优质毕业设计组合机床设计多轴箱设计.doc

毕 业 设 计（论 文） 设计(论文)题目： 喷油泵体单工位双面钻孔 组合机床设计（多轴箱设计） 学生姓名： 指导老师： 二级学院： 机电工程学院 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： M11机械设计制造及其自动化 学号： 提交日期： 2月27日 答辩日期： 3月4日 目 录摘 要IIIAbstractIV第1章 绪论11.1 组合机床发展史11.2 组合机床中国外发展情况11.3 组合机床分类和组成31.4 组合机床特点41.5本课题研究内容及意义51.6 组合机床设计步骤51.6.1调查研究51.6.2 确定方案51.6.3 工作图设计6第2章 组合机床总体设计72.1组合机床工艺方案72.1.1被加工零件特点72.1.2定位基准选择92.1.3组合机床配置形式92.2选择刀具和切削用量102.3 切削力、切削扭矩、切削功率确实定102.4组合机床总体分析三图一卡112.4.1 被加工零件工序图112.4.2 加工示意图122.4.3 组合机床联络尺寸图162.4.4 生产率计算卡20第3章 组合机床多轴箱设计223.1多轴箱组成及表示方法223.1.1 多轴箱组成223.1.2 多轴箱总图绘制方法特点223.2 多轴箱通用零件233.2.1 通用箱体类零件233.2.2 通用主轴、齿轮和套243.3多轴箱原始数据计算243.3.1被加工零件特点243.3.2箱体尺寸确实定243.3.3钻孔切削参数确实定253.3.4钻孔切削力，切削转矩和切削功率等动力参数计算263.3.5多轴箱所需动力计算263.3.6轴初步选定263.4多轴箱传动方案设计273.4.1多轴箱传动系统通常要求273.4.2主轴分布类型及传动方案283.5传动件设计计算303.5.1 传动方案图分析303.5.2 齿轮设计计算303.5.3 齿轮校核313.6 主轴坐标计算343.6.1主轴坐标计算343.6.2 验算中心距误差343.6.3绘制坐标检验图36第4章 结论37参考文件39喷油泵体单工位双面钻孔组合机床设计（多轴箱设计）摘 要本课题设计了喷油泵体单工位双面钻孔组合机床设计（多轴箱设计）。在设计中，依据被加工零件图计算确定了箱体尺寸大小，经过钻孔工序切削用量确实定，再计算出钻孔工序切削参数，进而计算动力参数，由动力参数选择了动力箱。然后制订传动方案。依据传动方案及设计需求选定所用轴、轴承、齿轮、油泵和其它和之配套零件，并计算出主轴坐标。最终对本设计选择轴、轴承、齿轮进行了校核。多轴箱是组合机床关键部件。它是依据工序图和加工示意图所确定工件加工孔数量和位置，切削用量和主轴类型设计传输各主轴运动动力部件。其动力来自通用动力箱，和动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻，绞等加工工序。本设计可实现了多孔一次加工完成，提升了工作效率。关键词：组合机床；多轴箱；钻孔；齿轮；轴Multi-purpose aggregate machine-tool timeAbstractThis topic design the fuel injection pump body a double-sided drilling transitions combination machine tools design (spindle box design). In the design, according to the calculated by processing components determines the size of the box, through the drilling process of cutting parameter determination, then calculates the cutting parameters of drilling process, and then calculating dynamic parameters of the dynamic parameter selection, power box. Then driving scheme. According to the transmission scheme and design requirements of shaft, selected bearings, gears, pumps and other ancillary components, and calculate transmission shaft and the coordinates. Multi-axle box is a combination of the core components of machine tools. It is based on processes and process schematic diagram of the work piece determined by the number and location of holes, cutting consumption and spindle type of design momentum of our campaign to pass the spindle parts. Its power comes from a common power boxes and power boxes are installed on the feed slide units, to be completed by drilling, twisting and other manufacturing processes. This design can be achieved through a porous enough for processing and increase working efficiency.Key words ：Modular machine tool；Multi-axle Box；Drilling；Gear；Axis第1章 绪论1.1 组合机床发展史组合机床是伴随汽车工业兴起而发展起来。在专用机床中一些部件因反复使用，逐步发展成为通用部件，所以产生了组合机床。最早组合机床是19在美国制成，用于加工汽车零件。早期，各机床制造厂全部有各自通用部件标准。为了提升不一样制造厂通用部件交换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车企业和通用汽车企业和美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化标准，即严格要求各部件间联络尺寸，但对部件结构未作要求。二十世纪70年代以来，伴随可转位刀具、密齿铣刀、镗孔尺寸自动检测和刀具自动赔偿技术发展，组合机床加工精度也有所提升。铣削平面平面度可达0.05毫米1000毫米，表面粗糙度可低达2.50.63微米；镗孔精度可达IT76级，孔距精度可达0.030.02微米。组合机床未来发展将更多采取调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采取数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提升工艺可调性；和纳入柔性制造系统等。1.2 组合机床中国外发展情况组合机床是依据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少许专用部件组成一个高效专用机床。多轴箱是组合机床关键专用部件，通常含有多根主轴同时对一系列孔系进行加工。它依据加工示意图所确定工件加工孔数量和位置、切削用量和主轴类型设计传输各主轴运动动力部件。其动力来自通用多轴箱，和动力箱一起安装和进给滑台，可完成钻、扩、绞、镗孔等加工工序。多年来机械产品加工采取万能机床。但伴随生产发展，很多企业产品产量越来越大，精度越来越高，如拖拉机，汽车行业汽缸体、汽缸盖、变速箱、后桥等零件，采取万能机床加工就不能很好满足要求。因为在某一台机床上加工一个工件，使万能机床很多部分和机构变得作用不大，工人整天忙于装夹工件、起动机床、进刀退刀、停车及卸工件等，不仅工人劳动强度很大，而且生产效率也不高，不利于确保产品加工精度。为了处理这个问题，就发明出了专用机床，专用机床是专门用于加工一个工件或一个工件一定工序机床，它能够同时用很多刀具进行切削，机床辅助动作部分地实现了自动化，结构也比万能机床简单，生产效率提升了。但专用机床有一个最大弱点：就是被加工零件稍有一点变动，它就用不上了，需要另造新机床，不能适应该代机械工业技术快速发展、产品常常革新需要，而且这种机床设计制造周期长，造价高。广大工人和技术人员在总结生产实践经验基础上，提出发明这么高效率机床：它现有专用机床效率高、结构简单特点，又有万能机床能够重新调整，以适应新工件加工特点。为此，将机床上带动刀具对工件产生切削运动部分和床身、立柱、工作台等设计制造成通用独立部件，称为“通用部件”，依据加工需要，用这些通用部件配以部分专用部件就可组成机床，这就是组合机床。当工件改变了，还是用这些通用部件，只将部分专用部件改装，又能够组成加工新工件机床。因为组合机床是由70%90%通用零，部件组成，在需要时候，她能够部分或全部进行改装，以组成适应新加工要求新设。这就是说，组合机床有重新改装优越性，其通用零，部件能够数次反复利用。组合机床通常采取多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工方法，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。因为通用部件已经标准化和系列化，可依据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。所以，组合机床兼有低成本和高效率优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。世界科技发展日新月异，速度令人目不暇接。伴随中国加入WTO后和世界机床行业深入接轨，中国制造业所面临机遇和挑战并存。在这种充满竞争和机遇大环境下，组合机床行业企业适时自我调整战略，采取了主动应对策略。组合机床行业企业产品开始向数控化、柔性化转变。从近两年企业生产情况看，数控机床和加工中心市场需求量在上升，而传统钻、镗、铣组合机床则有下降趋势。中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，中国所需部分高水平组合机床及自动线几乎全部从国外进口。工艺装备大量进口势必造成投资规模扩大,并使产品生产成本提升。所以,市场要求我们不停开发新技术、新工艺,研制新产品,由过去“刚性”机床结构,向“柔性”化方向发展,满足用户需求,真正成为刚柔兼备自动化装备。但伴随市场竞争加剧和对产品需求提升,高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统组合机床行业企业，所以组合机床装备发展思绪必需是以提升组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术成套性为主攻方向。首先，加强数控技术应用，提升组合机床产品数控化率；其次，深入发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化、柔性化 ,适应可调可变、多品种加工市场需求。从 年年底第 21 届日本国际机床博览会上得悉，在来自世界10 多个国家和地域500多家机床制造商和团体展示最优异机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备和复合、多功效、多轴化控制设备等深受欢迎。据教授分析，机床装备高速和超高速加工技术关键是提升机床主轴转速和进给速度。该届博览会上展出加工中心 ,主轴转速 100000r/min ,最高进给速度可达060m/min；复合、多功效、多轴化控制装备前景亦被看好。在零部件一体化程度不停提升、数量降低同时,加工形状却日益复杂。多轴化控制机床装备适合加工形状复杂工件。另外 ,产品周期缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新改变,满足多种多样产品加工需求。然而更关键是现代通信技术在机床装备中应用,信息通信技术引进使得现代机床自动化程度深入提升,操作者能够经过网络或手机对机床程序进行远程修改,对运转情况进行监控并积累相关数据；经过网络对远程设备进行维修和检验、提供售后服务等。在这些方面中国组合机床装备还有相当大差距,所以中国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性和通信技术应用将是以后发展方向。1.3 组合机床分类和组成组合机床通用部件分大型和小型两大类。大型通用部件是指电机功率为1.5-30千瓦动力部件及其配套部件。这类动力部件多为箱体移动结构形式。小型通用部件是指电机功率为1.1-2.2千瓦动力部件及其配套部件。这类动力部件多为套筒移动结构形式。用大型通用部件组成机床称为大型组合机床。用小型通用部件组成机床称为小型组合机床。按设计要求此次设计机床为大型通用机床。组合机床除分为大型和小型外，按配置形式又分为单工为和多工位机床两大类。单工位机床又有单面、双面、三面和四面多个，多工位机床则有移动工作台式、回转工作台式、中央立柱式和回转鼓轮式等配置形式。此次设计机床为单工位双面钻床。组合机床部件分类通用部件按功效可分为动力部件、支承部件、输送部件、控制部件和辅助部件五类。动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动部件。关键有动力箱、切削头和动力滑台。支承部件是用以安装动力滑台、带有进给机构切削头或夹具等部件，有侧底座、中间底座、支架、可调支架、立柱和立柱底座等。输送部件是用以输送工件或主轴箱至加工工位部件，关键有分度回转工作台、环形分度回转工作台、分度鼓轮和往复移动工作台等。控制部件是用以控制机床自动工作循环部件，有液压站、电气柜和操纵台等。辅助部件有润滑装置、冷却装置和排屑装置等。1.4 组合机床特点组合机床是由大量通用部件和少许专用部件组成工序集中高效率专用机床。它能够对一个（或多个）零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。在组合机床上能够完成钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、铣削平面、切削内外螺纹和加工外圆和端面等工序，生产效率比通用机床高几倍至几十倍，且加工精度十分稳定。组合机床通常见于加工箱体类或特殊形状零件。加工时，工件通常不旋转，由刀具旋转运动和刀具和工件相对进给运动，来实现。有组合机床采取车削头夹持工件使之旋转，由刀具作进给运动，也可实现一些回转体类零件(如飞轮、汽车后桥半轴等)外圆和端面加工。组合机床和通用机床、其它专用机床比较，含有以下特点：(1）组合机床上通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量7080%，所以设计和制造周期短，投资少，高效率，经济效果好。(2）因为组合机床采取多刀加工，而且自动化程度高，所以比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。(3）组合机床通用部件是经过周密设计和长久生产实践考验，又有厂成批制造，所以结构稳定、工作可靠，使用和维修方便。(4）在组合机床上加工零件时，因为采取专用夹具、刀具和导向装置等，加工质量靠工艺装备确保，对操作工人水平要求不高。(5）当被加工产品更新时，采取其它类型专用机床时，其大部分件要报废。用组合机床时，其通用部件和标准零件能够反复利用，无须另行设计和制造。(6）组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模生产需要。组合机床常见通用部件有：机身、底座、立柱、动力箱、动力滑台，多种工艺切削头等。对于部分按循序加工多工位组合机床，还含有移动工作台或回转工作台。动力箱、多种工艺切削头和动力滑台是组合机床完成切削主运动或进给运动动力部件。其中还有能同时完成切削主运动和进给运动动力头。机身、立柱、中间底座等是组合机床支承部件，起着机床基础骨架作用。组合机床刚度和部件之间精度保持性，关键是由这些部件确保。1.5本课题研究内容及意义在本文中关键介绍了组合机床总体设计步骤，关键叙述了组合机床多轴箱设计步骤和设计具体过程。在多轴箱设计过程中，还是采取以人工设计为主，其中包含多轴箱设计原始依据图绘制、传动路线设计确定、主轴和传动轴坐标计算及坐标检验图、装配图和展开图还有部分零件图具体绘制。本课题关键对多轴箱进行设计，满足所给零件钻扩加工。首先要从所加工零件入手，确定各轴分布，设计出总体传动方案，然后对多轴箱整体布局和轮廓尺寸进行计算，再对各轴和齿轮尺寸进行计算和应力计算。最终对所设计多轴箱进行经济性分析并写出结论。拟处理关键问题有：(1)多轴箱设计原始依据。(2)多轴箱传动方案设计分析(3)确定切削用量、计算切削力、选择动力箱型号(4)轴和齿轮强度校核(5)主视图，展开图和关键零件图绘制1.6 组合机床设计步骤1.6.1调查研究研究市场和用户对设计机床要求，然后检索相关资料。其中包含情报、估计、试验研究结果、发展趋势、新技术应用和对应图纸资料等。甚至还能够经过网络检索技术查阅优异国家相关资料和专利等。经过对上述资料分析研究，拟订合适方案，以确保机床质量和提升生产率，使用户有很好经济效益。1.6.2 确定方案通常能够确定出多个方案进行分析比较。每个方案包含内容有：工艺分析、关键技术参数、总布局、传动系统、液压系统、控制操作系统、电系统、关键部件结构草图、试验结果及技术经济分析等。在制订方案时应注意以下多个方面：（1）当使用和制造出现矛盾时，应先满足使用要求，其次才是尽可能便于制造。要尽可能用优异工艺和创新结构；（2）设计必需以生产实践和科学试验为依据，通常未经实践考验方案，必需经过试验证实可靠后才能用于设计；（3）继承和发明相结合，尽可能采取优异工艺，快速提升生产力，为实现四个现代化服务。注意吸收前人和国外优异经验，并在此基础上有所发明和发展。1.6.3 工作图设计首先，在选定工艺方案并确定机床配置形式、结构方案基础上，进行方案图纸设计。这些图纸包含：被加工零件工序图、加工示意图、机床联络尺寸图和生产率计算卡，统称“三图一卡”设计。并初定出主轴箱轮廓尺寸，才能确定机床各部件间相互关系。本课题关键是对多轴箱研究设计，需要完成多轴箱结构设计，传动方案制订设计，多轴箱关键零件设计等。然后，整理机床相关部件和关键零件设计计算书和编写组合机床多轴箱设计说明书。最终，对相关图纸进行工艺审查和标准化审查第2章 组合机床总体设计2.1组合机床工艺方案工艺分析是设计组合机床最关键一步，必需认真分析被加工零件工艺过程。深入现场全方面了解被加工零件结构特点，加工部位，夹紧方法，工艺方法和加工过程所用刀具，切削用量及生产率等。2.1.1被加工零件特点零件名称：喷油泵体。该零件外形较复杂。本工序所要加工孔数量较少，而且大部分是在相同位置处相同形状孔,全部是直径5mm孔，且孔深也同为20mm。各孔没有尺寸精度要求，孔内表面粗糙度要求为Ra12.5。所以，直接钻孔即可满足次精度要求。该零件材料为HT200，其硬度为170-220HB其质量为15kg。尺寸、相对尺寸见零件图2.1 （a） （b）图2.1 零件图2.1.2定位基准选择加工时，采取一面两销定位方法限制六个自由度实现完全定位。即一面（上端面），限制了3个自由度，沿Z移动、绕X转动、绕Y转动。一个圆柱销，限制沿X、Y移动。一个菱形销，限制绕Z转动。并以顶面夹压。2.1.3组合机床配置形式依据以上工艺特点选择单工位双面卧式组合钻床进行加工。这么不仅提升了加工效率，而且多个孔一次走刀即加工成形，能够很好确保其位置精度。另外，在组合机床上加工零件时，因为采取专用夹具、刀具和导向装置等，加工质量靠工艺装备确保，对操作工人水平要求也不高。2.2选择刀具和切削用量本工序加工所需刀具为钻头。选择刀具首先是选择刀具材料，对于钻头来说，常见材料有高速钢和硬质合金两种。高速钢钻头关键用于切削硬度在250-280HBS部分结构钢和铸铁；硬质合金钻头则关键用于加工硬度较高钢件。被加工零件材料为灰铸铁，硬度为170-220HBS。所以，选择高速钢钻头。同时查组合机床设计简明手册表6-11选择切削用量并计算主轴转速进给速度，刀具类型：5mm麻花钻切削速度：9m/min进给量：0.1mm/r主轴转速：573r/min进给速度：57.3mm/min2.3 切削力、切削扭矩、切削功率确实定依据选定切削用量，确定切削力，作为选择动力部件（滑台）及夹具设计依据；确定切削扭矩，用以确定主轴及其它传动件（齿轮、传动轴等）尺寸；确定切削功率，用以选择主传动电机功率。参考组合机床设计手册p134表6-20组合机床切削用量计算图中推荐切削力、转矩及功率公式如表2.1表2.1钻扩铰切削力、转矩及功率公式工序内容刀具材料切削力F(N)切削转矩T(N*mm)切削功率P(kw)备注钻孔灰铸铁F=26Df0.8HB0.6T=10D1.9f0.8HB0.6P=TV/9740Dfmax=0.45切削力:式中切削扭矩切削功率表2.2 钻扩铰切削力，切削转矩和切削功率数据工序内容直径D(mm)切削力F(N)切削转矩T(N*mm)切削功率P(kw)钻孔5499.83818.320.052.4组合机床总体分析三图一卡2.4.1 被加工零件工序图被加工零件工序图是依据制订工艺方案，表示设计组合机床所完成工艺内容，加工部位尺寸、精度、表面粗糙度及技术要求，加工用定位基准、夹压部位和被加工零件材料、硬度和在机床加工前加工余量、毛坯或半成品情况图样。除了设计研制协议外，它是组合机床设计具体依据，也是制造、使用、调整和检验机床精度关键文件。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加工内容，并作必需说明而绘制。其关键内容包含:1）被加工零件形状和关键轮廓尺寸和和本工序机床设计相关部位结构形状和尺寸。尤其是当需要设置中间导向套时，应表示出零件内部肋、壁部署及相关结构形状及尺寸。方便检验工件、夹具、刀具是否发生干涉。2）加工用定位基准、夹压部位及夹压方向。方便依此进行夹具定位支承（包含辅助定位支承）、限位、夹紧、导向系统设计。3）本道工序加工部位尺寸、精度、表面粗糙度、形状位置尺寸精度及技术要求，还包含本道工序对前道工序提出要求（关键指定位基准）。4）必需文字说明。如被加工零件编号、名称、材料、硬度、重量及加工部位余量等。喷油泵体钻孔双面钻孔组合机床被加工零件工序图图2.2所表示图2.2为了使被加工零件工序图清楚明了，一定要突出本机床加工内容。绘制时，应按一定百分比，选择足够视图及剖视图，突出加工部位（用粗实线），并把零件轮廓及和机床、夹具设计相关部位（用细实线）表示清楚。凡本道工序确保尺寸、角度等，均应在尺寸数值下方画粗实线标识。加工用定位基准、机械夹压位置及方向、辅助支承均须使用要求符号表示出来。加工部位位置尺寸应由定位基准注起。为便于加工及检验，尺寸应采取直角坐标系标注，而不采取极坐标系。但有时因所选定位基准和设计基准不重合,则需对加工部位要求位置尺寸精度进行分析换算。另外，应将零件图上不对称位置尺寸公差应换算成对称尺寸公差，其公差数值决定要考虑两方面，一是要能达成产品图纸要求精度，二是采取组合机床能够加工出来。2.4.2 加工示意图1加工示意图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基础上绘制。是表示工艺方案具体内容机床工艺方案图。它是设计刀具、辅具、夹具、多轴箱和液压、电气系统和选择动力部件、绘制机床总联络尺寸图关键依据；是对机床总体布局和性能原始要求；也是调整机床和刀具所必需关键技术文件。加工示意图应表示和标注内容有：（1）机床加工方法，切削用量，工作循环和工作进程；（2）工件、刀具及导向、托架及多轴箱之间相对位置尺寸联络；（3）主轴结构类型、尺寸及外伸长度；（4）刀具类型、数量和结构尺寸（直径和长度）；（5）接杆、浮动卡头、导向装置、攻螺纹靠模装置等尺寸结构；（6）刀具、导向套间配合，刀具、接杆、主轴之间连接方法及配合尺寸；喷油泵体钻孔加工示意图如2.3所表示图2.32选择刀具、导向及相关计算（1）刀具选择喷油泵体材料为HT200，孔径D为5mm，刀具材料选择刀具材料选择高速钢钻头，为了使工作可靠、结构简单、刃磨简单，选择5锥柄麻花钻，莫氏锥度1。孔加工刀具长度应确保加工终了时刀具螺旋槽尾端和导向套之间有3050mm距离，方便排出切屑和刀具磨损后有一定向前调整量。（2）导向结构选择组合机床加工孔时，除采取刚性主轴加工方案外，零件上孔位置进度关键是靠刀具导向装置来确保。所以，正确选择导向结构和确定导向类型、参数、精度，是设计组合机床关键内容，也是绘制加工示意图时必需处理问题。因为要加工孔径较小且其线速度（切削速度）20m/min，所以，选择固定式导向装置。（3）确定主轴类型、尺寸、外伸长度初定主轴直径D依据已选择切削用量，由组合机床设计简明手册表3-4公式计算得：依据组合机床设计简明手册表3-6取d=16mm 并带入公式（取）验算均满足要求，即主轴轴颈适宜依据主轴轴颈d，查组合机床设计简明手册表3-6，得：主轴外伸尺寸 （4）选择接杆除刚性主轴外，组合机床主轴和刀具间常见接杆连接。在钻小孔时通常采取接杆连接，为确保多轴箱上多刀具同时抵达终了位置，须采取轴向可调整接杆来协调各轴轴向长度，以满足同时加工完各孔要求。依据主轴参数，选择接杆为可调接杆，查组合机床设计简明手册表8-1，选择接杆型号为Tr161.5，锥度为莫氏1号，类型为A型短接杆； 查表8-5选择对应夹紧螺母型式及尺寸。（5）确定动力部件工作循环及工作行程动力部件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，又返回到原位动作过程。通常包含快速引进、工作进给和快速退回等动作。工作进给长度工作进给长度应等于加工部位长度和刀具切入长度和切出长度之和，即式中，加工长度；切入长度，应依据工件端面误差情况在510mm之间选择，误差大时取大值； 切出长度, 通常为。图2.4 工作进给长度左右主轴箱加工长度20mm 工作行程26.5mm（2）快进、快退长度按加工具体情况而定，确保加工全部刀具均退至夹具套内，不影响工件装卸，所以取左右主轴箱快进长度为48mm，快退长度为85mm。（3）动力部件总行程长度动力部件总行程除了满足工作循环向前和向后所需行程外，还要考虑刀具磨损或赔偿制造、安装误差，动力部件尚可向前调整距离（前备量）和考虑刀具从接杆中或接杆连同刀具一起从主轴孔中取出所需要动力部件尚能向后退距离（后备量）。所以，动力部件总行程为快退行程长度和前后备量之和。2.4.3 组合机床联络尺寸图1机床联络尺寸图作用和内容通常来说，组合机床是由标准通用部件动力滑台、动力箱、多种工艺切削头、侧底座、立柱、立柱底座及中间底座加上专用部件主轴箱、辅具系统、夹具、液、电、冷却、润滑、排屑系统组合装配而成。联络尺寸图用来表示机床各组成部件相互装配联络和运动关系，以检验机床各部件相对位置及尺寸联络是否满足加工要求，通用部件选择是否适宜，并为深入开展主轴箱、夹具等专用部件、零件设计提供依据。联络尺寸图也可看成是简化机床总图，它表示机床配置型式及总体布局。联络尺寸图关键内容以下：1）以合适数量视图（通常为主、左、右视图）按同一百分比画出机床各关键组成部件外形轮廓及相对位置，表明机床配置型式及总体布局，主视图选择应和机床实际加工状态一致。2）图上应尽可能降低无须要线条及尺寸，但反应各部件联络尺寸、专用部件关键轮廓尺寸、运动部件极限位置及行程尺寸，必需完整齐全。各部件具体结构无须画出，留在具体设计部件时完成。3）为便于部件设计，联络尺寸图上应标注通用部件规格代号、电动机型号、功率及转速，并注明机床部件分组情况及总行程。2动力部件选择动力滑台选择液压滑台，原因以下：液压滑台在相当大范围内进给量可实现无级调速；能够取得较大进给力；因为液压驱动，零件磨损小，使用寿命长；过载保护简单可靠；由行程调速阀来控制滑台快进转工进，转换精度高，工作可靠。进给速度：依据进给力及进给速度，查组合机床设计简明手册表5-1，多轴箱动力计算包含多轴箱所需要功率和进给力两项。多轴箱所需功率按下列公式计算：P多轴箱=切削空转损失ni=1P切削i+ni=1P空转i+ni=1P损I 式中 P切削切削功率，单位为kw; P空转空转功率，单位为kw; P损失和负荷成正比功率损失，单位为kw。每根主轴切削功率，由选定切削用量按公式计算或查图表取得；每根轴上空转功率由表2.3确定；每根轴上功率损失，通常可取所传输功率1%。 表2.3轴空转功率空（kw） 轴径转速(r/min)15mm 20mm 25mm 30mm 100 0.004 0.007 0.012 0.017 160 0.007 0.012 0.018 0.027 250 0.010 0.018 0.028 0.042 400 0.017 0.030 0.046 0.067 630 0.026 0.046 0.073 0.105 （节选自组合机床设计手册p62 表46）因为轴空转功率选择要用到轴直径，故先由主轴类型及外伸尺寸初步确定主轴直径。传动轴直径也能够参考主轴直径大小初步选定。待齿轮传动系统设计完后再来验算一些关键轴颈。表2.4轴外伸尺寸及切削用量轴号 主轴外伸尺寸（mm）切 削 用 量D/dL工序内容n (r/min)v（m/min）f （mm/r）轴 1.2.3.4.530/20 85钻孔573 9 0.1轴 1.2.3.4.5.6.30/20 85钻孔 5739 0.1初步选择主轴15,1117轴径为25mm.由表3.9选择各轴空转功率。直径5钻孔：选轴空转功率P空=0.073（kw）P损失通常可取所传输功率1% ，P损失=40.051%=0.002（kw） P损失=50.051%=0.0025（kw） P多轴箱=切削空转损失钻时：P多轴箱一=40.05+40.073+0.002=0.494（kw）P多轴箱二=50.05+50.073+0.0025=0.6175（kw）钻孔时P多轴箱=0.6175 kw 。由此查组合机床设计手册p114 表538动力箱性能知选择1TD25，型式为B、B，电动机型号为Y100L1-6电动机功率为2.2kw，电动机转速1420r/min，输出轴转速785r/min。3装料高度确实定机床装料高度是指机床上工件安装基面到地面垂直距离。为提升通用部件及支承部件刚度并考虑自动线设计时中间底座内要安装夹具输送装置、冷却排屑装置，新颁布组合机床标准推荐装料高度，和国际标准一致。在现阶段设计组合机床时，装料高度可依据具体情况在之间选择。因为受工件最低孔位置、多轴箱最低主轴高度和所选通用部件、中间底座、夹具高度等尺寸限制限制，再考虑到工人操作方便性和机床共度要求，本设计机床装料高度取。4初定中间底座尺寸中间底座轮廓尺寸要满足夹具在其上面安装连接需要。依据选定动力箱滑台、侧底座等标准位置关系，并考虑到毛坯误差和装配偏移，中间底座支承夹具底座空余边缘尺寸，算出长度应圆整，并按优选数系选择。应使空余边缘尺寸大于。确定中间底座高度方向尺寸时，应该注意机床刚性要求，冷却排屑系统要求和侧底座连接尺寸要求。装料高度和夹具体底座高度（含支承块）确定后，中间底座高度就已经确定。本设计方案中，中间底座高度为。5多轴箱轮廓尺寸确实定标准通用多轴箱厚度是一定，卧式为，立式为。所以，确定多轴箱尺寸，关键是确定多轴箱宽度和高度及最低主轴高度。多轴箱宽度、高度大小关键和被加工零件孔分布位置相关，可按下式确定：式中：工件在宽度方向相距最远两孔距离（）。 最边缘主轴中心距箱外壁距离（）。 工件在高度方向相距最远两孔距离（）。 最低主轴高度（）。为确保多轴箱有排布齿轮足够空间，推荐。主轴箱最低主轴高度须考虑到和工件最低孔位置（）、机床装料高度（）、滑台滑座总高（）、侧底座高度（）等尺寸之间关系而确定。对于卧式组合机床，要确保润滑油不致从主轴衬套处泄露，通常推荐：对于多轴箱一(钻五孔)：对于多轴箱二（钻四孔）： 依据上述计算值，按多轴箱轮廓尺寸系列标准，最终统一确定两个多轴箱轮廓尺寸为6机床分组为了便于设计和组织生产，组合机床各部件和装置按不一样功效划分编组。组号划分要求为：1）第1019组支撑部件。通常由通用侧底座、立柱及其底座和专用中间底座组成。2）第2029组夹具及输送设备。夹具是组合机床关键专用部件，常编为20组，包含工件定位加紧及固定导向部分。对部分活动性较强活动钻模板、攻螺纹末模板、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，假如属于通用部件，则可纳入夹具组，明细表中列出通用部件即可，假如专用则单独成组编号。3）第3039组电气设备。电气设计常编为30组，包含原理图、接线图和安装图等设计，专用操纵台、控制柜等则另遍组号。4）第4049组传动装置。包含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，其它须修改部分内容或专用传动设备则单独编组。5）第5059组液压和气动装置。6）第6069组刀具、工具、量具和辅助工具等。7）第7079组多轴箱及其隶属部件。8）第8089组冷却、排屑机润滑装置。9）第9099组电气、液压、气动等多种控制挡铁。2.4.4 生产率计算卡生产效率卡是反应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技