1、第二章 金屬切削機床總體設計,主要內(nèi)容,機床總體方案設計內(nèi)容 機床型號編制和系列型譜的制定 機床的運動功能設計 機床總體結構方案設計 機床技術參數(shù)設計 主傳動系統(tǒng)設計 主傳動系統(tǒng)設計需求 主傳動系統(tǒng)方案確定,機床設計步驟,一、金屬切削機床的分類,按加工方式分： 12大類,按通用程度分：通用機床、專門化機床、專用機床 按加工精度分：普通精度、精密精度、高精度 按自動化程度：手動、機動、半自動、自動機床 按機床質(zhì)量分：儀表機床、中型、大型、重型機床,2.1 機床型號編制和系列型譜的制定,二、金屬切削機床型號的編制,按GB/T15375-94金屬切削機床型號編制方法規(guī)定 （一）通用機床型號,1.機床

2、的類別代號,例： C A 6 1 4 0 機床類別代號（車床類） 機床特性代號（結構特性） 機床組別代號（落地及臥式車床組） 機床系別代號（臥式車床系） 機床主參數(shù)代號（最大車削直徑400mm）,2. 機床的特性代號 （1）通用特性代號,（2）結構特性代號 區(qū)別主參數(shù)相同而結構不同的機床，在型號中用漢語 拼音區(qū)分。通用特性代號已用的字母及字母“I”、“O” 不能用。例：CA6140型普通車床,3.機床的組別和系別代號 每類機床分10組（從09組），每組又分10系（從09型）,4.主要參數(shù)代號 代表機床規(guī)格大小的一種參數(shù)，用阿拉伯數(shù)字表示，常用 主參數(shù)的折算值（1/10或1/100或1/1）來表

3、示。,5.機床重大改進序號 用字母“A、B、C ”表示，附機床型號末尾，以示區(qū)別。,（二）專用機床型號 型號表示方法：,（三）組合機床及自動線型號,例 ： B13 100 北京第一機床廠 第三組 第100種專用機床（專用銑床）,組合機床及自動線分類代號,2.2 機床的運動功能設計 基本方法 ： 表面 運動 傳動,（一）工件表面的形成方法 零件上的常見表面： 1. 圓柱面 直線（母線）、圓（導線） 2. 圓錐面 直線（母線）、圓（導線） 3. 平面 直線或圓 、直線（導線） 4. 成形面（如螺紋面、漸開線表面）型線、螺旋線或直線,母線和導線統(tǒng)稱為形成表面的發(fā)生線,由于刀刃形狀和加工方法不同，形成

4、發(fā)生線的方法也 不同，可歸納為四種：,1. 軌跡法：刀刃為切削點，它按一定的軌跡運動 而形成發(fā)生線。 此發(fā)生線需要一個獨立的成形運動,2. 成形法：刀刃為一條切削線，其形狀與發(fā)生線 相同。 此發(fā)生線不需要成形運動,3. 相切法：刀具邊旋轉(zhuǎn)邊作軌跡運動，刀具切削點 運動軌跡的包絡線形成一條發(fā)生線。 此發(fā)生線需要兩個獨立的成形運動,4. 展成法：刀刃為一條切削線，但形狀與發(fā)生線不 吻合，刀具與工件作展成運動，發(fā)生線是切削刃各 瞬時位置的的包絡線。 此發(fā)生線需要一個獨立的成形運動 ，刀工共同完成,（二）表面形成所需的運動 也即形成發(fā)生線所需的運動成形運動 按組成情況不同，可分為 簡單成形運動： 復合

5、成形運動：,一個成形運動是由單獨的旋轉(zhuǎn)運動或直線 運動構成的。,型線、螺旋線常需成型刀刃或幾個簡單運動組合，如 由展成運動形成漸開線。,一個成形運動，是由兩個或兩個以上旋轉(zhuǎn) 運動或直線運動，按照某種確定的運動關 系組合而成。,除成形運動外，還有下列運動： （1）分度運動 （2）切入運動 （3）輔助運動 進刀、退刀、回程和轉(zhuǎn)位等 （4）操縱及控制運動 操縱離合器、改變速度、進給量等,按切削作用不同，可分為 主運動 產(chǎn)生切削加工形成工件新表面的運動，速度最高，消耗功率最大，通常只有一個主運動。 進給運動 維持切削加工可以繼續(xù)的運動?？梢允且粋€或多個；可以是連續(xù)的，也可以是斷續(xù)的。,（三）運動功能方

6、案設計,機床工藝方案擬定 確定加工方法、刀具類型、工藝基準、加緊方式 坐標系確定 沿XYZ軸的直線運動仍用XYZ表示 繞XYZ軸的回轉(zhuǎn)運動用ABC表示 平行于XYZ的輔助軸用UVW及RQ表示 繞XY的輔助回轉(zhuǎn)軸用ED等表示 設計機床運動功能式 p_主運動、f _進給運動、a _非成形運動 車床W / Cp , Zf , Xf / T 繪制機床運動功能圖,（三）機床的傳動 1. 機床的基本組成部分,（1）動力源 通常為電動機，包括交流電動機、直流電動機、伺服電動機、 變頻調(diào)速電機、步進電機等。,（3）傳動件 把動力源的動力和運動按要求傳遞給執(zhí)行件或?qū)⑦\動由個執(zhí)行 件傳遞到另一執(zhí)行件的零部件，如齒

7、輪、絲杠螺母、液壓傳動件等,（2）執(zhí)行件 機床上直接夾持刀具或工件并實現(xiàn)所需運動的零部件，如主軸、 刀架、工作臺等。,2. 機床的傳動聯(lián)系,把動力源和執(zhí)行件或執(zhí)行件之間聯(lián)系起來的一系列傳動件， 構成了一個傳動聯(lián)系，稱其為傳動鏈。 傳動鏈兩端的元件稱為末端件，它可以是動力源或執(zhí)行件。,按傳動鏈的性質(zhì)不同可分為： 外聯(lián)系傳動鏈 傳動鏈兩個末端件之間不要求有嚴格的傳動比關系，如 車削時電機與主軸間的傳動鏈 內(nèi)聯(lián)系傳動鏈 傳動鏈兩個末端件之間要求有嚴格的傳動比關系，如 車削螺紋主軸與刀架間的傳動鏈；滾切齒輪工件與滾刀間的傳動鏈； 內(nèi)聯(lián)系傳動鏈中不能用帶傳動、摩擦輪傳動和鏈傳動 。,1）傳動原理圖 為了便于研究機床的傳動原理, 用一些簡明的符號把 動力源、執(zhí)行件之間的傳動聯(lián)系表示出來的示意圖。 并不表達實際傳動機構的種類和數(shù)量,3. 傳動原理圖,2.2.3 機床總體結構方案設計,運動功能分配設計 解決哪些運動由刀具一側完成，哪些運動由工件一側完成。 用“ ”符號表示功能式中“接地”的位置。 結構布局設計 機床總體結構的概略形狀與尺寸設計 總體方案評價,2.2.4 機床技術參數(shù)設計,主參數(shù) 代表機床規(guī)格大小和反映機床最大工作能力的一種參數(shù) 一般技術參數(shù)（基本參數(shù)） 尺寸參數(shù)（機床的主要結構尺寸參數(shù)） 與被加工零件有關的尺寸 標準化工具或夾具的安裝面尺寸 運動