第一章-金属切削机床总体设计

第一章金属切削机床总体设计 第一节机床的基本要求 一 机床应具有的性能 1 工艺范围2 加工精度及精度保持性3 生产率和自动化4 可靠性 二 人机关系 第二节金属切削机床的设计步骤 一 总体设计 1 掌握机床的设计依据2 工艺分析3 总体布局4 确定主要的技术参数 二 技术设计三 零件设计及资料编写四 样机试制和鉴定 机床设计包括 总体设计 技术设计 零件设计 样机试制 试验鉴定四个阶段 第三节机床的总体布局 一 分配机床的运动 原则 1 将运动分配给质量小的零部件2 运动分配应有利于提高工件的加工精度3 运动分配应有利于提高运动部件的刚度4 运动的分配应视工件的形状而定 二 选择传动形式和支承型式 传动形式 1 机械传动广泛用于机床 尤其是中小型机床 2 变频调速 多楔带 齿轮传动组合成为主导 3 液压无级变速传动适用于刨床 拉床 大型矩台磨床的主运动 4 机床进给运动的传动多采用机械传动或液压无级传动 5 数控机床进给运动采用伺服电机 齿轮传动 滚珠副传动 二 选择传动形式和支承型式 支承形式 1 卧式支承是中小型机床的首选 2 立式适于加工大尺寸工件的机床和箱体零件 且工作台移动进给的机床 3 单臂支承用于摇臂钻床 单柱立车 4 龙门框架式支承适用于立式大型机床 三 安排操作部位 1 机床各部件相对位置的安排 2 工件安装高度应考虑人身高度 3 常用手柄应集中设置在操作者正常活动范围内 4 应根据工作要求的性质和精度确定最佳视距 5 视觉接受的信号源尽量水平排列 使用人眼最容易辨别的颜色及其配合 四 提高动刚度的措施 1 抗振性能的提高 2 减小热变形 3 降低噪声 五 造型设计 1 造型应使机床整体统一 均衡稳定 比例协调 2 色彩可配合造型达到人的审美要求 第四节主要技术参数的确定 一 尺寸参数 1 主参数代表机床规格的大小 是最重要的尺寸参数 2 还包括机床的第二主参数 二 运动参数 主参数是旋转运动的机床 主运动参数为主轴转速 主参数是直线运动的机床 主运动参数为每分钟的往复次数 二 运动参数 1 最低转速和最高转速的确定 二 运动参数 2 主轴转速的合理排列 机床的主轴转速绝大多数是按等比数列排列的 以 表示公比 则转速数列为 变速范围为 1 设计简单对Z 24的传动系统有 二 运动参数 续 2 主轴转速的合理排列 主轴转速按等比数列排列的原因如下 2 使用方便 最大相对转速损失率相等 二 运动参数 2 主轴转速的合理排列 主轴转速按等比数列排列的原因如下 2 使用方便 最大相对转速损失率相等 二 运动参数 2 主轴转速的合理排列 主轴转速按等比数列排列的原因如下 2 使用方便 最大相对转速损失率相等 二 运动参数 2 主轴转速的合理排列 主轴转速按等比数列排列的原因如下 相对转速损失率 n趋近于nj 1时 最大相对转速损失率为 二 运动参数 3 标准公比原则 1 转速依次递增且最大相对转速损失率Amax 50 1 2 2 转速呈10倍的关系 3 转速呈2倍的关系 二 运动参数 4 公比选用原则 1 中型机床 1 26或1 41 取中间值 2 大型重型机床 1 26 1 12或1 06 公比取小值 3 非自动化小型机床 1 58 1 78甚至2 公比取大值 4 专用机床 1 12 1 26 三 动力参数 1 主电动机功率的确定 其中 P切 切削工件所消耗的功率 kW P空 空载功率 kW P附 随负载增加而增加的附加机械摩擦损耗功率 kW 三 动力参数 2 进给运动电动机功率的确定 1 与主运动合用一台电机时 2 与快速移动合用一台电机时 按快速移动功率选取 3 单独使用一台电机时 三 动力参数 3 快速移动电动机功率的确定 式中 P1 克服惯性力所需功率 kW