（2）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。
（3）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。
（4）根据加工示意图标注各主轴转速及转向主轴逆时针转向。 （5）列表标明各主轴的工序内容、切削用量及主轴外伸尺寸。 （6）标明动力件型号及其性能参数。
表2 主轴外伸尺寸及切削用量
Table 2 Spindle overhang size and cutting parameter 轴号 1 2 3
主轴外伸尺寸（mm） 切 削 用 量 D/d L 工序内容 n(r/min) v(m/min) f(mm/r) 30/20 30/20 32/25
115 115 115
钻?5.2孔 钻?5.2孔 钻?5.2孔
732 732 732
13 13 13
0.1 0.1 0.1
备注
注：1）、被加工零件编号及名称：ZFA211-3600-7箱体。材料及硬度，铸铁，200HBS ２）、动力部件1TD25-A，Y100L1-4，N=2.2kW，n=1430 r/min
4.2 右主轴箱的动力计算
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。传动系统确定之后，多轴箱所需要的功率按下列公式计算[17]：
P多箱?PP?失P??切削?空i?1n切削P
??i?1n空P??失Pi?1
n（7） 式中
P切削——切削功率，单位为kW
P空P失 ——空转功率，单位为kW
——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《组合机床设计简明手册》确定；每根主轴上的功率损失，一般取所传递功率的1%。 主
轴
切
削
功
率
:
P切?Mv3060D
（8）
M——扭矩
V——切削速度 D——钻头直径
则有
P切1?90?21?0.118KW3060?5.2
P切?3P切1?3?0.118?0.356KW（9） 空转功率：
由于主轴直径为20mm、25mm： 转速:n=630r/min ,轴径为20mm时：
P空=0.073KW
P空=0.04K6W;轴径为25mm时：
n=1000r/min, 轴径为20mm时：
P=0.116KW 空
P空=0.074KW；轴径为25mm时：
而主轴转速为n=732r/min，根据插值法：
732-630P空=?(0.074?0.046)?0.046?0.057KW1000?732732-630P空=?(0.116?0.073)?0.073?0.089KW1000?732（10）
因此：
P空z=0.057?2+0.089=0.203KW
功率损失：
每根轴上的功率损失，一般可取所传递功率的1% 因此：
P失=（0.203+0.356）?1%=0.006KW
P多箱?PP?失P??切削?空i?1n切削P??i?1n空P??失Pi?1n=0.203+0.356+0.006=0.565KW
（11）
多轴箱所需的进给力
F多箱可按下式计算：
F多箱=?Fii=1n
（12） F式中 i——各主轴所需的轴向切削力，单位为N
0.8 F?419?D?S?Kp
（13）
D——钻头直径 S——每转进给量 Kp——修正系数 已知 D=5.2mm S=0.1mm/r （14）
1900.6()Kp=190=1 F=345.3N
4.3 多轴箱传动设计
多轴箱传动设计，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，把驱动轴和主轴联系起来，使各主轴获得预定的转速和转向[18]。 4.3.1 对多轴箱传动系统的一般要求
（1）在保证主轴的强度、刚度、转速和转向的条件下，力求传动轴和齿轮规格、数量为最少。为此，应尽量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。
（2）尽量不用主轴带动主轴的方案，以免增加主轴负荷。遇到主轴较密时，布置齿轮的空间受到限制或主轴负荷较小、加工精度要求不高，也可用一根强度较高的主轴带动1-2根主轴的传动方案。
（3）为使结构紧凑，多轴箱内齿轮副的传动比一般要大于1/2，后盖内齿轮齿轮传动比允许至1/3，尽量避免用升速传动。当驱动轴转速较低时，允许先升速然后再降一些。
（4）驱动轴直接带动的转动轴数不能超过两根，以免给装配带来困难。 4.3.2 拟定多轴箱传动的基本方法
拟定多轴箱传动系统的基本方法是：先把全部主轴中心尽可能分布在几个同心圆上，在各个同心圆的圆心上分别设置中心传动轴；非同心圆分布的一些主轴，也宜设置中间传动轴；然后根据已经选定的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[19]。 （1）主轴分布类型
图 5 主轴分布示意图
Fig. 5 Axis distribution diagram
单组圆周分布，但各轴心间距较小。
（2）根据此种类型设计出三种传动联系方案：
图6 设计方案 Fig. 6 Designs
第一种传动设计方案分析：
第一种传动设计方案十分符合主轴箱设计的各项原则： ①传动轴、齿轮数最少，用一根传动轴带动多根主轴。 ②主轴齿轮规格相同。
从理论上来说是一种经济有效的传动方案。但在进一步设计时发现该传动方案有以下缺陷：主轴直径d=20mm中心传动轴轴线与最下轴轴心线距离为32.5mm若两轴真的实现传动，两轴所配套轴承的外径尺寸D=47mm，然而，为使两轴承间安装不发生冲突，其间距最少为47mm而32.5<47mm，轴承不能进行安装。 第二种传动方案分析：
第二种传动方案采用了一种完全不同的方法，避免了第一种传动方案的结构冲突，满足传动要求。但该传动方案并不适合于该工序：本工序加工扭矩小，因此在传动过程中负载小，对轴和齿轮的要求不高，传动方式应尽求简单；而该传动方案形式复杂，齿轮选择多坐标确立烦琐不适于设计。 第三种传动方案分析：
此方案采用对称分布，其中4、3两传动轴无论轴还是齿轮规格均相同。此种结构结构紧凑，相对位置关系容易确立，与方案2相比还减少了轴和齿轮的数量和规格。但该方案把一根主轴同时做传动轴，向另外两主轴传动动力，增加了负荷。
通过比较，方案1结构不合理，不能采用。方案2、3符合设计要求。然而，通过进一步比较发现，方案3更合理一些：
在结构布局和成本方面方案3都是合理的，但它与设计原则中：通过主轴传动带动主轴将增加主动主轴的负荷；通过计算：
每根主轴实际切削扭矩： M=90kg.mm，轴径为20mm，查《组合机床设计》