《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》課件

《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》主頁第一章緒論第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第四章工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)主頁第一章緒論第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法第三章金主頁第七章機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)第五章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)第六章物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)主頁第七章機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)第五章機(jī)床夾具設(shè)計(jì)第第一章緒論第一章緒論第一節(jié)

機(jī)械制造裝備及其在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用第二節(jié)機(jī)械制造裝備應(yīng)具備的主要功能第三節(jié)

機(jī)械制造裝備的分類第一章緒論第一章緒論第一節(jié)機(jī)械制造裝備及其在國民經(jīng)第一章緒論1.1機(jī)械制造裝備及其在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用

1、制造業(yè)是一個(gè)國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱2、機(jī)械制造業(yè)是制造業(yè)的核心3、機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r第一章緒論1.1機(jī)械制造裝備及其在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用第一章緒論1.2機(jī)械制造裝備應(yīng)具備的主要功能

1、一般的功能要求（1）加工精度方面的要求（2）強(qiáng)度、剛度和抗振性方面的要求（3）加工穩(wěn)定性方面的要求（4）耐用性方面的要求（5）技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的要求2、柔性化3、精密化4、自動(dòng)化5、機(jī)電一體化6、節(jié)材7、符合工業(yè)工程要求8、符合綠色工程要求返回主頁退出上一頁下一頁返回本章第一章緒論1.2機(jī)械制造裝備應(yīng)具備的主要功能機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)1。3機(jī)械制造裝的分類第一章緒論1.3機(jī)械制造裝備的分類

1、加工裝備機(jī)械制造裝備包括加工裝備、工藝裝備、倉儲(chǔ)運(yùn)輸裝備和輔助裝備四大類。2、工藝裝備3、倉儲(chǔ)運(yùn)輸裝備主要指機(jī)床。機(jī)床是制造機(jī)器的機(jī)器，也稱工作母機(jī)。各種刀具、模具、夾具、量具等總稱為工藝裝備。它是保證產(chǎn)品制造質(zhì)量、貫徹工藝規(guī)程、提高生產(chǎn)效率的重要手段。倉儲(chǔ)運(yùn)輸裝備包括各級(jí)倉儲(chǔ)、物料運(yùn)輸、機(jī)床上下料、機(jī)器人等。退出上一頁進(jìn)入下一章返回主頁返回本章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)1。3機(jī)械制造裝的分類第一章緒論1.3第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法第一節(jié)

機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的類型第二節(jié)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的方法第三節(jié)

機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)返回主頁退出上一頁下一頁第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法2.1機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的類型

1、創(chuàng)新設(shè)計(jì)2、變形設(shè)計(jì)3、組合設(shè)計(jì)上一頁下一頁退出返回主頁返回本章第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法2.1機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的類型第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法2.2機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的方法

一、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的典型步驟二、系列化設(shè)計(jì)三、模塊化設(shè)計(jì)退出返回主頁四、合理化工程第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法2.2機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的方法第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法產(chǎn)品規(guī)劃階段需求分析調(diào)查研究預(yù)測(cè)可行性分析編制設(shè)計(jì)任務(wù)書方案設(shè)計(jì)階段對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的抽象建立功能結(jié)構(gòu)圖1尋求原理解與解決方法初步設(shè)計(jì)方案的形成圖3初步設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)與篩選退出下一頁返回本節(jié)2.2.1機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的典型步驟返回主頁1、2、第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法產(chǎn)品規(guī)劃階段需求分析調(diào)查研究預(yù)測(cè)第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法技術(shù)設(shè)計(jì)階段確定結(jié)構(gòu)原理方案總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)階段零件圖設(shè)計(jì)完善裝備圖商品化設(shè)計(jì)編制技術(shù)文檔退出返回本節(jié)2.2.1機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的典型步驟返回主頁3、4、下一頁第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法技術(shù)設(shè)計(jì)階段確定結(jié)構(gòu)原理方案總體第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法系列化設(shè)計(jì)的基本概念退出返回本節(jié)2.2.2系列化設(shè)計(jì)返回主頁1、2、系列化設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)3、系列化設(shè)計(jì)的步驟（1）（2）（3）主參數(shù)和主要性能指標(biāo)的確定參數(shù)分級(jí)制定系列型譜縱系列產(chǎn)品橫系列產(chǎn)品跨系列產(chǎn)品下一頁第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法系列化設(shè)計(jì)的基本概念退出返回本節(jié)第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法模塊化設(shè)計(jì)的基本概念退出返回本節(jié)2.2.3模塊化設(shè)計(jì)返回主頁1、2、模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)3、模塊化設(shè)計(jì)的步驟（1）（2）（3）明確任務(wù)建立功能結(jié)構(gòu)圖4、圖6合理確定產(chǎn)品的系列型譜和參數(shù)下一頁模塊是具有一定功能的零件、組件或部件。模塊上具有特定的聯(lián)接表面和聯(lián)接方法，以保證相互組合的互換性和精確度。模塊化設(shè)計(jì)是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、加快設(shè)計(jì)進(jìn)度、進(jìn)行組合設(shè)計(jì)的重要途徑。（1）（2）第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法模塊化設(shè)計(jì)的基本概念退出返回本節(jié)第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法退出返回本節(jié)2.2.4合理化工程返回主頁進(jìn)入下一節(jié)合理化工程是一種管理哲理。合理化工程的主要目的是采用先進(jìn)的信息處理技術(shù)，進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重組、產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過程的重組和設(shè)計(jì)/管理系統(tǒng)信息集成，盡可能減少產(chǎn)品零部件的類別數(shù)，從而縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量。第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法退出返回本節(jié)2.2.4合理第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法2.3機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)

一、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)二、可靠性評(píng)價(jià)三、人機(jī)工程學(xué)評(píng)價(jià)上一頁下一頁退出返回主頁四、結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià)五、產(chǎn)品造型評(píng)價(jià)六、標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)返回本章第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法2.3機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法建立目標(biāo)系統(tǒng)和確定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)退出返回本節(jié)2.3.1技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)返回主頁1、2、確定重要性系數(shù)圖74、確定各設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)總權(quán)重值ZQj技術(shù)評(píng)價(jià)Tj經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)Ej:經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是理想生產(chǎn)成本CL與實(shí)際生產(chǎn)成本Cs之比,即:Ej=CL/Cs技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的步驟3、5、7、6、通常理想成本CL應(yīng)低于市場(chǎng)同類產(chǎn)品最低價(jià)格的70%。經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)Ej越大，代表經(jīng)濟(jì)效果越好，Ej=1的方案經(jīng)濟(jì)上最理想。如經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)值小于0.7，說明方案的實(shí)際生產(chǎn)成本大于市場(chǎng)同類產(chǎn)品的最低價(jià)，一般不予考慮。技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)TEj:當(dāng)Tj和Ej的值相差不太懸殊時(shí)，可用均值法計(jì)算Ej值：TEj=（Tj+Ej）/2當(dāng)Tj和Ej的值相差很懸殊時(shí)，建議用雙曲線法計(jì)算Ej值：TEj=Tj+Ej下一頁第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法建立目標(biāo)系統(tǒng)和確定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)退出返第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法可靠性特征量退出返回本節(jié)2.3.2可靠性評(píng)價(jià)返回主頁1、2、可靠性預(yù)測(cè)下一頁產(chǎn)品可靠性指標(biāo)可靠性維修性有效性耐久性安全性可靠度可靠壽命累積失效概率失效率平均壽命平均修復(fù)時(shí)間修復(fù)率維修度極限有效度平均有效度瞬時(shí)有效度可靠性指標(biāo)的分配3、第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法可靠性特征量退出返回本節(jié)2.3.第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法1、人因素方面2、機(jī)器因素方面3、環(huán)境因素方面4、人機(jī)系統(tǒng)方面退出返回本節(jié)2.3.3人機(jī)工程學(xué)評(píng)價(jià)返回主頁下一頁第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法1、人因素方面退出返回本節(jié)2.3第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法加工工藝性裝配工藝性退出返回本節(jié)2.3.4結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià)返回主頁1、2、下一頁3、維修工藝性結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià)的目的是降低生產(chǎn)成本、縮短生產(chǎn)時(shí)間、提高產(chǎn)品質(zhì)量。結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)從加工、裝配、維修和運(yùn)輸?shù)确矫鎭碓u(píng)價(jià)。第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法加工工藝性裝配工藝性退出返回本節(jié)第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)產(chǎn)品色彩退出返回本節(jié)2.3.5產(chǎn)品造型評(píng)價(jià)返回主頁1、2、下一頁機(jī)械產(chǎn)品的造型的總原則是經(jīng)濟(jì)實(shí)用、美觀大方。“經(jīng)濟(jì)”指的是造型成本低，并有助于提高產(chǎn)品的可靠性、壽命和人機(jī)界面。“實(shí)用”指的是實(shí)用操作方便、舒適、符合人體的生理和心理特征。尺度與比例對(duì)稱與均衡安定與輕巧對(duì)比與調(diào)和過度與呼應(yīng)節(jié)奏與韻律重點(diǎn)與一般色調(diào)選擇配色方法第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)產(chǎn)品色彩退出返回本節(jié)第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法標(biāo)準(zhǔn)化及其目的標(biāo)準(zhǔn)分類退出返回本節(jié)2.3.6標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)返回主頁1、2、進(jìn)入下一章3、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖22產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化4、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作標(biāo)準(zhǔn)圖21管理標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的審查設(shè)計(jì)文件的標(biāo)準(zhǔn)化審查工藝文件的標(biāo)準(zhǔn)化審查工裝設(shè)計(jì)文件的標(biāo)準(zhǔn)化審查第二章機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)方法標(biāo)準(zhǔn)化及其目的標(biāo)準(zhǔn)分類退出返回本第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第一節(jié)

概述第二節(jié)金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)的基本理論第三節(jié)金屬切削機(jī)床總體設(shè)計(jì)返回主頁退出上一頁下一頁第四節(jié)主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第一節(jié)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第五節(jié)

進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)第六節(jié)主軸部件設(shè)計(jì)第七節(jié)支承件設(shè)計(jì)返回主頁退出上一頁下一頁第八節(jié)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第五節(jié)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第九節(jié)機(jī)床刀架和自動(dòng)換刀裝置設(shè)計(jì)第十節(jié)機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)返回主頁退出上一頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)第九節(jié)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.1概述一、機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求二、機(jī)床設(shè)計(jì)方法三、機(jī)床設(shè)計(jì)步驟上一頁下一頁退出返回主頁返回本章第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.1概述一、機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)（1）工藝范圍（2）柔性（3）與物流系統(tǒng)的可親性（4）剛度（5）精度（6）噪聲（7）成產(chǎn)率和自動(dòng)化（8）成本（9）生產(chǎn)周期（10）可靠性（11）造型與色彩退出返回本節(jié)3.1.1機(jī)床設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)（1）工藝范圍第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)3.1.2機(jī)床設(shè)計(jì)方法返回主頁下一頁

機(jī)床設(shè)計(jì)正在向著“以系統(tǒng)為主的機(jī)床設(shè)計(jì)”方向發(fā)展，即在機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)要考慮它如何更好地適應(yīng)FMS等先進(jìn)制造系統(tǒng)的要求，例如要求具有時(shí)、空柔性，與物流的可親性等等。機(jī)床設(shè)計(jì)方法是根據(jù)其設(shè)計(jì)類型而定。通用機(jī)床采用系列化設(shè)計(jì)方法。系列中基型產(chǎn)品屬創(chuàng)新設(shè)計(jì)類型，其他屬變形設(shè)計(jì)類型。有些類型，如組合機(jī)床屬組合設(shè)計(jì)類型。在創(chuàng)新設(shè)計(jì)類型中，機(jī)床總體方案的產(chǎn)生方法可采用分析式設(shè)計(jì)或創(chuàng)成式設(shè)計(jì)。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)3.1.2機(jī)床設(shè)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)2、總體設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)3.1.3機(jī)床設(shè)計(jì)步驟返回主頁進(jìn)入下一節(jié)

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、確定結(jié)構(gòu)原理方案6、定型設(shè)計(jì)5、機(jī)床整機(jī)綜合評(píng)價(jià)4、工藝設(shè)計(jì)

第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)2、總體設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)3.1.

第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.2金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)的基本理論1、上一頁下一頁退出返回主頁機(jī)床的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)是研究、分析和實(shí)現(xiàn)機(jī)床期望的加工功能所需要的運(yùn)動(dòng)功能配置返回本章第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.2金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)的基本理幾何表面的形成原理圖示12a)平面12b)圓柱面12c)平面12d)圓錐面1母線2導(dǎo)線幾何表面的形成原理圖示12a)平面12b)圓柱面12c)發(fā)生線的形成圖示1fnn1...fn1n21a)c)b)fn1n2fd)e)a)點(diǎn)刃車刀車外圓柱面b)寬刃車刀車外圓柱面c)砂輪磨外圓柱面

d)盤銑刀銑外圓柱面e)滾齒加工發(fā)生線的形成圖示1fnn1.fn1n21a)c)b)fn1n第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)

工件表面的形成方法返回主頁下一頁幾何表面的形成原理圖示發(fā)生線的形成圖示發(fā)生線的形成：1）軌跡法（描述法）2）成型法（仿形法）3）相切法（旋切法）4）展成法（滾切法）第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)工件表面的形成方機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能方案設(shè)計(jì)（1）工藝分析（2）選取坐標(biāo)系（3）寫出機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能式（4）畫出機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能圖(例：滾齒機(jī)）（5）繪制機(jī)床傳動(dòng)原理圖第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁運(yùn)動(dòng)功能圖形符號(hào)a)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)b)直線運(yùn)動(dòng)ZfBaYaCpCfW/CfYaZfBaCp/T機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能方案設(shè)計(jì)（1）工藝分析（5）繪制機(jī)床傳動(dòng)原理圖第

第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.2金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)的基本理論2、3、4、上一頁下一頁退出返回主頁5、6、精度運(yùn)動(dòng)精度傳動(dòng)精度定位精度工作精度幾何精度精度保持性剛度抗振性熱變形噪聲返回本章第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.2金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)的基本理第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.3金屬切削機(jī)床總體設(shè)計(jì)一、機(jī)床系列型譜的制定二、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)三、機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)上一頁下一頁退出返回主頁四、機(jī)床主要參數(shù)的設(shè)計(jì)返回本章第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.3金屬切削機(jī)床總體設(shè)計(jì)一、第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)3.3.1機(jī)床系列型譜的制定返回主頁下一頁中型臥式機(jī)床的簡(jiǎn)略系列型譜表

型式最大工件直徑/mm萬能式馬鞍式提高精度無絲杠式卡盤式球面加工端面車床2503204005006308001000注：——基型，——變型第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)3.3.1機(jī)床系第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁金屬切削機(jī)床的基本功能是提供切削加工所必須的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。其基本工作原理是：通過刀具與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由刀具切除工件加工表面多余的金屬材料，形成工件加工表面的幾何形狀、尺寸，并達(dá)到其精度要求。工件表面的形成方法機(jī)床運(yùn)動(dòng)功能方案設(shè)計(jì)3.3.2機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁金屬切削機(jī)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁1、運(yùn)動(dòng)功能分配設(shè)計(jì)2、結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)：立式、臥式、斜置式3.3.3機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)3、機(jī)床總體結(jié)構(gòu)的概略形狀與尺寸設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是：機(jī)床總體結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)階段評(píng)價(jià)后所保留的機(jī)床總體結(jié)構(gòu)布局形態(tài)圖，驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)設(shè)計(jì)結(jié)果，機(jī)床動(dòng)力參數(shù)及加工空間尺寸參數(shù)，以及機(jī)床整機(jī)的剛度及精度分配。評(píng)價(jià)的主要因素有：1）性能2）制造成本

3）制造周期4）生產(chǎn)率

5）與物流的可親性

6）外觀造型

7）機(jī)床總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)修改與確定

第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁1、運(yùn)動(dòng)功第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁1、主參數(shù)和尺寸參數(shù)2、運(yùn)動(dòng)參數(shù)3.3.4機(jī)床主要參數(shù)的設(shè)計(jì)機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)包括機(jī)床的主參數(shù)和基本參數(shù)，基本參數(shù)可包括尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。

機(jī)床主參數(shù)是代表機(jī)床規(guī)格大小即反映機(jī)床最大工作能力的一種參數(shù)，有些機(jī)床還規(guī)定有第二主參數(shù)。

運(yùn)動(dòng)參數(shù)是指機(jī)床執(zhí)行件如主軸、工作安裝部件（工作臺(tái)、刀架）的運(yùn)動(dòng)速度。主運(yùn)動(dòng)參數(shù)：(1)最低（nmin）和最高（nmax)轉(zhuǎn)速的確定（2）主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列呈等比級(jí)數(shù)規(guī)律分布，轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)相對(duì)均勻損失率為：A=(n-nj)/n產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)速相對(duì)損失為：A=(nj+1-nj)/nj+1=1

-

nj/nj+1

第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁1、主參數(shù)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁進(jìn)入下一節(jié)3.3.4機(jī)床主要參數(shù)的設(shè)計(jì)3、動(dòng)力參數(shù)

主電動(dòng)機(jī)功率的確定進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的確定快速運(yùn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的確定

金屬切削機(jī)床實(shí)例課外資料第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁進(jìn)入下一節(jié)3.3第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.4主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)一、主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求二、主傳動(dòng)系分類和傳動(dòng)方式三、分極變速主傳動(dòng)系上一頁下一頁退出返回主頁四、無極變速主傳動(dòng)系返回本章五、數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)特點(diǎn)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.4主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)一、第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.1主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求1、滿足機(jī)床使用性能要求2、滿足機(jī)床傳遞動(dòng)力要求3、滿足機(jī)床工作性能的要求4、滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的要求5、維修調(diào)整方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，便于加工和裝配。

第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.1第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.2主傳動(dòng)系分類和傳動(dòng)方式主傳動(dòng)系一般由動(dòng)力源（如電動(dòng)機(jī)）、變速裝置及執(zhí)行件（如主軸、刀架、工作臺(tái)），以及開停、換向和制動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成。1、主傳動(dòng)系分類按驅(qū)動(dòng)主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)類型：

交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)按傳動(dòng)裝置類型：

機(jī)械傳動(dòng)裝置、液壓傳動(dòng)裝置、電氣傳動(dòng)裝置以及它們的組合按變速的連續(xù)性：

分極變速傳動(dòng)、無極變速傳動(dòng)2、主傳動(dòng)系的傳動(dòng)方式集中傳動(dòng)方式：主傳動(dòng)系的全部傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)集中裝在同一個(gè)主軸箱內(nèi)。圖11

分離傳動(dòng)方式：主傳動(dòng)系中的大部分傳動(dòng)和變速機(jī)構(gòu)裝在遠(yuǎn)離主軸的單獨(dú)變速箱中。圖12第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.3分級(jí)變速主傳動(dòng)系1、擬定轉(zhuǎn)速圖和結(jié)構(gòu)式轉(zhuǎn)速圖在轉(zhuǎn)速圖中可以表示出傳動(dòng)軸的數(shù)目，傳動(dòng)軸之間的傳動(dòng)關(guān)系，主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速值及其傳動(dòng)路線，各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速分級(jí)和轉(zhuǎn)速值，各傳動(dòng)副的傳動(dòng)比等。設(shè)一中型臥式車床，其變速傳動(dòng)系圖13

結(jié)構(gòu)式變速組的級(jí)比是指主動(dòng)軸上同一點(diǎn)傳往被動(dòng)軸相鄰兩傳動(dòng)線的比值，用表示。級(jí)比中的指數(shù)值稱為指數(shù)，相當(dāng)于上述相鄰兩傳動(dòng)線與被動(dòng)軸交點(diǎn)之間相距的格數(shù)。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.3分級(jí)變速主傳動(dòng)系2、各變速組的變速范圍及極限傳動(dòng)比變速組中最大與最小傳動(dòng)比的比值，稱為

該變速組的變速范圍。即：

（i=0，1，2，…，j)

在設(shè)計(jì)機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)，一般限制降速最小傳動(dòng)比直齒圓柱齒輪的最大升速比

斜齒圓柱齒輪可取第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.3分級(jí)變速主傳動(dòng)系3、主變速傳動(dòng)系設(shè)計(jì)的一般原則

傳動(dòng)副前多后少的原則傳動(dòng)順序與擴(kuò)大順序相一致的原則變速組的變速要前慢后快，中間軸的轉(zhuǎn)速不宜超過電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速

第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.3分級(jí)變速主傳動(dòng)系4、主變速傳動(dòng)系的幾種特殊設(shè)計(jì)具有多速電動(dòng)機(jī)的主變速傳動(dòng)系設(shè)計(jì)采用多速異步電動(dòng)機(jī)和其他方式聯(lián)合使用，可以簡(jiǎn)化機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)，使用方便。

多刀半自動(dòng)車床的主變速傳動(dòng)系圖和轉(zhuǎn)速圖16

具有交換齒輪的變速傳動(dòng)系交換齒輪的變速組應(yīng)設(shè)計(jì)成對(duì)稱分布的。交換齒輪可用較少的齒輪，以得到多級(jí)轉(zhuǎn)速，并使變速箱結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。

液壓多刀半自動(dòng)車床主變速傳動(dòng)系圖17

采用公用齒輪的變速傳動(dòng)系采用公用齒輪可以減少齒輪的數(shù)目，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，縮短軸向尺寸。

銑床主變速傳動(dòng)系圖11第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.4.3分級(jí)變速主傳動(dòng)系5、擴(kuò)大傳動(dòng)系變速范圍的方法增加比變速組采用背輪機(jī)構(gòu)采用雙公比的傳動(dòng)系采用分支傳動(dòng)

第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.4.3分級(jí)變速主第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.3分級(jí)變速主傳動(dòng)系6、齒輪齒數(shù)的確定

對(duì)于定比傳動(dòng)的齒輪齒數(shù)和帶輪直徑，可依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的方法確定。確定齒輪齒數(shù)時(shí)，選取合理的齒數(shù)和是很關(guān)鍵的。各對(duì)傳動(dòng)副的齒數(shù)和應(yīng)該是相同的。齒輪的中心距取決于傳遞的轉(zhuǎn)矩。扭矩越大，中心矩越大。在主傳動(dòng)中，一般取最小齒輪齒數(shù)三聯(lián)滑移齒輪的最大于此大齒數(shù)之間的齒數(shù)差應(yīng)大于或等于4。齒輪齒數(shù)確定后，還應(yīng)驗(yàn)算轉(zhuǎn)速誤差：式中：n’---主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速n--主軸的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速--公比第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.3分級(jí)變速主傳動(dòng)系7、計(jì)算轉(zhuǎn)速機(jī)床的功率扭轉(zhuǎn)特性

驅(qū)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的這類機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)屬恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)。如刨床的工作臺(tái)。主運(yùn)動(dòng)是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床基本上是恒功率傳動(dòng)。如車床、銑床的主軸。主軸或各傳動(dòng)件傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速為它們的計(jì)算轉(zhuǎn)速變速傳動(dòng)系中傳動(dòng)件計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定

變速傳動(dòng)系中的傳動(dòng)件包括軸和齒輪，它們的計(jì)算轉(zhuǎn)速可根據(jù)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖確定。確定的順序是先定出主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，再順次由后往前，定出各傳動(dòng)主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，然后再確定齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.3分級(jí)變速主傳動(dòng)系8、變速箱內(nèi)傳動(dòng)件的空間布置與計(jì)算變速箱內(nèi)各傳動(dòng)軸的空間布置

各傳動(dòng)軸是空間布置（臥式車床主軸箱橫截面圖23，展開圖24）各傳動(dòng)軸在一個(gè)鉛直平面內(nèi)（臥式銑床變速箱圖25）變速箱內(nèi)各傳動(dòng)軸的軸向固定軸向固定的方法有：

一端固定圖26、兩端固定圖27。各傳動(dòng)軸的估算和驗(yàn)算

按扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑按彎曲剛度驗(yàn)算軸的直徑第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.4無級(jí)變速主傳動(dòng)系1、無級(jí)變速裝置的分類

機(jī)床主傳動(dòng)中常采用的無級(jí)變速裝置有三大類：變速電動(dòng)機(jī)、機(jī)械無級(jí)變速裝置、液壓無級(jí)變速裝置

2、無級(jí)變速主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)原則

盡量選擇功率和轉(zhuǎn)矩特性符合傳動(dòng)系要求的無級(jí)變速裝置。無極變速系統(tǒng)裝置單獨(dú)使用時(shí)，其調(diào)速范圍較小，滿足不了要求，尤其是恒功率調(diào)速范圍往往遠(yuǎn)小于機(jī)床實(shí)際需要的恒功率變速范圍。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.5數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)特點(diǎn)1、主傳動(dòng)采用直流或交流電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速

直流電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速，一般直流電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍較大，達(dá)30，甚至更大；而恒功率調(diào)速范圍較小，僅能達(dá)到2~3。交流電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速，一般交流電動(dòng)機(jī)體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快；采用全封閉結(jié)構(gòu)，具有空氣強(qiáng)冷，保證高轉(zhuǎn)速和較強(qiáng)的超載能力，具有很寬的調(diào)速范圍。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……3.4.5數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)特點(diǎn)2、數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和主軸功率特性的匹配設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系時(shí)，必須考慮電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸功率特性匹配問題。由于主軸要求的恒功率變速范圍遠(yuǎn)大于電動(dòng)機(jī)恒功率變速范圍，所以在電動(dòng)機(jī)與主軸之間要串聯(lián)一個(gè)分級(jí)變速箱，以擴(kuò)大其恒功率調(diào)速范圍，滿足低速大功率切削對(duì)電動(dòng)機(jī)輸出功率的要求。設(shè)計(jì)分級(jí)變速箱時(shí)，考慮機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求等因素，變速箱公比的選取有下列三種情況：第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……3.4.5數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)特點(diǎn)2、數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和主軸功率特性的匹配設(shè)計(jì)

取變速箱的公比等于電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍，即=，功率特性圖是連續(xù)的，無缺口和無重合。若要簡(jiǎn)化變速箱結(jié)構(gòu)，變速級(jí)數(shù)應(yīng)少些，變速箱公比可取達(dá)于電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍，即>。

圖31、圖32第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回主頁3.4.5數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)特點(diǎn)2、數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和主軸功率特性的匹配設(shè)計(jì)

如果數(shù)控機(jī)床為了恒線速切削需在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速時(shí)，取變速公比小于電動(dòng)機(jī)的恒功率變速范圍，即<，在主傳動(dòng)系功率特性圖上有小段重合，這時(shí)變速箱的變速級(jí)數(shù)將增多。圖33、圖34

第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回主頁3.4.5第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……3.4.5數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)特點(diǎn)2、數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和主軸功率特性的匹配設(shè)計(jì)

例題：某數(shù)控車床，主軸最高轉(zhuǎn)數(shù)＝3000r/min，最低轉(zhuǎn)數(shù)

=40r/min，計(jì)算轉(zhuǎn)速

=160r/min,

采用直流電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)功率P電＝15KW，電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為=1500r/min，最高轉(zhuǎn)速為

3500r/min。試設(shè)計(jì)分級(jí)變速箱的傳動(dòng)系統(tǒng)，畫出其轉(zhuǎn)速圖。

第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……3.4.5數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)特點(diǎn)2、數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和主軸功率特性的匹配設(shè)計(jì)

解：方案一：取Z=4，=2，由于小于，所以轉(zhuǎn)速圖上有重復(fù)。方案二：取Z=2，=2.84，由于大于，所以轉(zhuǎn)速圖上有缺口。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……3.4.5數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)特點(diǎn)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.5數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)特點(diǎn)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.4.5數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)特點(diǎn)3、數(shù)控機(jī)床高速主傳動(dòng)設(shè)計(jì)提高主傳動(dòng)系中主軸轉(zhuǎn)速是提高切削速度最直接最有效的方法。對(duì)于高速和超高速數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)，一般采用兩種設(shè)計(jì)方式：一種是采用聯(lián)軸節(jié)將機(jī)床主軸和電動(dòng)機(jī)軸串接成一體；另一種是將電動(dòng)機(jī)與主軸聯(lián)合為一體，制成內(nèi)裝式電主軸（圖35）。

4、數(shù)控機(jī)床采用部件標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中小型數(shù)控車床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)中，廣泛采用模塊化的變速箱和主軸單元形式。

數(shù)控車床模塊部件構(gòu)成圖36第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁進(jìn)入下一節(jié)3.4.5數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系設(shè)計(jì)特點(diǎn)5、數(shù)控機(jī)床的柔性化、復(fù)合化數(shù)控機(jī)床對(duì)滿足加工對(duì)象變換有很強(qiáng)的適應(yīng)能力（即柔性），因此發(fā)展很快。

車削中心各控制軸示意圖376、虛擬軸機(jī)床設(shè)計(jì)虛擬機(jī)床采用平臺(tái)閉環(huán)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，具有剛度高，運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量輕，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。

虛擬軸機(jī)床外形圖38

并聯(lián)機(jī)床課外資料第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁進(jìn)入下一節(jié)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.5進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)一、進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求二、電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)上一頁下一頁退出返回主頁返回本章第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.5進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)一第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.5.1進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求1、進(jìn)給傳動(dòng)系的組成動(dòng)力源、變速機(jī)構(gòu)、換向機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)分配機(jī)構(gòu)、過載保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和執(zhí)行件等。2、進(jìn)給傳動(dòng)系設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的基本要求具有足夠的靜剛度和動(dòng)剛度；具有良好的快速響應(yīng)性，不爬性；抗振性好；具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍；進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和定位精度高；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和裝配工藝性好。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.5.第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……3.5.2電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)1、電氣伺服系統(tǒng)的分類電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)按有無監(jiān)測(cè)和反饋裝置分為：開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)。

開環(huán)系統(tǒng)典型的開環(huán)系統(tǒng)采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其精度取決于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角精度，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)只執(zhí)行部件間傳動(dòng)系的傳動(dòng)精度。這類系統(tǒng)的定位精度較低，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試方便，成本低。適用于精度要求不高的數(shù)控機(jī)床中。

第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……3.5.2電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)檢測(cè)反饋裝置有兩類：用旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置反饋，測(cè)速發(fā)電機(jī)作為速度反饋；用脈沖編碼器兼作位置和速度反饋。后者用的多。閉環(huán)控制的定位精度取決于檢測(cè)裝置的精度。其控制精度、動(dòng)態(tài)性能都較好，但是較復(fù)雜，安裝調(diào)試較麻煩，成本高，用于精密型的機(jī)床上。1、電氣伺服系統(tǒng)的分類第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.5.2電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)半閉環(huán)系統(tǒng)半閉環(huán)的精度比閉環(huán)差，但系統(tǒng)穩(wěn)定性好，且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，調(diào)整容易，價(jià)格低。

綜上所述，對(duì)伺服系統(tǒng)的基本要求是：穩(wěn)定性好，精度要高，快速響應(yīng)性好，定位精度高。1、電氣伺服系統(tǒng)的分類第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……3.5.2電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)

2、電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)部件伺服驅(qū)動(dòng)部件如步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)等。

對(duì)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件的基本要求調(diào)速范圍寬，低速運(yùn)行平穩(wěn)，無爬行；快速響應(yīng)性好；抗負(fù)載振動(dòng)能力強(qiáng)；可承受頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)；振動(dòng)和噪聲小，可靠性高，壽命長；調(diào)整維修方便。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.5.2電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)2、電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)部件進(jìn)給驅(qū)動(dòng)部件的類型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直流伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī)直線伺服電動(dòng)機(jī)（旋轉(zhuǎn)變直線圖42，

形式圖43，傳動(dòng)示意圖44）第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……3.5.2電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)3、電氣伺服進(jìn)給傳動(dòng)系中的機(jī)械傳動(dòng)部件

機(jī)械傳動(dòng)部件應(yīng)滿足的基本要求：采用低摩擦傳動(dòng)；伺服系統(tǒng)和機(jī)械傳動(dòng)系匹配要合適；選擇最佳降速比來降低慣量，最好采用直接傳動(dòng)方式；采用預(yù)緊辦法提高整個(gè)系統(tǒng)的剛度；采用消除傳動(dòng)間隙的方法，減小反向死區(qū)誤差,

提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和定位精度。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……3.5.2電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)3、電伺服進(jìn)給傳動(dòng)系中的機(jī)械傳動(dòng)部件機(jī)械傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)部件主要是指齒輪（或同步齒輪帶）和絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副。最低降速比的確定傳動(dòng)副的最佳降速比應(yīng)按最大加速度能力和最小慣量的要求確定，以降低機(jī)械傳動(dòng)部件的慣量。齒輪傳動(dòng)間隙的消除齒輪傳動(dòng)間隙的消除有剛性調(diào)整法和柔性調(diào)整法兩類。剛性調(diào)整法是調(diào)整后尺側(cè)間隙不能自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償；柔性調(diào)整法是指調(diào)整后的尺側(cè)間隙可以自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。

雙片直齒輪錯(cuò)齒間隙消除機(jī)構(gòu)圖45第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出3.5.2電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)3、電伺服進(jìn)給傳動(dòng)系中的機(jī)械傳動(dòng)部件機(jī)械傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)滾珠絲杠及其支承滾珠絲杠是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成執(zhí)行件的直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，圖46，它由螺母、絲杠、滾珠、回珠器、密封環(huán)等組成。滾珠絲杠的摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)效率高。滾珠絲杠常采用角接觸球軸承圖47或雙向推力圓柱滾子軸承與滾針軸承的組合軸承圖48方式。前者一般用在中、小型數(shù)控機(jī)床，后者則用在軸向剛度高的場(chǎng)合。滾珠絲杠的三種支承方式圖49：一端固定，另一端自由；一端固定，另一端簡(jiǎn)支承；兩端固定。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出3.5.2電氣第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁進(jìn)入下一節(jié)3.5.2電氣伺服進(jìn)給系統(tǒng)3、電伺服進(jìn)給傳動(dòng)系中的機(jī)械傳動(dòng)部件機(jī)械傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)絲杠的拉壓剛度計(jì)算絲杠的綜合拉壓剛度主要由絲杠的拉壓剛度，支承剛度和螺母剛度三部分組成。滾珠絲杠螺母副間隙消除和預(yù)緊同齒輪的傳動(dòng)副一樣，滾珠絲杠螺母副必須消除間隙，并施加預(yù)緊力，以保證絲杠、滾珠和螺母之間沒有間隙，提高螺母絲杠副的接觸剛度。滾珠絲杠螺母副通常采用雙螺母結(jié)構(gòu)圖50

滾珠絲杠的預(yù)拉伸滾珠絲杠常采用預(yù)拉伸的方式，以提高其拉壓剛度和補(bǔ)償絲杠的熱變性。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁進(jìn)入下一節(jié)第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.6主軸部件設(shè)計(jì)一、主軸部件應(yīng)滿足的基本要求二、主軸部件的傳動(dòng)方式三、主軸部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上一頁下一頁退出返回主頁四、主軸滾動(dòng)軸承返回本章五、主軸滑動(dòng)軸承第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)3.6主軸部件設(shè)計(jì)一、第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……3.6.1主軸部件應(yīng)滿足的基本要求主軸部件是機(jī)床的執(zhí)行件，由主軸及其支承軸承、傳動(dòng)件、密封件及定位元件等組成?；疽螅盒D(zhuǎn)精度指裝配后，在無載荷、低速轉(zhuǎn)動(dòng)條件下，在安裝工件或刀具的主軸部位的徑向和軸向跳動(dòng)。旋轉(zhuǎn)精度取決于主軸、軸承、箱體孔等的制造、裝配和調(diào)整精度。剛度指主軸部件在外加載荷作用下抵抗變形的能力。主軸部件的剛度是綜合剛度，它是主軸、軸承等剛度的綜合反映。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回主頁下一頁3.6.1主軸部件應(yīng)滿足的基本要求基本要求：抗振性指抵抗受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)的能力。溫升和熱變形指主軸部件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因各相對(duì)處的摩擦生熱，切削區(qū)的切削熱等使主軸部件的溫度升高，形狀尺寸和位置發(fā)生變化，造成主軸部件的所謂熱變形。精度保持性指長期地保持其原始制造精度的能力。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回主頁下一頁3.6第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……3.6.2主軸部件的傳動(dòng)方式主軸部件的傳動(dòng)方式主要有齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)等。齒輪傳動(dòng)其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，能夠傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，能適應(yīng)變轉(zhuǎn)速、變載荷工作，應(yīng)用最廣。缺點(diǎn)是線速度不能過高，通常小于12~15m/s，不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)。帶傳動(dòng)其特點(diǎn)是靠摩擦力傳動(dòng)（除同步齒形帶外）、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、成本低，特別適用于中心距較大的兩軸間傳動(dòng)。皮帶有彈性可吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，適宜高速傳動(dòng)，帶傳動(dòng)在過載時(shí)會(huì)打滑，能起到過載保護(hù)作用。缺點(diǎn)是有滑動(dòng)，不能用在速比要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合。第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁未完待續(xù)……第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.6.2主軸部件的傳動(dòng)方式

帶傳動(dòng)：

同步齒形帶圖52是通過帶上的齒形與帶輪上的輪齒相嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。同步齒形帶的齒形有兩種:梯形齒和圓弧齒。電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)方式其特點(diǎn)是主軸單元大大簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度，降低了噪聲和振動(dòng)；有較寬的調(diào)速范圍；有較大的驅(qū)動(dòng)功率和轉(zhuǎn)矩；便于組織專業(yè)化生產(chǎn)。它廣泛應(yīng)用于精密機(jī)床、高速加工中心和數(shù)控車床中。

高速內(nèi)圓磨床電主軸圖53第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁第三章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)退出返回本節(jié)返回主頁下一頁3.6.3主軸部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、主軸部件的支承數(shù)目多數(shù)機(jī)床的主軸采用前、后兩個(gè)支承。