第2章金屬切削機床設計

1、機械制造裝備設計機械制造裝備設計第第2 2章章 金屬切削機床設計金屬切削機床設計22.12.22.32.4 概述概述金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計 主傳動系設計主傳動系設計 進給傳動系設計進給傳動系設計 本章分四個小節(jié)：本章分四個小節(jié)：3 2.1 概述概述 金屬機床是用刀具或磨具對金屬工件進行切削加工的機器。 目前，中國的機械制造技術的發(fā)展戰(zhàn)略特別是冷加工技術的發(fā)展將沿著三條主線進行：v機械制造工藝方法進一步完善與開拓。v加工技術向高度精度方向發(fā)展，使“精密工程和”“納米技術”逐步走向實用化和生產化。v加工技術向自動化方向發(fā)展，繼續(xù)沿著NCCNCFMSCIMS的臺階向上攀登。4 2.

2、1 概述概述（a）車銑復合加工中心 （b）高速立式加工中心 （c）大型雙主軸立式龍門加工中心5 2.1 概述概述機床產品的分類機床產品的分類 機床是機械制造的基礎機械，是制造機器的機器，被稱為“工作母機”。機床品種規(guī)格繁多，按加工方法和所用刀具主要分為 ： v 車床 車床主要用于加工各種回轉表面（內外圓柱面、圓錐面及成形回轉表面）和回轉體的端面，有些還可加工螺紋面，主運動通常是由工件的旋轉運動實現(xiàn)的，進給運動則由刀具的直線移動來完成。數(shù)據(jù)管理6 2.1 概述概述數(shù)據(jù)管理 C06140車床 加寬型C5116E車床 7 2.1 概述概述v 磨床 磨床是用磨具和磨料（如砂輪、砂帶、油石、研磨劑等）對

3、工件的表面進行磨削加工的一種機床，廣泛用于零件的精加工，尤其是淬硬零件、高硬度特殊材料及非金屬材料的加工。 8 2.1 概述概述v 鉆床 鉆床是孔加工機床，是用鉆頭在工件上加工孔的機床。鉆床通常用于加工尺寸較小，精度要求不太高的孔，可完成鉆孔、擴孔、鉸孔以及攻螺紋等工作。 9 2.1 概述概述v 銑床 銑床是用銑刀進行切削加工的機床，可加工平面、溝槽、多齒零件上的齒槽、螺旋形表面及各種曲面，用途廣泛。 10 2.1 概述概述v 鏜床 鏜床是主要用鏜刀在工件上加工孔的機床，工藝范圍較廣，通常用于加工尺寸較大、精度要求較高的孔 11 2.1 概述概述v 刨床 刨床主要用于刨削各種平面和溝槽。 12

4、 2.1 概述概述v 插床 插床主要用于加工工件的內表面，有時還可加工成形內外表面，主運動是滑枕帶動插刀沿垂直方向所作的直線往復運動。 13 2.1 概述概述v 齒輪加工機床 在金屬切削中，齒輪加工機床是用于加工齒輪輪齒的機床。 14 2.1 概述概述機床產品設計要求機床產品設計要求 機械產品的性能，80%取決于設計階段，因此必須高度重視設計方法和手段的應用。對于機床產品的設計，需要滿足以下幾個要求：v 性能設計要求 （1）工藝范圍； （2）生產率和自動化程度； （3）加工精度和表面粗糙度； （4）可靠性 （5）機床的機械效率和壽命 （6）噪聲v 經濟效益v 人機關系數(shù)據(jù)管理15 2.1 概述

5、概述 機床產品設計的方法機床產品設計的方法 機床設計經歷了由靜態(tài)分析到動態(tài)分析，由定性分析到定量分析，由線性分析向非線性分析，由安全設計向優(yōu)化設計，由手動設計向自動化發(fā)展的過程。v 理論分析計算和試驗研究相結合的設計方法v 分析計算法 （1）集中參數(shù)法 （2）有限元法 （3）優(yōu)化設計 （4）可靠性設計數(shù)據(jù)管理16 2.1 概述概述 機床的設計步驟機床的設計步驟 設計機床的步驟在實踐中雖有細節(jié)上的差別，但歸納起來大體上可分為以下4個階段。v 調查研究v 總體方案設計 總體方案設計所包含的內容包括：工藝分析、主要技術參數(shù)、機床總體布局、傳動系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、主要部件的結構草圖、試驗結果及技

6、術經濟分析報告等。v 工作圖設計v 試制鑒定數(shù)據(jù)管理17 機床系列型譜的制訂機床系列型譜的制訂 機床的型號是機床產品的代號，用以表明機床的類型、通用特性、結構特性以及主要技術參數(shù)等 GB/T153751994金屬切削機床型號編制方法規(guī)定，我國金屬切削機床型號由漢語拼音字母和阿拉伯數(shù)字按一定規(guī)律組合而成。 （） 分類代號 類代號 （） 通用特性及結構特性代號 組代號 系代號 主參數(shù)或設計順序號 （） 主軸數(shù)或第二主參數(shù) （）重大改進順序號 （/） 其他特性代號 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計18 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計v 機床的類別代號 我國的機床分為

7、12大類，如有分類則在其類別代號前加數(shù)字表示 。數(shù)據(jù)管理表表2.1 機床類代號和分類代號機床類代號和分類代號類別車床鉆床鏜床磨床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床刨插床拉床電加工機床鋸床其他機床代號CZTM2M3MYSXBLDGQ讀音車鉆鏜 磨二磨三磨牙絲銑刨拉電割其他19 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計v 機床的通用特性代號 當某類型機床除有普通式外，還具有表2.2所列的通用特性時，則在類代號之后用大寫的漢語拼音予以表示。數(shù)據(jù)管理通用通用特性特性高精高精度度精密精密自動自動半自半自動動數(shù)控數(shù)控加工加工中心中心（自（自動換動換刀）刀）仿形仿形輕型輕型加重加重型型簡式簡式或經或經濟型

8、濟型柔性柔性加工加工單元單元數(shù)顯數(shù)顯高速高速代號代號GMZBKHFQCJRXS讀音讀音高高密密自自半半控控換換仿仿輕輕重重簡簡柔柔顯顯速速表表2.2 機床通用特性代號機床通用特性代號20 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計數(shù)據(jù)管理v 結構特性代號 結構特性代號為了區(qū)別主參數(shù)相同而結構不同的機床，在型號中用漢語拼音字母區(qū)分。 v 機床的組別、系別代號 同類機床因用途、性能、結構相近或有派生而分為若干組。 v 機床的主參數(shù)、設計順序號和第二參數(shù)v 機床的重大改進序號v 其他特性代號21 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計 機床運動原理方案設計與分析機床運動原理方案設計與

9、分析v 運動分類 在切削加工中，為了得到具有一定幾何形狀、一定精度和表面質量的工件，使刀具和工件間按一定的規(guī)律完成一系列的運動。這些運動按其功用可以分為表面成形運動和輔助運動兩種大類 （1 1） 表面成形運動表面成形運動 直接參與切削過程，使之在工件上形成一定幾何形狀表面的刀具和工件間的相對運動稱為表面成形運動。22 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計 根據(jù)切削過程中所起的作用不同，表面成形運動可分為主運動和進給運動兩類。 主運動是使刀具和工件之間產生相對運動，促使刀具接近工件而實現(xiàn)切削的運動。 進給運動是由機床或人力提供的保證切削連續(xù)進行的刀具與工件之間的運動。 （2 2） 輔

10、助運動輔助運動 除表面成形運動外的所有運動都是輔助運動，其功用為實現(xiàn)機床加工過程中所必需的各種輔助動作。數(shù)據(jù)管理23 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計v 運動的分配 運動的合理分配是很重要的，應由各方面因素來決定: （1 1） 簡化機床的傳動和結構簡化機床的傳動和結構 在其他條件相同的情況下，運動部件的質量越小，所需的電動機功率和傳動尺寸也越小。因此，從簡化傳動件的角度來看，應把運動分配給質量小的執(zhí)行件。 （2 2） 提高加工精度提高加工精度 （3 3） 縮小機床占地面積縮小機床占地面積數(shù)據(jù)管理24 機床傳動原理方案設計機床傳動原理方案設計 機床的傳動必須具備執(zhí)行件、運動源、傳

11、遞件v 機床的傳動鏈 機床的傳動鏈分為外聯(lián)系傳動鏈和內聯(lián)系傳動鏈 外聯(lián)系傳動鏈外聯(lián)系傳動鏈指聯(lián)系動源和機床執(zhí)行件，使執(zhí)行件得指聯(lián)系動源和機床執(zhí)行件，使執(zhí)行件得到運動，并能改變運動的速度和方向，但不要求運動源和到運動，并能改變運動的速度和方向，但不要求運動源和執(zhí)行件之間有嚴格的傳動比關系。執(zhí)行件之間有嚴格的傳動比關系。 內聯(lián)系傳動鏈內聯(lián)系傳動鏈指聯(lián)系復合運動之內的各個分解部分，指聯(lián)系復合運動之內的各個分解部分，傳動鏈所聯(lián)系的執(zhí)行件相互之間的相對速度（及相對位移傳動鏈所聯(lián)系的執(zhí)行件相互之間的相對速度（及相對位移量）有嚴格的要求，用來保證運動軌跡。量）有嚴格的要求，用來保證運動軌跡。 2.2 金屬切

12、削機床總體設計金屬切削機床總體設計25 機床的總體結構方案設計機床的總體結構方案設計v 結構布局設計 機床結構布局形式有立式、臥式及斜置式等；其中基礎支承件的形式又有底座式、立柱式、龍門式等；基礎支承件的結構又有一體式和分離式等數(shù)據(jù)管理 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計26v 機床總體結構的概略形狀與尺寸設計 該階段主要是進行功能（運動或支承）部件的概略形狀和尺寸設計。 設計的主要依據(jù)：機床總體結構布局設計階段評價后所保留的機床總體結構布局形態(tài)圖，驅動與傳動設計結果，機床動力參數(shù)及加工空間尺寸參數(shù)，以及機床整機的剛度及精度分配。 設計中在兼顧成本的同時應盡可能選擇商品化的功能部

13、件，以提高性能、縮短制造周期。 數(shù)據(jù)管理 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計27 機床主要參數(shù)的設計機床主要參數(shù)的設計 機床主要技術參數(shù)包括尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)。v 尺寸參數(shù) 由于機床是根據(jù)特定零件而設計的，故尺寸參數(shù)用來表示機床加工范圍的大小，是特定的。v 運動參數(shù) 運動參數(shù)是指機床的主運動和輔助運動的執(zhí)行件的運動速度、位移、軌跡等，如主軸、工作臺、刀架等執(zhí)行件的運動速度。數(shù)據(jù)管理 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計28 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計 （1 1） 主運動參數(shù)主運動參數(shù) 對于主運動是回轉運動的機床，它的主運動參數(shù)是主軸轉速

14、。對于切削加工的機床而言，運動參數(shù)要根據(jù)切削速度來決定： n轉速，單位r/min； v切削速度，單位為m/min； d加工工件的直徑，單位為mm。 對于主運動是直線運動的機床，主運動參數(shù)是刀具的每分鐘往復次數(shù)（次/min）。 數(shù)據(jù)管理29 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計 最低轉速和最高轉速的確定：最低轉速和最高轉速的確定：應根據(jù)工藝要求，再與同類型機床相比較，同時考慮技術發(fā)展，然后經分析研究后確定最低轉速和最高轉速的值。最高轉速和最低轉速的比值成為機床的轉速范圍 在確定了最高轉速和最低轉速之后，如果采用分級變速，則必須將轉速分級。 30 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機

15、床總體設計 當主軸轉速數(shù)列按等比級數(shù)排列時，相鄰轉速的比值稱為公比，其關系為 如數(shù)列中只有一個共比值時，各級轉速應為數(shù)據(jù)管理31 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計轉速范圍為 兩邊取對數(shù)可得出下式 當主軸轉速數(shù)列采用等比級數(shù)排列時，在設計時選擇齒輪的傳動比、齒數(shù)就較為簡單方便。數(shù)據(jù)管理32 2.2 金屬切削機床總體設計金屬切削機床總體設計數(shù)據(jù)管理 （2 2） 輔助運動參數(shù)輔助運動參數(shù) 輔助運動的運動參數(shù)，其數(shù)列也同樣存在著等比級數(shù)排列、等差級數(shù)排列、無規(guī)律變化的排列三種。 v 動力參數(shù) 動力參數(shù)包括電機的功率、液壓缸的牽引力、液壓馬達或步進電機的額定扭矩等。各傳動的參數(shù)（如軸或絲

16、杠的直徑，齒輪、蝸輪的模數(shù)等）都是根據(jù)動力參數(shù)設計計算的。 33 概述概述 機床主傳動系一般應滿足以下要求：滿足機床的使用性能；滿足機床傳遞動力；滿足機床工作性能；滿足產品設計經濟性能；調整維修方便，結構簡單、合理，便于加工和裝配。 主傳動系分類和傳動方式主傳動系分類和傳動方式v 主傳動系分類 （1）按驅動主傳動的電動機類型）按驅動主傳動的電動機類型 （2）按傳動裝置類型）按傳動裝置類型 （3）按變速的連續(xù)性）按變速的連續(xù)性數(shù)據(jù)管理 2.3 主傳動系設計主傳動系設計34v 主傳動系的傳動方式（1） 集中傳動方式集中傳動方式 主傳動系的全部傳動和變速機構集中裝在同一個主軸箱內，稱為集中傳動方式。

17、 通用機床中多數(shù)機床的主變速傳動系都采用這種方式。 數(shù)據(jù)管理 2.3 主傳動系設計主傳動系設計35（2） 分離傳動方式分離傳動方式 主傳動系中的大部分的傳動和變速機構裝在遠離主軸的單獨變速箱中，然后通過帶傳動將運動傳到主軸箱的傳動方式，成為分離傳動方式。 數(shù)據(jù)管理 2.3 主傳動系設計主傳動系設計36 分級變速主傳動系的設計分級變速主傳動系的設計 分級變速主傳動系設計的內容和步驟如下： （1）根據(jù)已確定的主變速傳動系的運動參數(shù)，擬定結構式、轉速圖； （2）合理分配各變速組中各傳動副的傳動比，確定齒輪齒數(shù)和帶輪直徑等； （3）繪制主變速傳動系圖。數(shù)據(jù)管理 2.3 主傳動系設計主傳動系設計37v

18、轉速圖 （1）轉速圖的概念）轉速圖的概念 轉速圖表示傳動軸的數(shù)目，傳動軸之間的傳動關系，主軸的各級轉速值和傳動路線，各傳動軸的轉速分級和轉速值，各傳動副的傳動比等。 （2）轉速圖的組成）轉速圖的組成 轉速點轉速點 傳動軸線傳動軸線 轉速線轉速線 傳動線傳動線數(shù)據(jù)管理 2.3 主傳動系設計主傳動系設計38 （3）轉速圖的基本規(guī)律）轉速圖的基本規(guī)律 變速系統(tǒng)的變速級數(shù)是各變速組傳動副數(shù)的乘積機床的總變速范圍是各變速范圍的乘積。 變速的基本規(guī)律是： 變速系統(tǒng)是以基本組為基礎，再通過擴大組（可以有第一擴大組、第二擴大組）把轉速范圍加以擴大。若要求變速系統(tǒng)是一個連續(xù)的等比數(shù)列，則基本組的級比等于 ，級比

19、指數(shù) ；擴大組的級比 ，級比指數(shù) 應等于該擴大組前面的基本組傳動副數(shù)和各擴大組傳動副數(shù)的乘積。 2.3 主傳動系設計主傳動系設計jx10Xjx39v 結構式 設計分級變速主傳動系時，為了便于分析和比較不同傳動設計方案，常使用結構式形式 式中，式中，12表示主軸的轉速級數(shù)為表示主軸的轉速級數(shù)為12級，級，3、2、2分別表分別表示按傳動順序排列各變速組的傳動副數(shù)，即該變速傳動系示按傳動順序排列各變速組的傳動副數(shù)，即該變速傳動系由由a、b、c三個變速組組成，其中，三個變速組組成，其中，a變速組的傳動副數(shù)為變速組的傳動副數(shù)為3，b變速組的傳動副數(shù)為變速組的傳動副數(shù)為2，c變速組的傳動副數(shù)為變速組的傳動

20、副數(shù)為2。結。結構式中的下標構式中的下標1、3、6，分別表示各變速組的級比指數(shù)。，分別表示各變速組的級比指數(shù)。 2.3 主傳動系設計主傳動系設計6312231240 變速組的級比是指主動軸上同一點傳往從動軸相鄰兩傳動線的比值，用 表示。級比中的指數(shù) 值稱為級比指數(shù)，它相當于由上述相鄰傳動線與從動軸交點之間相距的格數(shù)。 設計時要使主軸轉速為連續(xù)的等比數(shù)列，必須有一個變速組的級比指數(shù)為1，此變速組稱為基本組。基本組的級比指數(shù)用 表示，即 。 后面變速組因起變速擴大作用，所以統(tǒng)稱為擴大組。 2.3 主傳動系設計主傳動系設計iXiX0X10X41 第一擴大組的級比指數(shù) 一般等于基本組的傳動副數(shù) ，即

21、。 第二擴大組的作用是將第一擴大組擴大的變速范圍第二次擴大，其級比指數(shù) 等于基本的傳動副數(shù)和第一擴大組傳動動副數(shù)的乘積，即 。 結構式簡單、直觀，能清楚地顯示出變速傳動系中主軸轉速級數(shù) ，各變速組的傳動順序，傳動副數(shù) 和各變速組的級比指數(shù) ，其一般表達式為 2.3 主傳動系設計主傳動系設計1X0P01PX 2X102PPX icbaXiXcXbXaPPPPZ)()()()(ZiPiX42v 主變速傳動系設計的一般原則 （1）傳動副前多后少原則）傳動副前多后少原則 主變速傳動系從電動機到主軸，通常為降速傳動，接近電動機的傳動件轉速較高，傳遞的轉矩較小，尺寸小一些；反之，靠近主軸的傳動件轉速較低，

22、傳遞的轉矩較大，尺寸就較大。 （2）傳動順序與擴大順序相一致的原則）傳動順序與擴大順序相一致的原則 在設計主變速傳動系時，盡可能做到變速組的傳動順序與擴大順序相一致。數(shù)據(jù)管理 2.3 主傳動系設計主傳動系設計43 （3）轉速圖中傳動比的分配）轉速圖中傳動比的分配 依據(jù)上述主變速傳動系設計原則設計出的轉速圖，可有多種方案，根據(jù)實際需要進行傳動比的分配后，就可以確定出所需要的一種轉速圖。 數(shù)據(jù)管理 2.3 主傳動系設計主傳動系設計44v 具有多速電動機的主變速傳動系設計 采用多速異步電動機和其他方式聯(lián)合使用，可以簡化機床的機械結構，使用方便，并可以在運轉中變速，適用于半自動、自動機床及普通機床。

23、機床上常用雙速或三速電動機，其同步轉速為 （750/1500）r/min、 （1500/3000）r/min、 （750/1500/3000）r/min， 電動機的變速范圍為24級比為2。 2.3 主傳動系設計主傳動系設計45v 具有交換齒輪的變速傳動系 對于成批生產用的機床，加工中一般不需要變速或僅在較小范圍內變速；但換一批工件加工，有可能需要變換成別的轉速或在一定的轉速范圍內進行加工。為簡化結構，常采用交換齒輪變速方式，或將交換齒輪與其他變速方式組合應用。 （1）采用公比齒輪的變速傳動系）采用公比齒輪的變速傳動系 在變速傳動系中，即是前一變速組的從動齒輪，又是后一變速組的主動齒輪，稱為公用

24、齒輪數(shù)據(jù)管理 2.3 主傳動系設計主傳動系設計46 （2）擴大傳動系變速范圍）擴大傳動系變速范圍 主變速傳動系最后一個擴大組的變速范圍為 設主變速傳動總變速級數(shù)為 ，通常最后擴大組的變速級數(shù) ，則最后擴大組的變速范圍為 。 由于極限傳動比限制，某些變速范圍不能滿足通用機床的要求。 一些通用性較高的車床和鏜床的變速范圍一般在140200之間，甚至超過200。可用下述方法來擴大變速范圍：增加變速組；采用背輪機構；采用雙公比傳動；分支傳動。 2.3 主傳動系設計主傳動系設計jjPPPPPjR1210Z2jP2/ zjR47v 齒輪齒數(shù)的確定 （1）確定齒輪齒數(shù)的方法）確定齒輪齒數(shù)的方法 從下列條件中

25、選區(qū)較大值： （a）、最小齒輪的齒數(shù)要盡可能小。要注意最小齒輪不產生根切現(xiàn)象以及主傳動具有較好的運動平穩(wěn)性。 （b）、受齒輪結構限制的最小齒數(shù)的各齒輪，尤其是最小齒輪，應能可靠地安裝在軸上或進行套裝。 （c）、兩軸間最小中心距應取得適當。 2.3 主傳動系設計主傳動系設計48 （2）查表法確定變速組齒輪齒數(shù)）查表法確定變速組齒輪齒數(shù) 按照常用的傳動比的適用齒數(shù)表查出齒輪齒數(shù)。 2.3 主傳動系設計主傳動系設計49v 計算轉速 （1）機床的功率轉矩特性）機床的功率轉矩特性 不同類型機床主軸計算轉速的選取是不同的，對于大型機床，由于應用范圍很廣，調速范圍很寬，計算轉速可取的高些。對于精密機床、滾齒

26、機，由于應用范圍較窄，調速范圍小，計算轉速可取的低一些。 （2）變速傳動系中傳動件計算轉速的確定）變速傳動系中傳動件計算轉速的確定 變速傳動系中的傳動件包括軸和齒輪，它們的計算轉速可根據(jù)主軸的計算轉速和轉速圖確定。 2.3 主傳動系設計主傳動系設計50 無級變速主傳動系無級變速主傳動系v 無級變速裝置的分類 無級變速是是指在一定范圍內轉速（或速度）能連續(xù)地變換的特點，從而獲取最有利的切削速度。 機床主傳動中常采用的無級變速裝置有三大類變速電動機、機械無級變速裝置和液壓無級變速裝置。 2.3 主傳動系設計主傳動系設計51 （1）變速電機）變速電機 機床上常用的變速電動機有直流復激電動機和交流變頻

27、電動機，在額定轉速以上為恒功率變速通常調速范圍僅23；額定轉速以下為恒轉矩變速調速范圍很大，可達30甚至更大。 2.3 主傳動系設計主傳動系設計52 （2）機械無級變速裝置）機械無級變速裝置 機械無級變速裝置有Koop型、行星錐輪型、分離錐輪鋼環(huán)型、寬帶型等多種結構，他們都是利用摩擦力來傳遞轉矩，通過連續(xù)的地改變摩擦傳動副工作半徑來實現(xiàn)無級變速。 2.3 主傳動系設計主傳動系設計 53 （3）液壓無級變速裝置）液壓無級變速裝置 液壓無級變速裝置通過改變單位時間內輸入液壓缸或液動機中液壓油量來實現(xiàn)無級變速。它的特點是變速范圍較大，變速方便，傳動平穩(wěn)，運動換向時沖擊小，易于實現(xiàn)直線運動和自動化。

28、2.3 主傳動系設計主傳動系設計 54v 無級變速主傳動系設計原則 （1）盡量選擇功率和轉矩特性符合傳動系要求的無級變速裝置。 （2）無級變速系統(tǒng)裝置單獨使用時，其調速范圍較小，滿足不了要求，尤其是恒功率調速范圍，往往遠小于機床實際需要的恒功率變速范圍。常把無級變速裝置與機械分級變速箱串聯(lián)在一起使用以擴大恒功率變速范圍和整個變速范圍。 2.3 主傳動系設計主傳動系設計55 概述概述v 進給傳動系統(tǒng)的特點 2.4 進給傳動系設計進給傳動系設計進給運動的速度比較低，進給力也比較小，所需功率也小。 進給運動數(shù)目較多，如臥式鏜床。 進給運動為恒扭矩傳動，進給傳動系統(tǒng)的負荷與主傳動不一樣。56v 進給傳

29、動系統(tǒng)的計算轉速 （1）具有快速運動的進給系統(tǒng)。傳動件的計算轉速是取最大快速運動時的轉速。 （2）大型機床。傳動件的計算轉速是取最大進給速度時的轉速。 （3）中型機床。進給運動系統(tǒng)傳動件的計算轉速取最大切削抗力下工作時所有的最大進給速度，一般為機床最大進給速度的1/2，1/3。 2.4 進給傳動系設計進給傳動系設計57v 進給傳動系統(tǒng)的組成 進給傳動系統(tǒng)包括：運動源、變速系統(tǒng)、換向機構、運動分配機構、安全機構、直線運動機構和手動操作機構等。 進給運動與主運動共用運動源時，進給運動一般以主軸為始端進給量表示為mm/r。如車床，鉆床，鏜床。 進給運動有單獨的運動源時，進給運動則以電動機為始端。進給

30、量表示為mm/min，如銑床。 2.4 進給傳動系設計進給傳動系設計58 機械進給傳動系統(tǒng)的設計特點機械進給傳動系統(tǒng)的設計特點v 進給系統(tǒng)設計中必須要注意的基本要求 （1）保證實現(xiàn)規(guī)定的進給量 （2）能傳遞要求的扭矩 （3）有足夠的靜剛度和動剛度 （4）保證要求的進給傳動精度 （5）低速、微量進給系統(tǒng)要保證運動的平穩(wěn)性和靈敏度 （6）結構緊湊、便于操縱，容易維護，加工及裝配工藝性好 2.4 進給傳動系設計進給傳動系設計59v 進給運動傳動變速機構的類型 （1）機械傳動機構 機械傳動機構包括直線運動機構和變速機構。變速機構可分為滑移齒輪、交換齒輪和棘輪機構等 （2）液壓傳動裝置 液壓傳動工作平穩(wěn)

31、，在工作過程中能無極變速，便于實現(xiàn)自動化，能很方便地實現(xiàn)頻繁往復運動 （3）步進傳動裝置 伺服系統(tǒng)的驅動可采用功率步進電機、電液步進電機等。 2.4 進給傳動系設計進給傳動系設計60v 進給運動傳動系統(tǒng)的設計原則 等差數(shù)進給傳動，設計時以滿足工藝需求為目的 隨機數(shù)列進給傳動系統(tǒng)，如齒輪加工機床的分齒運動鏈等，采用交換齒輪機構。 等比數(shù)列進給傳動的設計原則為根據(jù)運動的特點與基本要求，結合主傳動系統(tǒng)設計的方法，按轉速圖的擬定進行。 2.4 進給傳動系設計進給傳動系設計61 電氣伺服進給系統(tǒng)電氣伺服進給系統(tǒng)v 電氣伺服進給系統(tǒng)的分類 電氣伺服系統(tǒng)是以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)，其作用是接受來自數(shù)控裝置發(fā)出的進給信號，經變換和放大驅動工作臺按規(guī)定的速度和距離移動。 電氣伺服進給系統(tǒng)按有誤檢測和反饋裝置分為開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)。 2.4 進給傳動系設計進給傳動系設計62v 電氣伺服進給系統(tǒng)驅動部件 電氣伺服進給系統(tǒng)由伺服驅動部件和機械傳動部件組成。 伺服驅動部件如步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機等； 機械傳動部件如齒輪、滾珠絲