0518-六孔組合機床多軸箱設(shè)計

0518-六孔組合機床多軸箱設(shè)計,組合,機床,軸箱,設(shè)計 主軸與傳動軸裝配表 軸號 軸徑 軸的型號 齒輪（M×z×d-1T0704-42） 套 標(biāo)準(zhǔn)件 外購件 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 1 2 3 4 5 GB109 6-79 鍵 GB812-83 螺母 GB858-88 墊圈 滾動軸承 1 20 20-1T0722-41 2×21×20 20×30.5 20×21.5 20×26 B6×22 M18×1.5 18 E8204 E204 2 20 20-1T0722-41 2×26×20 20×30.5 20×21.5 20×26 B6×22 M18×1.5 18 E8204 E204 3 15 15-1T0722-41 3×32×15 15×33.5 15×26.5 15×26 B5×22 M12×1.25 12 E8204 E202 4 15 15-1T0722-41 2×40×15 15×33.5 15×26.5 15×26 B5×22 M12×1.25 12 E8204 E202 5 15 15-1T0722-41 2×32×15 15×33.5 15×26.5 15×26 B5×22 M12×1.25 12 E8204 E202 6 15 15-1T0722-41 2×32×15 15×33.5 15×26.5 15×26 B5×22 M12×1.25 12 E8204 E202 7 20 20-1T0731-41 2×22×20 2×29×20 2×31×20 20×30.5 20×2 B6×22 2-M18×1.5 2-18 720420×47×15 8 20 20-1T0731-42 2×23×20 2×21×20 3×25×20 20×17 20×28 20×22 B6×22 2-M18×1.5 2-18 8024 24-3×15.8G2 9 20 20-1T0731-41 2×28×20 2×30×20 2×22×20 20×30.5 20×2 B6×22 2-M18×1.5 2-18 7204 20×47×15 10 25 25-1T0730-42 2×19×25 3×19×25 25×29.5 25×23 25×26 25×24 25×2 B6×22 2-M18×1.5 2-18 7205 20×47×15 11 葉片泵（ZIR12-2）及齒輪（2×24×20） 前言： 多軸箱是組合機床的重要專用部件。它是根據(jù)加工示意圖所確定的工件加工 孔的數(shù)量和位置、切削用量和主軸類型設(shè)計的傳遞各主軸運動的動力部件。其 動力來自通用的動力箱，與動力箱一起安裝于進給滑臺，可完成鉆、擴、鉸、 鏜孔等加工工序。 多軸箱一般具有多根主軸同時對一列孔系進行加工。但也有單軸的，用于 鏜孔居多。多軸箱按結(jié)構(gòu)特點分為通用（即標(biāo)準(zhǔn)）多軸箱和專用多軸箱兩大類。 前者結(jié)構(gòu)典型，能利用通用的箱體和傳動件；后者結(jié)構(gòu)特殊，往往需要加強主 軸系統(tǒng)剛性，而使主軸及某些傳動件必須專門設(shè)計，故專用多軸箱通常指“剛 性主軸箱” ，即采用不需刀具導(dǎo)向裝置的剛性主軸和用精密滑臺導(dǎo)軌來保證加工 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)刀具來保證加工 孔的位置精度。通用多軸箱又大型多軸箱和小型多軸箱，這兩中多軸箱的設(shè)計 方法基本相同。 本課題主要設(shè)計大型通用多軸箱。大型通用多軸箱由通用零件如箱體、主 軸、傳動軸、齒輪和附加機構(gòu)等組成。 11 2 1 組合機床多軸箱概述 1.1 多軸箱的組成 大型通用多軸箱由通用零件如箱體、主軸、傳動軸、齒輪和附加機構(gòu) 等組成。 1.1.1 通用箱體類零件 多軸箱的通用箱體類零件箱體材料為 HT200，前、后、側(cè)蓋等材料為 HT150。多軸箱基本尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)（GB3668.1-83）規(guī)定，9 種名義尺寸用 相應(yīng)滑臺的滑鞍寬度表示，多軸箱寬度和高度是根據(jù)配套滑臺的規(guī)格按規(guī) 定的系列尺寸選擇。 1.1.2 通用主軸 （1） 通用鉆床類主軸 按支承型式可分為三種：滾錐軸承主軸；滾珠軸承主軸；滾針軸 承 主軸。 按與刀具的連接是浮動還是剛性連接，又可分為短主軸和長主軸。 （2）攻螺紋類主軸 按支承型式可分為兩種：前后支承均為圓錐滾子軸承主軸；前后 支承均為推力球軸承和無內(nèi)環(huán)滾針軸承的主軸。 主軸材料一般采用 40Cr 鋼，熱處理 C42；滾針軸承主軸用 20Cr 鋼， 熱處理 S0.5~C59。 1.1.3 通用傳動軸 通用傳動軸按用途和支承型式分為六種。它們分別為：圓錐軸承 11 3 傳動軸；滾針軸承傳動軸；埋頭傳動軸；手柄軸；油泵傳動軸；攻螺 紋用蝸桿軸。 傳動軸一般采用 45 鋼，調(diào)質(zhì) T235；滾針軸承傳動軸用 20Gr 鋼。 熱處理 S0.5~C59.。 1.1.4 通用齒輪和套 多軸箱用通用齒輪有：傳動齒輪、動力箱齒輪和電動機齒輪三種 1.2 通用多軸箱的工作原理和用途 通用多軸箱是組合機床中的一個重要的部件，在多軸箱中通過傳動軸 和傳動齒輪的傳動，將動力箱中的電動機軸的動能傳遞給主軸，主軸帶動 刀具加工工件。通過對齒輪嚙合的調(diào)整可得到不同的傳動比，因此主軸就 可以獲得不同的轉(zhuǎn)速。多軸箱可安裝多個不同的主軸，這樣就可以用多個 主軸對同一個工件進行不同的加工。多軸箱與動力箱一起安裝于進給滑臺， 可完成鉆、擴、鉸、鏜孔等加工工藝。 2 通用多軸箱設(shè)計 2.1 繪制多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖 多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖是根據(jù)“三圖一卡”繪制的。其主要內(nèi)容和注 意事項如下： （1） 根據(jù)機床聯(lián)系尺寸圖，繪制多軸箱外形圖，并標(biāo)注輪廓尺寸及動 力箱驅(qū)動軸的相對位置尺寸。 （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)動軸的相關(guān)位置尺寸。在繪制主軸位置時，要特別注意： 主軸與被加工零件在機床上是面對面放置的，因此，多軸箱主視圖上的 水平方向尺寸與零件工序圖上的水平方向尺寸正好相反；其次，多軸箱 上的坐標(biāo)尺寸基準(zhǔn)和零件工序圖上的基準(zhǔn)經(jīng)常不重合，應(yīng)根據(jù)多軸箱與 11 4 加工零件的相對位置找出統(tǒng)一基準(zhǔn)，并標(biāo)注其相對位置關(guān)系尺寸，然后 根據(jù)零件工序圖各孔位置尺寸算出多軸箱上各主軸坐標(biāo)值。 （3） 根據(jù)加工示意圖標(biāo)注各主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向主軸逆時針（面對主軸看） 可不標(biāo)，只注順時針轉(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等。 （5）標(biāo)明動力部件型號及其性能參數(shù)等。 下圖為雙面臥式鉆床組合機床右多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖。 圖 2-1 注： 1. 被加工零件標(biāo)號及名稱：271Q-1002015 汽缸體。材料及硬度：銅 鉻合金鑄鐵，212~285HBS。 2. 主軸外伸尺寸及切削用量： 主軸外伸尺寸 切 削 用 量 軸號 D/d L 工序內(nèi)容 n（r/min ） V(m/min) F(mm/r) 備注 1 30/20 115 鉆 7.8?577 14.1 0.10 2 30/20 115 鉆 8 577 14.50 0.10 3，4 22/14 85 擴 12.6 274 11 0.21 5，6 22/14 85 8.7 孔倒? 角 145??461 15 0.125 11 5 表 2-1 3. 動力部件 1TD32I，1HY32IA，N 主=2.2kw，n=1430T/min 2.2 主軸齒輪的確定及動力計算 2.2.1.主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 主軸的型式和直徑，主要取決于工藝方法、刀具主軸連接結(jié)構(gòu)、刀具的進給 抗力和切削轉(zhuǎn)矩。如鉆孔時采用滾珠軸承主軸；擴、鏜、鉸孔等工序常采用滾 錐軸承主軸；主軸艱巨較小時常選用滾針主軸。滾針軸承精度較低、結(jié)構(gòu)剛度 及裝配工藝性都較差，除非軸距限制，一般不選用。攻螺紋主軸因靠模桿在主 軸孔內(nèi)作軸向移動，為獲得良好的導(dǎo)向性，一般采用雙鍵結(jié)構(gòu)，不用軸向定位。 主軸直徑按加工示意圖所示主軸類型及外伸尺寸可初步確定。傳動軸的直徑 也可以參考主軸直徑大小初步選定。待齒輪傳動系統(tǒng)設(shè)計完后再驗算某些關(guān)鍵 軸頸。 多軸箱的齒輪模數(shù)常用 2，2.5，3，3.5，4 幾種。由于為了便于生產(chǎn)，同一多 軸箱中的模數(shù)規(guī)格最好不要多于兩種。本題統(tǒng)一選用齒輪的模數(shù)為 2。 2.2.2 多軸箱所需動力的計算 多軸箱所需功率可按下列公式計算： nnni iii111PP?????切 削 損 失多 軸 箱 空 轉(zhuǎn) 根據(jù)上面多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖可確定：1 軸的的功率計算如下 =3395N0.8.60.80.62f2325FDHB? 277801.9.1.9T????mN? 1740.7403vkw??? 11 6 220.41.0.60.41.20.634p 957kwfa95714FNPHBN????切 削； ； N.mm .758. .75.8.323TD? 34v20.4k904TP????切 削 3切 削 .1.2.6.1.20.656pfa558FBN? 0.75.80. 0.7317TDHm?A kw6v.3942TP????切 削 5切 削 查表可得： kw； kw；0.15P空 轉(zhuǎn) 1空 轉(zhuǎn) 2 0.28P?空 轉(zhuǎn) 空 轉(zhuǎn) 4 kw46空 轉(zhuǎn) 5空 轉(zhuǎn) ；.7.kw??損 失 1損 失 2 ；010P?損 失 3損 失 4 。.3.損 失 5損 失 6 52262.094.831.7kwP??????1總 3總 總多 軸 箱 9715FFN?多 軸 箱 為克服滑臺移動引起的摩擦阻力，動力滑臺的進給力應(yīng)大于 。F多 軸 箱 2.3 多軸箱傳動設(shè)計 多軸箱傳動設(shè)計，是根據(jù)動力箱驅(qū)動軸位置和轉(zhuǎn)速，各主軸位置及其 轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計傳動鏈，把驅(qū)動軸與各主軸連接起來，使各主軸獲得預(yù) 定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。 2.3.1 對多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求 （1） 在保證主軸的強度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動軸 和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少。為此，應(yīng)盡量用一根中間傳動軸帶動多根主 11 7 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，應(yīng)采用變位齒輪 或略微改變改變傳動比的方法解決。 （2） 盡量不用主軸帶動主軸的方案，以免增加主軸負(fù)荷，影響加工質(zhì) 量。 （3） 為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動比一般要大于 0.5，后蓋內(nèi) 齒輪傳動比允許取至 1/3~1/3.5;盡量避免用升速傳動。 （4） 用于粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡量設(shè)置在第Ⅰ排，以減少主軸的 扭轉(zhuǎn)變形；精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在第Ⅲ，以減少主軸端的彎曲變 形。 （5） 多軸箱內(nèi)具有粗精加工主軸時，最好從動力箱驅(qū)動軸齒輪傳動開始， 就分兩條傳動路線，以免影響加工精度。 （6） 剛性鏜孔主軸上的齒輪，其分度園直徑要盡可能大于被加工孔的孔 徑，以減少振動，提高運動平穩(wěn)性。 （7） 驅(qū)動軸直接帶動的傳動軸數(shù)不能超過兩根，以免給裝配帶來困難。 2.3.2 多軸箱傳動系統(tǒng)擬定 （1） 擬定傳動路線 把主軸 4、5、6 視為一組同心園主軸，在其圓心 （即三主軸軸心組成的三角形外接圓圓心）處設(shè)中心傳動軸 9；把 主軸 1，3 視為一組直線分布主軸，在兩軸中心連線的垂直平分線 上設(shè)中心傳動軸 7；主軸 2 和泵軸 11 用中心傳動軸 10 傳動。將軸 9、7、10 作為一組同心圓，同心軸處設(shè)合攏軸 8，將軸 8 和驅(qū)動軸 O 連接起 來，形成多軸箱傳動樹形圖（圖 2-2） 。圖中主軸 1~6 為“樹梢” ， 各分叉點為傳動軸 7、8、9、10。其中軸 7、9、10 為中間傳動軸， 軸 8 為合攏傳動軸；各軸向的傳動副為“樹枝” ，箭頭表示運動傳遞 方向（路線） 。顯然，運用傳動樹形圖對多軸箱進行傳動方案設(shè)計較 為清晰、簡便。 11 8 圖 2——2 （2） 根據(jù)原始依據(jù)圖 2-1，算出驅(qū)動軸、主軸坐標(biāo)尺寸，如表 2-2 所示。 坐標(biāo) 銷 1O驅(qū)動軸 O 主軸 1 主軸 2 主軸 3 主軸 4 主軸 5 主軸 6 X 0.000 175.000 222.00 120.00 130.00 220.00 220.00 130.00 Y 0.000 94.500 228.50 145.50 240.00 70.000 155.00 70.000 表 2-2 2.3.3 確定傳動軸位置及齒輪齒數(shù) 1) 確定傳動軸 9 的位置及各齒輪的齒數(shù)傳動軸 9 的位置為主軸 4，5，6 同心圓圓心（尚需略加調(diào)整） ，可通過作圖初定。先確定轉(zhuǎn)速較低的主軸 4 與軸 9 之間的齒輪齒數(shù)（即 ） 。為保證齒輪齒根強度，應(yīng)使齒/4Z和 根到孔壁或鍵槽的壁厚大于等于 2m（m 為齒輪模數(shù)） 。若取 m=2， =22，則從圖中可量得中心距 =62mm，并按公式依次可求得齒數(shù)4Z94A? 和轉(zhuǎn)速 、齒輪副齒數(shù) 和 、 。/9n5Z//6Z和 11 9 /44/94//569-6565626240mnr/min=98r/i223u30nn4r/inr/minAZZ????????9（ 7） 1（ 1+） （ ）據(jù) 、 和 、 可 求 得 （ 與 8很 接 近 ） 2） 確定傳動軸 7 的位置及其與主軸 1、3 間的齒輪副齒數(shù) 傳動軸 7 中心 取在箱體中心線上，垂直方向位置待齒數(shù)確定后便可確定。 軸 7 與軸 3 之間傳動比取 ，則軸 7 轉(zhuǎn)速 =411r/min73u1.5??37nu?? 軸 7 與主軸 1 之間傳動比 為：7? 71n5u.4?? 取最小齒輪（主軸 1 上）齒數(shù) =21，則 /1z =21 1.4=29 （設(shè)在第二排上）1z? 所以軸 7 與主軸 1 間中心距 7150mA?? 據(jù)此作圖可確定軸 7 在垂直方向的位置，并量得軸 7 與軸 3 間中心 距 。則 （第一排） 。7354mA??/332Z， 同樣的方法可確定傳動軸 10 的位置及其與主軸 2、有泵軸 11 間齒輪 副齒輪。 3） 確定合攏傳動軸 8 的位置 驅(qū)動軸 O 與中心傳動軸 7、9、10 之間 總傳動比分別為： 70901415.3.6705nunu???? 11 10 根據(jù)總傳動比，考慮軸 O 與軸 7、9、10 間的距離及排列齒輪等因素， 宜設(shè)置合攏軸 8 將驅(qū)動軸與 7、9、10 連接起來。經(jīng)計算和作圖，取 。則：081.9u??078980181.46.23uu????? 驅(qū)動軸上齒輪齒數(shù)取 ，則軸 8 上的齒輪齒數(shù) 、軸 8 轉(zhuǎn)速0,ZmZ 及其中心距 分別計算可得到：8n8A? 08080821/(.9)257/min60/i3()(215)92ZunrrmA????????驅(qū) 軸 8 的位置應(yīng)兼顧 7、9、10 的距離，可取軸 8 與 7 間中心距 =52mm 則從圖中量得軸 8 與軸 9、10 間距離為： =51mm、7? 89A? =66mm。此時，主軸 4、5、6 同心圓的圓心需略微變動?？紤]利810A 用軸 8 上第四排齒輪 （作公用齒輪）帶動軸 10，便可算出軸 8 與軸8Z 7、9、10 之間中心距及各齒輪副齒數(shù)、模數(shù)等（詳細(xì)見圖 2-3） 。 將傳動設(shè)計的全部齒輪齒數(shù)、模數(shù)及所在排數(shù)，按規(guī)定格式標(biāo)在傳 動系統(tǒng)圖（2-3）中，最后計算出各軸的實際轉(zhuǎn)速如下表所示（與原始 依據(jù)圖的要求基本一致，轉(zhuǎn)速相對損失在 0.05 內(nèi)符合設(shè)計要求） ；潤 滑泵轉(zhuǎn)速 =625r/min 也符合要求。根據(jù)各主軸實際轉(zhuǎn)速，對加工示1n 意圖中的切削用量進行修正。 表 2——3 各主軸實際轉(zhuǎn)速 主軸實際轉(zhuǎn)速 主軸 1 主軸 2 主軸 3 主軸 4 主軸 5 主軸 6 n (r/min) 561 577 279 271 462 462 11 11 2.4 多軸箱坐標(biāo)計算、繪制坐標(biāo)檢查圖 坐標(biāo)計算就是根據(jù)已知的驅(qū)動軸和主軸的位置及傳動關(guān)系，精確計算各 中間傳動軸的坐標(biāo)。其目的是為多軸箱箱體零件補充加工圖提供孔的坐標(biāo) 尺寸，并用于繪制坐標(biāo)檢查圖來檢查齒輪排列、結(jié)構(gòu)布置是否正確合理。 多軸箱坐標(biāo)計算步驟、要求如下： 2.4.1 選擇加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系 XOY，計算主軸、驅(qū)動軸坐標(biāo) （1） 加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系的選擇 為便于加工多軸箱設(shè)計時必須選擇基準(zhǔn) 坐標(biāo)系。通常采用直角坐標(biāo)系 XOY。本題由于多軸箱安裝在動力箱上。 因此選用坐標(biāo)原點選在定位銷孔上。 （2） 計算主軸及驅(qū)動軸的坐標(biāo) 根據(jù)多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖（圖 2— —1） ，按選定的基準(zhǔn)坐標(biāo)系 XOY，計算或標(biāo)出各主軸及驅(qū)動軸的坐標(biāo)。 六軸鉆孔多軸箱各主軸、驅(qū)動軸坐標(biāo)值見表 2——2. 2.4.2 計算傳動軸的坐標(biāo) （1） 與一軸定距的傳動軸坐標(biāo)計算 如圖 2-3 所示，已知軸 10 坐標(biāo) （96.207，183.695）及其與油泵軸 11 間的傳動齒輪參數(shù)。則軸 11 的坐標(biāo)可按圖 4-18 所示方法選小標(biāo)（應(yīng)使 x，y 值為正值） ，根據(jù)/101 110()43(),0253.7,8.695.mRZmXXxYy???????與 實 際 尺 寸 相 符 ， 計 算 可 得 （2） 與二軸定距的傳動軸坐標(biāo)計算 傳動軸與二軸定距，即在一傳動軸 用兩對齒輪分別帶動兩根已知軸，其坐標(biāo)可根據(jù)已知兩軸坐標(biāo)和兩 對齒輪中心距計算求得。 （3） 與三軸定距的傳動軸坐標(biāo)計算 在一根傳動軸上用三對相同中心距 的齒輪副分別帶動三根已知軸。 11 12 圖 2-3 所示六軸鉆削多軸箱各傳動軸、定位銷孔 、 坐標(biāo)計算結(jié)1O2 果見表 2-4. 表 2-4 傳動軸坐標(biāo)計算結(jié)果 坐標(biāo)值 傳動軸與兩軸定距間的中心距誤差 傳動軸 X Y 1W2 7 175.306908 210.618302 70??730M?? 8 158.349104 161.460796 88.695D? 9 174.562355 113.106814 93.146?92 10 96.206994 183.695457 02W?108W?? 11 53.206994 183.695457 有泵軸 11 與軸 10 定距，中心距誤差 w=0 2.4.3 驗算中心距誤差 多軸箱體上的孔系是按計算的坐標(biāo)加工的，而裝配要求兩軸間齒輪能正 常嚙合。因此必須驗算根據(jù)坐標(biāo)計算確定的實際中心距 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 的差值為： =R-A。? 驗算的標(biāo)準(zhǔn)為：中心距允差 ??(0.1~.9)m?? 例如驗算軸 9 與軸 4、5、6 間的中心距誤差 、 、 。即：4?596? 軸 9 與軸 4，5，6 之間的標(biāo)準(zhǔn)中心距分別為 。即9R、 、 94596m(240)6223(02)62Rm?????/4/5/6（ z+） =（ ）（ z） 軸 9 與軸 4、5、6 間實際中心距分別為 。即94596A??、 、 11 13 229452296 6.34198m0.7A?????9494559696（ X-） （ Y-）（ ） （ ）（ -） （ -） 則中心距誤差分別為： 94945566(.34198)-0.63220m+197.7.RA????? 顯然， ，能滿足該齒輪副嚙合要求；而 值都超過90.??? 945??和 值，因此軸 9 與軸 4、軸 9 與軸 5 間的齒輪均需采用變位齒輪，變位量?? 、 。94.632A????5.17A??? 2.4.4 繪制坐標(biāo)檢查圖 在坐標(biāo)計算完成后，要繪制坐標(biāo)及傳動關(guān)系檢查圖，用以全面檢查傳動 系統(tǒng)的正確性。 （1） 坐標(biāo)檢查圖的主要內(nèi)容 1）通過齒輪嚙合，檢查坐標(biāo)位置是否正確；檢查主軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向。 2）進一步檢查各零件間有無干涉現(xiàn)象。 3）檢查液壓泵、分油器等附加機構(gòu)的位置是否合適。 （2） 坐標(biāo)檢查圖繪制的順序及要求是： 坐標(biāo)檢查圖做好用 1：1 比例繪制，其繪制順序及要求是： 1） 繪出多軸箱輪廓尺寸和坐標(biāo)系 XOY。 2） 按計算出的坐標(biāo)值繪制各主軸、傳動軸軸心位置及主軸外伸部 分直徑，并注明軸號及主軸、驅(qū)動軸、液壓泵軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向等。 3） 用點劃線繪制出各齒輪的分度園，并注明各齒輪齒數(shù)、模數(shù)、 所處排數(shù)及變位齒輪的變位量。 4） 為了醒目和易于檢查，可用不同顏色細(xì)線條畫出軸承、隔套、 各軸防油套的外徑、附加機構(gòu)的外廓以及相鄰軸的螺母外徑。 檢查圖繪好后，根據(jù)各零件在空間的相對位置逐排檢查有無碰撞干 11 14 涉現(xiàn)象，并再次復(fù)查主軸與被加工孔的位置是否一致。若相鄰非嚙合 軸齒輪間、齒輪與軸套間間隙很小似碰非碰時，須畫出齒頂圓作細(xì)致 檢查，甚至作必要的計算，以驗證是否發(fā)生干涉現(xiàn)象。當(dāng)某一軸上的 齒輪或位置修改后，須對相關(guān)連的軸作相應(yīng)的修改，并再一次檢查主 軸位置、工作尺寸與鉆（鏜）模板孔的位置是否一致。 2.5 繪制多軸箱總圖及零件圖 2.5.1多軸箱總圖設(shè)計 通用多軸箱總圖設(shè)計包括繪制主視圖、展開圖、編制裝配表，制定技術(shù)條件 等四部分。本課題為六孔鉆削多軸箱總圖，同時還有該圖主軸和傳動軸裝配表。 （1） 主視圖主要表明多軸箱主軸位置及齒輪傳動系統(tǒng)，齒輪齒數(shù)、模數(shù)及 所在排數(shù)潤滑系統(tǒng)等。繪制主視圖就是在設(shè)計的傳動系統(tǒng)圖上標(biāo)出各 軸編號，畫出潤滑系統(tǒng)，標(biāo)注主軸、有泵軸、驅(qū)動軸餓轉(zhuǎn)速、有泵軸 轉(zhuǎn)向、驅(qū)動軸轉(zhuǎn)向及坐標(biāo)尺寸、最低主軸高度尺寸及箱體輪廓尺寸等。 并標(biāo)注部件代號。 （2） 展開圖 其特點是軸的結(jié)構(gòu)圖形多。各主軸和傳動軸及軸上的零件大 多是通用化的，且有規(guī)則排列著。繪制的具體要求如下： 1）展開圖主要表示各軸及軸上零件的裝配關(guān)系。包括主軸、傳動軸、驅(qū) 動軸手柄軸、有泵軸及其上相應(yīng)的齒輪、隔套、防油套、軸承或油泵 等機件形狀和安裝的相對位置 2）對結(jié)構(gòu)相同的同類型主軸、傳動軸可只畫一根，在軸端注明相同軸的 軸號即可。對于軸向裝配結(jié)構(gòu)基本相同，只有齒輪大小和排列排列位 置不同的兩根或兩組軸，可以合畫在一起，即軸心線兩邊各表示一根 或一組軸。 3）展開圖上應(yīng)完整標(biāo)注多軸箱的三大箱體厚度尺寸及箱壁和內(nèi)腔有關(guān)聯(lián) 系尺寸，主軸外伸長度等。 （3） 主軸傳動軸裝配表（2—5） 把多軸箱中每根軸（主軸、傳動軸、油 泵軸）上齒輪套等基本零件的型號規(guī)格、尺寸參數(shù)和數(shù)量及標(biāo)準(zhǔn)件、 11 15 外購件等，按軸號配套，用裝配表表示。 （4） 多軸箱技術(shù)條件 多軸箱總圖上應(yīng)標(biāo)注多軸箱部件要求。 即：1）多軸箱制造和驗收技術(shù)條件；多軸箱按 ZBJ58011-89《組合 機床多軸箱制造技術(shù)條件》進行制造，按 ZBJ58012-89《組合機床多 軸箱驗收技術(shù)條件》進行驗收。 2）主軸精度，按 JB3043-82《組合機床多軸箱精度 》標(biāo)準(zhǔn)進行 驗收。 2.5.2 多軸箱零件設(shè)計 多軸箱總圖設(shè)計中，大多數(shù)零件是選用通用件、標(biāo)準(zhǔn)件、和外購件；對 于變位齒輪、專用軸等零件，則應(yīng)設(shè)計零件圖；對于多軸箱體類通用件，必 須繪制補充加工圖。 （1） 專用零件工作圖 如變位齒輪、專用軸和套等零件，可按一般工件 圖規(guī)定。參照同類通用零件圖，結(jié)合專用要求設(shè)計繪圖。 （2） 補充加工圖 多軸箱體、前蓋、后蓋等通用零件，應(yīng)根據(jù)多軸箱總 圖要求，繪制出需補充加工的部件，通常習(xí)慣用粗實線畫出補充加 工部位的結(jié)構(gòu)，其尺寸、形位公差、表面粗糙度等均按機械制圖國 際規(guī)定格式標(biāo)記；通用逐漸的原有部分的輪廓等一律用細(xì)實線表示。 3 結(jié)論 多軸箱設(shè)計中應(yīng)用到了許多機械方面的知識，同時多軸箱的設(shè)計與組 合機床的三圖一卡關(guān)系密切，由于本課題的設(shè)計時間短，所以借用了書上 的給出的多軸箱的設(shè)計數(shù)據(jù)進行設(shè)計，同時箱體和其他零件的具體尺寸的 查找過程也未能寫出，這些尺寸都可以從組合機床的書上查到。其中在計 算過程中有用到計算機的程序的，所以設(shè)計比較復(fù)雜，但由于時間緊迫， 把部分的計算給省略了。因此設(shè)計不是很完整。但也可以很清楚的說明了 組合機床多軸箱設(shè)計的一般步驟。 11 16 4 參考資料 《組合機床設(shè)計簡明手冊》 謝家瀛主編 機械工業(yè)出版社 《工程材料與成型工藝》 馬壯 趙越超 馬修泉主編 東北大學(xué)出版社 《機械制造裝備設(shè)計》 馮辛安主編 機械工業(yè)出版社 《機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊》 謝家瀛主編 機械工業(yè)出版社 《簡明機械工程師手冊》 李天無主編 云南科技出版社 《計算機輔助設(shè)計多孔鉆主軸箱》 李元奇 機械工業(yè)出版社 11 17 目錄 前言： .1 1 組合機床多軸箱概述 .2 1.1 多軸箱的組成 .2 1.1.1 通用箱體類零件 .2 1.1.2 通用主軸 .2 1.1.3 通用傳動軸 .2 1.1.4 通用齒輪和套 3 1.2 通用多軸箱的工作原理和用途 .3 2 通用多軸箱設(shè)計 3 2.1 繪制多軸箱設(shè)計原始依據(jù)圖 .3 2.2 主軸齒輪的確定及動力計算 .5 2.2.1.主軸型式和直徑、齒輪模數(shù)的確定 .5 2.2.2 多軸箱所需動力的計算 .5 2.3 多軸箱傳動設(shè)計 .6 2.3.1 對多軸箱傳動系統(tǒng)的一般要求 6 2.3.2 多軸箱傳動系統(tǒng)擬定 7 2.3.3 確定傳動軸位置及齒輪齒數(shù) .8 2.4 多軸箱坐標(biāo)計算、繪制坐標(biāo)檢查圖 11 2.4.1 選擇加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系 XOY，計算主軸、驅(qū)動軸坐標(biāo) .11 2.4.2 計算傳動軸的坐標(biāo) .11 2.4.3 驗算中心距誤差 .12 2.4.4 繪制坐標(biāo)檢查圖 .13 2.5.1 多軸箱總圖設(shè)計 14 2.5.2 多軸箱零件設(shè)計 .15 3 結(jié)論 .15 4 參考資料 .16