多轴钻床主轴箱设计

摘要

本设计介绍了多轴钻床主轴箱的设计，设计中首先要了解工件的加工工艺路线及工序的计算，确定钻孔主轴的直径，初步选用电机型号及机床各部分部件。在多轴箱设计中，首先需要确定传动系统，然后计算主轴坐标，传动部件的校核及最后多轴钻床主轴箱总图、原始依据图等等相关图纸的绘制。

本次设计有效地将多工位钻孔工艺有机地结合为一体，这样以来不但降低了机器成本，而且节省了加工时间，提高了工作生产效率。

关键词：多轴钻床主轴箱，主轴，总图绘制，生产效率

Abstract

The design on the Box axlebox more than the design, 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. 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:Multi axis drilling machine spindle, spindle, general layout drawing, production efficiency

目录

摘要...................................................................... I Abstract................................................................. II 1 绪论.. (1)

1.1 本课题研究的背景及意义 (1)

1.2 本课题国内外研究概况 (2)

1.3 研究的主要内容 (4)

2 组合机床总体设计 (6)

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 (12)

2.3.1 刀具的分析 (13)

2.3.2 钻孔靠模装置选择 (14)

2.3.3 选择接杆、浮动卡头 (15)

2.3.4 动力部件工作循环及行程的确定 (17)

2.4 机床联系尺寸图 (18)

2.5 机床生产率计算卡 (19)

3 多轴钻床主轴箱的设计 (20)

3.1 多轴箱的组成及表示方法 (21)

3.2 多轴箱通用零件 (21)

3.3 绘制多轴箱原始依据图 (22)

3.4 主轴齿轮确定、动力计算 (23)

3.5 多轴箱传动系统设计 (25)

3.6 多轴箱坐标检查图 (25)

结论 (26)

致谢 (27)

参考文献 (28)

1 绪论

1.1本课题研究的背景及意义

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。

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。

1.3研究的主要内容

本次设计主要针对多轴钻床主轴箱进行设计，从多轴钻床主轴箱的整理方案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几个方面：

1) 分析多轴钻床主轴箱及其技术条件，收集设计资料；

2) 完成开题报告；

3) 主轴箱总体方案的确定；

4) 绘制主轴箱原始依据图，坐标检查图以及主轴箱装配图等；

5）完成毕业设计论文。

2 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。

2.2 加工工序图

被加工零件工序图具有直观的作用，此外，它还具有一些特定的要求。被加工零件工序图是根据选定的工艺方案，表示在一台机床上或一条自动线上完成的工艺内容，加工部位的尺寸及精度、技术要求、加工用定位基准、夹压部以及被加工零件的材料、硬度和在本机床上加工前毛坯情况的图纸。它是在原有的工件图基础上，以突出本机床或自动线加工内容，加上必要的说明绘制的。它是组合机床设计的主要依据。也是制造使用时调整机床，检查精度的重要技术文件。被加工零件工序图应包括下列内容：

加工示意图是组合机床设计的重要图纸之一，在机床总体设计中占有重要地位。它是设计刀具、夹具、主轴箱以及选择动力部件的主要资料，同时也是调整机床和刀具的依据。

2.3.1 刀具的选择

刀具的类型的选择决定于所钻内孔的性质、所钻内孔在工件上的位置、工件

的构造与尺寸及生产的批量，一般根据相关工件的材料来进行钻头的选取，通常选用细柄机用钻刀H3（GB3464-83）。

2.3.2 钻孔靠模装置选择

在组合机床上钻内孔多采用钻孔靠模装置。其原理仍然是“自引法”钻孔。这种钻孔装置的进给运动，直接由靠模螺杆、螺母得到。常用的靠模装置有：TO281型钻孔靠模装置和TO282型靠模装置。

本设计中采用了通用的TO281型钻孔靠模装置

TO281型钻孔靠模

这种靠模装置有钻孔靠模和钻孔卡头配合组成，并由钻孔装置配置成钻孔组合机床。

2.3.3 选择接杆、浮动卡头

加工内孔时，常采用钻孔靠模装置和钻孔卡头及相配套的钻孔接杆，钻刀用相应的弹簧夹头装在钻孔接杆上。选用用于夹持M6～M30的机用钻刀弹簧夹头，选用钻孔卡头及钻孔接杆。

2.3.4 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。

2.4 机床联系尺寸图

2.4.1机床联系尺寸图作用和内容

机床联系尺寸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专用部件的总体结构而绘制的。是用来表示机床的配置形式、主要构成及各部件安装位置、相互关系、运动关系和操作方位的总体布局图。

2.4.2绘制机床尺寸联系总图之前应确定的内容 2.4.2.1 选择动力部件

动力部件的选择主要是确定动力箱和动力滑台。根据已定的工艺方案和机床配置形式并结合使用及修理因素，确定机床为卧式双面单工位液压传动组合机床，液压滑台实现工作进给运动，选用配套的动力箱驱动多轴箱钻孔主轴。 动力箱规格与滑台要匹配，其驱动功率主要依据是根据多轴箱所传递的切屑功率来选用。确定钻孔电机功率，应考虑钻刀钝化的影响，一般按计算功率的1.5~2.5倍选取。

η

切削

主轴箱P P =

式中：切削P ——消耗于各主轴的切削功率的总和，单位为kw ；

η——主轴箱的传动效率，加工黑色金属时取0.8~0.9，加工有色金 属时取0.7~0.8，主轴数多、传动复杂时取小值，反之取大值。

则：kw D v P D D Tv

p w 1636.089740825.18195974019597405.14.15

.14.1=?????===

π

ππ 切削P =6x0.1636/0.8=1.09kw 1.09x2=2.18kw

本机床左右多轴箱均采用1TD25-IB 型动力箱（q n =1420r/min;电动机选Y100L1-4型，功率为2.2KW ）。

N HB Df F 231446.597320025.1826266.08.06.08.0=???==

N F F 38867.35839231446.597366=?==总

2.5 机床生产率计算卡

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技术文件。它是用户验收机床生产效率的重要依据。 2.5.1 理想生产率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t k 总数有关，单班制取2350h

A=5000x(1+2%+2%)=520件 Q=A/t k =5200/2350=2.21件/h 2.5.2 实际生产率Q1

实际生产率是指设计机床每小时实际可生产的零件数量。

Q 1=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=（L 1/v f1+ L 2/v f2+t 停）+[（L 快进+L 快退）/v fk + t 移+ t 装]

L 1、L 2——刀具第一、第二工作进给长度，单位为mm ； v f1 v f2——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5～10转所需的时间，单位为min;取0.1min,即6s.

v fk ——动力部件快速行程速度。 本次采用的是液压动力部件, 为5m/min 。 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.取1.5min .

把数值带入（2-13）中：

得到：T 单=23/397.5+23/397.5+0.1+0.075/5+0.075/5+1.5

=1.7456min;

所以Q

1=60/T

单

=60/1.71=34.32件/小时

则 Q

1

≥Q

所以满足生产率要求

3 多轴钻孔主轴箱的设计

3.1多轴箱的组成及表示方法

多轴箱按结构特点分为通用（即标准）和专用多轴箱两大类。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。

3.1.1 多轴箱的组成

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。其基本结构中，箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零件；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。

在多轴箱箱体内腔，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。

本多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。

3.1.2 多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（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。

3.2 多轴箱通用零件

多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，其标记方法详见相应的配套零件表。

3.2.1 通用箱体类零件

多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。多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，多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（[9]中表7-1）选择；多轴箱后盖与动力箱法兰尺寸见[9]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；通用多轴箱体结构尺寸及螺孔位置详见相关资料。

3.2.2 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。多轴箱通用齿轮有：传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮三种（见[9]表4-5），其结构型式、尺寸参数及制造装配要求详见[9]表。

多轴箱用套和防油套综合表参阅[9]表7-24、表7-23。

3.3 绘制多轴箱设计原始依据图

多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。其内容及注意事项如下：

[1] 根据机床联系尺寸图，绘制多轴箱外形图，并标注轮廓尺寸及动力箱驱动轴的相对位置尺寸。

[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。

[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。

[4] 列表标明各主轴的工序内容、切削用量及主轴外伸尺寸。

[5] 标明动力件型号及其性能参数。

3.4 主轴、齿轮的确定及动力计算

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。

钻孔类主轴按支承型式分为两种：[1]前后支承均为圆锥滚子轴承主轴。[2] 前后支承均为推力球轴承和无内环滚针轴承的主轴。

3.4.1 主轴型式的确定

本设计中根据加工工艺要求，采用了第一种前后支承均为圆锥滚子轴承主轴。其装配结构、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。

主轴材料采用了40Cr钢，热处理C42。

3.4.2 主轴直径的确定

根据被加工零件工序图和加工示意图中的要求，是采用标准高速钢钻刀，对箱体上2-9

孔进行钻孔。

100H

根据公式：d=6.2410T (3-1) 可算出本设计中钻孔主轴的大致直径

式中：d——主轴直径（mm）

T——转矩（N·m）

加工1#灰铸铁时T=0.195D4.1P5.1，由于本设计中D=5mm，P=0.8mm，所以

查[9]中表3-5钻孔主轴直径的确定，得螺纹M5的主轴直径d=17mm 转矩

T=5N.mm

查[9]中表4-2得 主轴直径d=20mm 。 3.4.3 主轴位置的确定

由于是2根主轴同时对2个9100H φ内孔进行钻孔加工，所以2根主轴的相对位置应与2个9100H φ孔的相对位置保持一致。 3.4.4齿轮模数

齿轮模数m 一般用类比法确定。

多轴箱中的齿数模数常用2、2.5、3、3.5、4几种。为便于生产，同一多轴箱中的模数规格最好不要大于两种。 本设计齿轮模数选2和3。 3.4.5 多轴箱所需动力的计算

多轴箱的动力计算包括多轴箱所需要的功率和进给力两项。 3.4.5.1传动系统确定之后，多轴箱所需要的功率按下列公式计算

1

1

1

n

n

n

i i i P P P P P P P ====++=++∑∑∑空空多箱切削失切削失 (3-2)

式中 P 切削——切削功率，单位为KW P 空——空转功率，单位为KW

P 失——与负荷成正比的功率损失，单位为KW

每根主轴的切削功率，由选定的切削用量按公式计算或查图表获得；每根主轴的空转功率按[9]P62表4-6确定；每根主轴上的功率损失，一般取所传递功率的1%。

3.4.5.2 主轴切削功率

P =D Tv π9740/=0.1636KW P 切削=3P=3x0.1636=0.49KW

3.4.5.3 空转功率

由于主轴直径为20mm ，根据[9]P62表4-6：

318-250=(0.0300.018)0.0180.028400318P KW ?-+=-空主轴转速为n=318r/min ，根据插值法：

(3-3)

P 空=3x0.028=0.084KW

3.4.5.4 功率损失

每根轴上的功率损失，一般可取所传递功率的1%

P 失=(0.9821+0.168)x1%=0.0115KW

1

1

1

0.98210.1680.0115 1.1616n

n

n

i i i P P P P P P P KW

====++=++=++=∑∑∑多箱切削空失切削空失 (3-4) 3.4.5.5 多轴箱所需进给力F 多箱计算

i i =1=F n

F ∑多箱 (3-5)

式中 i F ——各主轴所需的轴向切削力，单位为N

F=6.08.026HB Df =6.08.020025.1826x x x =5973.23N (3-6)

i F =3F=3x5973.23=17919.352N

3.5 多轴箱传动系统设计

多轴箱传动系统设计，是根据动力箱驱动轴位置和转速、各主轴位置及其转速要求，设计传动链，把驱动轴与各主轴连接起来，使各主轴获得预定的转速和转向。

3.5.1 对多轴箱传动系统的一般要求

在保证主轴的强度、刚度、转速和转向的条件下，力求使传动轴和齿轮的规格、数量为最少。因此，应尽量用用一根中间传动轴带动多根主轴，并将齿轮布置在同一排上。当中心距不符合标准时，可采用变位齿轮或略微改动传动比的方法解决。

3.5.2 拟订多轴箱传动系统的基本方法

拟订多轴箱传动系统的基本方法是：先把全部主轴中心尽可能的分布在几个同心圆上，在各个同心圆的圆心上分贝设置中心传动轴；非同心圆分布的一些主

轴，也宜设置中间传动轴（如一根传动轴带两根或三根主轴）；然后根据已选定的各中心传动轴再取同心圆，并用最少的传动轴带动这些中心传动轴；最后通过合拢传动轴与动力箱驱动轴连接起来。 3.5.2.1主轴分布类型

多组同心圆分布。对这类主轴，可在同心圆处分别设置中心传动轴，由其上的一个或几个（不同排数）齿轮来带动各主轴。

采用一根传动轴带动3根主轴的方案。

此方案传动轴、齿轮数最少，用一根传动轴带动多根主轴。主轴齿轮规格相同。

3.5.2.2传动系统的设计计算

[1] 各齿轮参数的设计计算：齿轮齿数和传动轴转速的计算公式如下：

u = 从主

z z = 主

从n n (3-7) A = ()从主z z m

+2 =z S m 2

(3-8) 主

从从

主从z z n n u

n ==

(3-9)

从

主

主主从z z n u n n == (3-10)

）（）

（—从主从从u m Au

n n m A z m

A

z +=

+==

12122 (3-11) u Am

n n m A z m

A

z +=

+==

12122）

（—主

从主从 (3-12) 式中 u ——啮合齿轮副传动比； S z ——啮合齿轮副齿数和；

z 主、z 从——分别为主动和从动齿轮齿数；

n 主、n 从——分别为主动和从动齿轮转速，单位为r/min ；

A ——齿轮啮合中心距，单位为mm ； M ——齿轮模数，单位为mm 。

已知：主轴转速 n=785r/min ，主轴直径 d=20mm ，主轴齿轮模数 m=2。 取驱动轴齿轮的模数m=3，齿数Z 驱=23（数量1个，设在第Ⅳ排）。 [2] 传动轴1即轴4的齿轮参数计算设计

1z 从=

3739.36233

59

.902==-?

123137 1.61

u =

= m=3 （数量1个，设在第Ⅳ排） 转速23

785488/min 37

n r =?

=传动轴1 [3] 传动轴2即轴5的齿轮参数计算设计

z 从2=

4023346

.952=-? 223140 1.739

u ==

m=3 （数量1个，设在第Ⅳ排） 转速23

785451/min 40

n r =?

=传动轴2 [4] 主轴1、2、3即轴1、3、2的齿轮参数计算设计

取传动轴齿轮的模数m=2，齿数Z =24（数量2个，分别设在第Ⅱ、Ⅲ排）。

260

24362

z ?=-=主轴1、2、3 24136 1.5

u =

= m=2

转速1232324785325/min 3736

n r =?

?=主轴 主轴1、3即轴1、2（数量各1个，设在第Ⅲ排）。 主轴2即轴3（数量1个，设在第Ⅱ排）。

[5] 主轴4、5、6即轴6、8、7的齿轮参数计算设计

取传动轴齿轮的模数m=2，齿数z =21（数量2个，分别设在第Ⅱ、Ⅲ排）。

250

21292

z ?=-=主轴4、5、6 21129 1.38

u =

= M=2

转速4562321785326/min 4029

n r =?

?=主轴 主轴4、6即轴1、2（数量各1个，设在第Ⅱ排）。 主轴5即轴8（数量1个，设在第Ⅲ排）。 3.5.2.3 润滑油泵的安置

油泵轴的位置要尽可能靠近油池，离油面高度不大于400~500毫米；油泵轴的转速，须根据工作条件而定，主轴数目多，油泵转速应选的高些。当用R12-1型叶片泵时，油泵转速可在400~900转/分范围内选择。当箱体宽度大于800毫米，主轴数多于30根时，最好采用两个油泵，以保证充分润滑。

本主轴箱内采用了一个R12-1型叶片泵，为了便于维修，油泵齿轮布置在了第一排。油泵的安置要使其回转方向保证进油口到排油口转过270°。转速为902r/min 。

3.5.2.4 手柄轴的安置

多轴箱一般设手柄轴，用于对刀、调整、或装配检修时检查主轴精度。手柄轴转速尽量高些，其周围应有较大空间。

本设计手柄轴的转速为722r/min 。 3.5.2.5 验算和校核 [1] 验算各主轴转速

1232324

785325/min 3736n r =??=主轴<318x(1+5%)=334r/min 456

2321

785326/min 4029

n r =??=主轴<318x(1+5%)=334r/min

转速相对损失在5%以内，符合设计要求 [2] 齿轮模数校核

分析：传动过程中，齿轮啮合会产生很大的弯曲疲劳强度，在所有齿轮啮合过程中，以动力头齿轮和齿轮啮合产生的应力最大。因此选取动力头齿轮进行模数计算：

查[3]P209，公式10-5 有：

m ≥ (2-13) 公式中：A V K K K K K αβ=??? 为载荷系数 A K ：使用系数，查P201 ，表10-2，取A K =1.25 V K ：动载系数，查P202 ，图10-8，取V K =1.25 K α：齿间载荷分布系数，查P203 ，表10-3，取K α=1.0 K β：齿间载荷分布系数, 查P204 ，表10-4，取K β=1.117

T ：传递扭矩；

55

195.5100.8

95.5109732785

P T N m n ??=??=

=? (2-14) 因为传递的功率较小，选取0.5d φ=，021Z =， Fa Y 、Sa Y 查P209，表10-5

2.76; 1.56Fa Sa Y Y ==

[]F σ查P216，图表10-20c ，[]F σ=427

2.52m ≥= (2-15) 由于齿轮模数大小取决于弯曲强度所决定的承载能力。m=3>2.52，完全满足疲劳强度要求。因此所取齿轮模数满足使用及性能要求。 [3] 轴的强度校核

从上述可知，各轴所能承受的扭矩： 轴d=20mm '11100.M kg mm = 通过计算各轴所承受载荷的情况：

max 250M Kg mm =?<1100.kg mm

由此可以得出，各轴实际承受的扭矩远远小于轴所能承受的扭矩最大值。因

此其强度完全满足要求。

多轴箱总装配图如下图所示

3.6多轴箱坐标计算检查图

坐标计算是根据已知的驱动轴和主轴的位置以及传动关系，精确计算各中间传动轴的坐标。其目的是为多轴箱箱体零件补充加工图提供孔的坐标尺寸，并用于绘制坐标检查图来检查齿轮排列、结构布置是否合理。多轴箱坐标计算步骤、要求如下：

3.6.1 选择加工基准坐标系XOY，计算主轴、驱动轴坐标

3.6.1.1加工基准坐标系的选择

为便于加工多轴箱体，设计时必须选择基准坐标系。通常采用直角坐标系

XOY 。

在本设计中，由于多轴箱是直接安装在动力箱上，因此，加工基准坐标系的选择按照第一种方法，坐标原点选在定位销孔上。 3.6.1.2 计算主轴以及驱动轴的坐标

根据多轴箱设计原始依据图，按照选定的基准坐标系XOY ，计算或者标出各个主轴以及驱动轴的坐标（计算精度要求精确到小数点后面三位数）。如果零件上孔距尺寸带有单向或者双向不等公差，则在标注坐标时，应该把公差考虑进去，使孔距的名义坐标尺寸恰好位于公差带的中央。六轴钻孔多轴箱各主轴、驱动轴坐标值见下表：

3.6.2 计算传动轴的坐标

3.6.2.1 与一轴定距的传动轴坐标计算 轴9坐标计算

已知轴5的坐标（253.000，150.150），轴9的坐标（253.000，51.330）。轴5与轴9之间的齿轮传动参数（5Z =40,9Z =25,m=3）。 在图中量得X=0.000,Y=97.500

根据啮合中心距5R -9=m(5Z +9Z )/2=97.5(与实测结果相符),计算可得

=0

=97.500

9x =5x -x=253.000-0=253.000 9y =5y -y=150.150-97.500=51.330 轴10坐标计算

已知轴3的坐标（103.000，209.500），轴10的坐标（73.360，277.440）。轴3与轴10之间的齿轮传动参数（3Z =50, 10Z =24,m=2）。 在图中量得X=29.640,Y=67.800

根据啮合中心距3R -10=m(3Z +10Z )/2=74(与实测结果相符),计算可得

10x =3x -x=103.000-29.65063237=73.34936763 10y =3y +y=209.500+67.80464881=277.30464880 3.6.2.2 与三轴定距的传动轴坐标计算 传动轴4坐标计算

1B A a X X =-=x3-x1=103.000-51.000=52.000 1B A b Y Y =-=y3-y1=209.500-179.500=30.000 2C A a X X =-=x2-x1=155.00-51.000=104.000 2C A b Y Y =-=y2-y1=179.500-179.500=0

222111a b L +==3604 222222a b L +==10816 22

122121122()

b L b L x a b a b -=

-=52 22

211221122()

a L a L y a

b a b -=

-= -30.06666667 A X X x =+=51.000+52=103.000

A Y Y y =+=179.500-30.06666667=149.4333333 [2] 传动轴5坐标计算

1B A a X X =-=x8-x6=253.00-210.00=43.000 1B A b Y Y =-=y8-y6=199.500-174.500=25.000 2C A a X X =-=x7-x6=296.000-210.000=86.000 2C A b Y Y =-=y7-y6=174.500-174.500=0