两缸柴油机机体8M8螺纹底孔组合钻床的总体设计及主轴箱设计毕业论文.doc

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1、毕业设计 题 目: 两缸柴油机机体8-M8螺纹底孔组合钻床的总体设计及主轴箱设计学 科 部： 专 业： 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 起讫日期： 中文摘要 本次设计是对卧式单面8轴组合钻床的设计，设计的内容包括组合钻床的总体设计以及多轴箱的设计。组合钻床的总体设计主要是“三图”的设计。三图的设计包括：被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图。多轴箱的设计关键是传动系统方案的确定。再根据传动系统图确定手柄轴和油泵轴的位置安排，然后进行坐标计算，绘制多轴箱装配总图，箱体补充加工图，前盖补充加工图、最后根据上面的内容设计组合钻床。关键子字：组合钻床、多轴箱、被加工零件工序图、加工示

2、意图、机床联系尺寸图。外文摘要This design is to horizontal axis combination drilling machine of single and design, the design of content including combination drilling machine of the overall design and the design of the spindle box. Combination drilling machine of the overall design mainly is the three figure desi

3、gn. The design of the three figure includes: processing parts process diagram, processing schemes, machine tool contact size figure. The design of the spindle box is key to the scheme determination of transmission system. Again according to the transmission system graph determine the handle axis and

4、 oil pump shaft placement, and then coordinate calculation, draw spindle box of general assembly, the casing is added processing figure, the front cover added processing diagram, according to the content of the above design combination drilling machine. Key son word: combination drilling machine, sp

5、indle box, be processing parts process diagram, processing schemes, machine tool contact size figure. 前言组合机床是用按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。组合机床是由万能机床和专用机床发展来的，它既有专用机床结构简单的特点，又有万能机床能够重新调整，能适应新工件加工的特性。组合机床是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的基本组成是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。组合机床的总体设计必须要

6、制定工艺方案，在工艺制定过程中，通过生产批量的分析确定组合机床箱体结合件的加工方案，并寻求最佳的工艺方案。总体方案设计的主要成果是“三图”，即绘制被加工零件图、加工示意图、机床联系尺寸图。在主轴箱体设计中；首先根据已知条件和被加工零件的具体结构特征，确定各轴的排布方案、结构、材料、转向、配合关系等，保证各轴互不干涉。轴的排布方案是多种多样的，通过比较选择一种最佳的方案，然后选择主轴箱体的规格、型号。确定好轴的排布方案及各种技术参数后，再选择其它各种零件，编制各零件的明细表。尽可能选用标准件和通用件，降低制造成本。需对被加工零件孔的分布情况及所要达到的要求进行分析，如各部件尺寸、材料、形状、硬度

7、及加工精度和表面粗糙度等。目录1、 绪论41.1 国内外研究现状及发展趋势41.2 机床设计的目的和内容51.2.1机床设计的目的：51.2.2机床设计的内容：51.3 机床的设计步骤61.3.1 研究调查61.3.2 总体方案设计61.3.3 技术设计61.3.4 设计要求62 、组合机床的总体设计72.1组合机床方案的制定72.1.1 制定工艺方案72.1.2 确定组合机床的配置形式和结构方案72.2 切削用量的确定92.2.1 组合机床切削用量选择的特点、方法及注意问题92.2.2 确定切削力、切削扭矩、切削功率102.3 组合钻床总共体设计“三图”102.3.1 被加工零件工序图102

8、.3.2 加工示意图122.3.2机床联系尺寸图总图173、组合机床多轴箱设计193.1绘制多轴箱设计原始依据图193.2主轴、齿轮的确定及动力计算203.2.1主轴的型式和直径、齿轮模数的确定203.2.2、多轴箱所需动力的计算213、3多轴箱的传动设计213.3.1对多轴箱传动系统的一般要求223.3.2拟定多轴箱传动系统的基本方法223.3.3传动零件的校核243.3.4多轴箱传动拟定实例253.4多轴箱坐标计算、绘制坐标检查图253.4.1选择加工基准坐标系XOY，计算主轴、驱动轴坐标263.4.2计算传动轴的坐标263.4.3验算中心距误差293.4.4绘制坐标检查图293.5绘制多

9、轴箱总图及零件图303.5.1多轴箱总图设计303.5.2多轴箱零件设计314、英文翻译325、小结346、参考文献341、 绪论1.1 国内外研究现状及发展趋势 在我国，组合机床发展已有二十多年的历史，其科研和生产都具有相当的基础，应用也已深入到很多行业。是当前机械制造业实现产品更新，进行技术改造，提高生产效率和高速发展必不可少的设备之一。组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生

10、产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额），完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。组合机床的分类繁多，有大型组合机床和小型组合机床，有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转台式组合机床等；随着技术的不断进步，一种新型的组合机床柔性组合机床越来越受到人们的青睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器（PLC）、数字控制（NC）等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外，近年来组合机床加工

11、中心、数控组合机床、机床辅机（清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线）等在组合机床行业中所占份额也越来越大。由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。最早

12、的组合机床于1911年在美国制成，用于加工汽车零件。1953年，美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修。1973年，国际标准化组织（ISO）公布了第一批组合机床通用部件标准。1975年，中国第一机械工业部颁布了中国的第一批组合机床通用部件标准。二十世纪70年代以来，随着可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动补偿技术的发展，组合机床的加工精度也有所提高。铣削平面的平面度可达0.05毫米1000毫米，表面粗糙度可低达2.50.63微米；镗孔精

13、度可达IT76级，孔距精度可达O.03O.02微米。从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速1000020000r/min，最高进给速度可达2060m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品

14、周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。 然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。组合机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。一方面

15、，加强数控技术的应用，提高组合机床产品数控化率；另一方面，进一步发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化、柔性化，适应可调可变、多品种加工的市场需求。 1.2 机床设计的目的和内容1.2.1机床设计的目的：通过对组合钻床的总体设计和多轴箱的设计，其目的在于使我们在拟定总体设计方案和多轴箱的结构方案的过程中,得到设计的构思、方案的分析、结构的分析、结构的工艺性、机械制图、机械制图、编写技术文件和查阅资料等方面的综合训练，让我们培养自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。并树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法。 1.2.2机床设计的内容：（1）运动设计 根据给定的被加工零件，确定机床的切削

16、用量，通过分析比较拟定传动方案和传动系统图，确定传动副的传动比及齿轮的齿数，并计算主轴的实际转速与标准的相对误差。（2）动力设计 根据给定的工件，初算传动轴的直径、齿轮的模数；确定动力箱；计算多轴箱尺寸及设计传动路线。完成装配草图后，要验算传动轴的直径，齿轮模数否在允许范围内。（3）结构设计 进行主运动传动轴系、变速机构、主轴主件、箱体、密封等的布置和机构设计。即绘制工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和主轴箱总图和装配。（4）编写设计说明书1.3 机床的设计步骤1.3.1 研究调查通过深入到组合机床使用单位，全面调查组合机床的各种技术能力和生产情况，然后去图书馆查找相关资料。还可以通过网络查阅

17、先进国家相关资料。通过对相关资料的分析研究，并根据被加工零件图样，拟定适当的方案，以保证机床的质量和提高生产率，使用户有较好的经济效益。1.3.2 总体方案设计在选定方案并确定机床配置形式、结构方案基础上，进行方案图纸的设计。这些图纸包括：被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图。即“三图”设计。并初步确定出主轴箱轮廓尺寸，才能确定机床各部件间的相互关系。1.3.3 技术设计技术设计是根据总体设计已经确定的“三图”来设计机床各专用部件正式总图，如多轴箱装配总图。设计过程中，应按设计程序作必要的计算和验算等工作，并对第前面初定的数据、结构等作相应的调整或修改。1.3.4 设计要求国内外评价机

18、床性能的优劣，主要是根据技术经济指标来判定的。所以技术先进合理，亦即“物美价廉”才会受到用户的欢迎，在国内和国际市场上才有竞争力。机床设计的技术经济指标可以从满足性能要求、经济效益和人机关系等方面进行分析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 零件加工工艺将决定机床的加工质量、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

19、，制定合理的工艺方案。根据被加工零件的零件图，加工8个盲孔的工艺过程：（1）加工孔的主要技术要求8个孔直径为6.8mm 。孔的位置度公差为0.5mm 。工件材料为HT250，HB181-255。要求生产规模为大批量生产。（2）工艺分析 加工该孔时，孔的位置度公差为0.5mm。 根据组合钻床用的工艺方法及能达到的精度，可采用如下的加工方案： 一次性加工盲孔，孔径为6.8mm。(3)定位基准及夹紧点的选择加工柴油机机体的孔，以底面的圆柱定位销和菱形定位销分别限制2个自由度和1个自由度，位于柴油机机体顶部的压盘限制3个自由度。在保证加工精度的情况下，提高生产效率减轻工人劳动量，而工件也是大批量生产，

20、由于夹具在本设计中没有考虑，因此在设计时就认为是人工夹紧。2.1.2 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，是制造机床方案的主要依据。柴油机机体加工孔的精度要求不高，可采用钻孔组合机床，工件各孔间的位置精度为0.5mm,它的位置精度要求不是很高，安排加工时可以在下一个安装工位上对所有孔进行最终精加工。为了加工出直径为6.8mm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，人工夹紧。被加工零件图如图2-1所示。图21 被加工零件图

21、 (2) 被加工零件的特点这主要指零件的材料、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。此离合器压盘的材料是HT250、硬度HB181-255、孔在整个柴油机机体侧面呈规律分配，孔的直径为6.8mm。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

22、是中心线与定位基准平面是平行的，并且定位基准面是水平的。孔的分布范围是双直线形状对称分布，8个孔一次性钻完，因而适合选择卧式单面组合钻床。(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。按设计生产要求为大批量生产，为了减少加工时间，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) 机床使用条件使用组合机床对对车间布置情况、工序间的联系、使用厂的技术能力和自然条件等一定的要求。在根据使用户实际情况来选择什么样的组合机床。综合以上所述：通过对柴油机机体零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术要求、定位、夹

23、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，最终决定设计卧式单面组合钻床。2.2 切削用量的确定2.2.1 组合机床切削用量选择的特点、方法及注意问题1、 组合机床切削用量选择的特点（1） 组合机床常采用多刀多刃同时切削，为尽量减少换刀时间和刀具的消耗，保证机床的生产效率及经济效果，选用的切削用量应比通用机床单刀加工时低30%左右。（2） 组合机床通常用动力滑台带动刀具进给。因此，同一滑台带动的多轴箱上所有具（除丝锥外）的每分钟进给量相同，即等于滑台的工进速度。2、组合机床切削用量选择方法及应注意的问题目前常采用查表法，参照生产现场同类工艺，必要时经工艺试验确定切削用量。

24、组合机床加工孔、平面及螺纹的常用切削用量详见表6-11表6-11由组合机床设计简明设计手册。确定切削用量时应注意以下问题：1） 应尽量做到合理使用所有刀具，充分发挥其实用性能。2） 复合刀具切削用量选择应考虑刀具的使用寿命。3） 多轴镗孔主轴刀头均需定向快速进退时（刀头处于同一角度位置进入或退出工作孔），各镗轴转速应相等或成整数倍。4） 选择切削用量时要注意既要保证生产批量要求，又要保证刀具一定的耐用度。5） 确定切削用量时，还须考虑所选动力滑台的性能。如采用液压滑台时，选择每分钟进给量应比该滑台最小工进速度大50%，否则会受温度和其他原因导致进给不稳定。2.2.2 确定切削力、切削扭矩、切削

25、功率按照经济地选择满足加工要求的原则可得钻头直径D=6.5mm,由于被加工零件为灰铸铁且硬度为HB181255则由组合机床设计简明设计手册表6-11查的进给量f=0.15mm/r、切削速度v=14m/min。高速钢钻头加工铸铁的切削用量：D（mm）硬度v（m/min）f（mm/r）钻孔6-12HB200-24110-180.10-0.1812-220.18-0.25扩孔12-250.20-0.25铰孔10-252-60.50-1.0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；确定切削功率，

26、用以选择主传动电动（一般指动力箱）功率，通过查由组合机床简明设计手册表6-20得公式与计算如下：布氏硬度： 切削力： 切削扭矩： 切削功率： 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)2.3 组合钻床总共体设计“三图”绘制组合钻床“三图”，就是针对具体零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行组合钻床总体方案图样文件的设计。其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图和机床联系尺寸图。2.3.1 被加工零件工序图 1、 被加工零件工序图的作用与内容被加工零件工序图是根据制订的工艺方案，表示所设计的组合

27、机床（或自动线）上完成的工艺内容，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、夹压部位以及被加工零件的材料、硬度和在本机床加工前加工余量、毛坯或半成品情况的图样。它是组合机床设计的具体依据，也是制造、使用、调整和检验机床精度的重要文件。被加工零件工序图是在被加工零件图基础上，突出本机床或自动线的加工内容，并作必要的说明而绘制的。其主要内容包括：（1） 被加工零件的形状和主要轮廓尺寸以及与本工序机床设计有关部位结构形状和尺寸。（2） 本工序所选用的定位基准、夹压部位及夹紧方向。（3） 本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技术要求以及对上道工序的技术要求。（4） 注

28、明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。2、绘制被加工零件工序图的规定及注意事项 （1）本工序加工部位的位置尺寸应与定位基准发生关系。（2）对工件毛坯应有要求，对孔的加工余量要认真分析。（3）当本工序有特殊要求时必须标明。 工序图如下：2.3.2 加工示意图1、 加工示意图的作用和内容加工示意图是在工艺方案和机床总体方案初步确定的基础上绘制的。是表达工艺方案具体内容的机床工艺方案图。它是设计刀具、辅具、夹具、多轴箱和液压、电气系统以及选择动力部件、绘制机床总联系尺寸图的主要依据；是对机床总体布局和性能的原始要求；也是调整机床和刀具所必需的重要技术文件。加工示意图应表达和标准的内

29、容有：机床的加工方法，切削用量，工作循环和工作行程；工件、刀具及向导、托架及多轴箱之间的相对位置及其联系尺寸；主轴结构类型、尺寸及外伸长度；刀具类型、数量和结构尺寸（直径和长度）；接杆、导向装置等结构尺寸；刀具、导向套间的配合，刀具、接杆、主轴之间的连接方式及配合尺寸等。 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。加工部位、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较大的导

30、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、导向等是否相互干涉。主轴应从多轴箱端面画起；刀具画加工终了位置。 标准通用结构只画外轮廓，但须加注规格代号；对一些专用结构，须用剖视图表示其结构，并标注尺寸、配合及精度。 当轴数较多时，加工示意图必须用细实线画出工件加工部位分布情况图，并在孔旁标明相应号码，以便于设计和调整机床。 3、 选择刀具、导向及有关计算 （1） 刀具的选择 根据选择刀具应考虑工件的材质、加工精度、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。为提高工序集中程度或满足精度要求，可以采用复合刀具。加工孔的直径为6.8mm；其长度应保证加工

31、终了时刀具螺旋槽尾端离导向套外端面3050mm。则查表GB1439-78选择标准刀具，选直径为6.8mm的锥柄长麻花钻。 （2） 导向结构的选择 由于加工孔直径为6.8mm，且刀具的旋转线速度为14m/min小于20m/min，根据组合机床设计简明手册表8-4选择固定式导向的短型导套；由表8-5得钻铸铁时导套至工件端面的距离，则取为30mm。导套图如下：（3） 确定主轴的类型、尺寸、外伸长度： 根据组合机床设计简明手册查表3-4得，由前面计算得，则： 所以取 则根据组合机床设计简明手册查表3-6得，mm。主轴外伸部分尺寸及配套刀具接杆莫氏锥号 参数如下：主轴直径主轴外伸尺寸接杆参数D（mm）D

32、/dL莫氏号长度8-6.82525/16851#110其中，为主轴外径，为内径，为主轴外伸尺寸，接杆莫氏圆锥号为1。主轴如下：（4） 选择接杆：根据主轴内径，根据组合机床设计简明手册查表8-1得，选B型长接杆中的Tr161.5，莫氏锥度为1号的接杆。接杆连接主轴和刀具如下：（5） 标注联系尺寸：首先从同一多轴箱上所有刀具中找出影响联系尺寸的关键刀具，使其接杆最短，以获得加工终了时多轴箱前端面之间所需的最小距离，并据此确定全部的刀具、接杆、导向托架及工件之间的联系尺寸。主轴端部须标注外径和孔径(D/d)、外伸长度L；刀具结构尺寸须标注直径和长度；导向结构的尺寸应标注直径、长度、配合；工件至夹具之

33、间的尺寸须标注工件离导套端面的距离；还须标注托架与夹具之间的尺寸、工件本身以及加工部位的尺寸和精度等。多轴箱端面到工件端面之间的距离是加工示意图上最重要的联系尺寸。（6） 标注切削用量：各主轴的切削用量应标注在相应主轴后端。其内容包括：主轴转速、相应刀具的切削速度、每转进给量和每分钟进给量。同一多轴箱上各主轴的每分钟进给量是相等的，等于动力滑台的工进速度。即。主轴转速： 主轴每分钟进给量： （7） 工作进给长度的确定（钻盲孔）： 刀具切入长度取，所以： （8） 快速引进长度的确定：使具开始加工时就在导套中，则定为35mm。（9） 快速退回长度的确定：其长度为快进和工进之和，则为60mm。（10

34、） 动力部件总行程的确定：确定总行程为170mm，其中前备量大约为3052mm，选前备量为30mm，则后备量为80mm。加工示意图如下：2.3.2机床联系尺寸图总图1、 机床联系尺寸图总图的作用与内容机床联系尺寸图总图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据，并按照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。是用来表示机床的配置模型、主要构成及各部件安装位置、相互联系、运动关系和操作方位的总体布局图。用以检验各部件相对位置及尺寸联系能否满足加工要求和通用部件选择是否合适；它为多轴箱、夹具等专用部件设计提供重要依据；它可以看成是机床总体外观总图。由其轮廓尺寸、占地面积、操作方法等可

35、以检验是否适应用户现场使用环境。机床联系尺寸总图表示的内容：1） 表明机床的配置型式和总布局。2） 完整齐全的反映各部件间的主要装配关系和联系尺寸、专用部件的主要轮廓尺寸、运动部件的运动极限位置及各滑台工作循环总的工作行程和前后行程备量尺寸。3） 标注主要通用部件的规格代号和电机型号、功率及转速，并标出机床分组编号及组件名称，全部组件应包括机床全部通用及专用零部件，不得遗漏。4） 标明机床验收标准及安装规程。2、 绘制机床联系尺寸总图之前应确定的主要内容(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。已确定机床为卧式单面组合钻床，液压滑台实现工作进给运动，选用配套的动力箱驱动多轴

36、箱钻孔主轴。、 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。在不需要精确计算多轴箱功率或多轴箱尚未设计出来之前，可按下列简化公式进行估算：式中 消耗于各主轴的切削功率的总和，单位为KW；计算公式详见表6-16; 多轴箱的传动效率，加工黑色金属时 取0.8-0.9，加工有色金属时取0.7-0.8:；主轴数多、转动复杂时取小值，反之取大值。故取0.8=1.48kw所以多轴箱选用1TD25IB型动力箱驱动,电动机选用Y100L1-4,驱动轴功率为785r/min,电动机功率为2.2kw。动力箱参数如下：型号型式电动机型号电机功率电机转速驱动轴转速1TD25IBY100L

37、1-4,22kw1420（r/min）785（r/min）根据选定的切削用量，计算总的进给力，并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，根据组合机床设计简明手册查表5-3得，选用1HY63IA型液压滑台，以及相配套的侧底座ICC631I型。液压滑台、底座参数如下滑台型号台面宽度台面长度行程滑台侧底座型号1HY63IA6301250630ICC631I（2）确定机床装料高度 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。最终确定机床装料高度H为1060mm。（3）中间底座尺寸 根据组合机床设计简明手册查表2-5得：中间底座长为1000mm，中间底座宽为900mm

38、。（4）确定多轴箱轮廓尺寸 根据组合机床设计简明手册查表7-2得：BH=630500；3、绘制机床联系尺寸总图的注意事项 机床联系尺寸总图应按机床加工终了状态绘制。图中应画出机床各部件在长、宽、高方向的相对位置尺寸及动力部件退至起始位置尺寸;画出动力部件的总行程和工作循环图；应注明通用部件的型号、规格和电动机型号、功率及转速；对机床各组成部分标注分组编号。3、 组合机床多轴箱设计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”绘制的。其主要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，并标注轮廓尺寸及与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

39、图，标注所有主轴位置尺寸及工件与主轴、主轴与驱动轴的相对位置尺寸。 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可不标，只注顺时针转向。 4）列表标明各主轴的工序内容、切削用量及主轴外伸尺寸等。 5）标明动力部件型号及其性能参数等。多轴箱原始依据图如下： 3.2主轴、齿轮的确定及动力计算3.2.1主轴的型式和直径、齿轮模数的确定主轴的型式和直径，主要取决于工艺方法、刀具主轴联接结构、刀具的进给抗力和切削转矩。如钻孔时常采用滚珠轴承主轴。主轴直径按加工示意图所示主轴类型及外伸尺寸可初步确定。转动轴的直径也可参考主轴直径大小初步选定。待齿轮传动系统设计完后再验算某些关键轴颈。齿轮模数m（单

40、位为mm）一般用类比法确定，也可按公式估算，即：待添加的隐藏文字内容3式中 P齿轮所传递的功率，单位为KW； Z一对啮合齿轮中的小齿轮齿数； n小齿轮的转速，单位为r/min。多轴箱中的齿轮模数常用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多于两种。经过估算综合考虑后，取齿轮模数为2和3，并在决定传动后验算。3.2.2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。传动系统确定之后，多轴箱所需功率按下列公式计算：式中 切削功率，单位为KW； 空转功率，单位为KW； 与负荷正比的功率损失，单位为KW。每根主轴的切削功率，由选定的切削用量按公

41、式计算或插图表获得；每根轴的空转功率按表4-6确定；每根轴上的功率损失，一般可取所传递功率的1%。已知 ；根据组合机床设计简明手册查表4-6得：；因为，每根轴上的功率损失，一般可取所传递功率的1%。所以；1.176+0.584+0.011761.77kw多轴箱所需的进给力（单位为N）可按下列公式计算：式中 各主轴所需的轴向切削力（详见表6-20）,单位为N。实际上，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。3、3多轴箱的传动设计多轴箱的传动设计，是根据动力驱动轴位置和转速、各主轴位置及其转速要求，设计传动链，把驱动力和各主轴连接起来，使各主轴获得预定的转速和转向。3.3.1对多轴箱

42、传动系统的一般要求1)在保证主轴的强度、刚度、转速和转向的条件下，力求使转动轴和齿轮的规格、数量为最少。为此，应尽量用一根中间传动轴带动多根主轴。2）尽量不用主轴带动主轴的方案，以避免增加主轴的负荷，影响主轴的加工质量。3）为使结构紧凑，多轴箱内齿轮副的传动比一般要大于1/2（最佳传动比为11/1.5），后盖内齿轮传动比允许1/31/3.5；尽量避免升速传动。当驱动轴转速较低时，允许先升速后再降一些，使传动链前面的轴、齿轮转矩较小，结构紧凑，但空转功率损失随之增加，故要求升速传动比小于等于2；为使主轴上的齿轮不过大，最后一级经常采用升速传动。4）用于粗加工主轴上的齿轮，应尽可能设置在第I排，以

43、减少主轴的扭矩变形；精加工主轴上的齿轮，应设置在第III排，以减少主轴端的弯曲变形。5）多轴箱内具有粗精加工主轴时，最好从动力箱驱动轴齿轮传动开始，就分两条传动路线，以免影响加工精度。6）驱动轴直接带动的传动轴数不能超过两根，以免给装配带来困难。3.3.2拟定多轴箱传动系统的基本方法拟定多轴箱传动系统的基本方法是：先把全部主轴中心尽可能分别在几个同心圆上，在各个同心圆的圆心上分别设置中心传动轴；非同心圆分布的一些主轴，也宜设置中心传动轴；然后根据已选定的各中心传动轴再取同心圆，并用最少的中间传动轴；最后通过合拢传动轴和动力箱驱动轴连接起来。(1)将主轴划分为各种分布类型 被加工零件上加工孔的位

44、置分布是多样的，但大致可归纳为：同心圆分布、直线分布和任意分布三种类型。(2)确定驱动轴转速转向及其在多轴箱上的位置 驱动轴的转速按动力箱的型号选定；当采用动力滑台时，驱动轴旋转方向可以任意选择；动力箱和多轴箱连接时，应注意驱动轴中心一般位置于多轴箱箱体宽度的中心线上，其中心高度取决于所选动力箱的型号规格。驱动轴中心位置在机床联系尺寸图中已经确定。(3)用最少的传动轴及齿轮副把驱动轴和各主轴连接起来 1)齿轮齿数 传动轴转速的计算公式：式中 u啮合齿轮副传动比； 啮合齿轮副齿数和；分别为主动和从动齿轮齿数；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：；所以已经选定第排的齿轮模数都为2;第排齿数都为3；即选定主轴齿轮模数为2；驱动轴齿轮模数为3；查由组合机床简明设计手册表6-11：选定驱动轴齿数为22；根据主轴箱装配总图及被加工零件图得：；。2)传动路线设计方法 主轴数量较多且分散 可将比较接近的主轴分成几组，然后从各组主轴开始选取不同的中间传动轴，分别带动各组主轴，再通过合拢轴将各