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1、气缸体两端面螺纹攻丝机床设计摘要： 组合机床是根据工件加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高效专用机床，主轴箱是组合机床的重要专用部件。本设计中，攻丝机床总体及主轴箱设计的目的是使在气缸体两端面上加工33个螺纹孔时（左端面23个，右端面10个），在螺纹孔间符合尺寸要求，且为了满足生产率的要求，两端面的螺纹孔数量较多，特采用卧式双面单工位形式的组合机床对多孔进行攻丝加工。总体设计中设置了电气装置、动力箱、主轴箱、靠模装置、床身、等一系列装置，并且满足结构合理、简单、实用的要求。根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量、位置和切削用量，选定了主轴的类型，详细准确的设计了传动系统
2、，并且对箱体结构，传动零件的选用，攻丝卡头，靠模装置，攻丝行程机构等做了说明。由于被加工零件孔数量较多，且间距小，排列分散，因此在经过大量的设计计算之后，采用了卧式双面单工位的加工方法，同时对10个孔进行攻丝加工，大大提高了生产效率，满足了生产要求。关键词：攻丝 攻丝靠模 组合机床 主轴箱 传动设计Abstract:Madular machine is according the workpiece process need, take many general parts as the foundation ,and go together with a little amount appr
3、opriation parts constitute a kind of efficiently appropriation machine tool. The spindle box is a important appropriation parts of the modular machine. In this design, according to the cavitys quantity, position and chip dosage in the process sketch picture. We select the type of the spindle, detail
4、 and accurate design the fixture system. And illustrate for the box body structure, fixture parts choose, screw press, depend mold equip, screw trip mechanism. Because of the big quantity ,short distance and arrange dispersion of the cavity. Adopt usually project to line up the box can not consummat
5、e the 10 cavities work preface concentration. After through a great deal of design calculation, we adopt the stand type and one work step working method to screwing the 10 cavities at the same time. Raise the produce efficiency consumedly, and satisfiy the produce request.Keywords: Modular machine s
6、pindle box design of fixture目 录一、引言3二、机床总体的设计51、组合机床工艺方案的拟定52、切削方案的拟定73、攻丝专用机床结构方案的选择84、攻丝卡头及攻丝靠模装置105、组合机床的总体设计-三图一卡11三、右主轴箱设计171、主轴箱的组成及表示方法172、主轴箱通用零件183、绘制主轴箱设计原始依据图194、主轴的确定215、主轴箱的传动设计236、主轴箱坐标计算，绘制坐标检查图317、攻丝行程控制机构33四、机床操作须知34五、小结35六、参考文献36附一：外文翻译37附二：外文资料41一、引 言本课题气缸体两端面螺纹攻丝机床设计直接来源于生产第一线东普汽
7、车工业（上海）有限公司，因此具有一定真实的经济价值。气缸体是众多的发动机零件中最大的零件，而它的加工内容也很多，顶面攻丝是其中一道典型工序。对我们综合应用所学理论知识与技能方面具有较大的作用，并要求我们必须具备扎实的机械设计基础，具有全面的机械专业知识，熟悉组合机床设计原理。最早的组合机床是1911年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。 目前，我国许多
8、企业拥有一定数量的组合机床，这些机床是针对企业产品的特定工艺要求而设计的，虽然它们主要由通用部件并配以少量专用部件组合而成，但在购进时就已组合好，机床加工动作流程已固定，基本上也成了加工特定工艺的专用机床组合机床未来的发展将更多的采用调速电动机和滚珠丝杠等传动，以简化结构、缩短生产节拍；采用数字控制系统和主轴箱、夹具自动更换系统，以提高工艺可调性；以及纳入柔性制造系统等。在组合机床上攻螺纹，根据工件加工部位分布情况和工艺要求，常有攻螺纹动力头攻螺纹，攻螺纹靠模装置攻螺纹和活动攻螺纹模板攻螺纹三种方法。攻螺纹动力头用于同一方向纯攻螺纹工序。利用丝杠进给，攻螺纹行程较大，但结构复杂，传动误差大，加
9、攻螺纹精度较低（一般低于7H级）。目前极少应用。攻螺纹靠模装置用于同一方向纯攻螺纹工序。由攻螺纹多轴箱和攻螺纹靠模头组成。靠模螺母和靠模螺杆是经过磨制并精细研配的，因而螺孔加工精度较高。靠模装置结构简单，制造成本低，并能在一个攻螺纹装置上方便的攻制不同规格的螺纹，且可各自选用合理的切削用量。目前应用很广泛。若在一个多轴箱工完成攻螺纹的同时还要完成钻孔等工序时，就要采用攻螺纹模板攻螺纹，即只需在多轴箱的前面附加一个专用的活动攻螺纹模板，便可完成攻螺纹工作。本专机为卧式双面单工位组合机床，工件由底面及两定位销孔实现一面两销定位，夹具设计成液压式，实现对工件液动插拔销及液压夹紧。攻丝由左、右各一只攻
10、丝主轴箱，借助攻丝模板实现螺纹的加工。主轴箱是工序集中的、高效的组合机床的重要的专用部件之一，是用于布置(按所要求的坐标位置)机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的重要参考。主轴箱传动系统的优劣和箱体加工方式、方法直接影响机床的可靠性、耐用性、经济性、准确性。因此对主轴箱进行结构创新设计。由于在本机床上需同时加工33个孔，不仅孔多、间距小，而且孔的排列分散，因此本攻丝机床的主轴箱传动系统在对被加工零件进行了深入细致地分析计算的基础上，将常规状况下不能完成的排箱得以实现，而且所设计的主轴箱结构紧凑。主轴箱箱体一般都是主轴箱箱体部件装配时的基准零件，它在专用机床或箱体部件中的主要作用有：联结有
11、关的组件和零件构成具有一定要求的传动链，把电动机的转速和功率按不同需要传递到主轴上去；保证箱体内部各个组件、零件的正常运转，变速和润滑等；确保与其他部件准确的相对位置。另外，此次设计的机床所加工的零件由于顶面螺纹孔数量较多，为了满足生产要求，在制订方案时制订采用卧式双面单工位形式的组合机床对多孔进行同时攻丝加工，以提高生产效率。二、机床总体的设计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
12、理、经济、可靠的工艺方案。一、确定组合机床工艺方案的基本原则1 确定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。因此，在拟订工件一个连续的多工序工艺过程时，应选择粗精加工工序分开的原则。但由于本零件的粗加工已完成，所以不存在此问题。(2)工序集中原则 组合机床运用多刀集中在一台机床上完成一个或多个工件的不同表面的复杂过程，从而有效的提高生产率。因此，在拟订工艺方案时，在保证加工质量和操作维修方便的情况下，应适当提高工序集中程度，以便减少机床台数、占地面积和节
13、省人力，取得理想的效益。本机床由于螺纹孔直径较小，精度较高，要求主轴和机床刚度较好，所以工序应集中，并且十个孔的相对位置精度要求较高所以工序集中加工。通过丝锥对孔进行一次性加工，从而保证精度，质量，生产率。2 备注攻丝机床都是借助电动机正转进行攻丝，加工完了电动机反转使丝锥退出工件。电动机的反向和停止是由攻丝行程控制机构来操纵的。为了确保攻丝电动机的可靠反向和停止，在电气控制系统设计上，除了一般动作控制信号外，还必须增设互锁保险开关。为了在丝锥退回原位电动机能及时停止，不因惯性转动造成丝锥超程，破坏攻丝机构的原位状态，在电动机停转时，一般应采用刹车机构以制动。当一个主轴箱上攻丝主轴少于8根时可
14、以不用。对特大的攻丝主轴箱有时还应设置两个或更多的刹车机构，以确保可靠的制动。二、组合机床工艺方案的拟订1. 分析、研究加工要求和现场工艺根据分析、研究被加工零件气缸体两端面螺纹孔，在箱体上分别加工，技术要求及生产纲领。深入现场调查分析零件（或同类零件）的加工工艺方法，定位和加紧，所采用的设备、刀具及切削用量，生产率情况及工作条件等方面的现行工艺资料，以便制定出切合实际的合理工艺方案。2. 定位基准和夹压部位的选择（1）由于实行多刀加工，切削负荷大，工件受力方向变化，加工零件为箱体，所以采用一面两销定位，上面夹紧。（2）组合机床的工艺方法及所能获得的加工精度；表面粗糙度和形位精度，表1-1所列
15、是组合机床加工螺纹孔的典型工艺过程。表1-1 螺纹孔加工典型工艺过程螺 纹 孔 类 别工 艺 过 程一般紧固螺纹孔钻底孔，倒角，攻丝较高精度螺纹孔钻底孔，扩至底孔尺寸，倒角，攻丝在攻丝前最好在孔口倒角，以使丝锥容易进入空中，有利于准确的保证攻丝深度。攻丝一般都采用一个工步一次加工出需要的深度。但当螺纹孔较深时，可以利用二次进给的方法来攻丝。第一次攻到一段距离后，丝锥反转退回，但不全部退出工件，然后丝锥又正转攻进，一直到需要的深度。这样可以减少因切削阻塞使扭力矩增大，甚至使丝锥折断。这种分两次攻丝的进给运动，也是通过特殊的攻丝行程控制机构自动控制的。其工作原理与通用的攻丝行程控制机构类似。亦可以
16、在通用的攻丝行程控制机构上增加两个行程开关和挡铁来实现。三、确定组合机床配置型式及结构方案应考虑的问题根据工件的特点、工艺要求、生产率要求及工艺方案等，可大体确定采用哪种基本配置型式的机床。配置方案不同对机床的复杂程度、通用化程度、结构工艺性、加工精度、机床重新调整的可能以及经济性等都有不同的影响。因此，确定机床配置型式和结构方案时应考虑以下主要问题。1 不同配置型式和结构方案对加工精度的影响在确定机床配置型式和结构方案时，首先要考虑如何稳定地保证零件的加工精度。影响加工精度的主要因素有夹具误差和加工误差两方面。夹具误差：一般精加工的夹具公差为零件公差的1/31/5。固定式夹具单工位组合机床可
17、达到的加工精度很高。2、切削方案的拟定 在组合机床工艺方案确定过程中，工艺方法和关键工序的切削用量选择十分重要。切削用量是否合理，对组合机床的加工精度、生产率、刀具耐用度、机床的结构型式及工作可靠性均有较大的影响。 一、机床切削用量选择的特点、方法及注意问题 表 2-1是用高速钢丝锥攻丝的切削速度。对螺纹加工切削用量的选择就是合理的确定切削速度。而工作进给就是丝锥的导程。表 2-1 攻丝切削速度加工材料铸铁钢及其合金铝及其合金切削速度v(米/分)2.551.55515本加工零件材料为铸铁本攻丝机床的切削速度选定为： 加工17号孔（M61）时 v=2.88m/min加工810号孔（M101.5）
18、时 v=3.14m/min加工11、19、2429号孔（M81.25）时 v=2.52m/min加工12、17、2023号孔（M81.25）时 v=1.96m/min加工1316号孔（M101.5）时 v=2.79m/min加工18号孔（M81.25）时 v=3.49m/min加工30、31号孔（M81.25）时 v=2.79m/min加工32、33号孔（M81.25）时 v=1.41m/min由公式：v=d n其中d为被加工孔的直径（已知） n为主轴转速代入公式可得 加工17号孔（M61）时 n=153r/min加工810号孔（M101.5）时 n=100r/min加工11、19、2429号
19、孔（M81.25）时 n=100r/min加工12、17、2023号孔（M81.25）时 n=78r/min加工1316号孔（M101.5）时 n=89r/min加工18号孔（M81.25）时 n=139r/min加工30、31号孔（M81.25）时 n=111r/min加工32、33号孔（M81.25）时 n=56r/min3、攻丝专用机床结构方案的选择在组合机床上加工螺纹占相当大的比重，根据统计包括由攻丝工序的组合机床约占总数的22%，全部为公司的组合机床占总数的10%。在组合机床上攻螺纹，根据工件加工部位分布情况和工艺要求，常有攻螺纹动力头攻螺纹，攻螺纹靠模装置攻螺纹和活动攻螺纹模板攻螺
20、纹三种方法。攻螺纹动力头用于同一方向纯攻螺纹工序。利用丝杠进给，攻螺纹行程较大，但结构复杂，传动误差大，加攻螺纹精度较低（一般低于7H级）。目前极少应用。攻螺纹靠模装置用于同一方向纯攻螺纹工序。由攻螺纹多轴箱和攻螺纹靠模头组成。靠模螺母和靠模螺杆是经过磨制并精细研配的，因而螺孔加工精度较高。靠模装置结构简单，制造成本低，并能在一个攻螺纹装置上方便的攻制不同规格的螺纹，且可各自选用合理的切削用量。目前应用很广泛。若在一个多轴箱工完成攻螺纹的同时还要完成钻孔等工序时，就要采用攻螺纹模板攻螺纹，即只需在多轴箱的前面附加一个专用的活动攻螺纹模板，便可完成攻螺纹工作。攻丝专用机床结构方案的选择1、组合机
21、床上常用的攻丝方法在组合机床上常用丝锥攻制螺纹，其特点是当丝锥攻入螺孔12扣之后，则丝锥自行引进，主运动和进给运动之间的严格关系由丝锥自身保证，这是所谓“自引法“攻丝，若丝锥每分钟回转n转，则有：式中：丝锥每分钟自行引进量（毫米/分）； n丝锥每分钟转数（转/分）； t丝锥的螺距，多头螺纹为导程（毫米）。为了保证丝锥稳定可靠的攻入工件和不干扰丝锥的自行引进，要求攻丝主轴系统向前进给与丝锥的自行引进完全同步。即： = 主轴系统的前进量（毫米/分）。实际上，无论哪种攻丝主轴系统都难于达到这一点。因此，在组合机床上，丝锥和攻丝主轴系统绝大多数都不是刚性连接，而是在二者之间设有进给差的补偿环节，补偿越
22、灵活则加工出的螺纹精度越高。2、常用攻丝组合机床的结构方案通用机床加工螺纹的特点是主运动和进给运动之间保持严格的传动比关系，即内联系传动。攻丝组合机床也不例外。根据实现内联系传动系统所选用的机构不同，攻丝组合机床可以分为下列两大类：（1）采用攻丝动力头的攻丝组合机床（2）采用攻丝靠模装置的攻丝组合机床本设计中采用的即是第（2）类：采用攻丝靠模装置的攻丝组合机床。用攻丝靠模装置加工内螺纹的特点是，攻丝主轴系统的进给运动由攻丝靠模机构得到。靠模机构由靠模螺杆和靠模螺母组成，其螺距应等于被加工螺孔的螺距，当靠模螺杆每转一转时，则带动丝锥向前进给一个螺距，要求尽量接近。攻丝靠模应用于攻丝装置中的情况是
23、：电动机传动主轴通过靠模螺杆带动丝锥回转，靠模螺杆通过攻丝接杆与丝锥连接，攻丝接杆是攻丝主轴靠模系统进给量与丝锥自行引进量的补偿环节。当主轴及靠模螺杆正转时，由于靠模螺母的作用，使靠模螺杆按螺母的螺距带动丝锥进给，攻丝结束后，主轴反转，丝锥退回。由于攻丝过程中，只是靠模螺杆带动丝锥轴向移动，因此主轴于靠模螺杆连接处，轴向可以相对滑动，一般用滑键连接，滑动的最大距离即攻丝的最大行程。按标准设计，一般不超过60毫米。至于整个攻丝装置，只要保留快速、调整等辅助运动即可。此种攻丝方法，靠模可以经磨制得到较准确的螺距，由于靠模杆带动丝锥进给比较轻巧，再加上又有攻丝接杆补偿攻丝主轴靠模系统与丝锥自行引进的
24、进给差，则攻丝时可得到较高的精度。与攻丝动力头相比，攻丝装置除了具有结构简单，制造成本较低的特点外，还由于每根靠模杆都有各自的螺距数值，因此可用一个攻丝装置方便的加工处不同尺寸规格的螺纹，且可各自选用合理的切削用量。攻丝的工作循环如下：4、攻丝卡头及攻丝靠模装置1、攻丝卡头攻丝卡头用于连接丝锥和攻丝主轴，其主要作用是：1）保证丝锥与被加工的螺纹底孔自动对中，并保证丝锥顺利的引进。2）补偿丝锥每分钟引进量与攻丝主轴每分钟进给量之差值，保证丝锥引进与主轴进给同步。因此，所选用的攻丝卡头具有很好的定心性和补偿灵活性，径向尺寸较小。2、攻丝靠模装置在组合机床上攻制螺纹多采用攻丝靠模装置。其原理仍然是“
25、自引法”攻丝。这种攻丝装置的进给运动，直接由靠模螺杆、螺母得到。常用的靠模装置有：TO281型攻丝靠模装置和TO282型靠模装置。 本设计中采用了通用的TO281型攻丝靠模装置TO281型攻丝靠模 这种靠模装置有攻丝靠模和攻丝卡头配合组成，并由攻丝装置配置成攻丝组合机床。动力由攻丝主轴通过双键传到攻丝靠模杆，再经平键传递给攻丝卡头上的丝锥。靠模螺母通过结合子和弹簧装在套筒内，套筒由压板压在靠模板谁上。攻丝时，靠模杆边转动边向前移动，其进给量与丝锥引进量相同。压板的压力要适当，以保证丝锥遇到故障不能前进，扭力增大，靠模杆与靠模螺母同时转动，停止进给，避免破坏传动件或扭转丝锥。这种装置易于调整，只
26、要松开压板，则可方便的将攻丝靠模取出，且在变动加工螺孔规格时，易装卸调换。5、组合机床的总体设计-三图一卡绘制组合机床“三图一卡”，就是针对具体零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行组合机床总体方案图样文件设计。其内容包括：绘制被加工零件工序图工序、加工示意图、机床联系尺寸总图和编制生产率计算卡等。一、被加工零件图1 被加工零件图的作用与内容根据制定的工艺方案，表示组合机床上完成的工艺内容。工艺内容如下：被加工零件的形状如下图 5-1所示图 5-1（1） 零件的定位分析：由图可知，现要在箱体上攻螺纹孔，由于零件是箱体类零件，比较大，箱体上有一个面是平整的，还有两个定位孔，所以我采用一面两销
27、定位，即底面（消除三个自由度）、左销（消除一个自由度）、右销（消除二个自由度），实现完全定位。（2） 工件的夹紧：夹紧力方向的选择选择一般应遵循以下原则 夹紧力的作用方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位。 夹紧力的作用方向应尽量与工件刚度最大的方向相一致，以减少工件变形。 加紧力的作用方向应尽可能与切削力、工件重力方向一致，以减少所需夹紧力。夹紧力作用点的选择的注意问题： 夹紧力作用点应正对支承元件或位于支承元件所形成的支承面内，以保证工件已获得的定位不变。 夹紧力作用点应处在工件刚性较好的部位，以减少工件的夹紧变形。（3） 根据以上原则工件的加紧如图 5-2图5-2 备注：1.被加工零
28、件: 名称及编号:气缸体EE487QE-1002015 材料及硬度:HT200 HB=160250 重 量:164.5公斤2.图中符号: -定位基面 -加压点 技术条件1.本机床加工前应保证: (1)两个定位销孔之间的距离为321毫米. (2)工件底面与顶面之间的距离290毫米.2.本机床保证: (1)左定位销孔到左加工端面的距离为36毫米.(2)右定位销孔到右加工端面的距离为43.5毫米 (3)两端面表面粗糙度:1.6和3.2 (4)两端面的平行度:0.2 (5)两端面与底面的垂直度及与两定位销孔连线的垂直度0.33.被加工零件工序图 如下 5-1 被加工零件图组备注：1）为了被加工零件工序
29、图表达清晰，突出本工序内容，绘制了定位销孔的剖面图。 2）加工部位的位置尺寸由定位基准注起。 3）本工序加工部位用粗实线表示，保证的加工部位尺寸数值下方画“”粗实线。二、加工零件示意图1 加工示意图是在工艺方案和机床总体方案初步确定的基础上绘制的是表达工艺方案具体内容的机床工艺方案图。它是设计刀具、辅具、夹具、多轴箱和液压、电气系统以及选择动力部件、绘制机床机床总联系尺寸图的主要依据；是对机床总体布局和性能的原始要求；也是调整机床和刀具所必需的重要技术文件。2 本机床加工示意图应表达和标记的内容有：（1）机床的加工方法：（2）切削用量：在第二节切削用量的确定中已知。（3）工作循环和工作行程（4
30、）工件、刀具及导向、拖架及多轴箱之间的相对位置及其联系尺寸；（5）主轴结构类型、尺寸及外伸长度（6）刀具类型、数量和结构尺寸（直径和长度）（7）接杆、浮动卡头、导向装置（8）刀具、导向套间的配合，刀具、接杆、主轴之间的连接方式及配合尺寸等。3. 主轴端部需标注外径和孔径，外伸长度；刀具结构尺寸需标注直径和长度；道向结构尺寸标注直径、标注直径长度、配合；工件至夹具之间的尺寸需标注工件离导套端面的距离；还需标注托架与夹具之间的尺寸、工件本身以及加工部位的尺寸和精度。4. 标注切削用量各主轴的切削用量应标注在相应主轴后端。其内容包括： 主轴转速 切削速度 每转进给量 每分钟进给量 同一多轴箱上个主轴
31、的每分钟进给量是相等的。5. 1）动力部件工作循环及行程的确定 动力部件的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，又返回到原位的动作过程。2）动力部件总行程的确定 动力部件总行程除了满足工作循环向前和向后所需的行程外，还要考虑因刀具磨损或补偿制造、安装误差，动力部件能够向前调节的距离和刀具装卸以及刀具从接杆中或接杆连同刀具一起从主轴孔中取出时，动力部件需后退的距离。从而，动力部件的总行程为快退行程和前后备量之和。三、机床联系尺寸总图1.机床联系尺寸总图的作用与内容机床联系尺寸总图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据，并按初步选定的主要通用部件以及确定的专用部件的总体结构
32、而绘制的。是用来表示机床的配置形式、主要构成及各部件安装位置、相互联系、运动关系和操作方位的总体布局图。用以检验各部件相对位置及尺寸联系能否满足加工要求和通用部件选择是否合适；它为多轴箱、夹具等专用部件设计提供重要依据；它可以看成是机床总体外观简图。尤其轮廓尺寸、占地面积、操作方式可以检验是否适应用户现场使用环境。2.机床联系尺寸总图表示的内容：（1）.表明机床的配置形式和总布局。（2）.完整齐全的反映各部件间的主要装配关系和联系尺寸、专用部件的主要轮廓尺寸、运动部件的运动极限位置及各滑台工作循环总的工作行程和前后行程备量尺寸。（3）.标注主要通用部件的规格代号和电动机的型号、功率及转速，并标
33、出机床分组编号及组件名称，部组件应包括机床全部通用及专用零部件，不得遗漏。（4）.标明机床验收标准及安装规程。1. 绘制机床联系尺寸总图之前应确定的主要内容（1）、选择动力部件动力部件的选择主要是确定动力箱。3.攻丝电机功率及转速的选择确定攻丝电机功率，应考虑丝锥钝化的影响，一般按计算功率的1.52.5倍选取。式中：消耗于各主轴的切削功率的总和，单位为kw； 主轴箱的传动效率，加工黑色金属时取0.80.9，加工有色金属时取0.70.8，主轴数多、传动复杂时取小值，反之取大值。则： =70.115+30.116=1.153kw =1.28kw所以通过查表选择右电动机功率为1.5kw。由于攻丝主轴
34、的的转速一般都比较低，为了便于设计和简化传动系统，通常采用n=940转/分的转速，输出轴转速470转/分。4.攻丝主轴的制动攻丝主轴制动的目的是消除攻丝主轴靠模系统在其电机反转停止时的转动惯量，使丝锥迅速而准确的停止在原位上。除一些主轴数少且转动惯量小的攻丝主轴箱外，一般攻丝主轴都要制动。常用的制动方式有制动电机和电磁抱闸两种。 本设计中采用制动电机，因为其结构简单，制动效果好。四、机床生产力计算卡根据加工示意图所确定的工作循环及切削用量等，就可以计算机床生产率并编制生产率计算卡。生产率计算卡是反映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的基础文件。（1）理想生产率
35、Q理想生产率是指完成年生产纲领A 所要求的机床生产率。与全年工时tk 总数有关，单班制取2350小时Q=A/tk=80000/2350=34.04(件/小时)（2）实际生产率Q1实际生产率Q1 是指设计机床每小时实际可生产的零件数量。 Q1=60/T单式中 T单生产一个零件所需的时间（min）, 可按下式计算：T单=t切+t辅=（L1/vf1+ L2/vf2+t停）+（L快进+L快退）/vfk+ t移+ t装（1）L1、L2刀具第一、第二工作进给长度，单位为mm；vf1 vf2刀具第一、第二工作进给量，单位为mm/min;t停通常刀具在加工终了时无进给状态下旋转510转所需的时间，单位为min
36、;这里我取1/6min,即10s.vfk动力部件快速行程速度。 本次采用的是液压动力部件，故在3-10m/min取值。t移回转工作台进行一次工位转换时间，一般取0.1 min;此道工序可忽略。t装工件装、卸的时间（包括定位或撤消定位、夹紧或松开、清理基面或切屑及调运工件等的时间）通常.取0.5-1.5min.此次我取1min .把数值带入（1）中：得到：T单=28/125+0.1+28/125+60 =1.548min; 所以Q1=60/T单=60/1.548=38.76（件/小时）则 Q1Q 所以满足生产率要求（3）机床负荷率当Q1Q时，机床负荷率为二者之比。 即负= Q/ Q1 =34.0
37、4/38.76 =87.8%（4）编制生产率计算卡三、右主轴箱设计1、主轴箱的组成及表示方法主轴箱按结构特点分为通用（即标准）和专用主轴箱两大类。前者结构典型，能利用同用的箱体和传动件；后者结构特殊，往往需要加强主轴系统刚性，而使主轴及某些传动件必须专门设计，故专用主轴箱通常指“刚性主轴箱”，即采用不需要刀具导向装置的刚性主轴和用精密滑台导轨来保证加工孔的位置精度。通用主轴箱则采用标准主轴，借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精度。本设计中所采用的就是通用主轴箱。1、主轴箱的组成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。其基本结构中，箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零
38、件；主轴、传动轴、传动齿轮、动力箱和电动机齿轮等为传动类零件；分油器、注油标、排油塞、和防油套等为润滑及防油元件。在主轴箱箱体内腔，可安排两排32mm宽的齿轮或三排24mm宽的齿轮；箱体后壁与后盖之间可安排一排（后盖用90mm厚时）或两排（后盖用125mm厚时）24mm宽的齿轮。本主轴箱考虑到实际情况，在箱体体内安排了三排24mm宽的齿轮和一排32mm宽的齿轮。2、主轴箱总图绘制方法特点（1）主视图 用点划线表示齿轮节圆，标注齿轮齿数和模数，两啮合齿轮相切处标注罗马字母，表示齿轮所在排数。标注各轴轴号及主轴和驱动轴、液压泵轴的转速和方向。（2）展开图 每根轴、轴承、齿轮等组件只画轴线上边或下边
39、（左边或右边）一半，对于结构尺寸完全相同的轴组件只画一根，但必须在轴端注明相应的轴号；齿轮可不按比例绘制，在图形一侧用数码箭头标明齿轮所在排数。2、主轴箱通用零件主轴箱的通用零件的编号方法如下：T07或1T07系指与TD或与1TD系列动力箱配套的主轴箱同用零件，其标记方法详见组合机床设计简明手册中表4-1、表4-2、表4-4、表4-5和第七章相应的配套零件表。顺序号和零件顺序号表示的内容随类别号和小组号的不同而不同。例如：800630T0711-11，表示宽800mm，高400mm的主轴箱体；30T0731-42，表示有排齿轮，用圆锥滚子轴承、直径为40mm的传动轴；34040T0741-41
40、表示模数为3、齿数为40、孔径为20mm和宽度为32mm的齿轮。1、通用箱体类零件主轴箱的通用箱体类零件配套表详见组合机床设计简明手册中表7-4；箱体材料为HT200，前、后、侧盖等材料为HT150。主轴箱体基本尺寸系列标准（GB3668.1-83）规定，9种名义尺寸用相应滑台的滑鞍宽度表示，主轴箱体宽度和高度是根据配套滑台的规格按规定的系列尺寸（组合机床设计简明手册中表7-1）选择；主轴箱后盖与动力箱法兰尺寸见组合机床设计简明手册中表7-2，其结合面上联接螺孔、定位销孔及其位置与动力箱联系尺寸相适应（参见组合机床设计简明手册中表5-40）；通用主轴箱体结构尺寸及螺孔位置详见组合机床设计简明手
41、册中表7-1及表7-3。主轴箱的标准厚度为180mm，用于卧式主轴箱的前盖厚度为55mm，用于立式的因兼作油池用，故加后到70mm，基型后盖的厚度为90mm，变形后盖厚度为50mm，100mm和125mm三种，应根据主轴箱的传动系统安排和动力部件与主轴箱的连接情况合理选用。本设计中主轴箱厚度见附图中的主轴箱箱体所示。2通用主轴、通用传动轴、通用齿轮和套本设计中，通用主轴、通用传动轴的传动结构，配套零件及联系尺寸，详见组合机床设计简明手册中第七章第二节。主轴箱通用齿轮有：传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮三种（见组合机床设计简明手册表4-5），其结构型式、尺寸参数及制造装配要求详见组合机床设计简明手
42、册表7-247-23。主轴箱用套和防油套综合表参阅组合机床设计简明手册表7-24、表7-23。3、绘制主轴箱设计原始依据图主轴箱设计原始原始依据图，是根据“三图一卡”整理编绘出来的，其内容包括主轴箱设计的原始要求和已知条件。在编制本图时从“三图一卡”中已知：（1） 主轴箱轮廓尺寸为500500毫米。（2） 工件轮廓尺寸及个孔位置尺寸。（3） 工件与主轴箱的相对位置尺寸。根据这些数据可编制出主轴箱设计原始依据图。见图1和附表。 图1 原始依据图附表：（a） 被加工零件名称：气缸体EE487QE-1002015材料：HT200硬度：HB160-250（b）主轴外伸尺寸及切削用量轴号工序内容加工直径（毫米）主轴直径d（毫米）主轴外伸尺寸D/d（毫米）L=120（毫米）Vm/minnr/minS0mm/rSMmm/min17攻丝61520/122.881531153810攻丝102022/143.141001.25125（C）动力部件1TD32-IV型动力箱电动机功率1.5千瓦，转速940转/分，驱动轴转速470转/分，其他尺寸查看动力箱装配图。4、主轴的确定主轴的型式和直径，主要取决于加工工艺方法、刀具主轴联接结构、刀具的进给抗力和切削转矩。攻螺纹类主轴按支承型式分为两种：（1）前后
