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时间:2019-05-10
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1、第7章机床主参数的确定主要参数(又称主规格):尺寸参数:主要结构尺寸,围绕被加工零件的尺寸参数进行的;运动参数:机床执行件如主轴、工作台、刀架的n、v;动力参数:机床电动机的功率,液压缸的牵引力,液压马达伺服电动机或步进电动机的额定转距。7.1尺寸参数1.与被加工零件有关的尺寸例:摇臂钻床的跨距L,主轴端面至底座工作台最大距离H,主轴行程h等。2.标准化工具或夹具的安装面尺寸:摇臂钻床的主轴锥孔尺寸,CA6140主轴锥孔。3.主要结构尺寸,如摇臂钻床的外立柱直径d.。尺寸参数一般参考现有机床确定,对于某些与被加工零件
2、有关的尺寸参数,可按被加工零件的尺寸确定,对于某些已经系列化的通用机床,参数可按系列设计规定。有的机床,一个主参数还不足以确定机床的规格,还需第二主参数加以补充。7.2运动参数7.2.1主运动参数对于主运动是回转运动的机床是:n:r/minv:m/min次/minn=n:转速r/minv:切削速度m/mind:工件(刀具)直径mm对于不同的机床,主运动参数有不同的要求。专用机床完成特定的工艺,当该工艺长期稳定时,主轴只需一种固定转速,不需要换置机构。n=v:选定切削速度d:刀具或工件直径通用机床是为了适应多种零件加工而设
3、计制造的,主轴需要变速。因此需确定它的变速范围、最低与最高转速及Z。1.主轴最高、最低转速n=n=确定v时,和工艺有关:刀具材料(高速钢、硬质合金及陶瓷)、工件材料(钢、铸铁、铜、铝)、刀具进给量和切深有关。v可以通过切削实验和查切削用量手册得到。在计算nmax时,不是把一切可能出现的vmax、dmin代入nmin中,而应当是在实际使用时采用vmax常用的d值中较小的数值。这样就可以得到较为合理的nmax和nmin以及Rn=nmax/nmin。车床dmax=(0.5~0.6)Dmax(回转直径)dmin=(0.2~0.25
4、)dmax例:钻床可以进行钻孔、扩孔、铰孔、攻丝等,钻孔要求转速高,而攻丝要求转速低,钻大孔所用主轴转速较钻小孔低。因此,要求主轴应该有多种转速。如:最大钻孔直径D=40mm的Z3040型摇臂钻床共有16级转速:n=25、40、63、80、100、125、160、250、320、400、500、630、800、1250、2000(r/min)用上述公式求得主轴最高、最低转速,有时由于典型工序选择不当或原始数据有偏差,可能与实际需要相差较远,因此还应到生产现场调查研究,统计同类机床有关资料,从而校验、修正计算结果.例:访
5、问若干φ400mm个普通车床用户,了解并统计这些机床上常用的主轴转速如下:车轴类零件:n=400~900盘形类:n=150~300机修:n=80~150车大导程螺距:n=10~40个别:nmax=1500nmin=7njmax=1273分析国内外同类D=400确定:nmax=1500nmin=102.主轴转速系列nmin、nmax确定后,还需确定中间转速,为了获得合理的切削用量,最好能连续地变换转速,即能在最高和最低转速范围内提供任何转速,这就叫无级变速(可以通过电机、液压驱动得到)。目前这种方式在机床中应用日益增多,但
6、是有的无级变速比较复杂,有的则变速范围较小(除数控机床)。n1=nminnz=nmaxn1,n2,n3,…nj,nj+1…nz如果加工某一工件需要的最有利的切削速度为v,相应的转速为n:nj﹤n﹤nj+1如果采用较高的转速nj+1,必将提高v,刀具耐用度将降低,以采用较低转速为宜。这时转速损失为:n-nj相对转速损失为:A=(n-nj)/nA===1-=const转速的损失反映了生产率的损失(单位时间内生产出的产品和理想值不一样)。如果认为每个转速使用机会均等则最大相对转速损失相等:=nj+1=nj·由此可见,机床的转速应
7、该按等比数列(几何级数)分级,公比为n1=nminn2=n1n3=n2=n1nz=n1A=(1-)×100﹪=×100﹪Rn===有的机床,特别是变速级数较多的通用机床,其主轴高转速和低转速使用机会较少,而中等转速的使用机会较多,对于这种情况主轴转速的合理排列,仍按等比数列排列,但公比不是一个,而是两个或两个以上。常用的转速按较小的公比,不常用的转速用较大的公比排列。对于全部转速来说,称混合公比排列。例:低n=25、40、63r/min1.58中n=63、80、100、125、160、200、250、320、400、500
8、、630、800r/min1.26高n=800、1250、1600r/min1.587.2.2进给运动等差数列: 刨床、插床进给量的损失也代表了生产率的损失等比数列: 外联传动链不定 : 自动半自动、交换齿数v最佳7.2.3标准公比和标准数列●机床转速是由小到大递增的,因此﹥1。为使最大相对转速损失率
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