金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)教學(xué)課件

2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,1,第三章 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 第一節(jié) 概 述 金屬切削機(jī)床 基礎(chǔ)裝備,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)機(jī)床提出了新的要求,給機(jī)床設(shè)計(jì)和制造提供了新手段,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,2,一、機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求 （一）工藝范圍（加工功能） 加工方法 工件類型 加工表面形狀、尺寸等 （二）柔性 指其適應(yīng)加工對(duì)象變化的能力 空間上的柔性 功能柔性（多品種小批量） 時(shí)間上的柔性 結(jié)構(gòu)柔性（新的機(jī)床功能）,工藝范圍,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,3,（三）與物流系統(tǒng)的可親性（accessibility） 靜態(tài)剛度 （四）剛度 動(dòng)態(tài)剛度 熱態(tài)剛度,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,4,（五）精度 幾何精度 空載條件下的精度 運(yùn)動(dòng)精度 傳動(dòng)精度 定位精度 工作精度 加工精度 （六）噪聲,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,5,（七）生產(chǎn)率和自動(dòng)化 （八）成本 （九）生產(chǎn)周期 （十）可靠性 （十一）造型與色彩,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,6,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD） 計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）,二、機(jī)床設(shè)計(jì)方法,計(jì)算機(jī)技術(shù)和分析技術(shù)的飛速進(jìn)步，為機(jī)床設(shè)計(jì)方法的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支撐,的廣泛應(yīng)用,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,7,人工繪圖 計(jì)算機(jī)繪圖 傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì) 現(xiàn)代設(shè)計(jì) 定性設(shè)計(jì) 定量設(shè)計(jì) 靜態(tài)和線性分析 向動(dòng)態(tài)和非線性分析 可行性設(shè)計(jì) 最佳設(shè)計(jì),2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,8,FMS的發(fā)展,數(shù)控技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，改變了機(jī)床的傳動(dòng)結(jié)構(gòu),“以機(jī)床為主的系統(tǒng)”設(shè)計(jì),“以系統(tǒng)為主的機(jī)床設(shè)計(jì)”,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,9,通用機(jī)床,系列化設(shè)計(jì)方法,基型產(chǎn)品,其它產(chǎn)品,創(chuàng)新設(shè)計(jì),變型設(shè)計(jì),組合機(jī)床,組合設(shè)計(jì)類型,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,10,三、機(jī)床設(shè)計(jì)步驟,設(shè)計(jì)任務(wù),機(jī)床主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì),機(jī)床總體方案設(shè)計(jì),總體方案設(shè)計(jì),總體方案綜合評(píng)價(jià)與選擇,總體方案的設(shè)計(jì)修改（優(yōu)化）,詳細(xì)設(shè)計(jì),機(jī)床整機(jī)綜合評(píng)價(jià),滿足設(shè)計(jì)要求？,結(jié)束,N,Y,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,11,1主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì),工藝范圍 生產(chǎn)率 性能指標(biāo) 主要參數(shù) 驅(qū)動(dòng)方式 成本及生產(chǎn)周期,（一）總體設(shè)計(jì),材料,質(zhì)量,形狀及尺寸,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,12,傳動(dòng)方式,傳動(dòng)原理圖,傳動(dòng)系統(tǒng)圖,尺寸參數(shù),運(yùn)動(dòng)參數(shù),動(dòng)力參數(shù),2總體方案設(shè)計(jì),運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì) 基本參數(shù)設(shè)計(jì) 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),個(gè)數(shù),形式,功能,排列順序,運(yùn)動(dòng)功能分配,總體布局結(jié)構(gòu)形式,總體結(jié)構(gòu)方案圖,控制方式及控制原理,控制系統(tǒng)圖,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,13,3總體方案綜合評(píng)價(jià)與選擇 4總體方案的設(shè)計(jì)修改或優(yōu)化,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,14,（二）詳細(xì)設(shè)計(jì) （1）技術(shù)設(shè)計(jì) 包括確定結(jié)構(gòu)原理方案、裝配圖設(shè)計(jì)、分析計(jì)算或優(yōu)化。 （2）施工設(shè)計(jì) 包括零件圖設(shè)計(jì)、商品化設(shè)計(jì)、編制技術(shù)文檔等。 （三）機(jī)床整機(jī)綜合評(píng)價(jià),2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,15,第二節(jié) 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)的基本理論 一、精度 具有精度、保持精度,機(jī)床精度,幾何精度,傳動(dòng)精度,運(yùn)動(dòng)精度,定位精度,精度保持性,普通精度級(jí)、精密級(jí)和高精度級(jí),工作精度,空載精度,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,16,1幾何精度 幾何精度是指機(jī)床空載條件下，在不運(yùn)動(dòng)或低速運(yùn)動(dòng)時(shí)各主要部件的形狀、相互位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)的精確程度。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,17,2運(yùn)動(dòng)精度 運(yùn)動(dòng)精度是指機(jī)床空載并以工作速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，主要零部件的幾何位置精度。如高速回轉(zhuǎn)主軸的回轉(zhuǎn)精度。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,18,3傳動(dòng)精度 傳動(dòng)精度是指機(jī)床傳動(dòng)系各末端執(zhí)行件之間運(yùn)動(dòng)的協(xié)調(diào)性和均勻性。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,19,4定位精度 定位精度是指機(jī)床的定位部件運(yùn)動(dòng)到達(dá)規(guī)定位置的精度。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,20,5工作精度 加工規(guī)定的試件，用試件的加工精度表示機(jī)床的工作精度,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,21,6精度保持性 在規(guī)定的工作期間內(nèi)，保持機(jī)床所要求的精度,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,22,二、剛度 （一）概述 機(jī)床剛度指機(jī)床系統(tǒng)抵抗變形的能力，通常用下式表示 KF/y 式中K機(jī)床剛度（Nm）； F 作用在機(jī)床上的載荷（N） y 在載荷作用下，機(jī)床或主要零、部件的變形,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,23,靜載荷 靜剛度 動(dòng)載荷 動(dòng)剛度,（二）整機(jī)剛度 整機(jī)在靜載荷作用下抵抗變形的綜合能力,各部件的剛度,結(jié)合部的剛度,優(yōu)化,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,24,三、抗振性 交變載荷作用下，抵抗變形的能力。 （一）受迫振動(dòng) （二）自激振動(dòng)（切削穩(wěn)定性） （三）振動(dòng)影響因素,（1）機(jī)床的剛度 （2）機(jī)床的阻尼特性 （3）機(jī)床系統(tǒng)固有頻率,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,25,四、熱變形 （一）概述 機(jī)床在工作時(shí)受到內(nèi)部熱源和外部熱源的影響，使機(jī)床各部分溫度發(fā)生變化。因不同材料的熱膨脹系數(shù)不同，機(jī)床各部分的變形不同，導(dǎo)致機(jī)床產(chǎn)生熱變形，使加工工件產(chǎn)生誤差。最大可占全部誤差的70左右。 熱源：內(nèi)部（電機(jī)、液壓系統(tǒng)、摩擦、切削熱等） 外部（環(huán)境溫度、熱輻射等） （二）熱平衡的溫度場(chǎng),2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,26,五、噪聲 （一）概述 （二）噪聲的度量指標(biāo) 1客觀度量 20lg p/p0 2噪聲的主觀度量,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,27,（三）機(jī)床噪聲 1）機(jī)械噪聲 2）液壓噪聲 3）電磁噪聲 4）空氣動(dòng)力噪聲,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,28,六、低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性 （一）爬行現(xiàn)象和機(jī)理 （二）爬行的度量 （1）爬行量 用機(jī)床部件位移時(shí)間曲線表示 （2）速度波動(dòng)量 用機(jī)床部件速度時(shí)間曲線表示 （3）爬行的臨界速度 Vc=Ff/(2km)0.5 （三）消除爬行的措施,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,29,進(jìn)給傳動(dòng)的力學(xué)模型,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,30,1）減小靜、動(dòng)摩擦系數(shù)之差； 2）提高傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度； 3）提高阻尼比和降低移動(dòng)件質(zhì)量。,滾動(dòng)摩擦 卸荷導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌 減摩材料 潤(rùn)滑,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,31,一、機(jī)床系列型譜的制定 國(guó)家根據(jù)機(jī)床的生產(chǎn)和使用情況，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，規(guī)定了每一種通用機(jī)床的主規(guī)格（主要參數(shù)）稱為主參數(shù)系列，中型臥式車床的主參數(shù)是床身上工件最大回轉(zhuǎn)直徑，其系列為 250，320，400，500，630，800，1000 七種規(guī)格,第三節(jié) 金屬切削機(jī)床總體設(shè)計(jì),2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,32,系列,表3-1 中型臥式車床的簡(jiǎn)略系列型譜表, 基型，變型,主參數(shù)系列,縱向,橫向,型譜,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,33,二、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì) （一）機(jī)床的工作原理 基本功能：是提供切削加工所必須的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 基本工作原理：通過(guò)刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由刀具切除工件加工表面多余的金屬材料，形成工件加工表面的幾何形狀、尺寸，達(dá)到其精度要求。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,34,（二）工件表面的形成方法 1幾何表面的形成原理 任何一個(gè)表面都可以看是一條曲線（或直線）沿著另一條曲線（或直線）運(yùn)動(dòng)的軌跡。這兩條曲線（或直線）稱為該表面的發(fā)生線，前者稱為母線，后者稱為導(dǎo)線。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,35,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,36,2發(fā)生線的形成 工件加工表面的發(fā)生線是通過(guò)刀具切削刃與工件接觸并產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而形成的。 （1）軌跡法（描述法） （2）成型法（仿形法） （3）相切法（旋切法） （4）范成法（滾切法）,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,37,1,n,需要刀具和工件之間有一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng),軌跡法,f,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,38,1,n,不需要刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),成型法,n,1,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,39,1,n,相切法,刀具和工件之間需要兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。,n2,n1,n2,n1,f,1,f,1,2,3,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,40,刀具和工件之間需要一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)（范成運(yùn)動(dòng)）,范成法,1,2,f,n1,n2,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,41,3加工表面的形成方法 母線形成方法和導(dǎo)線形成方法的組合。 形成加工表面所需的刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也是形成母線和導(dǎo)線所需相對(duì)運(yùn)動(dòng)的組合。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,42,表面成形運(yùn)動(dòng),非表面成形運(yùn)動(dòng),（三）運(yùn)動(dòng)分類,主運(yùn)動(dòng),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（縱、橫、斜向）,1按運(yùn)動(dòng)的功能分類,切入運(yùn)動(dòng),分度運(yùn)動(dòng),輔助運(yùn)動(dòng),控制運(yùn)動(dòng),接近,退刀,返回,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,43,2按運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分類,（1）獨(dú)立運(yùn)動(dòng) （2）復(fù)合運(yùn)動(dòng),2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,44,分析工藝范圍；確定加工方法,（四）機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能方案設(shè)計(jì),1工藝分析,機(jī)床總體坐標(biāo)系：直角坐標(biāo)系,2選取坐標(biāo)系,X，Y，Z,沿軸的直線運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)量,A，B，C,繞X，Y，Z軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),繞X，Y，Z軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)量,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,45,l）局部坐標(biāo)系固定在運(yùn)動(dòng)部件上； 2）運(yùn)動(dòng)方向與機(jī)床坐標(biāo)系軸線平行時(shí)，取各局部坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系方向一致；也可以取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閆i 軸； 3）當(dāng)有斜置式運(yùn)動(dòng)時(shí)，可混合選取 。,局部坐標(biāo)系的選取,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,46,運(yùn)動(dòng)功能式表示機(jī)床的運(yùn)動(dòng)個(gè)數(shù)、形式、功能（主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、非成形運(yùn)動(dòng)，分別用下標(biāo)p，f，a表示）及排列順序。 左邊寫工件，用W表示；右邊寫刀具，用T表示，中間寫運(yùn)動(dòng)，按運(yùn)動(dòng)順序排列，并用“”分開。,3寫出機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能式,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,47,車床的運(yùn)動(dòng)功能式 WCp，Zf，XfT 三軸升降臺(tái)式銑床的運(yùn)動(dòng)式 WXf，Yf，Zf，Cp/T,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,48,4畫出機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能圖,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,49,車床,三軸升降臺(tái)銑床,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,50,龍門刨床,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,51,外圓磨床,搖臂鉆床,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,52,坐標(biāo)鏜床,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,53,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,54,5、 繪制機(jī)床傳動(dòng)原理圖 傳動(dòng)原理圖表示動(dòng)力源與執(zhí)行件、不同執(zhí)行件之間的運(yùn)動(dòng)及傳動(dòng)關(guān)系,合成機(jī)構(gòu),傳動(dòng)比可變的變速傳動(dòng),傳動(dòng)比不變的傳動(dòng),2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,55,車床傳動(dòng)原理圖,滾齒機(jī)傳動(dòng)原理圖,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,56,并聯(lián)運(yùn)動(dòng)和串聯(lián)運(yùn)動(dòng),特點(diǎn)：精度高、剛度高、運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量小、速度高,并聯(lián)運(yùn)動(dòng),虛擬串聯(lián)運(yùn)動(dòng),2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,57,六個(gè)運(yùn)動(dòng)并聯(lián),三個(gè)運(yùn)動(dòng)并聯(lián),2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,58,運(yùn)動(dòng)功能分配設(shè)計(jì)是確定運(yùn)動(dòng)功能式中“接地”的位置，用“”符號(hào)表示?！啊狈?hào)左側(cè)的運(yùn)動(dòng)由工件完成，右側(cè)的運(yùn)動(dòng)由刀具完成。機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能式中添加上“”接地符號(hào)后，可稱為運(yùn)動(dòng)分配式。,三、機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì),（一）運(yùn)動(dòng)功能分配設(shè)計(jì),2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,59,銑床的運(yùn)動(dòng)功能式 WXf，Zf，Yf，Cp/T，其運(yùn)動(dòng)分配式有： 1）W Xf，Zf，Yf，CpT； 2）WXf Zf，Yf，CpT； 3）WXf，Zf Yf，CpT； 4）WXf，Zf，Yf CpT。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,60,（二）結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì) 機(jī)床的結(jié)構(gòu)布局形式有立式、臥式及斜置式等； 其中基礎(chǔ)支承件的形式又有底座式，立柱式，龍門式等； 基礎(chǔ)支承件的結(jié)構(gòu)又有一體式和分離式等等。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,61,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,62,（三）機(jī)床總體結(jié)構(gòu)的概略形狀與尺寸設(shè)計(jì),1）首先確定末端執(zhí)行件的概略形狀與尺寸。 2）設(shè)計(jì)末端執(zhí)行件與其相鄰的下一個(gè)功能部件的結(jié)合部的形式、概略尺寸。 3）根據(jù)導(dǎo)軌結(jié)合部的設(shè)計(jì)結(jié)果和該運(yùn)動(dòng)的行程尺寸，確定下一個(gè)功能部件的概略形狀與尺寸； 4）重復(fù)上述過(guò)程，直到基礎(chǔ)支承件（底座、立柱、床身等）設(shè)計(jì)完畢。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,63,5）若要進(jìn)行機(jī)床結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計(jì)、則可將功能部件細(xì)分成子部件，根據(jù)制造廠的產(chǎn)品規(guī)劃，進(jìn)行模塊提取與設(shè)置。 6）初步進(jìn)行造型與色彩設(shè)計(jì)。 7）機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案的綜合評(píng)價(jià)。 8）機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)修改與確定 。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,64,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,65,四、機(jī)床主要參數(shù)的設(shè)計(jì),（一）主參數(shù)和尺寸參數(shù) 主參數(shù)是代表機(jī)床規(guī)格大小及反映機(jī)床最大工作能力的一種參數(shù)，為了更完整地表示出機(jī)床的工作能力和 工作范圍，有些機(jī)床還規(guī)定有第二主參數(shù)。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,66,通用機(jī)床主參數(shù)：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，選用 專用機(jī)床的主參數(shù)：以零件或被加工面的尺寸參數(shù)來(lái)代表。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,67,尺寸參數(shù)：機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù) 通常包括： 1）與被加工零件有關(guān)的尺寸 2）標(biāo)準(zhǔn)化工具或夾具的安裝面尺寸,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,68,（二）運(yùn)動(dòng)參數(shù) 運(yùn)動(dòng)參數(shù)是指機(jī)床執(zhí)行件如主軸、工件安裝部件（工作臺(tái)、刀架）的運(yùn)動(dòng)速度。 1主運(yùn)動(dòng)參數(shù) 主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速； 主運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床如插、刨機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是插刀或刨刀每分鐘往復(fù)次數(shù)（次分）。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,69,專用機(jī)床和組合機(jī)床：通常主軸只須一種固定轉(zhuǎn)速 n=1000v/d 式中 n主軸轉(zhuǎn)速（rmin）； v切削速度（mmin）； d工件或刀具直徑（mm）。 通用機(jī)床：主軸具有多轉(zhuǎn)速。 確定變速范圍 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮 確定變速方式（無(wú)級(jí)變速和有級(jí)變速 ） 確定有級(jí)變速的級(jí)數(shù),2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,70,（1）最低（nmin）和最高（nmax）轉(zhuǎn)速的確定,D機(jī)床能加工的最大直徑（mm）； K系數(shù)； Rd計(jì)算直徑范圍。0.20.25,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,71,例：確定400mm臥式車床主軸的最高、最低轉(zhuǎn)速。 （采用硬質(zhì)合金車刀半精車小直徑外圓時(shí)轉(zhuǎn)速最高） （采用高速鋼車刀精車合金鋼材料的梯形螺紋時(shí)轉(zhuǎn)速最低）,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,72,（2）主軸轉(zhuǎn)速的合理排列 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速是按等比級(jí)數(shù)排列，其公比用符號(hào)表示。則轉(zhuǎn)速數(shù)列為:,轉(zhuǎn)速呈等比級(jí)數(shù)排列的原因： 轉(zhuǎn)速相對(duì)損失均勻； 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方便。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,73,相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率： 最大損失率： 若： 則：,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,74, 因此，轉(zhuǎn)速分配如下： 最大相對(duì)損失率 變速范圍,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,75,（3）標(biāo)準(zhǔn)公比值和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列 標(biāo)準(zhǔn)公比的確定依據(jù)如下原則： 1 2 我國(guó)機(jī)床專業(yè)GC58-60規(guī)定了7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公比： 1.06, 1.12, 1.26, 1.41, 1.58, 1.78, 2 注：在設(shè)計(jì)其他機(jī)械時(shí)也常常采用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)； 當(dāng)機(jī)械的變速級(jí)數(shù)過(guò)多時(shí)，往往采用兩個(gè)以上公比。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,76,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,77,（4）公比的選用 對(duì)于通用機(jī)床，為使轉(zhuǎn)速損失不大，機(jī)床結(jié)構(gòu)又不過(guò)于復(fù) 雜，一般取1.26或1.41； 對(duì)于大批，大量生產(chǎn)用的專用機(jī)床，專門化機(jī)床及自動(dòng)機(jī) 一般取1.12或1.26，因其生產(chǎn)率高，轉(zhuǎn)速損失影響較大， 且又不經(jīng)常變速，可用交換齒輪變速， 非自動(dòng)化小型機(jī)床，加工中切削時(shí)間遠(yuǎn)小于輔助時(shí)間，轉(zhuǎn)速 損失大些影響不大，故可取1.58、1.78甚至2。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,78,表3-3 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,79,（5）變速范圍Rn，公比和級(jí)數(shù)Z的關(guān)系 由等比級(jí)數(shù)規(guī)律可知,兩邊取對(duì)數(shù),注意：a) 計(jì)算出的公比應(yīng)該圓整為標(biāo)準(zhǔn)值; b) 級(jí)數(shù)應(yīng)該圓整為整數(shù)。同時(shí)修正Rn,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,80,例：有一臺(tái)機(jī)床，主軸共有12級(jí)轉(zhuǎn)速，分別為：31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400。公比為=1.41，則最大相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率為：,變速范圍：,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,81,例：設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)床，nmin=12.5r/min，nmax=2000r/min， =1.26。查表確定各級(jí)轉(zhuǎn)速。 查表3-3找到最低轉(zhuǎn)速12.5 因?yàn)椋?.26=1.064 所以：每隔3個(gè)數(shù)取一個(gè)數(shù)得到下面數(shù)列,12.5, 16, 20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,82,2進(jìn)給量的確定 數(shù)控機(jī)床 無(wú)級(jí)變速 無(wú)級(jí)變速 普通機(jī)床 等比級(jí)數(shù)（加工外圓、端面） 有級(jí)變速 （普通車床加工螺紋） 等差數(shù)列 （螺紋車床） （刨床、插床等棘輪 機(jī)構(gòu)進(jìn)給機(jī)床）,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,83,3變速形式與驅(qū)動(dòng)方式選擇 無(wú)級(jí)變速 變速形式 有級(jí)變速 有級(jí)變速+無(wú)級(jí)變速 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 獨(dú)立驅(qū)動(dòng)方式 驅(qū)動(dòng)方式 集中驅(qū)動(dòng)方式 液壓驅(qū)動(dòng) 聯(lián)合驅(qū)動(dòng)方式,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,84,（三）動(dòng)力參數(shù) 電動(dòng)機(jī)的功率或扭矩 1、主電動(dòng)機(jī)功率的確定 P主=P切+P空+P輔 式中 P切切削功率（有效功率）（kW）； P空空載功率（kW）； P輔摩擦損耗功率（kW）。,（1）切削功率,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,85,（2）空載功率,（3）摩擦損耗功率,則,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,86,主電機(jī)功率的估算：,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,87,2進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的確定 機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)源可分成如下幾種情況： 1）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)合用一個(gè)電動(dòng)機(jī)，如臥式車床、 鉆床等。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)消耗的功率遠(yuǎn)小于主傳動(dòng) 2）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中工作進(jìn)給與快速進(jìn)給合用一個(gè)電動(dòng)機(jī) 時(shí)，由于快速進(jìn)給所需功率遠(yuǎn)大于工作進(jìn)給的功 率，且二者不同時(shí)工作，所以不必單獨(dú)考慮工作 進(jìn)給所需功率。 3）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，則需要確定進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)所需功率（或扭矩）。,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,88,3快速運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的確定 快速運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)消耗的功率最大， 要同時(shí)克服移動(dòng)件的慣性力和摩擦力 P快= P慣+P摩,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,89,2020年9月25日星期五5時(shí)44分10秒,90,