机床总体设计
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机床的总体设计
三人机关系
机床设计方法
计算机技术和分析技术
cad, CAE: 传统经验设计，定性设计--〉定量设计； 创新设计类型： 静态和线性分析 --〉动态和非线性分析； 可行性设 分析式设计：类比分析、推理方法产生方案 计---〉最佳设计 创成式设计：创成解析的方法 数控技术：机床的传动与结构发生了重大变化 FMS的发展 通用机床采用系列化设计方法 组合机床：组合设计类型
空间上：功能柔性，多品种小批量的加工 时间上：结构柔性，重新组合，改变其功能 物料（工件、刀具、切屑）交接的方便程度 普通机床：人，要求机床的使用、操作、清理、维 护方便。 自动化柔性制造系统，自动，要求机床结构形式开 放性好，物料交接方便
与物流系统的可亲性
精度: 被加工零件在尺寸、形状和相互位置等 方面所能达到的准确程度。
可完成的工序种类 加工零件的类型 材料和尺寸范围 毛坯的种类等
专用机床：工艺范围较窄，功能少 数控机床：工艺范围宽，功能强 通用机床：工艺范围较宽，功能较强 机床功能的增加---〉结构复杂程度增加、制造难度、 周期及成本增加 机床功能选择的依据----批量
柔性：适应加工对象变化的能力
三级： 普通精度级、精密级和高精度级 空载条件下的精度：几何精度、运动精度、传动精 度、定位精度等 运动精度 静态刚度 动态刚度 热态刚度
刚度
表面粗糙度
工件、刀具的材料、进给量、刀具的几何形状和切削时的振 动有关 抗振性：受迫振动和自激振动
噪声 生产率和自静力分析----〉静态、动态及热变性热应力 创造性的劳动 定性----〉定量 数控技术和 CAD技术的发展，提供了新的条件和支撑。 机床---机械制造业的基础装备
第六章机床总体设计
2、生产率和自动化程度
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提高生产率，缩短工作先进刀 具，提高切削速度、进给速度、加大切削深度 等。
提高机床的自动化程度，减轻工人劳动强度， 保证加工精度及精度的稳定性。
在小批、单件和形状复杂的工件的生产中，数 控机床的使用日益增多，其主要特点是有很大 的柔性，灵活性大，不需要设计专用的工装， 适应能力强、生产率高，是实现机床自动化的 一个重要发展方向。
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寿命：机床保持它具有加工精度的使用期限。 寿命期内的正常条件下，机床不丧失设计时所 规定的精度性能，称精度保持性。
确保和提高机床寿命，主要是提高一些关键性 零件的耐磨性，并使主要传动件的疲劳寿命和 它相适应。
中小型机床，寿命约八年。
6、系列化、通用化、标准化程度
产品系列化、零部件通用化和标准化简称“三 化”。
⑶ 运动精度—指机床在以工作速度运转时主要零 部件的几何位置精度
⑷ 定位精度—指机床主要部件在运动终点所达到 实际位置的精度。
7
表面粗糙度：工件表面粗糙度与下列因素 有关：工件和刀具的材料，进给量，刀具 的几何形状，切削时的振动。
刚度。刚度指机床各零部件抵抗弹性变形 的能力。
机床的热变形也影响加工精度 抗振性。机床抵抗受迫振动的能力。和机
为使最大相对转速损失率不超过 50 % ，即 则φ ≤2 ，因此1＜Ф ≤2。
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为方便起见，规定了公比的标准值： 1.06 ,1.12 ,1.26 ,1.41 ,1.58 , 2。
4、公比的选用 当确定了最高与最低转速以后，就应选取
公比Ф。从使用性能方面考虑，公比最好选得小一 些，以便减少相对转速损失。但公比越小，级数就 越多，将使机床的结构复杂。对于一般生产率要求 较高的普通机床，减少相对转速损失是主要的，所 以公比取得较小，如Ф=1.26或Ф＝1.41等。有些小 型机床希望简化构造，公比Ф可取得大些，如Ф＝ 1.58或Ф=2等。
机床总体方案设计
第2章 机床总体方案设计
• 2.1 概述 • 2．2 机床总体方案设计
2.1 概述
• 2.1.1 基本概念 • 2.1.2 机床总体设计的基本内容和要求 • 2.1.3 设计步骤
2.1.1 基本概念
• 1．机床精度 • 2 机床性能
1．机床精度
• (1)几何精度 • (2)传动精度 • (3)运动精度 • (4)定位精度 • (5)工作精度
铣床的几种布局形式
2.2.4 主要技术参数设计
• 1 主参数和尺寸参数 • 2 运动参数 • 3 动力参数的确定
普通车床的模块化设计
2.1.3 设计步骤
• 1 主要技术指标设计 • 2 总体方案设计 • 3 总体方案综合评价与选择 • 4 总体方案的设计修改或优化 • 5 详细设计 • 6 机床整机综合评价
1 主要技术指标设计
• (1)用途 • (2)生产率 • (3)性能指标 • (4)主要参数 • (5)驱动方式 • (6)成本及生产周期
2 机床性能
• (1)刚度 • (2)抗振能力 • (3)噪声 • (4)热变形
2.1.2 机床总体设计的基本内容和要 求
• 1 工艺范围 • 2 刚度 • 3加工精度 • 4 便于操作、观察与调整 • 5 噪声 • 6 标准化与模块化 • 8 开放性 • 9 生产率和自动化 • 10 成本 • 11 可靠性 • 12 造型与色彩
2.2.1 机床工艺方案拟定
• 机床工艺方案的主要内容有：确定加工方 法、刀具类型、工件的工艺基准及夹压方 式等。
2.2.2 机床运动方案拟定
• 1 机床运动类型的确定 • 2 机床运动的分配 • 3 机床传动形式选择1 机床的基本型式 • 2 几何运动功能分配设计 • 3 机床性能对布局的影响 • 4 机床的联系尺寸
• 2.1 概述 • 2．2 机床总体方案设计
2.1 概述
• 2.1.1 基本概念 • 2.1.2 机床总体设计的基本内容和要求 • 2.1.3 设计步骤
2.1.1 基本概念
• 1．机床精度 • 2 机床性能
1．机床精度
• (1)几何精度 • (2)传动精度 • (3)运动精度 • (4)定位精度 • (5)工作精度
铣床的几种布局形式
2.2.4 主要技术参数设计
• 1 主参数和尺寸参数 • 2 运动参数 • 3 动力参数的确定
普通车床的模块化设计
2.1.3 设计步骤
• 1 主要技术指标设计 • 2 总体方案设计 • 3 总体方案综合评价与选择 • 4 总体方案的设计修改或优化 • 5 详细设计 • 6 机床整机综合评价
1 主要技术指标设计
• (1)用途 • (2)生产率 • (3)性能指标 • (4)主要参数 • (5)驱动方式 • (6)成本及生产周期
2 机床性能
• (1)刚度 • (2)抗振能力 • (3)噪声 • (4)热变形
2.1.2 机床总体设计的基本内容和要 求
• 1 工艺范围 • 2 刚度 • 3加工精度 • 4 便于操作、观察与调整 • 5 噪声 • 6 标准化与模块化 • 8 开放性 • 9 生产率和自动化 • 10 成本 • 11 可靠性 • 12 造型与色彩
2.2.1 机床工艺方案拟定
• 机床工艺方案的主要内容有：确定加工方 法、刀具类型、工件的工艺基准及夹压方 式等。
2.2.2 机床运动方案拟定
• 1 机床运动类型的确定 • 2 机床运动的分配 • 3 机床传动形式选择1 机床的基本型式 • 2 几何运动功能分配设计 • 3 机床性能对布局的影响 • 4 机床的联系尺寸
生产线专用机床的总体设计
生产线专用机床的总体设计组合机床是依据工件加工需要，以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的一种高效的专用机床。
在通用部件中，有用来实现机床主运动的动力箱和切削头、实现进给运动的滑台等动力部件，有中间底座、侧底座、立柱和立柱底座等支承部件，以及包括各种工作台的输送部件。
组合机床主要用于平面加工和孔加工。
组合机床在汽车、拖拉机、柴油机和机床等大批大量生产企业中已获得广泛的应用。
组合机床最相宜加工各种大中型箱体类零件，也可用来完成轴套类、轮盘类、叉杆类和盖板类零件的加工。
组合机床的设计大致可分为调查讨论、总体方案设计、技术设计和工作设计等四个步骤。
组合机床总体设计主要是针对详细的零件，在选定的工艺和结构方案的基础上，进行组合机床总体方案图样的文件设计。
其内容包括：绘制被加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图，编制生产率计算卡，即完成“三图一卡”的设计工作。
1）被加工零件工序图的作用被加工零件工序图是依据选定的工艺方案，表示在所设计的组合机床上完成的工序内容的图纸，是在原零件图基础上以突出本机床或生产线加工内容，辅以必要的文字说明绘制的。
被加工零件工序图是组合机床设计的主要依据，也是制造、使用、检验和调整机床的重要文件。
2）加工示意图的作用加工示意图是在工艺方案和机床总体方案初步确定的基础上绘制的机床工艺方案图。
加工示意图是设计刀具、辅具、夹具、主轴箱和电气、液压系统以及选择动力部件、绘制机床联系尺寸图的主要依据，是对机床总体布局和机床性能的原始要求，是调整机床和刀具的技术文件。
3）机床总联系尺寸图的作用机床总联系尺寸图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据，并按初步选定的主要通用部件及确定的专用部件的总体结构而绘制的，是用来表示机床的配置型式、主要构成及各部件安装位置、相互联系、相对运动关系和操作方位的总体布局图。
机床总联系尺寸图的作用是用以检验各部件相互位置和尺寸联系能否满意加工要求，以及通用部件的选择是否合适。
普通机床总体设计和传动系统设计
(2)拟定方案
在调查研究、分析工件和加工工艺的基础上，提出多种总体设计方 案，它包括：运动功能、基本参数、机床总体布局、传动系统、电 气系统、液压系统、主要部件的结构草图、试验结果及技术经济综 合分析等。
(3)技术设计
根据最终确定的总体设计方案，绘制机床总图、部件装配图、液压 与电气装配图，并进行运动计算和动力计算，然后进行零件图设计 和编写各种技术文件。
（主参数），k是系数 。
nmax
1000v max d min
nmin
1000v min d max
nmax Rn nmin
d max kD
2．主轴转速的合理排列
机床的主轴转速绝大多数是按照等比数列排列
的。原因是：设计简单；使用方便，最大相对转速
损失率相等。
(1) 设计方便 如果机床的主轴转速数列是等比的，
（三）在创新设计类型中，机床总体方案的产生方法 可采用分析式设计或创成式设计。
2. 机床设计步骤
（一）确定结构原理方案 （二）总体设计
（三） 结构设计
（四）工艺设计
（五）机床整机综合评价 （六） 定型设计
2.机床的设计步骤
(1)调查研究 掌握第一手资料是搞好机床设计工作的关键。 (2)拟定方案 在调查研究、分析工件和加工工艺的基础上，提 出多种总体设计方案，它包括：运动功能、基本参数、机床总体 布局、传动系统、电气系统、液压系统、主要部件的结构草图、 试验结果及技术经济综合分析等。 (3)技术设计 根据最终确定的总体设计方案，绘制机床总图、 部件装配图、液压与电气装配图，并进行运动计算和动力计算， 然后进行零件图设计和编写各种技术文件。 (4)整机综合评定 在所有设计完成之后，还须对所设计的机床 进行整机性能分析和综合评价。
第三章 机床总体设计
置和相对运动。 置和相对运动。 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。 刚度和抗振性。 使用方便， 具体地说， 便于操作 、 调整、 使用方便 ， 具体地说 ， 便于操作、 调整 、 修 理机床；便于输送、装卸工件，排除切屑。 理机床；便于输送、装卸工件，排除切屑。 经济效果好， 如节省材料 、 经济效果好 ， 如节省材料、 减少机床占地面 积等。 积等。 造型美观。 造型美观。
第 1 节 机 床 总 体 设 计
2．辅助运动参数
• 辅助运动的运动参数（如直线运动的
移动速度、回转运动的转速等），其 数列也同样存在着等比级数排列、等 差级数排列、无规律变化的排列三种。 • 加工螺纹时，进给量就按等差级数排 列。 • 一般情况下，不用按等比级数排列的 数列。
第 1 节 床 总 体 设 计
第 1 节 机 床 总 体 设 计
1.5主要技术参数的确定 1.5主要技术参数的确定
机床的主要技术参数是用来表示机 床本身的工作能力，如对于加工类的机 床，它主要表示被加工工件的直径及长 度，所需电动机的容量等。 主要技术参数包括尺寸参数、 主要技术参数包括尺寸参数、运动 参数和动力参数。 参数和动力参数。
• 1.4.1运动分类 1.4.1运动分类 • 1.4.2运动的分配 1.4.2运动的分配 • 1.4.3传动形式的选择 1.4.3传动形式的选择 • 1.4.4支承形式 1.4.4支承形式
第 1 节 机 床 总 体 设 计
1.4.1运动分类 运动分类
1．表面成形运动 • 直接参与切削过程，使之在工件上形成 一定几何形状表面的刀具和工件间的相 对运动称为表面成形运动。 • 分为主运动和进给运动两类 2．辅助运动 • 除表面成形运动外的所有运动都是辅助 运动，其功用为实现机床加工过程中所 必需的各种辅助动作
第 1 节 机 床 总 体 设 计
2．辅助运动参数
• 辅助运动的运动参数（如直线运动的
移动速度、回转运动的转速等），其 数列也同样存在着等比级数排列、等 差级数排列、无规律变化的排列三种。 • 加工螺纹时，进给量就按等差级数排 列。 • 一般情况下，不用按等比级数排列的 数列。
第 1 节 床 总 体 设 计
第 1 节 机 床 总 体 设 计
1.5主要技术参数的确定 1.5主要技术参数的确定
机床的主要技术参数是用来表示机 床本身的工作能力，如对于加工类的机 床，它主要表示被加工工件的直径及长 度，所需电动机的容量等。 主要技术参数包括尺寸参数、 主要技术参数包括尺寸参数、运动 参数和动力参数。 参数和动力参数。
• 1.4.1运动分类 1.4.1运动分类 • 1.4.2运动的分配 1.4.2运动的分配 • 1.4.3传动形式的选择 1.4.3传动形式的选择 • 1.4.4支承形式 1.4.4支承形式
第 1 节 机 床 总 体 设 计
1.4.1运动分类 运动分类
1．表面成形运动 • 直接参与切削过程，使之在工件上形成 一定几何形状表面的刀具和工件间的相 对运动称为表面成形运动。 • 分为主运动和进给运动两类 2．辅助运动 • 除表面成形运动外的所有运动都是辅助 运动，其功用为实现机床加工过程中所 必需的各种辅助动作
机床设计概述机床总体设计
机械制造装备设计 Ⅰ
主讲人：李爱芝
讲授内容
1 机械制造及装备设计方法 2 金属切削机床设计 3 机床夹具设计
4 机械加工生产线总体设计
2 金属切削机床设计
2.1 概述 2.2 金属切削机床总体设计 2.3 机床主传动系统设计 2.4 机床进给传动系统设计 2.5 机床主轴部件设计 2.6 机床支承件设计 2.7 机床导轨设计 2.8 机床刀架和自动换刀装置设计 2.9 机床控制系统设计
（二）机床精度
机床本身精度
机
(空载条件下的精度)
床
精
度
工作精度(加工精度)
动态精度
几何精度 传动精度 运动精度 定位重复定位精度
（1）几何精度：最终影响机床工作精度的那些零部件的精度。
包括: 尺寸、形状和相互位置精度（直线度、平面度、垂直度、
平行度），是机床在静止或低速运动条件下进行测量——在空
2.1 概 述
2.1.1 机床设计应满足的基本要求 2.1.2 机床设计方法 2.1.3 机床设计步骤
2.1.1 机床设计应满足的基本要求
机床工艺范围 机床精度和精度保持性 机床生产率 自动化程度 机床宜人性 机床成本 柔性 机床性能指标
（一）工艺范围（用途） 与生产模式有关
机床适应不同生产要求的能力----机床的加工功能。 包括： 加工方法； 工件类型；材料、毛坯种类； 加工表面形状、尺寸范围。
Y—在静载荷作用下，机床或主要零部件的变形。
静载荷：不随时间变化或变化极为缓慢的力。 整机刚度：整台机床在静载荷作用下，各构件及结 合面抵抗变形综合能力。 机床刚度主要包括:
结构刚度—构件本身材料性质；抗弯、抗扭截 面的大小；壁厚；筋板布置；窗孔影响);
主讲人：李爱芝
讲授内容
1 机械制造及装备设计方法 2 金属切削机床设计 3 机床夹具设计
4 机械加工生产线总体设计
2 金属切削机床设计
2.1 概述 2.2 金属切削机床总体设计 2.3 机床主传动系统设计 2.4 机床进给传动系统设计 2.5 机床主轴部件设计 2.6 机床支承件设计 2.7 机床导轨设计 2.8 机床刀架和自动换刀装置设计 2.9 机床控制系统设计
（二）机床精度
机床本身精度
机
(空载条件下的精度)
床
精
度
工作精度(加工精度)
动态精度
几何精度 传动精度 运动精度 定位重复定位精度
（1）几何精度：最终影响机床工作精度的那些零部件的精度。
包括: 尺寸、形状和相互位置精度（直线度、平面度、垂直度、
平行度），是机床在静止或低速运动条件下进行测量——在空
2.1 概 述
2.1.1 机床设计应满足的基本要求 2.1.2 机床设计方法 2.1.3 机床设计步骤
2.1.1 机床设计应满足的基本要求
机床工艺范围 机床精度和精度保持性 机床生产率 自动化程度 机床宜人性 机床成本 柔性 机床性能指标
（一）工艺范围（用途） 与生产模式有关
机床适应不同生产要求的能力----机床的加工功能。 包括： 加工方法； 工件类型；材料、毛坯种类； 加工表面形状、尺寸范围。
Y—在静载荷作用下，机床或主要零部件的变形。
静载荷：不随时间变化或变化极为缓慢的力。 整机刚度：整台机床在静载荷作用下，各构件及结 合面抵抗变形综合能力。 机床刚度主要包括:
结构刚度—构件本身材料性质；抗弯、抗扭截 面的大小；壁厚；筋板布置；窗孔影响);
第三章 组合机床总体的设计ppt课件
表3—15列出了不同刀具对不同工件材料完成不同工序〔如钻孔、镗孔和攻螺 纹等〕时切削力、切削扭矩及切削功率的计算公式，可供设计时使用，刀具 耐用度计算参考有关手册。
四 选择刀具结构
根据工艺要求及加工精度不同，组合机床采用的刀具有：一般简单刀具〔标准刀具）、复 合刀具及特种刀具。选择刀具结构应注意下述主要问题：
平面 平面度公差 ± 0.05 ~ 0.1 mm 表面粗糙度 Ra = 16 ~ 8 μm
不可选择零件上直径太小的孔作为定位销孔，因定位销过细，易受力变形，甚至 因装卸工件碰撞而破坏定位。根据箱体零件的大小及重量，销孔直径可能参考下 表选取
定位销孔推荐直径
工件重量（kg） < 20
20 ~ 50
50 ~ 100
接孔。 3 钻阶梯孔先钻大孔后钻小孔。 4 平面一般采用铣削加工。 5 制订加工一个工件的几台成套机床或流水线的工艺方
案时，应尽可能使精加工集中在所有粗加工之后， 以减少内应力变形影响，有利于保证加工精度。
二 组合机床工艺方案的拟订
拟订组合机床工艺方案的
1 分析如、被研加究工加零工件要的求用和途现及场其工结艺构特点，加工部位及其精度、表面粗糙度、 技术要求及生产纲领。
2、攻丝前最好在孔口倒角，以确保攻丝精度；
3、中小零件，可在多工位机床上采用一个工位倒角，有时也可 刀具在一个工位上进行；
采用钻—倒角复合
4、螺纹孔一般采用一个工步一次攻至所需深度。当螺纹孔较深时，为防止丝锥折断，可 利用二次进给攻丝，即第一次攻到一段距离后丝锥反转退回，但不全部退出工件孔，第二 次攻至全深。
提高定位精度，应对V形铁定位圆提出精度要求；V形铁角度一般取90º~ 120º 。
（2〕对“法兰〞类零件，常采用一个孔〔或外圆〕及一个平面的定位方法。
四 选择刀具结构
根据工艺要求及加工精度不同，组合机床采用的刀具有：一般简单刀具〔标准刀具）、复 合刀具及特种刀具。选择刀具结构应注意下述主要问题：
平面 平面度公差 ± 0.05 ~ 0.1 mm 表面粗糙度 Ra = 16 ~ 8 μm
不可选择零件上直径太小的孔作为定位销孔，因定位销过细，易受力变形，甚至 因装卸工件碰撞而破坏定位。根据箱体零件的大小及重量，销孔直径可能参考下 表选取
定位销孔推荐直径
工件重量（kg） < 20
20 ~ 50
50 ~ 100
接孔。 3 钻阶梯孔先钻大孔后钻小孔。 4 平面一般采用铣削加工。 5 制订加工一个工件的几台成套机床或流水线的工艺方
案时，应尽可能使精加工集中在所有粗加工之后， 以减少内应力变形影响，有利于保证加工精度。
二 组合机床工艺方案的拟订
拟订组合机床工艺方案的
1 分析如、被研加究工加零工件要的求用和途现及场其工结艺构特点，加工部位及其精度、表面粗糙度、 技术要求及生产纲领。
2、攻丝前最好在孔口倒角，以确保攻丝精度；
3、中小零件，可在多工位机床上采用一个工位倒角，有时也可 刀具在一个工位上进行；
采用钻—倒角复合
4、螺纹孔一般采用一个工步一次攻至所需深度。当螺纹孔较深时，为防止丝锥折断，可 利用二次进给攻丝，即第一次攻到一段距离后丝锥反转退回，但不全部退出工件孔，第二 次攻至全深。
提高定位精度，应对V形铁定位圆提出精度要求；V形铁角度一般取90º~ 120º 。
（2〕对“法兰〞类零件，常采用一个孔〔或外圆〕及一个平面的定位方法。
第十三章总体设计
质量好 效率高 操作维护方便 价格低廉
技术先进 →性能（技术）指标
基本要求 经济合理 →经济效益
使用宜人 →人机关系
一、性能要求
1、工艺范围
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
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。
称为单臂式机床。
(4)框形(“口”形)支承 机床的支承件由床身、横梁及双立柱组合而
成，形成封闭的框形结构。称为龙门式机床。
2）支承形式的特点 （1）立式机床
立式机床占地面积较小，机床易于振动；立式机床执行 部件可在纵、横、垂直三个方向运动，卧式机床的执行部 件一般在纵、横向两个方向运动；操作立式机床时，操作 者可站在机床的前面、左面或右面。 （2）单臂式机床
（3）对于某些大型机床，当操作者须在多个位置工作 时，可采用联动手柄或悬挂式按钮站。
2.便于机床的调整
图9 半自动车床调整部分的布局
1一插销板；2一横向定程螺钉； 3一纵向定程挡铁；4一凸轮；5一刀架
3.便于排屑
图10 车床刀架布局 1一工件；2一车刀；3一刀架溜板； 4一盛屑手推车；5一尾座；6一防护罩；7一排屑槽道
✓ 运动精度－机床在额定负载下运动时的主要零部件
的几何位置精度。
✓ 定位精度－机床工作零部件运动终了时所达到的位
置准确性和机床的调整精度。
➢ 精度保持性：机床保持其原始加工精度的能力。
➢ 影响因素
机床精度 机床刚度 机床抗振性 残余应力引起的变形 热变形 磨损
3、生产率
➢ 生产率：单位时间内机床所能加工出的工件数量， 它受到生产纲领的制约。
机床总体设计.
工艺方法对机床的结构和性能的影响很大，工艺方法的改 变常导致机床的运动、传动、布局、结构、经济效果等方面 的一系列变化。
专用机床：多种工艺方案比较、选择。
4台组合机床加工4组平面。
1台四轴专用铣床
刀杆长、刚度差、易振动， 切削的线速度不一致，另外还 需要一台机床加工剩下的一组 表面。
分析的结果：采用第二方案。
（二）机床电机功率的确定
1.主运动电机功率的确定：
（1）实测法～选一台传动与结构跟所设计机床相近似的机 床，并选择特定工序或典型工序，用电表测量其一定时间t内的输 入电功W（千瓦小时），电动机功率P=(W/t)×η（Kw)
（2）计算法～按切削原理公式计算。
也可用估算公式计算。
（3）统计分析法
有的可查手册上的经验公式。如外圆磨床，根据砂轮宽 度按经验公式可算得电机功率。
（2）主轴转速的合理排列
主轴最高、最低转速确定后，两者之间的转速排列有两种 情况。
a)无级变速～机械的无级变速器结构复杂，变速范围 较小，直流电机和可控硅无级调速的应用日益广泛。
b)有级变速～世界各国的机床，其主轴转速均采用等 比级数排列。
主轴转速采用等比数列排列的优点：
i)排列均匀～转速相对损失的最大值为常数。
Amax
n j1 n j n j1
1 1
例如 2
Am a x
1
1 2
50%
当 1.06
Am a x
1
1 1.06
5.7%
ii)使传动设计简化～只要变速组内传动比成等比数列，主 轴转速就按等比数列排列。
（3）公比φ的标准值与标准转速数列 a)制定公比φ标准值的原则 i)保证转速为递增的，故φ>1 要求 Amax≤50％ 故φ ≤2 所以 1<φ≤2
机床总体设计(全)
臂式机床。 – 框形：支承件由床身、横梁及双立柱组成，形成封闭的框形
结构—龙门式机床。
3.1.4 机床总体设计
三、机床的总体结构方案设计
❖4.机床总体结构的概略形状与尺寸设计
❖进行功能（运动或支承）部件的概略形状和尺寸设计，设计的主要 依据是：机床总体布局设计阶段评价后所保留的机床总体结构布局 形态图，驱动与传动设计，机床动力参数及加工空间尺寸参数，以 及机床整机刚度及精度分配，结果是得到机床总体结构方案图。
➢机床的联系尺寸
机床的总布局是通过机床的联系尺寸图体现的。 在机床的联系尺寸中应包括：
(1) 机床的外形尺寸，长宽高； 各部件的轮廓尺寸。
(2) 各部件间的连接、配合和相关位置的尺寸。 (3) 移动部件的行程、调整位置的尺寸。 (4) 机床的装料高度、操纵台的高度尺寸。 (5) 机床主机与液压站、电气柜的间距。
2、立式机床
➢具有占地面积小，工人所 处的操作位置比较灵活的 特点；
➢如立式钻床、立式单柱坐 标镗床、立式铣床 等。
3、单臂式机床
➢适于方便地更换 点位进行加工。 但这类布局型式 与框架式相比刚 度较差，因此应 注意提高刚度。
4、龙门框架式机床
具有刚度和加工精度 高的特点。
➢适用于箱体件的平 面加工，如龙门刨 床、龙门铣床 ；
BACK
3.1.3 机床的设计步骤
❖ 总体设计
❖ 总体设计的内容
❖ 运动功能设计：确定机床所需运动的个数、形式（直线或回转）、功 能（主运动、进给运动、其他运动）及排列顺序，画出机床的运动功 能图。
❖ 基本参数设计：尺寸参数、运动参数和动力参数。 ❖ 传动系统设计：传动方式、传动原理图及传动系统设计。 ❖ 总体结构布局设计：运动功能分配、总体布局结构形式及总体结构方
结构—龙门式机床。
3.1.4 机床总体设计
三、机床的总体结构方案设计
❖4.机床总体结构的概略形状与尺寸设计
❖进行功能（运动或支承）部件的概略形状和尺寸设计，设计的主要 依据是：机床总体布局设计阶段评价后所保留的机床总体结构布局 形态图，驱动与传动设计，机床动力参数及加工空间尺寸参数，以 及机床整机刚度及精度分配，结果是得到机床总体结构方案图。
➢机床的联系尺寸
机床的总布局是通过机床的联系尺寸图体现的。 在机床的联系尺寸中应包括：
(1) 机床的外形尺寸，长宽高； 各部件的轮廓尺寸。
(2) 各部件间的连接、配合和相关位置的尺寸。 (3) 移动部件的行程、调整位置的尺寸。 (4) 机床的装料高度、操纵台的高度尺寸。 (5) 机床主机与液压站、电气柜的间距。
2、立式机床
➢具有占地面积小，工人所 处的操作位置比较灵活的 特点；
➢如立式钻床、立式单柱坐 标镗床、立式铣床 等。
3、单臂式机床
➢适于方便地更换 点位进行加工。 但这类布局型式 与框架式相比刚 度较差，因此应 注意提高刚度。
4、龙门框架式机床
具有刚度和加工精度 高的特点。
➢适用于箱体件的平 面加工，如龙门刨 床、龙门铣床 ；
BACK
3.1.3 机床的设计步骤
❖ 总体设计
❖ 总体设计的内容
❖ 运动功能设计：确定机床所需运动的个数、形式（直线或回转）、功 能（主运动、进给运动、其他运动）及排列顺序，画出机床的运动功 能图。
❖ 基本参数设计：尺寸参数、运动参数和动力参数。 ❖ 传动系统设计：传动方式、传动原理图及传动系统设计。 ❖ 总体结构布局设计：运动功能分配、总体布局结构形式及总体结构方
第一章金属切削机床总体设计
（3）非自动化小型机床： φ＝1.58，1.78甚至2， 公比取大值；
（4）专用机床： φ＝1.12，1.26
三、动力参数
1、主电动机功率的确定
P主 P切 P空 P附
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）
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
Z Pa Pb Pc Pd
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
n j n1
j 1
1000 v 1000 v d n j n1 j 1
lg d lg v (3 0.479 lg n1 ) ( j 1) lg lg v ( j 1) lg k
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。
第六章 机床总体设计
• 数控机床能够在一次装夹下完成大量工序，重新 调整又十分方便，故适用于小批生产自动化。工 艺范围宽。 • 通用机床适用于小批、单件生产，产品多变。机 床应能完成尽可能多的工序，适应各种工业部门 的需要。因此，工艺范围应当宽一些。
பைடு நூலகம்
2．加工精度和表面粗糙度
• 机床的加工精度是被加工零件在尺寸、形 状和相互位置等方面所能达到的准确程度。 • 机床精度分三级：普通精度级、精密级和 高精度级。1：0.4：0.25 • 机床的精度，包括几何精度、传动精度、 运动精度和定位精度等。
§6 机床设计的评价
一、创新设计
创新设计是依据对市场需求发展的 预测，用新的技术手段和技术原理，改 造传统产品，开发新一代的，具有高技 术附加值的新产品，提高产品的竞争能 力，从而进一步占领和扩大国内外市场。
二、变型设计
变型设计是指在原有产品基础上， 保持基本工作原理和总体结构不变的前 提下，而对原有产品进行的改进。常采 用适应型和变参数型设计方法。
1、人体静态与动态形体尺寸
• 产品设计中应充分考虑与人体尺寸参数有 关的问题。指导设计规范GB10000—88中对 人体静态尺寸参数进行了统计分析。
• 人体静态尺寸随人种、地区和性别而异,我 国的人体平均身高为165cm,女性与男性平 均矮10～11cm。 • 人体动态尺寸是指人在工作位置上的活动 空间尺度,主要包括立姿、坐姿和综合姿势 的四肢活动空间。
第六章 机床总体设计
§1 机床设计的类型
§2 机床设计应满足的基本要求
§3 机床设计的步骤
§4 系列化、通用化、标准化和模块化
§5 机床的总布局
§6 机床设计的评价
第六章 机床总体设计
§1 机床设计的类型
பைடு நூலகம்
2．加工精度和表面粗糙度
• 机床的加工精度是被加工零件在尺寸、形 状和相互位置等方面所能达到的准确程度。 • 机床精度分三级：普通精度级、精密级和 高精度级。1：0.4：0.25 • 机床的精度，包括几何精度、传动精度、 运动精度和定位精度等。
§6 机床设计的评价
一、创新设计
创新设计是依据对市场需求发展的 预测，用新的技术手段和技术原理，改 造传统产品，开发新一代的，具有高技 术附加值的新产品，提高产品的竞争能 力，从而进一步占领和扩大国内外市场。
二、变型设计
变型设计是指在原有产品基础上， 保持基本工作原理和总体结构不变的前 提下，而对原有产品进行的改进。常采 用适应型和变参数型设计方法。
1、人体静态与动态形体尺寸
• 产品设计中应充分考虑与人体尺寸参数有 关的问题。指导设计规范GB10000—88中对 人体静态尺寸参数进行了统计分析。
• 人体静态尺寸随人种、地区和性别而异,我 国的人体平均身高为165cm,女性与男性平 均矮10～11cm。 • 人体动态尺寸是指人在工作位置上的活动 空间尺度,主要包括立姿、坐姿和综合姿势 的四肢活动空间。
第六章 机床总体设计
§1 机床设计的类型
§2 机床设计应满足的基本要求
§3 机床设计的步骤
§4 系列化、通用化、标准化和模块化
§5 机床的总布局
§6 机床设计的评价
第六章 机床总体设计
§1 机床设计的类型
机床总体方案设计流程
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组合机床设计总体设计
结构件。
电子和家电制造
组合机床可以用于加工各种电 子元器件和家用电器零部件。
02 组合机床设计流程
CHAPTER
设计准备
明确设计任务
01
确定组合机床的加工要求、生产能力、工艺方案等，为后续设
计提供指导。
收集资料
02
收集相关标准、技术资料、市场需求等信息，为设计提供依据
和支持。
制定设计计划
03
根据设计任务和收集的资料，制定详细的设计计划，包括时间
继电器和接触器
用于实现电气控制回路，保证设备的安全运行。
控制程序设计
输入程序设计
根据加工需求，设计输入界面，方便用户输入加工参数和操作指 令。
输出程序设计
根据加工过程和控制需求，设计输出界面，实时显示加工状态和 结果。
控制算法设计
根据加工特点和要求，设计控制算法，实现高效、稳定的加工过 程。
控制精度与可靠性设计
物流分析
优化物料流动路径，减少物料搬运距 离和时间。
设备选型与配置
根据工艺需求合理选择设备型号，并 优化设备配置。
环境与安全考虑
确保作业环境符合安全和环保要求， 提供必要的防护措施。
04 组合机床传动系统设计
CHAPTER
传动系统类型
机械传动
液压传动
利用机械方式传递动力和运动，包括齿轮 、带、链等传动方式。
根据切屑的形状、大小和排出要求，选择合适的排屑方式， 如刮板式、螺旋式等。
排屑装置的结构设计
排屑装置应具备结构简单、排屑效果好、安全可靠的特点。
安全防护装置设计
01
安全防护装置的作用
安全防护装置用于保护操作者和机床设备的安全，防止意外事故的发生。
电子和家电制造
组合机床可以用于加工各种电 子元器件和家用电器零部件。
02 组合机床设计流程
CHAPTER
设计准备
明确设计任务
01
确定组合机床的加工要求、生产能力、工艺方案等，为后续设
计提供指导。
收集资料
02
收集相关标准、技术资料、市场需求等信息，为设计提供依据
和支持。
制定设计计划
03
根据设计任务和收集的资料，制定详细的设计计划，包括时间
继电器和接触器
用于实现电气控制回路，保证设备的安全运行。
控制程序设计
输入程序设计
根据加工需求，设计输入界面，方便用户输入加工参数和操作指 令。
输出程序设计
根据加工过程和控制需求，设计输出界面，实时显示加工状态和 结果。
控制算法设计
根据加工特点和要求，设计控制算法，实现高效、稳定的加工过 程。
控制精度与可靠性设计
物流分析
优化物料流动路径，减少物料搬运距 离和时间。
设备选型与配置
根据工艺需求合理选择设备型号，并 优化设备配置。
环境与安全考虑
确保作业环境符合安全和环保要求， 提供必要的防护措施。
04 组合机床传动系统设计
CHAPTER
传动系统类型
机械传动
液压传动
利用机械方式传递动力和运动，包括齿轮 、带、链等传动方式。
根据切屑的形状、大小和排出要求，选择合适的排屑方式， 如刮板式、螺旋式等。
排屑装置的结构设计
排屑装置应具备结构简单、排屑效果好、安全可靠的特点。
安全防护装置设计
01
安全防护装置的作用
安全防护装置用于保护操作者和机床设备的安全，防止意外事故的发生。
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衡量机床可靠性指标：平均无故障工作时间、有效度。 如： 3263B转塔数控机床平均无故障工作时间为20小时， 有效度0.95；
6140车床平均无故障工作时间为5000小时，有效度0.95 ， 大修周期为10年：
M1040无心磨床平均无故障工作时间为120小时，有效度 0.99；
1.1.2 人机关系
3 教材和教学参考书
教材： 李庆余，孟广耀.机械制造装备设计（第2版）. 机械工业出版社.2009.3 参考书： 戴曙.金属切削机床[M].北京：机械工业出版 社.2005 王启平.机床夹具设计[M].哈尔滨：哈尔滨工业 大学出版社，1988 韩秋实.机械制造技术基础[M].北京：机械工业 出版社，2005
3、总体布局
按照确定的工艺方案，进行机床总体布局。
4、确定主要技术参数
尺寸参数、运动参数和动力参数。
1.3 机床的总体布局
机床总布局的任务，是解决机床各部件间的相对运动和 相对位置的关系，并使机床具有一个协调完美的造型。
工艺分析和工件的形状、尺寸和重量，在很大程度上左 右着机床的布局型式。
工艺要求决定了机床所需的运动。每个运动均由相应的 执行部件来完成，通过传动指标
2、加工精度 是指被加工零件表面的形状、相互位置和尺
寸的准确度，表面的粗糙度。主要的影响因素是机床的精度和
刚度。
机 床 的 精 度
几何精度
决定于机床主要部件的几何形状和相 互位置。
传动精度
机床工作部件和零件运动的均匀性与 协调性，对内联传动链有重要意义。
运动精度
机床在以工作速度运转时主要零部件 的几何位置精度。
机床的布局受多方因素的影响，例如机床的性能、操作、 观察与调整，数控机床的控制、排屑和防护，加工中心的刀 库与机械手都对机床的布局产生一定的影响。
1.2.4 样机试制和鉴定
1.2.1 总体设计
1、掌握机床的设计依据
研究市场和用户对所设计机床的要求，然后检索有关资料。 其中包括技术信息、预测、试验研究成果、发展趋向、新技术 应用以及相应的结构图样资料等。
2．工艺分析
将获得的资料进行工艺分析，拟定出几个加工方案，进行 经济效果预测对比，从中找出性能优良、经济实用的工艺方案。
4.掌握专用刀具的设计方法，并且具有一定的设计成形 车刀、拉刀和和其它刀具的能力和分析生产中与刀具有关的技 术问题的能力，
5.掌握工件的装夹、专用夹具的设计方法，并且具有一 定的设计钻床夹具、车床夹具、镗床夹具以及其它机床夹具的 能力和分析生产中与夹具有关的技术问题的能力，从而提高学 生的综合水平。
定位精度 机床主要部件在运动终点所达到实际
位置的精度；
1.1.1 机床应具有的性能指标
3、生产率和自动化 生产率：机床在单位时间内加工合格工件的数量。
要提高机床的生产率，应缩短工作时间，其中包括切削加 工时间、辅助时间以及准备和结束时间。
为了缩短切削加工时间可以采用先进刀具，提高切削速度、 进给速度、加大背吃刀量等方法。
2 课程教学的基本要求
1.了解机械制造装备设计研究的对象和任务、机械制造 装备设计的基本要求及设计机械制造装备的方法和步骤。
2.理解总体方案设计的依据、工艺分析、机械制造装备 总体布局、机械制造装备主要技术参数的确定。
3.掌握金属切削机床设计的基本理论和知识，初步掌握 主传动设计、了解进给传动设计。理解机床主要部件的设计， 了解组合机床设计。
使机床符合人的生理和心理特征，实现人机环境高度协调 统一，为操作者创造一个安全、舒适、可靠、高效的工作条件； 能减轻操作者精神紧张和身体疲劳。
如:机床应操纵方便、省力、容易掌握、不易发生操作错 误和故障。
机床设计师应十分重视人机关系问题，它已发展成为一 门重要的科学分支——人机学或称宜人学()。
1.2 机床的设计步骤
1.2.1 总体设计
工艺分析、总体布局和确定主要技术参数。
1.2.2 技术设计
绘制传动系统图，部件装配图；绘制电气系统安装接线 图，液压系统和控制操作系统装配图。
修改完善机床联系尺寸图，绘制总装配图及部件装配图
1.2.3 零件设计及资料编写
绘制机床的全部零件图。整理编写零件明细表，设计 说明书，制定机床的检验方法和标准，使用说明书等有关 技术文件。
机械制造装备设计
0 绪论
1 本课程的性质、目的及任务 《机械制造装备设计》是机械设计制造及其自动
化专业（机制方向）的一门重要的、涉及面宽、实践 性很强的专业课程。
课程教学的目的和任务是通过各教学环节使学生 初步掌握机械制造装备设计的分析和计算方法，具有 进行机械制造装备结构设计的基础知识和能力。
学生在系统学完本课程后可以初步具备进行机械 制造装备设计的能力。
为了提高生产率还要注意缩短辅助时间，例如，空行程采 用快速移动，采用不停车测量等方法。
自 大批量生产自动化 自动化单机（组合机床、数控机
动
床）组成生产流水线。
化 单件小批量生产自动化 采用柔性制造系统，工厂
自动化。
1.1.1 机床应具有的性能指标
4、 可靠性 指机床在整个使用寿命期间内完成规定功
能的能力。 包括两方面： （1）机床在规定时间内发生失效的难易程度； （2）可修复机床失效后在规定时间内修复的难易程度。
第1章 金属切削机床的总体设计
机床的总体设计是机床设计的关键环节，对机床的技术性 能和经济指标起着决定性作用。
机床的基本要求 机床设计的步骤 机床的总布局
机床主要技术参数的确定
1.1 机床的基本要求
1.1.1 机床应具有的性能指标
1、工艺范围 机床适应不同生产要求的能力。
包括：可加工零件的类型、材料和尺寸范围；机床可以完 成的工序种类；
不同的生产模式对机床的工艺范围的要求不同。
单件或小批量生产的通用机床，工艺范围广。 数控机床的工艺范围比传统的通用机床更宽大。 加工中心不但工艺范围宽，而且调整方便，加工精度又高，适用于小批 生产自动化。 专用机床和专门化机床多应用于大量和大批量生产。 例如，组合机床，因其是为某一特定的工艺要求服务的，为了提高生产 率，采用工序分散方法，一台机床只负担几道甚至一道工序的加工。因此， 合理地缩小机床工艺范围以简化机床结构、提高效率，保证质量、降低成 本，是设计这一类机床的基本原则。
6140车床平均无故障工作时间为5000小时，有效度0.95 ， 大修周期为10年：
M1040无心磨床平均无故障工作时间为120小时，有效度 0.99；
1.1.2 人机关系
3 教材和教学参考书
教材： 李庆余，孟广耀.机械制造装备设计（第2版）. 机械工业出版社.2009.3 参考书： 戴曙.金属切削机床[M].北京：机械工业出版 社.2005 王启平.机床夹具设计[M].哈尔滨：哈尔滨工业 大学出版社，1988 韩秋实.机械制造技术基础[M].北京：机械工业 出版社，2005
3、总体布局
按照确定的工艺方案，进行机床总体布局。
4、确定主要技术参数
尺寸参数、运动参数和动力参数。
1.3 机床的总体布局
机床总布局的任务，是解决机床各部件间的相对运动和 相对位置的关系，并使机床具有一个协调完美的造型。
工艺分析和工件的形状、尺寸和重量，在很大程度上左 右着机床的布局型式。
工艺要求决定了机床所需的运动。每个运动均由相应的 执行部件来完成，通过传动指标
2、加工精度 是指被加工零件表面的形状、相互位置和尺
寸的准确度，表面的粗糙度。主要的影响因素是机床的精度和
刚度。
机 床 的 精 度
几何精度
决定于机床主要部件的几何形状和相 互位置。
传动精度
机床工作部件和零件运动的均匀性与 协调性，对内联传动链有重要意义。
运动精度
机床在以工作速度运转时主要零部件 的几何位置精度。
机床的布局受多方因素的影响，例如机床的性能、操作、 观察与调整，数控机床的控制、排屑和防护，加工中心的刀 库与机械手都对机床的布局产生一定的影响。
1.2.4 样机试制和鉴定
1.2.1 总体设计
1、掌握机床的设计依据
研究市场和用户对所设计机床的要求，然后检索有关资料。 其中包括技术信息、预测、试验研究成果、发展趋向、新技术 应用以及相应的结构图样资料等。
2．工艺分析
将获得的资料进行工艺分析，拟定出几个加工方案，进行 经济效果预测对比，从中找出性能优良、经济实用的工艺方案。
4.掌握专用刀具的设计方法，并且具有一定的设计成形 车刀、拉刀和和其它刀具的能力和分析生产中与刀具有关的技 术问题的能力，
5.掌握工件的装夹、专用夹具的设计方法，并且具有一 定的设计钻床夹具、车床夹具、镗床夹具以及其它机床夹具的 能力和分析生产中与夹具有关的技术问题的能力，从而提高学 生的综合水平。
定位精度 机床主要部件在运动终点所达到实际
位置的精度；
1.1.1 机床应具有的性能指标
3、生产率和自动化 生产率：机床在单位时间内加工合格工件的数量。
要提高机床的生产率，应缩短工作时间，其中包括切削加 工时间、辅助时间以及准备和结束时间。
为了缩短切削加工时间可以采用先进刀具，提高切削速度、 进给速度、加大背吃刀量等方法。
2 课程教学的基本要求
1.了解机械制造装备设计研究的对象和任务、机械制造 装备设计的基本要求及设计机械制造装备的方法和步骤。
2.理解总体方案设计的依据、工艺分析、机械制造装备 总体布局、机械制造装备主要技术参数的确定。
3.掌握金属切削机床设计的基本理论和知识，初步掌握 主传动设计、了解进给传动设计。理解机床主要部件的设计， 了解组合机床设计。
使机床符合人的生理和心理特征，实现人机环境高度协调 统一，为操作者创造一个安全、舒适、可靠、高效的工作条件； 能减轻操作者精神紧张和身体疲劳。
如:机床应操纵方便、省力、容易掌握、不易发生操作错 误和故障。
机床设计师应十分重视人机关系问题，它已发展成为一 门重要的科学分支——人机学或称宜人学()。
1.2 机床的设计步骤
1.2.1 总体设计
工艺分析、总体布局和确定主要技术参数。
1.2.2 技术设计
绘制传动系统图，部件装配图；绘制电气系统安装接线 图，液压系统和控制操作系统装配图。
修改完善机床联系尺寸图，绘制总装配图及部件装配图
1.2.3 零件设计及资料编写
绘制机床的全部零件图。整理编写零件明细表，设计 说明书，制定机床的检验方法和标准，使用说明书等有关 技术文件。
机械制造装备设计
0 绪论
1 本课程的性质、目的及任务 《机械制造装备设计》是机械设计制造及其自动
化专业（机制方向）的一门重要的、涉及面宽、实践 性很强的专业课程。
课程教学的目的和任务是通过各教学环节使学生 初步掌握机械制造装备设计的分析和计算方法，具有 进行机械制造装备结构设计的基础知识和能力。
学生在系统学完本课程后可以初步具备进行机械 制造装备设计的能力。
为了提高生产率还要注意缩短辅助时间，例如，空行程采 用快速移动，采用不停车测量等方法。
自 大批量生产自动化 自动化单机（组合机床、数控机
动
床）组成生产流水线。
化 单件小批量生产自动化 采用柔性制造系统，工厂
自动化。
1.1.1 机床应具有的性能指标
4、 可靠性 指机床在整个使用寿命期间内完成规定功
能的能力。 包括两方面： （1）机床在规定时间内发生失效的难易程度； （2）可修复机床失效后在规定时间内修复的难易程度。
第1章 金属切削机床的总体设计
机床的总体设计是机床设计的关键环节，对机床的技术性 能和经济指标起着决定性作用。
机床的基本要求 机床设计的步骤 机床的总布局
机床主要技术参数的确定
1.1 机床的基本要求
1.1.1 机床应具有的性能指标
1、工艺范围 机床适应不同生产要求的能力。
包括：可加工零件的类型、材料和尺寸范围；机床可以完 成的工序种类；
不同的生产模式对机床的工艺范围的要求不同。
单件或小批量生产的通用机床，工艺范围广。 数控机床的工艺范围比传统的通用机床更宽大。 加工中心不但工艺范围宽，而且调整方便，加工精度又高，适用于小批 生产自动化。 专用机床和专门化机床多应用于大量和大批量生产。 例如，组合机床，因其是为某一特定的工艺要求服务的，为了提高生产 率，采用工序分散方法，一台机床只负担几道甚至一道工序的加工。因此， 合理地缩小机床工艺范围以简化机床结构、提高效率，保证质量、降低成 本，是设计这一类机床的基本原则。