第2章金属切削机床设计PPT课件.ppt

第二章 金属切削机床设计;第二章 金属切削机床设计;2.1 概述;2.1.1 机床设计的基本要求;1.工艺范围;3.与物流系统的可亲性;4.精度和刚度;5.生产率和自动化程度;6.机床的成本和生产周期;7.可靠性;2.1 概述;设计方法和设计技术变革 设计内容机械部分减少，机电匹配部分增加 零部件设计减少，总体方案及功能部件设计增加 ;2.1 概述;2.1.4 机床的设计步骤;2.1.4 机床的设计步骤;2.1.4 机床的设计步骤;第二章 金属切削机床设计;2.2 金属切削机床设计的基本理论;机床的运动学原理;（一）机床的工作原理 通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具切除工件表面多余的金属材料，形成工件加工表面的几何形状、尺寸，并达到其精度要求。 　 　;（二）工件表面的形成方法及机床运动 1. 几何表面的形成原理 2. 发生线的形成 (1)轨迹法 (2)成形法(仿形法) (3)相切法 (4)范成法 　;几何表面的形成原理 　;发生线的形成 ;　 3.加工表面的形成方法 加工表面的形成方法是母线形成方法和导线形成方法的组合。故加工表面形成所需的刀具与工件之间的相对运动也是形成母线和导线所需相对运动的组合。;（三）机床运动分类 1.按运动的功能分类 (1)成形运动： 主运动、进给运动 主运动、形状创成运动 (2)非成形运动：切入运动、分度运动、 　　　　　　　　　 辅助运动、控制运动 2.按运动之间的关系分类 (1) 独立运动 (2) 复合运动;（四）机床运动功能设计方案 1.选取坐标系 　　　沿Ｘ、Ｙ、Ｚ轴的直线运动符号和运动量仍用Ｘ、Ｙ、Ｚ表示； 　　　绕Ｘ、Ｙ、Ｚ轴的回转运动用Ａ、Ｂ、Ｃ表示，其运动量用表示。 　　; 数控卧式车床坐标系; 数控卧式车床坐标系; 数控立式铣床坐标系;数控立式铣床坐标系;2. 写出机床运动功能式 　　　运动功能式表示机床的运动个数、形式（直线或回转运动）、功能（主运动、进给运动、非成形运动，分别用下标ｐ、ｆ、ａ表示）及排列顺序。 　　　左边写工件，用Ｗ表示。右边写刀具，用Ｔ表示。中间写运动，按运动顺序排列，并用“／”分开。　;3. 画出机床运动原理图 　　 机??运动原理图是将机床运动功能式用简洁的符号和图形表达出来，是机床传动系统设计的依据。 ;机床的运动学原理;4. 运动功能分配设计 　　运动功能分配设计是确定运动功能分配式中“接地”的位置，用“●”表示， “●”左侧的运动由工件完成， 　 “●”右侧的运动由刀具完成。;5. 机床传动原理图 将动力源与执行件、一执行件和另一执行件之间的运动和传动关系同时表示出来，即传动原理图。;机床的运动学原理;2.2 金属切削机床设计的基本理论;1、几何精度 2、运动精度 3、传动精度 4、定位精度 5、工作精度 6、精度保持性 ;机床的基本任务，除形成零件上所需形成的表面，还要保证被加工零件一定的加工精度和表面粗糙度 。这包括零件的尺寸精度要求、表面形状精度和表面之间的相互位置精度要求。;机床的精度包括几何精度、传动精度、定位精度、运动精度。不同类型和不同加工要求的机床，对这些方面的要求是不同的。 ;几何精度指机床在不运动(机床主轴不转动、工作台不移动等情况下)或空载低速运动时的精度;它反映机床主要零部件的几何形状精度和它们间的相对位置与相对运动轨迹的精度。;图a所示由于车床主轴的轴向窜动，使车出的端面产生平面度误差；图b所示由于垂直平面内车床刀架移动方向与主轴轴线的平行度误差，使车出的圆柱面成中凹的回转双曲面；图c所示由于卧式升降台铣床的主轴回转轴线对工作台面的平行度误差，使铣出的平面与底部的定位基准平面产生了平行度误差。;传动精度是指内联系传动链两末端执行件相对运动的精度，它取决于传动零件的制造精度和传动系统的设计合理性。机床工作部件和零件运动的均匀性与协调性，对内联传动链具有重要的意义。;定位精度指机床工作零部件运动终了时所达到的位置的准确性和机床调整精度。;车床车削外圆时，为获得一定的直径尺寸d，要求刀架横向移动L（单位为mm)，使车刀刀尖从位置工移动到位置Ⅱ，如图所示；如果刀尖到达的实际位置与预期的位置Ⅱ不一致，则车出的工件直径d将产生误差。;如图所示，车床液压刀架由定位螺钉顶住死挡铁实现横向定位，以获得一定的工件直径尺寸d；在加工一批工件时，如果每次刀架定位时的实际位置不相同，即刀尖与主轴轴线之间的距离在一定范围内变动，则车出的各个工件的直径尺寸d也不一致。;运动精度是指机床在额定负载下运动时主要零部件的几何位置精度。运动精度是评价机床质量的重要指标。它取决于运动部件的制造