机械制造装备设计ppt课件第四章组合机床设计（5）

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1、Thursday,July08,2021机械制造装备设计组合机床设计一、多轴箱的功用二、多轴箱的组成三、多轴箱的设计第三节通用多轴箱设计本节讲述内容一、多轴箱的功用作用：多轴箱将动力箱的动力传递给主轴，使主轴按加工所要求的转速和转向旋转，提供切削动力。多轴箱是按专用要求设计的传动系统、并由通用零件组成的专用部件。应用：多轴箱借助动力箱、动力滑台完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝等加工工序。分类：钻削类多轴箱，攻丝多轴箱，钻、攻复合多轴箱。第三节通用多轴箱设计二、多轴箱的组成1.箱体2.主轴钻孔主轴，攻丝主轴。3.传动轴

2、动力传动轴，油泵轴，手柄轴第三节通用多轴箱设计4.齿轮传动齿轮，驱动齿轮。5.润滑、防油元件第三节通用多轴箱设计各种传动轴攻丝主轴两面钻孔组合机床联系尺寸图第三节通用多轴箱设计三、多轴箱的设计多轴箱的设计步骤和内容◆根据“三图一卡”绘制多轴箱设计原始依据图◆确定主轴结构形式及齿轮模数◆多轴箱传动系统设计◆计算主轴及传动轴坐标◆绘制多轴箱坐标检查图◆绘制多轴箱总装配图第三节通用多轴箱设计1.绘制多轴箱设计原始依据图（1）各主轴的位置尺寸及工件与多轴箱的相关尺寸。（2）标注主轴旋向（顺时针）。（3）标出多轴箱的轮廓尺寸、

3、驱动轴O1、定位销孔坐标轴。（4）列表标明工件材料、加工要求、主轴轴号、工序内容、主轴外伸尺寸和切削用量。（5）注明动力箱型号，功率，转速。第三节通用多轴箱设计2.确定主轴结构型式及齿轮模数（1）主轴结构型式的选择主轴结构型式由零件加工工艺决定，选择时需考虑主轴的工作条件和受力情况。①钻削加工的主轴轴向切削力较大。选用推力球轴承承受轴向力，向心球轴承承受径向力，且推力球轴承安排在主轴前端。第三节通用多轴箱设计②镗削加工的主轴轴向切削力较小，有时工艺要求主轴进退都要切削，两方向都有切削力，一般选用前后支承均为圆锥滚子轴

4、承的结构。承受较大的径向力和轴向力。此主轴结构的轴承个数少，装配调整较方便，广泛用于扩孔、镗孔、铰孔、攻丝等加工。③主轴孔间距较小，可采用滑动轴承。第三节通用多轴箱设计⑦攻丝主轴因靠模杆在主轴孔内作轴向移动，为获得良好的导向，采用双键结构，轴向不定位。⑥钻、扩、铰、镗的主轴，轴头用圆柱孔与刀具接杆连接，用单键传递转矩。⑤长主轴与刀具刚性连接，其内孔较长，可增大刀具尾部连接的接触面，减少刀具前端下垂。选用单导向套，用于钻、扩、铰、倒角或攻丝。④短主轴采用浮动卡头与主轴连接，用于以长导套和或双导套导向的镗、扩、铰等工序。

5、第三节通用多轴箱设计（2）主轴直径和齿轮模数的初步确定大型组合机床多轴箱常用的模数为2、2.5、3、3.5、4等。一般在同一个多轴箱中齿轮模数最好不多于两种。初定主轴直径在“三图一卡”时进行。初选模数由下式估算，再通过类比确定，即：P——齿轮传动功率（kW）；z——一对齿轮中小齿轮的齿数；n——小齿轮的转数。第三节通用多轴箱设计（3）多轴箱的动力设计多轴箱的动力计算，包括计算多轴箱所需功率和进给力两项。①多轴箱所需的功率为②多轴箱所需的进给力，就是动力滑台所需的进给力F进，即黑色金属η=0.8~0.9,有色金属η=0

6、.7~0.8。因动力滑台的最大进给力F进还要克服滑台移动所引起的摩擦阻力，则最终选择：第三节通用多轴箱设计3.多轴箱传动系统设计（1）传动系统的基本要求在保证主轴强度、刚度、转数和转向的前提下，力求使主轴、传动轴、齿轮等的规格少，数量少，体积小。1）尽量用一根中间传动轴带动多根主轴。当齿轮啮合中心距不符合标准时，可用变位齿轮或略变传动比的方法解决。2）尽量不用主轴带动主轴的方案，否则增加主轴的负荷。多轴箱传动系统设计内容通过一定的传动链把动力箱输出轴传进来的动力和转速按要求分配到各主轴，实现所需的转向和转速。传动系统

7、的设计原则以获得所需的主轴转速和旋向为原则。第三节通用多轴箱设计4）驱动轴转速较高时，采用逐步降速传动；驱动轴转速较低时，可先使速度升高一点再降速。多轴箱的传动链较短，常常是一根中间传动轴带动多根主轴。因此，设计的重点是合理安排各传动件。为避免主轴齿轮过大，最后一级常采用升速传动。5）粗加工切削力大，如钻孔，其主轴上的齿轮尽量安排靠近前支承，以减小主轴的扭转变形。3）多轴箱内的齿轮传动副的最佳传动比为1~1.5，后盖内的第Ⅳ排（或第Ⅴ排）齿轮，根据需要，传动比可取大一些，但不能超过3~3.5。第三节通用多轴箱设计6）

8、齿轮安排①不同轴上齿轮不相碰，可放在同一排上；②不同轴上齿轮与轴或轴套不相碰，可放在不同排上；③齿轮与轴相碰，可放在后盖内。7）驱动轴直接带动的传动轴不超过2根，避免装配困难。粗、精加工合一的多轴箱，粗、精传动路线应分开。第三节通用多轴箱设计（2）主轴分布及传动系统设计1）主轴分布同心圆分布分别用一根中间传动轴带动。主轴可等分或不等分，齿轮可在