毕业论文终稿-蜗轮箱体（二）顶面钻孔组合机床及钻5-M8深18孔设计[下载送CAD图纸 全套打包资料]

需要CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑XX大学毕业设计论文蜗轮箱体（二）顶面钻孔组合机床设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要根据设计任务书的要求,本设计说明书针对蜗轮箱体（二）机床的设计及专用夹具设计进行说明。要内容包括组合机床工艺方案的制定、组合机床配置型式的选择、组合机床总体设计以及轴箱设计。全文要包括组合钻床的总体设计和主轴箱设计两部分。机床总体设计要是在选定工艺方案并确定机床配置形式、结构方案基础上确定“三图一卡”，主轴箱设计根据“三图一卡”，整理编绘出主轴箱原始依据图，重点分析传动系统，经过各种方案的比较，最后确定最优方案。此外，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具。关键词主轴箱；组合机床；夹具ABSTRACTACCORDINGTOTHEREQUIREMENTSOFTHEMISSIONDESIGN,DESIGNFORWALLBOARDMACHINEANDSPECIALFIXTUREFORTHEDESIGNSPECIFICATIONISDESCRIBEDTHEMAINCONTENTSINCLUDEAGGREGATEMACHINETOOLCRAFTPLANFORMULATION,COMBINEDMACHINETOOLCONFIGURATIONCHOICE,AGGREGATEMACHINETOOLSYSTEMDESIGNANDMAINSHAFTCASEDESIGNTHEFULLTEXTMAINLYINCLUDESOVERALLDESIGNANDMAINSHAFTBOXCOMBINATIONMILLINGMACHINEDESIGNTWOPARTSTHEOVERALLDESIGNOFMACHINETOOLISMAINLYINTHESELECTEDPROCESSANDDETERMINETHEBASISOFMACHINETOOLCONFIGURATION,STRUCTURESCHEMETODETERMINETHE“THREECHARTSANDACARD“,THEHEADSTOCKDESIGNACCORDINGTO“THREECHARTSANDACARD“,REORGANIZESTHECOMPILATIONTOLEAVETHEHEADSTOCKPRIMITIVEBASISCHART,THEKEYANALYSISTRANSMISSIONSYSTEM,THROUGHTHECOMPARISONOFVARIOUSSCHEMES,ANDFINALLYTODETERMINETHEOPTIMALSCHEMEINADDITION,INORDERTOIMPROVELABORPRODUCTIVITY,REDUCELABORINTENSITY,GUARANTEEDTHEPROCESSINGQUALITY,NEEDTODESIGNSPECIALJIGKEYWORDSSPINDLEBOXMODULARMACHINETOOLFIXTURE目录摘要IIABSTRACT11绪论311课题研究意义312钻孔专用设备应用313钻孔专用设备4131多轴头4132主轴箱4133多轴钻床5134自动更换轴箱机床514钻孔专用设备趋势615组合机床总体设计6151组合机床的概述6152组合机床的技术发展趋势72组合机床的总体设计1021组合机床方案的制定10211制定工艺方案10212确定组合机床的配置形式和结构方案1022确定切削用量及选择刀具12221确定工序间余量12222选择切削用量12223确定切削力、切削扭矩、切削功率13224选择刀具结构1423钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制14231被加工零件工序图14232加工示意图15233机床联系尺寸图19234生产率计算卡223主轴箱的设计2431主轴箱的设计24311绘制主轴箱设计原始依据图24312齿轮模数选择25313主轴箱的传动设计25314绘制传动系统图2732传动轴的直径估算28321确定各轴转速28322传动轴直径的估算确定各轴最小直径29323键的选择3033传动轴的校核30331传动轴的校核30332键的校核3134各变速组齿轮模数的确定和校核32341齿轮模数的确定32342齿宽的确定34343齿轮结构的设计3535齿轮校验35351校核A变速组齿轮36352校核B变速组齿轮37353校核C变速组齿轮3936轴承的选用与校核40361各轴轴承的选用40362各轴轴承的校核4037轴组件设计4238轴的基本尺寸确定42381外径尺寸D42382轴孔径D42383轴悬伸量A43384支撑跨距L43385轴最佳跨距的确定44039轴刚度验算46391轴前支撑转角的验算47392轴前端位移的验算484钻孔夹具设计5141研究原始质料5142定位、夹紧方案的选择5143切削力及夹紧力的计算5144误差分析与计算5345夹具设计及操作的简要说明55结论56致谢57参考文献591绪论11课题研究意义市场的开放性和全球化产品的竞争加剧。决定了产品的竞争力指标产品的开发时间（TIME），产品（QUALITY）、成本（COST），创新能力（CREATION）和服务（的。用户高质量的产品，同时很多追求低的价格和短的交货周期。美国制造业的20世纪50年代至40年代扩大生产规模，作为企业竞争力的第一要素，70年代的竞争力的第一要素，降低生产成本，70年代是提高产品质量，90年代市场反应速度。所以现代企业通过自身的技术的提高，希望提高竞争力。制造业是国家的重要基础产业之一，制造业的基础。很多机械制造的母舰，它的发展水平，制造业的生产能力和制造精度和直接关系到国家的机械工业为其整体的制造业的发展水平先进制造技术的基本单位的载体，机械产品的质量，更新的速度，市场的应对能力生产效率等，在很大程度上逐渐的功效。因此，制造业是国家经济发展的大的作用，我国是世界上最大的生产国分不同德国工业协会（DVDW）2000年的统计资料的生产国，中国是世界上排名第5位。但是，在国际市场竞争中依然处于较低的水平即使在中国市场上，也面临着严峻一方面国内市场的各种产品的大量需求，另一方面又很多国产卖剩下的停滞，外国的产品充斥市场。12钻孔专用设备应用据统计，一般的工厂普通机床的平均切削时间少全部工作时间超过15的。剩下的时间连环画、装卸工作，刀刃、转账操作机床、测量和铁碎块等等清除。数控机床可以使用，但是75，购买费用大。某些情况下，即使性高，同样的零部件加工成本低，它比普通的不一定是机械。所以，我会更加更加缩短加工时间。不同的加工方法的不同有特点，削加工，钻孔专用设备是一种通过投资少量生产效率提高的有效措施。可变式多轴头自动线早应用，大量生产限定。即使采用可变式多轴头使用范围扩大，远远不能满足乐途小洞，复杂的要求。特别是随着工业的发展，大型的复杂的钻孔专用设备引人注目。比如核电站大型电容水冷墙壁管板1万5000人20孔，若以径向加工，单锪钻和沉头是7425时间，还有划线工时1511时间。但是若以数控八軸着地钻加工，钻头扩孔1716只要有时间，伤也简单，只要19时间。因此，利用数控刀具的两个轴，准确瞄准加工位置，结合钻孔专用设备加工范围扩大，提高精度的基础上也大大提高工作效率，迅速制造原难加工部品。有人分析大高速柴油30种箱和棒形的零件的2000的钻孔作业中，4成自动交换轴箱机床的中二轴，3轴和四轴多轴头加工，平均20的加工时间可以减少。1975年法国巴黎机床展览也反映了钻孔专用设备的使用倾向越来越。13钻孔专用设备钻孔专用设备再一次进给同时许多孔或同时很多相同或其他的工作各加工的孔。这是切削缩短时间，提高精度，减少夹具和定位时间，并且，数控机床，而是计算坐标，数减少字简化程序。那以下几个设备采用加工立钻头和摇臂钻床上衣多轴头，多头钻床，多轴组合机床心和自动交换轴箱机床。甚至，二的自动调节轴距的轴和主要軸箱，结合数控台纵横2方向的运动，加工各种丸和椭圆孔组或一些工程。现在在这方面的现状介绍。131多轴头驱动方式是，皮带传动齿轮和万向联轴节传动3种。这是熟悉的。前者是效率高，结构简单，后者是容易调整轴距。不可变式结构和可变式2种。前者轴距不能改变，多采用齿轮，大量生产适用。为了扩大其赞赏的适应性，发展的可变式多轴头，在一定范围内调整轴距。这两种安装环球。（1）环球轴式2种瞄准装置的轴的。轴，调节台灯调节支架外壳的T沟中移动，然后瞄准的位置固定螺栓。（2）公差的圆柱形轴套。套筒固定式一样的模板上件孔。前一种适用乐途小孔组规则分布的工作（例如孔的直径组異分布的圆周上）。后一种适用乐途大中小乐途式在生产中，刚性属性，洞距离精度高，不同洞穴需要不同的模板。轴头可装多立钻头式摇臂钻床按钻床，自己拥有的各种功能的工作。这钻头专用设备的方法，钻孔效率，加工范围和精度的关系，使用范围有限。132主轴箱也有很多的标准零部件的生产和轴头。美国SECTO公司标准齿轮箱，主要軸箱等的设计不可变式主轴箱。32的式样，加工面积300X300毫米到600X1050毫米，工作轴上60本，动力225千瓦。ROMAI工厂生产的可变主轴箱调整方便，先孔的位置接近齿轮调整，它和连接的可变轴移动的正确位置。因此，这个结构改变模板，只要在一定范围内容易改变孔可以达到比普通的小洞，然后从主轴箱。间歇加工而箱或多使用主轴原理轴头组合机床适用大中乐途生产。为了加工有效必须考虑以下几点（1）夹具简单，充分的冷却液冲走铁屑。（2）治具刚性，加工时变形，定位正确标度。（3）两组使用刀具的可能性，所以1组使用，另一组刃磨和调整，从而缩短换刀时间停止。（4）的优质刃，监视外地口音，是否钻磨的话机。（5）的大小超坏的时候马上发现。133多轴钻床这是一种能满足钻孔专用设备要求的钻床。诸如导向、功率、进给、转速与加工范围等。巴黎展览会中展出的多轴钻床多具液压进给。其整个工作循坏如快进、工进与清除铁屑等都是自动进行。值得注意的是，多数具有单独的变速机构，这样可以适应某一组孔中不同孔径的加工需要。134自动更换轴箱机床为了中小批量生产合理化的需求，最近几年发展了自动更换轴箱组合桌子地板。（1）自动更换轴桌子地板自动更换轴桌子地板顶部是回转式轴箱库，挂有多个不可调轴箱。纵横配线盘予先编好工作程序，使相应性轴箱进入加工工位，定位紧并与动力联接，然后装有工件的工作台转动到轴箱下面，提高动进过渡加工。本变更加工对象时，只要调换悬挂性轴箱，就能适应不同孔型与不同工序性需求。（2）多轴转塔桌子地板转塔上装置多个不可调或万向联轴节轴箱，转塔能自动转位，并对夹紧在回转工作台上工件作品进给运动。通过工作台回转，可以加工工件的多个面。因为转塔不宜过大，已故性它的工位数一般不超过46个。且轴箱也不宜过大。当加工对象性工序较多，尺寸较大时，就不如自动更换轴箱桌子地板合适，但它的结构简单。（3）自动更换轴箱组合桌子地板它由自动线或组合桌子地板中的标准部件组成。不可调主轴箱与动力箱按置在水平底座上，轴箱库转动时整个装置紧固在进给系统性溜板上。轴箱库转动与进给动作都按标准子程序工作。换轴箱时间为几秒钟。工件夹紧于液压分度转工作台，以航班加工工件的各个面。好果回转工作台配以服装批发费装置，就能汇合水生产自动化。在可变生产系统中采用这种装置，并配以相应的控制器可以获得完整性加工系统。（4）数控八轴落地钻床大型冷凝器的水冷墙壁管板的孔多达15000个，它与支撑板联接在一起加工。孔径为20毫米，孔深度170毫米。采用具有冷却管内道路的麻花钻，57巴压力性冷却液可直接进入切削区，有利于排屑。钻尖磨成90供自动定心。它比普通麻花钻耐用，且进给量大。为了缩短加工时间，以7轴数控落地加工。14钻孔专用设备趋势钻孔专用设备生产效率高，投资少，生产准备周期短，产品改型时设备损失少。而且随着我国数控技术的发展，钻孔专用设备的范围一定会愈来愈广，加工效率也会不断提高。15组合机床总体设计151组合机床的概述组合机床（TRANSFERANDUNITMACHINE）系列化、标准化的通用零部件的基础上，少量的专用零件配一种或多种工件预先确定的工程的切削加工机床。双方的万能机床和专用机床的优点。通用零部件通常整个机械零部件的7090，只需要加工品的形状和工艺改变极少量的专用元件部分或全部改装，构成为了适应新的要求加工设备。组合机床上同时从什么方向采用多刀或数的工件进行加工，所以减少物质的运输、占地面积实现，工程集中，劳动条件的改善，提高生产效率和降低成本。复数的集团，导致机器自动生产线。组合机床应用需要大量生产的零件，汽车等行业的情况等。另外中小乐途生产技术也能应用于集团结构和技术相似的零件合并，以便集中组合机械加工。组合机床一样可以完成的工艺范围铣床平面，吹平面，车端面，车，钻孔，锥面流，铰刀、保龄球、倒角，沟，以及加工螺丝，滚，胸针，研磨，研磨流程。组合机床一般多轴，多刀，多序，多面和多级同时加工的方式，生产效率高通用机械比几倍十倍。通用零部件标准化系列化，根据需要灵活部署，设计和制造的周期能缩短。所以，组合机床的双方的低成本和高效的优点，大量的大量生产的广泛的应用，可以组成，自动生产线。组合机床加工使用情况类和特殊形状的零件。加工时，工作，旋转刀具的旋转运动和刀具和工作的相对进给运动使之实现钻孔，令，锪孔，铰刀、保龄球、铣床平面切削加工内外螺丝和小组等外界端面。有组合机床采用车削头支持工作旋转刀具、进给运动也做，能实现一些旋转体类零件（例如飞轮，汽车后桥半轴等）的外小组端面加工。组合机床的通用零部件的功能分开动力零件，支持零件，运输零件，控制零件和辅助零件5类。提供动力机械零部件的主要运动与进给运动，主要动力箱（电机的旋转运动交主轴箱）、切削头（装各主轴，单曲被各工序的加工），动力船台安装动力箱或切削头实现进给运动）；支持零部件安装动力船台，具有进给机构的切削头和夹具等零件，侧基础，中间基础，台灯，可变台灯，柱子的底座等；输运品运输工作和主轴箱加工工序的零件，主要分度回转工作台，环状分度回转工作台，分度鼓轮和来回移动工作台等；制御装置控制机床的自动作业周期的零件，液压站，电柜和操纵台等在内的；补助部件润滑，冷却装置等并列屑。配置不同型号，组合机床可分为单向位多级两大类。那个单向位组合机床加工方面的数量是单面，两面，三面和四方四种，通常是各加工部位是同时进行的第一手加工，多级组合机床是旋转工作桌面，桌面，往返工作长柱式和转鼓轮式4种加工部位多次加工。通用零部件按功能可分为动力的零部件，支持零件，运输零件，控制零件和辅助零件五类。152组合机床的技术发展趋势最古老的组合机床1911年美国制成，加工用汽车零部件。1953年，美国福特汽车公司和通用汽车公司和美国机床厂家协商，确定了组合机床通用零部件的标准化的原理。1973年，国际标准化机构（ISO）发表了的第1批的组合机床通用零部件标准。1975年，中国首次的机械工业部公布的是中国首批组合机床通用零部件标准。组合机床现代发展的方向主要有以下几个特点A，组合机床的品种的发展重点。组合机床的这类的专用机，旋转多级组合机床和自动生产线的占有很重要的地位。这两种机床工作的许多加工工序的加工工程分配更多的方向，一边从工作物的几个方面进行加工，另外，更位错夹具（回转工作台机器），通过或位错反转装置（自动线）的实现工作五面加工和全部加工的，所以非常高的自动化程度和生产效率、汽车、摩托车、压缩机等工业部门采用。B，自动线节奏缩短。现在，大量的生产特点的轿车和小型卡车，发动机的年产量是通常60万台左右，实现这样的大乐途生产，旋转多级组合机床和自动线三组的运行状况下，其节奏时间一般在2030秒，本品生产乐途更大的时候，机床的节奏也多少时间缩短。自动线短的节奏，主要是通过基本时间缩短辅助时间来实现的。基本缩短时间的主要途径是采用新的刀具材料，通过崭新的刀具切削速度和传送速度提高基本时间缩短。辅助时间缩短主要包括工作缩短运输、加工模块迅速导入及加工模块跳过转换工进入刀切割工作时间。这部分的空闲时间变短的日程，采用普遍提高（直送）或托盘的进给速度和加工模块的高速移动速度。现在，托盘输送速度在60米/MIN或更高的加工模块快速移动速度为40米/MIN。C，组合机床柔性化急速前进。10年，作为组合机床重要客户的汽车工业，个性的满足需求的人们，汽车变压器品种的增加，多品种展开竞争是汽车市场竞争的特征之一，组合机床制造业面临的变压器多品种生产的挑战。生产多品种的适应，传统的加工，单一品种的刚性必须提高组合机床和自动线那个挠性。组合机床的灵活化主要采用数字控制技术实现的。柔性开发组合机床和柔性自动生产线的重要前提是开发数控加工，模块长期发展历史的加工中心开发的技术数控加工模块提供大人的经验。柔性模块、数控加工构成的组合机床和柔性自动线，应用和改变NC程序实现自动换，自动交换很多轴箱和变更日程，循环，切削加工工作参数以及加工的位置等适应变压器品种的加工。组合机床自动线柔性化的快速发展和节奏的时间缩短，充分显示了数控技术与刀技术集团机床自动生产线带来的技术的进步，柔性自动线多品种，大量生产重要的技术装备。但是在这里指出，必须组合机床和自动线实现柔性化发展的同时，加工中心高速化发展异常。组合机床加工中心和竞争的激烈。D天天向上，加工精度。特别是1970年代中期以后，汽车制造业强化其汽车的竞争力，不断严厉的那个发动机的关键件制造公差计算机辅助测量和分析方法和设备能力，其产品的质量检查。这无疑是对组合机床和自动生产线提出更高的要求。组合机床厂家为了满足用户加工精度高的要求，进一步提高主轴部件、镗杆，夹具（包括保龄球型）的精度，采用新的专用工具，优化切削过程，采用刀具尺寸的测量和控制系统控制机床和零部件的热变形等一系列措施外，现在，空心工具锥柄（HSK）统计和过程质量控制（SPC）的应用已经自动阵容和控制加工精度的新的重要的技术手段。E，综合自动化程度天天向上。近10年，进一步提高工作的加工精度，减少工作在生产过程中的中间储存、运输和生产过程时间缩短，加工过程的一些非切削加工流程（例如工程之间的清洗，测量，组装测试泄漏等）综合自动线和自动生产线编制生产系统，加工，表面处理，实现测量和装配等工序综合自动化。F，其他的技术的应用的动向。工业发达国家的组合机床行业，下列技术的广泛的应用。组合机床设计CAD技术普及在海外很多公司里，组合机床设计已经普遍CAD设计室工作站，几乎很难见到传统的绘图板。CAD除了工作之外，画之外，还有构件的刚度分析（有限要素法），组合机床和自动生产线设计方案比较和选择和方案已经报价等广泛的应用，从而显著提高了设计的质量和设计周期缩短。更多的公司海外组合机床和自动生产线编成模块的方面的系列化的共同化程度高（普通的90以上）组合机床和自动线的交货期短点。2组合机床的总体设计21组合机床方案的制定211制定工艺方案零件加工工艺将决定组合机床的加工质量、生产率、总体布局和夹具结构等。所以，在制定工艺方案时，必须计算分析被加工零件图，并深入现场了解零件的形状、大小、材料、硬度、刚度，加工部位的结构特点加工精度，表面粗糙度，以及定位，夹紧方法，工艺过程，所采用的刀具及切削用量，生产率要求，现场所采用的环境和条件等等。并收集国内外有关技术资料，制定出合理的工艺方案。根据被加工零件（蜗轮箱体（二）的零件图（图21），加工5个孔的工艺过程1加工孔的要技术要求。5个直径均为68MM5M8螺纹底孔。工件材料为HT200，HB170241HBS要求生产纲领为（考虑废品及备品率）年产量5万件，2班制生产，每班6小时，每年工作300天。2工艺分析加工该孔时，孔的位置度公差为005MM。根据组合机床的工艺方法及能达到的精度，可采用如下的加工方案一次性加工通孔，孔径为68MM。3定位基准及夹紧点的选择加工此零件上的孔，以上表面限制三个自由度和右端面限制三个自由度，位于中间的孔通过螺杆起到了很好的夹紧作用。在保证加工精度的情况下，提高生产效率减轻工人劳动量，由于工件是大批量生产，因此在设计时就认为是人工夹紧。212确定组合机床的配置形式和结构方案1被加工零件的加工精度被加工零件需要在组合机床上完成的加工工序及应保证的加工精度，是制造机床方案的要依据。蜗轮箱体（二）钻孔的精度要求较高，可采用钻孔组合机床。为了加工出表面粗糙度为RA16UM的孔，采取提高机床原始制造精度和工件定位基准精度并减少夹压变形等措施就可以了。为此，机床通常采用尾置式齿轮动力装置，进给采用液压系统，被加工零件图如图21所示图21蜗轮箱体（二）2被加工零件的特点这要指零件的材料、硬度加工部位的结构形状，工件刚度定位基准面的特点，它们对机床工艺方案制度有着重要的影响。此蜗轮箱体（二）的材料是HT200、硬度HB170241、孔的直径为68MM。采用多孔同步加工，零件的刚度足够，工件受力不大，振动，及发热变形对工件影响可以不计。一般来说，孔中心线与定位基准面平行且需由一面或几面加工的箱体宜用卧式机床，立式机床适宜加工定位基准面是水平的且被加工孔与基准面垂直的工件，而不适宜加工安装不方便或高度较大的细长工件。对大型箱体件采用单工位机床加工较适宜，而中小型零件则多采用多工位机床加工。此零件的加工特点是中心线与定位基准平面是垂直的，并且定位基准面是水平的，工件较小，其孔分布较密集，主轴箱体积较大，一次钻孔，选择立式钻床。3零件的生产批量零件的生产批量是决定采用单工位、多工位、自动线或按中小批量生产特点设计组合机床的重要因素。按设计要求生产纲领为年生产量为5万件，从工件外形及轮廓尺寸，为了减少加工时间，采用多轴头，为了减少机床台数，此工序尽量在一台机床上完成，以提高利用率。4机床使用条件根据使用组合机床对车间布置情况、工序间的联系、技术能力和自然条件等的要求来选择适合的组合机床。综合以上所述通过对蜗轮箱体（二）零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术要求、定位、夹紧方式、工艺方法，并定出影响机床的总体布局和技术性能等方面的考虑，最终决定设计四轴头多工位同步钻床。22确定切削用量及选择刀具221确定工序间余量为使加工过程顺利进行并稳定的保证加工精度，必须合理地确定工序余量。生产中常用查表给出的组合机床对孔加工的工序余量，以消除转、定位误差的影响。68MM的孔在钻孔时，直径上工序间余量均为02MM。222选择切削用量确定了在组合机床上完成的工艺内容了，就可以着手选择切削用量了。因为所设计的组合机床为多轴同步加工在大多数情况下，所选切削用量，根据经验比一般通用机床单刀加工低30左右多轴轴箱上所有刀具共用一个进给系统，通常为标准动力滑台，工作时，要求所有刀具的每分钟进给量相同，且等于动力滑台的每分钟进给量（MM/MIN）应是适合有刀具的平均值。因此，同一轴箱上的刀具轴可设计成同转速和同的每转进给量（MM/R）与其适应。以满足直径的加需要，即2112INFFNFV式中各轴转速（R/MIN）N1、2、I各轴进给量（MM/R）12,IFF动力滑台每分钟进给量（MM/MIN）VF由于蜗轮箱体（二）钻孔的加工精度、工件材料、工作条件、技术要求等，按照经济地选择满足加工要求的原则，采用查表的方法查得孔钻头直径D68MM，进给量F02MM/R、切削速度V17M/MIN223确定切削力、切削扭矩、切削功率根据选定的切削用量（要指切削速度V及进给量F）确定切削力，作为选择动力部件（滑台）；确定切削扭矩，用以确定轴及其它传动件（齿轮，传动轴等）的尺寸；确定切削功率，用以选择传动电动（一般指动力箱）功率，通过查表计算如下切削力2622FD80F6HB26688024372N切削扭矩1023T9180F6B101968082304634NMM切削功率24P/74TVD30463417/9740314680717KW式中HB布氏硬度F切削力（N）D钻头直径（MM）F每转进给量（MM/R）T切削扭矩NMMV切削速度（M/MIN）P切削功率KW224选择刀具结构蜗轮箱体（二）的布氏硬度在HB170241，孔径D为68MM刀具的材料选择高速钢钻头（W17CR4V），为了使工作可靠、结构简单、刃磨简单，选择标准68MM的麻花钻。孔加工刀具的长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端与导向套之间有3050MM的距离，以便排出切屑和刀具磨损后有一定的向前的调整量。23钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制总体设计方案的图纸表达形式“三图一卡”设计，其内容包括绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、编制生产率卡。231被加工零件工序图1、被加工零件工序图的作用及内容被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示一台组合机床完成的工艺内容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工用的定位基准、夹具部位及被加工零件的材料、硬度等状况的图纸。它是在原零件图基础上，突出本机床的加工的内容，加上必要的说明绘制成的，是组合机床设计的要依据，也是制造、使用、检验和调整机床的重要技术文件。蜗轮箱体（二）钻孔组合机床的被加工零件工序图如22所示。图上要内容（1）被加工零件的形状，要外廓尺寸和本机床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技术要求，以及对上道工序的技术要求等。（2）本工序所选定的定位基准、夹紧部位及夹紧方向。（3）被加工零件的名称、编号、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。2、绘制被加工零件工序图的注意事项（1）为了使被加工零件工序图清晰明了，一定要图出被本机床的加工内容。绘制时，应按一定的比例，选择足够的视图及剖位视图，突出加工部位（用粗实线），并把零件轮廓及与机床、夹具设计有关粗实线标记。如图22中定位基准，机械夹压位置及方向，辅助支承均须用规定的符号部（用细实线）表清楚，凡本道工序保证的尺寸、角度等，均应在尺寸数值下方面用表示出来。图22蜗轮箱体（二）工序图（2）加工部位的位置尺寸应由定位基准注起，为便于加工及检查，有时因所选定位基准与设计基准不重合，则须对加工部位要求位置尺寸精度进行分析换算。232加工示意图1、加工示意图的作用和内容加工示意图是被加工零件工艺方案在图样上的反映，表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具的布置以及工件、夹具、刀具的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等，是刀具、夹具、主轴箱、电气和液压系统设计选择动力部件的要依据，是整台组合机床布局形式的原始要求，也是调整机床和刀具所必需的重要文件。图23为蜗轮箱体（二）钻孔的加工示意图图23加工示意图在图上应标注的内容（1）机床的加工方法，切削用量，工作循环和工作行程。（2）工件、夹具、刀具及主轴箱端面之间的距离等。（3）轴的结构类型，尺寸及外伸长度；刀具类型，数量和结构尺寸、接杆、导向装置的结构尺寸；刀具与导向置的配合，刀具、接杆、轴之间的连接方式，刀具应按加工终了位置绘制。2、绘制加工示意图之前的有关计算（1）刀具的选择刀具选择考虑加工尺寸精度、表面粗糙度、切削的排除及生产率要求等因素。刀具的选择前已述及，此处就不在追述了。（2）导向套的选择在组合机床上加工孔，除用刚性轴的方案外，工件的尺寸、位置精度要取决于夹具导向。因此正确选择导向装置的类型，合理确定其尺寸、精度，是设计组合机床的重要内容，也是绘制加工示意图时必须解决的内容。1）选择导向类型根据刀具导向部分直径和刀具导向的线速度V17M/MIN，选择固定式导向。2）导向套的参数根据刀具的直径选择固定导向装置固定导向装置的标准尺寸如下表表21固定导向装置的标准尺DD1DD1D2LL1L2L3L4L568684030341504068121746固定装置的配合如下表表22固定装置的配合导向类别工艺方法DDD1刀具导向部分外径固定导向钻孔G7（或F7）H7/G6H7/N6G6固定导向装置的布置如图24所示图24固定导向装置的布置（3）初定轴类型、尺寸、外伸长度因为轴的材料为40CR，剪切弹性模量G710GPA,刚性轴取14（0）M,所以B取2316，根据刚性条件计算轴的直径为DB2594T式中D轴直径（MM）（2465）T轴所承受的转矩（NMM）B系数本设计中轴直径D68MM,轴外伸长度为L115MM，D/为40/27。1D（4）选择刀具接杆由以上可知，主轴箱各轴的外伸长度为一定值，而刀具的长度也是一定值，因此，为保证主轴箱上各刀具能同时到达加工终了位置，就需要在轴与刀具之间设置可调环节，这个可调节在组合机床上是通过可调整的刀具接杆来解决的,连接杆如图25所示，图25可调连接杆连接杆上的尺寸D与轴外伸长度的内孔D配合，因此，根据接杆直径D选择刀具接杆参数如表23所示表23可调接杆的尺寸DD1H6D2D3LL1L2L3螺母厚度27TR272莫氏1号120613668551425012（5）确定加工示意图的联系尺寸从保证加工终了时轴箱端面到工件端面间距离最小来确定全部联系尺寸，加工示意图联系尺寸的标注如图23所示。其中最重要的联系尺寸即工件端面到主轴箱端面之间的距离（图中的尺寸321MM）,它等于刀具悬伸长度、螺母厚度、轴外伸长度与接杆伸出长度（可调）之和，再减去加工孔深度和切出值。（6）工作进给长度的确定如图26工作进给长度应等于工件加工部位长度L与刀具切入长度和切出长工L1L度之和。切入长应应根据工件端面误差情况在510MM之间选择，误差大时取2L1大值，因此取7MM，切出长度1/3D37X68712MM，所以12137121232MM工（7）快进长度的确定考虑实际加工情况，在未加工之前，保证工件表面与刀尖之间有足够的工作空间，也就是快速退回行程须保证所有刀具均退至夹具导套内而不影响工件装卸。这里取快速退回行程为120MM，快退长度等于快速引进与工作工进之和，因此快进长度1204575MM233机床联系尺寸图图27机床联系尺寸图1、联系尺寸图的作用和内容一般来说，组合机床是由标准的通用部件动力箱、动力滑台、立柱、立柱底座加上专用部件组合而成。联系尺寸图用来表示机床各组成部件的相互装配和运动关系，以检验机床各部件的相对位置及尺寸联系是否满足要求，通用部件的选择是否合适，并为进一步开展轴箱、夹具等专用部件、零件的设计提供依据。联系尺寸图也可以看成是简化的机床总图，它表示机床的配置型式及总体布局。如图27所示，机床联系尺寸图的内容包括机床的布局形式，通用部件的型号、规格、动力部件的运动尺寸和所用电动机的要参数、工件与各部件间的要联系尺寸，专用部件的轮廓尺寸等。2、选用动力部件选用动力部件要选择型号、规格合适的动力滑台、动力箱。（1）滑台的选用通常，根据滑台的驱动方式、所需进给力、进给速度、最大行程长度和加工精度等因素来选用合适的滑台。1）驱动形式的确定根据对液压滑台和机械滑台的性能特点比较，并结合具体的加工要求，使用条件选择HY系列液压滑台。2）确定轴向进给力滑台所需的进给力5437234976N进FI式中各轴加工时所产生的轴向力I由于滑台工作时，除了克服各轴的轴的向力外，还要克服滑台移动时所产生的摩擦力。因而选择滑台的最大进给力应大于34976KN。进F3）确定进给速度液压滑台的工作进给速度规定一定范围内无级调速，对液压滑台确定切削用量时所规定的工作进给速度应大于滑台最小工作进给速度的051倍液压进给系统中采用应力继电器时，实际进给速度应更大一些。本系统中进给速度NF17MM/MIN。所以选择1HY32A液压滑台，工作进给速度范围VF20650MM/MIN，快速速度10M/MIN。4）确定滑台行程滑台的行程除保证足够的工作行程外，还应留有前备量和后备量。前备量的作用是动力部件有一定的向前移动的余地，以弥补机床的制造误差以及刀具磨损后能向前调整。本系统前备量为20MM，后备量的作用是使动力部件有一定的向后移动的余地，为方便装卸刀具，这里取70MM,所以滑台总行程应大于工作行程，前备量，后备量之和。即行程L1202070220MM，取L630MM。综合上述条件，确定液压动力滑台型号1HY32A,以及相配套的滑台底座（1CC321型）。（2）由下式确定动力箱的选用动力箱要依据多轴所需的电动机功率来选用，在主轴箱没有设计之前，可算主P26主切P407170735KW式中主轴箱传动效率，加工黑色金属时0709；有色金属时0707，本系统加工HT200，取07动力箱的电动机功率应大于计算功率，并结合轴要求的转速大小选择。因此，选用电动机型号为Y132M16的1TD32I型动力箱，动力箱输出轴至箱底面高度为170MM。要技术参数如下表表24电机型号及参数转速范围（R/MIN）电机传动型号电机转速输出转速电机功率（）KW配套轴部件型号D50Y160M6970470751HY32A,1CC321,1CD3213、配套支承部件的选用立柱底座1CD322。4、确定装料高度装料高度指工件安装基面至机床底面的垂直距离，在现阶段设计组合机床时，装料高度可视具体情况在H5701060MM之间选取，本系统取装料高度为700MM。5、中间底座轮廓尺寸中间底座的轮廓尺寸要满足滑台在其上面联接安装的需要，又考虑到与立柱底座相连接。因此，中间底座采用侧底座1CD321。6、确定主轴箱轮廓尺寸本机床配置的主轴箱总厚度为630MM，宽度和高度按标准尺寸中选取。计算时，主轴箱的宽度B和高度H可确定为B630，H400根据上述计算值，按轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定轴箱轮廓尺寸BH630400MM。234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、负荷率等技术文件，通过生产率计算卡，可以分析拟定的方案是否满足用户对生产率及负荷率的要求。计算如下切削时间T切L/VFT停2745/74710/4150668MIN式中T切机加工时间（MIN）L工进行程长度（MM）VF刀具进给量（MM/MIN）T停死挡铁停留时间。一般为在动力部件进给停止状态下，刀具旋转510R所需要时间。这里取10R辅助时间T辅T移T装27FKVL43（75120）/100001322368MIN式中L3、L4分别为动力部件快进、快退长度（MM）VFK快速移动速度（MM/MIN）T移工作台移动时间（MIN）,一般为005013MIN,取013MINT装装卸工件时间（MIN）一般为0515MIN,本例取2MIN机床生产率Q160/T单2960/（T切T辅）60/（06683295）153件/H机床负荷率按下式计算Q/Q1100210A/Q1TK10020000/15319501006704式中Q机床的理想生产率（件/H）A年生产纲领（件）TK年工作时间，单班制工作时间TK1950H表25生产率计算卡3主轴箱的设计31主轴箱的设计311绘制主轴箱设计原始依据图主轴箱设计原始依据图是根据“三图一卡”绘制的如图31所示图31钻孔组合机床主轴箱图中主轴箱的两定位销孔中心连线为横坐标，工件加工孔对称，选择箱体中垂线为纵坐标，在建立的坐标系中标注轮廓尺寸及动力箱驱动轴的相对位置尺寸。轴部为逆时针旋转（面对轴看）。轴的工序内容，切削用量及轴尺寸及动力部件的型号和性能参数如表31所示表31轴外尺寸及切削用量轴外伸尺寸切削用量轴号D/DL工序内容NVFVF（R/MIN）M/MINMM/RMM/MIN1、2、3、45、67、740/27115钻6841517017747注1被加工零件编号及名称箱体材料HT200JB29762；硬度HB170241，前、后、侧盖等材料为HT1502动力部件型号1TD32I动力箱，电动机型号Y160M6；功率P75KW。312齿轮模数选择本组合机床要用于钻孔，因此采用滚珠轴承轴。齿轮模数M可按下式估算M303232232113/ZNP34158/7式中M估算齿轮模数P齿轮所传递的功率（KW）Z对啮合齿中的小齿轮数N小齿轮的转速（R/MIN）为了模数计算还需要满足中心距的关系主轴箱输入齿轮模数取M25。取M25齿轮分配可以圆整313主轴箱的传动设计（1）根据原始依据图（图32），画出驱动轴、轴坐标位置。如下表表32驱动轴、轴坐标值坐标销O1驱动轴O轴1轴2轴3轴4X175037373737Y07651035689568951035（2）确定传动轴位置及齿轮齿数图32齿轮的最小壁厚2）传动轴2为轴1，2，3，4都各自在同一同心圆上。主轴箱的齿轮模数按驱动轴齿轮估算268302PMZN主轴箱输入齿轮模数取M25。轴1，2，3，4要求的转速一致且较高，所以采用降速传动。轴齿数选取Z20，传动齿轮采用Z22齿的齿轮，变位系数。传018X动轴的转速为215735/MINR由于前面选取了轴直径为40，显然传动轴直径都选取40，这样为了减少传动轴种类和设计题目需要由于传动轴转速是，则驱动轴至传动轴的传动比为/I2167351I所以选择两级传动，且传动比分配为一级为1010二级为1410。驱动轴的直径为40MM，由组合机床简明设计手册查得知T333MM,当M3时，驱动轴上的齿数为ZMIN21730321521258DMT去驱动齿轮齿数Z24。通用的齿轮有三种，即传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。材料均为45钢，热处理为齿部高频淬火G54。本机床齿轮的选用按照下表选用表27齿轮种类及参数齿轮种类宽度（MM）齿数模数（MM）孔径（MM）驱动轴齿轮24321750连续17702、25、32、25、3、415、20、30、35、4068、30、35、40、50传动轴齿轮44（B型）2124368、30、35、40、50输出轴齿轮322124317、22、27、32、36计算各轴转速使各轴转速的相对转速损失在5以内，由公式V知140DNERRORNOBOOKMARKNAMEGIVENN1N2N3N417X1000/368/68415R/MINERRORNOBOOKMARKNAMEGIVEN217314绘制传动系统图传动系统图是表示传动关系是示意图，即用以确定的传动轴将驱动轴和各轴连接起来，绘制在主轴箱轮廓内的传动示意图，如图33所示图33钻孔主轴箱传动系统图图中传动轴齿轮和驱动轴齿轮为第排。在图中标出齿轮的齿数、模数、变位系数，以校核驱动轴是否正确。另外，应检查同排的非啮合齿轮是否齿顶干涉；还画出轴直径和轴套直径，以避免齿轮和相邻的轴轴套相碰。32传动轴的直径估算传动轴除应满足强度要求外，还应满足刚度的要求，强度要求保证轴在反复载荷和扭载荷作用下不发生疲劳破坏。机床传动系统精度要求较高，不允许有较大变形。因此疲劳强度一般不失是要矛盾，除了载荷很大的情况外，可以不必验算轴的强度。刚度要求保证轴在载荷下不至发生过大的变形。因此，必须保证传动轴有足够的刚度。321确定各轴转速、确定轴计算转速计算转速是传动件能传递全部功率的最低转速。各传动JN件的计算转速可以从转速图上，按轴的计算转速和相应的传动关系确定。根据【1】表310，轴的计算转速为MIN/705R4125N3213ZMIJ、各变速轴的计算转速轴的计算转速可从轴71R/MIN按72/17的变速副找上去，轴的计算转速为3JN100R/MIN；轴的计算转速为400R/MIN；2JN轴的计算转速为700R/MIN。1J、各齿轮的计算转速各变速组内一般只计算组内最小齿轮，也是最薄弱的齿轮，故也只需确定最小齿轮的计算转速。变速组C中，22/76只需计算Z22的齿轮，计算转速为270R/MIN；变速组B计算Z17的齿轮，计算转速为400R/MIN；变速组A应计算Z27的齿轮，计算转速为700R/MIN。、核算轴转速误差MIN/145736/245/9/324/1640RN实MI/2R标5341025710标标实N所以合适。322传动轴直径的估算确定各轴最小直径根据【5】公式（71），并查【5】表713得到取1MNPDJ491轴的直径取I/80,611RJNDJ32957579144轴的直径取MIN/40,9200812RNJMNDJ61340925715794轴的直径取IN/10,89323RNJNDJ546108957957144其中P电动机额定功率（KW）；从电机到该传动轴之间传动件的传动效率的乘积；该传动轴的计算转速（）；JNMINR传动轴允许的扭转角（）。O当轴上有键槽时，D值应相应增大45当轴为花键轴时，可将估算的D值减小7为花键轴的小径空心轴时，D需乘以计算系数B，B值见【5】表712。和为由键槽并且轴为空心轴，和为花键轴。根据以上原则各轴的直径取值，M30和在后文给定，轴采用光轴，轴和轴因为要安装滑移齿轮所以都采用花键轴。因为矩形花键定心精度高，定心稳定性好，能用磨削的方法消除热处理变形，定心直径尺寸公差和位置公差都能获得较高的精度，故我采用矩形花键连接。按规定，矩形花键的定心方式为小径定心。查【15】表5330的矩形19874TGB花键的基本尺寸系列，轴花键轴的规格；轴花键轴的742368为BDDN规格。842为DDN323键的选择查【4】表61选择轴上的键，根据轴的直径，键的尺寸选择302D，键的长度L取22。轴处键的选择同上，键的尺寸为78取键高键宽HB，键的长度L取100。162取键高键宽33传动轴的校核需要验算传动轴薄弱环节处的倾角荷挠度。验算倾角时，若支撑类型相同则只需验算支反力最大支撑处倾角；当此倾角小于安装齿轮处规定的许用值时，则齿轮处倾角不必验算。验算挠度时，要求验算受力最大的齿轮处，但通常可验算传动轴中点处挠度（误差3）。当轴的各段直径相差不大，计算精度要求不高时，可看做等直径，采用平均直径进行计算，计算花键轴传动轴一般只验算弯曲刚度，花键轴还应进行键侧挤压验算。1D弯曲刚度验算；的刚度时可采用平均直径或当量直径。一般将轴化为集中载荷下1D2D的简支梁，其挠度和倾角计算公式见【5】表715分别求出各载荷作用下所产生的挠度和倾角，然后叠加，注意方向符号，在同一平面上进行代数叠加，不在同一平面上进行向量叠加。331传动轴的校核轴的校核通过受力分析，在一轴的三对啮合齿轮副中，中间的两对齿轮对轴中点处的挠度影响最大，所以，选择中间齿轮啮合来进行校核NDTFMNPR7153012/86/2860/990596最大挠度MEIBL34349222MAX10681064758363974061424MDIIMPAEE轴的；材料弹性模量；式中；查【1】表312许用挠度；Y12。所以合格,YYB轴、轴的校核同上。332键的校核键和轴的材料都是钢，由【4】表62查的许用挤压应力,取MPAP120其中间值，。键的工作长度，键与轮榖MPAP10MBLL1682键槽的接触高度。由【4】式（61）可得MH