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无锡技师学院毕业设计专 业：机电一体化年级：学生：1目录一、工艺分析二、加工示意图部份三、机床联系尺寸图四、多轴箱设计部份五、液压传动及电气部份六、体会2一、工艺分析零件：喷油泵下体，按图中加工位置加工右侧面放 出螺纹底孔，材料为HT200。底孔要求：孔深为14,孔 径为5。具体尺寸见工序图。具体分析如下：零件为喷油泵下体，要求孔具有足够的垂直度和圆 度要求，本加工属小件加工，所以尽量采用同基准，即 先加工底面，然后以下底面为精基准加工上底面，同以 上底面为基准加工下底面，孔加工都采用下底面为精基 准。本设计过程为加工侧面孔，采用“一面两孔”组合 定位。平面为第一定位基准，孔 46中心线为第二定位 基准。孔匚：-13的中心线为第三定位基准。这样可以消除 一个X不定度。这样共消除了六个不定度。加工右侧面 的四个孔，经过零件的分析过程，具体流程见工艺过程本道工序参照工序卡本工序采用右置式卧式机床四孔同时加工加工余量：一次加工到位，孔深为14,孔径为G 5。加工切削速度：V=24m/mi nF=0.07mm/rN=766r/mi nVf=53.6m/min二、加工示意图部份1、切削用量的选择：本图要求右侧面的四小孔同时加工，所以切削，用 高速切削小进给，但考虑到孔径太小，刀具的强度限制 不宜过高，查筒明手册表 611取相应的参数：f=0.07mm/rv=24m/m in由式 n= 10vn=766n/min兀du f=53.6m/minT=10D1-9 f 8 HB6=10X 519X 0.0严200- (200-16030.6=583.72 (N mm)F =26Df.8HB.6=26X 5X 0.0广叹200-1 (200-160 63=356.96NF 总=4F =1426.384(kv)P 切肖U=583.72 24 =0.0196(kw)974029740 汉 3.14 汉 5主轴直径为确定：P43表3-4d=B 410T =7.344 10 583.72 10 ” =9.2mm 10 mm标准系列表取d=15mm再查表3-6通用主轴系列参数。查主轴外伸长度及外伸轴直径，因主轴采用滚珠轴承：由 d3=15 栏中查到长主轴D/d 仁 25/16mm. L=85mm接杆为莫氏圆锥1号按要求加长锥柄麻花钻头。总长为132,刀刃长为90,莫氏锥度可选1号。查表8-1得可调接杆为：Tr16 1.5 接杆长为182mm调整中的选择见表8-2，由名义尺寸16查得：d1= Tr16 1.5d2=24.6h=12mm为保证加工精度，一般需要设导向套，而由于V=24m/min，取固定导向装置。查表8 - 4得导向套的有关规定。由门d刀4-6系列到D=10mm 配合取H7H6D1=15mm取合取H71H6D2=18mmL 选短为 12mm,L=8mm，L1=3mm采用单面后导向方式：由于所钻孔都为盲孔，所以 无切出长度，选切入长度为10mm，且加工部份为 L=14mm，取切出长度为10mm。贝卩：Lz=L 1+L+L 2=10+14+10=34mm本机床快退时，刀具回到夹具，取前备量为30mm,后备量为40mm。L 行=34+30+40=104mm快进为178mm,快退为212mm本设计中对工件采用单面加工，且四孔一样，所以 四根主轴的参数差全一样。绘制加工示意图如图07。加工示意图按机床实际加工状态绘制，并且是机床加工绘制状态。所有尺寸链及参数如图所示。动力部件的长度为 250mm。 插表 5-1 取动力滑台为 1HY25 选取配套为侧底座为 1CC251。三、机床尺寸联系图 本设计采用多轴箱，动力滑台结构。 影响动力部件选择的主要因素有： 切削功率，作为动力箱选用依据 进给力 快进速度 行程 多轴箱的轮廓尺寸 动力滑台精度和导轨。材料：1）动力箱的选择：共驱动功率由多轴箱的所用动力的功率选用：多轴箱所用电机功率为:P主=p切+P零+P损PnnPX =P主 = 4 0.0196 =0.098 (kw) n0.8多轴箱传动功率有加工黑色金属时为=0.8P114,表 5 -38根据选定的切削用量，计算的总的进给力，考虑工 作的稳定性，取TD25IA的动力箱。电机的型号为Y100L-6,电机的功率为1.5kw电机转速为940m/min，驱动轴的转速为520r/min2）装料高度的确定由支承块高度为H，夹具底座高度为H2，中间底座 高度为H3,也可由其至联系尺寸来确定。其中：H=h1+h2+h3+h4+hmin其中：h1=158mm，等轴箱最低轴底部的高度hm=52mmh2-多等轴箱底面滑动面的距离为h2=0.5mmh3一滑台的高度，取 h3=250mmhq -侧底面咼度，取hd=560mmH = h1+h2+h3+h4+h5-hmin =560+250+0.5+158-52=916.5mm4）具体轮廓尺寸的确定本设计为主轴箱的外廓尺寸的设计据表4-4,表3-6B=b+2b 1=40+2 100 二 240 mmH=h+h 1+b1=52+124.5+100=274.5mm 据 P135,据 7-1取多轴箱的尺寸为400 3205）中间底座尺寸的确定中间底座轮廓尺寸，在长度方向应满足夹具的安装 要求，根据有关相关要求取其尺寸，取 L=600mm该尺寸的确定经过多次反复才能以确定H=630mm6）机床联系尺寸图见总图，如图 017）生产率计算：Q=60T机 T辅L1 = 178,L2=34,L3=212Vf1 =53.6m/mi n,Vf2=5m/mi n,t1=0.01min,t2_ 73min,T 机 =V? ti=5356+0.1=0.29minL2L3+ -V f 3+t1+ t3=34 + 21230001800Vf3=3m/m int3=1.5mi n,+0.12+1.5=166min3侥6=30.76 件/h机床负荷率：二 Q2Qi当二班时，机床的理想生产率:Q2= 100000 =24.6 件/h4046则:=246 1006 =79.9%3076四、多轴箱设计部份按专门要求进多轴箱定组合机床的主要部件之一, 行设计，由通用零件组成，其主要作用是根据被加工零 件加工要求，安排后主轴位置，并将动力和运动由电机 或动力部份传给工作主轴，使之得到要求的转速和转向。通用多轴箱由箱体、主轴、传动轴、齿轮、轴套、 轴承等零件和通用（专门）附加机构组成。在多轴箱体前后壁之间各安厚度为 24mm或32mm 的齿轮分别为3排和2排，在后盖和前盖安一排齿轮。本设计为钻削类多轴箱，经结合各种因素，采用滚 动轴承后支承为向心球轴承，因推力轴承设置在前端， 能承受反向的轴向反力，适用于钻孔主轴。本设计用刚性连接，即选用多轴箱前外伸长度为85mm,采用接杆直接相连。主轴材料为45#钢经热处理，即可达到相应要求。剪=工二 583.72 =2.9186 MPa 31 MPa剪Wp0.210通用传动轴也可以用45#钢。多轴箱的通用齿轮有： 传动齿轮、动力齿轮、电机齿轮三种各种型号的选用见表7-21表 7-23多轴箱用套详见表7-24,因本设计d32，不需要用防油套。本设计采用ZD27-2多箱型式。1-4根据主轴式号为： 15-170722-41568 的型式代号为： 20-170731-4120-170731-42以下为多轴箱具体设计过程：1）绘制多轴箱设计原始依据图主要根据“三图一卡”绘制的 首先根据机床联系尺寸图绘制多箱外形图，并标注轮廓尺寸得动力箱驱动轴的相对位置。 根据联系尺寸图和加工示意图，标注所有主轴位置尺寸及工件与主轴,主轴承驱动轴相对位置尺寸。 当主轴逆时针转向可不标，只标清顺时针方向。 对后轴的情况有所标注。2）主轴、齿轮的确定及动力计算主轴型式和直径、齿轮模数的确定主轴直径及外伸长度尺寸先按加工示意图所示,主14轴类型及外伸尺寸初步确定，经校核后确定，传动轴直径暂定选:20mm。齿轮模数一般用类此法确定有公式m_(3032)32n确定 m_0.321因为多轴箱中齿轮模数常用 2、25 3、3.5 4等几 种，但一般情况下一传动轴及主轴齿轮模数不超过 2种, 经过几次计算验正得知确定本机床使用模数为 3和2的 两种模数齿轮，驱动齿轮取 Z=21，m=3。多轴箱的动力的计算传动轴系统确定后，P多轴箱按下列公式计算：P 多=P 切+P+P 损=0.3+0.001+0.003=0.3=0.0196( kw)按所选的动力部件符合要求3) 多轴箱传动设计按传动系统的设计，一般要求：力求使传动轴，齿 格规格数量为最少。本设计的系列的方法如下：驱动轴“ 0”轴由助力箱带动，驱动轴“0”轴通过m=3 (n=520), Z=21齿轮带齿轮 m=3,Z=18,8号轴转动 n=606,由8号轴上的m=3,Z=18齿轮啮合 m=3,Z=19带动5号轴和6号轴，同时5号和6号轴的m=2,Z=24齿轮分别带动1.2.3.4轴上的齿轮 m=2,Z=18,使主轴运动。由6号轴上的 m=2,Z=26带动齿轮泵，m=2,Z=24以n=623r/m的速度运转。因为主轴速度为n=766转，把动轴转速为n=520r/min。总转动为:轴号012345678转速r/min520766766766766574574625606520 u=-766=0.68每根的转速为上表。1)传动零件校核1.验算传动轴直径T 总=Tiui+T2u2 +Tnun作用在每根轴的转矩：T1=T2=T3=T4=583.72 (Nm)每根传动轴至主轴间传动比为:u=0.75T 总=0.75 4 583 = 1749 (Nm)代入下式3-4d=B 410T =5.21749 10=11.2(mm)传动轴取叮J d=20mm符合要求2.模数在进行速度计算已验算过根据以上方案查表8-19油标，8-19圆螺母，8-16分 油器，8-10止动垫圈，图7-5主轴滚珠承组件，传动轴组 件查图7-7,动力齿轮表7-22,套由表7-24查，液压泵图 表7-11，传动齿轮见7-212)多轴箱的坐标计算4根主轴与一根驱动轴的坐标：18#(-20, 208)扛 Y(20, 208)#19(0. 183)(-20, 158)#0X各轴的坐标分布如下图(20, 208)Y(-20, 208)(0. 183)(55. 5, 183)(-105。5, 183)16(-55。 5, 183)(-20, 158)(20, 158)绘制多轴箱及展开图为图 02五、液压传动及电气传动的设计过程略六、体会毕业设计是培养我们综合运用所学的基础理论和专 业理论知识，独立解决机床设计问题的能力的一个重要 的实践性教学环节，通过这次设计，使我们对原来所学 的知识有了新的理解，而且将我们原来所学的知识学的 联系不大的知识相互联系起来。对整个的机床设计过程 有了一个全面的认识。通过设计，我懂得了几下几方面的知识：1初步掌握了正确的设计思想和设计的基本方法， 步骤巩固，深化和扩大所学知识，培养理论联系实际的 工作方法和独立工作能力。2获得机床总体设计、结构设计、零件计算，编写 说明的方法，通过绘制部件总图（展开图、装配图）和 零件工作图的等方面的基本技能。3更加熟悉基准、规格及手册、资料的运用。4对现有机械结构具有一定的分析能力和设计能 力。2319
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