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.,第十二章 机床的总体设计,教学要求,掌握机床运动参数的设计方法;,.,一、机床总体设计包括的内容: 1.拟定机床总体方案:调查分析、工艺分析、机床总体布局等。 2.确定机床主要技术参数:, 12-1 概述,.,二、机床主要技术参数: 1.主参数:表示机床的加工范围,一般以被加工零件或被加工表面的尺寸参数表示。 2.基本参数: 尺寸参数: 与被加工零件有关的尺寸; 标准化工具或夹具安装面的尺寸; 机床主要结构的尺寸。 运动参数:机床执行件的运动速度。 动力参数:机床电动机的功率。,.,一、主轴转速的确定, 12-2 机床运动参数的确定,(一)专用机床主轴转速的确定 v切削速度(m/min) d刀具或工件直径(mm),.,二、通用机床和专门化机床主轴转速的确定 1.主轴极限转速的确定,最大计算直径(mm),最小计算直径(mm),k系数,根据对现有同类型机床使用情况的调查确定; Rd 计算直径范围, Rd =0.200.25。,可能加工的最大直径,.,例:,以加工最大直径为 400mm卧式车床的设计为例,确定主轴最高、最低转速: (1)计算主轴最高转速,根据调查,用硬质合金车刀对小直径钢材半精车外圆时,主轴转速最高。按经验,并参考切削用量资料,取,.,工序一 高速钢车刀加工铸铁盘形零件粗车端面。,工序二 高速刀具精车合金材料的梯形螺纹(丝杠)。,(2)计算主轴最低转速,.,(3)校验与修正计算值,综合计算和调查及调查结果,并考虑技术发展的储备,确定本设计所采用的主轴最高转速为1600r/min,最低转速为10r/min。,P172 表12-1,.,举例:XA6132A型升降台铣床,各级主轴转速的排列。 主轴共有18级转速,即:,n1=30 , n2=37.5 , n3=47.5 , n4=60 , n5=75 , n6=95 , n7=118 ,n8=150 , n9=190 , n10=235 , n11=300 , n12=375 , n13=475 ,n14=600 , n15=750 , n16=950 , n17=1180 , n18=1500 r/min,任意两相邻转速之比近似,公比:,2.主轴转速的合理排列,各级转速按等比级数排列,,最高最低转速确定后,还需要确定中间转速。,.,(1)使转速的相对损失均匀,相对转速损失 A:,最大相对转速损失 A:,主轴转速按等比数列排列的优点:,.,混合公比:,例如: Z3040型摇臂钻床共有16级转速:,低转速:n=25、40、63(r/min) ,公比为 ;,中等转速:n=63、80、100 、125 、 160 、 200 、 250 、 320 、 400 、 500 、 630 、 800 (r/min) ,公比为 ;,高转速:n=800、1250、1600 (r/min) ,公比为 。,.,(2)使变速传动系统简化,按等比级数排列的主轴转速,一般借助于串联若干滑移齿轮组来实现。,n=n0nn,.,因为转速为递增,所以 1;相对损失的最大值规定不大于50%,所以 不大于2。则 。 为便于设计和计算,希望转速数列为十进位,则 为便于采用双速或三速电动机,(例如,电动机转速为3000/1500或3000/1500/750r/min) ,希望转速数列为二进位则,3. 公比 的基本要求:,或,E1正整数,E2正整数,或,.,例:希望转速数列为十进位,.,例:希望转速数列为二进位,.,7个标准公比:,满足三条原则,满足三条原则中的两条,必考,标准数列P175 表12-3,.,公比 的选取原则 对通用机床,取中等数值,1.26、1.41。 对自动机床、专门化机床,取小值,1.12、1.26。 对大型机床,取小值,1.06、1.12、1.26。 对非自动化小型机床,取大值,1.58、1.78、 和2。,会考,.,4.变速范围Rn、公比 和级数Z的关系,必考,求出后应圆整,圆整为标准值,.,最高转速与最低转速之比,称为变速范围,用Rn表示,.,Thank you for your listening!,本 章 结 束,.,1、用计算法求下列各参数: 已知: Z=11,求 ; 已知 : 求Z; 已知: Z=24,求 ;,作业:,2、用查表法求主轴各级转速: 已知: 已知: 已知:,.,.,一、机床总体设计包括的内容: 1.拟定机床总体方案:调查分析、工艺分析、机床总体 布局等。 2.确定机床主要技术参数:计算选择尺寸参数、运动参 数、动力参数等。 3.对具有某些特殊功能的机床,还应针对具体要求做有 关的工作: 某些精密机床、高速机床,须进行机床性能计算 或试验分析; 自动化机床,须拟定机床的控制方案; 对没有把握的工艺方案和结构方案,须做相应的试 验,以论证方案的可行性。,
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