第五章 金屬切削機(jī)床的設(shè)計(jì)

第五章機(jī)床主要參數(shù)的確定

機(jī)床的主要參數(shù)：尺寸參數(shù)運(yùn)動參數(shù)動力參數(shù)第一節(jié)尺寸參數(shù)

機(jī)床尺寸參數(shù)的確定，主要是確定影響機(jī)床加工性能的一些尺寸。其中包括機(jī)床的主參數(shù)、第二主參數(shù)和其他一些尺寸參數(shù)。機(jī)床的主參數(shù)：代表機(jī)床規(guī)格大小的一種參數(shù)；對各種類型機(jī)床GB/T15375-94標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定了主參數(shù)的內(nèi)容；有的機(jī)床不用尺寸作為主參數(shù)，如拉床的主參數(shù)是額定拉力等。第二主參數(shù)：為了更完整地表示機(jī)床的工作能力和加工范圍，在主參數(shù)后面標(biāo)出另一參數(shù)值稱為第二主參數(shù)。如最大工件長度、最大跨度、主軸數(shù)和最大加工模數(shù)等。當(dāng)主參數(shù)、第二主參數(shù)和其他一些尺寸參數(shù)確定后，就基本上確定了該機(jī)床所能加工或安裝的最大工件的尺寸。機(jī)床的尺寸參數(shù)，是根據(jù)零件的尺寸確定的。第二節(jié)運(yùn)動參數(shù)1、主運(yùn)動參數(shù)

回轉(zhuǎn)主運(yùn)動的機(jī)床，主運(yùn)動參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速（r/min）與切削速度的關(guān)系是（5-1）式中——轉(zhuǎn)速(r／min)；——切削速度(m／min)；——工件(或刀具)直徑（mm）。主運(yùn)動是直線運(yùn)動的機(jī)床，如插床或刨床，主運(yùn)動參數(shù)是每分鐘的往復(fù)次數(shù)。

運(yùn)動參數(shù)是指機(jī)床執(zhí)行件（如主軸、工作臺、刀架）運(yùn)動的速度。對于不同的機(jī)床，主運(yùn)動參數(shù)有不同的要求。專用機(jī)床和組合機(jī)床是為某一特定工序而設(shè)計(jì)制造的，每根主軸一般只須有一個(gè)轉(zhuǎn)速，根據(jù)最有利的切削速度和直徑而定，故沒有變速要求。一般不討論。通用機(jī)床是為適應(yīng)多種零件加工而設(shè)計(jì)制造的，主軸需要變速。因此需確定它的變速范圍，即最高與最低轉(zhuǎn)速。如果采用分級變速，則還應(yīng)確定轉(zhuǎn)速級數(shù)。（1）、最低（）和最高（）轉(zhuǎn)速的確定

根據(jù)式(5-1)可知：：(5-2)和的比值是變速范圍：(5-3)在確定切削速度時(shí)應(yīng)考慮到多種工藝的需要。切削速度主要與刀具和工件的材料有關(guān)。常用的刀具材料有高速鋼、硬質(zhì)合金和陶瓷等。工件材料可以是鋼、鑄鐵以及銅鋁等有色金屬。切削速度可通過切削試驗(yàn)、查切削用量手冊和通過調(diào)查得到。dmax和dmin不是指機(jī)床上可能加工的最小直徑和最大直徑，dmin是指在典型加工實(shí)際使用vmax時(shí)經(jīng)常加工工件直徑d值的較小值。dmax是指在典型加工實(shí)際使用vmin時(shí)經(jīng)常加工工件直徑d值的較大值。（2）、分級變速時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列

如某機(jī)床的分級變速機(jī)構(gòu)共有Z級，其中，，Z級轉(zhuǎn)速分別為：如果加工某一工件所需的最有利的切削速度為，則相應(yīng)轉(zhuǎn)速為。通常，分級變速機(jī)構(gòu)不能恰好得到這個(gè)轉(zhuǎn)速，而是處于某兩級轉(zhuǎn)速與之間：

＜＜臥式車床，用Dmax表示床身上最大回轉(zhuǎn)直徑，dmax=(0.5~0.6)Dmax，dmin=(0.2~0.25)dmax。搖臂鉆床，用Dmax表示最大鉆孔直徑，dmax=Dmax，dmin=(0.2~0.25)dmax。如果采用較高的轉(zhuǎn)速，必將提高切削速度，刀具的耐用度將要降低。為了不降低刀具耐用度，以采用較低的轉(zhuǎn)速為宜。這時(shí)轉(zhuǎn)速的損失為-，相對轉(zhuǎn)速損失率為：

最大的相對轉(zhuǎn)速損失率是當(dāng)所需的轉(zhuǎn)速趨近于時(shí)，也就是：

（5-4）在其他條件（直徑、進(jìn)給、切深）不變的情況下，轉(zhuǎn)速的損失就反映了生產(chǎn)率的損失。對于普通機(jī)床，如果認(rèn)為每一轉(zhuǎn)速的使用機(jī)會都相等，那么應(yīng)使為一定值，即：

從這里可看出，任意兩級轉(zhuǎn)速之