第7章机床主要参数的确定.ppt

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1、尺寸参数尺寸参数运动参数运动参数动力参数动力参数 影响机床加工性能的一些尺寸。影响机床加工性能的一些尺寸。(机床所能加工或安装的最大工件的尺寸机床所能加工或安装的最大工件的尺寸)包括机床的包括机床的、第二主参数第二主参数和和其他一些尺寸其他一些尺寸参数参数。机床的主参数是机床的主参数是代表机床规格大小的一种参数。代表机床规格大小的一种参数。各类机床以什么尺寸作为主参数已有统一的规定。各类机床以什么尺寸作为主参数已有统一的规定。在型号中反映出来。在型号中反映出来。n卧式车床卧式车床是床身上工件的最大回转直径是床身上工件的最大回转直径/10；n齿轮加工机床齿轮加工机床是最大工件直径是最大工件直径/

2、10；n外圆磨床外圆磨床是最大磨削直径是最大磨削直径/10；n无心磨床无心磨床是最大磨削直径；是最大磨削直径；n升降台铣床、矩台平面磨床升降台铣床、矩台平面磨床是工作台面宽度是工作台面宽度/10；n龙门刨床、龙门铣床龙门刨床、龙门铣床是工作台工作面宽度是工作台工作面宽度/100；n卧式铣镗床卧式铣镗床是主轴直径是主轴直径/10；n立式钻床、摇臂钻床立式钻床、摇臂钻床是最大钻孔直径；是最大钻孔直径；n牛头刨床、插床牛头刨床、插床是最大刨削和插削长度是最大刨削和插削长度/10。n(以上单位均为以上单位均为mm，)也有的机床不用尺寸作为主参数，也有的机床不用尺寸作为主参数，如如拉床拉床的主参数是额定

3、拉力。单位的主参数是额定拉力。单位KN/10。2、第二主参数、第二主参数第二主参数是第二主参数是直接反映机床加工范围的重要参数直接反映机床加工范围的重要参数之一。之一。对机床的轮廓尺寸、重量等影响很大。对机床的轮廓尺寸、重量等影响很大。一般指一般指主轴数、最大跨距、工作台工作面长度、主轴数、最大跨距、工作台工作面长度、最大加工工件长度、最大模数最大加工工件长度、最大模数等。等。卧式车床卧式车床的第二主参数是最大工件长度的第二主参数是最大工件长度；铣床、龙门刨床铣床、龙门刨床是工作台工作面长度；是工作台工作面长度；摇臂钻床摇臂钻床是最大跨距；是最大跨距；滚齿机滚齿机是最大模数。是最大模数。3、其

4、他一些尺寸参数、其他一些尺寸参数(结构参数结构参数)普通车床普通车床常常还要确定在刀架上工件的最大回转常常还要确定在刀架上工件的最大回转直径和主轴孔允许通过的最大棒料直径等；直径和主轴孔允许通过的最大棒料直径等；CA6140型卧式车床的型卧式车床的主参数主参数为床身上最大工件回为床身上最大工件回转直径转直径400mm，第二主参数是最大工件长度第二主参数是最大工件长度。但但刀架上最大工件回转直径刀架上最大工件回转直径210mm，在加工较长的，在加工较长的轴、套类工件时，由于受到中滑板的限制，这也是一轴、套类工件时，由于受到中滑板的限制，这也是一个个重要的参数重要的参数。摇臂钻床摇臂钻床还要确定还

5、要确定主轴下端面到底座间主轴下端面到底座间的距离的距离H(最大最大最小最小)，主轴的最大伸出量主轴的最大伸出量h等。等。确定确定的方法有三种：的方法有三种：n通用机床：通用机床：按系列化设计的规定。按系列化设计的规定。例：中型车床主参数为例：中型车床主参数为250、320、400、500、630、800、1000。n专用机床：专用机床：根据被加工零件的尺寸来决定。根据被加工零件的尺寸来决定。n类比法：类比法：参照现有同类机床的参数确定。参照现有同类机床的参数确定。是指机床的执行机构是指机床的执行机构(如主轴、刀架、工作台等如主轴、刀架、工作台等)的运动速度的运动速度。包括主运动参数、进给运动参

6、数。包括主运动参数、进给运动参数。主运动是回转运动的机床，主运动参数是主轴转速。主运动是回转运动的机床，主运动参数是主轴转速。例：工件的回转运动（车床）和刀具的旋转运动（铣床）。例：工件的回转运动（车床）和刀具的旋转运动（铣床）。转速转速(r/min)与切削速度的关系是与切削速度的关系是式中：式中：n转速转速(rmin)；v切削速度切削速度(mmin)；d工件工件(或刀具或刀具)直径直径(mm)。主运动是直线运动的机床，主运动参数是每分钟主运动是直线运动的机床，主运动参数是每分钟的往复次数（次的往复次数（次/分）分）。例：插床、刨床。例：插床、刨床。和和的比值是变速范围的比值是变速范围R：确定

7、最低与最高转速时应注意：确定最低与最高转速时应注意：调查和分析所设计的机床上可能进行的工序，从调查和分析所设计的机床上可能进行的工序，从中中选择要求最低、最高转速的典型工序。选择要求最低、最高转速的典型工序。按照典型工序的按照典型工序的vmax（或（或vmin)时常用的时常用的dmin(或或dmax)值，值，计算主轴的最高转速、最低转速计算主轴的最高转速、最低转速(极限极限转速转速)。考虑技术储备，可将计算的最大值提高考虑技术储备，可将计算的最大值提高20%-25%。要防止两种偏向要防止两种偏向（只考虑到制造方便，片面强调只考虑到制造方便，片面强调简单因而不能很好地满足用户的需要；片面强调简单

8、因而不能很好地满足用户的需要；片面强调“先进先进”，扩大机床的变速范围，致使机床结构，扩大机床的变速范围，致使机床结构过于复杂，造成浪费过于复杂，造成浪费）。:用硬质合金刀具半精车钢件时，合理的切用硬质合金刀具半精车钢件时，合理的切削速度削速度vmax取取200m/min，加工轴最小值，加工轴最小值dmin为为50mm。（算出（算出1274转转/分，分，CA6140为为1400转转/分）分）:高速钢刀具精车螺纹时，高速钢刀具精车螺纹时，vmin取取1.5m/min，加工丝杆最大值加工丝杆最大值dmax为为40mm。（算出（算出12转转/分，分，CA6140为为10转转/分）分）l对于对于卧式车

9、床卧式车床，如用，如用Dmax表示床身上的最大回转表示床身上的最大回转直径直径(即主参数即主参数)，通常可取，通常可取 最大加工直径最大加工直径dmax=(0.50.6)Dmax，最小加工直径最小加工直径dmin=(0.20.25)dmax；l对于对于摇臂钻床摇臂钻床，如用，如用Dmax表示最大钻孔直径表示最大钻孔直径(即即主参数主参数)，通常可取，通常可取 dmax=Dmax，dmin=(0.20.25)dmax。为了满足各种不同工艺的要求，主轴必须有若为了满足各种不同工艺的要求，主轴必须有若干不同的转速，如采用干不同的转速，如采用分级变速分级变速方式。方式。例：有一台车床，主轴转速例：有一

10、台车床，主轴转速(rmin)共共12级，分别级，分别为为31.5、45、63、90、180、250、355、500、710、1000、1400。呈等比数列，公比为呈等比数列，公比为=1.41 使转速范围内的转速相对损失均匀。使转速范围内的转速相对损失均匀。若加工某一工件最有利的转速为若加工某一工件最有利的转速为n。通常。通常n处于某处于某两级转速两级转速nj，nj+l之间之间，为了不降低刀具耐用度，为了不降低刀具耐用度，以采用较低的转速以采用较低的转速nj为宜。为宜。n相对转速损失率相对转速损失率n最大的相对转速损失率最大的相对转速损失率n每个转速使用机会相等，每个转速使用机会相等，Amax

11、为一定值。为一定值。所以，目前通用机床的主轴转速数列一般为所以，目前通用机床的主轴转速数列一般为等比数列，并且，当进给运动无特殊要求时，等比数列，并且，当进给运动无特殊要求时，进给量也应按这种方式排列。进给量也应按这种方式排列。n任意两级转速的关系任意两级转速的关系简化了主传动系统的设计。简化了主传动系统的设计。l按等比数列排列的主轴转速，一般只要用几个滑移齿按等比数列排列的主轴转速，一般只要用几个滑移齿轮变速组串联一起即可得到，当变速组的各传动比是轮变速组串联一起即可得到，当变速组的各传动比是等比数列时，各传动比的积即主轴转速也是等比数列。等比数列时，各传动比的积即主轴转速也是等比数列。l这

12、种变速系统充分利用了每一对滑移齿轮的传动比，这种变速系统充分利用了每一对滑移齿轮的传动比，即用较少数量的齿轮实现较多的变速级数，既使结构即用较少数量的齿轮实现较多的变速级数，既使结构简单，又便于传动系统设计。简单，又便于传动系统设计。机床转速是从小到大递增的，因此机床转速是从小到大递增的，因此1。公比公比增大，最大相对速度损失增大，最大相对速度损失Amax增大。为使最增大。为使最大相对转速损失率不超过大相对转速损失率不超过50，即，即 则则2。因此因此标准公比的值标准公比的值12 1.062=1.12，1.064=1.26，1.066=1.41，1.068=1.58，1.0612=2。n这些数

13、值是这些数值是2或或10的某次方根。的某次方根。标准公比的值采用标准公比的值采用二进位。二进位。公比公比选选2的某次方根，便于采用双速电机驱动，简化的某次方根，便于采用双速电机驱动，简化机床结构。因双速电机的两个同步转速的比值常为机床结构。因双速电机的两个同步转速的比值常为2，如如3000/1500或或1500/750。公比公比选选2的某次方根，如在转速数列中有某一转速的某次方根，如在转速数列中有某一转速n,则每隔几级就会出现一个转速则每隔几级就会出现一个转速2n。十进位十进位。公比公比选选10的某次方根，就会使这个等比数列中每隔的某次方根，就会使这个等比数列中每隔几级后的数字，恰好是前面数字

14、的几级后的数字，恰好是前面数字的10倍，使数列整齐倍，使数列整齐好记好记。以上是标准公比值所遵循的三条原则。以上是标准公比值所遵循的三条原则。l同时满足同时满足三条三条原则的公比：原则的公比：1.06、1.12、1.26（计算用计算用1.25）l满足其中满足其中两条两条原则的公比原则的公比:1.41（计算用计算用1.4）、1.58、2以以1.06为公比的从为公比的从110000的数值的数值 设计一台卧式车床，设计一台卧式车床，nmin=12.5rmin，nmax=2000rmin，=1.26。查表查表71，首先找，首先找12.5，然后，每隔，然后，每隔3个数个数(1.26=1.064)取一个值

15、，可得如下数列：取一个值，可得如下数列：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等等23级。级。变速范围变速范围R、公比、公比、转速级数、转速级数z的关系的关系变速范围一定时，变速范围一定时，公比值越小，转速级数公比值越小，转速级数Z越多，越多，传动系统结构越复杂，但相对速度损失、生产率传动系统结构越复杂，但相对速度损失、生产率损失也越小。损失也越小。反之，反之，公比增大，级数公比增大，级数Z越少，传动系统结构越越少，传动系统结构越简单，但最大相对速度损失

16、增大。简单，但最大相对速度损失增大。变速范围变速范围变速范围变速范围R、公比、公比、转速级数、转速级数z的关系的关系对于一般生产率要求较高的对于一般生产率要求较高的普通机床，普通机床，减少相对转减少相对转速损失是主要的，所以速损失是主要的，所以公比公比取得较小，如取得较小，如1.26或或1.41等。等。有些有些小型机床小型机床希望简化构造，希望简化构造，公比公比可取得大些，可取得大些，如如1.58、2等。等。对于对于自动机床自动机床，减少相对转速损失率的要求更高，减少相对转速损失率的要求更高，常取常取=1.12或或1.26。数控机床和重型机床数控机床和重型机床的进给为的进给为无级调整；无级调整；普通机床普通机床多采用多采用分级调整。分级调整。为使相对损失为一定值，为使相对损失为一定值，进给量的数列也应取进给量的数列也应取等比数列。等比数列。有的有的往复主运动机床，往复主运动机床，是是等差数列。等差数列。卧式车床卧式车床，进给箱的分级是根据螺纹标准而定，是，进给箱的分级是根据螺纹标准而定，是一个一个分段的等差数列。分段的等差数列。动力参数包括动力参数包括电动机的功率电动机的功率，液压缸的