专机的设计ppt课件.ppt

第1章专机总体设计 机床适应不同生产要求的能力 包括 工序种类被加工零件的类型材料和尺寸范围毛坯的种类适应的生产规模 1 工艺范围 专用机床 工艺范围窄 结构简单 自动化程度高 普通机床 工艺范围宽 结构复杂 自动化程度低 1 1专机的基本要求 加工精度 被加工零件在形状 位置 尺寸的准确度以及表面的粗糙程度 2 加工精度 精度保持性 机床保持其原始加工精度的能力 影响因素 生产率 单位时间内机床所能加工出的工件数量 提高生产率的方法 缩短T切 T辅和T准 n 3 生产率和自动化程度 T切 T辅和T准 n 自动化程度可用自动化系数表示 其公式为 K自 t自 t循 优点 自动化程度 缺点 大批量生产 单件小批量生产 措施 机床在规定使用期间内完成规定功能的能力 4 可靠性 无故障性 机床在使用过程中不易发生故障 维修性 机床发生故障后容易维修 5 操作方便 工作安全 目的 为操纵人员提供高效 安全方便的劳动条件 发挥人机最高工作效能 设计时的考虑因素 操纵控制机构应适应操作者的生理特点 安全防护 冷却 排屑及照明等 6 造型美观 减少污染 设计时的考虑因素 机床的造型和色彩 避免和减少对环境的污染 特别是噪声污染 1 2专机设计的步骤 1 调查研究根据市场预测 用户需要和使用要求进行可行性分析 确定专机的设计参数及制约条件 最后给出可行性报告及设计任务书 设计任务书中的内容有专机的用途 主要性能参数 工作环境 有关特殊要求 生产批量 预期成本 设计完成期限以及使用单位的生产条件等 在满足设计任务书中的具体要求的前提下 由设计人员构思出若干种方案并进行分析比较 从中优选出一种功能满足要求 工作性能可靠 结构设计可行 成本低廉的方案 总体方案的内容包括 设计的理由或必要性 专机的用途和使用范围 技术性能 轮廓尺寸和估计重量 所采用的工艺方案 机器的优缺点和经济分析 2 总体方案设计 在拟定总体方案的基础上 完成专机的总体设计 部件设计 零件设计等 设计结果以工作图及计算书的形式表达出来 其工作量最大 按照确定的工艺方案 进行专机总体布局 从而确定专机刀具和工件的相对运动 确定各部件的相互位置 画出专机总联系尺寸图 它是专机原始总图 最后对有关图进行工艺审查 标准化审查等 3 工作图设计 输出结果 技术设计 零件设计及资料编写 输出结果 输出结果 工作图完成后进行试制 然后对样机进行试验鉴定 从中了解设计中存在的问题 及时总结经验教训 进行必要的改进和提高 并为以后设计积累经验和资料 4 试制鉴定 1 3专机的总体方案设计 具体内容有如下4项 1 调查研究2 工艺分析3 专机的总体以及各部件的相对位置4 确定主要技术参数 掌握机床设计依据 确定零件的加工方法 以及获得零件表面所需的运动 确定刀具和工件之间的相对运动 主要内容 工艺方法的确定是工艺分析中关键的环节 不同的工艺方法 必然会对机床的结构 运动 传动和性能等产生较大影响 专机的工艺方法通常借助于方案对比法加以确定 工艺分析 专机的总体布局 基本要求 1 保证工艺方法所要求的工件和刀具的相对位置和相对运动 2 保证机床具有与所要求的加工精度相适应的刚度和抗振性 3 使用方便 便于操作 调整 修理机床 便于输送 装卸工件 排除切屑 4 经济效果好 如节省材料 减少机床占地面积等 5 造型美观 图1 1所示为加工柴油机机体的专用铣床的总体布局 图1 1加工柴油机机体的专用铣床的总体布局 1 分配机床的运动2 选择传动形式和支承形式3 安排操作部位4 提高动刚度的措施5 造型设计 专机总体布局设计的一般步骤 1 4专机的运动联系形式及选择 1 4 1运动分类 表面成形运动 主运动进给运动辅助运动 运动联系也属于总体布局的内容 1 4 2运动的分配 简化机床的传动和结构 将运动分配给质量小的零部件 运动件质量小 惯性小 驱动力小 传动机构体积小 成本低 应有利于提高工件的加工精度 如 深孔钻削 应有利于提高运动部件的刚度 运动应分配给刚度高的部件 可减少变形 缩小机床占地面积 应视工件的形状而定 铣床的几种布局 1 4 3传动形式的选择 驱动电动机 进给运动传动 主运动传动 支承形式 指支承件的形状 机床形式 机床主运动执行件的状态 1 4 4支承形式 卧式机床 立式机床 卧式支承 立式支承 单臂支承 龙门式支承 1 5主要技术参数的确定 机床主要技术参数 定义 专机是根据特定零件而设计的 尺寸参数用来表示机床加工范围的大小 是特定的 1 5 1尺寸参数 定义 机床运动执行件 如主轴 工作台或刀架的转速或运动速度 常用运动参数如下 1 5 2运动参数 主运动为旋转运动的机床其运动参数是主轴转速 它同切削速度的关系是 式中v 切削速度 m min n 主轴转速 r p m d 工件或刀具的直径 mm 1 1 当专机是为某一特定工序而设计的 主轴只需一种固定的转速 不必变速 当专机在特定工序上有几种工艺方法 如专机上要求钻孔 攻螺纹等 则要求主轴有多种转速 或专机的加工范围大些 则主轴需要进行分级变速 1 nmax和nmin的确定 1 调查和分析所设计机床可能进行的工序 2 选择要求最高与最低转速的典型工序 3 按照典型工序的切削速度和刀具或工件直径来计算主轴的nmax nmin和转速范围Rn 式中 dmax或dmin并不是指机床上可能加工的最大或最小直径 而是指常用的经济的最大或最小加工直径 计算公式 2 主轴转速数列 主轴变速共有Z级 其中n1 nmin nZ nmax 各级转速分别为n1 n2 n3 nj nj 1 nZ 转速范围 公比 如数列中只有一个公比值 在主运动系统中 主轴转速采用等比级数排列 在进给运动系统中 轴转速采用等差级数排列 1 5 3动力参数动力参数包括电动机的功率 液压缸的牵引力等 根据动力参数来设计计算各传动件 1 6专机功率的确定 定义 电动机功率 液压缸牵引力 液压马达或步进电机的额定扭矩等 电动机的功率 1 6 1主运动驱动电动机功率的确定 1 类比法2 实侧法3 计算法 粗略估算可用下列经验公式 电动机额定功率为 1 6