零件技术要求与分析.docx

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1、1零件技术要求及分析1.1 零件的作用最终传动壳体，是一种支承和包涵各种传动机构的箱体零件。一般由外墙、内支承墙、 轴承座、凸台、法兰及肋等构件组成。最终传动壳体具有密封、防尘、隔热、隔音、存储 润滑油和防护的功能。传动箱可采纳铸造、压铸或焊接方法制造。1.2 零件的材料最终传动壳体是传递力的箱体结构，要求有很高的强度来受力。采纳：HT 20-40铸造, 硬度：170 240HBS。1.3 毛坯的选择确定生产类型（1）确定生产纲领机械产品在支配期内应当生产的产品产量和进度支配称为生产纲领。支配期一般定为 一年，所以生产纲领一般就是年产量。零件的生产纲领应计入废品和备品的数量，常按下 式计算：式

2、中N一零件的年产量，单位为件/年;n为零件支配期内的产量;a备品率;P一废品率；由生产任务知：n=3000 a=3%、0=5%、带入公式计算N = 3000 x(1 + 3%+ 5%) =3240 件/年（2）确定生产类型生产纲领的大小确定了产品（或零件）的生产类型，而各种生产类型下又有不同的工 艺特征，制定工艺规程必需符合其相应的工艺特征。最终传动壳体属于中型零件，依据表 1-1,中型零件生产纲领大于5005000件/年属于大批生产，最终传动壳体生产纲领为3240 件/年，属于大批大量生产。底孔。要使所钻的孔具有正确的位置，我们运用了钻套来引导钻头，使加工位置正确无误, 钻套安装在钻模板上，

3、为了保证加工精度，我们采纳了固定钻套，钻模板及夹详细通过沉 头螺钉联接在一起，保证各钻模板之间的角度关系。为了便于加工过程中断屑、排屑，工 件及钻模板之间有肯定的距离。夹具简图见图2.2。图2.2夹具简图2.3问题的提出（1）在设计过程中要考虑夹详细的总体尺寸，如何放在机床工作台上。（2）夹具在组合机床中是否具有正确的加工位置。（3）在实际生产过程中，工件是否便于安装、拆卸，便于修理等。3组合机床总体设计绘制组合机床“三图一卡”，就是针对详细零件，在选定的工艺和结构方案的基础上, 进行组合机床总体设计方案图样文件设计。其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示 意图、机床联系尺寸总图和编制生产率

4、计算卡等。3J被加工零件工序图被加工零件工序图的作用及内容被加工零件工序图是依据制订的工艺方案，表示所设计的组合机床（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的加工余量、毛坯或半成品状况的 图样。除了设计研制合同外，它是组合机床设计的详细依据，也是制造、运用、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：（I）被加工零件的形态和主要轮廓尺寸以及及本工序机床设计有关部位结构形态和 尺寸。当须要设置

5、中间导向时，则应把设置中间导向接近的工件内部肋、壁布置及有关结 构性状和尺寸表示清晰，以便检查工件、夹具、刀具之间是否相互干涉。（2）本工序所选的定位基准、夹压部位及夹紧方向。以便据此进行夹具的支承、定 位、夹紧和导向等机构设计。（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）注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度以及加工部位的余量。末端传动壳体钻三边底孔组合机床的被加工零件工序图如图3-1所示。图3-1被加工零件工序图绘制被加工零件工序图的规定及留意事项（1）绘制被加工零件工序图的规定 为使加工零件工序图表达清晰明白，突出本工 序内容，绘制时

6、规定：应按肯定的比例，绘制足够的视图以及刨面；本工序加工部位用粗 实线表示，保证加工部位尺寸及位置尺寸数值画“一”粗实线，如图3-1中的4x0）10.2、 6x05其余部位用细实线表示；定位基准符号用，并用下标数表明消退自由度数量 （如 ）；夹压位置符号用（表示。（2）绘制被加工零件工序图留意事项1）本工序加工部位的位置尺寸应及定位基准干脆发生关系。当本工序定位基准及设 计基准不符时，必需对加工部位的位置精度进行分析和换算，并把不对称公差换算为对称 公差，有时也可将工件某一主要孔的位置尺寸从定位基准面起先标注，其余各孔则以该孔 为基准标注。2）对工件毛坯应有要求，对孔的加工余量要细致分析。3）

7、当工序有特殊要求时必需注明。如精像孔时，当不允许有退刀痕迹或只允许有某 种形态的刀痕时必需注明。又如薄壁或孔底部薄壁，加工螺孔时螺纹底孔深度不够及能否 钻通等，如本工序中的26、16两尺寸。3.2 加工示意图眺黜尸图3-2加工示意图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 详细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注的内容有：机床的加工方法，切削用量，工作循环和

8、工作行 程；工件、刀具类型、数量、和结构尺寸（直径和长度）；接杆（包括锤杆）、浮动卡头、 导向装置、攻螺纹靠模装置等结构尺寸；刀具、导向套间的协作，刀具、接杆、主轴之间 的连接方式及协作尺寸等。图3-2为末端传动箱体钻三边平面底孔的加工示意图。绘制加工示意图的留意事项加工示意图应绘制成绽开图。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。必需使工件和加工方位及机床布局相吻合。为简化设计，同一多轴箱上结构尺寸 完全相同的主轴（即指加工表面，所用刀具及导向，主轴及接杆等规格尺寸、精度完全相 同时）只画一根，但必需在主轴上标注及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。但

9、必需在主轴上标注及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向装置时，必需以实际中心距 严格按比例画，以便检查相邻主轴、刀具、辅具、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（攻螺纹则应画加工起先位置）。对采纳浮动卡头的链孔 刀杆，为避开刀杆退出导向时下垂，常选用托架支撑退出的刀杆。这是必需画出托架并标 出联系尺寸。采纳标准通用结构（刀具、接杆、浮动卡头、攻螺纹靠模及丝锥卡头、通用 多轴箱外伸出部分等）只画外轮廓，但必需加注规格代号；对一些专用结构，如专用的刀 具、导向、刀杆托架、专用接杆或浮动卡头等，须用剖视图表示

10、其结构，并标注尺寸、协 作及精度。当轴数较多时，加工示意图必需用细实线画出工件加工部位分布状况简图（向视图） 并在孔旁标明相应号码，以便于设计和调整机床。多面多工位机床的加工示意图肯定要分 工位，按每个工位的加工内容依次进行绘制。并应画出工件在回转工作台或鼓轮上的位置 示意图，以便清晰地看出工件及在不同工位及相应多轴箱主轴的相对位置。选择刀具、导向及有关计算（1）刀具的选择 选择刀具应考虑工件材质、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， 可以采纳复合刀具。孔加工刀具（钻、扩、较等）的直径应及加工部位尺寸、精度相适应, 其

11、长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端离导向套外端面3050mm,以利排屑和刀具磨损 后有肯定的向前调整量。刀具锥柄插入接杆孔内长度，在绘制加工示意图时应留意从刀具 总长中减去。（2）导向结构的选择 组合机床加工孔时，除采纳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需解决的问题。导向 类型及结构的选择、导向主要参数及导向数量的确定，详见组合机床设计简明手册第 八章第一节导向装置。（3）确定主轴类型、尺寸、外伸长度 主轴类型主要依据工艺方法和刀杆及主轴的 联结结构进行确定

12、。主轴轴颈及轴端尺寸主要取决于进给抗力和主轴一刀具系统结构。如 及刀杆有浮动联接或刚性联接，主轴则有短悬伸键孔主轴和长悬伸钻孔主轴。主轴轴颈尺 寸规格应依据选定的切削用量计算出切削转矩T,查组合机床设计简明手册，表3-4和 表3-5初定主轴直径d,并考虑便于生产管理，适当简化规格。综合考虑加工精度和详细 工作条件，按组合机床设计简明手册，表3-6和表4-1选定主轴外伸长度L、外径D和 内径di及配套的刀具接杆莫氏锥度号或攻螺纹靠模规格代号等。对于精链类主轴。因其切 削转矩T较小，如按T值来确定主轴直径，则刚性不足。因此，应按加工孔径一键杆直径 -浮动卡头规格一主轴直径的依次，逐步推定主轴直径。

13、（4）选择接杆、浮动卡头除刚性主轴外，组合机床主轴及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、较、惚孔及倒角等加工小孔时，通常都采纳接杆。因多轴箱各主轴的外伸 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，须采纳轴向 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，通用标准接杆号可 依据刀具尾部结构（莫氏号）和主轴头部内孔径直径5按组合机床设计简明手册表 8-1、表8-

14、2选取。夹持圆柱刀柄刀具用的弹簧卡头见组合机床设计简明手册第八章。为提高加工精度、削减主轴位置误差和主轴振摆对加工精度的影响，在长导向和多导 向进行镇、扩、较孔时，一般孔的位置精度靠夹具保证。为避开主轴及夹具导套不同轴而 引起的刀杆“别劲”现象影响加工精度，均可采纳浮动卡头连接。加工螺纹时，常采纳攻螺纹靠模装置和攻螺纹卡头及相配套的攻螺纹接杆，丝锥用相 应的弹簧卡头装在攻螺纹接杆上。（5）标注联系尺寸首先从同一多轴箱上全部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的最小距离，并据此确定 全部刀具、接杆（或卡头）、导向托架及工件之间的联系尺寸。主

15、轴端部须标注外径和孔 径（D/d）、外伸长度；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、 协作；工件至夹具之间的尺寸须标注工件离导套端面的距离；还须标注托架及夹具之间的 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卜.最重要的联系尺寸。为使所设计的 机床结构紧凑，应尽量缩小这一距离。这一距离取决于两方面：一是多轴箱上刀具、接杆 （卡头）、主轴等结构和相互联系所需的最小轴向尺寸；二是机床总布局所须要的联系尺 寸。这两方面是相互制约的。设计中，多轴箱端面到工件端面之间的距离，既要考虑刀具 在加工终了时工件端面及钻套前端面之间的距离、钻套导向

16、长度、接杆长度及主轴外伸长 度等所需最小尺寸，又要照看到滑台处于前端位置时向前行程备量、多轴箱及夹具间排屑 和排冷却液、视察和修理空间的须要。（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 轴转速联相应刀具的切削速度V、每转进给量fi和每分钟进给量fm。同一多轴箱上各主轴 的每分进给量是想等的，等于动力滑台的共进速度vf,即九=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 从原始位置起先运动到加工终了位置，又返回到原位的动作过程。一般包括快速引进、工 作进给和快速退回等动作。有时还有中间停止、多次往复进给、跳动进给、死挡铁停留等 特

17、殊要求。1）工作进给长度L：的确定 组合机床上有第一工作进给和其次工作进给之分。前者 用于钻、扩、较和键孔等工序；后者常用于钻或扩孔之后须要勰平面、倒大角等工序。工 作进给长度L工，应等于加工部位长度L （多轴加工时按最长孔计算）及刀具切入长度L 和切出长度L2之和。即L = L、+ L + 切入长度一般为510mm,依据工件端面的误差状况确定。切出长度参见表3-1表3切出长度L2的确定工序名称钻孑L扩孑1较孑L键孑L攻螺纹切出长度l2d+ (38) 3101510155105+L切注：1.表中d为钻头直径；L切丝锥切削部分长度。2.表中数值，当刀具切出平面为已加工表面时取小值，反之取大。其次

18、工作进给通常比第一工作进给速度要小的多，在有条件时，应力求做到转入其次 工作进给时，除勰平面及倒大角的刀具外，其余刀具都离开加工表面。否则将降低刀具运 用寿命，破坏已加工表面。2）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 按详细状况确定。在加工双层或多层壁孔径相同的同轴孔系时，可采纳跳动进给循环进行 加工，即在加工完一层壁后，动力部件再次快速引进到位，再加工其次层壁孔，以缩短循 环时间。3）快速退回长度的确定快速退回的长度等于快速引进和工作进给长度之和。一般在 固定式钻孔和扩孔的机床上，动力部件快速退回的行程，只要把刀具都退至导套内，不影 响装卸就行了。但对于夹具须

19、要回转或移动的机床，动力部件快速退回行程必需把刀具、 托架、活动钻模板及定位销都退离到夹具运动可能遇到的范围之外。4）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整的距离（即 前备量）和刀具装卸以及刀具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及前后备量之和。（8）其它应留意的问题1）加工示意图应及机床实际加工状态一样。表示出工件安装状态及主轴加工方法。2

20、）图中尺寸应标注完整，尤其是从多轴箱端面至刀尖的轴向尺寸链应齐全，以便于 检查行程和调整机床。图中应表示出机床动力部件的工作循环图及各行程长度。确定 钻一攻螺纹复合工序动力部件工作循环时，要留意攻螺纹循环（包括攻进和退出）提 前完成丝锥退出工件后，动力部件才能起先退回。3）加工示意图应有必要的说明。如被加工零件的名称、图号、材料、硬度、加工余 量、毛坯要求、是否加冷却液及其它特殊的工艺要求等。3.3 机床联系尺寸总图机床联系尺寸总图的作用及内容机床联系尺寸总图是以被加零件工序图和加工示意图为依据，并按初步选定的主要通 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型式、主要构

21、成 及各部件安装位置、相互关系、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；他为多轴箱、夹具等专用部 件设计供应重要依据；它可以看成是机床总体外观简图。由其轮廓尺寸、占地面积、操作 方式等可以检验是否适应用户现场运用环境。机床联系尺寸总图表示的内容：1）表示机床的配置型式和总布局。以适当数量的视图（一般至少两个视图，主视图应 选择机床实际加工状态），用同一比例画出各主要部件的外轮廓形态和相关位置。表明机床基本型式（卧式、立式或复合式、单面或多面加工、单工位或多工位）及 操作者位置等。2）完整齐全地反映各部件间的主要装配关系和联系尺寸

22、、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动机的型号、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）标明机床验收标注及安装规程。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（或各种工艺切削头）和动 力滑台。设计是依据已定工艺方案和机床配置型式并结合运用及修理等因素，确定机床为 卧式双面单工位液压传动组合机床，液压滑台实现工作进给运动，选用配套的动力箱驱动 多轴箱钻孔主轴。动力箱规格要及滑台匹配，其驱动功率主要

23、依据多轴箱所需传递的切削功率来选用。 在不须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P切削一消耗于各主轴切削功率的总和，单位为kw；计算公式详见组合机床设计简明手册表6-16；一多轴箱的传动效率，加工黑色金属时取0.80.9,加工有色金属时取0.70.8；主轴数多、传动困难时取小值，反之取大值。设计中多轴箱均选用1TD-IY型动力箱驱动（n驱=960r/min；电动机Y1321-6型，功率为 4KW）o依据选定的切削用量，计算总的进给力，并依据所需的最小进给速度、工作行程、结 合多轴箱的轮廓尺寸，考虑工作稳定性，选用1HY40 nA型液压滑台，以及相配套的侧

24、底 座（1CC401 型）。必需留意：当某一规格的动力部件的功率或进给力不能满足要求，但又相差不大时， 不要轻易选用大一规格的动力部件，而应以不影响加工精度和效率的前提下，适当降低关 键性刀具的切削用量或将刀具错开依次加工，以降低功率和进给力。为保证机床加工过程 中进给的稳定性，选择动力部件还应考虑各刀具的合力作用点应在多轴箱及动力箱的结合 面内，并尽可能缩小合力作用线及滑台（或丝杠）垂直中心面之间的距离，以削减颠覆力 矩。（2）确定机床装料高度H装料高度一般是指工件安装基面至地面的垂直距离。在确 定机床装料高度时，首先要考虑工人操作的便利性；对于流水线要考虑车间运输工件的滚 道高度；对于自动

25、线要考虑中间底座的足够高度，以便容许内腔通过随行夹具返回系统或 冷却排屑系统。其次是机床内部结构尺寸限制和刚度要求。如工件最低孔位置h2、多轴箱 允许的最低主轴高度 和通用部件、中间底座、及夹具底座基本尺寸的限制等。考虑上述 刚度、结构功能和运用要求等因素，新颁国家标准装料高度为1060mm,及国家标准ISO 一 样。实际设计时常在8501060mm之间选取。对于自动线，装料高度较高，一般取1mm左 右；对回转鼓轮式组合机床，装料高度一般为1.2L4ni,但常增加操作者脚踏板，便于装 卸操作。（3）确定夹具轮廓尺寸主要确定夹具底座的长、宽、高尺寸。工件的轮廓尺寸和形 态是确定夹具底座轮廓尺寸的

26、基本依据。详细要考虑布置工件的定位、限位、夹紧机构、 刀具导向装置以及夹具底座排屑和安装等方面的空间和面积须要。加工示意图中已确定了一个或几个加工方向的工件及导向间距离以及导向套的尺寸。 这里主要是合理确定设置导向的钻模架体尺寸，它在加工方向的尺寸一般不小于导向长 度；至于宽度尺寸可依据导向分布尺寸及工件限位元件安置须要确定。上述尺寸确定后， 夹具底座的上方支架面积就可初步确定。夹具底座的高度尺寸，一方面要保证其有足够的刚度，同时要考虑机床的装料高度、 中间底座的刚度、排屑的便利性和便于设置定位、夹紧机构。一般不小于240nlm。对于较困难的夹具，绘制联系尺寸总图之前应绘制夹具结构草图，以便于

27、确定夹具的 主要技术参数、基本结构方案及外形限制尺寸。因此，总体设计也称为“四图一卡”设计。（4）确定中间底座的尺寸中间底座的轮廓尺寸，在长度方向应满足夹具的安装须 要。它在加工方向的尺寸，实际已由加工示意图所确定，图中已规定了机床在加工终了时 工件端面至多轴箱前端面的距离（设计中左端面距工件表面取370mm右端面距工件加工表 面取500mm 后端面距工件表面取500mm ）。由此依据选定的动力箱、滑台、侧底座等 标准的位置关系，并考虑滑台的前备量，通过尺寸链就可以计算确定中间底座加工方向的 尺寸。（前备量取30mni）。算出的长度通常应圆整，并按R20优选数系选用。应留意,考虑 到毛坯误差和

28、装配偏移，中间底座支承夹具底座的空余边缘尺寸。当机床不用冷却液时不 要小于1015nm1；运用冷却液时不小于70100mm。还须留意：当加工终了时，多轴箱及 夹详细轮廓间应有足够的距离，以便于调整和修理，并应留有肯定的前备量（一般不小于 1520mm）o确定中间底座的高度方向尺寸时，应留意机床的刚性要求、冷却排屑要求以及侧底座 连接尺寸要求。装料高度和夹具底座高度（含支承块）确定后，中间底座高度就已确定。 （设计中高度为560mll1）。（5）确定多轴箱轮廓尺寸 标准通用钻、键类多轴箱的厚度是肯定的、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

29、最低主轴高度%。被加工零件轮廓以点划线表示，多轴箱轮廓尺寸用粗实线表示。多轴箱宽度B、高度H的大小主要及被加工零件孔的分布位置有关，可按下式确定：B = b + 2bH = h + 儿+Z?j式中b一工件在宽度方向相距最远的两孔距离，单位为mm；，一最边缘主轴中心至箱体外壁距离，单位为mm；/z一工件在高度方向相距最远的两孔距离，单位为mm；A1一最低主轴高度，单位为mm。b和h为已知尺寸。为保证多轴箱内有足够支配齿轮的空间，举荐b70100mm。多轴箱 最低主轴高度仄必需考虑及工件最低孔位置hz、机床装料高度II、滑台高度lb、侧底座高 度h,等尺寸之间的关系而确定。对于卧式组合机床，储要保

30、证润滑油不致从主轴套处泄漏 到箱外,举荐h85140mm。计算公式如下：h、= % + H （0.5 + 小 + 丸4）则可求出多轴箱的轮廓尺寸，按通用箱体系列尺寸标准，选定多轴箱轮廓尺寸，设计中 Bx H = 500mmx 500mm。绘制机床联系尺寸总图的留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 方向的相对位置联系尺寸及动力部件退至起始位置尺寸(动力部件起始位置画虚线)；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。当工件上加工部位对工件中心线不对称时，应注明动力部件中心线

31、同夹具中心线的偏 移量。对机床单独安装的液压站和电气限制柜及限制台等设备也应确定安装位置。绘制机 床联系尺寸总图时，各部件应严格依据同一比例绘制。并细致检查长、宽、三个坐标方向 的尺寸链均要封闭。同样，机床加工方向从工件中心到夹具、多轴箱、滑台、再由滑台返 回到滑座前端、侧底座、之间底座、工件中心的尺寸链也应封闭。机床分组为便于设计和组织生产，组合机床各部件和装置按不同的功能划分编组。组号划分规 定如下：(1)第1019组一支承部件。一般由通用的侧底座、立柱及其底座和专底座等组成。(2)第2029组一夹具及输送设备。夹具是组合机床主要的专用部件，常编号为20 组，包含工件定位夹紧及固定导向部分

32、。对一些独立性较强的活动钻模板、攻螺纹模板、 自动夹压机构、自动上下料装置等常单独编组。移动工作台、回转台等输送设备，假如属 通用部件，则可纳入夹具组，明细表中列出通用部件型号即可，假如专用则单独成组编号。(3)第3039组一电气设备。电气设计常编为30组，包括原理图、接线图和安装 图等设计，专用操作台、限制柜等则另编组号。(4)第4049组一传动装置。包括机床中全部动力部件如动力滑台、动力箱等通用 部件，编号40组，其余修改部分内容或专用的传动设备则单独编组。(5)第5059组一液压和气动装置。(6)第6069组一刀具、工具、量具和协助工具等。(7)第7079组一多轴箱及其附属部件。(8)第

33、8089组一冷却、排屑及润滑装置。(9)第9099组一电气、液压、气动等各种限制挡铁。3.4 机床生产率计算卡依据加工示意图所确定的工作循环及切削用量等，就可以计算机床生产率并编制生产 率计算卡。生产率计算卡是反映机床生产节拍或实际生产率和切削用量、动作时间、生产 纲领及负荷率等关系的技术文件。它是用户验收机床生产效率的重要依据。表L1生产类型及生产纲领的关系生产类型零件的生产纲领(单位为件/年)重型机械中型机械轻型机械单件生产W5W20W100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50

34、000大量生产1000500050000(3)各种生产类型的工艺特征各种生产类型具有不同的工艺特征.成批生产覆盖的面积比较大，其特征比较分散，其中 小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产，所以通常依据单件小批生产、中批生 产和大批大量生产来划分生产类型。大批大量生产的特点是：广泛采纳专用设备和自动生 产线，广泛运用高效专用夹具和特种工具，对于毛坯制造采纳金属模机器造型、模锻压力 铸造等。零件毛坯的确定毛坯的选择包括选择毛坯的种类和确定毛坯的制造方法两个方面。常用的毛坯种类有 铸件、锻件、型材、焊接件等。由上文知最终传动壳体的材料是HT-200,所以该毛坯是铸 件，又因其属于大量生产，所

35、以毛坯的制造宜采纳金属模机器造型，这种铸造方法的特点 是铸件内部组织致密，机械性能较高，单位面积的产量高，适用于泵体、泵盖、壳体、减 速箱体，汽缸头等中小型铸件。1.4工艺过程设计零件的主要加工表面一个零件主要由：平面，外圆和内孔构成。(1) G平面G平面是其它表面加工的精基准面，表面粗糙度是Ra3.2um,孔中72J7对其有垂直度 要求。(2)两孔口端面志向生产率Q志向生产率Q （单位为/h）是指完成生产纲领A （包括备品及废品率）所须要的机床 生产率。它及全年工时总数tk有关，一般状况下，单班制tk取2350h,两班制tk取4600h, 则实际生产率Qi实际生产率Qi （单位为件/h）是指

36、所设计机床每小时实际可生产的零件数量。即式中T单一生产一个零件所需的时间（min），可按下式计算：丁/右 以快进+ 快退、T电=/切 +，辅=（1 h/停）+（1/移 +,装）匕2%式中L 一分别为刀具第I、第H工作进给长度，单位为mm；勺、V一分别为刀具第I、第U工作进给量，单位为mm/min；t停一当加工沉孔、止口、勰窝、倒角、光整表面时，滑台在死挡铁上的停留 时间，通常指刀具在加工终了时无进给状态下旋转510转所需的时间，单位为min；L快进L快退一分别为动力部件快进、快退行程长度，单位为mm；4t一动力部件快速行程速度。用机械动力部件时取56m/min；用液压动力 部件时取310m/m

37、in;t移一直线移动或回转工作台进行一次工位转换时间，一般取0. Imin；t装卸一工件装、卸（包括定位或撤销定位、夹紧或松开、清理基面或切削及调运 工件等）时间。它取决于装卸自动化程度、工件重量大小、装卸是否便利 及工人的娴熟程度。通常取0. 5L5min。假如计算出的机床实际生产率不能满足志向生产率要求，即QKQ，则必需重新选择 切削用量或修改机床设计方案。机床负荷率n负当QQ时，机床负荷率为二者之比。即组合机床负荷率一般为0.75-0.90,自动线负荷率为0.60.7。典型的钻、链、攻螺 纹类组合机床，按其困难程度参照表3-2确定；对于精密较高、自动化程度高或加工多品 种组合机床，宜适当

38、降低负荷率。组合机床生产率计算卡如表3-3所示。表3-2组合机床允许最大负荷率机床困难程度单面或双面加工三面或四面加工主轴数1516 4041-801516-4041 80负荷率n负0. 900. 90-0. 860. 86-0. 80比0. 860. 860. 800. 800. 75生产计算率卡3.5组合机床主轴箱设计多轴箱是组合机床的主要部件。它是依据加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位 置、切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件。其动力来自于通用的动力箱, 及动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻、扩、较、镇孔等加工工序。多轴箱一般具有多根主轴同时对一列孔系进行加工。但也有单轴

39、的，用于镇孔居多。多轴箱按结构特点分为通用（即标准）多轴箱和专用多轴箱两大类。前者结构典型， 能利用通用的箱体和传动件；后者结构特殊，往往须要加强主轴系统的刚性，而使主轴及 某些传动件必需特地设计，故专用多轴箱通常指“刚性主轴箱”，即采纳不需刀具导向装 置的刚性主轴和用精密滑台导轨来保证加工孔的位置精度。通用多轴箱则采纳标准主轴， 借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精度。通用多轴箱又分为大型多轴箱和小型多 轴箱，这两种多轴箱的设计方法基本相同。通用多轴箱的组成及表达方法(1)多轴箱的组成大型通用多轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成，其基本 结构有箱体、前盖、后盖、上盖

40、、侧盖等箱体零件；主轴、传动轴、手柄轴、传动齿轮、 动力箱或电动机齿轮等传动零件；叶片泵、分油器、注油标、排油塞、油盘和防油套等润 滑及防油元件。多轴箱箱体内腔，可支配两排32mm宽的齿轮或三排24mm宽的齿轮；箱体后壁及后 盖之间可支配一排(后盖用90mm厚时)或两排(后盖用125mm厚时)24mm宽的齿轮。(2)多轴箱总图绘制方法特点1)主视图用点划线表示齿轮节圆，标注齿轮齿数和模数，两啮合齿轮相切处标注 罗马字母，表示齿轮所在排数。标注各轴轴号及主轴和驱动轴、液压泵轴的转速和转向。2)绽开图 每根轴、轴承、齿轮等组件只画轴线上边或下边(左边或右边)一半， 对于结构尺寸完全相同的轴组件只画

41、一根，但必需在轴端注明相应的轴号；齿轮可不按比 例绘制，在图形一侧用数码箭头标明齿轮所在排数。多轴箱通用零件(1)通用箱体类零件多轴箱的通用箱体类零件配套表详见组合机床设计简明手册表7-4；箱体材料为 HT200,前、后、侧盖等材料为HT150。多轴箱体基本尺寸系列标准(GB3668.183)规 定，9种名义尺寸用相应滑台的滑鞍宽度表示，多轴箱体宽度和高度是依据配套滑台的规 格按规定的尺寸系列选择；多轴箱后盖及动力箱法兰尺寸，其结合面上联结螺孔、定位销 孔及其位置及动力箱联系尺寸相适应。多轴箱的标准厚度为180mm；用于卧式多轴箱的前 后盖厚度为55mm,用于立式的因兼做油池用，故加厚到70m

42、m；基型后盖的厚度为90mm, 变形后的厚度为50mm、100mm和125mm三种，应依据多轴箱传动系统支配和动力部件 及多轴箱的连接状况合理选用。如只有电机轴支配IV排或V排齿轮，可选用厚度为50mm 或100mm的后盖，此时，后盖窗口应按齿轮外廓加以扩大。(2)通用主轴1)通用钻削类主轴按支承形式可分为三种：滚锥轴承主轴：前后支承均为圆锥滚子轴承。这种支承可承受较大的径向及轴向力, 且结构简洁、装配调整便利，广泛用于扩、键、较孔和攻螺纹等加工；当主轴进退两个方 向都有轴向切削力时常用此种结构。滚珠轴承主轴：前支承为推力球轴承和向心球轴承、后支承为向心球轴承或圆锥滚 子支承。应推力球轴承设置

43、在前端，能承受单方向的轴向力，适用于钻孔主轴。滚针轴承主轴：前后支承均为无内环滚针轴承和推力球轴承。当主轴间间距较小时 采纳。ZD27-2多轴箱无此类主轴。按刀具的连接时浮动还是刚性连接，又分为短主轴和长主轴：多轴箱前盖外伸长度为 75 （立式为60） mm的滚锥轴承主轴称为短主轴，采纳浮动卡头及刀具浮动连接，配以加 长导向或双导向，用于链、扩、钱孔等工序；外伸长度大于75 （立式为60） mm的主轴称 为长主轴，因主轴内孔较长，及刀具尾部连接的接触面加长，增加了刀具及主轴的连接刚 度、削减刀具前端下垂，采纳标准导套导向或单导向，用于钻孔、扩孔、倒角、锐平面等 工序。通用钻削类主轴型号标记如组

44、合机床设计简明手册表4-1所示。滚锥轴承主轴、 滚珠轴承主轴组件装配结构、配套零件及联系尺寸参见组合机床设计简明手册第七章 其次节。2）通用传动轴通用传动轴按用途和支承形式分为六种；六种传动轴结构，配套零件及联系尺寸，详 见组合机床设计简明手册第七章其次节传动轴组件。通用传动轴一般为45钢，调质T235；滚针轴承传动轴用20Cr钢，热处理S0.5C59。（3）通用齿轮和套多轴箱用通用齿轮有：传动齿轮、动力箱齿轮和电动机齿轮三种，其结构型式、尺寸 参数及制造装配要求详见组合机床设计简明手册表7-21表7-23。多轴箱用套和防油套综合表参阅组合机床设计简明手册表7-24表7-25。目前多轴箱设计有

45、一般设计法和电子计算机协助设计法两种。计算机设计多轴箱，由 人工输入原始数据，按事先编制的程序，通过人机交互方式，可快速、精确地设计传动系 统，绘制多轴箱总图、零件图和箱体补充加工图，打印出轴孔坐标及组件明细表。一般设 计方法的依次是：绘制多轴箱设计原始依据图；确定主轴结构、轴颈及齿轮模数；拟定传 动系统；计算主轴、传动轴坐标（也可用计算机计算和验算箱体轴孔的坐标尺寸），绘制 多轴箱总图，零件图及编制组件明细表。绘制多轴箱原始依据图多轴箱原始依据图是依据“三图一卡”绘制的。其主要内容及留意事项如下：（1）依据机床联系尺寸图，绘制多轴箱外形图，并标注轮廓尺寸及及动力箱驱动轴 的相对位置尺寸。（2

46、）依据联系尺寸图和加工示意图，标注全部主轴位置尺寸及工件及主轴、主轴及 驱动轴的相关位置尺寸。在绘制主轴位置时，要特殊留意：主轴和被加工零件在机床上是 面对面安放的，因此，多轴箱主视图上的水平方向尺寸及零件工序图上的水平方向尺寸正 好相反；其次，多轴箱上的坐标尺寸基准和零件工序图上的基准常常不重合，应依据多轴 箱及加工零件的相对位置找出统一的基准，并标出其相对位置关系尺寸，然后依据零件工 序图各孔位置尺寸，算出多轴箱上各主轴坐标值。（3）依据加工示意图标注各主轴转速及转向主轴逆时针转向（面对主轴看）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

47、力部件型号及其性能参数等。较简洁的多轴箱可不画原始依据图。主轴、齿轮的确定及动力计算（1）主轴型式和直径、齿轮模数的确定主轴的型式和直径，主要取决于工艺方法、刀具主轴联结结构、刀具的进给抗力和切 削转矩。如钻孔时常采纳滚珠轴承主轴；扩、像、钱孔等工序常采纳滚锥轴承主轴；主轴 间距较小时常选用滚针轴承主轴。滚针轴承精度较低、结构刚度及装配工艺性都较差，除 非轴距限制，一般不选用。攻螺纹主轴因靠近模杆在主轴孔内作轴向移动，为获得良好的 导向型，一般采纳双键结构，不用轴向定位。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。传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 成后再验算某些关键轴颈。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：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一小齿轮的转速，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 数规格最好不要多余两种。（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须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P多轴箱按下列公式计算：成轴箱=纬削+与转+舄员失=汇七肖I，1=1+汇P空转i +汇%失，