多軸鉆床多軸箱設(shè)計(jì)

摘要本設(shè)計(jì)介紹了多軸鉆床多軸箱的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中首先要了解工件的加工工藝路線及工序的計(jì)算，確定鉆孔主軸的直徑，初步選用電機(jī)型號(hào)及機(jī)床各部分部件。在多軸箱設(shè)計(jì)中，首先需要確定傳動(dòng)系統(tǒng)，然后計(jì)算主軸坐標(biāo)，傳動(dòng)部件的校核及最后多軸鉆床多軸箱總圖、原始依據(jù)圖等等相關(guān)圖紙的繪制。本次設(shè)計(jì)有效地將多工位鉆孔工藝有機(jī)地結(jié)合為一體，這樣以來(lái)不但降低了機(jī)器成本，而且節(jié)省了加工時(shí)間，提高了工作生產(chǎn)效率。關(guān)鍵詞：多軸鉆床多軸箱，主軸，總圖繪制，生產(chǎn)效率AbstractThedesignontheBoxaxleboxmorethanthedesign,designisfirstnecessarytounderstandtheworkpieceintheprocessinglineandprocessofcalculationtodetermineTappingthespindlediameter,theinitialchoiceofmotorModelandsomepartsofthemachine.Inmulti-axleboxdesign,drivesystemestablishedtocalculatecoordinatesspindle,transmissionpartsofthespindleboxandcheckthetotalmapping.Keywords:Thisdesignwillbedrilling,tappingcombinationofthetwoasoneandreducethecostofmachinery,processingandsavetime,improvetheworkefficiencyofproduction.Keywords:Multiaxisdrillingmachinespindle,spindle,generallayoutdrawing,productionefficiencyIITOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要 I\o"CurrentDocument"Abstract II1緒論 1\o"CurrentDocument"本課題研究的背景及意義 1本課題國(guó)內(nèi)外研究概況 2\o"CurrentDocument"研究的主要內(nèi)容 4\o"CurrentDocument"2組合機(jī)床總體設(shè)計(jì) 6\o"CurrentDocument"組合機(jī)床工藝方案擬定 8\o"CurrentDocument"加工工序圖 10加工示意圖 11刀具的分析 11鉆孔靠模裝置選擇 12選擇接桿、浮動(dòng)卡頭 12\o"CurrentDocument"動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定 13\o"CurrentDocument"機(jī)床聯(lián)系尺寸圖 14\o"CurrentDocument"機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡 15\o"CurrentDocument"3多軸鉆床多軸箱的設(shè)計(jì) 16\o"CurrentDocument"多軸箱的組成及表示方法 17\o"CurrentDocument"多軸箱通用零件 18\o"CurrentDocument"繪制多軸箱原始依據(jù)圖 19\o"CurrentDocument"主軸齒輪確定、動(dòng)力計(jì)算 20\o"CurrentDocument"多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20\o"CurrentDocument"多軸箱坐標(biāo)檢查圖 21結(jié)論 21致謝 22\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 23iii1^論1.1本課題研究的背景及意義我國(guó)生產(chǎn)的多軸鉆床多軸箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)陋，傳動(dòng)效率始終不高，雖然經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，近期產(chǎn)品的質(zhì)量較早期有所提高。但受國(guó)產(chǎn)配套件質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平等的影響，我國(guó)目前生產(chǎn)的多軸鉆床多軸箱的總體水平與進(jìn)口產(chǎn)品及港口用戶的要求仍有較大差距，多軸鉆床多軸箱的生產(chǎn)也是如此，為滿足市場(chǎng)需求，開發(fā)出一種新型的多軸鉆床多軸箱勢(shì)在必行！相信此種多軸鉆床多軸箱的出現(xiàn)將會(huì)大大提高機(jī)床的傳動(dòng)能力和質(zhì)量，為企業(yè)的生產(chǎn)的年產(chǎn)能方面，以及經(jīng)濟(jì)效益方面能夠帶來(lái)顯著的進(jìn)步，同時(shí)也在某種程度上推進(jìn)了機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展。隨著國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化（SIO）的實(shí)施，世界多軸鉆床多軸箱以采用新材料、新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，19世紀(jì)80年代，美國(guó)的HUGER公司將新開發(fā)的多軸鉆床多軸箱應(yīng)用到該公司的子公司---一個(gè)生產(chǎn)棒材的機(jī)械公司，經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行，為該公司創(chuàng)造了不菲的利潤(rùn)。繼美國(guó)HUGER公司之后，德國(guó)的DESTO公司也看到了多軸鉆床多軸箱的利潤(rùn)所在，投入了相當(dāng)大的人力和精力來(lái)開發(fā)研制多軸鉆床多軸箱，并且與二十世紀(jì)中期投入到了北美等市場(chǎng)。當(dāng)前，全世界各大機(jī)械人廠商為了提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，都大力進(jìn)行多軸鉆床多軸箱的研發(fā)工作?，F(xiàn)在國(guó)外等著名多軸鉆床多軸箱的品牌中，都有多軸鉆床多軸箱的銷售，全世界多軸鉆床多軸箱的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。有一點(diǎn)值得注意的是，多軸鉆床多軸箱的市場(chǎng)，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場(chǎng)，因此多軸鉆床多軸箱是當(dāng)今棒料生產(chǎn)加工企業(yè)比配的設(shè)備已經(jīng)成為主要趨勢(shì)。西方資本主義國(guó)家有巨大的多軸鉆床多軸箱銷售市場(chǎng)，機(jī)械人工業(yè)是西方資本主義國(guó)家的機(jī)械工業(yè)之一。目前國(guó)外特別是美國(guó)正在考慮發(fā)展多軸鉆床多軸箱的功率最大化，產(chǎn)能最優(yōu)化的問(wèn)題。自“九?五”期間多軸鉆床多軸箱的開發(fā)和研制已經(jīng)被列入美國(guó)的重大科技攻關(guān)計(jì)劃，以跟蹤世界技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)適合美國(guó)機(jī)械工業(yè)發(fā)展的多軸鉆床多軸箱。我國(guó)從1953年開始生產(chǎn)多軸鉆床多軸箱，于1958年自行設(shè)計(jì)制造傳動(dòng)半徑在50、70、90、120、500等棒材的多軸鉆床多軸箱之后，為了適應(yīng)棒材生產(chǎn)廠家的需要，1959年又制造了500、1000、1200等大直徑的多軸鉆床多軸箱。為了滿足生產(chǎn)工業(yè)發(fā)展需要，我國(guó)于1970年研制了大型多軸鉆床多軸箱。經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐證明效果很好。同年，福建的金明公司更是大量引入外來(lái)技術(shù)人才，全身心地投入到了多軸鉆床多軸箱的研發(fā)中，利用豐富的人力資源和設(shè)備，研發(fā)出了多種可夾持不同直徑棒料的傳動(dòng)機(jī)，與同年12也投入市場(chǎng)，獲得了非常大的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。近幾年又研制出PX1400/170多軸鉆床多軸箱，其設(shè)計(jì)能力為1750t/h，實(shí)際達(dá)到2508t/h，是設(shè)計(jì)值的1.6倍。目前多軸鉆床多軸箱將逐漸被新型多軸鉆床多軸箱所代替。傳統(tǒng)的多軸鉆床多軸箱已經(jīng)不能完全滿足當(dāng)今市場(chǎng)的需要，迫切需要各種多功能的多軸鉆床多軸箱來(lái)滿足市場(chǎng)需求，如是福建金明公司加大人力開發(fā)出了五個(gè)規(guī)格十四種類型的多軸鉆床多軸箱，然而我國(guó)機(jī)械人業(yè)所需的多軸鉆床多軸箱全部依賴進(jìn)口，這使得國(guó)產(chǎn)機(jī)械人配備多軸鉆床多軸箱后，成本增加很大，而裝備自行開發(fā)生產(chǎn)多軸鉆床多軸箱，其成本提高不大，說(shuō)明多軸鉆床多軸箱的市場(chǎng)前景令人樂(lè)觀。1.2本課題國(guó)內(nèi)外研究概況我們?cè)?002來(lái)自于王健的以前的資料，他數(shù)十年的廢寢忘食建造了一個(gè)簡(jiǎn)單的多軸鉆床多軸箱，開純機(jī)械時(shí)代。王健更設(shè)計(jì)出多功能多軸鉆床多軸箱，在這之后，臺(tái)灣教授顏洪森以傳統(tǒng)的多軸鉆床多軸箱為基礎(chǔ)，開發(fā)了一系列的多軸鉆床多軸箱，查建中和其他人一起以凸輪機(jī)構(gòu)為對(duì)象，共同鉆研考慮怎樣改良按壓力引發(fā)的角度以及零部件的分理?？傊?，傳統(tǒng)的對(duì)象加上科學(xué)的分析和先進(jìn)的理論，使得多軸鉆床多軸箱在國(guó)內(nèi)的研究范圍和深度得到了極大的豐富和發(fā)展。何人最先取得此項(xiàng)專利已無(wú)可知曉，只了解到外國(guó)科學(xué)家在十九世紀(jì)末建造出了一部類似于多軸鉆床多軸箱的機(jī)械，整體部分是用齒輪以及連接桿件機(jī)構(gòu)組裝，但是卻沒(méi)有做出實(shí)物來(lái)加以佐證.20世紀(jì)初又有人運(yùn)用齒輪以及連接桿件體系制造出類似的多軸鉆床多軸箱，然而相關(guān)資料中并沒(méi)有找到對(duì)這個(gè)作品的介紹，所以那個(gè)時(shí)候有關(guān)多軸鉆床多軸箱的研究還僅能思組成以及運(yùn)動(dòng)起來(lái)的規(guī)律。同期，又有兩位發(fā)明家麥吉以及弗蘭科創(chuàng)作了首部徹底用計(jì)算機(jī)操縱的多軸鉆床多軸箱。接下來(lái)幾年有關(guān)此機(jī)器的設(shè)計(jì)被充分的融入了運(yùn)行操縱理論。1979年席羅思在行進(jìn)多軸鉆床多軸箱里加入了操縱水平行走的儀器，同樣在腿上加入了保持和校對(duì)偏向的裝置。20世紀(jì)末布朗、羅布特以及莎普恩斯研究了加入了液壓部件和直流電機(jī)的相應(yīng)多軸鉆床多軸箱。這都意味著人類對(duì)機(jī)械體系的認(rèn)識(shí)已從簡(jiǎn)單的考慮邁入了整體操縱、計(jì)算機(jī)和高新科技的相互融匯貫通的康莊大道。從廣闊的視野、各種各樣的活動(dòng)，還有和學(xué)術(shù)報(bào)告、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及另外別的角度的的詳細(xì)內(nèi)容，我們得到了包含定位、性質(zhì)以及應(yīng)用多軸鉆床多軸箱的大環(huán)境。多軸鉆床多軸箱已發(fā)展到注重提高生產(chǎn)效率，成品質(zhì)量穩(wěn)定性。最近，超多的市場(chǎng)已經(jīng)建立了多軸鉆床多軸箱的商業(yè)用途，像多軸鉆床多軸箱，它的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各種機(jī)械加工設(shè)備上面等。出色的多軸鉆床多軸箱技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建一個(gè)新的市場(chǎng)，也為提高機(jī)床的加工精度做出了非常重要的貢獻(xiàn)。在一個(gè)國(guó)家或地區(qū)有多軸鉆床多軸箱具有普遍偏向的方式。今后，會(huì)更加流行正在蓬勃發(fā)展的多軸鉆床多軸箱。OMG國(guó)標(biāo)早就認(rèn)可中介范例，ISO資質(zhì)也授與了能減少勞動(dòng)力的多軸鉆床多軸箱。即使在大規(guī)模對(duì)土豆進(jìn)行去皮的活動(dòng)，這是越來(lái)越多的多軸鉆床多軸箱的使用。多軸鉆床多軸箱研發(fā)情況固然都在被上述所整理，然而這些仍然是顯示出要把多軸鉆床多軸箱推向消費(fèi)者。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家成立有相應(yīng)計(jì)劃，本國(guó)也需求更好的戰(zhàn)略，方能維持積極地有力發(fā)展。新服務(wù)多軸鉆床多軸箱對(duì)于市場(chǎng)具有應(yīng)用性很強(qiáng)的領(lǐng)域，比如孜孜不倦的創(chuàng)新產(chǎn)品、醫(yī)療項(xiàng)目、相關(guān)福利以及防不勝防的自然性或人為性災(zāi)難。在另一方面，雖然產(chǎn)自日本的工業(yè)多軸鉆床多軸箱依然是行業(yè)里最好的，但其他國(guó)家都在奮起直追。在關(guān)于實(shí)際使用中，美國(guó)提出了很多觀點(diǎn)。在美國(guó)有建立國(guó)家計(jì)劃項(xiàng)目，歐洲也是，如Horizon2020，我們的國(guó)家也需要更好的政策，才能保持健康的發(fā)展前景。1.3研究的主要內(nèi)容本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)多軸鉆床多軸箱進(jìn)行設(shè)計(jì)，從多軸鉆床多軸箱的整理方案出發(fā)，然后具體細(xì)化出具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)方面：1）分析多軸鉆床多軸箱及其技術(shù)條件，收集設(shè)計(jì)資料；2）完成開題報(bào)告；3）多軸箱總體方案的確定；4）繪制多軸箱原始依據(jù)圖，坐標(biāo)檢查圖以及多軸箱裝配圖等；5）完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。2組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)組合機(jī)床工藝方案的擬定工藝方案的擬訂是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵一步。因?yàn)楣に嚪桨冈诤艽蟪潭壬蠜Q定了組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)配置和使用性能。因此，應(yīng)根據(jù)工件的加工要求和特點(diǎn)，按一定的原則、結(jié)合組合機(jī)床常用工藝方法、充分考慮各種影響因素，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后擬出先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)、可靠的工藝方案。加工工序圖被加工零件工序圖具有直觀的作用，此外，它還具有一些特定的要求。被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺(tái)機(jī)床上或一條自動(dòng)線上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸及精度、技術(shù)要求、加工用定位基準(zhǔn)、夾壓部以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床上加工前毛坯情況的圖紙。它是在原有的工件圖基礎(chǔ)上，以突出本機(jī)床或自動(dòng)線加工內(nèi)容，加上必要的說(shuō)明繪制的。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。也是制造使用時(shí)調(diào)整機(jī)床，檢查精度的重要技術(shù)文件。被加工零件工序圖應(yīng)包括下列內(nèi)容：加工示意圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的重要圖紙之一，在機(jī)床總體設(shè)計(jì)中占有重要地位。它是設(shè)計(jì)刀具、夾具、多軸箱以及選擇動(dòng)力部件的主要資料，同時(shí)也是調(diào)整機(jī)床和刀具的依據(jù)。刀具的選擇刀具的類型的選擇決定于所鉆內(nèi)孔的性質(zhì)、所鉆內(nèi)孔在工件上的位置、工件的構(gòu)造與尺寸及生產(chǎn)的批量，一般根據(jù)相關(guān)工件的材料來(lái)進(jìn)行鉆頭的選取，通常選用細(xì)柄機(jī)用鉆刀H3(GB3464-83)。鉆孔靠模裝置選擇在組合機(jī)床上鉆內(nèi)孔多采用鉆孔靠模裝置。其原理仍然是“自引法”鉆孔。這種鉆孔裝置的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，直接由靠模螺桿、螺母得到。常用的靠模裝置有:TO281型鉆孔靠模裝置和TO282型靠模裝置。本設(shè)計(jì)中采用了通用的TO281型鉆孔靠模裝置TO281型鉆孔靠模這種靠模裝置有鉆孔靠模和鉆孔卡頭配合組成，并由鉆孔裝置配置成鉆孔組合機(jī)床。選擇接桿、浮動(dòng)卡頭加工內(nèi)孔時(shí)，常采用鉆孔靠模裝置和鉆孔卡頭及相配套的鉆孔接桿，鉆刀用相應(yīng)的彈簧夾頭裝在鉆孔接桿上。選用用于夾持M6?M30的機(jī)用鉆刀彈簧夾頭，選用鉆孔卡頭及鉆孔接桿。動(dòng)力部件工作循環(huán)及行程的確定動(dòng)力部件的工作循環(huán)是指加工時(shí)，動(dòng)力部件從原始位置開始運(yùn)動(dòng)到加工終了位置，又返回到原位的動(dòng)作過(guò)程。機(jī)床聯(lián)系尺寸圖機(jī)床聯(lián)系尺寸圖作用和內(nèi)容機(jī)床聯(lián)系尺寸圖是以被加工零件工序圖和加工示意圖為依據(jù)，并按初步選定的主要通用部件以及確定專用部件的總體結(jié)構(gòu)而繪制的。是用來(lái)表示機(jī)床的配置形式、主要構(gòu)成及各部件安裝位置、相互關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系和操作方位的總體布局圖。繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖之前應(yīng)確定的內(nèi)容選擇動(dòng)力部件動(dòng)力部件的選擇主要是確定動(dòng)力箱和動(dòng)力滑臺(tái)。根據(jù)已定的工藝方案和機(jī)床配置形式并結(jié)合使用及修理因素，確定機(jī)床為臥式雙面單工位液壓傳動(dòng)組合機(jī)床，液壓滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，選用配套的動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)多軸箱鉆孔主軸。動(dòng)力箱規(guī)格與滑臺(tái)要匹配，其驅(qū)動(dòng)功率主要依據(jù)是根據(jù)多軸箱所傳遞的切屑功率來(lái)選用。確定鉆孔電機(jī)功率，應(yīng)考慮鉆刀鈍化的影響，一般按計(jì)算功率的1.5?2.5倍選取。P =P切削主軸箱“式中：p切削一一消耗于各主軸的切削功率的總和，單位為kw；n——多軸箱的傳動(dòng)效率，加工黑色金屬時(shí)取0.8?0.9,加工有色金屬時(shí)取0.7?0.8,主軸數(shù)多、傳動(dòng)復(fù)雜時(shí)取小值，反之取大值。訕 Tv 195D1.4P1.5v195x81.4x1.251.5x8八貝hp= = ^—= =0.1636kw9740KD 9740KD 9740x8x兀p削=6x0.1636/0.8=1.09kw1.09x2=2.18kw本機(jī)床左右多軸箱均采用1TD25-IB型動(dòng)力箱（%=1420r/min;電動(dòng)機(jī)選Y100L1-4型，功率為2.2KW）。F=26Df0.8HB0.6=26x8x1.250.8x2000.6=5973.231446N/總=6F=6x5973.231446=35839.38867N機(jī)床生產(chǎn)率計(jì)算卡根據(jù)加工示意圖所確定的工作循環(huán)及切削用量等，就可以計(jì)算機(jī)床生產(chǎn)率并編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。生產(chǎn)率計(jì)算卡是反映機(jī)床生產(chǎn)節(jié)拍或?qū)嶋H生產(chǎn)率和切削用量、動(dòng)作時(shí)間、生產(chǎn)綱領(lǐng)及負(fù)荷率等關(guān)系的技術(shù)文件。它是用戶驗(yàn)收機(jī)床生產(chǎn)效率的重要依據(jù)。理想生產(chǎn)率Q理想生產(chǎn)率是指完成年生產(chǎn)綱領(lǐng)A所要求的機(jī)床生產(chǎn)率。與全年工時(shí)tk總數(shù)有關(guān)，單班制取2350h6A=5000x（1+2%+2%）=520件Q=A/t=5200/2350=2.21件/hk實(shí)際生產(chǎn)率Q1實(shí)際生產(chǎn)率是指設(shè)計(jì)機(jī)床每小時(shí)實(shí)際可生產(chǎn)的零件數(shù)量。Q1=60/T單式中T單一一生產(chǎn)一個(gè)零件所需的時(shí)間（min）,可按下式計(jì)算：TJ切+t輔=（L1/Vf1+L2&+t停）+［（L快進(jìn)+L快退）/Vfk+t移+t裝］%%——刀具第一、第二工作進(jìn)給長(zhǎng)度，單位為mm；vf1vf2 刀具第一、第二工作進(jìn)給量，單位為mm/min;t停一一通常刀具在加工終了時(shí)無(wú)進(jìn)給狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)5?10轉(zhuǎn)所需的時(shí)間，單位為min;取0.1min,即6s.vfk——?jiǎng)恿Σ考焖傩谐趟俣?。本次采用的是液壓?dòng)力部件，為5m/min。t移一一回轉(zhuǎn)工作臺(tái)進(jìn)行一次工位轉(zhuǎn)換時(shí)間，一般取0.1min;此道工序可忽略。t——工件裝、卸的時(shí)間（包括定位或撤消定位、夾緊或松開、清理基面裝或切屑及調(diào)運(yùn)工件等的時(shí)間）通常.取0.5-1.5min.取1.5min.把數(shù)值帶入（2-13）中：得到：T單=23/397.5+23/397.5+0.1+0.075/5+0.075/5+1.5=1.7456min;所以Q1=60/T單=60/1.71=34.32件/小時(shí)則 Q產(chǎn)Q所以滿足生產(chǎn)率要求3多軸鉆孔多軸箱的設(shè)計(jì)多軸箱的組成及表示方法多軸箱按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為通用（即標(biāo)準(zhǔn)）和專用多軸箱兩大類。前者結(jié)構(gòu)典型，能利用同用的箱體和傳動(dòng)件；后者結(jié)構(gòu)特殊，往往需要加強(qiáng)主軸系統(tǒng)剛性，而使主軸及某些傳動(dòng)件必須專門設(shè)計(jì)，故專用多軸箱通常指“剛性多軸箱”，即采用不需要刀具導(dǎo)向裝置的剛性主軸和用精密滑臺(tái)導(dǎo)軌來(lái)保證加工孔的位置精度。通用多軸箱則采用標(biāo)準(zhǔn)主軸，借助導(dǎo)向套引導(dǎo)刀具來(lái)保證被加工孔的位置精度。本設(shè)計(jì)中所采用的就是通用多軸箱。多軸箱的組成多軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動(dòng)軸、齒輪和附加機(jī)構(gòu)等組成。其基本結(jié)構(gòu)中，箱體、前蓋、后蓋、上蓋、側(cè)蓋等為箱體類零件；主軸、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)齒輪、動(dòng)力箱和電動(dòng)機(jī)齒輪等為傳動(dòng)類零件；分油器、注油標(biāo)、排油塞、和防油套等為潤(rùn)滑及防油元件。在多軸箱箱體內(nèi)腔，可安排兩排32mm寬的齒輪或三排24mm寬的齒輪；箱體后壁與后蓋之間可安排一排（后蓋用90mm厚時(shí)）或兩排（后蓋用125mm厚時(shí)）24mm寬的齒輪。本多軸箱考慮到實(shí)際情況，在箱體體內(nèi)安排了三排24mm寬的齒輪和一排32mm寬的齒輪。多軸箱總圖繪制方法特點(diǎn)[1]主視圖用點(diǎn)劃線表示齒輪節(jié)圓，標(biāo)注齒輪齒數(shù)和模數(shù)，兩嚙合齒輪相切處標(biāo)注羅馬字母，表示齒輪所在排數(shù)。標(biāo)注各軸軸號(hào)及主軸和驅(qū)動(dòng)軸、液壓泵軸的轉(zhuǎn)速和方向。[2]展開圖每根軸、軸承、齒輪等組件只畫軸線上邊或下邊（左邊或右邊）一半，對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸完全相同的軸組件只畫一根，但必須在軸端注明相應(yīng)的軸號(hào)；齒輪可不按比例繪制，在圖形一側(cè)用數(shù)碼箭頭標(biāo)明齒輪所在排數(shù)。多軸箱通用零件多軸箱的通用零件的編號(hào)方法如下：T07或1T07系指與TD或與1TD系列動(dòng)力箱配套的多軸箱同用零件，其標(biāo)記方法詳見(jiàn)相應(yīng)的配套零件表。繪制多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖多軸箱設(shè)計(jì)原始原始依據(jù)圖，是根據(jù)“三圖一卡”整理編繪出來(lái)的。其內(nèi)容及注意事項(xiàng)如下：［1］根據(jù)機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標(biāo)注輪廓尺寸及動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸的相對(duì)位置尺寸。［2］根據(jù)聯(lián)系尺寸圖和加工示意圖，標(biāo)注所有主軸位置尺寸及工件與主軸、主軸與驅(qū)動(dòng)軸的相關(guān)位置尺寸。［3］根據(jù)加工示意圖標(biāo)注各主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向主軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)向。［4］列表標(biāo)明各主軸的工序內(nèi)容、切削用量及主軸外伸尺寸。［5］標(biāo)明動(dòng)力件型號(hào)及其性能參數(shù)。主軸、齒輪的確定及動(dòng)力計(jì)算主軸的型式和直徑，主要取決于加工工藝方法、刀具主軸聯(lián)接結(jié)構(gòu)、刀具的進(jìn)給抗力和切削轉(zhuǎn)矩。鉆孔類主軸按支承型式分為兩種：［1］前后支承均為圓錐滾子軸承主軸。［2］前后支承均為推力球軸承和無(wú)內(nèi)環(huán)滾針軸承的主軸。主軸型式的確定本設(shè)計(jì)中根據(jù)加工工藝要求，采用了第一種前后支承均為圓錐滾子軸承主軸。其裝配結(jié)構(gòu)、配套零件及聯(lián)系尺寸詳見(jiàn)《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》中第七章第二節(jié)。主軸材料采用了40Cr鋼，熱處理C42。主軸直徑的確定根據(jù)被加工零件工序圖和加工示意圖中的要求，是采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉆刀，對(duì)箱體上2-100H9孔進(jìn)行鉆孔。根據(jù)公式:d=6.24昉 （3-1）可算出本設(shè)計(jì)中鉆孔主軸的大致直徑式中：d 主軸直徑（mm）T 轉(zhuǎn)矩（N?m）9加工1#灰鑄鐵時(shí)T=0.195D1.4P1,5，由于本設(shè)計(jì)中D=5mm,P=0.8mm,所以查［9］中表3-5鉆孔主軸直徑的確定，得螺紋M5的主軸直徑d=17mm 轉(zhuǎn)矩T=5N.mm查［9］中表4-2得主軸直徑d=20mm。主軸位置的確定由于是2根主軸同時(shí)對(duì)2個(gè)帆00H9內(nèi)孔進(jìn)行鉆孔加工，所以2根主軸的相對(duì)位置應(yīng)與2個(gè)帆00H9孔的相對(duì)位置保持一致。齒輪模數(shù)齒輪模數(shù)m一般用類比法確定。多軸箱中的齒數(shù)模數(shù)常用2、2.5、3、3.5、4幾種。為便于生產(chǎn)，同一多軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要大于兩種。本設(shè)計(jì)齒輪模數(shù)選2和3。多軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算多軸箱的動(dòng)力計(jì)算包括多軸箱所需要的功率和進(jìn)給力兩項(xiàng)。傳動(dòng)系統(tǒng)確定之后，多軸箱所需要的功率按下列公式計(jì)算尸多箱=/削+尸空+尸失=￡/削+￡尸空+￡P(guān)失 (3-2)i=1 i=1 i=1式中P切削—一切削功率，單位為KWP空——空轉(zhuǎn)功率，單位為KWP失——與負(fù)荷成正比的功率損失，單位為KW每根主軸的切削功率，由選定的切削用量按公式計(jì)算或查圖表獲得；每根主軸的空轉(zhuǎn)功率按［9正62表4-6確定；每根主軸上的功率損失，一般取所傳遞功率的1%。主軸切削功率P=Tv/9740kD=0.1636KWP切肖=3P=3x0.1636=0.49KW10空轉(zhuǎn)功率由于主軸直徑為20mm,根據(jù)[9]P62表4-6：主軸轉(zhuǎn)速為n=318r/min,根據(jù)插值法:義(0.030—0.018)+義(0.030—0.018)+0.018=0.028KW(3-3)P、= 至400—318P=3x0.028=0.084KW功率損失每根軸上的功率損失，一般可取所傳遞功率的1%/失=(0.9821+0.168)x1%=0.0115KWTOC\o"1-5"\h\zP箱=P削+尸空+P=“+￡尸空+￡P(guān)=0.9821+0.168+0.0115=1.1616KWi=1 i=1 i=1(3-4)多軸箱所需進(jìn)給力F多年計(jì)算F箱=才F (3-5)i=1式中F——各主軸所需的軸向切削力，單位為NiF=26Df0.8HB0.6=26x8x1.250.8x2000.6=5973.23N (3-6)F=3F=3x5973.23=17919.352Ni多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈，把驅(qū)動(dòng)軸與各主軸連接起來(lái)，使各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。對(duì)多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的一般要求在保證主軸的強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動(dòng)軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少。因此，應(yīng)盡量用用一根中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸，并將齒輪布置在同一排上。當(dāng)中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用變位齒輪或略微改動(dòng)傳動(dòng)比的方法解決。擬訂多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法11擬訂多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的基本方法是：先把全部主軸中心盡可能的分布在幾個(gè)同心圓上，在各個(gè)同心圓的圓心上分貝設(shè)置中心傳動(dòng)軸；非同心圓分布的一些主軸，也宜設(shè)置中間傳動(dòng)軸（如一根傳動(dòng)軸帶兩根或三根主軸）；然后根據(jù)已選定的各中心傳動(dòng)軸再取同心圓，并用最少的傳動(dòng)軸帶動(dòng)這些中心傳動(dòng)軸；最后通過(guò)合攏傳動(dòng)軸與動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸連接起來(lái)。通過(guò)計(jì)算各軸所承受載荷的情況：M=250Kg?mm<1100kg.mm由此可以得出，各軸實(shí)際承受的扭矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于軸所能承受的扭矩最大值。因此其強(qiáng)度完全滿足要求。多軸箱總裝配圖如下圖所示多軸箱坐標(biāo)計(jì)算檢查圖坐標(biāo)計(jì)算是根據(jù)已知的驅(qū)動(dòng)軸和主軸的位置以及傳動(dòng)關(guān)系，精確計(jì)算各中間12傳動(dòng)軸的坐標(biāo)。其目的是為多軸箱箱體零件補(bǔ)充加工圖提供孔的坐標(biāo)尺寸，并用于繪制坐標(biāo)檢查圖來(lái)檢查齒輪排列、結(jié)構(gòu)布置是否合理。六軸鉆孔多軸箱各主軸、驅(qū)動(dòng)軸坐標(biāo)值見(jiàn)下表:坐標(biāo)銷O驅(qū)動(dòng)軸0主軸1主軸2主軸3主軸4主軸5主軸6X0.00094.50051.000103.000155.000210.000253.000296.000Y0.000175.000179.000209.000179.500174.500199.500174.500計(jì)算傳動(dòng)軸的坐標(biāo)與一軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算軸9坐標(biāo)計(jì)算已知軸5的坐標(biāo)（253.000，150.150），軸9的坐標(biāo)（253.000，51.330）。軸5與軸9之間的齒輪傳動(dòng)參數(shù)（Zj40,Zj25,m=3）。在圖中量得X=0.000,Y=97.500根據(jù)嚙合中心距R5-9=m（Z5+Z9）/2=97.5（與實(shí)測(cè)結(jié)果相符），計(jì)算可得x=rR2-Y2=<97.52-97.5002=0y=rR2-X2=d97.52-02=97.500x9=x5-x=253.000-0=253.000y9=y5-y=150.150-97.500=51.330軸10坐標(biāo)計(jì)算已知軸3的坐標(biāo)（103.000，209.500），軸10的坐標(biāo)（73.360，277.440）。軸3與軸10之間的齒輪傳動(dòng)參數(shù)（Z3=50,Zi0=24,m=2）。在圖中量得X=29.640,Y=67.800根據(jù)嚙合中心距R3-10=m（Z3+Z力）/2=74（與實(shí)測(cè)結(jié)果相符），計(jì)算可得x=RR2-Y2=<742-67.8002=29.65063237y=JR2-X2=J742-29.6402=67.80464881xi0=x3-x=103.000-29.65063237=73.3493676313

y10=八+y=209.500+67.80464881=277.30464880與三軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算傳動(dòng)軸4坐標(biāo)計(jì)算a1=XB—X^=x3-x1=103.000-51.000=52.000b1=YB—Ya=y3-y1=209.500-179.500=30.000a2=XC—XA=x2-x1=155.00-51.000=104.000b2=YC—Ya=y2-y1=179.500-179.500=0a12+b;=L;=3604a22+b22=L22=10816bL2—bL2…x=—^2 21=522(ab-ab)aL2aL2—aL2y=21 122(a2bl-a1b2)-30.06666667X=Xa+x=51.000+52=103.000Y=Y^+y=179.500-30.06666667=149.4333333[2]傳動(dòng)軸5坐標(biāo)計(jì)算a1=Xb-XA=x8-x6=253.00-210.00=43.000brYB-Y^=y8-y6=199.500-174.500=25.000a2=XC-Xjx7-x6=296.000-210.000=86.000b2=YC-YA=y7-y6=174.500-174.500=0a：+b2=L;=2474a22+b22=L22=7396=43bL2—bL2=43―^2 2-^—2(ab-ab)14

aL2—aL2-24.48y=21 12-24.482(a2bjab2)X=Xa+x=210.000+43=253.000Y=Ya+y=174.500-24.48=150.020驗(yàn)算中心距誤差多軸箱體上的孔系是按照計(jì)算的坐標(biāo)加工的，而裝配要求兩軸間齒輪能正常嚙合。因此，必須驗(yàn)算根據(jù)坐標(biāo)計(jì)算確定的實(shí)際中心距A，是否符合兩軸間齒輪嚙合要求的標(biāo)準(zhǔn)中心距R，R與A的差值6為6二R-A。驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)：中心距允差[6]W(0.001?0.009)mm傳動(dòng)軸與一軸定距驗(yàn)算軸10與軸3的中心距誤差6=R-A=R一x：2c2+y2=97.5一\''02+97.52=0mm[2]軸9與軸5的中心距誤差6=R-A=R一、葭2+y2=74一%’29.650632372+67.804648812=-0.006539816mm<0.009mm,滿足齒輪嚙合要求。傳動(dòng)軸與三軸定距驗(yàn)算傳動(dòng)軸與三軸定距驗(yàn)公式6=R-四2+Y2[1]傳動(dòng)軸4與軸1、2、3的中心距誤差6=R-A=R-x:X2+Y2傳動(dòng)軸4與軸1、2、3之間的標(biāo)準(zhǔn)中心距分別為R4JR42、R43R=R=R=60mm傳動(dòng)軸4與軸1、2、3之間的實(shí)際中心距分別為々jA42、A43A41=(/(X4-X1)2+(彳-彳)2=[(103.000-51.000)2+(149.4333333-179.500)2=60.06666668mm-X)2+(Y-Y)2=、.(103.000--X)2+(Y-Y15=60.06666668mmA43=N，(X4-X3)2+(4—，)2=^(103.000-103.000)2+(149.4333333-209.500)2=60.06666667mm中心距誤差分別為64-1=R41-A4J60-60.06666668\-0.067mm64-2=R4之-A4J60-60.06666668\-0.067mm64-3=R43-A4J60-60.066666667\-0.067mm64-1、64-2、64-3都大于0.009,因此軸4與軸1、軸4與軸2、軸4與軸3之間的齒輪需要采用變位齒輪，變位量為△A41=0.067mm,△A42=0.067mm,△A=0.067mm。其中多軸鉆床多軸箱檢查尺寸坐標(biāo)圖如下圖所示:多軸鉆床多軸箱檢查尺寸坐標(biāo)圖16至此，我的畢業(yè)論文總算接近尾聲了，在最近的一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)里，讓我收獲很多，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，使我學(xué)會(huì)了各種軟件的使用和如何用最快的方法查找相關(guān)設(shè)計(jì)資料，每每遇到不清楚的作業(yè)