機械制造裝備設(shè)計北科大第二章ppt課件

1、第二章 金屬切削機床設(shè)計第二章第二章 金屬切削機床設(shè)計金屬切削機床設(shè)計 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 金屬切削機床設(shè)計的根本實際金屬切削機床設(shè)計的根本實際第三節(jié)第三節(jié) 金屬切削機床總體設(shè)計金屬切削機床總體設(shè)計前往主頁前往主頁退出退出上一頁上一頁下一頁下一頁;第二章 金屬切削機床設(shè)計第二章第二章 金屬切削機床設(shè)計金屬切削機床設(shè)計 第五節(jié)第五節(jié) 進給傳動系設(shè)計進給傳動系設(shè)計第六節(jié)第六節(jié) 機床控制系統(tǒng)設(shè)計機床控制系統(tǒng)設(shè)計前往主頁前往主頁退出退出上一頁上一頁下一頁下一頁第四節(jié)第四節(jié) 主傳動系設(shè)計主傳動系設(shè)計;第二章 金屬切削機床設(shè)計2.1 2.1 概述概述一、機床設(shè)計應(yīng)滿足的根本要求一、機床設(shè)計

2、應(yīng)滿足的根本要求二、機床總體方案的創(chuàng)新設(shè)計方法二、機床總體方案的創(chuàng)新設(shè)計方法三、機床模塊化設(shè)計方法三、機床模塊化設(shè)計方法上一頁上一頁下一頁下一頁退出退出前往主頁前往主頁前往本章前往本章四、機床設(shè)計步驟四、機床設(shè)計步驟;第二章 金屬切削機床設(shè)計1工藝范圍工藝范圍 2柔性柔性3與物流系統(tǒng)的可親性與物流系統(tǒng)的可親性 4剛度剛度5精度精度 6噪聲噪聲7成產(chǎn)率和自動化成產(chǎn)率和自動化 8本錢本錢9消費周期消費周期 10可靠性可靠性11外型與顏色外型與顏色退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)2.1.1 機床設(shè)計應(yīng)滿足的根本要求機床設(shè)計應(yīng)滿足的根本要求前往主頁前往主頁下一頁下一頁;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)

3、前往本節(jié)2.1.2 機床總體方案的創(chuàng)新設(shè)計方法機床總體方案的創(chuàng)新設(shè)計方法前往主頁前往主頁下一頁下一頁所謂機床總體方案的創(chuàng)新設(shè)計實踐就是尋求機床總體方案的原了解，在創(chuàng)新設(shè)計方法中所謂尋求原了解就是尋覓原理任務(wù)原理和構(gòu)造原理上的創(chuàng)新設(shè)計方案。尋求原了解首先要找出一切能夠的原了解，然后從中求出最優(yōu)或次優(yōu)解。 在創(chuàng)新設(shè)計類型中，機床總體方案的產(chǎn)生方法可采用分析式設(shè)計或創(chuàng)成式設(shè)計。;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)2.1.3 機床模塊化設(shè)計方法機床模塊化設(shè)計方法前往主頁前往主頁下一頁下一頁機床模塊化設(shè)計方法主要用于機床的組合、變型產(chǎn)品設(shè)計機床模塊化設(shè)計方法主要用于機床的組合、變型產(chǎn)品設(shè)計

4、。它在對產(chǎn)品進展功能分析的根底上，劃分并設(shè)計出一系。它在對產(chǎn)品進展功能分析的根底上，劃分并設(shè)計出一系列通用模塊，根據(jù)市場需求，對這些模塊進展選擇組合，列通用模塊，根據(jù)市場需求，對這些模塊進展選擇組合，就可以構(gòu)成不同功能，或功能一樣但性能不同、規(guī)格不同就可以構(gòu)成不同功能，或功能一樣但性能不同、規(guī)格不同的組合、變型產(chǎn)品。的組合、變型產(chǎn)品。模塊劃分技術(shù)的關(guān)鍵是如何可以以盡能夠少的模塊種類，模塊劃分技術(shù)的關(guān)鍵是如何可以以盡能夠少的模塊種類，組成盡能夠多種類的不同功能、不同性能、不同規(guī)格的組組成盡能夠多種類的不同功能、不同性能、不同規(guī)格的組合、變型產(chǎn)品。合、變型產(chǎn)品。 模塊組合技術(shù)的關(guān)鍵是模塊與模塊之間

5、銜接的結(jié)合部設(shè)計模塊組合技術(shù)的關(guān)鍵是模塊與模塊之間銜接的結(jié)合部設(shè)計要能滿足所組成的各種變型產(chǎn)品的性能要求精度，動、要能滿足所組成的各種變型產(chǎn)品的性能要求精度，動、靜、熱剛度以及可以實現(xiàn)模塊的快速裝配和快速改換靜、熱剛度以及可以實現(xiàn)模塊的快速裝配和快速改換 ;第二章 金屬切削機床設(shè)計1、總體設(shè)計；、總體設(shè)計；1機床主要技術(shù)目的設(shè)計；機床主要技術(shù)目的設(shè)計；2總體方案設(shè)計；總體方案設(shè)計；3總體方案綜合評價與選擇；總體方案綜合評價與選擇；4總體方案的設(shè)計修正或優(yōu)化總體方案的設(shè)計修正或優(yōu)化退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)2.1.4 機床設(shè)計步驟機床設(shè)計步驟前往主頁前往主頁進入下一節(jié)進入下一節(jié) 2、詳細設(shè)計；、詳

6、細設(shè)計；1技術(shù)設(shè)計；技術(shù)設(shè)計；2施工設(shè)計施工設(shè)計4、 定型設(shè)計。定型設(shè)計。3、機床整機綜合評價；、機床整機綜合評價； ; 第二章 金屬切削機床設(shè)計2.2 2.2 金屬切削機床設(shè)計的根本實際金屬切削機床設(shè)計的根本實際上一頁上一頁下一頁下一頁退出退出前往主頁前往主頁1、機床的運動學(xué)原理、機床的運動學(xué)原理機床運動學(xué)是研討、分析和實機床運動學(xué)是研討、分析和實現(xiàn)機床期望的加工功能所需求現(xiàn)機床期望的加工功能所需求的運動功能配置。的運動功能配置。前往本章前往本章;幾何外表的構(gòu)成原理圖示幾何外表的構(gòu)成原理圖示12a) 平面平面12b) 圓柱面圓柱面12c) 平面平面12d) 圓錐面圓錐面1母線母線2導(dǎo)線導(dǎo)線;

7、發(fā)生線的構(gòu)成圖示發(fā)生線的構(gòu)成圖示1fnn1.fn1n21a)c)b)fn1n2fd)e)a)點刃車刀車外圓柱面點刃車刀車外圓柱面 b)寬刃車刀車外圓柱面寬刃車刀車外圓柱面 c)砂輪磨外圓柱面砂輪磨外圓柱面 d)盤銑刀銑外圓柱面盤銑刀銑外圓柱面 e)滾齒加工滾齒加工;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié) 工件外表的構(gòu)成方法工件外表的構(gòu)成方法前往主頁前往主頁下一頁下一頁幾何外表的構(gòu)成原理圖示幾何外表的構(gòu)成原理圖示發(fā)生線的構(gòu)成圖示發(fā)生線的構(gòu)成圖示發(fā)生線的構(gòu)成：發(fā)生線的構(gòu)成：1軌跡法描畫法軌跡法描畫法2成型法仿形法成型法仿形法3相切法旋切法相切法旋切法4展成法滾切法展成法滾切法;機床運動功

8、能方案設(shè)計機床運動功能方案設(shè)計1工藝分析工藝分析2選取坐標(biāo)系選取坐標(biāo)系3寫出機床運動功能式寫出機床運動功能式4畫出機床運動功能圖畫出機床運動功能圖(例：滾齒機例：滾齒機5繪制機床傳動原理圖繪制機床傳動原理圖第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁運動功能圖形符號運動功能圖形符號a)回轉(zhuǎn)運動回轉(zhuǎn)運動b)直線運動直線運動ZfBaYaCpCfW/CfYaZfBaCp/T; 第二章 金屬切削機床設(shè)計2.2 2.2 金屬切削機床設(shè)計的根本實際金屬切削機床設(shè)計的根本實際2、3、4、上一頁上一頁下一頁下一頁退出退出前往主頁前往主頁5、6、精度精度運動精度運動精度傳動精度傳

9、動精度定位精度定位精度任務(wù)精度任務(wù)精度幾何精度幾何精度精度堅持性精度堅持性剛度剛度抗振性抗振性熱變形熱變形噪聲噪聲前往本章前往本章;第二章 金屬切削機床設(shè)計2.3 2.3 金屬切削機床總體設(shè)計金屬切削機床總體設(shè)計 一、機床系列型譜的制定一、機床系列型譜的制定二、機床運動功能設(shè)計二、機床運動功能設(shè)計三、機床總體構(gòu)造方案設(shè)計三、機床總體構(gòu)造方案設(shè)計上一頁上一頁下一頁下一頁退出退出前往主頁前往主頁四、機床主要參數(shù)的設(shè)計四、機床主要參數(shù)的設(shè)計前往本章前往本章;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)2.3.1 機床系列型譜的制定機床系列型譜的制定前往主頁前往主頁下一頁下一頁中型臥式機床的簡單系

10、列型譜表中型臥式機床的簡單系列型譜表 型式型式最大最大工件直徑工件直徑/mm萬萬 能能式式馬馬鞍鞍式式提提高高精精度度無無絲絲杠杠式式卡卡盤盤式式球球面面加加工工端端面面車車床床2503204005006308001000注：注： 基型，基型， 變型變型;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁金屬切削機床的根本功能是提供切削加工所必需的運金屬切削機床的根本功能是提供切削加工所必需的運動和動力。其根本任務(wù)原理是：經(jīng)過刀具與工件之間動和動力。其根本任務(wù)原理是：經(jīng)過刀具與工件之間的相對運動，由刀具切除工件加工外表多余的金屬資的相對運動，由刀具切除工件加工外表多余

11、的金屬資料，構(gòu)成工件加工外表的幾何外形、尺寸，并到達其料，構(gòu)成工件加工外表的幾何外形、尺寸，并到達其精度要求。精度要求。機床的運動功能設(shè)置的方法和步驟如下機床的運動功能設(shè)置的方法和步驟如下 : :工藝分析工藝分析機床運動功能設(shè)置機床運動功能設(shè)置寫出機床的運動功能式，畫出機床運動原理圖。寫出機床的運動功能式，畫出機床運動原理圖。2.3.2 機床運動功能設(shè)計機床運動功能設(shè)計;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁1、運動功能分配設(shè)計、運動功能分配設(shè)計2、構(gòu)造規(guī)劃設(shè)計：立式、臥式、斜置式、構(gòu)造規(guī)劃設(shè)計：立式、臥式、斜置式2.3.3 機床總體構(gòu)造方案設(shè)計機床總體構(gòu)

12、造方案設(shè)計 3、機床總體構(gòu)造的概略外形與尺寸設(shè)計、機床總體構(gòu)造的概略外形與尺寸設(shè)計設(shè)計的主要根據(jù)是：機床總體構(gòu)造規(guī)劃設(shè)計階段評設(shè)計的主要根據(jù)是：機床總體構(gòu)造規(guī)劃設(shè)計階段評價后所保管的機床總體構(gòu)造規(guī)劃形狀圖，驅(qū)動與傳價后所保管的機床總體構(gòu)造規(guī)劃形狀圖，驅(qū)動與傳動設(shè)計結(jié)果，機床動力參數(shù)及加工空間尺寸參數(shù)，動設(shè)計結(jié)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。以及機床整機的剛度及精度分配。評價的主要要素有：評價的主要要素有：1性能性能 2制造本錢制造本錢 3制造周期制造周期 4消費率消費率 5與物流的可親性與物流的可親性 6外觀外型外觀外型 7機床總體構(gòu)造方案設(shè)計修正與確定機床總

13、體構(gòu)造方案設(shè)計修正與確定 ;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁1、主參數(shù)和尺寸參數(shù)、主參數(shù)和尺寸參數(shù)2、運動參數(shù)、運動參數(shù)2.3.4 機床主要參數(shù)的設(shè)計機床主要參數(shù)的設(shè)計 機床的主要技術(shù)參數(shù)包括機床的主參數(shù)和根本參數(shù)，根本參數(shù)機床的主要技術(shù)參數(shù)包括機床的主參數(shù)和根本參數(shù)，根本參數(shù)可包括尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)?？砂ǔ叽鐓?shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)。 機床主參數(shù)是代表機床規(guī)格大小即反映機床最大任務(wù)才干機床主參數(shù)是代表機床規(guī)格大小即反映機床最大任務(wù)才干的一種參數(shù)，有些機床還規(guī)定有第二主參數(shù)。的一種參數(shù)，有些機床還規(guī)定有第二主參數(shù)。 運動參數(shù)是指機床執(zhí)行件

14、如主軸、任務(wù)安裝部件任務(wù)運動參數(shù)是指機床執(zhí)行件如主軸、任務(wù)安裝部件任務(wù)臺、刀架的運動速度。臺、刀架的運動速度。主運動參數(shù)：主運動參數(shù)：(1) 最低最低nmin和最高和最高nmax)轉(zhuǎn)速確實定轉(zhuǎn)速確實定2主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列呈等比級數(shù)規(guī)律分布，轉(zhuǎn)數(shù)范圍主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列呈等比級數(shù)規(guī)律分布，轉(zhuǎn)數(shù)范圍內(nèi)內(nèi) 的轉(zhuǎn)數(shù)相對均勻損失率為：的轉(zhuǎn)數(shù)相對均勻損失率為： A= (n-nj)/n產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)速相對損失為：A=(nj+1-nj)/ nj+1=1 - nj/nj+1 ;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁進入下一節(jié)進入下一節(jié)2.3.4 機床主要參數(shù)的設(shè)計機床主要參數(shù)的設(shè)計 3、動力參數(shù)、動力

15、參數(shù) 主電動機功率確實定主電動機功率確實定 進給驅(qū)動電動機功率確實定進給驅(qū)動電動機功率確實定 快速運動電動機功率確實定快速運動電動機功率確實定金屬切削機床典型實例金屬切削機床典型實例 ;第二章 金屬切削機床設(shè)計 2.4 2.4 主傳動系設(shè)計主傳動系設(shè)計 一、主傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的根本要求一、主傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的根本要求二、主傳動系分類和傳動方式二、主傳動系分類和傳動方式三、分極變速主傳動系三、分極變速主傳動系上一頁上一頁下一頁下一頁退出退出前往主頁前往主頁四、無極變速主傳動系四、無極變速主傳動系前往本章前往本章五、數(shù)控機床主傳動系五、數(shù)控機床主傳動系 設(shè)計特點設(shè)計特點;第二章 金屬切削機床設(shè)計退

16、出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁2.4.1 主傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的根本要求主傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的根本要求 1、 滿足機床運用性能要求滿足機床運用性能要求2、 滿足機床傳送動力要求滿足機床傳送動力要求3、 滿足機床任務(wù)性能的要求滿足機床任務(wù)性能的要求4、 滿足產(chǎn)品設(shè)計經(jīng)濟性的要求滿足產(chǎn)品設(shè)計經(jīng)濟性的要求5、 維修調(diào)整方便，構(gòu)造簡單、合理，維修調(diào)整方便，構(gòu)造簡單、合理， 便于加工和裝配。便于加工和裝配。 ;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.4.2 主傳動系分類和傳動方式主傳動系分類和傳動方式 主傳動系普通由動力源如電動機、變速安裝及執(zhí)行

17、件如主傳動系普通由動力源如電動機、變速安裝及執(zhí)行件如 主軸、刀架、任務(wù)臺，以及開停、換向和制主軸、刀架、任務(wù)臺，以及開停、換向和制 動機構(gòu)等部分組成。動機構(gòu)等部分組成。1、主傳動系分類、主傳動系分類 按驅(qū)動主傳動的電動機類型：按驅(qū)動主傳動的電動機類型： 交流電動機驅(qū)動、直流電動機驅(qū)動交流電動機驅(qū)動、直流電動機驅(qū)動 按傳動安裝類型：按傳動安裝類型： 機械傳動安裝、液壓傳動安裝、機械傳動安裝、液壓傳動安裝、 電氣傳動安裝以及它們的組合電氣傳動安裝以及它們的組合 按變速的延續(xù)性：按變速的延續(xù)性： 分極變速傳動、無極變速傳動分極變速傳動、無極變速傳動2、主傳動系的傳動方式、主傳動系的傳動方式 集中傳動

18、方式：主傳動系的全部傳動和變速機構(gòu)集中集中傳動方式：主傳動系的全部傳動和變速機構(gòu)集中 裝在同一個主軸箱內(nèi)。裝在同一個主軸箱內(nèi)。 圖圖11 分別傳動方式分別傳動方式 ：主傳動系中的大部分傳動和變速機構(gòu)：主傳動系中的大部分傳動和變速機構(gòu) 裝在遠離主軸的單獨變速箱中。裝在遠離主軸的單獨變速箱中。 圖圖12;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.4.3 分級變速主傳動系分級變速主傳動系 1、擬定轉(zhuǎn)速圖和構(gòu)造式、擬定轉(zhuǎn)速圖和構(gòu)造式 轉(zhuǎn)速圖轉(zhuǎn)速圖 在轉(zhuǎn)速圖中可以表示出傳動軸的數(shù)目在轉(zhuǎn)速圖中可以表示出傳動軸的數(shù)目，傳動軸之間的傳動關(guān)系，主軸的各級轉(zhuǎn)速值及其傳，傳動

19、軸之間的傳動關(guān)系，主軸的各級轉(zhuǎn)速值及其傳動道路，各傳動軸的轉(zhuǎn)速分級和轉(zhuǎn)速值，各傳動副的動道路，各傳動軸的轉(zhuǎn)速分級和轉(zhuǎn)速值，各傳動副的傳動比等。傳動比等。 設(shè)一中型臥式車床，其變速傳動系設(shè)一中型臥式車床，其變速傳動系 圖圖13 構(gòu)造式構(gòu)造式 變速組的級比是指自動軸上同一點傳變速組的級比是指自動軸上同一點傳往被動軸相鄰兩傳動線的比值，用往被動軸相鄰兩傳動線的比值，用 表示。級比表示。級比 中的指數(shù)值中的指數(shù)值 稱為指數(shù)，相當(dāng)于上述相鄰兩傳動線與稱為指數(shù)，相當(dāng)于上述相鄰兩傳動線與被動軸交點之間相距的格數(shù)。被動軸交點之間相距的格數(shù)。iXiXiX;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁

20、前往主頁下一頁下一頁 2.4.3 分級變速主傳動系分級變速主傳動系 2、各變速組的變速范圍及極限傳動比、各變速組的變速范圍及極限傳動比 變速組中最大與最小傳動比的比值，稱為變速組中最大與最小傳動比的比值，稱為 該變速組的變速范圍。即：該變速組的變速范圍。即： i=0，1，2，j) 在設(shè)計機床主傳動系時，在設(shè)計機床主傳動系時， 普通限制降速最小傳動比普通限制降速最小傳動比 直齒圓柱齒輪的直齒圓柱齒輪的 最大升速比最大升速比 斜齒圓柱齒輪可取斜齒圓柱齒輪可取iiiuuR)/()(minmax4/1min主u2max主u5 . 2max主u;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前

21、往主頁下一頁下一頁 2.4.3 分級變速主傳動系分級變速主傳動系 3、主變速傳動系設(shè)計的普通原那么、主變速傳動系設(shè)計的普通原那么 傳動副前多后少的原那么傳動副前多后少的原那么 傳動順序與擴展順序相一致的原那么傳動順序與擴展順序相一致的原那么 變速組的變速要前慢后快，中間軸的轉(zhuǎn)變速組的變速要前慢后快，中間軸的轉(zhuǎn) 速不宜超越電動機的轉(zhuǎn)速速不宜超越電動機的轉(zhuǎn)速 ;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.4.3 分級變速主傳動系分級變速主傳動系 4、主變速傳動系的幾種特殊設(shè)計、主變速傳動系的幾種特殊設(shè)計 具有多速電動機的主變速傳動系設(shè)計采用多速異具有多速電動機

22、的主變速傳動系設(shè)計采用多速異 步電動機和其他方式結(jié)合運用，可以簡化機床的步電動機和其他方式結(jié)合運用，可以簡化機床的 機械構(gòu)造，運用方便。機械構(gòu)造，運用方便。 多刀半自動車床的主變速傳動系圖和轉(zhuǎn)速圖多刀半自動車床的主變速傳動系圖和轉(zhuǎn)速圖16 具有交換齒輪的變速傳動系交換齒輪的變速組應(yīng)具有交換齒輪的變速傳動系交換齒輪的變速組應(yīng) 設(shè)計成對稱分布的。交換齒輪可用較少的齒輪，設(shè)計成對稱分布的。交換齒輪可用較少的齒輪， 以得到多級轉(zhuǎn)速，并使變速箱構(gòu)造大大簡化。以得到多級轉(zhuǎn)速，并使變速箱構(gòu)造大大簡化。 具有交換齒輪的主變速傳動系圖具有交換齒輪的主變速傳動系圖17 采用公用齒輪的變速傳動系采用公用齒輪可以減采

23、用公用齒輪的變速傳動系采用公用齒輪可以減 少齒輪的數(shù)目，簡化構(gòu)造，縮短軸向尺寸。少齒輪的數(shù)目，簡化構(gòu)造，縮短軸向尺寸。 銑床主變速傳動系圖銑床主變速傳動系圖11;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.4.3 分級變速主傳動系分級變速主傳動系 5、擴展傳動系變速范圍的方法 添加比變速組 采用背輪機構(gòu) 采用雙公比的傳動系 采用分支傳動 ;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.4.3 分級變速主傳動系分級變速主傳動系 6、齒輪齒數(shù)確實定、齒輪齒數(shù)確實定 對于定比傳動的齒輪齒數(shù)和帶輪直徑，可對于定比傳動的齒輪齒數(shù)和

24、帶輪直徑，可 根據(jù)機械設(shè)計手冊引薦的方法確定。根據(jù)機械設(shè)計手冊引薦的方法確定。 確定齒輪齒數(shù)時，選取合理的齒數(shù)和是很確定齒輪齒數(shù)時，選取合理的齒數(shù)和是很 關(guān)鍵的。各對傳動副的齒數(shù)和應(yīng)該是一樣的。關(guān)鍵的。各對傳動副的齒數(shù)和應(yīng)該是一樣的。 齒輪的中心距取決于傳送的轉(zhuǎn)矩。扭矩越大，齒輪的中心距取決于傳送的轉(zhuǎn)矩。扭矩越大， 中心矩越大。中心矩越大。 在主傳動中，普通取最小齒輪齒數(shù)在主傳動中，普通取最小齒輪齒數(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)大于或等于數(shù)差應(yīng)大于或等于4。 齒輪齒數(shù)確定后，還應(yīng)驗算轉(zhuǎn)速誤差：齒輪齒數(shù)確定后，還應(yīng)驗算轉(zhuǎn)速誤差： 式中：式中：

25、n-主軸實踐轉(zhuǎn)速主軸實踐轉(zhuǎn)速 n-主軸的規(guī)范轉(zhuǎn)速主軸的規(guī)范轉(zhuǎn)速 -公比公比 2018minZ)%1(10/ )(nnn;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.4.3 分級變速主傳動系分級變速主傳動系 7、計算轉(zhuǎn)速、計算轉(zhuǎn)速 機床的功率改動特性機床的功率改動特性 驅(qū)動直線運開任務(wù)臺的這類機床的主運驅(qū)動直線運開任務(wù)臺的這類機床的主運 動屬恒轉(zhuǎn)矩傳動。如刨床的任務(wù)臺。動屬恒轉(zhuǎn)矩傳動。如刨床的任務(wù)臺。 主運動是旋轉(zhuǎn)運動的機床根本上是恒主運動是旋轉(zhuǎn)運動的機床根本上是恒 功率傳動。如車床、銑床的主軸。功率傳動。如車床、銑床的主軸。 主軸或各傳動件傳送全部功率的最

26、低主軸或各傳動件傳送全部功率的最低 轉(zhuǎn)速為它們的計算轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速為它們的計算轉(zhuǎn)速 變速傳動系中傳動件計算轉(zhuǎn)速確實定變速傳動系中傳動件計算轉(zhuǎn)速確實定 變速傳動系中的傳動件包括軸和齒輪，它變速傳動系中的傳動件包括軸和齒輪，它 們的計算轉(zhuǎn)速可根據(jù)主軸的計算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖們的計算轉(zhuǎn)速可根據(jù)主軸的計算轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速圖 確定。確定的順序是先定出主軸的計算轉(zhuǎn)速，確定。確定的順序是先定出主軸的計算轉(zhuǎn)速， 再依次由后往前，定出各傳動主軸的計算轉(zhuǎn)速再依次由后往前，定出各傳動主軸的計算轉(zhuǎn)速 ，然后再確定齒輪的計算轉(zhuǎn)速。，然后再確定齒輪的計算轉(zhuǎn)速。jn;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一

27、頁 2.4.3 分級變速主傳動系分級變速主傳動系 8、變速箱內(nèi)傳動件的空間布置與計算、變速箱內(nèi)傳動件的空間布置與計算 變速箱內(nèi)各傳動軸的空間布置變速箱內(nèi)各傳動軸的空間布置 各傳動軸是空間布置各傳動軸是空間布置臥式車床主軸箱橫截面圖臥式車床主軸箱橫截面圖22，展開圖，展開圖23 各傳動軸在一個鉛直平面內(nèi)各傳動軸在一個鉛直平面內(nèi) 臥式銑床變速箱圖臥式銑床變速箱圖24 變速箱內(nèi)各傳動軸的軸向固定變速箱內(nèi)各傳動軸的軸向固定 軸向固定的方法有：軸向固定的方法有： 一端固定圖一端固定圖25、兩端固定圖、兩端固定圖26。 各傳動軸的估算和驗算各傳動軸的估算和驗算 按改動剛度估算軸的直徑按改動剛度估算軸的直徑

28、 按彎曲剛度驗算軸的直徑按彎曲剛度驗算軸的直徑;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.4.4 無級變速主傳動系無級變速主傳動系 1、無級變速安裝的分類、無級變速安裝的分類 機床主傳動中常采用的無級變速安裝機床主傳動中常采用的無級變速安裝 有三大類：變速電動機、機械無級變速有三大類：變速電動機、機械無級變速 安裝、液壓無級變速安裝安裝、液壓無級變速安裝 2、無級變速主傳動系設(shè)計原那么、無級變速主傳動系設(shè)計原那么 盡量選擇功率和轉(zhuǎn)矩特性符合傳動系要求盡量選擇功率和轉(zhuǎn)矩特性符合傳動系要求 的無級變速安裝。的無級變速安裝。 無極變速系統(tǒng)安裝單獨運用時，其調(diào)速

29、范無極變速系統(tǒng)安裝單獨運用時，其調(diào)速范 圍較小，滿足不了要求，尤其是恒功率調(diào)圍較小，滿足不了要求，尤其是恒功率調(diào) 速范圍往往遠小于機床實踐需求的恒功率速范圍往往遠小于機床實踐需求的恒功率 變速范圍。變速范圍。;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.4.5 數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點 1、主傳動采用直流或交流電動機無級調(diào)速、主傳動采用直流或交流電動機無級調(diào)速 直流電動機無級調(diào)速，普通直流電動機直流電動機無級調(diào)速，普通直流電動機 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍較大，達恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍較大，達30，甚至更大；，甚至更大； 而恒功率調(diào)速范圍較小，僅能到達

30、而恒功率調(diào)速范圍較小，僅能到達23。 交流電動機無級調(diào)速，普通交流電動機交流電動機無級調(diào)速，普通交流電動機 體積小，轉(zhuǎn)動慣性小，動態(tài)呼應(yīng)快；采體積小，轉(zhuǎn)動慣性小，動態(tài)呼應(yīng)快；采 用全封鎖構(gòu)造，具有空氣強冷，保證高用全封鎖構(gòu)造，具有空氣強冷，保證高 轉(zhuǎn)速和較強的超載才干，具有很寬的調(diào)轉(zhuǎn)速和較強的超載才干，具有很寬的調(diào) 速范圍。速范圍。;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁未完待續(xù)未完待續(xù) 2.4.5 數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點 2、數(shù)控機床驅(qū)動電動機和主軸功率特性的、數(shù)控機床驅(qū)動電動機和主軸功率特性的 匹配設(shè)計匹配設(shè)計 在設(shè)計數(shù)控機床主傳動系時，

31、必需思索在設(shè)計數(shù)控機床主傳動系時，必需思索 電動機與機床主軸功率特性匹配問題。由電動機與機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于主軸要求的恒功率變速范圍 遠大于遠大于 電動機恒功率變速范圍電動機恒功率變速范圍 ，所以在電動，所以在電動 機與主軸之間要串聯(lián)一個分級變速箱，以機與主軸之間要串聯(lián)一個分級變速箱，以 擴展其恒功率調(diào)速范圍，滿足低速大功率擴展其恒功率調(diào)速范圍，滿足低速大功率 切削對電動機輸出功率的要求。切削對電動機輸出功率的要求。 設(shè)計分級變速箱時，思索機床構(gòu)造的設(shè)計分級變速箱時，思索機床構(gòu)造的 復(fù)雜程度，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求等要素，變速復(fù)雜程度，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性要求等要素，變速

32、箱公比的選取有以下三種情況：箱公比的選取有以下三種情況：dpRnpR;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁未完待續(xù)未完待續(xù) 2.4.5 數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點 2、數(shù)控機床驅(qū)動電動機和主軸功率特性的、數(shù)控機床驅(qū)動電動機和主軸功率特性的 匹配設(shè)計匹配設(shè)計 取變速箱的公比取變速箱的公比 等于電動機的恒功率等于電動機的恒功率 調(diào)速范圍調(diào)速范圍 ，即，即 = ，功率特性圖，功率特性圖 是延續(xù)的，無缺口和無重合。是延續(xù)的，無缺口和無重合。 假設(shè)要簡化變速箱構(gòu)造，變速級數(shù)應(yīng)少些，假設(shè)要簡化變速箱構(gòu)造，變速級數(shù)應(yīng)少些， 變速箱公比變速箱公比 可取達于電動

33、機的恒功率可取達于電動機的恒功率 調(diào)速范圍調(diào)速范圍 ，即，即 。 圖圖30、圖、圖31 ffffdNRdNRdNRdNR;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁未完待續(xù)未完待續(xù) 2.4.5 數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點 2、數(shù)控機床驅(qū)動電動機和主軸功率特性的、數(shù)控機床驅(qū)動電動機和主軸功率特性的 匹配設(shè)計匹配設(shè)計 假設(shè)數(shù)控機床為了恒線速切削需在運假設(shè)數(shù)控機床為了恒線速切削需在運 轉(zhuǎn)中變速時，取變速公比轉(zhuǎn)中變速時，取變速公比 小于電動機的小于電動機的 恒功率變速范圍，即恒功率變速范圍，即 ，在主傳動，在主傳動 系功率特性圖上有小段重合，這時變速箱系功率

34、特性圖上有小段重合，這時變速箱 的變速級數(shù)將增多。圖的變速級數(shù)將增多。圖32、圖、圖33 ffdNR;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁未完待續(xù)未完待續(xù) 2.4.5 數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點 2、數(shù)控機床驅(qū)動電動機和主軸功率特性的、數(shù)控機床驅(qū)動電動機和主軸功率特性的 匹配設(shè)計匹配設(shè)計 例題：例題： 某數(shù)控車床，主軸最高轉(zhuǎn)數(shù)某數(shù)控車床，主軸最高轉(zhuǎn)數(shù) 3000 r/min， 最低轉(zhuǎn)數(shù)最低轉(zhuǎn)數(shù) =40 r/min，計算轉(zhuǎn)速，計算轉(zhuǎn)速 =160 r/min, 采用直流電動機，電動機功率采用直流電動機，電動機功率P電電15KW，電，電 動機的額定轉(zhuǎn)速

35、為動機的額定轉(zhuǎn)速為 =1500 r/min，最高轉(zhuǎn)速為，最高轉(zhuǎn)速為 3500 r/min。試設(shè)計分級變速箱的傳動系統(tǒng)，。試設(shè)計分級變速箱的傳動系統(tǒng)， 畫出其轉(zhuǎn)速圖。畫出其轉(zhuǎn)速圖。 maxnminndnjn;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁未完待續(xù)未完待續(xù) 2.4.5 數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點 2、數(shù)控機床驅(qū)動電動機和主軸功率特性的、數(shù)控機床驅(qū)動電動機和主軸功率特性的 匹配設(shè)計匹配設(shè)計 解：解：方案一：取方案一：取Z=4， =2，由于，由于 小于小于 ， 所以轉(zhuǎn)速圖上有反復(fù)。所以轉(zhuǎn)速圖上有反復(fù)。方案二：取方案二：取Z=2， =2.84，由于

36、，由于 大于大于 ， 所以轉(zhuǎn)速圖上有缺口。所以轉(zhuǎn)速圖上有缺口。 75.18160/3000RndZfnRR133. 21500/3500dRfdRfffdR;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁未完待續(xù)未完待續(xù) 2.4.5 數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.4.5 數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.4.5 數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點 3、數(shù)控機床高速主

37、傳動設(shè)計、數(shù)控機床高速主傳動設(shè)計 提高主傳動系中主軸轉(zhuǎn)速是提高切削速度提高主傳動系中主軸轉(zhuǎn)速是提高切削速度 最直接最有效的方法。對于高速和超高速最直接最有效的方法。對于高速和超高速 數(shù)控機床主傳動，普通采用兩種設(shè)計方式：數(shù)控機床主傳動，普通采用兩種設(shè)計方式： 一種是采用聯(lián)軸節(jié)將機床主軸和電動機軸一種是采用聯(lián)軸節(jié)將機床主軸和電動機軸 串接成一體；另一種是將電動機與主軸聯(lián)串接成一體；另一種是將電動機與主軸聯(lián) 合為一體，制成內(nèi)裝式電主軸圖合為一體，制成內(nèi)裝式電主軸圖34。 4、數(shù)控機床采用部件規(guī)范化、模塊化構(gòu)造、數(shù)控機床采用部件規(guī)范化、模塊化構(gòu)造 設(shè)計設(shè)計 中小型數(shù)控車床主傳動系設(shè)計中，廣泛采中小型

38、數(shù)控車床主傳動系設(shè)計中，廣泛采 用模塊化的變速箱和主軸單元方式。用模塊化的變速箱和主軸單元方式。 數(shù)控車床模塊部件構(gòu)成圖數(shù)控車床模塊部件構(gòu)成圖35;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁進入下一節(jié)進入下一節(jié) 2.4.5 數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點數(shù)控機床主傳動系設(shè)計特點 5、數(shù)控機床的柔性化、復(fù)合化、數(shù)控機床的柔性化、復(fù)合化 數(shù)控機床對滿足加工對象變換有很強的順應(yīng)才干數(shù)控機床對滿足加工對象變換有很強的順應(yīng)才干即柔性，因此開展很快。即柔性，因此開展很快。 車削中心各控制軸表示圖車削中心各控制軸表示圖36 6、并聯(lián)虛擬軸機床設(shè)計、并聯(lián)虛擬軸機床設(shè)計 虛擬機床采用平臺閉環(huán)并聯(lián)

39、構(gòu)造，具有剛度高，運虛擬機床采用平臺閉環(huán)并聯(lián)構(gòu)造，具有剛度高，運動部件質(zhì)量輕，機械構(gòu)造簡單，制造本錢低等優(yōu)點。動部件質(zhì)量輕，機械構(gòu)造簡單，制造本錢低等優(yōu)點。 并聯(lián)運動原理及運用圖并聯(lián)運動原理及運用圖37 并聯(lián)虛擬軸機床外形圖并聯(lián)虛擬軸機床外形圖38并聯(lián)機床設(shè)計典型實例庫并聯(lián)機床設(shè)計典型實例庫 ;第二章 金屬切削機床設(shè)計 2.5 2.5 進給傳動系設(shè)計進給傳動系設(shè)計 一、進給傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的根本要求一、進給傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的根本要求三、電氣伺服進給系統(tǒng)三、電氣伺服進給系統(tǒng)上一頁上一頁下一頁下一頁退出退出前往主頁前往主頁前往本章前往本章二、機械進給傳動系的設(shè)計特點二、機械進給傳動系的設(shè)計特點;第

40、二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.5.1 進給傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的根本要求進給傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的根本要求 1、進給傳動系的組成、進給傳動系的組成 動力源、變速機構(gòu)、換向機構(gòu)、運動分配機構(gòu)、動力源、變速機構(gòu)、換向機構(gòu)、運動分配機構(gòu)、 過載保險機構(gòu)、運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)和執(zhí)行件等。過載保險機構(gòu)、運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)和執(zhí)行件等。 2、進給傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的根本要求、進給傳動系設(shè)計應(yīng)滿足的根本要求 具有足夠的靜剛度和動剛度；具有足夠的靜剛度和動剛度； 具有良好的快速呼應(yīng)性，不爬性；具有良好的快速呼應(yīng)性，不爬性； 抗振性好；抗振性好； 具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍；具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范

41、圍； 進給系統(tǒng)的傳動精度和定位精度高；進給系統(tǒng)的傳動精度和定位精度高； 構(gòu)造簡單，加工和裝配工藝性好。構(gòu)造簡單，加工和裝配工藝性好。;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.5.2 機械進給傳動系的特點機械進給傳動系的特點1. 進給傳動是恒扭矩傳動；2. 進給傳動系中各傳動件的計算轉(zhuǎn)速是其最高轉(zhuǎn)速進給傳動的轉(zhuǎn)速圖為前疏后密構(gòu)造；3. 進給傳動的變速范圍；4. 進給傳動系采用傳動間隙消除機構(gòu)；5. 快速空程傳動的采用；6. 微量進給機構(gòu)的采用。;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁未完待續(xù)未完待續(xù) 2.5.3 電氣伺服進給系統(tǒng)

42、電氣伺服進給系統(tǒng) 1、電氣伺服系統(tǒng)的分類、電氣伺服系統(tǒng)的分類 電氣伺服進給系統(tǒng)按有無監(jiān)測和反響安裝分為：電氣伺服進給系統(tǒng)按有無監(jiān)測和反響安裝分為： 開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)。開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)。 開環(huán)系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng) 典型的開環(huán)系統(tǒng)采用步進電動機，其精度取決于步典型的開環(huán)系統(tǒng)采用步進電動機，其精度取決于步 進電動機的步距角精度，步進電動機只執(zhí)行部件間進電動機的步距角精度，步進電動機只執(zhí)行部件間 傳動系的傳動精度。這類系統(tǒng)的定位精度較低，但傳動系的傳動精度。這類系統(tǒng)的定位精度較低，但 構(gòu)造簡單，調(diào)試方便，本錢低。適用于精度要求不構(gòu)造簡單，調(diào)試方便，本錢低。適用于精度要求不 高的數(shù)控機床中。高的數(shù)控

43、機床中。 ;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁未完待續(xù)未完待續(xù) 2.5.3 電氣伺服進給系統(tǒng)電氣伺服進給系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)閉環(huán)系統(tǒng)檢測反響安裝有兩類：用旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置反檢測反響安裝有兩類：用旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置反饋，測速發(fā)電機作為速度反響；用脈沖編碼器兼饋，測速發(fā)電機作為速度反響；用脈沖編碼器兼作位置和速度反響。后者用的多。作位置和速度反響。后者用的多。 閉環(huán)控制的定位精度取決于檢測安裝的精度。其閉環(huán)控制的定位精度取決于檢測安裝的精度。其控制精度、動態(tài)性能都較好，但是較復(fù)雜，安裝控制精度、動態(tài)性能都較好，但是較復(fù)雜，安裝 調(diào)試較費事，本錢高，用于精細型的機床上。調(diào)試較

44、費事，本錢高，用于精細型的機床上。1、電氣伺服系統(tǒng)的分類、電氣伺服系統(tǒng)的分類;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.5.3 電氣伺服進給系統(tǒng)電氣伺服進給系統(tǒng)半閉環(huán)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，且構(gòu)半閉環(huán)的精度比閉環(huán)差，但系統(tǒng)穩(wěn)定性好，且構(gòu)造比較簡單，調(diào)整容易，價錢低。造比較簡單，調(diào)整容易，價錢低。 綜上所述，對伺服系統(tǒng)的根本要求是：綜上所述，對伺服系統(tǒng)的根本要求是： 穩(wěn)定性好，精度要高，快速穩(wěn)定性好，精度要高，快速 呼應(yīng)性好，定位精度呼應(yīng)性好，定位精度高。高。 1、電氣伺服系統(tǒng)的分類、電氣伺服系統(tǒng)的分類;第二章 金屬切削機床設(shè)計

45、退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁未完待續(xù)未完待續(xù) 2.5.3 電氣伺服進給系統(tǒng)電氣伺服進給系統(tǒng) 2、電氣伺服進給系統(tǒng)驅(qū)動部件 伺服驅(qū)動部件如步進電動機、直流伺服 電動機、交流伺服電動機等。 對進給驅(qū)動部件的根本要求 調(diào)速范圍寬，低速運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無爬行； 快速呼應(yīng)性好； 抗負載振動才干強； 可接受頻繁啟動、制動和反轉(zhuǎn)； 振動和噪聲小，可靠性高，壽命長； 調(diào)整維修方便。;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.5.3 電氣伺服進給系統(tǒng)電氣伺服進給系統(tǒng) 2、電氣伺服進給系統(tǒng)驅(qū)動部件、電氣伺服進給系統(tǒng)驅(qū)動部件 進給驅(qū)動部件的類型進給驅(qū)動部件的類型 步進電

46、動機步進電動機 直流伺服電動機直流伺服電動機 交流伺服電動機交流伺服電動機 直線伺服電動機旋轉(zhuǎn)變直線圖直線伺服電動機旋轉(zhuǎn)變直線圖42， 方式圖方式圖43， 傳動表示圖傳動表示圖44;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁未完待續(xù)未完待續(xù) 2.5.3 電氣伺服進給系統(tǒng)電氣伺服進給系統(tǒng) 3、電氣伺服進給傳動系中的機械傳動部件、電氣伺服進給傳動系中的機械傳動部件 機械傳動部件應(yīng)滿足的根本要求： 采用低摩擦傳動； 伺服系統(tǒng)和機械傳動系匹配要適宜； 選擇最正確降速比來降低慣量，最好采用直接 傳動方式； 采用預(yù)緊方法提高整個系統(tǒng)的剛度； 采用消除傳動間隙的方法，減小反向死區(qū)誤差,

47、 提高運動平穩(wěn)性和定位精度。;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁未完待續(xù)未完待續(xù) 2.5.3 電氣伺服進給系統(tǒng)電氣伺服進給系統(tǒng) 3、電伺服進給傳動系中的機械傳動部件、電伺服進給傳動系中的機械傳動部件機械傳動部件設(shè)計機械傳動部件設(shè)計機械傳動部件主要是指齒輪或同步齒輪帶和機械傳動部件主要是指齒輪或同步齒輪帶和絲杠螺母傳動副。絲杠螺母傳動副。 最低降速比確實定最低降速比確實定 傳動副的最正確降速傳動副的最正確降速比應(yīng)按最大加速度才干和最小慣量的要求確定，比應(yīng)按最大加速度才干和最小慣量的要求確定，以降低機械傳動部件的慣量。以降低機械傳動部件的慣量。 齒輪傳動間隙的消除齒輪

48、傳動間隙的消除 齒輪傳動間隙的消齒輪傳動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)間隙不能自動進展補償；柔性調(diào)整是調(diào)整后尺側(cè)間隙不能自動進展補償；柔性調(diào)整法是指調(diào)整后的尺側(cè)間隙可以自動進展補償。法是指調(diào)整后的尺側(cè)間隙可以自動進展補償。 雙片直齒輪錯齒間隙消除機構(gòu)圖雙片直齒輪錯齒間隙消除機構(gòu)圖45;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁未完待續(xù)未完待續(xù) 2.5.3 電氣伺服進給系統(tǒng)電氣伺服進給系統(tǒng) 3、電伺服進給傳動系中的機械傳動部件、電伺服進給傳動系中的機械傳動部件機械傳動部件設(shè)計機械傳動部件設(shè)計 滾珠絲杠

49、及其支承滾珠絲杠及其支承 滾珠絲杠是將旋轉(zhuǎn)滾珠絲杠是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成執(zhí)行件的直線運動的運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)，運動轉(zhuǎn)換成執(zhí)行件的直線運動的運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)，圖圖46，它由螺母、絲杠、滾珠、回珠器、密封環(huán)，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，傳動效率高。等組成。滾珠絲杠的摩擦系數(shù)小，傳動效率高。滾珠絲杠常采用角接觸球軸承圖滾珠絲杠常采用角接觸球軸承圖47或雙向推力圓或雙向推力圓柱滾子軸承與滾針軸承的組合軸承圖柱滾子軸承與滾針軸承的組合軸承圖48方式。前方式。前者普通用在中、小型數(shù)控機床，后者那么用在軸者普通用在中、小型數(shù)控機床，后者那么用在軸向剛度高的場所。滾珠絲杠的三種支承方式

50、圖向剛度高的場所。滾珠絲杠的三種支承方式圖49：一端固定，另一端自在；一端固定，另一端簡：一端固定，另一端自在；一端固定，另一端簡支承；兩端固定。支承；兩端固定。;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁進入下一節(jié)進入下一節(jié) 2.5.3 電氣伺服進給系統(tǒng)電氣伺服進給系統(tǒng) 3、電伺服進給傳動系中的機械傳動部件、電伺服進給傳動系中的機械傳動部件機械傳動部件設(shè)計機械傳動部件設(shè)計 絲杠的拉壓剛度計算絲杠的拉壓剛度計算 絲杠的綜合拉壓剛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。三部分組成。 滾珠絲杠螺母副間隙消

51、除和預(yù)緊滾珠絲杠螺母副間隙消除和預(yù)緊 同齒輪同齒輪的傳動副一樣，滾珠絲杠螺母副必需消除間隙，的傳動副一樣，滾珠絲杠螺母副必需消除間隙，并施加預(yù)緊力，以保證絲杠、滾珠和螺母之間沒并施加預(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。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構(gòu)造圖滾珠絲杠螺母副通常采用雙螺母構(gòu)造圖50 滾珠絲杠的預(yù)拉伸滾珠絲杠的預(yù)拉伸 滾珠絲杠常采用預(yù)拉滾珠絲杠常采用預(yù)拉伸的方式，以提高其拉壓剛度和補償絲杠的熱變伸的方式，以提高其拉壓剛度和補償絲杠的熱變性。性。;第二章 金屬切削機床設(shè)計 2.6 2.6 機床控制系統(tǒng)設(shè)計機床控制系統(tǒng)設(shè)計

52、一、概述一、概述二、機床的時間控制二、機床的時間控制三、機床的程序控制三、機床的程序控制上一頁上一頁下一頁下一頁退出退出前往主頁前往主頁前往本章前往本章;第二章 金屬切削機床設(shè)計 2.6 2.6 機床控制系統(tǒng)設(shè)計機床控制系統(tǒng)設(shè)計 四、機床的數(shù)字控制四、機床的數(shù)字控制五、誤差自動補償系統(tǒng)五、誤差自動補償系統(tǒng)六、自順應(yīng)控制系統(tǒng)六、自順應(yīng)控制系統(tǒng)上一頁上一頁下一頁下一頁退出退出前往主頁前往主頁前往本章前往本章;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.6.1 概述概述 1 1、機床控制系統(tǒng)的功能、機床控制系統(tǒng)的功能 在自動化機床上可以自動進展工件的裝卸；在自動

53、化機床上可以自動進展工件的裝卸； 自動進展工件的定位、夾緊和松開；自動進展工件的定位、夾緊和松開； 控制切削液、排屑等輔助安裝的任務(wù)；控制切削液、排屑等輔助安裝的任務(wù)； 實現(xiàn)刀具的自動安裝、調(diào)整、夾緊和改換；實現(xiàn)刀具的自動安裝、調(diào)整、夾緊和改換； 控制主運動和各進給運動的速度和方向；控制主運動和各進給運動的速度和方向； 實現(xiàn)刀架或任務(wù)臺的途徑控制；實現(xiàn)刀架或任務(wù)臺的途徑控制； 對被加工零件的尺寸進展在線或離線丈量，進對被加工零件的尺寸進展在線或離線丈量，進 行誤差自動補償，從而保證加工精度。行誤差自動補償，從而保證加工精度。;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一

54、頁下一頁 2.6.1 概述概述 2 2、機床控制系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求、機床控制系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求 節(jié)省輔助時間；節(jié)省輔助時間； 縮短加工時間；縮短加工時間； 提高勞動消費率；提高勞動消費率； 提高機床的運用率；提高機床的運用率； 改善加工質(zhì)量。改善加工質(zhì)量。;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.6.1 概述概述 3 3、機床控制系統(tǒng)的分類、機床控制系統(tǒng)的分類 按自動化程度分類有手動、機動、半自按自動化程度分類有手動、機動、半自 動和自動控制系統(tǒng)發(fā)令、執(zhí)行和轉(zhuǎn)換器官。動和自動控制系統(tǒng)發(fā)令、執(zhí)行和轉(zhuǎn)換器官。 按控制系統(tǒng)有否反響分類有開環(huán)、半閉按控制系統(tǒng)有否反

55、響分類有開環(huán)、半閉 環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。 按控制方式和內(nèi)容進展分類有時間、程按控制方式和內(nèi)容進展分類有時間、程 序、數(shù)字、誤差補償和自順應(yīng)控制。序、數(shù)字、誤差補償和自順應(yīng)控制。 ;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.6.2 機床的時間控制機床的時間控制時間控制是按時間順序發(fā)出控制機床各工件部件動作的時間控制是按時間順序發(fā)出控制機床各工件部件動作的指令，屬于開環(huán)控制。通常采用凸輪機構(gòu)。指令，屬于開環(huán)控制。通常采用凸輪機構(gòu)。按機床輔助運動控制方式的不同，有三種方式：按機床輔助運動控制方式的不同，有三種方式： 不變速的單一分配軸控制系統(tǒng)不

56、變速的單一分配軸控制系統(tǒng)構(gòu)造簡單，但機床的消費效率低。構(gòu)造簡單，但機床的消費效率低。變速的單一分配軸控制系統(tǒng)變速的單一分配軸控制系統(tǒng)提高了機床的消費率，但構(gòu)造復(fù)雜一些。提高了機床的消費率，但構(gòu)造復(fù)雜一些。分配軸和輔軸輪番控制的系統(tǒng)分配軸和輔軸輪番控制的系統(tǒng)適用于一個加工循環(huán)時間內(nèi)需求反復(fù)進展多次同樣輔助適用于一個加工循環(huán)時間內(nèi)需求反復(fù)進展多次同樣輔助控制的自動機床上?？刂频淖詣訖C床上。 ;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.6.3 機床的程序控制機床的程序控制1 1、固定程序控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的程序是固、固定程序控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)的程序是固 定不變的，

57、用于公用機床的程序控制。定不變的，用于公用機床的程序控制。2 2、插銷板可變程序控制系統(tǒng)、插銷板可變程序控制系統(tǒng) 構(gòu)造簡單、任務(wù)可靠、制造本錢低且易于構(gòu)造簡單、任務(wù)可靠、制造本錢低且易于 掌握，但適用于任務(wù)循環(huán)內(nèi)程序不太復(fù)雜，掌握，但適用于任務(wù)循環(huán)內(nèi)程序不太復(fù)雜， 需控制的執(zhí)行器官不太多的場所。需控制的執(zhí)行器官不太多的場所。;第二章 金屬切削機床設(shè)計退出退出前往本節(jié)前往本節(jié)前往主頁前往主頁下一頁下一頁 2.6.3 機床的程序控制機床的程序控制3 3、可編程控制系統(tǒng)、可編程控制系統(tǒng) 可編程控制系統(tǒng)是一臺可進展數(shù)字邏輯運算的可編程控制系統(tǒng)是一臺可進展數(shù)字邏輯運算的電子電子 計算機，專為工業(yè)運用而設(shè)計的。具有計算機，專為工業(yè)運用而設(shè)計的。具有“面向控制面向控制 過程和實踐問題過程和實踐問題的工程化言語。體積小、功能強的工程化言語。體積小、功能強 、編程簡單、可靠性高、抗干擾才干強等。、編程簡單、可靠性高、抗干擾才干強等。 主要運用于替代傳統(tǒng)的