 0 . 313)71/(701000 1000 2 r d v n 择中取 n=400r/min 则：46min/776.571000/46400 1 mv ： 51 min/176.891000/71400 2 mv f=1.35mm/rmin/54mmVI c) 镗孔 2 轴：71,46 加工材料为铸铁，v=7090m/min, f=0.120.15mm/r, 取 v=70m/min min/ 6 . 484)46/(701000 1000 1 r d v n min/ 0 . 313)71/(701000 1000 2 r d v n 择中取 n=400r/min 则：46min/776.571000/46400 1 mv ：51min/176.891000/71400 2 mv f=1.35mm/rmin/54mmVX b)镗孔 3 轴：51,46 加工材料为铸铁，v=7090m/min, f=0.120.15mm/r, 取 v=70m/min min/ 6 . 484)46/(701000 1000 1 r d v n min/ 1 . 437)51/(701000 1000 2 r d v n 择中取 n=450r/min 则：46min/998.641000/46450 1 mv ：51min/063.721000/51450 2 mv f=0.12mm/rmin/54mmVI C 对后面上 4 个孔的切削用量的选择 R180 柴油机机体三面精镗组合机床总体及右主轴箱设计 6 1镗孔 7 轴： 91，92.5，96.5 由于刀具采用硬质合金，加工材料为铸铁，在 v=70-90m/min，f0.12- 0.15mm/r 中选择，则 91：取 v=72.58m/min,f=0.12mm/r =100072.58/91=254r/min d v n 1000 92.5：取 v=73.77m/min,f=0.12mm/r =100073.77/92.5=254r/min d v n 1000 96.5：取 v=76.94m/min,f=0.12mm/r =100076.94/96.5=254r/min d v n 1000 镗孔 8 轴： 44 取 v=71.98m/mim,f=0.12mm/r =100071.98/44=521r/min d v n 1000 2.2.22.2.2 切削力、切削扭矩及切削功率切削力、切削扭矩及切削功率的计算的计算 根据文献1表 6-20 中公式计算镗孔 （2- 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pZ 5） （2- 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF pX 6） （2- 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 7） （2- 61200 vF P Z 8） 式中， F、Fz-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） ；-切削深度（mm） ； D-加工（或钻头） p a 直径（mm） ； HBS-布氏硬度，取 HBS=223。 由以上公式可得： A.右面 a)5 轴 89 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pZ 0.750.55 51.4 3.5 0.12223717.76N 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 7 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF pX 1.20.651.1 0.51 3.50.12223221.34N 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 0.750.55 25.7 89 3.5 0.1222333715.36Nmm 61200 vF P Z 717.76 70.024 61200 0.8212KW b)5 轴 103 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pZ 0.750.55 51.4 3.5 0.12223717.76N 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF pX 1.20.651.1 0.51 3.50.12223221.34N 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 0.750.55 25.7 103 3.5 0.1222336965.11Nmm 61200 vF P Z 717.76 76.004 61200 0.8914KW c)5 轴 135 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pZ 0.750.55 51.4 3.5 0.12223717.76N 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF pX 1.20.651.1 0.51 3.50.12223221.34N 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p 0.750.55 25.7 135 3.5 0.1222348449.42Nmm 61200 vF P Z 717.76 89.497 61200 1.0496KW B.左面 镗孔 1 轴：46 NHBfaF pz 34.732 7 . 260135 . 0 3 4 . 514 .51 55. 075 . 0 55 . 0 75 . 0 NHBfaF px 82.2357 .260135 . 0 351 . 0 51. 0 1 . 165 . 0 2 . 11 . 165 . 0 2 . 1 mmNHBfDaT p 8 . 16843 7 . 260135 . 0 346 7 . 25 7 . 25 55 . 0 75 . 0 55 . 0 75 . 0 kW vF P Z 6914 . 0 61200 776.5734.732 61200 镗孔 1 轴：71 NHBfaF pz 34.732 7 . 260135 . 0 34 .514 .51 55. 075 . 0 55 . 0 75 . 0 NHBfaF px 82.2357 .260135 . 0 351 . 0 51. 0 1 . 165 . 0 2 . 11 . 165 . 0 2 . 1 mmNHBfDaT p 0 . 25998 7 . 260135 . 0 371 7 . 25 7 . 25 55 . 0 75 . 0 55. 075. 0 kW vF P Z 0671 . 1 61200 176.8934.732 61200 R180 柴油机机体三面精镗组合机床总体及右主轴箱设计 8 镗孔 2 轴：46 NHBfaF pz 34.732 7 . 260135 . 0 3 4 . 51 4 . 51 55. 075 . 0 55 . 0 75 . 0 NHBfaF px 82.2357 .260135 . 0 351 . 0 51. 0 1 . 165 . 0 2 . 11 . 165 . 0 2 . 1 mmNHBfDaT p 8 . 16843 7 . 260135. 0346 7 . 25 7 . 25 55 . 0 75 . 0 55 . 0 75. 0 kW vF P Z 6914 . 0 61200 776.5734.732 61200 镗孔 2 轴：71 NHBfaF pz 34.732 7 . 260135 . 0 3 4 . 51 4 . 51 55. 075 . 0 55 . 0 75 . 0 NHBfaF px 82.2357 .260135 . 0 351 . 0 51. 0 1 . 165 . 0 2 . 11 . 165 . 0 2 . 1 mmNHBfDaT p 0 . 25998 7 . 260135 . 0 371 7 . 25 7 . 25 55 . 0 75 . 0 55. 075. 0 kW vF P Z 0671 . 1 61200 176.8934.732 61200 镗孔 3 轴：46 NHBfaF pz 42.670 7 . 26012 . 0 3 4 . 51 4 . 51 55 . 0 75 . 0 55. 075. 0 NHBfaF px 44.218 7 . 26012 . 0 351. 051 . 0 1 . 165 . 0 2 . 11 . 165 . 0 2 . 1 mmNHBfDaT p 69.15419 7 . 26012 . 0 346 7 . 25 7 . 25 55 . 0 75. 055. 075. 0 kW vF P Z 712025 . 0 61200 998.6442.670 61200 镗孔 3 轴：51 NHBfaF pz 42.670 7 . 26012 . 0 3 4 . 51 4 . 51 55 . 0 75 . 0 55. 075. 0 NHBfaF px 44.218 7 . 26012 . 0 351. 051 . 0 1 . 165 . 0 2 . 11 . 165 . 0 2 . 1 mmNHBfDaT p 74.17095 7 . 26012 . 0 351 7 . 257 .25 55 . 0 75. 055 . 0 75 . 0 kW vF P Z 7894 . 0 61200 063.7242.670 61200 C.后面 镗孔 7 轴 91 = 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pZ N77.71722312 . 0 5 . 3 4 . 51 55 . 0 75 . 0 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 9 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF pX N34.22122312 . 0 5 . 351 . 0 1 . 165 . 0 2 . 1 = 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p mmN50.3265822312 . 0 5 . 391 7 . 25 55 . 0 75 . 0 = 61200 vF P Z KW85 . 0 61200 98.7177.717 7 轴 镗孔 92.5 = 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pZ N77.71722312 . 0 5 . 3 4 . 51 55 . 0 75 . 0 = 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF pX N34.22122312 . 0 5 . 351 . 0 1 . 165 . 0 2 . 1 = 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p mmN83.3319622312 . 0 5 . 3 5 . 92 7 . 25 55 . 0 75 . 0 = 61200 vF P Z KW87 . 0 61200 77.7377.717 7 轴 镗孔 96.5 = 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pZ N77.71722312 . 0 5 . 3 4 . 51 55 . 0 75 . 0 = 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF pX N34.22122312 . 0 5 . 351 . 0 1 . 165 . 0 2 . 1 = 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p mmN35.3463222312 . 0 5 . 3 5 . 96 7 . 25 55 . 0 75 . 0 = 61200 vF P Z KW90 . 0 61200 94.7677.717 8 轴 镗孔 44 = 55 . 0 75 . 0 4 . 51HBfaF pZ N23.61522312 . 0 3 4 . 51 55 . 0 75 . 0 = 1 . 165 . 0 2 . 1 51 . 0 HBfaF pX N96.18322312 . 0 351. 0 1 . 165 . 0 2 . 1 = 55 . 0 75 . 0 7 . 25HBfDaT p mmN07.1353522312 . 0 344 7 . 25 55 . 0 75 . 0 = 61200 vF P Z KW73 . 0 61200 98.7123.615 2.3 组合机床总体设计三图一卡 2.3.12.3.1 被加工零件工序图被加工零件工序图 （1）被加工零件工序图的作用和要求 被加工零件工序图是根据选定的工艺方案表示在一台机床上或自动线上完成的 工艺内容，加工部位的尺寸精度、技术要求、加工用定位基准、夹压部位以及被加 工零件的材料硬度和在本机床加工前毛坯情况的图纸，它是在原有的零件图基础上， 以突出本机床或自动线加工内容，加上必要的说明绘制的。它是组合机床设计的主 要依据，也是制造时调整机床、检查精度的重要技术文件。 R180 柴油机机体三面精镗组合机床总体及右主轴箱设计 10 （2）被加工零件工序图的包括下列内容： （a）在图纸上应表示出被加工零件的形状，尤其是要设置中间导向时应表示 出工件内部肋的布置和尺寸，以便使检查工件装进夹具是否相碰以及刀具通过的可 能性。 （b）在图纸上应表示出加工用量基面和夹具的方向及位置，以便依此进行夹 具的支承、定位及夹压系统设计。 （c）在图纸上应表示出加工表面的尺寸、精度、光洁度、位置尺寸及精度和 技术要求。 （d）图中还要说明被加工零件的名称、材料、硬度以及被加工部位的余量。 根据上述要求绘制了柴油机机体加工工序图。如下图所示： . 4处 2处 图 2-3 被加工零件工序图 2.3.22.3.2 加工示意图加工示意图 （1）加工示意图的作用和内容 加工示意图是组合机床设计的重要图纸之一，在机床总体方案中占有重要的地 位，它是设计刀具、夹具、主轴箱以及选择动力部件的主要资料，同时也是调整机 床和刀具的依据，加工示意图要反映机床的加工过程和加工方法，并决定接杆的尺 寸、刀具种类及数量，刀具长度及加工尺寸、主轴尺寸及伸出长度等。根据机床要 求的生产率及刀具特点，合理地选择切削用量，决定动力头工作循环。 （2）绘制加工示意图的注意事项 加工示意图应绘制成展开图，按比例用细实线画出工件外形。加工部件、加工 表面画粗实线。必须使工件和加工方位与机床布局相吻合，为简化设计，同一多轴 箱上结构尺寸完全相同的主轴只画一根，但必须在主轴上标注与工件孔号相对应的 轴号。一般主轴的分布不受真实距离的限制，当主轴彼此间很近或需设置结构尺寸 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 11 较大的导向装置时，必须以实际中心距严格按比例画，以便检查相邻主轴、刀具、 辅具、导向等是否相互干涉。 C主要结构（刀具、主轴）的选择 a）刀具的选择 选择刀具应考虑加工精度、工件材质、工件条件、表面粗糙度、排屑及生产率 等要求。只要条件允许，应尽量选用标准刀具。按照经济地满足加工要求的原则， 合理地选择刀具。只要所选工艺方案可以采用刚性较好的镗杆，还是采用镗削方法， 这是因为镗刀制造简单，刃磨方便。 当被加工孔直径在 40mm 以上时，组合机床上多采用镗削加工，其加工精度 可高达 1-2 级。直径小于 40mm 时，选用钻削方法，钻头选用高速钢修磨棱带及 横刃钻头，镗孔选用合金镗刀头。直径大于 40mm 时，选用镗削方法，刀具材料 为硬质合金。当加工阶梯孔时，选用阶梯杆，由于多刀加工，扭矩较大，所以要选 用强度较好的刀杆材料：41。 r C b）确定主轴类型、尺寸、外伸尺寸 在该课题中，镗孔选用滚锥轴承主轴。镗孔时主轴与刀具采用浮动卡头连接， 主轴属于短主轴。 根据由选定的切削用量计算得到的切削转矩 T，由文献1中公式得 （2- 4 10TBd 9） 式中，d轴的直径（） ；T轴所传递的转矩（Nm） ；B系数，本课题中 镗孔主轴为刚性主轴，取 B=7.3；钻孔主轴为非刚性主轴，取 B=6.2。 由公式可得： 左面 轴 1 mm 取定 d=40 32.23d 轴 2 mm 取定 d=40 34.99d 轴 3 mm 取定 d=40 34.47d 右面 轴 4 mm 取定 d=60 52.82d 后面 轴 5 mm 取定 d=50 46.42d 轴 6 mm 取定 d=4031.21d 根据主轴类型及初定的主轴轴径，文献1的表 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=40时，主轴外伸尺寸为：D/d1=67/48,L=75； 接杆莫氏圆锥号为 4。滚锥短主轴轴径 d=50时，主轴外伸尺寸： D/d1=80/60,L=75；接杆莫氏圆锥号为 5。滚锥短主轴轴径 d=60时，主轴外伸 尺寸：D/d1=90/60，L=75。滚锥短主轴轴径 d=40时，主轴外伸尺寸为： D/d1=67/48,L=75；接杆莫氏圆锥号为 5。滚珠长主轴轴径 d=25时，主轴外伸 尺寸为：D/d1=40/28,L=115；接杆莫氏圆锥号为 3。滚珠长主轴轴径 d=30时， 主轴外伸尺寸为：D/d1=50/36,L=115；接杆莫氏圆锥号为 3。 d）选择接杆、浮动卡头 R180 柴油机机体三面精镗组合机床总体及右主轴箱设计 12 在钻、扩、铰、锪孔及倒角等加工小孔时，通常都采用接杆（刚性接杆） 。各 主轴的外伸长度和刀具均为定值，为保证主轴箱上各刀具能同时到达加工终了位置， 须采用轴向可调整的接杆来协调各轴的轴向长度，以满足同时加工完成孔的要求。 为提高加工精度、减少主轴位置误差和主轴振摆对加工精度的影响，在采用长 导向或双导向进行镗、扩、铰孔时，一般孔的位置精度靠夹具保证。为避免主轴与 夹具导套不同而引起的刀杆“别劲”现象影响加工精度，均可采用浮动卡头连接。 所以镗孔采用浮动卡头连接。 E动力部件工作循环及行程的确定 a)工作进给长度 L工的确定 工作进给长度 L工，应等于加工部位长度 L（多轴加工时按最长孔计算）与刀具 切入长度 L1和切出长度 L2之和。切入长度一般为，根据工件端面的误差510mm: 情况确定。 镗孔时，切出长度一般为 5-10mm。 当采用复合刀具时,应根据具体情况决定。所以得出以下结果: 左主轴箱：工进长度： 23.58.5840Lmm 工 右主轴箱：工进长度： 229940Lmm 工 后主轴箱：工进长度： 289845Lmm 工 b)快速进给长度的确定 快速进给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。初 步选定三个主轴箱上刀具的快速进给长度分别为。240,240,235mmmmmm c)快速退回长度的确定 快速退回长度等于快速进给和工作进给长度之和。由已确定的快速进给和工作 进给长度可知，三面快速退回长度分别为 280，280mm,280mm。 d)动力部件总行程的确定 动力部件总行程除了满足工作循环向前和向后所需的行程外，还要考虑因刀具 磨损或补偿制造、安装误差，动力部件能够向前调节的距离（即前备量）和刀具装 卸以及刀具从接杆中或接杆连同刀具一起从主轴孔中拿出时，动力部件需要后退的 距离（刀具退离夹具导套外端面的距离应大于接杆插入主轴孔内或刀具插入接杆孔 的长度，即后备量） 。因此，动力部件的总行程为快退行程与前后备量之和，前备 量为 40mm，后备量为 80mm。如下图所示: 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 13 图 2-4 加工示意图 2.3.32.3.3 机床尺寸联系总图机床尺寸联系总图 机床联系尺寸总图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据，并按初步选定 的主要通用部件以及确定的专用部件的总体结构而绘制的。 绘制机床联系尺寸总图之前应确定的主要内容 A.选择动力部件 a)动力箱型号的选择 动力箱规格要与滑台匹配，其驱动功率主要依据多轴箱所需传递的切削功率来 选用。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的公式 切削 P 计算： （2-10） 切削 多轴箱 P P 式中, 消耗于各主轴的切削功率的总和（Kw） ； 切削 P 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5。8 . 0 左主轴箱： kWP018425 . 5 20671 . 1 26914 . 0 712025 . 0 7894 . 0 切削 则kW P P90.5 85.0 018425.5 切削 多轴箱 R180 柴油机机体三面精镗组合机床总体及右主轴箱设计 14 右主轴箱：0.82120.8914 1.04962.7622PKW 切削 则 2.7622 3.2496 0.85 PKW 多轴箱 后主轴箱： 35 . 3 85 . 0 87 . 0 90 . 0 73 . 0 切削 P 则94 . 3 85 . 0 35 . 3 主轴箱 P b)动力滑台型号的选择 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 计算。 （2- 1 n i i FF 多轴箱 11） 式中，Fi各主轴所需的轴向切削力，单位为 N。 则 左主轴箱 NF16.1380482.235244.218 多轴箱 右主轴箱 221.34 3664.02FN 多轴箱 后主轴箱 NF98.84796.183334.221 多轴箱 实际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 F。考虑到所 需的最小进给速度、切削功率、行程、主轴箱轮廓尺寸等因素，同时为了保证工作 的稳定性，由文献1表 5-1，左、右、后面选用液压滑台。 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 的表 5-38 得出动力箱及电动机的型号，如表 2-1 所示。 表 2-1 动力箱及电动机的型号 参数 主轴箱 动力箱型号电动机功率 (Kw) 电动机转速 (r/min) 输出轴转速 (r/min) 左主轴箱1TC401TC40Y132M-4Y132M-414401440720 右主轴箱1TD40I1TD40IY132S-4Y132S-414401440720 后主轴箱1TD32Y112M-41440720 B）配套通用部件的选择 侧底座 1CC401I 型号，其高度 H=560mm，宽度 B=600mm，长度 L=1350mm。 a) 确定机床装料高度 H 装料高度是指机床上工件的定位基准面到地面的垂直距离。本课题中，夹具底 座高度，中间底座高度，工件的定位基准面到地面的垂直距 5 340hmm 6 560hmm 离为，综合以上因素，该组合机床装料高度取。96096