第七章 機(jī)床主要參數(shù)的確定

1、第七章第七章 機(jī)床主要參數(shù)的確定機(jī)床主要參數(shù)的確定 第一節(jié)第一節(jié) 尺寸參數(shù)尺寸參數(shù) 尺寸參數(shù)的確定尺寸參數(shù)的確定 ：q尺寸參數(shù)主要指影響機(jī)械性能的一些重要結(jié)構(gòu)尺寸。尺寸參數(shù)主要指影響機(jī)械性能的一些重要結(jié)構(gòu)尺寸。如如: :總體輪廓尺寸總體輪廓尺寸( (總長(zhǎng)、總寬、總高總長(zhǎng)、總寬、總高) ) 特性尺寸特性尺寸( (加工范圍、中心高度加工范圍、中心高度) )q主要運(yùn)動(dòng)零部件的工作行程，以及表示主要零部件之間位置主要運(yùn)動(dòng)零部件的工作行程，以及表示主要零部件之間位置關(guān)系的安裝尺寸等。關(guān)系的安裝尺寸等。q尺寸參數(shù)一般依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的原始參數(shù)、方案設(shè)計(jì)時(shí)的尺寸參數(shù)一般依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的原始參數(shù)、方案設(shè)計(jì)時(shí)

2、的總體布置草圖和同類機(jī)械系統(tǒng)的類比或通過(guò)分析計(jì)算確定?？傮w布置草圖和同類機(jī)械系統(tǒng)的類比或通過(guò)分析計(jì)算確定。 機(jī)床尺寸參數(shù)：機(jī)床尺寸參數(shù)： 是確定影響機(jī)床加工性能的一些尺寸。是確定影響機(jī)床加工性能的一些尺寸。 包括：主參數(shù)包括：主參數(shù) 第二主參數(shù)第二主參數(shù) 其它一些尺寸參數(shù)其它一些尺寸參數(shù)需要掌握以下幾個(gè)問(wèn)題：需要掌握以下幾個(gè)問(wèn)題： 1 1、尺寸參數(shù)包括哪幾個(gè)參數(shù)？、尺寸參數(shù)包括哪幾個(gè)參數(shù)？ 2 2、各種機(jī)床主參數(shù)是怎樣規(guī)定的？、各種機(jī)床主參數(shù)是怎樣規(guī)定的？有統(tǒng)一的規(guī)定：主參數(shù)有統(tǒng)一的規(guī)定：主參數(shù)（1 1）臥式車床）臥式車床最大回轉(zhuǎn)直徑最大回轉(zhuǎn)直徑（2 2）齒輪加工機(jī)床）齒輪加工機(jī)床最大工件直徑

3、最大工件直徑（3 3）外圓磨床）外圓磨床最大磨削直徑最大磨削直徑（4 4）龍門刨、龍門銑、升降臺(tái)銑床、平面磨床）龍門刨、龍門銑、升降臺(tái)銑床、平面磨床 工作臺(tái)工作面寬度（第二工作面長(zhǎng)度）工作臺(tái)工作面寬度（第二工作面長(zhǎng)度）（5 5）臥式鏜床）臥式鏜床主軸直徑主軸直徑（6 6）鉆床）鉆床鉆孔直徑鉆孔直徑 第二節(jié)第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)參數(shù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)重點(diǎn)掌握以下幾個(gè)問(wèn)題：重點(diǎn)掌握以下幾個(gè)問(wèn)題：1 1、哪些參數(shù)屬于運(yùn)動(dòng)參數(shù)？、哪些參數(shù)屬于運(yùn)動(dòng)參數(shù)？2 2、什么是主運(yùn)動(dòng)參數(shù)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)參數(shù)？、什么是主運(yùn)動(dòng)參數(shù)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)參數(shù)？3 3、如何確定機(jī)床的最高、最低轉(zhuǎn)速？、如何確定機(jī)床的最高、最低轉(zhuǎn)速？4 4、分級(jí)變速采用什么數(shù)列

4、？、分級(jí)變速采用什么數(shù)列？5 5、如何選擇公比？、如何選擇公比？ 第二主參數(shù)第二主參數(shù)車床最大工件長(zhǎng)度車床最大工件長(zhǎng)度銑床、龍門刨床工作臺(tái)面銑床、龍門刨床工作臺(tái)面 其他其他車床刀架工件回轉(zhuǎn)直徑，主軸孔車床刀架工件回轉(zhuǎn)直徑，主軸孔龍門銑床橫梁最高、最低位置龍門銑床橫梁最高、最低位置一、運(yùn)動(dòng)參數(shù)一、運(yùn)動(dòng)參數(shù) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)參數(shù)一般指機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速或移動(dòng)速度及調(diào)機(jī)械運(yùn)動(dòng)參數(shù)一般指機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速或移動(dòng)速度及調(diào)速范圍等。如機(jī)床等機(jī)械設(shè)備的主軸的最高、最低轉(zhuǎn)速，工作速范圍等。如機(jī)床等機(jī)械設(shè)備的主軸的最高、最低轉(zhuǎn)速，工作臺(tái)或刀架的移動(dòng)速度，移動(dòng)機(jī)械的行駛速度范圍，軋鋼機(jī)的軋臺(tái)或刀架的移動(dòng)速度，移動(dòng)機(jī)械的行

5、駛速度范圍，軋鋼機(jī)的軋制速度及調(diào)速范圍，飛剪機(jī)的剪切速度等。制速度及調(diào)速范圍，飛剪機(jī)的剪切速度等。二、主運(yùn)動(dòng)參數(shù)二、主運(yùn)動(dòng)參數(shù) 回轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)機(jī)床回轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速主軸轉(zhuǎn)速 單位：?jiǎn)挝唬簉/minr/min 直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床 每分鐘往復(fù)次數(shù)每分鐘往復(fù)次數(shù) 通用機(jī)床需要確定轉(zhuǎn)速范圍（最高、最低轉(zhuǎn)速）及轉(zhuǎn)速通用機(jī)床需要確定轉(zhuǎn)速范圍（最高、最低轉(zhuǎn)速）及轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)（專用、組合機(jī)床除外）級(jí)數(shù)（專用、組合機(jī)床除外）1 1、最高、最低轉(zhuǎn)速的確定（、最高、最低轉(zhuǎn)速的確定（P P121121）2 2、分級(jí)變速時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列、分級(jí)變速時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列 * *機(jī)床的轉(zhuǎn)速按等比數(shù)列分級(jí)機(jī)床的轉(zhuǎn)速按等比數(shù)列分級(jí)

6、3 3、變速范圍、變速范圍 Rn=nRn=nmaxmax/n/nminmin4 4、標(biāo)準(zhǔn)公比和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表、標(biāo)準(zhǔn)公比和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表7-17-15 5、公比的選擇、公比的選擇 從使用性能考慮，小點(diǎn)好！可減少相對(duì)功率損失，但使從使用性能考慮，小點(diǎn)好！可減少相對(duì)功率損失，但使機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)要取的大些。機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)要取的大些。 作回轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)機(jī)床的主參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速與切削速作回轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)機(jī)床的主參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速與切削速度的關(guān)系是：度的關(guān)系是： n = 1000v/dn = 1000v/d。 1 1主軸最低（主軸最低（n nminmin）和最高（）和最高（n nmaxmax）轉(zhuǎn)速的

7、確定）轉(zhuǎn)速的確定 n nminmin = 1000 = 1000v vminmin/d/dmaxmax， n nmaxmax = 1000 = 1000v vm maxax/d/dminmin（變速范圍為（變速范圍為 n nmaxmax和和n nminmin的比值，即的比值，即Rn = Rn = n nmaxmax/ /n nminmin）。）。 2 2分級(jí)變速時(shí)主軸轉(zhuǎn)速序列分級(jí)變速時(shí)主軸轉(zhuǎn)速序列 采用分級(jí)變速時(shí)，在確定采用分級(jí)變速時(shí)，在確定n nminmin，n nmaxmax 之后還應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)速之后還應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)速分級(jí)，確定各中間級(jí)轉(zhuǎn)速。如某機(jī)床的分級(jí)變速機(jī)構(gòu)共有分級(jí)，確定各中間級(jí)轉(zhuǎn)速。如某機(jī)床

8、的分級(jí)變速機(jī)構(gòu)共有Z Z級(jí)，級(jí)，其中其中n n1 1 = = n nminmin，n nz = z = n nmaxmax，Z Z級(jí)轉(zhuǎn)速分別為：級(jí)轉(zhuǎn)速分別為：n n1 1，n n2 2，n nj j，n nj j+1+1，n nz z，各級(jí)之，各級(jí)之間滿足等比數(shù)列關(guān)系，即間滿足等比數(shù)列關(guān)系，即n nj j+1 = +1 = n nj j * * 。 3 3公比公比的標(biāo)準(zhǔn)值的原則的標(biāo)準(zhǔn)值的原則 滿足轉(zhuǎn)速遞增和相對(duì)損失的最大值不大于滿足轉(zhuǎn)速遞增和相對(duì)損失的最大值不大于50%50%，轉(zhuǎn)速?gòu)男?，轉(zhuǎn)速?gòu)男〉酱筮f增，因此，到大遞增，因此，值應(yīng)為值應(yīng)為: : 1 1=2=2。規(guī)定公比的標(biāo)準(zhǔn)值有規(guī)定公比的標(biāo)準(zhǔn)

9、值有: : 1.06 1.06、1.121.12、1.261.26、1.411.41、1.581.58、2.2. 采用標(biāo)準(zhǔn)公比后采用標(biāo)準(zhǔn)公比后, ,轉(zhuǎn)速數(shù)列可從表轉(zhuǎn)速數(shù)列可從表7-17-1中直接查取中直接查取( (教材教材P123)P123) * *進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是間歇的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是間歇的往復(fù)主運(yùn)動(dòng)機(jī)床（刨、插床）往復(fù)主運(yùn)動(dòng)機(jī)床（刨、插床）, ,為使機(jī)為使機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化構(gòu)簡(jiǎn)化, ,采用的是棘輪機(jī)構(gòu)采用的是棘輪機(jī)構(gòu), ,進(jìn)給量由每次轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)而定進(jìn)給量由每次轉(zhuǎn)過(guò)的齒數(shù)而定, ,則則是是等差數(shù)列等差數(shù)列。 * *臥式車床進(jìn)給箱的分級(jí)應(yīng)根據(jù)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)而定臥式車床進(jìn)給箱的分級(jí)應(yīng)根據(jù)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)而定, ,螺紋標(biāo)準(zhǔn)螺紋標(biāo)

10、準(zhǔn)不是等比數(shù)列而是一個(gè)不是等比數(shù)列而是一個(gè)分段的等差數(shù)列分段的等差數(shù)列。 第三節(jié)第三節(jié) 動(dòng)力參數(shù)動(dòng)力參數(shù)重點(diǎn)掌握以下幾個(gè)問(wèn)題重點(diǎn)掌握以下幾個(gè)問(wèn)題1 1、機(jī)床動(dòng)力參數(shù)包括哪些？、機(jī)床動(dòng)力參數(shù)包括哪些？2 2、動(dòng)力參數(shù)對(duì)傳動(dòng)件及機(jī)床有什么影響？、動(dòng)力參數(shù)對(duì)傳動(dòng)件及機(jī)床有什么影響？3 3、主運(yùn)動(dòng)功率包括哪些內(nèi)容？如何確定？、主運(yùn)動(dòng)功率包括哪些內(nèi)容？如何確定？4 4、電機(jī)功率的選擇？、電機(jī)功率的選擇？ 機(jī)床動(dòng)力參數(shù)機(jī)床動(dòng)力參數(shù) 動(dòng)力參數(shù)主要包括：電機(jī)功率，液壓缸牽引力機(jī)械運(yùn)動(dòng)力參數(shù)主要包括：電機(jī)功率，液壓缸牽引力機(jī)械運(yùn)行、工作時(shí)所承受的負(fù)載行、工作時(shí)所承受的負(fù)載( (如力、力矩如力、力矩) )及驅(qū)動(dòng)機(jī)

11、械系統(tǒng)所需及驅(qū)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)所需要的動(dòng)力源參數(shù)要的動(dòng)力源參數(shù)( (如電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)的功率及其機(jī)械特性如電動(dòng)機(jī)、液壓馬達(dá)的功率及其機(jī)械特性) )，動(dòng)力參數(shù)是機(jī)械中各傳動(dòng)零部件尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)；也決動(dòng)力參數(shù)是機(jī)械中各傳動(dòng)零部件尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)；也決定機(jī)床的結(jié)構(gòu)尺寸大小。定機(jī)床的結(jié)構(gòu)尺寸大小。一、主運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的確定一、主運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的確定 機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的功率包括：切削功率機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的功率包括：切削功率P P切切、空轉(zhuǎn)功率、空轉(zhuǎn)功率P P空空和附加機(jī)械和附加機(jī)械摩檫損失摩檫損失P P機(jī)機(jī)三部分。三部分。 P P切切與刀具及工件材料有關(guān)，普通機(jī)床一般根據(jù)重負(fù)荷切削條與刀具及工件材料有關(guān)，普通機(jī)床一

12、般根據(jù)重負(fù)荷切削條件確定。件確定。 P P空空(KW)(KW)隨各軸轉(zhuǎn)速變化、摩檫攪油、空氣阻力等造成。中型隨各軸轉(zhuǎn)速變化、摩檫攪油、空氣阻力等造成。中型機(jī)床用試驗(yàn)公式估算機(jī)床用試驗(yàn)公式估算:(:(教材教材P124)P124) P P機(jī)機(jī)（附加機(jī)械磨擦損失功率）取決于各傳動(dòng)副的機(jī)械效率（附加機(jī)械磨擦損失功率）取決于各傳動(dòng)副的機(jī)械效率，既齒輪、軸承等切削時(shí)壓力增大而產(chǎn)生，既齒輪、軸承等切削時(shí)壓力增大而產(chǎn)生， P P切切增加增加P P機(jī)機(jī)也增加。也增加。主電機(jī)功率主電機(jī)功率(KW) (KW) ： P P主主= P= P切切+ P+ P機(jī)機(jī)+ P+ P空空= = P P切切/機(jī)機(jī)+ P+ P空空 機(jī)

13、機(jī)= 1+ 2+ 31、2、3見(jiàn)教材見(jiàn)教材P124表表7-2 P125 P125圖各項(xiàng)功率關(guān)系圖各項(xiàng)功率關(guān)系在主傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)尚未確定之前，可根據(jù)在主傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)尚未確定之前，可根據(jù)P P切切maxmax和總功率和總功率總總=0.650.80=0.650.80確定確定. . 總總低速時(shí)取大值低速時(shí)取大值 表表7-3(p125)7-3(p125)某些國(guó)產(chǎn)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)某些國(guó)產(chǎn)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù), ,供供設(shè)計(jì)時(shí)參考設(shè)計(jì)時(shí)參考. .二、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)功率的確定二、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)功率的確定 Ps = FPs = FQ Q * * Vs/ Vs/（60000 60000 * * s s ）（）（KWKW） F FQ Q 進(jìn)給牽引力（滑動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)給牽引力（滑動(dòng)導(dǎo)軌F FQ Q估算值公式）估算值公式）VsVs進(jìn)給速度進(jìn)給速度ss機(jī)械效率機(jī)械效率三、空行程電動(dòng)機(jī)功率的確定三、空行程電動(dòng)機(jī)功率的確定 各運(yùn)動(dòng)件在電機(jī)軸上的當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量