2.3 金属切削机床总体设计介绍.ppt

第三节 金属切削机床总体设计 一、机床系列型谱的制定 二、机床运动功能设置 三、机床总体结构方案的设计 四、机床主要参数的设计 一、机床系列型谱的制订 我国对金属切削机床分为11大类，每类机床又分别分为10组、 每组分为10系。 首先对用途最广、需求量最大的某类组机床，将其主参数规格化，作为该类组机床的“基形系列”。 在此基础上，根据各类用户的需要，派生出若干变形系列，形成“变形系列”，并将各种机床精度等级化。 型谱制定即完成某类种机床的“基形系列”、“变形系列”及其精度等级化的工作。 中型卧式车床简略系列型谱如P76表2-1所示。在该系列中，以普通卧式车床为基型，派生出马鞍式等车床，基型和变型都有主参数系列。 在系列型谱中的同种类的产品有一定的相似性。 主参数和主要 性能指标的确定 参数分级 制定系列型谱 应最大程度地反映产品 的工作性能和设计要求 尽可能采用优先系数　　　 P26 通常是二维甚至多维的 其中一维是主参数 其它维是主要性能指标 回顾第一章：系列化设计 参数分级 经过技术和经济分析，将产品的主参数和主要性能指标按一定规律进行分级，制订参数标准。产品的主参数应尽可能采用优先数系。 回顾第一章：系列化设计 型式 最大 工件直径/mm 万 能 式 马 鞍 式 提 高 精 度 无 丝 杠 式 卡 盘 式 球 面 加 工 端 面 车 床 250 320 400 500 630 800 1000 注： ——基型， ——变型 表2-1 中型卧式车床简略系列型谱表 产品系列化的设计目的是： 1．科学地规划产品的种类与规格，最大范围经济地满足社会需求； 2．基型和变型的大部分零部件可通用化，不同规格产品的同类零部件相似，便于组织设计和生产、缩短制造周期； 3．易于提高可靠性，方便维修和配件供应，降低制造和使用成本。 主参数规格制定方法，已在第二章系列化设计中介绍。 国家对各类通用机床的主参数已有国家标准。 一、机床系列型谱的制订 二、机床运动功能设置 　　主要任务：画出机床运动功能图 1. 工艺分析 　　确定典型零件→工艺分析→加工方法 2. 机床运动功能设置 　　加工方法→运动功能设置 二、机床运动功能设置 1. 工艺分析：确定典型零件→工艺分析→加工方法 工艺方案对机床的结构影响很大。 不同的表面可采用不同的加工方法，相同的表面也可采用不同的加工方法。如平面加工可选择铣、刨、拉、车、磨等。在平面铣削中又可以用圆柱刀具或端铣刀加工，前者为卧式主轴、后者为立式主轴。因此机床的布局各不相同。 根据是否同时加工可分为单刀或多刀加工、单件或多件加工； 按作业形式分为平行作业、顺序作业等。 根据加工要求、生产批量等，选择出最适应的工艺方案。 三、机床总体结构方案设计 1. 结构布局设计 　　机床结构布局形式：立式、卧式、斜置式 　　基础支承件形式：底座式、立柱式、龙门式 　　基础支承件结构：一体式、分离式 　　设计依据：刚度、占地面积、可接近性 　　结果：机床总体结构布局形态图 五轴镗铣机床结构布局形式图 2. 机床总体结构的概略形状与尺寸设计 　　了解。 　　1) 确定末端执行件的概略形状和尺寸 　　2) 设计末端执行件与其相邻的下一个功能部件的结合部的形式、概略尺寸 　　3) 确定下一个功能部件的概略形状和尺寸 　　4) 重复，直到全部基础支承件设计完毕 　　5) 初步进行造型与色彩设计 　　6) 机床总体结构方案的综合评价 四、机床主要参数的设计 （一） 主参数和尺寸参数 　　机床主参数是代表机床规格和大小及反映机床最大工作能力的一种参数。 　　根据《金属切削机床　型号编制方法》选择。 　　机床尺寸参数是指机床的主要结构尺寸参数。 　　1) 与被加工零件有关的尺寸 　　　如卧式车床最大加工工件长度。 　　2) 标准化工具或夹具的安装面尺寸 　　　如卧式车床主轴锥孔及主轴前端尺寸。 主参数 基本参数 尺寸参数 运动参数 动力参数 通用机床的主参数通常都以机床的最大加工尺寸来表示，专用机床的主参数一般以与通用机床相对应的主参数表示。为了更完整地表示机床的工作能力和加工范围，可在主参数后面标出第二主参数，如最大工件长度、最大跨距等。 （二） 运动参数 　　运动参数指机床执行部件如主轴、工作台的运动速度。 1. 主运动参数 　　(a) 对主运动是回转运动的机床，主运动参数是主轴的转速：n = 1000 v /πd(专用机床) 　　n主轴转速；v切削速度；d工件或刀具直径 　　主运动有无级变速或有级变速两种方式。 　　(b) 对主运动是直线运动的机床(插、刨)，主运动参数是刀具或工件每分钟直线往复运动的次数。 专用机床