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第一章概述第一节组合机床多轴箱简介组合机床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中工序原则设计的一种高效率专用机床。
它由大量的通用部件和少量的专用部件组成的，能够对一种（或几种）零件进行多刀，多轴，多面，多工位加工，在组合机床上可以完成钻孔，扩孔，铰孔，钻孔，攻丝，车削，铣削及滚压等工序，生产率高，加工精度稳定。
1.组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的70%-80%，因此设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。
2.由于组合机床采用多刀加工，并且自动化程度高，因此通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。
3.组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有专门厂成批制造，因此结构稳定、工作可靠，使用和维修方便。
4.在组合机床上加工零件时，由于采用专用夹具、刀具和导向装置等，加工质量靠工艺装备保证，对操作工人的技术水平要求不高。
5.当被加工产品更新时，采用其他类型的专用机床时，其大部分部件要报废。
用组合机床时，其通用部件和标准零件可以重复使用，而不必另行设计和制造。
6.组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模的生产需要。
通过分析，采用组合机床加工。
多轴箱是组合机床的主要部件之一，它关系到整台组合机床质量的好坏。
按专用需求进行设计，由通用零件组成，按加工工件和工艺要求进行专门设计。
其主要作用是，根据被加工零件的加工要求，将动力和运动由电动机或动力部件传给各工作主轴，使主轴得到所要求的转速和转向。
多轴箱的设计主要包括多轴箱箱体的设计和传动系统的设计。
第二节本设计简介本设计来源于实际生产中的问题，当零件有多孔或者相同特征的多个部位需要加工时，如果用传统的机床逐个加工，势必会造成生产效率低下以及定位精度低的问题，这个时候，组合机床的优势就会凸现出来。
如果采用专用钻床加工，一次进刀只能加工一个孔，生产效率就会跟不上整体的节奏，而且也不容易保持三个孔之间的位置精度，如果采用留空同时加工的组合机床，情况就会大大改观，正是基于此，才提出了《基于UG的多轴箱设计及虚拟装配》的课题。
组合机床多轴箱设计多轴箱是组合机床的重要专用部件，用于钻、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。
根据结构特点，多轴箱分为通用和专用两大类。
通用多轴箱采用标准主轴和导向套引导刀具来保证加工孔的位置精度，而专用多轴箱采用刚性主轴和精密滑台导轨来保证加工孔的位置精度。
本课题主要设计大型通用多轴箱，由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。
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。
多轴箱的通用箱体类零件的材料为HT200，前、后、侧盖等材料为HT150.多轴箱基本尺寸系列标准规定了9种名义尺寸，宽度和高度是根据配套滑台的规格按规定的系列尺寸选择。
通用主轴分为钻床类主轴和攻螺纹类主轴。
钻床类主轴按支承型式可分为滚锥轴承主轴、滚珠轴承主轴和滚针轴承主轴，按与刀具的连接是浮动还是刚性连接，又可分为短主轴和长主轴。
攻螺纹类主轴按支承型式可分为前后支承均为圆锥滚子轴承主轴和前后支承均为推力球轴承和无内环滚针轴承的主轴。
主轴材料一般采用40Cr钢，热处理C42；滚针轴承主轴用20Cr钢，热处理S0.5~C59.通用传动轴按用途和支承型式分为六种，分别为圆锥轴承传动轴、滚针轴承传动轴、埋头传动轴、手柄轴、油泵传动轴和攻螺纹用蜗杆轴。
传动轴一般采用45钢，调质T235；滚针轴承传动轴用20Gr钢，热处理S0.5~C59.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。
多轴箱的工作原理是利用多根主轴同时对一列孔系进行加工，完成钻、扩、铰、镗孔等加工工序。
通用多轴箱是组合机床中的重要部件之一。
它通过传动轴和传动齿轮的传动，将动力箱中电动机轴的动能传递给主轴，主轴带动刀具加工工件。
通过对齿轮啮合的调整，可以获得不同的传动比，从而实现主轴的不同转速。
多轴箱还可以安装多个不同的主轴，这样就可以用多个主轴对同一个工件进行不同的加工。
多轴箱与动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻、扩、铰、镗孔等加工工艺。
0前言组合机床主要用于平面加工和孔加工。
平面加工包括铣平面、车端面、刮平面；孔加工包括钻、扩、铰、镗孔以及倒角、切槽、攻螺纹等。
组合机床最适宜于加工各种大中型箱体类零件，如气缸体、气缸盖、变速箱体等零件。
根据课题要求、ZH1105柴油机气缸体要加工工序的特点和减少工人的劳动强度、降低生产成本和提高加工效率用组合机床对ZH1105柴油机气缸体三面上31个螺纹进行加工。
设计本组合机床时尽能的采用通用件，以降低成本。
因此本组合机床应用通用多轴箱、通用主轴、传动件、齿轮和附加机构。
通用件选用是根据所需的功率、进给力、进给速度等要求的。
多轴箱尺寸应根据加工主轴分布位置通过估算，并圆整后选用相近似尺寸的标准规格的多轴箱，据此选择结合尺寸的动力箱。
尽可能按通用部件的配套关系选用通用部件。
工艺方案的拟定是组合机床设计的关键一步。
因为工艺方案在很大程度上决定组合机床的结构配置和实用性能。
应根据工件的加工特点，充分考虑各种影响因素，经济分析的基础拟定出可靠的工艺方案。
从而确定组合机床的配置型式及结构方案应根据工件的结构特点，并进行组合机床总体方案图样文件的设计。
粗精加工分开原则，粗加工时的切削负荷较大，切削产生的热变形、较大夹压力引起的工件变形以及切削振等动，对精加工工序十分不利，影响加工尺寸精度和表面粗糙度，因此应选择粗精加工工序分开的原则。
拟定工艺方案时，在保证加工质量和操作维修方便的前提下，应适当提高工序集中程度。
因此全面分析多方因数和理决定工序集中程度。
被加工零件工序图是根据制定的工艺方案，表示所设计的组合机床完成的工序内容，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、压紧部位等，它是组合机床设计的具体依据，也是制造、使用、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，突出本机床的加工内容。
加工示意图是在工艺方案和机床总体方案确定的基础上绘制的，加工示意图应与机床实际加工状态一致。
浅谈组合机床多轴箱设计组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件的一种高效专用机床。
多轴箱是组合机床的重要专用部件，用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应附加机构。
多轴箱的设计是组合机床设计过程中至关重要的一环，其设计质量的好坏将直接影响组合机床的设计质量。
一、多轴箱的基本结构多轴箱体的标准厚度为180，用于卧式的多轴箱前盖厚度为26，后盖为90，本次设计去多轴箱的厚度为325，多轴箱箱体材料为HT200，前，后，侧盖等材料为HT150。
本工序为镗孔，主轴进退两个方向都有轴向切削力所以前后支撑均为圆锥滚子轴承，这种支撑可承受较大的径向和轴向力且结构简单装配调整方便。
二、通用多轴箱设计通用多轴箱设计的一般设计顺序是：绘制多轴箱设计原始依据图，确定主轴结构，轴径及齿轮模数，拟定传动系统，计算主轴传动轴坐标，绘制坐标检查图，绘制多轴箱总图，零件图及编制组件明细表。
1 绘制多轴箱设计原始依据图多轴箱设计原始依据图是根据三图一卡绘制的，其主要内容：1）根据机床联系尺寸图，绘制多轴箱外形图，并根据轮廓尺寸及与动力箱驱动轴相对位置尺寸。
2）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、主轴与驱动轴的相关位置尺寸。
在绘制主轴位置时要要特别主要：主轴和被加工零件在机床上是面对面安放的；其次，多轴箱上的坐标尺寸基准和零件工序图上的基准经常不重合，应根据多轴箱与加工零件的相对位置找出统一基准，并标出其相对位置关系尺寸，然后根据零件工序图各孔位置尺寸，算出多轴箱上各主轴坐标值。
3）根据加工示意图标注各主轴转速及转向主轴逆时针转向可不标，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）标明动力部件型号及其性能参数等。
2 主轴齿轮的确定及动力计算2.1 齿轮模数及齿数的确定此次设计选择鏜削为例，因此采用滚锥轴承主轴。
主轴的直径初步确定为40。
由公式m≥（30-32）3其中，P ——齿轮所传递的功率，单位为kw，这里，P=11 kwZ ——一对啮合齿轮中最小齿轮齿数n ——小齿轮的转速，单位为r/min，n=730 r/min经由计算，m≥（30-32）=（30-32）=2.321～2.476为了安全起见，这里我们设计取m = 3根据多轴箱主轴布置图，取驱动轴上齿轮齿数为33 。
攻丝主轴箱设计摘要机械制造业是一个国家经济发展的重要支柱。
而制造业的生产能力主要取决于制造装备——机床的先进程度。
组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。
组合机床作为加工一种(或几种)零件的一道(或几道)工序的高效率的专用机床,无论是机械电气或液压电气控制都能实现其自动循环、半自动化及自动化控制。
在通常情况下，组合机床采用多轴、多刀、多工序、多面或者是多工位同时加工的加工方式，其生产效率比通用机床高几倍甚至几十倍。
作为一种高效的机床，组合机床兼有低成本和高效率的优点，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。
由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。
多轴箱是组合机床的核心部件。
它是选用通用零件，按专用要求进行设计的，在组合机床设计的过程中，是工作量较大的部件之一。
它是根据工序图和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。
本设计介绍了攻丝组合机床主轴箱的设计过程，详细说明了确定攻螺纹主轴的直径，初步选用电机型号及机床各部分部件。
根据要加工的零件尺寸进行组合机床通用多轴箱的设计，绘制多轴箱原始依据图，确定主轴和齿轮模数，确定出传动系统，计算出主轴和传动轴的坐标。
本文对各部分的设计进行了详细的计算和论证。
关键词：攻丝，组合机床，多轴箱，攻丝靠模机构THE DESIGN OFTAPPING MULTIPLESPINDLE BOXABSTRACTThe machinery Manufacture is an important pillar of economic development in a country. While the capability of production in trade of manufacture mostly depends on the advanced producing equipment－machine tool . The aggregate machine-tool is take the general part as a foundation, matches by presses the work piece specific shape and the processing technological design special-purpose part and the jig, the composition semiautomatic or the automatic special purpose machine. As a Modular machine tool of a process (or several) Part of a (or several Road) processes for the high efficiency of the machine, is an automated or semi-automated machine tools, whether electrical machinery Electrical or hydraulic control can achieve automatic cycle, the combination of semi-automatic machine. The aggregate machine-tool selects the method which generally multiple spindle, the multi-knives, the multi-working procedures, manyor the multi-locations simultaneously process, production efficiency ratio general engine bed high several times to several dozens times.As an efficient machine tool, modular machine tools have advantages of high efficiency and low cost. It is widely used in large batch production and can be consisted automatic production line .Because the general part already the standardization and the seriation, might according to need to dispose nimbly, could reduce the design and the manufacturing cycle. The multi-axle-boxes are aggregate machine-tool's core parts. It selects the common parts, carries on the design according to the special-purpose request, in the aggregate machine-tool design's process, is one of work load big parts. It is acts according to the work piece processing hole quantity which and the position the working procedure chart and the processing schematic drawing determined, the cutting specifications and the main axle type design transmission various main axles movement power unit. Its power from the general power box,This paper analyzes the design of the Modular machine tool. determine the diameter of the thread spindle motor model and the preliminary selection, machine parts. According to the top head hole components size which must process carries on the aggregate machine-tool general multi-axle-boxes the design, draws up the multi-axle-box primitive basis chart, the definite main axle and the gear modulus, determined the transmission system, calculates the mainaxle and drive shaft's coordinate. This paper presents the design and calculating of each part of this machine tool.Key words：tapping ，modular machine tool, multiple spindle box ；contact pattern tapping mechanism.目录前言 (1)第1章组合机床概述 (3)§1.1 组合机床及其特点§1.2 攻丝组合机床的结构第2章组合机床的总体设计 (4)§2.1 组合机床工艺方案的拟定 (4)§2.1.1 确定组合机床工艺方案的基本原则§2.1.2 拟定组合机床工艺方案§2.2 切削用量的确定及刀具的选择 (5)§2.2.1 切削用量的确定§2.2.2 选择刀具§2.3 主轴、接杆结构的确定§2.3.1 主轴的选择§2.3.2 接杆类型的选择§2.4 多轴箱所需功率的计算§2.5 确定动力部件的工作循环及工作行程§2.5.1 工作行程长度的确定§2.5.2 动力部件总行程长度的确定§2.6 攻螺纹装置的设计§2.6.1 攻丝靠模装置§2.6.2 选择攻丝卡头§2.6.3 攻螺纹行程控制机构第3章组合机床多轴箱设计 (6)§3.1 攻螺纹概述 (6)§3.2 多轴箱的组成及表示方法 (14)§3.2.1 多轴箱的组成 (14)§3.2.2 多轴箱总图绘制方法特点 (14)§3.2.3 多轴箱技术条件 (15)§3.3 多轴箱通用零件 (15)§3.3.1 通用箱体类零件 (15)§3.1.2 通用主轴、传动轴、齿轮和套 (16)§3.4 绘制多轴箱设计原始依据图§3.4.1 确定多轴箱轮廓尺寸§3.4.2 多轴箱设计原始依据图§3.5 主轴及传动轴的确定§3.5.1 主轴形式及直径的确定§3.5.2 传动轴形式及直径的计算§3.6 多轴箱传动系统的设计§3.6.1 对多轴箱传动系统的一般要求§3.6.2 主轴分布类型§3.6.3 传动系统的设计计算结论 (40)参考文献 (41)致谢 (42)前言世界上第一台组合机床于1908年在美国问世，30年代后组合机床在世界各国得到迅速发展。
摘要组合机床，是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率机床。
其特点有：结构紧凑、工作质量可靠、设计和制造周期短、投资少、经济效果好、生产率高等。
本次设计的题目是铣削组合机床及主轴组件。
首先针对所要加工的零件入手，对机床进行总体方案设计，进而确定机床的总体布局，随后，对主轴组件进行设计。
在设计主轴组件时，以主轴为线索，在满足刚度、精度等要求下，完成其它（如轴承、轴向调节机构、锁紧机构等）所有零件的设计。
设计机械加工工艺规程遵循如下原则：1）保证零件图样上所有技术要求的实现。
2）必须能满足生产纲领的要求。
3）在满足技术要求和生产纲领要求的前提下，要求工艺成本最低，低耗节能。
4）尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全。
维护环境卫生。
本产品是按用户要求而设计的，用户讨论合格后，投入生产，希望指导、鉴定。
关键词：组合机床，主轴组件，主轴，轴承，轴向调节机构AbstractModular Machine, by the large number of common parts and a small number of specialized components of the process focused efficient machine. Its features include compact, reliable quality, design and manufacturing cycle shorter, less investment and economic effects, and higher productivity.The design is the subject of combined milling machine spindle components. First of all, for the processing of parts to start with a general program of machine design, machine tool and then determine the overall layout, then the design of the main components. Components in the design of the spindle to spindle for clues, to meet the stiffness and precision required to complete the other (such as bearings, axial adjustment agencies, locking, etc.) the design of all parts.Design mechanical processing order to follow the following principles1) To ensure that all parts drawings on the realization of the technical requirements.2) Program must be able to meet production requirements.3) To meet the technical requirements and requirements of the production program, under the premise of the minimum requirements of cost, low energy.4) Minimize the labor intensity of workers, protection of production safety.This product is based on user requirements and design, the user discussion after passing the production, hope the guide, identified.Keywords:Modular Machine, spindle components, spindle, bearings, axial adjustment目录绪论 (1)第1章机床总体设计 (1)1.1 机床总体方案设计的依据 (1)1.2工艺分析 (1)1.3机床主要技术参数的确定 (3)1.4进给驱动电动机功率的确定 (5)第2章主轴组件要求与设计计算 (6)2.1主轴的基本要求 (6)2.2主轴组件的布局 (9)2.3主轴结构的初步拟定 (12)2.4主轴的材料与热处理 (13)2.5主轴的技术要求 (13)2.6主轴直径的选择 (14)2.7主轴前后支承轴承的选择 (15)2.8主轴内孔直径 (16)2.9主轴前端悬伸量 (17)2.10主轴支承跨距 (18)2.11主轴结构图 (18)2.12主轴组件的验算 (18)第3章主轴组件相关部件 (23)3.1主轴轴承的润滑 (21)3.2主轴组件的密封 (21)3.3轴肩挡圈 (23)3.4挡圈 (23)3.5圆螺母 (23)3.6套筒 (24)3.7前、后支承的轴承盖 (25)3.8主轴用套筒及其锁紧部分 (26)3.9主轴尾部的内花键 (27)3.10主轴组件轴向调节机构 (28)3.11箱体设计 (30)第4章结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)1 绪论机械制造业在国民经济中占有重要的地位，是国民经济各部门赖以发展的基础，是国民经济的重要支柱，是生产力的重要组成部分。
目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 设计的目的 (1)1.2 设计的内容 (1)1.3 设计的要求 (1)第二章组合机床的总体设计 (2)2.1 工序图 (2)2.2 加工示意图 (2)2.3 机床尺寸联系总图 (5)第三章多轴箱的设计 (9)3.1 多轴箱的组成 (9)3.2多轴箱装配图的绘制 (9)（1）驱动轴位置的确定 (9)（2）主轴位置的的确定 (9)（3）驱动轴齿轮的确定 (9)（4）各传动轴位置的确定 (11)（5）手柄轴的安置 (11)（6）润滑油泵的安置 (11)3.3选择加工基准坐标系XOY，计算主轴、驱动轴的坐标 (11)总结 (13)参考文献（References） (14)致谢 (15)卧式双面24轴组合钻床总体设计及左主轴箱设计（双级圆锥-圆柱齿轮减速器箱体底座）专业：机械设计制造及其自动化学号：7011210138 学生姓名：徐伟龙指导老师：冯永平摘要：组合钻床是根据工件加工的需要，以通用部件为基础，配之以少量的专用部件和按工件形状与加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的专用钻床。
组合机床同时具有生产效率高、加工精度高、配置较为灵活等优点，是机械一线生产中不可获缺的机器，也是高校大学生毕业设计研究的一个重要课题之一。
作为一名机械专业的学生，我有幸选择了这一个课题的研究，得到了这次了解组合机床的机会。
现在我就来简述这次课程设计的过程：根据零件（双级圆锥-圆柱齿轮减速器箱体底座左端面12孔）的类型和加工的要求我选择了卧式组合钻床；在动力部件选择方面，由于液压滑台导向性好、使用寿命长、液压缸活塞和后盖上分别装有双向单向阀和缓冲装置所以我选择了液压滑台；动力箱方面则采用三相异步电动机作为动力源，动力头选用了钻削头；辅助部件包括定位、夹紧、润滑、冷却、排屑以及自动线的清洗机等各种辅助装置，当然还有其他支承部件、控制部件、辅助部件等等我将在说明书中详述。
前言1 绪论 (5)1.1 机床在国民经济的地位及其发展简史 (5)1.3 组合机床设计的目的、内容、要求 (7)1.3.1设计的目的 (7)1.3.2 设计内容 (7)1.3.3 设计要求 (7)1.4 组合机床的设计步骤 (8)1.4.1调查研究 (8)1.4.2 拟定方案 (8)1.4.3 工作图设计 (8)2 零件分析 ............................... 错误！未定义书签。
2.1 零件的结构特点及其技术要求............ 错误！未定义书签。
2.1.1 零件结构特点...................... 错误！未定义书签。
2.1.2 技术要求.......................... 错误！未定义书签。
2.2. 零件的生产批量及其机床的使用.......... 错误！未定义书签。
2.2.1 零件的生产批量.................... 错误！未定义书签。
2.2.2 机床的使用条件.................... 错误！未定义书签。
2.3 零件工艺方案........................... 错误！未定义书签。
1.3.1 生产工艺方案...................... 错误！未定义书签。
3 组合机床的总体设计 ................... 错误！未定义书签。
3.1 组合机床方案的制定 (28)3.1.1制定工艺方案 (28)3.1.2 确定组合机床的配置形式和结构方案。
(29)3.2 确定切削用量及选择刀具 (30)3.2.1 确定工序间余量 (30)3.2.2 选择切削用量 (30)3.2.3 确定切削力、切削扭矩、切削功率 (30)3.2.4 选择刀具结构 (31)3.3钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制 (32)3.3.1 被加工零件工序图 (32)3.3.2 加工示意图 (33)3.3.3 机床联系尺寸图 (37)3.3.4 生产率计算卡 (39)3.4 多轴箱的设计 (40)3.4.1 绘制多轴箱设计原始依据图 (40)3.4.2 齿轮模数选择 (41)3.4.3 多轴箱的传动设计 (41)3.4.4 绘制传动系统图 (43)3.4.5 传动零件的校核 (45)2.5 确定机械重块平衡机构.................. 错误！未定义书签。
机床主传动系统设计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。
通用主轴箱采用标准主轴，借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精度。
5.1大型主轴箱的组成大型通用主轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。
有箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零件；主轴、传动轴、手柄轴、传动齿轮、动力箱或电动机齿轮等为传动类零件；叶片泵、分油器、注油标、排油塞、油盘和防油套等为润滑及防油元件。
5.2多轴箱通用零件1．通用箱体类零件箱体材料为HT200，前、后、侧盖等材料为HT150。
多轴箱的标准厚度为180mm，前盖厚度为55mm，后盖厚度为90mm。
2．通用主轴1)滚锥轴承主轴2)滚针轴承主轴3)滚珠轴承主轴：前支承为推力球轴承、后支承为向心球轴承或圆锥滚子轴承。
因推力球轴承设置在前端，能承受单方向的轴向力，适用于钻孔主轴。
3．通用传动轴通用传动轴一般用45＃钢，调质T235；滚针轴承传动轴用20Cr钢，热处理S0.5～C59。
4．通用齿轮和套多轴箱用通用齿轮有：传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。
5.3通用多轴箱设计1．多轴箱设计原始依据图1) 多轴箱设计原始依据图图5－1.原始依据图2) 主轴外伸及切削用量表5－1.主轴参数表3) 被加工零件：箱体类零件，材料及硬度，HT200，HB20～400 2．主轴、齿轮的确定及动力的计算 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。
钻孔采用滚珠轴承主轴。
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。
齿轮模数m （单位为mm ）按下列公式估算：(30~m ≥=≈1.9（《组合机床设计简明手册》p62）多轴箱中的齿轮模数常用2、2.5、3、3.5、4几种。
多轴箱设计.5 组合机床主轴箱的设计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。
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。
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、扩、铰、镗孔等加工工序。
1.1 5.1箱体尺寸的确定尺寸、相对尺寸见零件图图5.1 零件图标准主轴箱的厚度由主轴箱体、前盖和后盖三层尺寸构成。
主轴箱厚度为180 mm。
前盖有两种尺寸，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。
因此。
主轴箱总厚度卧式通常为325mm，立式主轴箱通常为340mm。
下面是主轴箱的宽度B、高度H和最低主轴高度尺寸的确定。
B,b2+2b (5-1-1)H=h+h1+h2 (5-1-2)式中 b1——最边缘主轴中心至主轴箱外壁的距离;..b2——工件上要加工的在宽度方向上相隔最远的两孔距离;h——工件上要加工的在高度方向上相隔最远的两孔距离;h1——最低主轴中心至主轴箱底平面的距离，即最低主轴高度;h2——最上边主轴中心至主轴箱外壁的距离。
为了保证主轴箱内有足够的空间安排传动齿轮，推荐h2= b1=70~100mm主轴箱的最低主轴高度h1不能孤立的任意确定，比须考虑它与工件最低孔的位置、机床配置形式，装料高度和动力部件、滑座、床身的关系，一般不大于85~120mm。
由所加工零件图中孔的位置关系取得b2 =458，h=297, b1 = h2 =85，h1 =88.25，,,b2+2 b1 H=h+h1+h2,,458+2*85=628(mm) H=297+88.25+85=470.25(mm)标准通用钻镗类多轴箱的厚度是一定的，卧式为325mm,立式为340mm。
结合所加工的零件，选卧式，即多轴箱厚度为325mm。
实例工件宽度方向为单排孔，故可以直接选取。
1. 绪论1.1 组合机床的特点组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。
它能够对一种（或几种）零件进行多刀、多轴、多面、多工位加工。
在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铣削磨削等工序，生产效率高，加工精度稳定。
组合机床与通用机床、其他专用机床比较，具有以下特点：（1）组合机床上的通用部件和标准零件约占全部机床零、部件总量的70～80%，因此设计和制造的周期短，投资少，经济效果好。
（2）由于组合机床采用多刀加工，并且自动化程度高，因此比通用机床生产效率高，产品质量稳定，劳动强度低。
（3）组合机床的通用部件是经过周密设计和长期生产实践考验的，又有厂成批制造，因此结构稳定、工作可靠，使用和维修方便。
（4）在组合机床上加工零件时，由于采用专用夹具、刀具和导向装置等，加工质量靠工艺装备保证，对操作工人水平要求不高。
（5）当被加工产品更新时，采用其他类型的专用机床时，其大部分件要报废。
用组合机床时，其通用部件和标准零件可以重复利用，不必另行设计和制造。
（6）组合机床易于联成组合机床自动线，以适应大规模的生产需要。
组合机床常用的通用部件有：机身、底座、立柱、动力箱、动力滑台，各种工艺切削头等。
对于一些按循序加工的多工位组合机床，还具有移动工作台或回转工作台。
动力箱、各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的动力部件。
其中还有能同时完成切削主运动和进给运动的动力头。
机身、立柱、中间底座等是组合机床的支承部件，起着机床的基础骨架作用。
组合机床的刚度和部件之间的精度保持性，主要是由这些部件保证。
1.2 组合机床的分类和组成组合机床的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 1.5-30千瓦的动力部件与其配套部件。
这类动力部件多为箱体移动的结构形式。
小型通用部件是指电机功率为0.1-2.2千瓦的动力部件与其配套部件。
这类动力部件多为套筒移动的结构形式。
用大型通用部件组成的机床称为大型组合机床。
中文摘要在了解组合机床的、基本配置方式、工艺范围、加工精度、经济分析及发展趋势的基础上，在了解组合机床的各通用部件的功能及特点的基础上，进行组合机床的总体设计和主轴箱设计。
所设计的机床用来进行钻孔加工柱塞泵体的某个面，年产量为六万件。
前者要做的具体工作是分析影响组合机床方案制定的主要因素，制定工艺，确定机床配置型式及结构方案，选择切削用量三要素，选择刀具，确定切削力、切削扭矩、切削功率、刀具耐用度，完成“被加工零件工序图”（A1图纸一张）、“加工示意图”（A2图纸一张）、“机床联系尺寸图”（A0图纸一张）、“机床生产率计算卡”（A4图纸一张）此“三图一卡”。
后者要做的具体工作是了解通用主轴箱的组成，在“三图一卡”基础上绘制主轴箱设计的原始依据图，选择主轴结构型式，进行动力计算，设计传动方案并计算，进行主轴箱的主轴坐标计算绘制主轴向装配总图（A0图纸一张）。
主轴箱传动方案为：驱动轴0轴通过5轴上的第4排齿轮带动中间传动轴5轴，传动比为1；5轴上有4排齿轮，第一排齿轮带动主轴1轴和泵轴6轴，传动比为1.41、1；第二排齿轮带动主轴2、3、4轴，传动比为1.41；第三排齿轮带动手柄轴7轴，传动比为1。
关键字钻孔组合机床切削用量刀具三图一卡主轴箱Title: Designing a kind of Modular mother machinefor some aspect of the Piston PumpAbstractLearn about the category of modular mother machine, the basical configuration, process range, machining accuracy, economic analysis, development trends. Further, comprehend the function and feature of every general components of the modular mother machine. And then, carry out entire design and the design of spindle box. The modular mother machine designed is used to drill holes on some aspect of a Piston Pump and about sixty thousand pieces needs to be produced.For the former, what do we need to do is to analyze the major factors which affect the selection on proposal ,to prepare process proposal, to decide the configuration and proposal for structure ,to choose cutting data and tools , to determine the cutting force , torque , power and the durability of tools, to complete three graphs and one card . And for the latter, we need to learn about the composition of spindle box, draw the original graphs, select spindle structure, calculate the power, design transmission program,draw the gross assembly drawing of spindles.The transmission program is as follow:the spindle which offers power is numbered zero,it delivers the power to 5-axis through the gear ranked No. 4 among the 5-axis shaft, the transmission ratio is 1; the gear ranked No.1 among the 5-axis shaft delivers the power to 1-axis and 6-axis，the transmission ratio is 1.41、1; the gear ranked No.2 among the 5-axis shaft delivers the power to 2-axis,3-axis and 4-axis，the transmission ratio is 1.41; the gear ranked No.3 among the 5-axis shaft delivers the power to 7-axis，the transmission ratio is 1.Keywords: modular mother machine , entire design , the design of spindle box , three graphs and one card , gross assembly drawing目录第1章组合机床设计 (4)1.1 组合机床设计的步骤 (4)1.1.1 拟定方案阶段 (4)1.1.2 技术设计阶段 (4)1.1.3 工作设计阶段 (4)1.2 组合机床方案的制定 (4)1.2.1 影响组合机床方案制定的主要因素 (4)1.2.2 制定工艺方案应考虑的问题 (5)1.2.3 确定机床配置型式及结构方案应考虑的问题 (5)1.3 确定切削用量及选择刀具 (6)1.3.1 选择切削用量 (6)1.3.2 确定切削力、切削扭矩、切削功率及刀具耐用度 (7)1.3.3 选择刀具结构 (9)1.4 组合机床总体设计——三图一卡 (9)1.4.1 被加工零件工序图 (9)1.4.2 加工示意图 (10)1.4.3 机床联系尺寸图 (12)1.4.4 机床生产率计算卡 (16)第2章组合机床主轴箱设计 (17)2.1 概述 (17)2.1.1 组合机床主轴箱的用途 (17)2.1.2 通用主轴箱的组成 (17)2.2 主轴箱的设计步骤和内容 (19)2.2.1 绘制主轴箱设计原始依据图 (19)2.2.2 主轴结构型式的选择及动力计算 (20)2.2.3 传动系统的设计与计算 (21)2.2.4 主轴箱坐标计算 (23)2.2.5 主轴箱总图设计 (24)参考文献 (26)总结 (27)致谢 (28)第1章组合机床设计1.1 组合机床设计的步骤1.1.1 拟定方案阶段1.制定工艺方案这是设计组合机床最重要的一步。
摘要本设计介绍了攻螺纹组合机床的多轴箱的设计，其中包含了零件加工工艺的确定，设计中首先要了解工件的加工工艺路线及工序的计算，确定攻螺纹主轴的直径，初步选用电机型号及机床各部分部件。
编制三图一卡。
在多轴箱设计中，确定传动系统，计算主轴坐标，传动部件的校核及主轴箱的总图绘制。
本设计将钻孔、攻丝两工艺结合为一体，降低了机器成本，而且节省了加工时间，提高了工作生产效率。
关键词：箱体组合机床总体设计攻丝多轴箱AbstractThe design on the Box axlebox more than the design, which includes parts of the processing technology of identification, design is first necessary to understand the workpiece in the processing line and process of calculation to determine Tapping the spindle diameter, the initial choice of motor Model and some parts of the machine. Figure 1 of the three cards the processing parts process map, diagram processing, machine tools Contact size map, machine tool productivity calculation card. In multi-axle box design, drive system established to calculate coordinates spindle, transmission parts of the spindle box and check the total mapping.This design will be drilling, tapping combination of the two as one and reduce the cost of machinery, processing and save time, improve the work efficiency of production.Key words:Box ,The Combination of Machine，Design，multi-axle Box Tapping目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (4)1.1 本课题研究的背景及意义 (8)1.2 本课题国内外研究概况 (8)1.3 本论文主要工作及结构 (8)第二章组合机床总体设计 (8)2.1 组合机床工艺方案拟定 (8)2.2 加工工序图 (10)2.3 加工示意图 (11)2.4 机床联系尺寸图 (15)2.5 机床生产率计算卡 (16)第三章多轴箱的设计 (20)3.1 多轴箱的组成及表示方法 (20)3.2 多轴箱通用零件 (21)3.3 绘制多轴箱原始依据图 (23)3.4 主轴齿轮确定、动力计算 (25)3.5 多轴箱传动系统设计 (27)3.6 多轴箱坐标检查图 (30)第四章夹具设计 (35)4.1 组合机床夹具概述 (35)4.2 定位支撑系统 (35)4.3 夹紧机构 (36)4.4 夹紧力计算 (37)结论 (39)致谢 ........................................................................................................ 错误！未定义书签。
参考文献............................................................................................... 错误！未定义书签。
第1章绪论1.1 本课题的研究背景及意义随着现代化工业技术的快速发展，特别是随着它在自动化领域内的快速发展，组合机床的研究已经成为当今机器制造界的一个重要方向，在现代工业运用中，大多数机器的设计和制造都是用机床大批量完成的。
现代大型工业技术的飞速发展，降低了组合机床的实现成本，软件支持机制也使得实现变得更为简单，因此，研究组合机床的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。
在工业高速发展的现代化浪潮中，各种机械设计和制造业中，组合机床的应用越来越广泛，越来越转化为生产力，从这个意义上讲，对组合机床的研究具有重要的现实意义。
组合机床是根据工件加工需要，以通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床。
组合机床是按系列化标准化设计的通用部件和按被加工零件的形状及加工工艺要求设计的专用部件组成的专用机床。
由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，从而缩短了设计和制造的周期，因此，组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到了广泛的应用，并可用以组成自动生产线。
总体方案的设计主要包括制定工艺方案（确定零件在组合机床上完成工艺内容及加工方法，选择定位基准和夹紧部位，决定工步和刀具种类及其结构形式，选择切削用量等）、确定机床配置形式、制订影响机床总体布局和技术性能的主要部件的结构方案。
总体方案的拟定是设计组合机床最关键的一步。
方案制定得正确与否，将直接影响机床能否达到合同要求，保证加工精度和生产率，并且结构简单、成本较低和使用方便。
对于同一加工内容，有各种不同的工艺方案和机床配置方案，在最后决定采用哪种方案时，必须对各种可行的方案作全面分析比较，根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素，并经技术经济分析后拟订出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。
在组合机床诸多零件中，多轴箱和夹具与组合机床密切相关，是组合机床的重要组成部件。
它是选用通用零件"按专用要求设计的，所以是组合机床设计过程中工作量较大的零部件，就多轴箱设计来说，工作量主要集中在传动系统的设计上，轴的设计必须保证各轴的转速、旋向、强度和刚度，而且应当考虑有无让刀，有无调位机构等。
夹具是组合机床的重要组成部件，是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。
它是用于实现被加工零件的准确定位，夹压，刀具的导向，以及装卸工件时的限位等作用的。
组合机床夹具和一般夹具所起的作用看起来好象很接近，但是其结构和设计要求却有着很显著的甚至是很根本的区别。
组合机床夹具的结构和性能，对组合机床配置方案的选择，有很大的影响。
因此，本课题基于使设计出的机床结构简单、使用方便、效率高、质量好提出的要求，着重选择最佳的工艺方案，合适地确定机床工序集中程度，合理地选择组合机床的通用部件，恰当的组合机床的配置型式，合理地选择切削用量，以及设计高效率的夹具、工具、刀具及主轴箱就是本次设计主要内容。
具体的工作就是要制定工艺方案，进行机床结构方案的分析和确定，进行组合机床总体设计，组合机床的部件设计和施工设计，使其具有工程意义，实现其在实际应用中的价值。
1.2本课题国内外研究概况近20年来，组合机床自动线技术取得长足进步，自动线在加工精度、生产效率、利用率、柔性化和综合自动化等方面的巨大进步，标志着组合机床自动线技术发展达到了高水平。
自动线的技术发展，刀具、控制和其他相关技术的进步，特别是CNC控制技术发展对自动线结构的变革及其柔性化起着决定性的作用。
随着市场需求的变化，柔性将愈来愈成为抉择设备的重要因素。
因此，组合机床自动线将面临由高速加工中心组成的FMS的激烈竞争。
组合机床是一种专用高效自动化技术装备，目前，由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。
其中，特别是汽车工业，是组合机床最大的用户。
如德国大众汽车厂在Salzgitter的发动机工厂，在大批量生产的机械工业部门，大量采用的设备是组合机床。
因此，组合机床的技术性能和综合自动化水平，在很大程度上决定了这些工业部门产品的生产效率、产品质量和企业生产组织的结构，也在很大程度上决定了企业产品的竞争力。
现代组合机床和自动线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。
近20年来，这些技术有长足进步，同时作为组合机床主要用户的汽车和内燃机等行业也有很大的变化，其产品市场寿命不断缩短，品种日益增多且质量不断提高。
这些因素有力地推动和激励了组合机床的不断发展。
组合机床是由大量的通用部件和少量的专用部件组成且工序集中的高效专用机床.由万能机床和专用机床发展而来.由于组合机床工序的高度集中，即在一台机床上可同时完成一种或几种不同工序加工，因此适应了产量大、精度高的生产要求，并且克服了万能机床结构复杂、劳动强度大、生产效率低、精度不易保证的缺点，以及专用机床通用性差、不适应现代技术迅速发展、产品经常更新的要求.所以，组合机床及其自动线已广泛应用到汽车、柴油机、电动机、仪器仪表以及军工产品等的生产上，并显示出巨大的优越性。
1.3本论文的主要工作及结构本次设计工作将设计一台攻螺纹组合机床的多轴箱的设计。
因此，目的是使设计出的机床结构简单、使用方便、效率高、质量好。
从而选择最佳的工艺方案，合适地确定机床工序集中程度，合理地选择组合机床的通用部件，恰当的组合机床的配置型式，合理地选择切削用量，以及设计高效率的夹具、工具、刀具及主轴箱就是本次设计主要内容。
具体的工作就是要制定工艺方案，进行机床结构方案的分析和确定，进行组合机床总体设计，组合机床的部件设计和施工设计。
摘要部分，指出了本课题的研究概况，本课题的研究方法，第1章是绪论，主要介绍了本课题的研究背景及意义，指出本课题在国内外的研究概况，并给出了本论文的主要工作及结构。
第2章是本论文的主体部分，主要给出了本次课题研究即攻螺纹组合机床的多轴箱的设计的总体设计。
第2章组合机床的总体设计2.1 组合机床工艺方案的拟定工艺方案的拟订是组合机床设计的关键一步。
因为工艺方案在很大程度上决定了组合机床的结构配置和使用性能。
因此，应根据工件的加工要求和特点，按一定的原则、结合组合机床常用工艺方法、充分考虑各种影响因素，并经技术经济分析后拟出先进、合理、经济、可靠的工艺方案。
2.1.1 确定组合机床工艺方案的基本原则2..1.1.1组合机床工艺方案的基本原则[1]粗精加工分开原则粗加工的切削负荷较大，切削产生的热变形、较大夹压力引起的工件变形以及切削振动等，对精加工工序十分不利，影响加工尺寸精度和表面粗糙度。
