发动机气缸体专用组合机床毕业设计说明书

1、发动机气缸体专用组合机床设计发动机气缸体专用组合机床设计Design of special modular machine for engine cylinder block学生姓名学号所在学院班级所在专业机械设计制造及其自动化申请学位指导教师职称副指导教师职称答辩时间目 录目目 录录设计总说明 .IIntroductionIntroduction .II1 绪论 .11.1 组合机床的简介 .11.2 本课题世界目前基本概况 .22 组合机床的总体设计 .32.1 组合机床方案的制定.32.1.1 制定工艺方案.32.1.2 专用组合机床的加工对策研究与选定 .32.2 确定切削用量及选择刀

2、具.52.2.1 确定工序间余量 .52.2.2 选择切削用量 .52.2.3 确定切削力、切削扭矩、切削功率 .52.2.4 选择刀具结构 .62.3 钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制.6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.62.3.1 被加工零件工序图 .62.3.2 加工示意图 .82.3.3 机床联系尺寸图 .122.3.4 生产率计算卡 .153 多轴箱的设计 .163.1 绘制多轴箱设计原始依据图 .163.2 齿轮模数选择 .173.3 多轴箱的传动设计 .173.4 绘制传动系统图.193.5 传动零件的校核.20总结 .21鸣 谢 .22参考文

3、献 .23设计总说明I设计总说明第二次工业革命后，蒸汽机的发明，使机械制造业有了质的飞跃，随着机械制造业的发展，专用化生产逐渐被人们看重，组合机床慢慢地走进人们的视野，它带领机械制造业有了更高一层的发展。制造业是国家重要的基础工业之一，制造业的基础是。是众多机械制造的母机，它的发展水平，与制造业的生产能力和制造精度有着直接关系，关系到国家机械工业以至整个制造业的发展水平.是先进制造技术的基本单元载体，机械产品的质量、更新速度、对市场的应变能力、生产效率等在很大程度上取决于的效能。因此，制造业对于一个国家经济发展起着举足轻重的作用。在我国，改革开放30 年以来，随着我国经济的发展，制造业变得越来

4、越重要，组合机床是机械制造加工重要的一部分。为了更深入了解机床，这次选取的毕业设计题目为“发动机气缸体的专用组合组合机床设计” 。在工艺的设计过程中，寻求最佳的工艺方案。本人这次设计的主要内容是：结合实例，进行机床总体设计和多轴箱的设计。本次毕业设计主要介绍了钻发动机气缸体的过程 10 孔。本设计机床，大都遵循设计要求，而且对于过去传统的机床，本次设计的机床更加完善和先进。应用组合机床加工大批量零件，快捷高效，生产效率高是机械加工的发展方向。在工艺制定过程中，通过批量的进行钻底孔的加工方案，并寻求最佳的工艺方案，借此说明了工艺在生产过程中的重要性。本人的设计的主要内容是：进行了机床总体布局设计

5、；对机床的进给和传动部分进行了设计；通过此设计，本机床完全能满足设计要求，与传统的机床相比，本机床具有自动化程度高，生产率高，精度高等优点。 关键词：制造；组合机床设计；钻孔；多轴箱。ABSTRACTIIINTRODUCTION After the second industrial revolution, the invention of the steam engine, the machinery manufacturing industry has been a qualitative leap, with the development of machinery manufactur

6、ing industry, specialized production is gradually valued and modular machine tool slowly into peoples field of vision, it leads machinery manufacturing industry have a higher level of development. In our country, since the reform and opening 30 years ago, along with the development of our country ec

7、onomy, manufacturing industry becomes more and more important, the combination machine tool is an important part of machining machining. In order to further understand the machine tool, the selected graduation project is the design of the special combination machine tool for engine cylinder block. .

8、 In the process of design, the best technological plan is sought. The main contents of this design are: combined with the example, the overall design of machine tool and the design of multi axle box. This graduation design mainly introduces the process of drilling engine cylinder block 10 hole. This

9、 design machine tools, mostly follow the design requirements, and for the past traditional machine tools, this design of the machine tool more perfect and advanced. The application of combination machine tool for machining large quantities of parts, fast and efficient, production efficiency is the d

10、evelopment direction of machining. Making process in the process, with a mass of drill hole processing program, and to seek the optimal process scheme, to take note of the importance of technology in the production process. My design is the main content of the design layout of the machine; of machin

11、e tool feed and transmission part design; through the design, the machine can fully meet the design requirements, compared with the traditional machine tools, the machine has high degree of automation, high productivity the advantages of high precision,.KEYWORDS: Manufacturing; modular machine tool

12、design; drilling; multi axle boxes.本科生毕业设计 1 发动机气缸体专用组合机床设计毕业设计说明书1 绪论1.1 组合机床的简介应用机床随着我国机械制造业的兴旺发展而被大量应用，它使零件生产专业化，机械化。在建国初期，我国就十分注重机械制造业的发展，连“大跃进” ，文革时期都大力发展机械制造业，在我国改革改革开放 30 多年后，我国的制造业逐渐走向兴旺，改革前期“中国制造”逐渐到后期的“中国创造” ，说明了我国已向世界的制造中心发展，其中，组合机床在机械制造中功不可没。组合机床的地位在机械制造中无可代替，它主要用来加工众多零部件，对于机械制造业就好像细胞对于人

13、类一样零部件。一般，加工箱体之类的零件与其他你工件工件的加工，大都采用可行的刀具来实现钻孔，扩孔，钻孔，扩孔，钻孔，铣削平面，内、外螺纹切削加工圆等。夹紧工件的加工头旋转组合机床，由刀具作进给运动，也可达到一定的旋转部件（如飞轮，汽车后桥等）的循环和过程。在第二十世纪 70 年代，随着可转位刀具，刀具的发展密度，孔尺寸自动检测和自动刀具补偿技术，组合机床的加工精度的提高。铣削零件的平面可以十分精微，可以使加工零件的表面十分光滑，伴随着我国改革开放以来，机械制造业的发展，专用组合机床的逐步专业制造化，它被不断被重复使用，并逐渐发展成一个专用部件，导致在一个专用组合机床加工生产。组合机床是最早在

14、19 世纪诞生，加工各样的零件。在每台机器的开始，本厂有他们的标准通用部件。为了方便用户的维修和使用，提高不同配件通用互换性，1983 美国通用汽车公司和福特汽车公司和美国机械厂协商，协议了大家都能接受的原则，严格明确尺寸组件之间的接触，但部分结构未指定。组合机床的设计，基本上有两种方式：一，目前是根据处理对象的特点专门设计的，这是最常见的做法。其次，机床在制造行业使用率大，人才分析出制造和操作组合机床的数据，挖掘了许多重大的信息，其设计成通用的部件，时期专业化。专用组合机床是一个特定的对象的高效加工装备，它有一个响当当的外号“专用的组合机床” ，这是随着加工不同的零部件而被设计，它可被设计为

15、种类繁多的，有钻，扩，钻，扩，钻，铣削平面，内、外螺纹切削加工圆等还有加工各类的平面，它大量生产，它随着具体的加工处理对象而设计加工，所以，它是一个特定的对象处理的高效加工设备。本科生毕业设计 2 为了使组合机床能被用在小批量生产中，常常需要应用成组技术，来利用更大化一般采用主轴箱组合机床与机床的刀架。专用组合机床未来的发展将越来越适合中国的的状况时，也会面想世界的大潮，它会简化结构，缩短生产周期，使用数字控制系统，更加自动化，提高使用效率，最主要是更加人性化！1.2 本课题世界目前基本概况在过去的 24 年中，组合机床自动线的技术已经取得了很大的进步，在精密加工，自动线的生产效率，巨大的进步

16、速度，灵活和综合的数字控制系统，使专用组合机床的自动化方面有了质的飞跃。在美国和西欧众多的发达国家中，专用组合机床的自动化与数字化控制系统已发展到了相当的高度，其中数字控制系统的出现对机械制造的结构变化与创新方面起了非常大的作用。但是，随着科技不断地日新月异，专用组合机床自动线的面前出现了一个个劲敌，其中就包括了柔性制造系统。组合机床是一种专用的高自动化的技术和设备，目前，它仍然是一个大量的关键设备和机械产品实现高效，高质量和经济生产，因此被广泛用于汽车，拖拉机，柴油发动机和压缩机等许多工业生产领域。其中组合机床的最大用户是汽车工业。如中国的汽车之城十堰、德国、美国的底特律和日本生产着大量的汽

17、车，它们不断的被生产出来并被使用，其中大量生产这些设备的就是专用组合机床。所以，专用组合机床与自动化水平的技术性能，在很大程度上影响了企业的生产、组织、盈利还有决策，最终决定了企业的生存状况。目前组合机床与 PLC 等为工艺制造产品，它是综合反映驱动，控制，测量，监测，工具和机械组件技术。在过去的 24 年中，这些技术已经取得了长足的进步，在组合机床的汽车和内燃机行业的主要用户同样也有很大的变化，产品生命周期缩短，增加品种和质量的进步，提高生产效率，使专用组合机床有更大的发展。由于机械加工的组合是高度集中的，也可完成一个或几个一机不同的过程，所以为了适应生产产量，要求精度高，克服了通用机结构复

18、杂，劳动强度大，生产效率低，难以保证精度的缺点，专用设备通用性差，不适应现代科技的迅速发展，往往更新的要求。因此，组合机床和自动线已被广泛应用于汽车，军工产品，柴油机，电机，仪表的生产，并显示出巨大的可能性。本科生毕业设计 3 2 组合机床的总体设计2.1 组合机床方案的制定2.1.1 制定工艺方案组合机床的加工生产，首先要做一个详细的计划，在这过程中，加工者必须要对所需要加工的物体和周围环境状况深入地了解和分析加工技术将确定组合机床的加工质量，生产率，夹具的总体布局和结构，如对加工零件的结构特点，表面粗糙度的加工精度，生产力的场景，环境和条件等。与国内外相关技术资料的收集，制定合理的工艺。根

19、据被加工零件（发动机气缸体）,如零件图（图 2.1） ，加工过程 10 孔： (1) 加工孔的主要技术要求。10 个直径均为 24mm。孔的位置度公差为 0.08mm。工件材料为 HT200，HB170-241HBS (2) 工艺分析根据组合机床和精密加工方案的过程，可以用如下：一次性加工孔，直径为 24m (3) 定位基准及夹紧点的选择采用一个端面限制气缸体 3 个自由度，利用端面上的一个孔通过圆柱短和一个孔通过辅助支承销共限制 3 个自由度，采用气缸压紧的方式。为保证加工精度，提高生产效率和降低劳动量，工件是批量生产，所以在设计，手动夹紧。2.1.2 专用组合机床的加工对策研究与选定(1)

20、被加工零件的加工精度保证加工零件的加工精度，能使机械加工更加高效地进行，减少误差。保证加工精度是机械制造的重要依据。孔的表面粗糙度，对于减少制造误差和高效加工十分重要，应当增大对定位精度和减少夹紧变形的对策研究。所以，该机一般采用的尾部安装的齿轮传动装置，进给使用液压系统，被加工零件图如图 2.1 所示本科生毕业设计 4 （2) 被加工零件的特点加工零件影响着机床工艺方案系统。这个是 HT200 材料，硬度 HB100，24mm 孔直径。被加工零件为发动机气缸体，刚度符合加工条件，加工时同时加工 10 孔，在加工过程中，如振动，热影响与加工零件的变形等因素对加工的影响不大，所以不把它们计入其中

21、。总的来说，由一个或多个表面处理身体应横机，孔的中心线一般与定位基准平面平行，该机适用于加工定位面水平和加工孔和垂直参考平面，但不适合加工安装不方便或高细长件。一个单一的加工机适用于大箱，和中小型零件则多采用多处理机。最终决定选择钻床，立式钻床。这主要是根据些组件的加工特点，如加工孔在同一平面而且分布均匀、加工零件不大、还有多轴箱等方面考虑的。(3) 零件的生产批量影响零件生产批量的一个重要因素，就是在自动线或组合机床设计的小批量生产的特点。根据年生产能力的生产程序设计的要求，从工件的形状和轮廓尺寸，为了减少处理时间，可以采用多轴，为了减少机床数量、减少加工过程中的步骤、改善企业效益，减少人工

22、成本，加工步骤要在一台机器上完成。本科生毕业设计 5 (4) 机床使用条件因地制宜，应照着加工地方的不同的布局设置，组合机床的使用选择合适的组合机床工艺连接，技术能力和自然条件和要求。最终决定选择设计四轴头多工位同步钻床。主要是考虑到发动机气缸体的自身状况，和加工过程中诸多的因数如精度、表面粗糙度等。2.2 确定切削用量及选择刀具2.2.1 确定工序间余量为消除转、定位误差的影响，工序余量是影响加工的一个重要因数，确定了工序余量，就能使用生产制造有效地运行，应精确选择工序间余量。24mm 的孔在钻孔时，直径上工序间余量均为 0.2mm。在生产中常用查表已给出。2.2.2 选择切削用量技术含量决

23、定完成机器的组合，你可以选择切削参数。因为在大多数情况下，多轴联动加工机床的设计组合，切削参数，根据经验，30%低于普通机床的加工单。多轴主轴箱的所有工具都有一个进料系统，通常作为一个标准的电力幻灯片，工作，每分钟进给量的所有工具的相同，等于每分钟的动力滑台的进给（毫米/分钟）适用于一般的工具。因此，同一主轴箱上的刀具主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： 1122.iin fn fn fvf 式中： 各主轴转速（r/min）n1、n2、ni 各主轴进给量（mm/r）12,.ifff 动力滑台每分钟进给量（mm/min）vf由于发动机气缸体钻孔的加工

24、精度、工件材料、工作条件、技术要求等，遵循最大效益化的原则确定加工的要求，采用查表的方法查得：孔钻头直径 D=24mm，进给量f=0.018/r、切削速度 v=18m/min2.2.3 确定切削力、切削扭矩、切削功率根据选定的切削用量（主要指切削速度 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，用以确定主轴及其它传动件（齿轮，传动轴等）的尺寸；本科生毕业设计 6 确定切削功率，用以选择主传动电动（一般指动力箱）功率，通过查组合机床设计简明手册表计算如下：切削力： =26FD8 . 0f6 . 0HB =26248 . 02 . 06 . 0200=2378.8N切削

25、扭矩： =10T9 . 1D8 . 0f6 . 0HB =101.9240.80.26 . 0200 =9979Nmm切削功率： =P/9740TvD =997918/(97403.824)=0.43kw 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(Nmm) V切削速度（m/min） P切削功率(kw)2.2.4 选择刀具结构在发动机气缸体的布氏硬度 HB100，孔径 d 高速钢钻头为 24mm 的刀具材料（W18Cr4V） ，为了使工作可靠，结构简单，加工简单，24mm 的麻花钻的选择标准。为排出的切屑和刀具磨损已调整了一定量，孔加工刀具长

26、度应确保在工具和导套的末端之间的螺旋槽加工结束 30 80mm 范围。2.3 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：本科生毕业设计 7 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2.3.1 被加工零件工序图1，零件加工过程中的工序和分析总的来说，零件工序图是表述零件加工过程步骤的夹具加工图纸。依照原来计划好的工艺方案加工，加上其它影响因素表述零件加工图。它是基于原来的绘图，表达组合机床的加工过程内容，根据其它影响因素，进行标注解释，表述其使用方法。零件工序图也是重要的技术文件，检查和机床的调整。发动机气缸体孔组合机床是加

27、工零件的过程如图 2.2 所示。图的主要内容：（1）被加工零件的形状，主要尺寸和机加工零件的尺寸，精度，表面粗糙度，形状和位置精度等技术要求，以及工作程序和技术要求。（2）定位基准选择定位夹紧，夹紧方向的过程。（3）加工零件的名称，数量，材料，硬度和加工件与津贴。2，绘制加工零件的工序图的注意（1）为了使被加工零件工序图是明确的，必须通过处理这台机器的内容。绘制时，要按一定比例，选择足够的视图和剖面看，优秀的处理站点（用粗实线） ，和零件和机床的轮廓，重行标记的夹具设计。如在参考 2.2 位置，机械夹紧位置和方向，辅助支持由符号部规定（细实线）表清楚，所有的程序来确保尺寸，角度等，应使用尺寸的

28、数值表示。本科生毕业设计 8 2.3.2 加工示意图1、加工示意图的作用和内容（1）和定位基准加工零件的注射位置大小，为了便于加工和检验，有时为选定的定位基准与设计基准不重合，应处理它们的转换位置精度要求。图式加工是反映在拉深零件加工工艺方案，表示被加工零件在机床，刀具和工件，夹具，布局之间的相对位置的刀具，机床的工作行程和工作周期，是工具，夹具，主轴箱，主要对功率器件依据电气和液压系统的设计，是整个机床布局原来的需求，重要文件也是必要的调整工具。图 2.3 是发动机气缸体孔加工示意图本科生毕业设计 9 图 2.3 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

29、程。（2）工件、夹具、刀具及多轴箱端面之间的距离等。（3）主轴的结构类型，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、主轴之间的连接方式，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 在组合机床主轴孔加工，除了使用刚性方案，工件的尺寸，位置精度主要取决于夹具指南。因此合理地决定导向装置，选择好的加工工具，绘制好的图纸，正确理解所了解的，是组合机床设计的所必须的内容，解决好问题的重要环节

30、。 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 v=18m/min，选择固定式导向。本科生毕业设计 10 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 2.1 固定导向装置的标准尺dd1DD1D2ll1l2l3l4L888223034180408121746固定装置的配合如下表：表 2.2 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 F8）H7/g6H7/n6g6固定导向装置的布置如图 2.4 所示图 2.4 固定导向装置的布置（3）初定主轴类型、尺寸、外伸长度因为轴的材料为 40Cr，剪切弹性模量 G=81.0

31、GPa,刚性主轴取 14（0）m,所以 B 取 2.316，根据刚性条件计算主轴的直径为： dB4T式中： d轴直径（mm） T轴所承受的转矩（Nmm）B系数本设计中主轴直径 d=28mm,主轴外伸长度为：L=118mm，D/为 40/28。1d本科生毕业设计 11 （4）选择刀具接杆 由以上可知，多轴箱各主轴的外伸长度为一定值，而刀具的长度也是一定值，因此，为保证多轴箱上各刀具能同时到达加工终了位置，就需要在主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 2.8所示， 图 2.8 可调连接杆连接杆上的尺寸 d 与主轴外伸长度的内孔 D 配合，因此

32、，根据接杆直径 d 选择刀具接杆参数如表 2.3 所示：表 2.3 可调接杆的尺寸dD1(h6)d2d3Ll1l2l3螺母厚度28Tr282莫氏 1 号12.061368881428012（5）确定加工示意图的联系尺寸从加工结束主轴箱的端到端的所有链接的大小来确定的表面之间的最小距离，加工示意图连接尺寸如图 2.3 所示。面对的工件端面最重要的连接尺寸（多轴箱的大小321mm） ，它等于刀具悬伸长度，螺母的厚度，主轴伸出长度和连杆长度（可调）和减去加工，孔的深度和切出值。（6）工作进给长度的确定 如图 2.6 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

33、应应根据工件端面误差情况在 810mm 之间选择，误差大时取2L1L大值，因此取=8mm，切出长度=1/3d+(38)= x8+712mm，所以1L2L13 1=8+12+24=44mm.工L（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，本科生毕业设计 12 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124mm，快退长度等于快速引进与工作工进之和，因此快进长度 124-44=80mm. 图 2.6 工作进给长度2.3.3 机床联系尺寸图本科生毕业设计 13 图 2.7 机床联系尺寸图1、机械联系尺寸图的介绍与影响总的

34、来说，在多数情况下，组合机床的组成：柱，柱脚，动力箱，动力滑台，及特殊部件等各种各样的装配。联系尺寸图用来表述组合机床的加工内容、加工特点、正确表达形式、精度、绘制好图纸，表述其重要信息.“简化的设备布局”是联系尺寸图的外号，它在系统中表示出各部件的相互运动，合理正确地绘出图，能综合反映组合机床的总体布局与运动方式。如图 2.7 所示，图中绘画得得体、正确，明确表达了图所要了解的信息，此图为机床联系尺寸图，有效地表达了各种零部件的运动，参数位置。2、合理选择动力部件选用动力部件主要选择型号、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

35、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= =102378.8=23788N进FiF 式中： 各主轴加工时所产生的轴向力iF由于滑台工作时，除了克服各主轴的轴的向力外，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23.788KN。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 0.81倍;液压进给系统中采用应力继电器时，实际进给速度应更

36、大一些。本系统中进给速度=nf=18mm/min。所以选择 1HY32A 液压滑台，工作进给速度范围vf24680mm/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 24mm，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 80mm,所以滑台总行程应大于工作行程，前备量，后备量之和。本科生毕业设计 14 即：行程 L124+24+80=224mm，取 L400mm。综合上述条件，确定液压动力滑台型号

37、1HY32A,以及相配套的滑台底座（1CC321 型） 。（2）确定动力箱的选用 动力箱主要依据多轴所需的电动机功率来选用，在多轴箱没有设计之前，可算主P主P切P10*0.430.85.375KW式中：多轴箱传动效率，加工黑色金属时 0.80.9；有色金属时0.70.8，本系统加工 HT240，取 0.8动力箱的电动机功率应大于计算功率，并结合主轴要求的转速大小选择。所以，最终决定 C167132B-6 的 5BS32I 型动力箱，动力箱输出轴至箱底面高度为 180mm。主要技术参数如下表：表 2.4 电机型号及参数转速范围（r/min）主电机传动型号电机转速输出转速主电机功率（）kw配套主轴

38、部件型号D80 Y132M1-69604152.151HY32A,1CC321,1CD321(3)、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 H8801060mm 之间选取，本系统取装料高度为 800mm。(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)、确定多轴箱轮廓尺寸本机床配置的多轴箱总厚度为 340mm，宽度和高度按标准尺寸中选取。计算时，多轴箱的宽度 B 和高度 H 可确定为

39、：B=630，H=320根据上述计算值，按主轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定主轴箱轮廓尺寸BH=630320mm。本科生毕业设计 15 2.3.4 生产率计算卡计算如下：切削时间： T切切= L/vf+t停 = 44/74.710/415 =0.613min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 810 r 所需要时间。这里取 10r辅助时间 T辅 = +t移+t装fkvLL43 = （80124）/1000+0.13+2= 2.334min 式中： L3、L4 分别为动力部件快进、

40、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 0.080.13min,取 0.13 min t装 装卸工件时间（min）一般为 0.81.8min,本例取 2min机床生产率 Q1 = 60/T单单 = 60/（T切+T辅） =60/（0.613+2.334） =20.3 件/h机床负荷率按下式计算 = Q / Q1100% = Q1tk /A100% =18.31980/60000100% =66.99% 式中：Q机床的理想生产率（件/h） A年生产纲领（件） ,这里取 60000 件 tk年工作时间，单班制工作时间 tk =1980h本科生

41、毕业设计 16 表 2.8 生产率计算卡(在图纸)3 多轴箱的设计3.1 绘制多轴箱设计原始依据图多轴箱设计原始依据图是根据“三图一卡”绘制的如图 3.1 所示:图 2.8 钻孔组合机床多轴箱图中多轴箱，选择箱体中垂线为坐标系，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。主轴部为逆时针旋转（面对主轴看） 。主轴的工序内容，切削用量及主轴尺寸及动力部件的型号和性能参数如表 2.6 所示：表 2.6 主轴外尺寸及切削用量主轴外伸尺寸切削用量轴号D/dL工序内容N（r/min）V(m/min)f(mm/r)Vf(mm/min)1、2、3、4、40/28118钻 24415180.018

42、 74.7本科生毕业设计 17 5、6、7、8、9、10注：1被加工零件编号及名称：箱体材料：HT200 JB297-62；硬度: HB170-241， 前、后、侧盖等材料为 HT1802动力部件型号：1TD32I 动力箱，电动机型号 Y112M-6；功率 P2.15kw。3.2 齿轮模数选择本组合机床主要用于钻孔，因此采用滚珠轴承主轴。齿轮模数 m 可按下式估算： m=(3032)=321.763)/(ZNP3)41519/(5.12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）多轴箱输入齿轮模数取=2,其余齿轮模数取 m2=1.8。1

43、m3.3 多轴箱的传动设计（1）根据原始依据图（图 3.2） ，画出驱动轴、轴坐标位置。如下表：表 3.2 驱动轴、轴坐标值坐标驱动轴 O轴 1轴 2轴 3轴 4轴 5X0-371-1850185371Y06868686868坐标轴 6轴 7轴 8轴 9轴 10X-371-1850185371Y-68-68-68-68-68(2)确定传动轴位置及齿轮齿数本科生毕业设计 18 图 2.9 齿轮的最小壁厚经常使用的齿轮有 3 种。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齿轮种类宽度（mm）齿 数模数（mm）孔径（mm）驱动轴齿轮24321950 连续19701

44、.8、2、2.5、32、2.5、3、415、20、30、35、4025、30、35、40、50传动轴齿轮44（B 型）1950 连续19701.8、225、30、40、50输出轴齿轮321950 连续1970218、22、28、32、361）最小齿数的确定由于前面选取了主轴的直径为 40mm，显然传动轴的直径也为 40mm，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 415r/min。为保证齿轮齿根强度，应使齿根到孔壁或键槽的厚度 a2m,驱动轴的直径取为 46mm,由机械零件设计手册知，如图 29 所示齿轮 t=33.3mm,当 m1=2 时。驱动轴上最小齿轮齿数为：本科生毕业设计

45、 19 2（t/m1+2+1.25）d0/m1Zmin =2(33.3/2+2+1.25)46/3 =18.9所以驱动轴齿数要大于等于 19。当 m2=1.8，d=40 时，齿轮 t=23.3mm。主轴上最小齿轮齿数为：2（t/m2+2+1.25）d0/m2Zmin =2（23.3/2+2+1.25）40/2 =19.8所以主轴齿数要大于等于 20。所以，主轴和传动轴的直径为的 d=40mm,m=1.8则其齿轮数： Z=d/m =18.1所以主轴和传动轴齿数取 20同理计算出驱动轴的齿数为 23驱动轴与传动轴的传动比：i=46/40=1.15主轴与传动轴的传动比：i=1所以主轴和传动轴的直径为 40mm,驱动轴的直径为 46mm。3.4 绘制传动系统图传动系统图表示轴与轴之间的传动，如图 2.10 所示本科生毕业设计 20 图 2.10 钻孔多轴箱传动系统图3.5 传动零件的校核（1）验算传动轴的直径校核传动轴以承受的总扭矩最大传动轴 1，由它驱动的有主轴 1、10主轴扭矩：T1=T2=9979Nmm油泵轴（驱动轴）的扭矩：查得 R12-1A 油泵的最高压力为 0.3MPa、排量为8.8