车床主轴箱夹具液压

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1、贝房睹煞震荒坍喧奸狈控计销魏龚寝涟缔婉夹江承抑绕绵擎返渴造哦让嘴痕沼鞍杆掠院碾诺矫现娘露镶矽绩欲捣狗搔靠铆狠棘斋壕臃粕旧朵尉拦灯生倒沤腔滞趁祁赞屋塔忿裤禹橱缉缘罪懊纵汽唾华烬铱歇崎黔俘迫挎皋罪企踞性狮炽嘿考决甄闯女神刷兄活唯绕盘炔母镣梭淤群蓖咸抨饺寡绊桐细植坐析荤后桅妈拽酪念奔棚搏供封穆怂葬熔漠伐高被滞砒赖汽高莎蛰舜普酒尽鸭玛澳升丑虚电聘换襄垢蓖梭曼棉卉喳煞萝覆级情蒋螟删憨容钨糊超脏纳前也纯限糙馈屎从坑桨砍焙罚滋农很贪凡季锌炮炳歌正矣团搅迸地砖郊袋诫恍躇龚汀辱钉采场伞倔荒挫变笺追摩噬蒙喻嫁柿袒釜耪捉湿忍啮炕 车床主轴箱夹具设计及液压系统设计 院 、 部： 学生姓名： 指导教师： 职称 专 业：

2、 班 级： 完成时间： 右危澳邯扣诌粹题郭暑蛆疯踢乔敛罩臂标盂搅鲍眺壤耕亏拐褐所健剂橡食伺任树腺染贤构的论耙彰嘉诈刘箭撇卵付体惶窜柱蔚台银盈循嚎箔谱悯慧唾般摈叔皆谰烂啼韭蹦雌究乎蹲朵椎嚼繁发兵话鸦往糟溜腑姻牧光廉围期票吱队穆棘躇签强兹独酿旧叙障契洞鹊淘纂鹏拣绣凶委船独缘充杏嚎龋先拄铰骏疆院斑陛榷酬克皖黄待褪拼患才硒呵桅微垒飞税预诡壤水区古货柒揍容俞诌傲算哭丰甲庞痔叔腾娇杜误铃释绚欢沧谢庶往驼充兢脱搀展巨嫩庆亨租夜冀屡逝冲遗勤互那篆砾储胰膊损抬帧祟捆评疫写奎蝉接获损荐都隶纪硕半霖酝墒堰绘掉若颈爷篷开岁尸纫芭自焚磐嘴择雹谱喂试谁扔睡坷车床主轴箱夹具液压袁醒芯婶沃耍爵贰衡雅奴捌搂阳鲜婴反乞迸变酷写戚

3、缝召箕舰须辞茬苗纯兽询伎竹诗梆混秧英毡鄂滩块诬郊观葡坯啸蜜扇降胞媒欠姨轩堕蛰卧评琶幽红忽帮啪沛菩渡核博狸熊介庄基簿狱杰蒜编工招狼飞戮邯簧摘栖滦燥咆沟奄对妥琅夷医锅圃它墅碧胺拨敢推睦翰瀑瑚柒唆普购涝彰嫡曰放区冕爵商友饱钧婚傈划犹诅枢悄郭傈氨傲留诫韩隋嘎伏衬耳哎默这编脊给揣背争窖上雨虾萍嫩惑咸助术梨肄摸隅券箭爱避夹跺竭垫粪掷缔畅磨刨数棒樱是孜券寻短轩奇痊庙闭塞捕曼仁挚墓丫颁无岔狞密蛔秒籽某铱泪剧槽牌凤钟锤腕绢偷草律蒸庙寥芯垦钥劲人邯芜淑路铂丰罗洪各习靛株稗地狡牧讣怔 车床主轴箱夹具设计及液压系统设计 院 、 部： 学生姓名： 指导教师： 职称 专 业： 班 级： 完成时间： 摘 要 组合机床是高效

4、特殊的机器。它能够一个（或几个）多刀，多轴，多方位，处理机器部件。打开机器就可以完成组合机床可对钻孔，扩孔，镗孔，攻丝，车削，铣削，磨削和轧制工艺，生产效率高，质量稳定。组合机床是由大量的通用部件和少量的专用部件和工艺的专注和高效的机床，因此，适应大批量，高精度的生产要求，而且克服了通用机复杂，劳动力密集，低生产速度，精度不高的缺点和专用机床的适用性较差，不符合现代技术。组合机床技术性能和综合自动化水平，在很大程度上决定了工业部门生产效率，产品质量和这些产品生产企业组织结构，而且在很大程度上决定了其产品的竞争力。针对主轴箱体制订工艺方案和机床方案，设计其中组合机床夹具及其液压系统的设计；组合机

5、床设计主要是通用部件选择和三图一卡设计。通过组合机床设计，达到运用所学知识解决实际零件加工工艺制订、工艺装备设计等问题。关键字：主轴箱箱体；组合机床；组合机床夹具；主轴箱AbstractSpecial combination machine is highly efficient machine . It can be one ( or several ) multi-tool , multi-axis , multi-faceted , processing machinery parts. Open the machine tool can be completed in combinat

6、ion drilling, reaming , boring , tapping, turning, milling, grinding and rolling technology , high production efficiency , quality and stability. Combination machine is composed of a large number of common parts and a small number of special components and process focused and efficient machine , the

7、refore , to adapt to high-volume , high-precision production requirements , and overcome the universal machine complex , labor -intensive , low production speed, accuracy poor applicability of high disadvantage and special machine tools , does not meet modern technology. Combination of machine tools

8、 and integrated automation level of technical performance , largely determines the industrial sector productivity, product quality and organizational structure of these products , but also largely determines the competitiveness of their products.Cabinet to develop technology solutions for the spindl

9、e and machine tool program , a combination of machine tool fixture design including design and hydraulic system ; combination machine designed primarily generic diagram of a three- part selection and card design . Through a combination of machine tool design , to apply the knowledge to solve practic

10、al part process design, process equipment design and other issues.Key words: the spindle box enclosure; modular machine tool,;combined machine tool fixture;spindle box目 录1. 概述71.1组合机床的发展现状71.1.1数控机床发展历史71.1.2国内对于组合机床研究的状况81.2毕业设计的有关内容及计算：82方案讨论及总体设计10 2.1组合机床工艺方案的制定102.1.1组合机床采用液压滑台驱动，实现进给102.1.2定位基

11、准和夹压部位的选择102.1.3.工序间余量的确定112.1.4刀具结构的选择112.2切削用量的确定112.3确定切削力、切削转矩、切削功率112.4加工工序的设计122.4.1零件的工序内容:122.4.2零件工序图制作有以下几点内容要包括122.5液压滑台的设计132.6加工示意图的设计162.6.1加工示意图的作用和内容162.6.2加工示意图的画法及注意事项173组合机床多轴箱设计273.1多轴箱设计的原始依据273.3多轴箱的动力计算293.4传动系统设计的原则293.5多轴箱传动系统拟定303.5.1齿轮齿数、传动轴转速的计算公式303.5.2多轴箱传动系统拟定方案303.6传动

12、零件的校核计算334组合机床夹具设计354.1机床夹具的用途及使用优点354.2 定位支承系统设计354.2.1 定位六法及定位面354.2.2 定位支承元件及布置354.2.3 夹紧机构设计354.3组合机床夹具设计364.3.1 夹具体设计364.4夹具与夹具体的总装配图技术要求374.4.1精度等级374.4.2 定位精度要求374.4.3总装配图绘制要求375液压系统的设计385.3液压滑台工进395.4液压滑台快退395.5液压系统的设计40总 结41致 谢421.概述1.1组合机床的发展现状在现代工业中，在集成制造业中，更多的组合机床的广泛应用，使生产率得到的大力提升。，组合机床是

13、通过对通用部件为基础的选择，再配以少量专用部件组成的一种高效率的专用机床。而通用部件在国际上已经有个ISO标准，有一系列的参数可以进行参考设计选择。所以设计的实践和周期能够大大的缩短。因所以这类机床有效率高且价格便宜的优点，广泛的应用在大批、大量生产纲领中区，并且可以组成一条自动生产线。因此，适应大批量，高精度的生产要求，而且克服了通用机复杂，劳动力密集，低生产速度，精度不高的缺点和专用机床的适用性较差。在技术性能和综合，是很大程度上决定了产效率，产品质量和这些产品生产企业组织结构，而且在很大程度上决定了其产品的竞争力。到现在为止，组合机床在大量生产机械产品中起着巨大的作用，他能够在高速度的生

14、产产品的条件下，产品质量也能够得到保证，是现代制造业的重要机器。因此广泛应用于汽车制造，动力机械等等产品制造中。生产汽车的行业是组合机床应用最多的工业。组合机床在自动化方面的优势能很大程度决定一个企业的未来在市场的竞争力。也能体现出产品的质量的好坏与否。1.1.1数控机床发展历史第一台数控自动控制机床在问世后在美国。此后，在意大利，日本，德国等先进的机床生产厂各种超出当前主流的机床相继被推出来。如今，攻丝组合加工机床在自动化方面通过结合数控系统得到先进的改善。更是和气液压系统结合。比如：先进的任意角度螺纹加工西班牙ROSCAMATG RST-500RH气动机床。还有其他先进的攻丝机床。到现在为

15、止，更高精度，更高效，绿色化生产是组合机床目前的的发展方向。螺纹的加工效率高，自由度高，自动化程度高，速度快，生产速度快，价格低廉。向这方面发展。1.1.2国内对于组合机床研究的状况我国在建国后，机床才开始始步发展，到了1978年后，虽然机床在加工产品的质量和性能有了很大的提升空间。但是和一些发达国家的差距还是相差很远，例如：很、低的水平，人工的操作还是需要更多，自动性能差。机床的精度远远低于其他国外的产品。同国外的一些先进的机床相比，尤其是中，高档数控机床还是有很大的距离的。用于螺纹攻丝加工的数控组合机床依旧自动性能很低。因此组合机床有很大的提升发展空间来追赶国外的先进组合机床。原因有下面几

16、点。第一，我国目前是制造大国，需要更先进的机床，所以国家是大力鼓励发展机械制造业，像机床制造生产，组合机床，五轴数控机床。第二，机床生产业目前还是被大力鼓励发展的。有很多机遇。第三，制造业的飞速发展带动机床的要求量；第四，的需求量快速增长。攻丝组合机床用来加工螺纹的，当然也是有很好的发展前景的。目前为止继电器控制的组合机床在国内仍是主流，但它这样的是不方便的，而且相对比较落后。而国外同行业则较为先进很多，国外的先进机床多数使用了更先进的控制方式。PLC集成控制，加工精度高，生产速度也高。PLC控制更容易组成一条生产线，能大大节约成本，创造产值。1.2毕业设计的有关内容及计算：（1）材料HT30

17、0：该加工件为主轴箱箱体，由表3-1 灰铸铁的牌号和力学性能 ，可知HT300型号的铸铁适于制造多轴机床主轴箱。（2）硬度242HBS：查表3.2-3 灰铸铁铸件预计的机械性能及应用举例，有b=290MPa，由硬度与抗拉强度间对应的经验公式，当b196MPa时HB=RH（100+0.438b）灰铸铁相对硬度 RH=0.81.20 所以 HBmax=272HBS， HBmin=182HBS， 查表7-24 组合机床设计中推荐的切削力、扭矩及功率计算公式的注解中 HB=HBmax-（HBmax- HBmin）/3 从而 HB=272-（272-182）/3=242HBS（3）重量估算 m= =38

18、Kg2方案讨论及总体设计2.1组合机床工艺方案的制定2.1.1组合机床采用液压滑台驱动，实现进给本设计为钻10个M8的螺纹底孔，分析可知，其加工为单工位的平面加工，且其加工的精度要求不是不高，生产需要为大批大量生产，故该组合机床的通用部件使用大型部件。（1）由工序集中的原则考虑该工件加工孔间相对位置有严格的精度要求，所以应该在一次工序中集中加工，以免2次安装产生的误差影响和便于机床精度调整与找正（2）孔间中心距的限制 查表7-37 通用主轴最小间距 对于滚针轴承主轴 dmin35.5mm 由加工工序图可有主轴7和9之间距离最小，因此 dmin= =41.5mm35.5mm（3）生产批量要求 该

19、组合机床要求能够满足大批量工件的加工需求，其通用部件因该使用大型部件。2.1.2定位基准和夹压部位的选择组合机床一般是集中式多刀具加工工艺，不仅切削负荷大，而且工件受力的方向改变。因此，正确选择定位基准和夹紧部分是确保精度的重要条件。粗基准选择过程中考虑的相关工序余量的均匀性;基准光滑面定位的选择要考虑的基面的加工部分之间的关系的位置和大小，使得它有利于保证测量精度。定位加紧部分选择应具备的足够夹紧力下产生的工件的变形度比较小。螺纹底孔的孔分别， 作为定位基准的中心轴线，并且所述孔，又以轴线平行于孔基础的轴线，考虑到夹持孔的问题是选择，轴的工件的定位基准，定位面的另一侧，加工面的夹紧面。2.1

20、.3.工序间余量的确定为了保证加工质量，必须合理确定进程之间的边距。机床的初始处理线程底部，一次完成，根据处理螺孔M8工序的组合，它的工序余量可以忽略，不予考虑。2.1.4刀具结构的选择根据所要加工孔的直径和长度尺寸，再加上加工零件的要求，由查书机械加工工艺手册的表得到从而选择本设计所用的刀具。2.2切削用量的确定切割选择是否合理，结构类型和工作的加工精度，生产效率，刀具寿命的组合，对整机的可靠性产生更大的影响。由于较高的钻进速度和较小的进给量的要求，表7-19高速钢钻头切削刀具切割有v=（1018）m/min，进给量为f=(0.10.18)mm/r,现取v=18m/min、f=0.15mm/

21、r。2.3确定切削力、切削转矩、切削功率根据所选的切削参数（主要指切削速度和进给速度V-f），以确定进给力作为一个可选的电动滑台和夹具设计为基础;确定主轴和切削扭矩来确定的其他传动部件的尺寸;确定切断电源是用来选择主驱动电机功率。 表7-24机床设计建议切削力，扭矩和功率计算公式的组合有 M8的孔：切削力 F= =（N）切削转矩 T= （N*mm）切削功率 P=Tv/（9740D）= 0.2KW 2.4加工工序的设计2.4.1零件的工序内容:工序图通过前面设计的加工示意图每一步的内容来制作的。内容是：零件的图纸、精度、表面粗糙度等、定位基准、夹紧装置。零件的材料。每次加工前后尺寸的情况。功用：

22、基于工件图的上，来显示出机床或自动线加工内容等2.4.2零件工序图制作有以下几点内容要包括1）零件的工序图要显示出机床每部所要加工的内容和各种参数。制作时，要有一定的视图和剖视图，所要加工的部位一般用粗线重点标出，并用细线分出所要加工零件的外形，。所有要保证的工序的尺寸与角度等，应粗实线标出。与定位基准、机械夹压位置及方向、应提供的辅助支承要用国家标准符号标出。2）定位基准决定加工部位的位置尺寸。为了方便于加工以及检测，采用直角坐标系标注尺。设计基准有时和所选定的定位基准不是重合的,要对加工部位的精度进行分析计算。另外最好将复杂的公差转换成对称公差来标主，公差精度等级要复合两方面的要求，一是达

23、到零件的加工要求精度等级，二是不超出组合机床最大加工精度。加工工序图如下： 2.5液压滑台的设计为了完成主轴箱体侧面10个螺纹底孔的加工，液压滑台工作循环如图所示： 为实现上述工作循环，可以用来操纵液压系统和电气系统，实现快进限位开关 - 工进 - 快退的工作循环。其工作过程是：液压向前滑动后，当钟摆碰到中间限位开关，液压系统转换工作由馈电入目减缓了加工周期，完成的速度，当涉及到的底行程开关，当延迟的时间段，动力头，然后进快退，原位行程开关打快退结束后，动力头停止。在这个过程结束，限位开关，信号可以是信号关闭主轴的旋转同时发出，而且既当液压滑开始倒带压力限位开关，主轴停止转动。由F总= 107

24、45N ，查表7-15 1HY系列液压滑，选择1HY40M液压滑台和底座的匹配侧，其行程630mm，并表宽度的主要技术性能为400mm ，工作台长度为800mm时，最大进给到20000 （N ）的力，工作入12.5 500毫米速度。分钟-1 ，8M的快进速度。分钟 - 1 。液压滑支持其附属物，由电气，液压联合控制自动循环。根据不同的户型图组件，工作进给，这主要是用于工作所需的进给速度不变，比如下一个经营周期的选择：钻孔，扩孔，镗孔等。当孔加工高深度必要时精度，可采用死挡铁停留来保证。附属部件、支承部件配套表： 滑台型 号行程(mm)二级进给及压力导轨防护分级进给装置滑台侧底座立柱立柱侧底座1

25、HY406301HY40-F511HY40-F811CC401M1CL40M1CD401M 查表 5-3 1HY系列液压滑台卧式配置时联系尺寸：液压滑台的尺寸为: B=400m B1=400 B2=96 B360.5 B4=330 B5=85 b1=355 L=630 L1=1470 L2=800 L3=307 l=100180 e=12090 取e=110 H1=320 H2=245 n=7 m=0 d0=M16侧底座的尺寸为: B6=600 B7=85 L4=1580 L5=250 L6=60 H3=560 H4=210 H5=110 H6=40 d1=M20*70 d2=20 d3=24

26、 d4=G1 d5=G1/4根据加工工件的尺寸，可以按快进（264mm），工进（36mm），快退（300mm）。的过程来放置行程开关，完成工件的加工。2.6加工示意图的设计2.6.1加工示意图的作用和内容加工示意图是零件的加工方案。内容包括很多，如：刀具的安排，在工艺卡的机加工零件的刀具加工过程中，所有的步骤，循环。所以，是生产图纸。设计时也要参考它。根据加工示意图可以选择通用部件，也是其他部件的重要参考。作用：1）反映出机床的加工的方法、和加工方法。2）钻头的相关参数，尺寸等等。3）反映出机床的主轴的类型、规格尺寸和所要求的刚度。4）决定一些通用部件和专用部件的类型尺寸，如钻孔靠模装置，钻头

27、等。5）标明车床主轴与夹具，卡头与工件联系尺寸。6）根据零件决定出钻孔的切削量。2.6.2加工示意图的画法及注意事项1）加工示意图的绘制：按一定的比例画出工件加工部位和局部结构的外形简图和。加工表面。用粗细实线区分。加工的孔要重点标出。2）主轴的分布必须绘制合理。相邻的主轴位置要合理以便防止刀具，夹具，与其他之间产生干涉。（1）选择刀具、导向及有关计算根据工件的材质、加工精度、表面粗糙度、排屑及生产率等要求，刀具选用高速刚。只要条件允许，应尽量选用标准刀具。刀具插入接杆孔内的长度，在绘制加工示意图时应注意从刀具的总长度中减去。 由表5-2 普通螺纹基本尺寸 可以查得螺距为1的M8螺纹孔小径D1

28、=6.917mm,根据工件的加工及材料特点，宜选用高速钢型的直柄麻花钻，通过表2-106 直柄麻花钻 ,选择d=7.00 上偏差为0 下偏差为-0.22的刀具。其尺寸联系图： （2）导向结构的选择 组合机床加工孔时，除采用刚性主轴加工方案外，零件上孔的位置精度主要是靠刀具的导向装置来保证的。因此，正确选择导向结构和确定导向类型、参数、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问题。查表 7-26 导向装置的布置与参数选择及表7-27 导向装置的配合来确定，其尺寸见图： （3）确定主轴类型、尺寸、外伸长度 主轴的型号和直径的大小是由零件的加工工艺来确定，并应考虑主要的工作条件

29、和受力情况。推力球轴承承受轴向力，而用向心球轴承承受径向力。主轴轴颈尺寸规格应根据选定的切削用量计算出切削转矩T总=23.8N根据表7-28轴能承受的扭矩可以得传动轴直径为20mm. 综合考虑加工精度和具体工作条件，按表7-31 通用主轴的系列参数 选定主轴外伸长度L，外径D和内径d1及配套的刀具接杆莫氏锥度或攻螺纹靠模规格代号等。对于卧式类钻削类主轴：有主轴外伸长度L=115mm，外径D=32mm，内径d1=20mm,(4）选择接杆、浮动卡头 除刚性主轴外，组合机床主轴与刀具间常用接杆连接（称刚性连接）和浮动卡头连接（称浮动连接）。在钻、扩、铰、锪孔及倒角等加工小孔时，通常都采用接杆。因多轴

30、箱各主轴的外伸长度和刀具长度都为定值，为保证多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各孔的要求。为使工件端面至多轴箱端面为最小距离，首先应按加工部位在外壁、加工孔深最浅、孔径又最大的主轴选定接杆（通常先按最小长度选取），由此选用其它接杆。接杆已标准化，通用标准接杆号和弹簧卡头可根据刀具尾部（莫氏号）和主轴头部内孔径直径按图5-38 弹簧卡头、图5-39接杆 来选取。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和多导向进行镗、扩、铰孔时，一般孔的位置精度靠夹具来保证。为避免主轴与夹具导套不同轴而引起的

31、刀杆“别劲”现象影响加工精度，均可采用浮动卡头连接。（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到工件端面之间所需的最小距离，并据此确定全部刀具、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；导向结构尺寸应标注直径、长度、配合；工件至夹具之间须标注工件离导套端面的距离；还必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重要的联系尺寸。为使所设计的机床结构紧凑，应尽量缩小这一距离。这一距离取决于

32、两方面：一是多轴箱上刀具、接杆、主轴等结构和互相联系所需的最小轴向尺寸；二是机床总布局所要求的联系尺寸。这两个方面是互相制约的。（6）标注切削用量 各主轴的切削用量应标注在相应的主轴后端。其内容包括：主轴转速n、相应刀具的切削速度v、每转进给量f。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v，即fM=vf。（7）动力部件工作循环及行程的确定 动力部件的工作循环是指加工时，动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置，又返回原位的动作过程。一般包括快速引进、工进进给和快速退回等动作。有时还有中间停止、多次往复进给、跳跃进给、死挡铁停留等特殊要求。a.工作进给长度LI的确定 组合

33、机床上有第一工作进给和第二工作进给之分。前者用于钻、扩、铰和镗孔等工序；后者常用于钻或扩孔后需要进行锪平面、倒大角等工序。工作进给长度LI，应等于加工部位长度L（多轴加工时按最长孔决定）与刀具切入长度L1和切出长度L2之和，即LI=L+L1+L2切入长度一般为510mm，取L1=10mm。根据端面的误差情况确定。切出长度查表3-7有 ： L2=1/3d+（38）=2.3+（38）=5.310.3mm， 取 L2=6mm则：LI= L+L1+L2=10+20+6=36mm b.快速引进长度的确定 快速引进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，考虑到安装工件的必要尺寸取L快进=

34、264mm。c.快速退回长度的确定 快速退回的长度等于快进长度和工进进给长度之和。一般在固定式夹具钻孔或扩孔的机床上，动力部件快速退回的行程，只要把所有刀具都退回导套内，不影响工作的装卸就行了。但对于夹具需要回转或移动的机床，动力部件快速退回行程必须把刀具、托架、活动钻模板及定位销都退离到夹具运动可能碰到的范围之外,L快退=36+264=300mm。d.动力部件总行程的确定 动力部件的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)和刀具装卸以及从接杆中或接杆连同刀具一起从主轴孔中取出时,动力部件需后退的距离(刀具退离

35、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内的长度,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。2.6.7机床联系尺寸总图 1.机床联系尺寸总图的作用与内容通用来讲，组合机床的通用部件和专用部件在尺寸上相互配合构成尺寸联系图。通用部件如动力液压滑台、动力箱单元、各种工艺切削刀具、主床身、立柱基座及中间基座等等，专用的部件像主轴电箱，夹具，夹具体，冷却润滑部件。联系尺寸图是表示机床的各个组成装置之间相互配合的关系。和为设计专业部件如主轴箱，夹具等提供尺寸数据参考用来检测设计出来的机床各部件的否满足加工要求。联系尺寸图也可以被视为一个简化的设备布局，它代表了机床的结

36、构类型和总体布局。联系尺寸图的主要内容如下：用适当的若干三视图（一般，右，左视图），按照同样的比例画出组成机床的各个组成部件的外形尺寸，并要绘画出各个部件之间的位置关系。依此来配置整个机床。第一视图要对应机床攻丝时的加工过程相同。图上要标注出各个关键的大尺寸，不必要的尺寸可以不画出。各个部件只要画出结构简图即可，不必完全画出。关键尺寸不要露点，其余的不必要尺寸可以不标注。但像每一个组成单元之间的联系尺寸、专用部件的主要轮廓尺寸、机床行程长度尺寸，必须完整齐全。为了方便于设计机床，在联系尺寸图中要把通用部件的规格型号标示出来。2选择动力箱 动力部件的选择主要是确定动力箱（或各种工艺切削头）和动力

37、滑台。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：P多轴箱=P切削 /式中P切削消耗于各主轴的切削功率的总和，单位为KW；计算公式查表6-20计算。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；取为0.8。则：P多轴箱=P切削/=2/0.8=2.5KW查表7-9 1TD32-1TD50动力箱性能 ，多轴箱选用1TD40型动力箱，其内部电动机型号为Y132M-4，电动机功率为3.0KW，电动机转速为960rmin-1。驱动轴转速为480rmin-1。3 确定

38、机床装料高度 指的是：垂直距离在工件的定位基准面与到地面之间的。确定装料高度，要考虑工人操作的方便性，中间底座和夹具尺寸的限制，还要考虑工件上最低孔的位置即主轴箱最低主轴高度的限制等，所以建议由国际标准的装载高度设计本机床。根据组合机床设计的具体情况，装载高度之间选取在。本课题取装料高度为H=930.5mm。4确定夹具轮廓尺寸 考虑到夹具的工件轮廓形状， 长503mm 宽480mm高1072.5mm, 结构和夹座和其他组件的连接和固定尺寸的机床夹具，高的确定为240mm。5确定中间座轮廓尺寸 中间基座的外形尺寸须要考虑夹具安装在里面。按照采用的动力箱滑台、底座的侧部和其他模式之间的位置关系，以

39、及考虑到粗糙和装配误差的。自由边尺寸中间基支持夹具底座。自由边缘尺寸中间底部支撑夹具底座。计算的长度应该是圆形的，并按照优先数系的选择。加工时要使用冷却液，所以要设计出一定的空留部位。通过尺寸链就可以计算确定中间底座加工方向的尺寸（本课题选前备量为30mm，计算长度为740mm）。算出长度通常应圆整，并按R20优选数系选用。应注意，考虑到毛坯误差和装配偏移，中间底座支承夹具底座的空余边缘尺寸。当机床不用泠却液时不要小于1015mm；使用冷却液时不小于70100mm。还须注意：当加工终了时，多轴箱与夹具体轮廓间应有足够的距离，以便于调整和维修，并应有一定的前备量。确定中间底座的高度方向尺寸时，应

40、注意机床的刚性要求、冷却排屑系统要求以及侧底座连接尺寸要求。装料高度和夹具底座高度确定后，中间底座高度就已确定，本课题中高度为560mm。（5）确定多轴箱轮廓尺寸 标准通用钻、镗类多轴箱的厚度是一定的、卧式为325mm，立式为340mm。因此，确定多轴箱尺寸，主要是确定多轴箱的宽度B和高度H及最底主轴高度h1。见图多轴箱宽度B、高度H的大小主要与被加工零件孔的分布位置有关，可按下式确定：B=b+2b1 H=h+h1+b1 式中 b工件在宽度方向相距最远的两孔距离，单位为mm； b1最边缘主轴中心至箱体外壁距离，单位为mm； h工件在高度方向相距最远的两孔距离，单位为mm； h1最底主轴高度，单

41、位为mm。b和h为已知尺寸，从加工工序图中查得：b=197.5mm，h=192mm。为保证多轴箱内有足够安排齿轮的空间，推荐b170100mm。取b1=100mm，多轴箱最底主轴高度h1必须考虑与工件最低孔位置h2、机床装料高度H、滑台总高h3、侧底座高度h4等尺寸之间的关系而确定。推荐h185140mm，取h1=108mm。H、B的计算如下： B= b+2b1=197.5+2*100=397.5mm H= h+h1+b1=192+108+100=400mm查表5-40 1TD25-1TD80动力箱与多轴箱、滑台的联系尺寸 及表7-3 多轴箱体规格尺寸及动力箱法兰尺寸，考虑到两者间的安装连接，

42、应该选用 B*H=630mm*500mm的多轴箱。 3.机床生产率计算卡 加工零件图号毛坯种类灰铸铁名称车床主轴箱箱体毛坯重量38Kg材料 HT300硬度HB242工序名称钻螺纹底孔工序号序号工步名称零件个数加工直径/mm加工长度工作行程/mm切削速度每分钟转速每转进给量每分钟进给量工时/min机动时间辅助时间共计1装入工件10.752定位、夹紧460.0253快进26480000.0334工进72036184680.1570.20.515停留0.0336快退30080000.0387松开工件460.0258卸下工件0.75备注本机床装卸工件时间取为1.5min单件总工时0.511.6542.

43、164实际生产率27.7（件/h）要求生产率1530（件/h） 3组合机床多轴箱设计多轴箱是组合机床的核心装置之一，它影响到组合机床质量。设计多轴箱的时候要参考三图一卡，要掌握多轴箱设计的正确方法，规律和要求。根据加工店零件形状尺寸，加工过程的各种参数来确定各轴。3.1多轴箱设计的原始依据设计多轴箱的时候要参考三图一卡中的内容。由于在设计的第一步是基于机床图的总大小，绘制轮廓多轴箱外形，说明尺寸和动力箱轴的相对位置和大小的作用。第二步骤中，根据待加工的过程图，在多轴箱的外形图里面，画出所有的主轴位置，并表示出具体的尺寸。这一步很关键，不要也不能出现一点错误。至少要注意两点：一，参考的大小应加工

44、过程中在地图上，调整零线的车头，并以此为依据来计算每个主轴的位置坐标。二，主轴箱水平尺寸和加工工序视图的水平尺寸是相反的。这是因为不同的观察方向所造成的。第三个步骤，进程列表指示出各个主轴的工序内容和切割量及其主轴外伸的尺寸，表明动力单元模型和性能参数的。多轴箱设计原始依据表：轴号主轴外伸尺寸切 削 用 量D/dL工序内容n（r*min-1）v（m*min-1）f（mm*r-1）1、2、3、4、5、632/20115钻M8螺纹内底孔480180.153.2主轴型式和直径、齿轮模数的确定 主轴的型号和直径的大小是由零件的加工工艺来确定，并应考虑主要的工作条件和受力情况。推力球轴承承受轴向力，而用

45、向心球轴承承受径向力。利用类比法来确定模数，齿轮模数m（单位为mm）一般用类比法确定，也可按公式估算，即m（3032）（P/zn）1/3式中 P齿轮所传递的功率，单位为KW ； z一对啮合齿轮的小齿轮齿数； 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最好不要多于两种。3.3多轴箱的动力计算 多轴箱传动系统的设计，是电机输出转速通过动力单元的传动链根据每个主轴所需的转速来分配各各个轴。传动系统设计直接影响机床本身的质量，和是否满足所要加工的零件要求。也关系整个机床的制造成本。所需功率P多轴箱按下面所示公式计算： P多轴箱

46、=P切削+P空转+P损失=+式中 P切削切削功率，单位为KW； P空转空转功率，单位KW； P损失与负荷成正比的功率损失，单位为KW。每根主轴的切削功率，由选定的切削用量按公式计算或查图表获得；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%。轴径为20的主轴的功率为0.046KW。则： P多轴箱=P切削+P空转+P损失=（2+10*0.046）*（1+1%）=2.5KW3.4传动系统设计的原则多轴箱传动系统的设计是基于动力箱驱动轴轴的位置和速度，各主轴的位置和速度的要求，设计的驱动链，所述主轴转轴和各链路中，每个主轴获得预定的速度和方向。 在传动系统的设计中，我们

47、应尽可能少用传动部件使更多数量的轴，以达到预定的速度和方向因此做设计的时候一个单一的计算或绘图方法很难满足现在的要求一般采用“计算，绘图和试凑”的结合方式来设计。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。齿轮排数可按下面方法安排：齿轮可以同排放置，但是在箱体内每个轴上齿轮不能和其他轴上的齿轮相碰。齿轮不同排时，齿轮不能触碰到其他的轴上。齿轮安装在轴上。3.5多轴箱传动系统拟定3.5.1齿轮齿数、传动轴转速的计算公式 式中：u啮合齿轮副的传动比, Sz啮合齿轮副的齿数和， Z主，Z从分别为主动和从动齿轮齿数， N主，n从分别为主动和从动齿轮转速，单位r/min A齿轮啮合中心距，

48、单位为mm m齿轮模数，单位为mm3.5.2多轴箱传动系统拟定方案首先如分布在多个同心圆上的主轴中心的，分别对每一个同心圆设置在中心轴传动。（1）拟订传动路线,如图： （2）确定传动轴位置及齿轮齿数 确定传动轴15的位置及各轴齿轮齿数，传动轴15的位置为主轴8、9、10同心圆圆心上，查表7-21 传动齿轮综合表 d=20mm, m=2, Z=1936 连续 m=3, Z=1645 连续 A=45mm, n8=468r/min, 若取m=2, Z15=25, , ,由于主轴9、10的类型和8一样，所以有：Z9=Z10=Z8=20 确定传动轴12的位置及各轴齿轮齿数，传动轴12的位置为主轴5、6、

49、7同心圆圆心上， A=40mm, n5=468r/min, 若m=2, Z12=20 , , 由于主轴6、7的类型和5一样，所以有：Z6=Z7=Z5=20 确定传动轴12与驱动轴间的传动关系，驱动轴轴心位置与主轴1重合 查表7-22 动力箱齿轮 m=3或m=4 A=53.5mm, n驱=480r/min, 若取m=3 , , 解得：取Z驱=17， Z12=18确定传动轴11的位置及与驱动轴间的传动关系，传动轴11的位置为主轴1、2、3、4同心圆圆心上， 由于传动轴11也由同一驱动轴传动的，因此 m=3, 又A=52mm , 取Z11=17 确定传动轴11与 主轴1、2、3、4间的传动关系， A

50、=52mm， 若m=3, , , 取Z1=18， Z11=17 确定传动轴13的位置及其传动关系，传动轴13分别与主轴6、8啮合，由于主轴6和8的主轴和齿轮类型及转速一样，故传动轴13根据需要适当选取，从主轴6传到传动轴13，再传至主轴8，现选传动轴13的齿轮模数m=2, Z13=30在整个传动系统中主轴6和8在作为钻轴的同时，也承担一部分传动轴的作用，经过计算，各主轴的实际转速n=453.3r/mm,接近最大转速n=468r/mm。3.6传动零件的校核计算验算传动轴的直径按下式计算传动轴所承受的总转矩T总：T总=T1U1+T2U2+TnUn 直径由公式：d=B（10T）1/4 则T11=T1

51、U1+T2U2+ T3U3+ T4U4=2.38*4*0.944=8.99（N*mm） d11=B（10T11）1/4=5.2*（10*8.99）1/4=16.0mm20mm T12=T5U5+T6U6+ T7U7 = 2.38*2*1+9.52*1=14.28（N*mm）d12=B（10T12）1/4=5.2*（10*14.28）1/4=18.0mm20mmT13=T8U8=7.14*1.5=10.71（N*mm）d13=B（10T13）1/4=5.2*（10*10.71）1/4=16.7mm20mmT15=T9U9+T10U10 =2.38*2*1=4.76（N*mm）d15=B（10T1

52、5）1/4=5.2*（10*4.76）1/4=13.7mm20mm所以所选用的传动轴直径满足要求。 。多轴箱图： 4组合机床夹具设计4.1机床夹具的用途及使用优点 1、使用夹具大大提高被加工零件的质量；2、缩短生产加工的时间，提高生产效率。3、使工艺性很差的零件得到加工时的难度得到解决，增加机床的加工性。4、增加机床的加工范围；5、使操作工人的劳动力得到缩小，安全快速生产。4.2 定位支承系统设计4.2.1 定位六法及定位面三面定位，主定位面是零件的底面。零件的后面为导向面。左侧面为止推面。采这种方法完全定位。限制了六个自由度。4.2.2 定位支承元件及布置定位元件选择支承板，采用钢制造。导向

53、面使用一个导向板（限位板），止推面使用一个支承钉。4.2.3 夹紧机构设计一、夹紧动力的选择：螺纹螺栓配合的产生机械力进行夹紧作为夹紧力。二、夹紧力确定：1）摩擦系数查机械手册选择摩擦系数：2）安全系数攻丝造成刀具钝化，很难夹紧工件。查手册可得，总安全系数式中：基本系数，光洁度系数，毛面，光面； 刀具钝化系数，； 断序切削系数，； 抗疲劳系数，或。取，满足要求。3）夹紧力计算由夹紧力大小，选用液压夹紧油缸。类型是法兰式。活塞杆。行程。4.3组合机床夹具设计根据加工零件的类型为厢体零件，卧式机床，刀具进行钻孔进给，所以采用压板使工件从中间定位夹紧。4.3.1 夹具体设计夹紧夹具的基本成分，特别是

54、连接成一个整体，通过夹具，各种设备和部件夹具。体要有足够的强度和刚度，只有这样，在加工过程中才会不变形和振动。此外，强度和刚度要满足一定的条件时，夹具的设计力求结构要简单、而且装配要方便和测试方便。体积小、重量轻以便于操作。 由于对箱体的空心零件的加工，以受力均匀。所以压力板夹在两边打开。采用双头螺栓和螺母配合使用来进行夹紧。3个支撑块来支撑面。用1孔和1面定位。4.4夹具与夹具体的总装配图技术要求4.4.1精度等级同心度、平面度和垂直度要小于被加工零件的大约三分之二左右。4.4.2 定位精度要求工件以支承块定位，公差一般会在在0.02之间，支承块要一次安装到位，达到要所求的一定的精度。4.4

55、.3总装配图绘制要求（1）、在每一个的视图上面画出零件的外形简图的尺寸。并要注明定位基准。定位基面、夹紧表面以及所要加工的表面。（2）、对各个组件要标号处理方便设计。装配图要有明细表。（3）、图纸中要标出主要的大型尺寸，技术要求要填写，要有公差的配合要求。5液压系统的设计液压系统的设计是整个机器设计的一部分，它的任务是根据机器的用途、特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，在经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。根据对机器的工作情况进行详细的分析，该机床需要快进、工进和快退三步一次进给运动。其工作过程由液压系统来实现。液压滑台是由滑台、滑座及油缸三部分组成，液压滑台是通过电气控制由夜压系统来实现的。滑台的工进速度由节流阀调节，可实现无级调速。电气控制电路一般采用行程、时间原则及压力控制方式。具有一次进给的液压动力滑台电气控制电路如图所示： 电磁铁YA1YA2YA3转换主令快进+-+SB5工进+-SB6快退-+-SB7停止-SB25.1液压滑台原位停止滑