YT075A涂布机箱体加工组合机床及夹具设计

PAGEII摘要作为一种重要的机器设计，该组合机器广泛应用于各种产品的加工，可显着提高产品的加工质量，精度和加工速度。用于许多批量生产的零件。它的实用新型效果好，生产速度快。本课题采用组合机床设计，设计了重要多轴箱的内部结构，完成了轴的设计和查验，使组合机床在运用过程中不会出现问题。达到过程集中的主旨。该课题通过对型号为YT075涂布机箱体完成它的组合机床的加工，以及完成其夹具的设计。根据大学所了解的知识。这使得YT075涂布机箱可以在组合机器上轻松进行孔加工并计算切削参数。为了便于加工，还必须完成其夹具的设计。确定组合机床的整体设计，确定加工零件的加工精度，特性和输出尺寸，完成切削量和刀具选择，完成加工原理图;完成多轴箱的设计，内轴进行设计验证;根据设计的组合机床设计夹具，完成方案的确定，分析误差，并说明其工作过程。关键词：涂布机箱；组合机床；多轴箱；夹具；设计AbstractAsanimportantmachinedesign,thecombinedmachineiswidelyusedintheprocessingofvariousproducts,whichcansignificantlyimprovethequality,accuracyandprocessingspeedofproducts.Partsusedinmanybatches.Theutilitymodelhasgoodeffectandfastproductionspeed.Thistopicusesmodularmachinetooldesign,designstheinternalstructureoftheimportantmulti-axlebox,completesthedesignandinspectionoftheaxle,sothattherewillbenoproblemsintheoperationofthemodularmachinetool.Achievethepurposeofprocesscentralization.ThistopiccompletestheprocessingofitsmodularmachinetoolandthedesignofitsfixturethroughtheYT075coatingmachinecase.AccordingtowhattheUniversityknows.ThismakestheYT075coatingcaseeasytoprocessholesandcalculatecuttingparametersonthecombinedmachine.Inordertofacilitateprocessing,itisalsonecessarytocompletethedesignoffixture.Determinetheoveralldesignofmodularmachinetools,determinetheprocessingaccuracy,characteristicsandoutputdimensionsofprocessingparts,completethecuttingamountandtoolselection,completetheprocessingschematicdiagram;completethedesignofmulti-axlebox,designverificationoftheinneraxle;designfixtureaccordingtothedesignedmodularmachinetools,completethedeterminationofthescheme,analyzetheerror,andexplainitsworkingprocess.Keywords:coatingbox;modularmachinetool;multiaxlebox;fixture;design目录目录TOC\o"1-3"\h\u25381摘要 I6232Abstract 17633目录 221472第一章绪论 4320481.1本课题研究的目的与意义 45001.2国内外发展现状与发展趋势 420461.2.1组合机床现状与发展趋势 4137061.2.2夹具现状与发展趋势 5142981.3本课题主要研究内容 629250第二章组合机床的总体设计 762592.1组合机床方案的制定 764842.2确定切削用量及选择刀具 885142.2.3确定切削力、切削扭矩、切削功率 9314732.2.4选择刀具结构 997082.3钻孔组合机床总设计“三图一卡”的编制 1060382.3.1被加工零件工序图 10232222.3.2加工示意图 11146342.3.3机床联系尺寸图 145567第三章多轴箱的设计 1825273.1绘制多轴箱设计原始依据图 18314443.2齿轮模数选择 19161643.3多轴箱的传动设计 19284443.4绘制传动系统图 21248794传动元件的校核 22232794.1验算传动轴的直径 22153464.2传动轴的校核及其配件校核 22132034.2.1轴的弯扭强度校核 22113674.2.2轴承的校核 27214294.2.3齿轮的校核 2821919第五章夹具设计 3184065.1问题的提出 31253415.2切削力及夹紧力的计算 31115345.4误差分析与计算 35270045.5夹具设计及操作的简要说明 3616321结论 3818420致谢 3917735参考文献 40重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文1前言第一章绪论1.1本课题研究的目的与意义组合机床作为一种重要的结构广泛地被各种各样的产品的加工使用。组合机床可以显著提高产品的质量、精度和加工速度。许多批量生产的零件为了达到更快的生产速度和更好的效果都应同通过组合机床来完成。这个课题通过模块化机床设计了其重要多轴箱的内部结构，并完成了该轴的设计和检验，使机床在使用过程中不会出现问题，达到集中加工的目的。它是通过许多通用组件进行组装的，然后再加上一些特殊部件，使它能够履行某个零件专门处理的功能。因此，在某些情况下，这种工艺的生产规模很大，而机床的整体加工无法满足生产需要。本课题通过对其YT075A涂布机箱体的组合机床进行设计，并且对其重要的多轴箱的尺寸、结构、校核等进行设计，完成其主要的内容。了解组合机床的一般设计要素，并通过所学知识，对其夹具进行设计，使用夹具能够更好的提升加工的速度与效率，大大提高产品的制造速度和精度。同时对自己大学所学的知识能够再次综合利用，提升了自身的能力。让自己更好的掌握所学习的内容，更加有把握的走向社会。1.2国内外发展现状与发展趋势1.2.1组合机床现状与发展趋势组合机床出现在世界上只有50多年的历史。我国组合机床事业是从无到有，逐渐发展起来的。从1956年开始自行设计、制造了组合机床并得到很大发展。如北京、上海、辽宁、山东、江苏等发展很快，西北、西南地区也又新的发展。国家又重点安排了一批工厂，如大连机床厂、常州机床厂、大河机床厂、长沙机床厂、上海第十机床厂等20多个工厂生产组合机床通用部件，为全国各地机械加工部门用组合机床自己武装自己创造了非常有利的条件。许多工厂在大搞技术改造、设备更新、质量翻新的热潮中，制造了大量的组合机床及其自动线，成倍地提高了劳动生产率，保证了产量和质量，降低了成本。目前，我国大多数省、市、自治区都能设计并制造组合机床及其自动线，产量、质量和技术水平都在不断提高。我国组合机床及其自动线已占有一定数量，特别是在汽车制造行业已有了大量的组合机床及其自动线，生产能力也在不断提高。用我国自行设计与制造的组合机床及其自动线武装起来的第二汽车制造厂，经投产后证明具有规模、效率高，具有较高的自动化程度特点物理从工艺方案和布局，还是从加工精度和质量方面看，这些组合机床及组合机床自动线都已达到国际先进水平。

所谓的组合机床是根据大批量加工零件研制的特殊机床，而且组合机床是能够大大提高加工效率特种机床。通常，组合机床由底座、夹紧、动力箱、液压装置、控制部件、通用部件和各种刀具组成。在控制部分的控制下，可以独立完成一系列的加工过程，完成一个循环后自动重新加工。所谓的通用部件是指：动力、支撑、传动、控制和辅助部件。动力是指各种动力部件，如切削刀具的进给、旋转等；支撑是指为机床提供支撑的部件，可以为夹具提供支撑，通常有各种类型的支架和底座。由于其独立的结构，组合的机床为某个零件或一部分特定的零件提供加工速度。生产效率高，标准高，控制灵活，使用方便。重新组装以处理新的结构部件非常方便。传统的机床主要用于加工平面和孔，能够完成一系列产品的加工工序，所以在箱体、缸体上都十分常见。可以看出，组合机床非常普遍。其易于改造的特性使得组合机床的良性开发成为可能。目前，随着技术在不断完善。1.2.2夹具现状与发展趋势近些年来，随着数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统等现代化加工设备的广泛应用，使传统的机械加工的制造方法发生了重大变革，夹具的功能已经从过去的装夹、定位、引导刀具，转变为装夹、定位。而数字化的设备加工功能的扩大化，给今后夹具的快速定位、快速装夹提出了更高的要求。在国外，固定装置生产的三个主要国家主要是美国，德国和俄罗斯。但是，他们生产的企业也是中小企业，规模不是太大。可以看出，夹具设计不仅是国内的，也是外国的任务。精密加工不仅依赖于机器硬件，控制系统，还依赖于固定装置，及其设计。现在一些特殊固定装置的主要渠道是本地生产或国内订单，但一些高度通用的固定装置通常依赖于国际贸易市场，因此市场价格相当昂贵，尤其是欧洲和美国加工中心使用的固定装置。由于其高昂的价格，自中国加入WTO以及全球产业的全球一体化，电子商务产业的快速发展，由于夹具的技术可行性和经济特征中国的综合设施，中国利用这样的机会进一步开拓海外市场[2][5]。本次设计的涂布机夹具设计所提出的新的要求：1）提高生产效率、强化生产质量；2）提高其普遍性；3）可应用于新型设备，实现满足多种设备的功能；1.3本课题主要研究内容本课题通过对型号为YT075涂布机箱体完成其组合机床的加工，以及完成其夹具的设计。根据大学所掌握的专业知识，使得YT075涂布机箱易于完成组合机床上孔的加工并计算切削参数。为了便于加工，还必须完成其夹具的设计。基于这些内容，我们将课题分为以下部分：第一：绪论，根据大学期间获得的知识，结合对组合机床和夹具的理解，了解组合机床和夹具，说明研究的目的和意义；第二：确定组合机床的整体设计，确定加工零件的加工精度、特性和输出尺寸，完成切削量和刀具选择，完成加工原理图;第三：完成多轴箱的设计，设计和检验重要的内轴;第四：根据组合机床的设计，设计夹具，确定解决方案，分析误差，解释工作过程。

第二章组合机床的总体设计2.1组合机床方案的制定如图2.1所示，是本课题需要处理的YT075A涂布机箱体的零件图，需要处理7个孔。让它可以满足指定的要求。首先，需要加工四个Φ13mm的孔。工件由HT200型号的材料制成。将表面淬火以获得170-240HBS的硬度。表面的位置公差不大于0.05mm。本课题考虑使用组合机床进行加工，并使用组合机床一次完成上述孔的加工。采用的方法是分别限制零件和右端表面的三个自由度，螺钉可起到夹紧作用。对本产品进行批量处理，所采用的夹紧方式更适合液压。(1)所加工零件的精度必须要在组合机床上执行工件的加工过程和必须保证的加工精度是机床设计的基础。YT0755A涂布机箱体的孔的钻孔精度很高，可以使用组合钻孔机。为了加工表面粗糙度为Ra1.6um的孔，使用提高机床的初始精度和设定工件位置的精度并减少挤压变形。为此，机床通常使用带齿轮传动装置的动力系统，并使用液压系统进给。所需加工零件图如图2.1所示图2.1YT0755A涂布机箱体该设计需要一个年生产能力为50,000件的生产计划。从工件的形状和轮廓尺寸来看，为了减少加工时间，采用了多轴头。为了减少机床的数量，这个过程尽可能在一台机器上完成，以提高利用率。根据组合机床的要求选择合适的组合机床，其所需要考虑的因素有车间布局，过程之间的连接，技术能力和自然条件。通过考虑上述因素，我们设计了一种能满足其要求的卧式钻床。可以清楚地提到它的装配效率。2.2确定切削用量及选择刀具为了提高加工过程的速度和精度要求，确定剩余量。在本文中，综合考虑各种因素，并且直径的过程之间的平衡为0.2mm。首先要考虑的是使用组合机床。根据实际经验，组合机床比普通机床大约减少了30%左右的切削量。工作时，可以知道进给速率是相同的。然后需要满足的每个孔加工的刀具加工直径为：式中：…该字母在本课题之中代表的含义是各轴转速（r/min）该字母在本课题之中代表的含义是各轴进给量（mm/r）该字母在本课题之中代表的含义是动力滑台每分钟进给量（mm/min）为了满足加工精度的要求，鉴于加工速度不能太快，我们可以看一下数据，我们取值：孔径D=13毫米，进给速度f=0.2毫米/小时，切削速度v=17米/分钟2.2.3确定切削力、切削扭矩、切削功率根据所选择的切削量，确定切削力，切削扭矩，切削功率等方面。通过查找表获得公式，然后将相应的值代入公式中以对应得出结论。得：切削力：=26=26×13××=4372N切削扭矩：=10=10×××=30463.4N·mm切削功率：==30463.4×17/(9740×3.14×13)=0.717kw式中：HB在这篇论文中表示布氏硬度F在这篇论文中表示切削力（N）D在这篇论文中表示钻头直径（mm）f在这篇论文中表示每转进给量（mm/r）T在这篇论文中表示切削扭矩(N·mm)V在这篇论文中表示切削速度（m/min）P在这篇论文中表示切削功率(kw)2.2.4选择刀具结构孔直径D为13mm的工具通常用钻头加工。考虑到经济因素，所使用的材料是高速钢，这种材料便宜且具有成本效益。它可以满足使用需要，可以通过锐化钻头再次使用，方便调整，因此使用范围很大。2.3钻孔组合机床总设计整体设计方案的绘制图表达形式该字母在本课题之中代表的含义是“三图一卡”设计，其内容包括：画出所加工零件的工序图、加工示意图、机床联系尺寸图、书写制作生产率卡。2.3.1被加工零件工序图1、被加工零件工序图的意义及内容YT0755A涂布机箱体钻孔组合机床的被加工零件工序图如2.2所示。图2.2YT0755A涂布机箱体工序图加工部位的位置尺寸应由定位基准注起，为便于加工及检查，有时因所选定位基准与设计基准不重合，则须对加工部位要求位置尺寸精度进行分析换算。2.3.2加工示意图1、加工示意图的作用和内容图2.3为YT0755A涂布机箱体钻孔的加工示图2.3加工示意图2、制定加工示意图之前在进行相应的计算1）工具导轨的直径和工具线的速度v=17米/分钟，选择固定导向。2）导向套参数根据刀的直径选择固定导向设备。标准固定导向设备尺寸如下：表2.1固定导向装置的标准尺dd1DD1D2ll1l2l3l4L513134030341504013121746固定装置的配合如下表：表2.2固定装置的配合导向类别工艺方法DDD1刀具导向部分外径固定导向钻孔G7（或F7）H7/g6H7/n6g6固定导向设备的布置如图2.4所示图2.4固定导向装置的布置（3）初定轴类型、尺寸、外伸长度由于轴的材料为40Cr，剪切模量为G=71.0GPa，刚度轴为ψ＝1／4（0）／m，因此B为2.316，根据刚性条件计算轴的直径是：dB式中：d在这篇论文中表示轴直径（mm）T在这篇论文中表示轴所承受的转矩（N·mm）B在这篇论文中表示系数在这个设计中轴直径d=13毫米,轴外伸长度为：L=115毫米，D/为40/27。（4）选择刀具接杆个可调节在组合机床上是通过可调整的刀具接杆来解决的,连接杆如图2.5所示，图2.5可调连接杆连接杆上的尺寸d与轴外伸长度的内孔D配合，因此，根据接杆直径d选择刀具接杆参数如表2.3所示：表2.3可调接杆的尺寸dD1(h6)d2d3Ll1l2l3螺母厚度27Tr27×2莫氏1号12.0613613551425012（5）确定加工示意图的联系尺寸联系尺寸由加工过程结束时轴箱端面与工件端面之间的最小距离确定，加工示意图联系尺寸的标注如图2.3所示。（6）工作进给长度的确定如图2.6。切入长应应根据工件端面误差情况在5～10mm之间选择，误差大时取大值，因此取=7mm，切出长度=1/3d+(3～7)=x13+712mm，所以=7+12+12=32mm.（7）快进长度的确定快退长度等于进给速度与工作进给之和，因此快进长度120-45=75mm.2.3.3机床联系尺寸图图2.7机床联系尺寸图1、联系尺寸图的作用和内容如图2.7所示，机床联系尺寸图是由机床的布局，一般部件的型号、规格和动力部件的移动尺寸以及所用电机的所需参数，工件与工件之间的接触尺寸，组件和特殊组件的外形尺寸等组成。2、选用动力部件（1）选用动力组件要选择类型、大小合适的动力滑台和动力箱。1）驱动形式的选择HY系列液压滑台。2）确定轴向进给力滑台所需的进给力=∑=4×4372=34976N式中：在这篇论文中表示各轴加工时所产生的轴向力由于滑动台工作，不仅需要克服每个轴的轴向力，而且还要克服移动滑动台时必须存在的摩擦力。因此，用于选择滑动台的最大进给力原则上大于=34.976KN。调整适当的进给速度。该系统中的速度=n·f=17mm/min。因此，选择液压滑动台1HY32IIA，工作进给速率为20-650mm/min，快速速度为10m/min。4）选择正确的滑动台行进路程：该系统具有提前20毫米的准备能力和70毫米的制动能力，因此滑块的总工作距离应大于工作行程，提前量和备用量。即：行程L>120+20+70=220mm，取L=630mm。基于上述条件，确定液压动力滑动型1HY32IIA和匹配滑动基座。（2）的选取和确定是根据以下公式计算＝／η＝4*0.717／0.7＝7.1KW式中：η在这篇论文中表示多轴箱传动效率，此机器制造HT200，通常情况下η＝0.7．发动机动力箱必须大于额定功率并与所需的轴转速相结合。因此，所选择的发动机型号是Y132M1-6的1TD32I电源，电源箱输出轴距机柜底部的高度为170毫米。技术参数如下：表2.4电机型号及参数电机传动型号转速范围（r/min）电机功率（）配套轴部件型号电机转速输出转速D50Y160M-69704707.51HY32ⅡA,1CC321,1CD321该机器的多轴箱总厚度为630毫米。根据标准尺寸选择宽度和高度。在计算时，多轴箱的宽度B和高度H可以如下确定：B=630，H=400基于上面计算的数据，最终根据轴箱尺寸系列的标准确定轴箱轮廓的尺寸。B×H=630×400mm。切削时间：T切=L/vf+t停=45/74.7＋10/415=0.613min式中：T切在在这边论文中表示机加工时间（min）L在这边论文中表示工进行程长度（mm）vf在这边论文中表示刀具进给量（mm/min）t停在这篇论文中表示死挡铁停留时间。通常当动力组件进给停止时，刀具旋转5～10r从而需要的时间。这里取10r辅助时间T辅=+t移+t装=（75＋120）/1000+0.13+2=2.313min式中：L3、L4在这篇论文中表示分别为动力部件快进、快退长度（mm）vfk在这篇论文中表示快速移动速度（mm/min）t移在这篇论文中表示工作台移动时间（min）,通常情况为0.05～0.13min,取0.13mint装在这篇论文中表示装卸工件时间（min）通常情况为0.5～1.5min,本例取2min机床生产率Q1=60/T单=60/（T切+T辅）=60/（0.613+3.295）=15.3件/h机床负荷率按下式计算η=Q/Q1×100%=A/Q1tk×100%=20000/15.3×1950×100%=67.04%式中：Q在这篇论文中表示机床的理想生产率（件/h）A在这篇论文中表示年生产纲领（件）tk在这篇论文中表示年工作时间，单班制工作时间tk=1950h表2.5生产率计算卡第三章多轴箱的设计3.1绘制多轴箱设计原始依据图多轴箱设计的最基本的关键图是根据“三图一卡”画的如图3.1所示:图3.1钻孔组合机床多轴箱在图中，多轴箱的两个定位销孔的中心线是横坐标，工件加工孔是对称的，轴的加工内容，切削量和轴的尺寸，以及模型和性能功率元件的参数。如表3.1所示表3.1轴外尺寸及切削用量轴号轴外伸尺寸工序内容切削用量D/dLN（r/min）V(m/min)f(mm/r)Vf(mm/min)1、2、3、45、67、740/27115钻Φ13415170.1774.7注：1．被加工零件编号及名称：箱体材料：HT200JB297-62；硬度:HB170-241，前、后、侧盖等材料为HT1502．动力部件型号：1TD32I动力箱，电动机型号Y160M-6；功率P＝7.5kw。3.2齿轮模数选择该组合机床要进行钻孔工作，因此使用带有滚珠轴承的轴。齿轮模数m可按下式估算：m=(30～32)=32×≈2.13式中：m在这篇论文中表示估算齿轮模数P在这篇论文中表示齿轮所传递的功率（kw）Z在这篇论文中表示对啮合齿中的小齿轮数N在这篇论文中表示含义是小齿轮的转速（r/min）为了模数计算还需要满足中心距的关系多轴箱输入齿轮模数取m=2.5。取m=2.5齿轮分布可以四舍五入。3.3多轴箱的传动设计（1）根据原始依据图（图3.2），画出驱动轴、轴坐标位置。如下表：表3.2驱动轴、轴坐标值坐标销O1驱动轴O轴1轴2轴3轴4X－17503737-37-37Y076.5103.5139.5139.5103.5（2）确定传动轴位置及齿轮齿数图3.2齿轮的最小壁厚2）传动轴2为轴1，2，3，4都各自在同一同心圆上。多轴箱的齿轮模数由驱动轴齿轮估算传动比为：一级为1.0×1.0;二级为1.4×1.0。t=33.3毫米,当m=3时，驱动所应用的轴上的齿数为：Zmin≥………2.17取驱动齿轮齿数Z=24。有三种类型的通用齿轮他们分别是传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。材料都是45钢，热处理为齿部高频淬火G54。这个组合机床齿轮的选择参照如下表格选择表2.7齿轮种类及参数齿轮种类宽度（mm）齿数模数（mm）孔径（mm）驱动轴齿轮243217～50连续17～702、2.5、32、2.5、3、415、20、30、35、4013、30、35、40、50传动轴齿轮44（B型）21-24313、30、35、40、50输出轴齿轮3221-24317、22、27、32、36算出每一个轴转速使每一个轴转速的相对转速损失小于5%，因为公式：V=知：n1=n2=n1=n2=n3=n4=17x1000/3.13/13=415r/min3.4绘制传动系统图传动系统图是表示传动关系的示意图，即传动轴相互连接，在多轴箱的轮廓上画出传动示意图，如图3.3所示图3.3钻孔多轴箱传动系统图4传动元件的校核4.1验算传动轴的直径通过以下公式计算传动轴所要承受的全部转矩：=T1U1+T2U2+···+TnUn在这篇论文中表示指作用在第n个主轴上的转矩，单位为N·m。在这篇论文中表示指传动轴至第n个主轴之间的传动比因为采用公式=T1U1+T2U2+···+TnUn计算功率一样的轴计算他们当中的一个。传动轴13,14,上有且只有一排齿轮，它们承受的转矩在一定情况下等于零。根据它承受的弯矩来算出。T13=3×5.86=17.58N.mmT14=3×7.55=22.65N.mmT13最大在钻孔时取得，即T13=T13=24.68N.mmd=Bd在这篇论文中表示轴的直径（mm）；T在这篇论文中表示轴所传递的扭矩（N·m）；B在这篇论文中表示系数。根据材料的剪切弹性模数为G=81.0Gpa时，得出刚性主轴的B为7.8，非刚性主轴B为6.2，传动轴的B为5.2。把轴11，13，15的扭矩代入d=B得：d11=B=5.2×=24.926d13=B=5.2×=24.997四舍五入为30，就是轴13，14轴径都为30毫米.另外一下传动轴15,16,17,18,19,20的计算和传动轴13,14没有太大的区别，校核之后全部在规定的扭转的强度之内。4.2传动轴的校核及其配件校核4.2.1轴的弯扭强度校核扭转剪应力按对称循环变化时，=1；扭转剪应力按脉动循环变化时，=[]/[]=0.6扭转剪应力为静应力时，=[]/[]=0.3[],[],[]分别为材料在对称循环、脉动循环及静应力状态下的许用弯曲应力(MPa),见表7.1.表7.1轴的许用弯曲应力[]/MPa材料b[][][]碳钢40050060070013017020023070759511040455565合金钢80090010001200270300330400130140150180758090110参考《机械设计基础》P371表16-35）计算轴径轴计算截面上的强度条件为：v=Mv/W=/W[](MPa)(7-2-1)式中：v在这篇论文中表示轴计算截面上的当量弯曲应力，MPa；W在这篇论文中表示轴计算截面的抗弯截面系数，mm3，对实心圆轴，W=∏×d3/32,对空心轴，W=∏×d3/32（1-4）；d在这篇论文中表示轴的计算截面直径，mm;[]在这篇论文中表示轴的许用弯曲应力，MPa，对传动轴和转动心轴，选择[]=[]；对固定心轴考虑开始、结束之类的影响，取[]=[]。对实心圆轴计算截面的直径是：d≧(mm)(7-2-2)对整个传动系统的分析表明，传动轴14的扭矩非常大，检查了两个传动轴及其轴承。第一步对传动轴14进行检验，解析它的受力情况：图7.1轴27受力图由图7.1得：第I排上受力：圆周力径向力法向力径向力水平分力径向力垂直分力第I排下受力：圆周力径向力法向力径向力水平分力径向力垂直分力第IV排右受力：圆周力径向力法向力径向力水平分力径向力垂直分力将上述计算与传动轴的结构相结合，绘制出传动轴的受力简图，并求出传动轴在水平和垂直方向上的受力和：图7.2根据转矩平衡可以得出将上述数据与弯曲方程相结合，可以计算出轴27在水平和垂直方向上的弯曲力矩，弯矩图如图7.3（1）所示,由此可以得轴27在水平面和垂直面上的弯矩图如图7.3（2）所示。由系数a=0.6，所以aT=0.6×72.8=43680N·mm扭矩图如图7.3（3）轴的载荷解析图如下：⑴⑵⑶图7.3轴的载荷分析图通过思考知道没有C点的弯矩更大的因此C是危险截面。45钢是轴的材料，调质处理，根据机械设计表15-1有MP。则：因此，轴的强度是合格的。4.2.2轴承的校核因此用的轴承的基本额定动载荷C应该采用下述公式来计算：C=fpp.(60nLh/106)1//ft在这篇论文中表示温度因素在这篇论文中表示载荷因素刚开始选择的轴承14的型号为32001，根据机械设计手册[2]，基本定动载荷=27.8KN，=35.5KN。轴承的径向力应该采用下述公式计算，为：计算轴承A、B的派生轴向力,根据机械设计手册32006轴承的Y=2.3，e=0.26因此：选用的轴承安装方式为反面对反面，因此轴承B被压紧，两轴承的轴向载荷分别为：计算两轴承的当量动载荷。根据机械设计基础表15-7和机械设计手册可得：;所以当量动载荷为：由公式：算出需要的径向基本额定动载荷C。轴结构要求两端轴承尺寸相同，，因此应以轴承A的等效动载荷作为计算依据。因工作温度正常，根据机械设计基础表15-5知道，因中等冲击载荷，根据机械设计基础表15-6得，。期望轴承的寿命为20000小时，因此：因此轴承32006型轴承可以进行使用。4.2.3齿轮的校核所以圆周力和径向力基本要采用下述公式计算：式中：在这篇论文中表示齿轮传递的转矩，单位为N·m；在这篇论文中表示齿轮的节圆直径，对标准齿轮即为分度圆直径，单位为mm；在这篇论文中表示啮合角，对标准齿轮，。1）最大弯曲应力用表示，许用弯曲应力用表示，则需要满足的关系式为：；最大弯曲应力用主要根据以下公式进行计算：的算法为：式中：在这篇论文中表示小齿轮的齿数；在这篇论文中表示扭矩单位为；b在这篇论文中表示齿宽单位为mm;m在这篇论文中表示齿轮的模数；K在这篇论文中表示载荷因素；在这篇论文中表示齿形因素2）齿面接触疲劳强度计算主要根据以下公式进行计算：式中：其传递的扭矩，单位为；K在这篇论文中表示载荷系数；u在这篇论文中表示大轮与小轮的齿数比；b在这篇论文中表示齿宽，单位为mm；a在这篇论文中表示中心距,单位为mm.3)许用应力的计算式：(7-2-8)式中：在这篇论文中表示实验齿轮的接触疲劳；在这篇论文中表示齿轮接触疲劳。表安全因素和安全因素软齿面硬齿面重要传动、渗碳淬火齿轮或铸造齿轮1.3～1.41.4～1.61.6～2.21.0～1.11.1～1.21.3已知：，m=3根据机械设计可得该材料的齿轮的弯曲疲劳强度极限和接触疲劳强度极限分别为710Mpa和1150Mpa。则有前边公式有：MpaMpa校核弯曲疲劳有:根据机械设计基础，多轴箱运动的载荷是中等冲击载荷所以选取K=1.3；同样可查得=2.65;由前边的计算有T=64796.77N.mm。校核齿面接触强度则根据以上的公式进行计算可以得出：根据以上计算我们可以判断出它的计算数值可以满足所需要求。没有出现过载现象的发生。第五章夹具设计5.1问题的提出考虑到该工艺加工的四个孔，必须满足定位精度的要求。在使用组合机床进行加工的过程中，为了提高加工速度，需要设计一种能明显提高产品生产效率的夹具。因此，有必要确定其定位基准。5.2切削力及夹紧力的计算刀具：钻头φ13。则轴向力：见《工艺师手册》表28.4F=Cdfk式中：C=420，Z=1.0,y=0.8,f=0.35k=(F=420转矩T=Cdfk式中:C=0.206,Z=2.0,y=0.8T=0.206功率P=在切削力的计算时,一定要想到安全系数K=KKKK式中K在这篇论文中表示基本安全系数，1.5；K在这篇论文中表示加工性质系数，1.1；K在这篇论文中表示刀具钝化系数,1.1;K在这篇论文中表示断续切削系数,1.1则F=KF=1.5钻削时T=17.34N切向方向所受力:F=取F=4416F>F所以本夹具可安全工作。本文采用液压夹紧装置。该方法驱动力大，稳定可靠。使用时噪音更低。使用寿命长，根据切削力和夹紧力的影响因素，在不利夹紧状态下，夹紧力的计算应以机械平衡原理为基础。最后，为了保证夹紧可靠，将数值乘以安全系数所需的实际夹紧力，初步确定液压缸参数。表5-1按负载选择工作压力[1]负载/KN<55~1010~2020~3030~50>50工作压力/MPa<0.13~11.5~22.5~33~44~5≥5表5-2各种机械常用的系统工作压力[1]机械类型机床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力/MPa0.13~23~52~1313~1010~11320~32由于钻削力为4239N，主液压缸设计压力p1=3Mpa，杆腔和杆腔的当量面积a1和a2应满足a1=2a2（即液压缸内径d和活塞杆直径d应满足：d=0.707d）。背压为0.5MPa，取液压缸机械效率。然后根据下面的公式确定平衡方程：因此，液压缸无杆腔的有效面积可通过以下计算公式计算：液压缸直径的计算公式如下液压缸内径的计算公式如下：按GB/T23413-19130，取标准值D=130mm；因A1=2A，故活塞杆直径d=0.707D=56mm（标准直径）则液压缸有效面积为：2.缸体壁厚的校核壁厚为10mm。那么根据时；（4-2）可算出缸体壁厚为：<10mm则液压缸的外径式中在这篇论文中表示许用应力；，P-缸筒试验压力。3.缸筒结构设计缸筒作为作用的压力容器，它的尺寸一般选取整数尺寸，考虑到在使用过程中需要承受一定尺寸的拉压和冲击，选用的材料为Q235。1.活塞杆直径可按下列公式计算：由=2我们算的：圆整后得：d=56mm基于此计算维度，计算最小稳定流，且公进速度值是v=0.4m/min按照公式：（4-3）由于=713.5>1.25。我们看到他能满足要求。2.活塞杆强度计算：<56mm（4-4）在这篇论文中表示许用应力；3．活塞杆的结构设计活塞杆的外端部与负载的拖动动力机构连接。为了避免在活塞杆作业生产过程中的偏心负荷，请根据负荷的具体情况，选择适当的活塞杆端结构，以适应油压汽缸的安装要求，提高其作用效率。活塞杆的密封与防尘本方案选用O型圈。其主要原理是在防尘过程中，采用O形圈完全密封活塞杆。成本效益比高。在使用液压夹具的过程中，存在着一些定位误差。产生误差的主要原因是夹紧过程和定位过程。本文需要对这些误差进行分析。5.4误差分析与计算夹具由一个平面和2个直径为10的销定位。为了保证误差在合理范围内，在加工过程中必须保证工序间误差小于规定的公差。定位误差：与任何一方接触时：可以通过分析得到：因此：与任何一侧接触时夹紧误差：其中接触变形位移值：⑶磨损分析误差：通常不超过⑷相对刀片位置误差：取误差总和：从上述分析可以看出，设计的设备符合零件加工精度的要求。5.5夹具设计及操作的简要说明如果夹具在使用过程中出现磨损和制造误差，需要及时完成调整，以满足定位要求，提高产品质量。结论本课题通过YT075涂布机箱体完成它的组合机床的加工及夹具的设计。根据大学所学。让YT075涂布机箱在组合机床上易于加工，并计算了切削参数。为了便于加工，需要完成夹具的设计。根据这些内容，我们将主题分为以下几部分：第一：绪论，结合在学校所学的专业知识，综合对组合机床的理解和组合机床夹具的理解程