数控机床设计2总体设计.pptVIP

第二章数控机床的总体设计

总体设计的任务：技术参数设计；总体布局设计

§2-1数控机床的主要参数确定;一、尺寸参数;1、主参数;2、第二主参数;3、其他一些尺寸参数(结构参数);3、其他一些尺寸参数(结构参数);确定尺寸参数的方法有三种：;二、运动参数;1、主运动参数;②主运动是直线运动的机床，主运动参数是每分钟的往复次数〔次/分〕。

例：插床、刨床。;1)最低nmin和最高nmax转速确实定

确定的方法是实际调查和比较同类型机床，并考虑技术储藏再通过分析研究加以确定。;确定最低与最高转速时应注意：;在确定nmin和nmax中要防止两种偏向：;例:φ400mm中型普通车床nmax和nmin确实定;dmin、dmax的推荐值;2〕主轴转速的合理排列方式;等比数列的优点;等比数列的优点;②简化了主传动系统的设计。;3〕标准公比和标准数列;标准公比的值;

;标准公比的值;以上是标准公比值所遵循的三条原那么。

同时满足三条原那么的公比：1.06、1.12、1.26〔计算用1.25〕

满足其中两条原那么的公比:1.41、1.58、2;以1.06为公比的从1～10000的数值;当采用标准公比后，转速数列可从

表7—1中直接查出。;变速范围R、公比φ、转速级数z的关系;变速范围一定时，公比值越小，转速级数Z越多，传动系统结构越复杂，但相对速度损失、生产率损失也越小。

反之，公比增大，级数Z越少，传动系统结构越简单，但最大相对速度损失增大。;对于一般生产率要求较高的普通机床，为使转速损失不大，机床结构又不过于复杂，所以公比φ取得较小，如1.26或1.41等，。

对于非自动化小型机床，公比应取大一些。因在这些机床上，辅助时间较多，而切削加工时间所占的比例不大，转速损失的影响不很显著。公比大可以简化构造一般取=1.58、1.78或2。;;2、进给运动参数;三、动力参数;1、主运动功率确实定;P切：进行切削加工时消耗切削功率。

与刀具材料、工件材料和所选用的切削用量的大小有关。

P空：机床主运动空转时〔P切=0〕，消耗的功率损失。

其主要影响因素是：各传动件在空转时摩擦损耗，搅油，空气阻力以及因加工，装配误差而增加的摩擦等。

P机：切削时传动机件的机???摩擦损失功率。

与传动机件的机械效率有关。切削功率越大，这局部损失也越大。

η机:主传动链总机械效率。表7-2;中型机床的主传动空载功率可用以下经验公式计算;可以近似地认为主传动的空载功率与各动轴的转速之和成正比，这就是空载功率试验的原理。见表7-4

例:CA6140P空=2.1-2.3kw

P主=7.5kw;2〕当主传动结构尚未确定，可用下式初步估算：

P主=P切／η机

主运动为回转运动：η机=0.7-0.85。

主运动为直线运动：η机。

结构简单取大值，反之取小值。;2、进给运动功率确实定;2、进给运动功率确实定;2、进给运动功率确实定;§2-2数控机床的总体布局;一、影响数控机床总体布局的工艺因素

(一)外表形成方法对总体布局的影响

加工不同形状的工件，需要不同的加工方法，从而设计不同型式的机床来完成。;1.加工方法的选择：

假设采用车削，那么主运动速度很高，其它几个坐标的进给速度要与车削速度维持一定联系，进给驱动伺服系统的跟踪速度就要很快，目前不易解决。

假设采用磨削，磨削面积很大，砂轮磨损无一定规律，补偿较复杂；另外频繁地更换砂轮对生产也不利。;铣削加工方式

设想铣刀为针状，那么只需给定三个直线坐标运动，即可描绘出空间曲面。一般用球头铣刀加工。

需要补偿调整，使程序编制趋于复杂；

生产率较低，外表粗糙度高；

刀具制造和刃磨均不方便。;假设用端铣刀加工，生产率较高，外表粗糙度也较低；

需增加两个摆角坐标，以保证铣刀轴线处处与被加工外表的法线重合，故机床必须具备五个坐标运动。

在切削凹面过程中，铣刀刀尖旋转平面不得超出被加工平面曲率半径的二倍，以免发生干预。;2.主进给和工件安装位置的选择

主进给运动，应是获得轮廓线型的主要运动

有两种可能性：

1)采用回转运动S为主进给运动

与叶片图纸标注方法一致(采用圆柱坐标)，不用坐标换算，程序编制较方便。;2)直线运动X、Y为主进给运动，由两个直角坐标运动合成圆弧

要做繁琐的坐标换算；

进给速度的控制较复杂。;空间任意曲面在机床上安装位置，应与图纸标注位置一致，否那么，曲面上所有点的坐标均应换算。

(二)工序集中

尽可能使运动分散些，以便于扩大工艺可能性。;二、运动的分配与相应的部件布置

运动分配决定了部件的布置。与以下因素有关：

运动数