第七章 机床主要参数的确定

第二主参数 车床－ 车床－最大工件长度 铣床、龙门刨床－ 铣床、龙门刨床－工作台面 其他 车床－刀架工件回转直径， 车床－刀架工件回转直径，主轴孔 龙门铣床－横梁最高、 龙门铣床－横梁最高、最低位置
第二节 运动参数
重点掌握以下几个问题： 重点掌握以下几个问题： 哪些参数属于运动参数？ 1、哪些参数属于运动参数？ 什么是主运动参数、进给运动参数？ 2、什么是主运动参数、进给运动参数？ 如何确定机床的最高、最低转速？ 3、如何确定机床的最高、最低转速？ 分级变速采用什么数列？ 4、分级变速采用什么数列？ 如何选择公比？ 5、如何选择公比？
一、主运动电动机功率的确定 机床主运动的功率包括：切削功率P 空转功率P 机床主运动的功率包括：切削功率P切、空转功率P空和附加机械 摩檫损失P 三部分。 摩檫损失P机三部分。 与刀具及工件材料有关， P切与刀具及工件材料有关，普通机床一般根据重负荷切削条 件确定。 件确定。 (KW)随各轴转速变化 摩檫搅油、空气阻力等造成。 随各轴转速变化、 P空(KW)随各轴转速变化、摩檫搅油、空气阻力等造成。中型 机床用试验公式估算:(教材P124) :(教材 机床用试验公式估算:(教材P124) 附加机械磨擦损失功率）取决于各传动副的机械效率， P机（附加机械磨擦损失功率）取决于各传动副的机械效率， 既齿轮、轴承等切削时压力增大而产生， 增加P 也增加。 既齿轮、轴承等切削时压力增大而产生， P切增加P机也增加。 主电机功率(KW) 主电机功率(KW) ： P主= P切+ P机+ P空= P切/η机+ P空 η机= η1+ η2+ η3…… η1、η2、η3见教材 见教材P124表7-2 表 P125图各项功率关系 P125图各项功率关系 在主传动链的结构尚未确定之前，可根据P max和总功率 和总功率η 在主传动链的结构尚未确定之前，可根据P切max和总功率η总 =0.65~0.80确定 确定. =0.65~0.80确定. η总低速时取大值
2．分级变速时主轴转速序列
=
nmax/nmin）。
采用分级变速时， 采用分级变速时，在确定nmin，nmax 之后还应进行转速 分级，确定各中间级转速。如某机床的分级变速机构共有Z 分级，确定各中间级转速。如某机床的分级变速机构共有Z级，
nmin，nz = nmax， Z级转速分别为：n1，n2，…，nj，nj+1，…，nz，各级之 级转速分别为： +1， 间满足等比数列关系， φ。 间满足等比数列关系，即nj+1 = nj * φ。
第七章 机床主要参数的确定 第一节 尺寸参数 尺寸参数的确定 ： 尺寸参数主要指影响机械性能的一些重要结构尺寸。 尺寸参数主要指影响机械性能的一些重要结构尺寸。 如:总体轮廓尺寸(总长、总宽、总高) 总体轮廓尺寸(总长、总宽、总高) 特性尺寸(加工范围、中心高度) 特性尺寸(加工范围、中心高度) 主要运动零部件的工作行程，以及表示主要零部件之间位置 主要运动零部件的工作行程， 关系的安装尺寸等。 关系的安装尺寸等。 尺寸参数一般依据设计任务书中的原始参数、 尺寸参数一般依据设计任务书中的原始参数 、 方案设计时的 总体布置草图和同类机械系统的类比或通过分析计算确定。 总体布置草图和同类机械系统的类比或通过分析计算确定。
其中n1 =
3．公比φ的标准值的原则 公比φ 满足转速递增和相对损失的最大值不大于50% 50%， 满足转速递增和相对损失的最大值不大于50%，转速从小 到大递增，因此， 值应为: 到大递增，因此，φ值应为: 1〈φ〈=2。 =2。 规定公比的标准值有: 规定公比的标准值有: 1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、 1.06、1.12、1.26、1.41、1.58、2. 采用标准公比后,转速数列可从表7 中直接查取(教材P123) 采用标准公比后,转速数列可从表7-1中直接查取(教材P123) *进给运动是间歇的往复主运动机床（刨、插床）,为使机 进给运动是间歇的往复主运动机床（ 往复主运动机床 插床） 构简化,采用的是棘轮机构,进给量由每次转过的齿数而定, 构简化,采用的是棘轮机构,进给量由每次转过的齿数而定,则 是等差数列。 卧式车床进给箱的分级应根据螺纹的标准而定, *卧式车床进给箱的分级应根据螺纹的标准而定,螺纹标准 不是等比数列而是一个分段的等差数列 分段的等差数列。 不是等比数列而是一个分段的等差数列。
一、运动参数 机械运动参数一般指机械执行机构的转速或移动速度及调 速范围等。如机床等机械设备的主轴的最高、最低转速， 速范围等。如机床等机械设备的主轴的最高、最低转速，工作 台或刀架的移动速度，移动机械的行驶速度范围， 台或刀架的移动速度，移动机械的行驶速度范围，轧钢机的轧 制速度及调速范围，飞剪机的剪切速度等。 制速度及调速范围，飞剪机的剪切速度等。 二、主运动参数 回转主运动机床—— ——主轴转速 单位： 回转主运动机床——主轴转速 单位：r/min ——每分钟往复次数 直线运动机床 ——每分钟往复次数 通用机床需要确定转速范围（最高、最低转速）及转速 通用机床需要确定转速范围（最高、最低转速） 级数（专用、组合机床除外） 级数（专用、组合机床除外） 最高、最低转速的确定（ 1、最高、最低转速的确定（P121） 2、分级变速时的主轴转速数列 *机床的转速按等比数列分级 3、变速范围 Rn=nmax/nmin 4、标准公比和标准数列表7-1 标准公比和标准数列表7 5、公比的选择 从使用性能考虑，小点好！可减少相对功率损失， 从使用性能考虑，小点好！可减少相对功率损失，但使 机床结构复杂，要简化结构要取的大些。 机床结构复杂，要简化结构要取的大些。
第三节 动力参数 重点掌握以下几个问题 机床动力参数包括哪些？ 1、机床动力参数包括哪些？ 动力参数对传动件及机床有什么影响？ 2、动力参数对传动件及机床有什么影响？ 主运动功率包括哪些内容？如何确定？ 3、主运动功率包括哪些内容？如何确定？ 电机功率的选择？ 4、电机功率的选择？ 机床动力参数 动力参数主要包括：电机功率，液压缸牵引力－ 动力参数主要包括：电机功率，液压缸牵引力－机械运 行、工作时所承受的负载(如力、力矩)及驱动机械系统所需 工作时所承受的负载(如力、力矩) 要的动力源参数(如电动机、液压马达的功率及其机械特性) 要的动力源参数(如电动机、液压马达的功率及其机械特性)， 动力参数是机械中各传动零部件尺寸设计计算的依据； 动力参数是机械中各传动零部件尺寸设计计算的依据；也决 定机床的结构尺寸大小。 定机床的结构尺寸大小。
作回转主运动机床的主参数是主轴转速， 作回转主运动机床的主参数是主轴转速，转速与切削速 度的关系是： 度的关系是： 1000v/πd。 n = 1000v/πd。 1．主轴最低（nmin）和最高（nmax）转速的确定 主轴最低（ 和最高（
nmin = 1000vmin/πdmax， nmax = 1000vmax/πdmin 的比值， （变速范围 nmax和nmin的比值，即Rn
机床尺寸参数： 机床尺寸参数： 是确定影响机床加工性能的一些尺寸。 是确定影响机床加工性能的一些尺寸。 包括： 包括：主参数 第二主参数 其它一些尺寸参数 需要掌握以下几个问题： 需要掌握以下几个问题： 1、尺寸参数包括哪几个参数？ 、尺寸参数包括哪几个参数？ 2、各种机床主参数是怎样规定的？ 、各种机床主参数是怎样规定的？ 有统一的规定： 有统一的规定：主参数 卧式车床—— ——最大回转直径 （1）卧式车床——最大回转直径 齿轮加工机床—— ——最大工件直径 （2）齿轮加工机床——最大工件直径 外圆磨床—— ——最大磨削直径 （3）外圆磨床——最大磨削直径 龙门刨、龙门铣、升降台铣床、 （4）龙门刨、龙门铣、升降台铣床、平面磨床 ——工作台工作面宽度 第二工作面长度） 工作台工作面宽度（ ——工作台工作面宽度（第二工作面长度） 卧式镗床—— ——主轴直径 （5）卧式镗床——主轴直径 钻床—— ——钻孔直径 （6）钻床——钻孔直径
表7-3(p125)某些国产机床的运动参数和动力参数,供 3(p125)某些国产机床的运动参数和动力参数, 某些国产机床的运动参数和动力参数 设计时参考. 设计时参考. 二、进给电动机功率的确定 Vs/（ ）（KW KW） Ps = FQ * Vs/（60000 * ηs ）（KW） 进给牵引力（滑动导轨F 估算值公式Ｐ１２７） FQ —— 进给牵引力（滑动导轨FQ估算值公式Ｐ１２７） ηs－ Vs—— 进给速度 ηs－ 机械效率 三、空行程电动机功率的确定 各运动件在电机轴上的当量转动惯量Ｋｇ Ｋｇ. 各运动件在电机轴上的当量转动惯量Ｋｇ. ㎡， 可根据动能守恒定理由下式确定： 可根据动能守恒定理由下式确定： ∑Jk（ωk/ω）(ωk/ω） J = ∑Jk（ωk/ω）(ωk/ω）+ ∑mi (vi/ω)(vi/ω) 具体计算方法见教材P127,带入公式计算. P127,带入公式计算 具体计算方法见教材P127,带入公式计算. 普通机床空行程电动机功率和空行程速度见表7 普通机床空行程电动机功率和空行程速度见表7-4可供 参考. 参考.