（图纸+论文）汽车变速箱体前后端面钻攻螺纹组合机床设计（全套完整）

相互间有位置精度要求的工序应集中在同工位或同台机床上加工。

例如，箱体类零件各面上的孔，相互间有位置精度要求时，其孔的精加工应集中在台机床上次装夹并完成加工，般说来，这些孔的粗加工也应尽量集中在台机床上进行，这可以使的精加工余量分布均匀，以利于保证加工精度。

大量的钻镗工序最好分开，不要集中在同主轴箱完成。

这是因为，钻孔与镗孔的直径往往相差很大，主轴转速也就相差很大，导致主轴箱的传动链复杂和设计困难。

同时，大量钻孔会产生很大的轴向力，有可能使工件变形而影响了镗孔的精度而且，粗镗孔振动较大，又会影响钻孔，甚至会造成小钻头的损坏和折断。

另外，铰孔为低速大进给量切削，镗孔为高速小进给量切削，所以两者也不宜放在同个主轴箱上进行，以有利于切削用量的合理选择和主轴箱传动系统的简化。

确定工序集中时，必须充分考虑零件是否会因为刚性不足而在较大的切削力夹压力下变形对加工精度带来的不利影响。

工序集中时，必须考虑到前述粗精加工工序的合理安排及由于主轴箱结构及设置导向的需要。

主轴排列不宜过密，否则会造成机床刀具调整的不便，加工精度工作可靠性生产率降低的不良后果。

.被加工零件的工艺分析及其工艺方案被加工零件的结构特点首先要研究被加工零件的用途及其结构特点，这主要指零件的材料硬度加工部位的结构形状工件刚性定位基准的特点等。

它们对机床工艺方案的制定有着重要的影响。

同样精度的孔，因为材料硬度的不同，其工艺方案也不同，若工件刚性不足，安排工序就不能太过于集中，以免因同时加工表面过多造成工件受力大，振动及发热变形而影响加工精度，还必须十分重视被加工零件在组合机床加工前所完成的工序及毛坯或半成品质量，对加工余量很大或铸造质量较差的零件应安排预加工工序。

汽车变速箱体是典型的箱体类零件，其材料为，硬度为左右，表面粗糙度要求并不会高。

要特征。

本次设计为钻削加工主轴，轴向切削力大，故轴承采用前后支承均为滚珠轴承。

这种结构可承受较大的轴向和径向力。

而且结构简单装配调整方便。

主轴材料采用钢，热处理。

通用主轴的最小间距查手册表。

主轴直径按加工示意图所示。

主轴外伸尺寸为，传动轴的直径也可参考主轴的直径大小选取。

．齿轮模数的确定齿轮模数按公式法估算式中齿轮所传递的功率，单位由上面知为.对啮合齿轮中的小齿轮齿数小齿轮转速，单位。

即所以输入轴即电机轴上的齿轮选用，传动轴及主轴上的齿轮选用。

动力计算主轴传递的总的功率计算其中，为各轴的切削功率，由前已知为传动效率，取为.则.主轴的总的切削力的计算其中各轴的切削力由前已知。

故算得主轴箱传动设计主轴箱传动设计，是根据动力箱驱动轴位置和动力转速各主轴位置及其转速要求，设计传动链，把驱动轴与各主轴连接，使各主轴获得预定的转速和转向。

．主轴箱传动系统要求设计在保证主轴的强度刚度转速和转向的条件下，力求使传动轴和齿轮的规格数量为最少。

不用主轴带动主轴的方案，以免增加主轴负荷，影响加工质量。

为了结构紧凑，主轴箱内齿轮副的传动比不大于，后盖内齿轮传动比取在.，不用升速传动。

由于是粗钻孔，主轴设置在第Ⅰ排位置，以减少主轴的扭转变形。

刚性镗孔主轴上的齿轮，其分度圆直径大于被加工孔的孔径，以减少振东，提高运动平稳性。

驱动轴带动的转动轴不能超过两根，以免给装配带来困难。

主轴的分布被加工零件上加工孔的位置决定主轴的分布情况。

孔的位置分布大致可归纳为同心圆分布支线分布和任意分布三种类型。

因此，多轴箱上主轴分布相应分为这三种。

本次加工的孔分布为任意分布，六个孔六个轴采用根传动轴带动.传动轴由驱动轴带动，同时传动轴同时兼作手柄轴。

由于主轴之间的距离较近，油泵的外形较大，因而采用主轴带动根传动轴，轴用埋头传动，轴带动油泵轴。

传动系统设计已知各主轴转速及驱动轴到主轴之间的传动比动力箱的驱动轴转速为故主轴的总传动比为主轴传动比总传动比为.各轴传动比分配因为要求主轴上齿轮不过大，所以最后对齿轮取升速。

主轴与轴的传动比主轴与轴的传动比中间传动轴的位置由各主轴的位置，可粗略确定。

，轴用几何作图法可找出其圆心，即轴位置。

量得其半径为。

取模数为，由传动比，可确定主轴上齿轮，轴上小齿轮为，其中大齿轮采用变位齿轮。

，轴用几何作图法可找出其圆心。

可知其齿轮选择与轴相同。

其半径为。

取模数，由传动比，可确定主轴，上的齿轮，轴上的小齿轮。

不须采用变位齿轮。

由驱动轴与底面的距离为.，最低主轴距离为，由原始依据图，可知驱动轴与的距离为取模数为，由传动比，可确定驱动轴上小齿轮的齿数轴上大齿轮的齿数。

其中大齿轮采用变位齿轮。

齿轮的变位系数参见组合机床设计表。

确定驱动轴转速转向及其在主轴箱的位置驱动轴的转速按动力箱型号选定由于采用动力滑台，驱动轴的转向客任意选择动力箱与主轴箱连接时，驱动轴的位置多位于主轴箱箱体宽度的中心线上。

其中心高度由所选定的动力箱的型号规格确定。

驱动轴与箱底的高度为.。

润滑泵轴和手柄轴的安置主轴箱常采用叶片油泵润滑，油泵供油至分油器经油管分送各润滑点。

吸油高度为，并安排在提排，以便维修。

多轴箱设手柄，用于对刀调整或装配检修时检查主轴精度。

.多轴箱坐标计算坐标计算坐标计算就是工根据已知的驱动轴和主轴的位置及传动关系，精确计算中间传动轴的坐标。

其目的为主轴箱箱体零件补偿加工示意图提供孔的坐标位置尺寸，并用于绘制坐标检查图来检查齿轮排列结构布置是否正确合理。

为便于加工主轴箱箱体，设计时必须选择基准坐标系，采用直角坐标系，计算主轴驱动轴坐标，并使坐标原点选择在定位销孔上。

坐标系横轴轴选在箱体底面。

因所钻孔的数量不多，而且相距较远，直接用测量和计算出各孔的位置和坐标尺寸。

传动轴坐标计算利用计算机完成，编制程序如下，输入，轴的坐标，分别为.，.，.，.，.，.算得传动轴的坐标为.，.绘制坐标检查图绘出多轴箱轮廓尺寸和坐标系按计算出的坐标值绘制各主轴传动轴轴心位置及主轴外伸部分直径，并注明轴号及主轴驱动轴液压泵轴的转速和转向等用点划线绘制出各齿轮的分度圆，注明各齿轮齿数模数所处排数为了醒目和易于检查，用不同的形式的细线条画出轴承隔套主轴防油套的外径附加机构的轮廓及其相邻轴的螺母外径。

.主轴箱总图设计主轴箱总图设计包括绘制主视图展开图绘制装配表制定技术条件等四部分。

中间底座的轮廓尺寸，在长度方面应满足夹具的安装要求。

它的加工方面的尺寸由加工示意图确定。

图中已规定了机床在加工终了位置是工件端面至多轴箱前端面的距离。

由此根据选定的动力箱滑台侧底座的尺寸等标准的位置关系，并考虑滑台的前备量，通过尺寸链计算确定中间底座加工方向的尺寸。

确定中间底座的高度方向尺寸时，应机床的刚性要求冷切排屑系统要求以及侧底座连接尺寸要求。

装料高度和夹具底座高度确定后，中间底座高度就已确定为。

主轴箱轮廓尺寸的确定标准通用多轴箱，卧式为。

因此，确定多轴箱尺寸，主要是确定多轴箱的宽度和高度。

记最低主轴高度。

多轴箱宽度高度的大小主要与被加工零件孔的分布位置有关，可按下式确定式中工件在宽度方向相距最远两孔距离，单位最边缘主轴中心至箱体外壁距离，单位工件在高度方向相距最远两孔距离，单位最低主轴高度，单位。

，取则，料则。

根据实际加工的情况，由通用箱体系列尺寸标准，选定多轴箱轮廓尺寸，。

.机床分组当绘制完那些机床部件后，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。

本次设计的机床的分类如下第组支承部件。

侧底座第组，中间底座第组。

第组夹具及输送设备。

夹具为第组。

第组电气设备。

电机为第组。

第组传动装置。

动力箱为第组，滑台为第组。

第组液压和气动装置。

第刀具工具量具和辅助工具等。

钻头为第组，接杆为组。

第组多轴箱及其附属部件。

多轴箱为第组。

第组冷却，排屑及润滑装置。

第组电气液压气动等各种挡铁。

组合机床主轴箱设计.主轴箱的基本结构主轴箱是组合机床的重要专用部件。

它是选用通用零件，按专用要求进行设计的。

它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。

其动力来自通用的动力箱，与动力箱起安装于进给滑台，完成钻孔工序。

所设计的主轴箱为通用主轴箱，结构典型，能利用通用的箱体和传动件，借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精度。

通用主轴箱的组成通用主轴箱由通用零件如箱体主轴传动轴齿轮和附加机构组成。

在多轴箱箱体内腔可安排三排宽的齿轮或安排两排宽齿轮箱体后壁与后端盖之间安排排齿轮。

主轴箱通用零件.箱体类型主轴箱的通用类型零件配套查手册表箱体材料为，前后侧盖等材料为。

查多轴箱基本尺寸系列尺寸.规定，多轴箱箱体高度和宽度是根据配套滑台的规格按规定的系列尺寸表选择多轴箱后盖与动力箱查手册表，其结合面上联接螺钉定位销孔及其位置与动力箱联系尺寸相适应查手册表通用多轴箱箱体结构尺寸及螺孔位置查手册表及。

多轴箱的标准厚度为，前盖厚度为，后盖为。

通用主轴通用主轴选用滚锥轴承主轴前后支承均为滚珠轴承。

这种结构可承受的轴向和定的径向力。

而且结构简单装配调整方便。

主轴箱采用前端外伸为的长主轴，并采用固定钻套。

主轴材料采用钢，热处理。

通用主轴的最小间距查手册表。

通用传动轴通用传动轴采用滚锥传动轴，材料钢，调质。

传动结构，配套零件及联系尺寸详见主轴箱装配图。

通用齿轮和套多轴箱齿轮有传动齿轮，动力箱齿轮，其结构型式尺寸参数查手册表表。

多轴箱用套和防油套差手册表，表，详见主轴箱装配图。

.绘制多轴箱设计原始依据图主轴箱设计原始依据图是根据“三图卡”绘制的。

根据机床联系尺寸图，绘制主轴箱外形图，并标注轮廓尺寸及与动力箱驱动轴的相对位置尺寸。

根据尺寸联系图标注所有主轴位置尺寸及工件与主轴主轴与传动轴的相关位置尺寸。

因为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与工序图上的水平方向尺寸相反由于多轴箱上的坐标尺寸基准和零件工序图上的基准不重合，应作尺寸转换，找出统的基准。

，标出相应的位置关系尺寸，然后根据零件工序图各孔位置尺寸，算出多轴箱上主轴的坐标值。

标注主轴顺时针转向列出个主轴的工序内容，切削用量及主轴的外伸尺寸等标明动力部件型号及其性能参数等。

以上内容详见多轴箱原始依据图。

.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．轴的型式和直径主轴结构型式由零件加工工艺决定，并考虑主轴的工作条件和受力情况。

轴承型式是主轴部件结构的主孔号，以便设计和调整机床。

般情况下，在加工示意图上，主轴分布可不按真实距离绘制。

当被加工孔间距很小或需设置径向尺寸结构较大的导向装置时，相邻主轴必须严格按比例绘制，以便检查相邻主轴刀具辅具导向等是否干涉。

主轴应丛主轴箱端面画起。

刀具画加工终了位置攻丝加工则应画开始位置。

标准的通用结构如接杆浮动卡头攻丝靠模及丝锥卡头通用主轴箱的标准钻镗主轴外伸部分等只画外轮廓，并须加注规格代号。

对些专用结构如导向刀杆托架专用接杆或浮动卡头等，为了显示其结构而必须剖视，并标注尺寸精度及配合。

．择刀具工具导向装置并标注其相关位置尺寸刀具的选择刀具的选择如前所述，要考虑工件的加工尺寸精度表面粗糙度切屑的排除及生产率要求等因素。

般孔加工刀具钻扩刀具螺旋槽尾端与导向套外端面有定的距离般为。

导向的选择在组合机床上加工孔，除了刚性主轴的方案外，工件的尺寸位置精度主要取决于夹具导向。

因此，正确选择导向的结构，确定导向类型参数精度，不但是绘制加工示意图应该解决的问题，也是设计组合机床不可忽视的重要内容。

导向类型形式和结构导向通常分为两类类是刀具导向部分与夹具导套之间既有相对移动又有相对转动的第类导向，或称