毕业设计（论文）-变速箱钻孔工位组合机床左多轴箱设计（全套图纸）(31页).docx

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1、-毕业设计（论文）-变速箱钻孔工位组合机床左多轴箱设计（全套图纸）-第 24 页摘 要组合机床是根据工件加工需要，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。目前，组合机床主要用于平面加工和孔加工两类工序。其生产效率高，加工精度稳定，自动化程度高，降低人工劳动强度，因此广泛应用于到大批量生产场合。全套图纸加153893706本课题设计了变速箱体钻孔工位组合机床及左多轴箱。在设计中，依据被加工工件进行工艺分析；以及零件本身材料选取合适的切削用量，在充分计算动力参数基础上对标准通用部件做了选择，绘制了加工示意图，机床联系尺寸图以及生产率计算卡并且初定多轴箱的轮廓尺寸。多轴箱是组合

2、机床的重要专用部件，它是根据加工示意图确定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。其动力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻孔等加工工序。本设计最终目的是通过所设计的组合机床左多轴箱实现多孔的一次加工完成，提高了工作效率并且减低人工劳动强度。关键词：组合机床，三图一卡，多轴箱ABSTRACTCombination machine tools is according to the work piece machining needs, on the basis of a large number of common components, w

3、ith a small amount of dedicated components of an efficient special machine tool. At present, the modular machine tool is mainly used for surface machining and the machining process. Its high efficiency, stable machining precision, high degree of automation, reduce labor intensity of labor, therefore

4、 widely used in the mass production situation to.This topic design of the gearbox casing drilling location and left spindle box of modular machine tool. On the basis of processed work piece in the design, process analysis; Materials and parts itself to select suitable cutting dosage, on the basis of

5、 sufficient computing dynamic parameters of standard general parts made choice, mapped the process diagram, machine tool with the size chart and productivity calculation card early and dimensioning the contours of the spindle box.Spindle box of modular machine tool is important to special parts, it

6、is according to the process diagram to determine the number and position of the work piece machining hole, cutting dosage and spindle type design of the main shaft power components of the movement. Its power from the general power box, together with the power box installed give sliding table, can co

7、mplete the drilling and other processing operations. The purpose of this design is designed by left spindle box of modular machine tool of this design can achieve the porous once processing is complete, improve work efficiency and reduce the manual labor intensity.Key words : combination machine , t

8、hree figures-A-card , spindle box目 录第一章 绪论11.1 研究背景11.2 国内外发展现状21.3 主要技术指标31.4 设计思路3第二章 零件分析42.1 零件分析42.2 定位基准及夹紧点的选择52.3 加工方案62.4 箱体尺寸的确定62.5 切削用量的确定72.6 切削力，切削转矩和切削功率等动力参数计算72.6.1 切削力的计算72.6.2 各轴转矩的计算82.6.3 各轴切削功率的计算82.6.4 各轴刀具耐用度的计算82.7 导向的选择及其相关尺寸的计算82.8 加工示意图112.9 本章小结12第三章 组合机床总体体设计133.1 选择动力部

9、件133.1.1 动力部件的选取计算133.1.2 选取的动力部件的主要尺寸及性能143.2 机床联系尺寸图143.2.1 机床装料高度143.2.2 中间底座轮廓尺寸153.3 生产率计算卡163.3.1 生产率计算卡的作用163.3.2 单件加工时间173.3.3 机床生产率与负荷率173.4 本章小结18第四章 多轴箱的设计194.1 多轴箱的概述194.2 多轴箱设计原始依据194.3 主轴、传动轴及齿轮的确定204.4 多轴箱传动系统的设计与计算214.4.1 对多轴箱传动系统的一般要求214.4.2 主轴分布类型及传动系统设计224.4.3 齿轮的设计计算244.4.4 验算各主轴

10、转速264.5 多轴箱坐标计算274.6 本章小结29第五章 全文总结30参考文献31致 谢32毕业设计小结33附 录34第一章 绪论1.1 研究背景 随着科学技术的发展和专业化程度的提高，很多企业的产品产量越来越大，对精度要求也越来越高，如以汽车、拖拉机的箱体零件为例，采用通用机床加工已经不能很好的满足其生产的要求。首先，用通用机床加工时，同时参加工作的刀具少，限制了机床生产效率的提高；其次，当工件需要多个加工表面，则需要对零件进行多次的定位和夹紧，这样就会使零件的加工精度和生产率降低；第三，当某些机床重复加工一种工件时，通用机床的很多部件和机构变得毫无作用，造成设计功能上的浪费。 为了改善

11、通用机床的这些不利的加工条件，在生产实践中就出现了专用机床。专用机床是为了完成某一工件的某一工序而设计制造的，其结构要比通用机床简单，加工精度稳定，生产率和自动化程度都较高。但是，专用机床也有自身固有的缺点，如设计制造的周期长，不能尽快适应工件的变化，一旦被加工工件的尺寸、形状和结构有所变化，就必须重新设计制造。所以专用机床成本高，不利于产品的更新换代。为消除上述两种机床的弊端，在生产实践过程中发展了一种新型机床组合机床。组合机床是以大量的通用部件为基础（70%90%），配以少量的专用部件，对一种或若干种工件按预先确定的工序进行加工的机床。它能够对工件进行多刀、多轴、多面、多工位同时加工。在组

12、合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、车削、铣削、磨削以及滚压等工序，随着组合机床技术的发展，它能完成的工艺范围日益扩大。在组合机床自动线上也可以完成一些非切削工序，例如，打印、清洗、热处理、简单的装配、试验和在线自动检查等。多轴箱是组合机床的重要专用部件。它是根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，与动力箱一起安装于进给滑台可完成钻、扩、铰、镗孔等加工工序。多轴箱一般具有多根主轴同时对一列孔系进行加工。但也有单轴的，用于镗孔居多。多轴箱按标准分为通用多轴箱和专用多轴箱两类。前者结构典型；后者结构特殊，往往需

13、要加强主轴系统刚性，而使主轴及某些传动件必须专门设计，故专用多轴箱通常指刚性主轴箱，即采用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。通用多轴箱又分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。本设计为通用多轴箱的设计。1.2 国内外发展现状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

14、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

15、线)等在组合机床行业中所占份额也越来越大。组合机床行业企业主要针对汽车、摩托车、内燃机、农机、工程机械、化工机械、军工、能源、轻工及家电行业提供专用设备,随着我国加入WTO后与世界机床行业进一步接轨,组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年的企业生产情况看,数控机床与加工中心的市场需求量在上升,而传统的钻、镗、铣组合机床则有下降趋势,中国机床工具工业学会的机床工具行业企业主要经济指标报表的统计数据显示,组合机床运用广泛出现在我国各个加工行业当中其中在航空制造技术配和试漏等技术起到了十分重要的作用。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

16、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。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,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。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

17、、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。1.3 主要技术指标1）钻孔，被加工零件孔的直径及相对技术指标（见零件示意图）；2）被加工零件的材料为HT200；3）工件对称中心线与工作台中心线重合（钻孔工位）；4）确定切削用量、计算切削力、选择动力箱型号；5）熟悉组合机床的基本组成形式。1.4 设计思路1）制定工艺方案分析用户所提供的资料，加工要求，在此基础上在确定机床完成的工艺内容及其加工方法，决定刀具种类，结构型式、数量及切削用量等。2）总体设计组合机床的总体设计主要包括绘制“三图一卡”，及被加工零件工序图、加工示意图、

18、机床联系尺寸图和生产率计算卡。通常，在总体设计过程中，应初定多轴箱轮廓尺寸，才能确定机床各部件的相互关系。3）多轴箱设计以总体设计为基础根据被加工零件制定合理的传动方案，根据目标转速确定齿轮大小数目以及排数，完成多轴箱设计。第二章 零件分析2.1 零件分析1）材料：HT200；2）材料硬度：180210HB；3）零件图2-1；图2-1 零件图2.2 定位基准及夹紧点的选择a. 应尽量选择零件设计基准作为组合机床加工的定位基准。这样可以减少基准不符的误差，以保证加工精度，但在某些情况下，却必须选用其他作为定位基准。b. 选择定位基准应保证工件定位稳定。尽量采用已加工的较大平面作为定位基准，这对于

19、加工尤为重要。c.统一基准原则，即在各台机床上采取共同的定位基面来加工零件不同表面的孔或对同一表面上的孔完成不同的工序。这对工序多的箱体类尤为重要。箱体类零件是机械加工中工序多、精度要求高的零件，如汽车、 拖拉机柴油机等行业的气缸体、气缸盖、变速、减速器、离合器本体等。这类零件一般有较高精度的孔需要加工，又常常要在几次安装下进行，因此，定位基准选择 “一面两孔”是最常用的方法，它的特点是： 图2-2 “一面两孔”a.可以简便地限制工件的6个自由度，使工件获得稳定可靠的定位。b.有同时加工零件五个表面的可能，既能高度集中工序，又能有利于提高各面上孔的位置精度。c.“一面两孔”可作为零件从粗加工到

20、精加工所有工序的定位基准，使零件整个工艺过程基准统一，从而减少由基准转换带来的累积误差，有利于保证零件加工精度。同时，使机床各个工序（工位）的许多部件（如夹具）实现通用化，有利于缩短设计、制造周期，降低成本。d.易于实现自动化定位、夹紧，并有利于防止切削落于定位基准面上。在本设计中加工汽车变速箱箱体两侧的孔系，以顶面的两个定位销孔（一面两孔）定位限制六个自由度。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，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。2.3 加工方案（1）417，由其公差以及加工基本尺寸查互换性与技术测量表3-3可得精度要求IT12，表

21、面粗糙度为Ra12.5再由组合机床设计可知加工孔在直径40mm以下，精度IT10IT11，表面粗糙度为Ra12.5，加工方法可采用钻孔。（2）钻螺孔（8-M10-6H）的底孔8.5共计8个由于这几个孔未注公差（自由公差，应为H12级精度以下），表面粗糙度为Ra12.5;查组合机床设计表3-1和3-2可知其加工方法应采用钻孔。2.4 箱体尺寸的确定箱体类零件包括侧盖、后盖、多轴箱中间箱体、前盖、上盖等。多轴箱宽度B高度H的大小主要与被加工零件空的位置分布有关，参照零件图2.1，可按下式确定：B=b+2b1 (2-1)H=h+h1+b1 (2-2)式中：b工件在宽度方向上相距最远的两孔距离，mm；

22、 b1最边缘主轴中心距箱外壁的距离，mm； h工件在高度方向相距最远的两孔距离，mm； h1多轴箱最低主轴中心线至箱底平面的高度（多轴箱最低主轴高度），mm；b和h为已知尺寸。为保证多轴箱有排布齿轮的足够空间，推荐 ： b170100mm则B=270+200=470mm，H=211+100+109.5=420.5mm； 标准通用钻镗类多轴箱的厚度是一定的，通常卧式多轴箱厚度为325mm,立式多轴箱厚度为340mm。主轴箱厚度为180mm，前盖有两种选择，卧式为55mm,立式为70mm。后盖厚度有90mm和50mm两种尺寸，通常采用90mm的后盖。结合所选零件，前盖55mm,箱体厚度180mm，

23、后盖90mm,多轴箱厚度325mm。结合组合机床设计表4-2可得，选择箱体尺寸B=500mm,H=500mm。2.5 切削用量的确定注意问题：1）钻孔要求切削速度高而每转进给量小； 2）生产率要求不高的时候，就没有必要将切削用量选的过高，以免降低刀具耐用度； 3）若能做到相邻主轴转速接近相等，则可使多轴箱传动链简单；4）保证单位时间（每分钟）进给量相等。表2-1 用高速钢钻头加工铸铁件的切削用量加工直径mmHB160200切削用量v(mmin)f(mmr)1616240.070.126120.120.2012220.200.4022500.400.80(节选自组合机床设计P65表3-9)（1）

24、1、2、3、4轴1、2、3、4轴均为D=17mm的高速钢麻花钻在硬度为HB=180210的灰铸铁材料的零件上钻孔，因此这4根轴可选择相同的切削用量。选择v=24m/min, f=0.204mm/r, n=1000v/D=241000/17450r/min(2)5、6、7、8、9、10、11、12轴 5、6、7、8、9、10、11、12轴用D=8.5mm的高速麻花钻在硬度为HB=180210的灰铸铁材料的零件上钻孔，因此这8根轴可选择相同的切削用量。 选择v=16m/min, f=0.153mm/r, n=1000v/D=161000/8.5600r/min2.6 切削力，切削转矩和切削功率等动

25、力参数计算2.6.1 切削力的计算F=26Df0.8HB0.6 (2-3)（1）1、2、3、4轴F14=26Df0.8HB0.6=26170.2040.82100.6=2965.19N（2）5、6、7、8、9、10、11、12轴F512=26Df0.8HB0.6=268.50.1530.82100.6=1017.52N2.6.2 各轴转矩的计算M=10D1.9f0.8HB0.6 (2-4)（1）1、2、3、4轴M14=10D1.9f0.8HB0.6=10171.90.2040.82100.6=15096.93Nmm(2)5、6、7、8、9、10、11、12轴M512=10D1.9f0.8HB0

26、.6=108.51.90.1530.82100.6=3213.52Nmm2.6.3 各轴切削功率的计算切削功率P=MV9740D (2-5)（1）1、2、3、4轴P14=MV9740D=15096.93249740170.7KW(2)5、6、7、8、9、10、11、12轴P512=MV9740D=3213.521697408.50.19KW2.6.4 各轴刀具耐用度的计算T=(9600D0.25vf0.55HB1.3) (2-6)HB=HBmax-13(HBmax-HBmin) (2-7)HB=210-13210-180=200（1）1、2、3、4轴T=9600D0.25Vf0.55HB1.3

27、= 9600170.25240.2040.552001.3=984.48min=16.4h4h(2)5、6、7、8、9、10、11、12轴T=9600D0.25Vf0.55HB1.3= 96008.50.25160.1530.552001.3=4873.24min=203h4h通过上面的计算，可以得知前面所确定的切削用量是合理的。2.7 导向的选择及其相关尺寸的计算（1）导向类型地选择导向通常分两类：一类是刀具导向部分与刀具导套之间既有相对移动又有相对转动的第一类导向，或称固定式导向。另一类是刀具导向部分与夹具导套之间只有相对移动而无相对转动的第二类导向，或称旋转式导向。 由于本例中隔主轴导向

28、的线速度均小于等于24m/min，因此均可采用固定导向;各轴均采用单导向。（2）导套尺寸及其配合的确定1、2、3、4轴导向部分的直径17mm,查表3-21，取D=25mm,D1=36mm,D2=35mm；5、6、7、8、9、10、11、12轴导向部分的直径8.5mm，查表3-21，取D=16mm，D1=23mm，D2=22mm；各轴导向的导套的配合查表3-22均按照如下配合选定：刀具采用G7公差，D-H7/g6， D2-H7/n6。（3）导套距离工件端面的距离由组合机床设计表3-23，可得1、2、3、4轴导套距离工件端面的距离l2=17mm；5、6、7、8、9、10、11、12轴导套距离工件端

29、面的距离l2=8.5mm。（4）刀具刀尖到达位置a.当钻削通孔时，其刀尖到达的位置按照图2.3；图2-3 工作进给图b.当切削盲孔时，其刀尖到达位置按盲孔深度确定；本设计所需加工的孔均为通孔，因此确定如下：1、2、3、4轴：L2=13d14+38=1317+38914mm，本设计取10mm；5、6、7、8、9、10、11、12轴:L2= 13d512+38=138.5+3839mm，本设计取7mm。（5）主轴类型、尺寸、外伸长度、直径和接刀杆的确定根据前面对各主轴转矩的计算结果，查组合机床设计表3-25可以初步确定各主轴的直径，然后再根据表3-28决定主轴外伸部分尺寸（D/d,长度L）及配套的

30、刀具连接杆莫氏锥号。因为本设计中各主轴用于单导向进行切削加工，因此主轴与刀具之间的连接采用接杆连接，也称刚性连接，且接杆采用A型。a. 1、2、3、4轴M14=15096.93Nmm,查组合机床设计表3-25可初步确定这4根主轴轴颈应为d1=30mm根据该数据在查组合机床设计表3-28可确定这3根主轴的外伸直径应为50/36。由于本设计中个主轴用于刀具的刚性连接的切削加工，所以均采用长主轴，查组合机床设计表3-28，可知这4根主轴的伸出长度为L=115mm。再查组合机床设计表3-29，插入主轴部分的长度为110mm。b. 5、6、7、8、9、10、11、12轴M512=3213.52Nmm,查

31、组合机床设计表3-25可初步确定这4根主轴轴颈应为d1=20mm根据该数据在查组合机床设计表3-28可确定这3根主轴的外伸直径应为30/20。由于本设计中个主轴用于刀具的刚性连接的切削加工，所以均采用长主轴，查组合机床设计表3-28，可知这4根主轴的伸出长度为L=115mm。再查组合机床设计表3-29，插入主轴部分的长度为110mm。(6)动力部件的工作循环及工作行程的确定 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到原始位置的动作过程称为动力部件的工作循环。一般包括快速引进、工作进给、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，这是根据具体的加工

32、工艺需要确定的。工作行程长度的确定如下：a.工作进给长度 L工L工=L1+L+L2 (2-8)切入长度L1应根据工件端面的误差情况在510mm之间选择，误差大时取大值。切出长度L2，在采用一般简单刀具时已由上述计算得出。L工=L1+L+L2=（510）+16+10=3136mm本设计取40mmb.快速退回长度快速退回长度等于快速引进与工件进给长度之和。快速引进是指动力部件把多轴箱连同刀具从原始位置送进到工作进给的开始位置，其长度按加工具体情况确定。通常，在采用固定式夹具的钻、扩、铰孔组合机床上，快速退回行程长度需保证所有刀具均退至夹具导套内而不影响工件的装卸。所以可得10+16+17+25+1

33、0=78mm。假如刀具的刚性较好，且满足生产率的要求，那么，为使动力滑台导轨在前长行程上均匀磨损，也可使快速退回长度加大。因此选择长度为100mm。 根据前面确定的工作进给长度和快速退回长度，可以确定他们的快速进给行程为100-40=60mm。c.动力部件总行程长度动力部件总行程长度除应保证要求的循环工作行程（快速引进+工作进给=快速退回）外，还要考虑装卸和调整刀具方便，既考虑前、后备量。前备量是指因刀具磨损或补偿制造、安装误差，动力部件尚可向前调节距离，通常取3050mm，本设计取30mm。后备量是指考虑刀具从接杆或接杆连同刀具一起从主轴孔中取出所需要的轴向距离。理想情况是保证刀具退离夹具导

34、套外端面的距离大于接杆插入主轴孔内（或刀具插入连接杆内）的长度。根据前面接杆型号的选择已确定了接杆插入主轴孔内的长度为110mm，为此后备量选择应大于110mm即可，这里选为120mm。因此，动力部件的总行程为快速退回长度与前后备量之和，即总行程长度为100+30+110=250mm。2.8 加工示意图加工示意图是被加工零件工艺方案在图样上的反映，表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具的布置以及工件、夹具、刀具的相对位置关系，机床的工作行程及工作循环等，是刀具、夹具、多轴箱、电气和液压系统设计选择动力部件的主要依据，是整台组合机床布局形式的原始要求，也是调整机床和刀具所必需的重要文件。在图上应

35、标注的内容：（1）机床的加工方法，切削用量，工作循环和工作行程；（2）工件、刀具及多轴箱端面之间的距离等；（3）主轴的结构类型，尺寸及外伸长度；刀具类型，数量和结构尺寸、接杆、导向装置的结构尺寸；刀具与导向置的配合，刀具、接杆、主轴之间的连接方式，刀具应按加工终了位置绘制。2.9 本章小结通过分析被加工零件的特点，查组合机床设计确定箱体的基本尺寸。以及各个轴的加工尺寸。并绘制出加工示意图。第三章 组合机床总体体设计3.1 选择动力部件3.1.1 动力部件的选取计算 动力部件的选取主要是确定动力箱的选择，由于组合机床各通用部件的配套以动力滑台为基准，根据前面对各主轴的进给力和功率的计算，可以计算

36、出左多轴箱中所有主轴所需要的总进给力和功率。F左=F1+F2+F3+F4+F5+F6+F7+F8+F9+F10+F11+F12=43065.19+81217.52=19964.92NP左=P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10+P11+P12=40.7+80.19=4.32kwP主=P切 （3-1）式中：P切个主轴切削功率总和； 组合机床多轴箱传动效率。 加工黑色金属时，取=0.80.9；加工有色金属时，取=0.70.8。当多轴箱数多，传动较复杂时取小值，反之取大值。考虑效率问题，选取的动力箱功率P左D=P左=5.4kw, (=0.8)查组合机床设计表2-14可选择1TD

37、40或更大的动力箱；由组合机床设计简明手册P47页的必须注意事项可得：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，不要轻易选择大一规格的动力部件，而应不影响加工精度和效率的前提，适当降低关键性刀具的切削用量或将刀具错开顺序加工，以降低功率和进给力。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与动力箱的结合面内，并尽可能缩小合力作用线与滑台或丝杠垂直中心面之间的距离，以减少颠覆力矩。由于所选择的动力箱应与液压滑台配套，而根据总进给力查表2-6，液压滑台应选择1HY40型，再根据组合机床设计表2-4可知，应选择1TD40的动力箱和1HY40的

38、液压滑台。3.1.2 选取的动力部件的主要尺寸及性能选取的动力部件的主要尺寸及性能可查表，结果如下：a.查组合机床设计附表1可得：液压动力滑台1HY40台面宽B=400mm,台面长L2=800mm，行程长L=400mm，导轨为铸铁材料，滑台及滑座总高H1=320mm，滑座长L1=1240mm;查组合机床设计表2-6可知其允许的快速行程速度为8m/min，工进速度12.5500mm/min。b.查组合机床设计表2-14可知，动力箱1TD40电动机为Y132S-4型，功率为5.5kW,动力箱输出转速n=720r/min；查组合机床设计附表6可得：动力箱与动力滑台结合面尺寸：长L1=500mm,宽B

39、2=400mm；动力箱与多轴箱结合面尺寸：宽B1=400mm，H1=320(319.5)mm，动力箱输出轴距动力箱底面高度为K+30=129.5+30=159.5mm。c.查组合机床设计表2-4可知:配套侧底座为1CC401；查附表27可得，其高度H=560mm，宽度B1=600mm，L=1350mm。3.2 机床联系尺寸图通常在已画出被加工零件工序图、加工示意图。并初选定了动力部件及与其配套的通用部件之后，绘制联系尺寸图。对于机床的某些重要尺寸也应在画联系尺寸图之前的方案阶段初步确定，如机床的装料高度H，多轴箱轮廓尺寸等。3.2.1 机床装料高度装料高度一般是指工件安装基准面至地面的垂直距离

40、。过去我国设计组合机床一般取装料高度H4=850mm。根据我国具体情况，对于一般立式机床及卧式组合机床、流水线和自动线，一般在H4=8501060mm之间选取，推荐采用1060mm；对于鼓轮式组合机床，由于结构关系一般取H4=12001300mm，此时需要脚踏垫板，以便操作者装卸工件和操纵调整机床、刀具方便；对一些中小型零件的自动线，应考虑自动排屑装置的安排，特别是随行家具从机床下方返回的自动线设计，机床装料高度一般应提高到1000mm左右。H4=H1+H5+H2+H3+0.5+h1-hmin (3-2)式中:H4装料高度，可取8501060mm,推荐取1060mm； h1多轴箱最低主轴中心线

41、至箱底平面的高度（多轴箱最低主轴高度），对于卧式机床h1的尺寸还需要受箱体内油面高度的限制。如果h1太小，即主轴接近箱体底面，箱内的润滑油将主轴漏出；若h1取得太大时，主轴偏在多轴箱的上部位置，使整个机床的总体布置很不匀称，同时使滑台的受力情况不好。因此，h1与主轴外伸部分内、外圆直径大小有关。它的尺寸应取得与下表所列数值相近（参考值）实际设计时根据具体情况可以进行调整。表3-1 最低主轴伸出高度主轴外伸部分尺寸22/1430/2038/2650/3665/4480/60h1859090105110120本设计中最低主轴外伸部分内外圆直径为50/36取h1=109.5mm。 H2+H3滑台与滑

42、座总高320mm； H5调整垫的厚度一般为5mm；0.5多轴箱体底平面至滑台体上平面间隙，0.5mm； hmin工件上最低孔到工件安装基面的垂直距离32mm（工件最低孔位置）； H4=560+5+320+0.5+109.5-32=962mm。满足推荐值850mm1060mm的取值范围。故设计合理。3.2.2 中间底座轮廓尺寸中间底座轮廓尺寸要满足夹具在其上面连接安装的需求。其长度方向尺寸要根据所选动力部件（滑台和滑座）及其配套部件（侧底座）的位置关系，照顾各部件联系尺寸的合理性来确定。非常重要的是，一定要保证加工终了位置时，工件端面至多轴箱前面的距离不小于加工示意图上要求的距离（本设计左367

43、mm,右同）。同时，要考虑动力部件处于加工终了位置时，多轴向与夹具外轮廓剪应有便于机床调整、修理的距离。L=(2L1左+2L2+L3)-2(l1+l2+l3) (3-4)式中:L1加工终了位置，多轴箱端面至工件端面间的距离，本设计 L1左=342mm； L2多轴箱的厚度，本设计为325mm； L3延机床长度方向工件加工尺寸375mm； l1机床长度方向上，多轴箱与动力滑台重合长度，因为安装动力箱 其后端面应与滑鞍的后端对齐，因此该尺寸应为滑鞍长度（附表1中的L2）与动力箱底安装面长度（附表6中的L1）之差，本设计l1=800-500=300mm。 l2加工终了位置，滑台前端面至滑座前端面的距离

44、80mm。(l2取值的最大范围为7585mm。 l3滑台前端面至侧底座前端面的距离本设计取115mm。则： L=(2L1左+2L2+L3)-2l1+l2+l3=719mm根据L=719mm，又根据被加工零件的宽度375mm，以及其他联系尺寸选定中间底座宽度为500mm，长L=720mm。通过以上的数据计算以及选取的专用部件可以初步确定机床中各个专用部件的的尺寸，通过各个尺寸我们可以完成组合机床的联系尺寸图。3.3 生产率计算卡3.3.1 生产率计算卡的作用组合机床生产率计算卡是表示机床每小时生产率与负荷率的表格。它是根据加工示意图所确定的工作循环、工作行程、切削用量、动力部件的快速及工进速度等

45、编制出来的，用以反应机床的加工过程、完成每一动作所需的时间、切削用量、机床生产率及机床负荷率等。同时反应所设计组合机床的自动化程度。通过生产率计算卡的编制可以分析所制定的机床方案是否满足生产要求及使用是否合理。3.3.2 单件加工时间单件加工时间是指所设计机床加工一个工件的加工工时。它是以工件在机床上进行本工序所占机动时间和辅助时间最长的动力部件作为计算基础。有些比较特殊的动力部件的机动循环时间显然很短，但由于他开始的早或结束的晚，因此，有需要考虑它早开始或晚结束的一段时间。单件时间可按下式确定：T单=t切+t辅=L1vf1+L2vf2+t停+（L快进vfs+L快退vfs+t移+t装卸） （3-5）式中：L1，L2刀具第一、第二工作进给行程长度，mm; vf1，vf2刀具第一、第二工作进给量，mm/min； t停当加工沉孔、止口、倒角、光整表面时。动力滑台在死挡铁上的停留时间，通常指刀具在加工终了时无尽给状态下旋转510r所需时间，min；