机电工程专业毕业论文--变速器后体5DYA-卧式三面攻丝组合机床左、右主传动系统设计.doc

摘要

目前，组合机床主要是用于平面加工和孔加工两类。现随着自动化技术的发展，其工艺范围正在扩大可以完成如：车外圆、行星铣削、焊接、热处理等切削与非切削工作。它在汽车、电机、仪器仪表等轻工业行业中获得了广泛的应用，它在机床、机车、工程机械等制造业中也已推广应用。
论文主要介绍了变速器后体组合机床左、右主传动系统设计。以普通机床设计为基础，结合现代此类相关课题的研究方法，在CAD/CAM软件辅助设计的基础上，绘制机床总图、加工工序图、加工示意图、左、右主轴箱装配图及相关零部件图。本文分以下几部分对以上内容进行了讨论：首先，根据零件的生产需要拟定出了工序集中的工艺路线，确定机床结构方案。其次，依据被加工零件的加工要求，选择合适的切削用量，通过计算选择合适的主轴箱等标准零部件及相应辅件。在附录中收录了相关设计计算方面参考书目。最后，选取与论文相关的英文文献进行翻译。

关键词：组合机床 主轴箱 切削用量

Abstract

At present, the combination of machine is mainly used for graphic processing and processing of two types of holes. Now with the development of automation, the technology is expanding the scope to be completed such as: cars cylindrical, planetary milling, welding, heat treatment and so the work of cutting and non-cutting. It in the automotive, electrical, instrumentation and other light industry to gain a wide range of applications, its machine tools, locomotives, construction machinery manufacturing industry has also been applied.
The thesis primarily introduced the left and right main transmission system for the machine tool of transmission after the body. based on the design of common machine tools and integrated with this kind of related researchs,used the CAD/CAM software to plot the general drawing of the machine tool , Processing working procedure spindle box left assembly and the related parts. The thesis will discuss the content mentioned above as follow: Firstly , the route of the centralized machining process and the system of the machine tool are laid down according to the need of the production; Secondly , according to the request for processing cover of the parts processed, choose proper Cutting specifications, then after caculating,chose the Headstock and the other parts. In addition, in the appendix, titles of interrelated data are embodied.Lastly, choosed and translated the related English material.

Key words: combination of machine Multi-axle-boxes Cutting specifications

目 录
引 言 1
1 绪 论 3
1.1 组合机床概述 3
1.2 主要任务 3
2组合机床总体设计 4
2.1工艺方案的拟定 4
2.1.1 概述 4
2.1.2 加工工序的初定 4
2.1.3 加工工序方案的比较 7
2.1.4 被加工零件的特点 8
2.2加工工艺分析 9
3 组合机床切削用量的选择 10
3.1 概述 10
3.2确定切削用量 10
3.2.1 组合机床切削用量的选择特点 10
3.2.2 组合机床切削用量的选择方法及注意事项 10
3.2.3 组合机床切削用量的选择 11
3.3切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度的确定 11
3.3.1 切削力、切削转矩及切削功率的计算 11
3.3.2刀具耐用度的确定 12
3.3.3 选择刀具结构 12
4 组合机床总体设计——“三图一卡” 13
4.1 被加工零件工序图 13
4.2 加工示意图 13
4.2.1 刀具的选择 14
4.2.2 攻螺纹靠模机构及攻螺纹卡头的选择 14
4.2.3攻螺纹行程的控制 15
4.2.4攻螺纹电机的选择和主轴的制动 15
4.2.5 确定主轴类型、尺寸、外伸长度 15
4.2.6接杆的选择 16
4.2.7 确定动力部件的工作循环及行程 16
4.3 机床联系尺寸图 18
4.3.1 动力部件及其配套通用部件的选择 18
4.3.2 其他尺寸的确定 19
4.4 生产率计算卡 20
4.4.1 理想生产率Q 21
4.4.2 实际生产率Q1 21
4.4.3 机床负荷率η负 22
5组合机床多轴箱设计 24
5.1 概述 24
5.2 绘制主轴箱设计原始依据图 24
5.3 主轴箱结构的确定 26
5.4 主轴、齿轮的确定及动力的计算 27
5.4.1主轴型式和直径、齿轮模数的确定 27
5.5 多轴箱的传动设计 28
5.5.1多轴箱传动系统的设计要求 28
5.5.2 拟定多轴箱传动系统的基本方法 29
5.5.3 传动件校核 32
5.5.4 润滑泵轴的位置 34
5.6 多轴箱中各主轴、传动轴坐标、位置计算结果 34
5.6.1 加工基准坐标系的选择 34
5.6.2主轴和驱动轴坐标的计算 34
6 主轴箱零件补充加工示意图的绘制 35
结论 36
谢辞 37
参考文献 38
外文资料 39

引 言
毕业设计是学生在学完大学的全部课程及进行了生产实习和《机械制造基础》、《机械设计基础》等多门课程设计之后进行的。是对大学期间学习成果的一次深入的综合性考察。同时，也是将大学生在校期间学到的基本理论知识同生产实习中学到的实践知识相结合去解决实际问题的一次很好的锻炼机会。大学生应学会各种思考问题，解决问题的方法，以提高认识问题解决问题的能力。从而为其今后的学习、工作奠定结实的理论基础和实践基础。
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。可以对一种或一类零件进行高效率的加工。主要用于零件的大批量生产，具有低成本、自动化程度高、配置灵活、高效率和高精度的特点。此外，由于大量地使用通用部件，组合机床的设计周期也很短，便于生产的组织和调整。
本次的课题是针对5DYA（储备零件有035A,5GA,5DYC）变速器后体组合机床（进给驱动系统）的设计。工件采用三面同时加工的加工方案，工件安装在机床的固定夹具里，夹具和工件固定不动，动力滑台实现进给运动，滑台上的动力箱连同多轴箱实现切削主运动。
论文详细说明了5DYA（储备零件有035A,5GA,5DYC）变速器后体组合机床（进给驱动系统）设计的步骤及其依据。包括被加工零件加工工艺的分析、系统原理图的设计、元件的选取、部件的装备情况等。
题目的要求为：（1）搜集资料，查阅文献，现场实习，熟悉当前相关研究动态；
（2）机床总图，工序图，加工示意图的设计；
（3）部件装配图绘制，装配图设计；
（4）专用零件工作图的设计；
（5）相关外文翻译一份（5000字以上），撰写论文一篇。
当前组合机床的发展概况：
组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用，因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件（近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额），完成钻孔、扩孔、铰孔，加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台，在孔内镗各种形状槽，以及铣削平面和成形面等。组合机床的分类繁多，有大型组合机床和小型组合机床，有单面、双面、三面、卧式、立式、倾斜式、复合式，还有多工位回转台式组合机床等；随着技术的不断进步，一种新型的组合机床——柔性组合机床越来越受到人们的青睐，它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动更换，配以可编程序控制器（PLC）、数字控制（NC）等，能任意改变工作循环控制和驱动系统，并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外，近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机（清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线）等在组合机床行业中所占份额也越来越大。
由于组合机床及其自动线是一种技术综合性很高的高技术专用产品，是根据用户特殊要求而设计的，它涉及到加工工艺、刀具、测量、控制、诊断监控、清洗、装配和试漏等技术。我国组合机床及组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后，国内所需的一些高水平组合机床及自动线几乎都从国外进口。工艺装备的大量进口势必导致投资规模的扩大，并使产品生产成本提高。因此，市场要求我们不断开发新技术、新工艺，研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。
随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床行业企业，因此组合机床装备的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。一方面，加强数控技术的应用，提高组合机床产品数控化率；另一方面，进一步发展新型部件，尤其是多坐标部件，使其模块化、柔性化，适应可调可变、多品种加工的市场需求。从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速10000～20000r/min，最高进给速度可达20～60m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。 然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。

1 绪 论
1.1 组合机床概述
后体作为变速器的重要部件之一，它的加工精度直接影响到发动机的工作性能，因而它的加工显得尤其重要。后体的一大特点是多螺纹孔且这些孔的排列大多不规则，加之部分部位加工难度较大。如果采用普通车床进行手动逐孔进行加工，不仅工人劳动强度大，而且生产效率和加工精度也会很低。因此，我们应用组合机床机用丝锥加工，因此组合机床在这个领域得到了广泛的应用。
组合机床主轴箱设计时我们应遵循以下原则：保证转速和转向的前提下，力求用最少的传动轴和齿轮(数量和规格)，以减少各类零件的品种。具体措施可以采用一根传动轴同时带动多根主轴，并将齿轮布置在同一排位置上。当齿轮啮合中心距不符合标准时，可以采用变位齿轮；从而避开了用主轴带主轴的方案，这样就避免了增加主轴负荷，不会影响加工品质；为使主轴箱结构紧凑，主轴箱内齿轮传动副的传动比都在1～1．5之间；为了使主轴上的齿轮不太大，有的在最后一级采用升速传动；如果切削力大，为了减少主轴的扭曲变形，主轴上的齿轮尽量安排靠近前支承。
1.2 主要任务
本设计的主要任务是：在知道后体零件图的情况下，设计出加工某些特定孔的专用加工机床，以此来提高加工效率，减小工人劳动强度。
在设计过程中，首先，要认真分析后体零件图，选定所加工孔系，根据组合机床设计步骤合理制订机床设计方案。在设计过程中要做到：能用标准件就选标准件。对重要承载部件进行核算，以确定机床的受力及加工精度。
（1）本次设计的题目：
变速器后体5DYA卧式三面攻丝组合机床左、右主传动系统设计
（2）生产纲领：184000件/年
（3）本机床是经过实地调查研究，为满足社会需求和零件加工的实际要求，针对ADC12Z变速器而设计的，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机床，它具有以下特点：
1）生产率高
2）加工精度稳定
3）研制周期短，便于设计、制造和使用维护，成本低
4）自动化程度高，劳动强度低，配置灵活

2组合机床总体设计
2.1工艺方案的拟定
2.1.1 概述
被加工零件是ADC12Z变速器后体，它属于箱体类零件，底面有定位销孔。精度要求较高，顶、底面有平面度要求。
设计合理的加工方法、工序数量和顺序，应考虑一下关系：
1）零件成型的内在关系。零件材料与工艺手段的成型属性，以及工厂的生产条件；机械加工中的安排原则与零件材料种类、结构形状、尺寸大小、精度高低相关联。
2）零件加工质量的内在联系。在加工阶段划分中，粗、精加工阶段顺序分开，其目的在于对主要表面能及时发现毛坯的气孔、缩孔、疏松等缺陷，避免不必要的后续加工的浪费；粗、精加工由于其加工目的的不同，切削用量选取的原则各异，其切削力、切削热和切削功率也不同，由此可合理选取机床（其精度和功率等）；为保证加工质量，粗精加工应分阶段和工序，以减少或消除由切削力、切削热所引起的内应力；对于零件中的主要表面和次要表面，为保证主要表面的加工精度和表面粗糙度不受加工的影响，也应分出加工阶段和工序。
3）零件加工成本的内在联系。机械加工工艺过程的设计要考虑工厂的优势，即设备、人员和财力的实际情况，是否发挥工厂原有设备的潜力，技术人员和工人的特长；机械加工工艺过程设计施工以投入小、物力消耗低为主要前提。
4）零件加工生产率的内在联系。机械加工工艺设计中采用工序集中还是工序分散原则；各工序的工时定额是否符合生产节拍；是否采用了高生产率的工艺方法等。
2.1.2 加工工序的初定
方案一：
<1>、准备工作；
毛坯清理，打字头。
<2>、铣：
铣大面。
<3>、钻铰：
铰工艺孔、钻内腔3-M8螺纹底孔及端面、Φ12底孔。

<4>、钻：
钻两销孔底孔、钻内腔Φ14底孔、锪内腔Φ14端面。
<5>、车：
车小头、端面、倒角。
<6>、钻：
钻侧面螺纹底孔。
<7>、铣：
铣托架孔端面。
<8>、铣:
铣窗口面。
<9>、压瓦：
压衬套。
<10>、镗：
镗大面两销孔、镗小头。
<11>、镗:
镗内腔Φ12
<12>、镗：
镗Φ14孔。
<13>、铣：
铣里程表面。
<14>、钻铰：
钻、铰侧面Φ5孔。
<15>、镗：
镗里程表面
<16>、钻：
钻4-M10螺纹底孔、倒角。
<17>、攻：
攻托孔4-M10-6H。
<18>、攻：
攻内腔3-M8螺纹。
<19>、钻：
钻窗口面6-M8螺纹底孔。
<10>、攻：
攻侧面螺纹
<21>、钻铰：
钻、铰内腔Φ18孔。
<22>、钻铰：
钻大面周边孔8-Φ11。
<23>、清洗；
<24>、终检：
按产品图纸及技术要求进行检查。
<25>、打压：
进行打压试验。
方案二：
<1>、准备工作；
毛坯清理，打字头。
<2>、铣：
铣大面；
<3>、钻铰：
铰工艺孔、钻内腔3-M8螺纹底孔及端面、Φ12底孔。
<4>、钻：
钻两销孔底孔、钻内腔Φ14底孔、锪内腔Φ14端面。
<5>、车：
车小头、端面、倒角。
<6>、钻：
钻侧面螺纹底孔。
<7>、铣：
铣托架孔端面。
<8>、铣:
铣窗口面。
<9>、压瓦：
压衬套。
<10>、镗：
镗大面两销孔、镗小头。
<11>、镗:
镗内腔Φ12、Φ14孔。
<12>、铣：
铣里程表面。
<13>、钻铰：
钻、铰侧面Φ5孔。
<14>、镗：
镗里程表面
<15>、钻：
钻4-M10螺纹底孔、倒角。
<16>、攻：
攻托孔4-M10-6H。
<17>、攻：
攻内腔3-M8螺纹。
<18>、钻：
钻窗口面6-M8螺纹底孔。
<19>、攻：
攻侧面螺纹
<20>、钻铰：
钻、铰内腔Φ18孔。
<21>、钻铰：
钻大面周边孔8-Φ11。
<22>、清洗；
<23>、终检：
按产品图纸及技术要求进行检查。
<24>、打压：
进行打压试验。
2.1.3 加工工序方案的比较
方案一的工序较分散，每道工序内所安排的加工内容少，工艺路线长，工序多，对机床设备及夹具的结构要求简单，调整较为容易，生产工人易于掌握操作，对工人的技术要求低。适用于大批量生产，但其广泛应用于专用机床，适用于传统的流水线线产方式，占地面积大，设备投资多，深产成本高，周期长，在制品数量多，转产也比较困难。而且工序过于分散，装夹次数多，因而零件的形状精度和位置精度也不易保证。而方案二与方案一相比，工序则趋于集中，工序减少了，每道工序内的加工内容多了，则可以在一次装夹过程中完成多个平面和孔的加工，这样对提高零件的加工精度是有益的。同时工序集中后，所用的设备相应的减少，也就节省了设备投资，减少了占地面积，从而降低了产品的生产成本，此外，方案二与方案一相比生产率有所提高。
综上所述，不难看出，以上两种方案中，方案二更合理，所以我们采用第二种加工方案 。
2.1.4 被加工零件的特点
被加工零件的特点，如工件的材料和硬度，加工部位的结构形状，工件刚性，定位基准面的特点等，对组合机床的工艺方案的拟订都有重要影响。
（1）工件的材料及硬度：
工件的材料及硬度不同时加工方法和效果也有所不同。
本工件材料为：ADC12Z（铸铝合金）
硬度 HB75-105
抗拉强度δb=150-240MPa
延伸率δ=1.5%-2%
加工时，要比加工铸铁件或钢件采用的切削用量高。
（2）组合机床的配置形式：
本次设计所解决的问题是方案二第19道工序，以大面和工艺孔定位，夹紧顶面，攻侧面及窗口面螺纹
攻左侧面M18X1.5-6H， M12X1.25-6H螺纹
攻右侧面M18X1.5-6H, M12X1.25-6H螺纹
攻里程表上方M8X1.25螺纹
攻窗口面6-M8-6H螺纹
同时攻左、右面及窗口面螺纹，因此采用三面单工位机床加工。
（3）定位基准及夹紧方法的选择
定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择的是否正确与合理，可以影响到加工质量的高低及生产率的提高。如果选择不当，会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。
定位基准分为精基准、粗基准和辅助基准。在最初加工工序中，只能用毛坯中尚未加工的表面作为定位基准（粗基准）。在后续加工中则使用已加工的表面作为定位基准（精基准）。在制定工艺规程时，总是先考虑选择怎样的精基准以保证达到精度要求并把各个表面加工出来，然后再考虑选择合适的粗基准把精基准面加工出来。另外，为了使工件便于装夹和易于获得所需加工精度，可在工件上某一部位做一辅助基准，用以定位。在选择定位基准时，应先选择精基准，再选择粗基准。
1）.精基准的选择
选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计所要达到的技术要求，以及如何使装夹准确、可靠、方便，选择精基准是应遵循以下原则：
①“基准重合”原则，应尽量选择被加工表面的设计基准作为精基准。
②“基准统一”原则，应选择多个表面加工时都能用的表面作为基准。
③“互为基准”原则，当两个表面相互间的形位精度和其自身尺寸都要求较高时，可采用两面互为基准，反复进行加工。
④“自为基准”原则，在光整加工或某些精加工工序中，要求余量尽量小且均匀，应尽量选择加工表面本身作为基准。
对于本工件，多数尺寸都以底面、定位孔为设计基准。因此，应选择底面和定位孔作为本零件加工的定位精基准。
（1）.粗基准的选择
粗基准的好坏，对以后各加工表面的加工余量的分配，以及工件上加工表面和不加工表面的相对位置精度均有很大影响，选择粗基准的总要求是为后续工序提供必要的定位基面，粗基准的选择原则如下：
①保证相对位置要求的原则：如果必须保证工件上加工表面的相互位置要求，则应以不加工的表面作为粗基准。
②保证加工表面加工余量合理分配的原则：如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该毛坯表面作为粗基准。
③便于工件装夹的原则：要求选用的粗基准尽可能平整、光洁，有足够大的尺寸。
④粗基准一般只使用一次，以后不得重复使用。
因此为保证定位基准与工序基准重合，以减少定位误差对孔位置精度的影响，采用一面两销定位。
2.2加工工艺分析
由图纸及装配图分析知，减速器后体所需加工的主要表面有顶面，底面，窗口面，工艺定位孔，各连接孔，各螺纹孔，等特征。又根据图纸得要求：
工艺孔和大端面是本工序的工序基准，也是定位基准之一，所以销孔孔和大端面的加工精度必须严格保证。
变速器后体的大端面和销孔它们相互间有一定的位置要求。
（1） 三点定位洗大端面，保证平面度0.06 ，并去除周边毛刺。
（2） 以大端面和销孔底孔2、6定位钻铰工艺孔4、6孔Φ
以大端面和工艺孔定位攻5DYA、5DYC、035A、5GA两侧面及后面孔。
在加工各零件各个侧面孔与定位面和工艺孔有不同的相对位置关系和各自的加工精度要求，这些要借助专有夹具和提高机床加工精度的办法来保证它们的加工要求。
根据图纸得技术要求:
⑴．未注明之铸造圆角半径为R3~5，拔模角为2°。
⑵．铸件不容许有气孔、沙眼等铸造缺陷。

3 组合机床切削用量的选择
3.1 概述
根据工件的结构特点、工艺要求，生产率要求，即工艺方案，可大体确定机床的配置形式为：固定式夹具、单工位三面组合机床，这种组合方式可达到的加工精度高的要求。为保证排屑通畅，采用卧式布置。
工件安装在机床的固定式夹具里，夹具和工件固定不动，动力滑台实现进给运动。滑台上的动力箱连同多轴箱，实现切削运动。
3.2确定切削用量
3.2.1 组合机床切削用量的选择特点
1>、组合机床常用多刀多刃同时切削。为尽量减少换刀的时间和刀具的消耗，保证机床的生产率及经济效果，选用的切削用量应比通用机床单刀加工时低30% 左右。
2>、组合机床通常用动力滑台来带动刀具进给。因此同一滑台带动的多轴箱上的所有刀具（丝锥除外）的每分钟进给量相同，即等于滑台的工进速度。
3.2.2 组合机床切削用量的选择方法及注意事项
1>、尽量做到合理使用所有刀具，充分发挥其使用性能。
2>、复合刀具的选择应考虑刀具的使用寿命。保证刀具应有的使用寿命，进给量按刀具最小直径选择，切削速度按复合刀具的最大直径选择。
3>、选择切削用量时要注意既要保证生产批量的要求，又要保证刀具一定的耐用度，在生产率要求不很高时，切削用量就不必选的很高，以免降低刀具的耐用度。即使是生产率要求很高的组合机床也是在保证加工精度和刀具耐用度的情况下，提高“限制性刀具”的切削用量，对于“非限制性刀具”其耐用度只要求不低于某一极限值，这样可以减少切削功率。组合机床切削用量选择通常要求刀具耐用度不低于一个工作班，最少不低于4h。
4>、确定切削用量时，还须考虑所选动力滑台的性能，采用液压滑台时选择每分钟进给量fm应比该滑台最小工进速度大50% ，否则，会受温度和其他因素影响而导致进给不稳定。
3.2.3 组合机床切削用量的选择
由《组合机床设计简明手册》表6-19查得：
高速钢丝锥攻螺纹切削速度：5～15m/min
孔Φ18攻螺纹 进给量f=1.5mm/r
孔Φ12攻螺纹 进给量f=1.25mm/r
孔Φ8攻螺纹 进给量：f=1.25mm/r
3.3切削力、切削转矩、切削功率及刀具耐用度的确定
3.3.1 切削力、切削转矩及切削功率的计算
由《组合机床设计简明手册》表6-20得
切削转距： T=270D1.4Pω1.5
切削功率: P=Tv/9740πD
M18X1.5-6H螺纹：
切削转矩：T（N.m）
T=270D1.4Pω1.5
=270×181.4×1.51.5
＝270×57.198×1.837
＝28369.6 N.m
切削功率P（KW）

=0.01 KW
M12 X 1.25-6H螺纹：
切削转矩T（N.m）
T=270D1.4Pω1.5
=270×121.4×1.251.5
=270×57.198×1.837
=12229.7N.m
切削功率P（KM）

=0.005 kW
M8 X 1.25螺纹：
切削转矩T（N.m）
T=270D1.4Pω1.5
=270×121.4×1.251.5
=270×57.198×1.837
=6945.3 N.m
切削功率P（KM）

=0.003 kW
6-M8X 1.25螺纹：
T=270D1.4Pω1.5
=270×121.4×1.251.5
=270×57.198×1.837
=6945.3 N.m
切削功率P（KM）

=0.003 kW
3.3.2刀具耐用度的确定
由《机械制造工艺学课程设计简明手册》查得：丝锥耐用度为：T=300分
3.3.3 选择刀具结构
正确选择刀具结构，对保证组合机床正常工作极为重要。根据工艺要求和加工精度不同，常用刀具有一般刀具（标准）、复合刀具及特种刀具等。选择刀具结构应注意以下问题：
1〉 只要条件允许，尽可能选用标准刀具和一般简单刀具。
2〉 为提高工序集中程度或保证加工精度，可采用先后加工或同时加工两个或两个以上表面的复合刀具。同时选择和设计复合刀具时，还应注意刀具加工行程和导向位置的变化，刀具制造、刃磨、排屑是否方便，而且应使复合刀具各切削部分的耐用度大致相同。
3〉 选择刀具时，必须注意工件材料的特点。
根据上述原则，选择如下刀具：选用GB3464-83 M8X1.25 机用丝锥细柄粗牙（3） 总长72mm,d1=6.3mm
选用GB3464-83 M12X1.25-H2 机用丝锥细柄细牙（2）总长84mm,d1=9mm
选用GB3464-83 M18X1.5-H2 机用丝锥细柄细牙（7）总长104mm,d1=14mm
选用GB3464-83 M8X1.25-H2 机用丝锥细柄粗牙（6）总长72mm,d1=6.3mm

4 组合机床总体设计——“三图一卡”
4.1 被加工零件工序图
　　被加工零件工序图是根据制订的工艺方案，表示所设计的组合机床上完成的工艺内容。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，夹紧部分及被加工零件的材料、硬度和在本机床加工前的加工余量，毛坯或半成品的情况图样。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／主要包括以下内容：
（1）被加工零件的形状和主要轮廓尺寸，以及与本工序机床涉及有关部件、结构、形状和尺寸。
（2）本工序所选用的定位基准、夹紧部位及夹紧方向。
（3）本工序加工表面的尺寸、精度、表面粗糙度、形位公差等技术要求以及对七道工序的技术要求。
（4）注明被加工零件的名称、编号、材料、硬度等。
具体内容详见零件加工工序图
4.2 加工示意图
　　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。它是涉及刀具、辅具、夹具、主轴箱和液压、电气系统一及选择动力部件、绘制机床总联系尺寸图的重要依据；是随机床总体布局和性能的原始要求；同时也是调整机床和刀具所必需的重要技术文件。主要内容有：机床的加工方法、切削用量、工作循环和工作行程；工件、刀具及导向、托架及主轴箱之间的相对位置及其联系尺寸；主轴结构类型、尺寸及外伸长度、刀具类型、数量和结构尺寸，接杆、导向装置，刀具、导套之间的配合。刀具、接杆、主轴之间的连接方式及配合尺寸等。
4.2.1 刀具的选择
选择刀具应考虑工件材质、加工精度，表面粗糙度，排屑及生产率等要求。只要条件允许，应尽量选用标准刀具。为提高工序集中程度和满足精度要求，可以采用复合刀具。孔加工刀具（钻、扩、铰）的直径应与加工部位尺寸、精度相适应，其长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端距离导向套外端面30-50ｍｍ，以利于排屑和刀具磨损后有一定的调整量。对于攻螺纹类刀具类型的选择决定于所切螺纹的性质、所切螺纹在工件上的位置、工件的构造与尺寸及生产的批量。
由此选用：
选用GB3464-83 M8X1.25 机用丝锥细柄粗牙（3） 总长72mm,d1=6.3mm
选用GB3464-83 M12X1.25-H2 机用丝锥细柄细牙（2）总长84mm,d1=9mm
选用GB3464-83 M18X1.5-H2 机用丝锥细柄细牙（7）总长104mm,d1=14mm
选用GB3464-83 M8X1.25-H2 机用丝锥细柄粗牙（6）总长72mm,d1=6.3mm
4.2.2 攻螺纹靠模机构及攻螺纹卡头的选择
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。
普通车床上车削螺纹时，主运动和进给运动这间应保持严格的相对运动，组合机床上攻螺纹，是由主轴系统带动丝锥实现主运动和进给运动，即螺纹锥每转一转的同时，丝锥向前进给一个螺距，当丝锥攻入螺孔1-2扣之后，丝锥便自行进给，主运动和进给运动之间的严格的相对运动关系由丝锥自身保证。丝锥每转进给量（螺距）与靠模螺母或整个多轴箱进给量的差异同螺纹靠模机构补偿。用来组成攻螺纹靠模装置的攻螺纹机构称为第Ⅰ类攻螺纹靠模；用来组成活动攻螺纹模板的攻螺纹机构称为第Ⅱ类攻螺纹靠模。
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“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。
左面选用3-1.5T0281,2-1.25T0281攻丝靠模,7-240T284-41,4-240T284-41心杆；3-T0283，2-T0283卡头。
右侧面选用3-1.5T0281,2-1.25T0281，2-1.25T0281攻丝靠模；7-240T284-41,4-255T0284-41，4-170T0284-41 心杆；3-T0283，2-T0283，2-T0283卡头。
窗口面选用2-1.25T0281攻丝靠模；2-T0283卡头；4-205T284-4心杆。
4.2.3攻螺纹行程的控制
攻螺纹行程控制机构是组合机床的一个通用组件，用于控制攻螺纹工作循环。在此选用直线式攻螺纹行程控制机构。
4.2.4攻螺纹电机的选择和主轴的制动
大型标准攻螺纹多轴箱一般都是同电动机直接驱动。在确定电动机功率时，要考虑丝锥工作时钝化的影响，一般取为计算功率的1.5-2.5倍（轴数少时取大值，轴数多时取小值）。
丝锥退回原位时，电动机应能迅速停止，以避免攻螺纹主轴—靠模系统在电动机反转停止时惯性的影响，不致造成丝锥超程而破坏攻螺纹机构的原位状态。因此，一般攻螺纹主轴都要制动（转动惯量小，攻螺纹主轴少于8根的多轴箱可不采用）。常用的制动方式有制动电动机和电磁抱闸两种。直接制动电机可使攻螺纹多轴箱结构简单，制动效果较好。由表5-34选用T3542型制动器。

4.2.5 确定主轴类型、尺寸、外伸长度
1〉主轴类型主要依据工艺方法，刀杆和主轴的连接进行确定。主轴轴径及轴端尺寸主要取决于仅给抗力和主轴——刀具系统结构。
2〉确定主轴类型为非刚性主轴。由《组合机床设计简明手册》表3-5得：
　　攻M18X1.5-6H时，T=28369.6N/mm

　 攻M12X1.25-6H时，T=12229.7N/mm

攻M8X1.25-6H时，T=6945.3N/mm

根据表3-6选择参数如下：
攻M18X1.5-6H螺纹　　　　　 D1/d1＝38/20　　　　　L=120
攻M12X1.25-6H螺纹　　　　　D1/d1＝30/16　　　　 L=120
攻M8X1.25-6H螺纹　　　　 D1/d1＝32/14　　　　　L=120
4.2.6接杆的选择
接杆是用于连接组合机床主