机床主要参数的确定现代制造装备及其自动化教学课件.pptx
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1、现代制造装备及自动化13.1 尺寸参数尺寸参数 尺寸参数是影响机床加工性能的一些尺寸,包括机床的主参数、尺寸参数是影响机床加工性能的一些尺寸,包括机床的主参数、第二参数和其他参数。第二参数和其他参数。一、主参数一、主参数 代表机床规格大小。代表机床规格大小。如,卧式车床如,卧式车床床身上工件的最大回转直径,床身上工件的最大回转直径,CA6140,40表示床身上工件的最大回转直径是表示床身上工件的最大回转直径是400mm;齿轮加工机床齿轮加工机床工件最大直径,工件最大直径,YC3180(滚齿机),滚齿机),80表示能加工的最大工件直径是表示能加工的最大工件直径是800 mm;外圆磨床和无心磨床外
2、圆磨床和无心磨床最大磨削直径;最大磨削直径;立式钻床和摇臂钻床立式钻床和摇臂钻床最大钻孔直径;最大钻孔直径;牛头刨床和插床牛头刨床和插床最大刨削和插削长度;最大刨削和插削长度;拉床拉床额定拉力。额定拉力。现代制造装备及自动化2二、第二参数二、第二参数 当主参数不足以确定机床的规格时,用它加以补充。当主参数不足以确定机床的规格时,用它加以补充。如,车床如,车床最大工件长度;最大工件长度;铣床和龙门刨床铣床和龙门刨床工作台工作面长度;工作台工作面长度;摇臂钻床摇臂钻床主轴的最大跨距,即主轴中心到立柱母线的主轴的最大跨距,即主轴中心到立柱母线的 距离。距离。现代制造装备及自动化3三、其他尺寸参数三、
3、其他尺寸参数 普通车床普通车床在刀架上工件的最大回转直径和主轴孔允许通过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;的最大棒料直径等;龙门铣床龙门铣床横梁的最高和最低位置等;横梁的最高和最低位置等;摇臂钻床摇臂钻床主轴下端面到底座间的最大和最小距离,其中包主轴下端面到底座间的最大和最小距离,其中包 括了摇臂的升降距离和主轴的最大伸出量等。括了摇臂的升降距离和主轴的最大伸出量等。当主参数、第二主参数和其他一些尺寸参数确定后,就基本上当主参数、第二主参数和其他一些尺寸参数确定后,就基本上确定了该机床所能加工或安装的最大工件的尺寸。确定了该机床所能加工或安装的最大工件的尺寸。机床的
4、尺寸参数,是根据零件的尺寸确定的。机床的尺寸参数,是根据零件的尺寸确定的。现代制造装备及自动化43.2 运动参数运动参数一、主运动参数一、主运动参数 主运动主运动回转运动回转运动 主运动参数主运动参数主轴转速主轴转速 转速和切削速度的关系是:转速和切削速度的关系是:其中,其中,n转速转速(r/min);v切削速度切削速度(m/min);d工件或刀具直径工件或刀具直径(mm)。指机床执行件的运动速度。指机床执行件的运动速度。现代制造装备及自动化5主运动主运动直线运动直线运动主运动参数主运动参数主运动执行件每分钟的往复次数主运动执行件每分钟的往复次数。专用机床专用机床主轴转速固定,根据最有利的切削
5、速度和直径而定。主轴转速固定,根据最有利的切削速度和直径而定。通用机床通用机床主轴需要变速,需要确定机床的变速范围。主轴需要变速,需要确定机床的变速范围。现代制造装备及自动化61、最低和最高转速的确定、最低和最高转速的确定 定义变速范围定义变速范围 v与刀具和工件材料有关,可通过切削试验或查切削用量手册得到。与刀具和工件材料有关,可通过切削试验或查切削用量手册得到。d变化范围大,采用变化范围大,采用vmax(vmin)时常用的时常用的dmin(dmax)如,车外圆,如,车外圆,Dmax床身上工件的最大回转直径,床身上工件的最大回转直径,则,则,dmax=(0.50.6)Dmax;dmin=(0
6、.20.25)Dmax;摇臂钻床,摇臂钻床,Dmax最大钻孔直径,最大钻孔直径,则,则,dmax=Dmax;dmin=(0.20.25)Dmax;现代制造装备及自动化7总结:总结:由于由于v,d随加工情况不同,变化范围大,所以应该使变速范围随加工情况不同,变化范围大,所以应该使变速范围 Rn足够大。一旦足够大。一旦v,d选定,选定,nmin,nmax即可定出,即可定出,Rn就确定了就确定了.变速的实现方法变速的实现方法:无级变速无级变速直流、交流伺服电动机(数控机床、重型机床);直流、交流伺服电动机(数控机床、重型机床);分级变速分级变速传动机构(普通机床、数控机床)。传动机构(普通机床、数控
7、机床)。现代制造装备及自动化82、分级变速时的主轴转速数列、分级变速时的主轴转速数列 从从nmin nmax,各级转速广泛使用等比数列的排列规律。各级转速广泛使用等比数列的排列规律。设某机床共有设某机床共有Z级转速,其中级转速,其中n1nmin,nznmax,Z级转速分别级转速分别为:为:n1,n2,n3,nj,nj+1,nz 如果加工某一工件所需要的最有利的切削速度为如果加工某一工件所需要的最有利的切削速度为v,则相应的转速为,则相应的转速为n,njnnj+11)选选nj,则出现则出现n-nj的转速损失,生产率降低;的转速损失,生产率降低;2)选选nj+1,则刀具磨损较快,不经济。则刀具磨损
8、较快,不经济。现代制造装备及自动化9相对转速损失率为:相对转速损失率为:最大相对转速损失率为:最大相对转速损失率为:若每个转速的使用机会相等,则若每个转速的使用机会相等,则任意两级转速之间的关系应为:任意两级转速之间的关系应为:为了不降低刀具耐用度,一般采用较低的转速为了不降低刀具耐用度,一般采用较低的转速nj,则则现代制造装备及自动化10各级转速为:各级转速为:最大相对转速损失率为:最大相对转速损失率为:变速范围为:变速范围为:现代制造装备及自动化11 例例:一台车床,主轴转速一台车床,主轴转速(rmin)共共l 2级,分别为级,分别为31.5、45、63、90、125、180、250、35
9、5、500、710、1000、1400,公,公比:比:则最大相对转速损失率:则最大相对转速损失率:变速范围为:变速范围为:等比数列同样适用于直线往复主运动等比数列同样适用于直线往复主运动(刨床、插床刨床、插床)的往复次数数列、的往复次数数列、进给数列以及尺寸和功率参数系列。进给数列以及尺寸和功率参数系列。现代制造装备及自动化12二、进给运动参数二、进给运动参数有三种表示方法:有三种表示方法:1)工件或刀具每转的位移,单位为)工件或刀具每转的位移,单位为mmr,如车、钻及滚齿,如车、钻及滚齿机等;机等;2)每往复一次的位移,单位为)每往复一次的位移,单位为mm/往复行程,用于直线往复往复行程,用
10、于直线往复运动的机床,如刨、插床;运动的机床,如刨、插床;3)每分钟的位移量,单位为)每分钟的位移量,单位为mmmin,多刃刀具,如铣床,多刃刀具,如铣床和磨床等和磨床等现代制造装备及自动化13进给量的调整:进给量的调整:无级调整无级调整数控机床、重型机床数控机床、重型机床 有级调整有级调整普通机床普通机床1)进给量的数列通常取等比数列;)进给量的数列通常取等比数列;2)刨床、插床,进给运动是间歇的,进给机构采用棘轮机构,进)刨床、插床,进给运动是间歇的,进给机构采用棘轮机构,进给量按等差数列排列;给量按等差数列排列;3)用于大批量生产的自动和半自动机床,采用交换齿轮来选择最)用于大批量生产的
11、自动和半自动机床,采用交换齿轮来选择最有利的进给量;有利的进给量;4)普通车床,进给箱进给量是分段等差数列。)普通车床,进给箱进给量是分段等差数列。进给量数列的排列规律:进给量数列的排列规律:现代制造装备及自动化14三、标准公比和标准数列三、标准公比和标准数列1、公比的范围、公比的范围机床转速是从小到大递增的机床转速是从小到大递增的 为了使最大相对转速损失率不超过为了使最大相对转速损失率不超过50%,则:,则:现代制造装备及自动化152、标准公比和标准数列、标准公比和标准数列 为了简化机床的设计与使用,规定了几个公比的标准值如下:为了简化机床的设计与使用,规定了几个公比的标准值如下:(1)限制
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