第七章機床主要參數(shù)的確定

1、第一節(jié)、第一節(jié)、 尺寸參數(shù)尺寸參數(shù)第二節(jié)、第二節(jié)、 運動參數(shù)運動參數(shù)第三節(jié)、第三節(jié)、 動力參數(shù)動力參數(shù)第七章第七章 機床主要參數(shù)的確定機床主要參數(shù)的確定第一節(jié)、第一節(jié)、 尺尺 寸寸 參參 數(shù)數(shù) 機床尺寸參數(shù)的確定，主要是確定影響機床加工性機床尺寸參數(shù)的確定，主要是確定影響機床加工性能的一些尺寸。其中包括機床的能的一些尺寸。其中包括機床的主參數(shù)主參數(shù)、第二主參數(shù)第二主參數(shù)和和其他一些尺寸參數(shù)其他一些尺寸參數(shù)。 當主參數(shù)、第二主參數(shù)和其他一些尺寸參數(shù)確定后，當主參數(shù)、第二主參數(shù)和其他一些尺寸參數(shù)確定后，就基本上確定了該機床所能加工或安裝的最大工件的尺就基本上確定了該機床所能加工或安裝的最大工件的尺

2、寸。機床的尺寸參數(shù)是根據(jù)零件尺寸確定的。寸。機床的尺寸參數(shù)是根據(jù)零件尺寸確定的。 前面進行了機床的研究分析，下面開始討論機床的設計。前面進行了機床的研究分析，下面開始討論機床的設計。第七章第七章 機床主要參數(shù)的確定機床主要參數(shù)的確定 機床的主參數(shù)是代表機床規(guī)格大小的一種參數(shù)，各類機機床的主參數(shù)是代表機床規(guī)格大小的一種參數(shù)，各類機床以什么尺寸作為主參數(shù)已有統(tǒng)一的規(guī)定。床以什么尺寸作為主參數(shù)已有統(tǒng)一的規(guī)定。 臥式車床臥式車床是床身上工件的最大回轉(zhuǎn)直徑；是床身上工件的最大回轉(zhuǎn)直徑； 齒輪加工機床齒輪加工機床是最大工件直徑；是最大工件直徑； 外圓磨床和無心磨床外圓磨床和無心磨床是最大磨削直徑；是最大磨

3、削直徑； 龍門刨、銑床，升降臺銑床和矩形工作臺平面磨床龍門刨、銑床，升降臺銑床和矩形工作臺平面磨床 是工作臺工作面寬度；是工作臺工作面寬度； 臥式銑鏜床臥式銑鏜床是主軸直徑；是主軸直徑； 立式鉆床和搖臂鉆床立式鉆床和搖臂鉆床是最大鉆孔直徑；是最大鉆孔直徑； 牛頭刨床和插床牛頭刨床和插床是最大刨削和插削長度是最大刨削和插削長度 也有的機床不用尺寸作為主參數(shù)，如也有的機床不用尺寸作為主參數(shù)，如拉床拉床的主參數(shù)是額的主參數(shù)是額定拉力等。定拉力等。 有的機床，一個主參數(shù)還不足以確定機床的規(guī)格，還有的機床，一個主參數(shù)還不足以確定機床的規(guī)格，還需需第二主參數(shù)第二主參數(shù)加以補充：加以補充： 車床車床的第二主

4、參數(shù)是最大工件長度；的第二主參數(shù)是最大工件長度； 銑床和龍門刨床銑床和龍門刨床是工作臺工作面長度；是工作臺工作面長度； 搖臂鉆床搖臂鉆床是最大跨距等。是最大跨距等。 此外，還要確定此外，還要確定其他一些尺寸參數(shù)其他一些尺寸參數(shù)： 車床車床常常還要確定在刀架上工件的最大回轉(zhuǎn)直徑和主常常還要確定在刀架上工件的最大回轉(zhuǎn)直徑和主軸孔允許通過的最大棒料直徑等；軸孔允許通過的最大棒料直徑等； 龍門銑床龍門銑床還應確定橫梁的最高和最低位置等；還應確定橫梁的最高和最低位置等； 搖臂鉆床搖臂鉆床還要確定主軸下端面到底座間的最大和最小還要確定主軸下端面到底座間的最大和最小距離，其中包括了搖臂的升降距離和主軸的最大

5、伸出量等。距離，其中包括了搖臂的升降距離和主軸的最大伸出量等。 運動參數(shù)是指機床執(zhí)行件，如主軸、工作臺、運動參數(shù)是指機床執(zhí)行件，如主軸、工作臺、刀架等的運動速度。刀架等的運動速度。1、主運動參數(shù)、主運動參數(shù) 回轉(zhuǎn)主運動的機床，主運動參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速?；剞D(zhuǎn)主運動的機床，主運動參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速。 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速（r/min）與切削速度的關系）與切削速度的關系是：是：式中：式中： n 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速（ r/min )； v 切削速度（切削速度（ m/min )； d 工件（或刀具）直徑（工件（或刀具）直徑（mm）。）。第二節(jié)、第二節(jié)、 運運 動動 參參 數(shù)數(shù)1 0 0 0 vnd 主運動是主運動是直線運動直線運

6、動的機床，如插床或刨床，主運動的機床，如插床或刨床，主運動參數(shù)是參數(shù)是每分鐘的往復次數(shù)每分鐘的往復次數(shù)。 對于不同的機床，對于不同的機床，主運動參數(shù)有不同的要求主運動參數(shù)有不同的要求。 專用機床和組合機床專用機床和組合機床是為某一特定工序而設計制是為某一特定工序而設計制造的，每根主軸一般造的，每根主軸一般只須有一個轉(zhuǎn)速只須有一個轉(zhuǎn)速，根據(jù)最有利的切，根據(jù)最有利的切削速度和直徑而定，故削速度和直徑而定，故沒有變速要求沒有變速要求。 通用機床通用機床是為適應多種零件加工而設計制造的，是為適應多種零件加工而設計制造的，主軸需要變速主軸需要變速。因此需確定它的變速范圍，即。因此需確定它的變速范圍，即最

7、低與最最低與最高轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)速。如果采用分級變速，則還應確定。如果采用分級變速，則還應確定轉(zhuǎn)速級數(shù)轉(zhuǎn)速級數(shù)。1）主軸最低（）主軸最低（nmin）和最高（）和最高（nmax）轉(zhuǎn)速的確定：）轉(zhuǎn)速的確定： 應當指出，通用機床的應當指出，通用機床的 和和 并不是機床上可能加工并不是機床上可能加工的最大和最小直徑，而是指常用的經(jīng)濟加工的最大和最小直徑（即不的最大和最小直徑，而是指常用的經(jīng)濟加工的最大和最小直徑（即不是理論上的最大和最小直徑）。對于通用機床，一般?。菏抢碚撋系淖畲蠛妥钚≈睆剑?。對于通用機床，一般?。?最大加工直徑最大加工直徑dmax =( 0.5-0.6)D （D可能加工的最大直徑） 最小加工

8、直徑最小加工直徑dmin=(0.2-0.25)dmax nmin和和nmax的比值是變速范圍：的比值是變速范圍：maxdk DminmaxdddRmaxdm ind（Rd 計算直徑范圍） 在確定切削速度時應考慮到多種工藝的需要。切在確定切削速度時應考慮到多種工藝的需要。切削速度主要與刀具和工件的材料有關。削速度主要與刀具和工件的材料有關。常用的刀具材料常用的刀具材料有高速鋼、硬質(zhì)合金和陶瓷等。有高速鋼、硬質(zhì)合金和陶瓷等。工件材料可以是鋼、鑄工件材料可以是鋼、鑄鐵以及銅鋁等有色金屬。切削速度可通過切削試驗、查鐵以及銅鋁等有色金屬。切削速度可通過切削試驗、查切削用量手冊和通過調(diào)查得到。切削用量手冊

9、和通過調(diào)查得到。 在確定了在確定了 nmax 和和 nmin 后，如采用分級變速（大多數(shù)后，如采用分級變速（大多數(shù)普通機床），則應進行普通機床），則應進行轉(zhuǎn)速分級轉(zhuǎn)速分級； 如采用如采用變速電動機進行無級變速變速電動機進行無級變速（大多數(shù)數(shù)控和重（大多數(shù)數(shù)控和重型機床），有時型機床），有時也需用分級變速機構(gòu)也需用分級變速機構(gòu)來擴大其調(diào)速范圍。來擴大其調(diào)速范圍。 2） 主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列：主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列： 如某機床的分級變速機構(gòu)共有如某機床的分級變速機構(gòu)共有 Z 級，其中級，其中 n1 = nmin, nz= nmax , Z 級轉(zhuǎn)速分別為：級轉(zhuǎn)速分別為： nl , n2 , n3,， nj , nj

10、+ l , nz 如果加工某一工件所需要的最有利的切削速度為如果加工某一工件所需要的最有利的切削速度為 v ，則相應的轉(zhuǎn)速為則相應的轉(zhuǎn)速為n。通常，分級變速機構(gòu)不能恰好得到這通常，分級變速機構(gòu)不能恰好得到這個轉(zhuǎn)速，而是個轉(zhuǎn)速，而是 n 處于某兩級轉(zhuǎn)速處于某兩級轉(zhuǎn)速 nj , nj + l之間：之間： nj n nj+l 。 如果采用較高的轉(zhuǎn)速如果采用較高的轉(zhuǎn)速nj+l ，必將提高切削速度，刀，必將提高切削速度，刀具的耐用度將要降低。為了不降低刀具耐用度，以采用較具的耐用度將要降低。為了不降低刀具耐用度，以采用較低的轉(zhuǎn)速低的轉(zhuǎn)速 nj 為宜。為宜。 這時轉(zhuǎn)速的損失為這時轉(zhuǎn)速的損失為 n-nj ，

11、相對轉(zhuǎn)速損失率為：相對轉(zhuǎn)速損失率為： 最大的相對轉(zhuǎn)速損失率最大的相對轉(zhuǎn)速損失率是當所需的轉(zhuǎn)速是當所需的轉(zhuǎn)速 n 趨近于趨近于 nj + l時，也就是：時，也就是： 在其他條件（直徑、進給、切深）不變的情況下，轉(zhuǎn)在其他條件（直徑、進給、切深）不變的情況下，轉(zhuǎn)速的損失就反映了速的損失就反映了生產(chǎn)率的損失生產(chǎn)率的損失。對于普通機床，如果認對于普通機床，如果認為每個轉(zhuǎn)速的使用機會都相等，那么應使為每個轉(zhuǎn)速的使用機會都相等，那么應使 Amax為一定值，為一定值，即：即： 從這里可看出，從這里可看出，任意兩級轉(zhuǎn)速之間的關系應為：任意兩級轉(zhuǎn)速之間的關系應為： n j十十1 = nj 最大相對轉(zhuǎn)速損失率為：最

12、大相對轉(zhuǎn)速損失率為： 變速范圍為：變速范圍為： 機床的轉(zhuǎn)速應該按等比數(shù)列（幾何級數(shù)）分級。機床的轉(zhuǎn)速應該按等比數(shù)列（幾何級數(shù)）分級。其其公比公比為為，各級轉(zhuǎn)速應為，各級轉(zhuǎn)速應為 例：例：有一臺車床，主軸轉(zhuǎn)速（有一臺車床，主軸轉(zhuǎn)速（r/min）共）共12級，分別為：級，分別為：31.5、45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400，公比為，公比為 = 1.41，則最大相對轉(zhuǎn)速損失率：，則最大相對轉(zhuǎn)速損失率： 變速范圍：變速范圍： 等比數(shù)列等比數(shù)列同樣適用于同樣適用于直線往復主運動（刨床、插床）直線往復主運動（刨床、插床）的的往復次數(shù)數(shù)列往復次數(shù)數(shù)列、進給數(shù)

13、列進給數(shù)列以及以及尺寸尺寸和和功率參數(shù)系列功率參數(shù)系列。大部分機床的進給量用工件或刀具每轉(zhuǎn)的位移表示，大部分機床的進給量用工件或刀具每轉(zhuǎn)的位移表示，即單位為即單位為mm/r，如車床、鉆床、鏜床及滾齒機等。如車床、鉆床、鏜床及滾齒機等。 直線往復運動的機床，如直線往復運動的機床，如刨、插床刨、插床，以每一往復的，以每一往復的位移表示。位移表示。 銑床和磨床；由于使用的是多刃刀具，銑床和磨床；由于使用的是多刃刀具，進給量常以進給量常以每分鐘的位移量表示，即單位為每分鐘的位移量表示，即單位為r/ min 。 在其他條件（切速、切深等）不變的情況下，進給在其他條件（切速、切深等）不變的情況下，進給量的

14、損失也反映了生產(chǎn)率的損失。量的損失也反映了生產(chǎn)率的損失。2 2、進給運動參數(shù)、進給運動參數(shù) 數(shù)控機床和重型機床的進給為數(shù)控機床和重型機床的進給為無級調(diào)整無級調(diào)整；普通機床多；普通機床多采用采用分級調(diào)整分級調(diào)整。如進給鏈為外聯(lián)系傳動鏈，為使相對損失。如進給鏈為外聯(lián)系傳動鏈，為使相對損失為一定值，則為一定值，則進給量的數(shù)列也應取等比數(shù)列進給量的數(shù)列也應取等比數(shù)列。 有的有的往復主運動機床往復主運動機床，例如刨床和插床，進給運動是，例如刨床和插床，進給運動是間歇的，為使進給機構(gòu)簡單，采用了棘輪機構(gòu)，進給量由間歇的，為使進給機構(gòu)簡單，采用了棘輪機構(gòu)，進給量由每次往復轉(zhuǎn)過的齒數(shù)而定，則是每次往復轉(zhuǎn)過的齒

15、數(shù)而定，則是等差數(shù)列等差數(shù)列。 供大量生產(chǎn)用的供大量生產(chǎn)用的自動和半自動車床，自動和半自動車床，常用交換齒輪來常用交換齒輪來調(diào)整進給量。這時調(diào)整進給量。這時可以不按一定的規(guī)則可以不按一定的規(guī)則，而用交換齒輪選而用交換齒輪選擇最有利的進給量。擇最有利的進給量。臥式車床因為要車螺紋，進給箱的分臥式車床因為要車螺紋，進給箱的分級應根據(jù)螺紋標準而定。螺紋標準不是一個等比數(shù)列，而級應根據(jù)螺紋標準而定。螺紋標準不是一個等比數(shù)列，而是一個分段的等差數(shù)列。是一個分段的等差數(shù)列。 3 3、標準公比、標準公比和標準轉(zhuǎn)速數(shù)列和標準轉(zhuǎn)速數(shù)列 機床轉(zhuǎn)速是從小到大遞增的，因此機床轉(zhuǎn)速是從小到大遞增的，因此 1 1 。 為

16、使最大相對轉(zhuǎn)速損失率不超過為使最大相對轉(zhuǎn)速損失率不超過 50 % 50 % ，即，即 則，則，2 2 。 因此因此 1 1 2 2 為方便起見，規(guī)定了公比的標準值：為方便起見，規(guī)定了公比的標準值： 1.06 ,1.12 ,1.26 ,1.41 ,1.58 , 21.06 ,1.12 ,1.26 ,1.41 ,1.58 , 2。 當采用標準公比后，轉(zhuǎn)速數(shù)列可從當采用標準公比后，轉(zhuǎn)速數(shù)列可從 （書（書123123頁）表頁）表 7-1 7-1 中中直接查出。表中給出了以直接查出。表中給出了以 1.06 1.06 為公比的從為公比的從 1-10000 1-10000 的數(shù)值。的數(shù)值。 1.12 = 1

17、.061.12 = 1.062 2, 1.26 = 1.06, 1.26 = 1.064 4, , 1.41 = 1.06 1.41 = 1.066 6, 1.58 = 1.06, 1.58 = 1.068 8, , 2 = 1.06 2 = 1.061212 。 此表不僅可用于此表不僅可用于轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速、雙行程數(shù)雙行程數(shù)和和進給量數(shù)列進給量數(shù)列，而且也，而且也可用于可用于機床尺寸機床尺寸和和功率參數(shù)等數(shù)列功率參數(shù)等數(shù)列。表中的數(shù)列應優(yōu)先選用。表中的數(shù)列應優(yōu)先選用。 4、公比的選用、公比的選用 當確定了最高與最低轉(zhuǎn)速以后，就應選取公比當確定了最高與最低轉(zhuǎn)速以后，就應選取公比。 從使用性能方面考慮，

18、公比最好選得小一些，以便從使用性能方面考慮，公比最好選得小一些，以便減少相對轉(zhuǎn)速損失。減少相對轉(zhuǎn)速損失。 但公比越小，級數(shù)就越多，將使機床的結(jié)構(gòu)復雜。但公比越小，級數(shù)就越多，將使機床的結(jié)構(gòu)復雜。選用標準公比的一般原則和經(jīng)驗數(shù)據(jù)選用標準公比的一般原則和經(jīng)驗數(shù)據(jù) （1）對于）對于通用機床，為使轉(zhuǎn)速損失不大，機床結(jié)構(gòu)又通用機床，為使轉(zhuǎn)速損失不大，機床結(jié)構(gòu)又不過于復雜，不過于復雜，一般取一般取=1.26或或1.41。 （2）對于）對于大批、大量生產(chǎn)的專用機床、自動化機床，公比大批、大量生產(chǎn)的專用機床、自動化機床，公比應取小一些應取小一些。因這些機床的生產(chǎn)率較高，轉(zhuǎn)速損失的影響。因這些機床的生產(chǎn)率較高，

19、轉(zhuǎn)速損失的影響較顯著。一般取較顯著。一般取=1.12或或1.26。 （3）對于）對于大型機床，公比應取小一些大型機床，公比應取小一些。因在大型機床上。因在大型機床上的切削加工時間較長，轉(zhuǎn)速損失的影響較顯著。一般取的切削加工時間較長，轉(zhuǎn)速損失的影響較顯著。一般取=1.26或或1.12及及1.06。 （4）對于）對于非自動化小型機床，公比應取大一些。非自動化小型機床，公比應取大一些。因在這因在這些機床上，輔助時間較多，而切削加工時間所占的比例不些機床上，輔助時間較多，而切削加工時間所占的比例不大，轉(zhuǎn)速損失的影響不很顯著。一般取大，轉(zhuǎn)速損失的影響不很顯著。一般取=1.58、1.78或或2。第第三三節(jié)

20、、節(jié)、 動動 力力 參參 數(shù)數(shù) 動力參數(shù)包括動力參數(shù)包括電動機的功率，液壓缸的牽引力，液壓馬達、電動機的功率，液壓缸的牽引力，液壓馬達、伺服電動機伺服電動機或或步進電動機的額定轉(zhuǎn)矩步進電動機的額定轉(zhuǎn)矩等。等。 各傳動件的參數(shù)（各傳動件的參數(shù)（軸或絲杠的直徑、齒輪與蝸輪的模數(shù)軸或絲杠的直徑、齒輪與蝸輪的模數(shù)等）等）都是根據(jù)動力參數(shù)設計計算的。都是根據(jù)動力參數(shù)設計計算的。 如果動力參數(shù)定得如果動力參數(shù)定得過大，將使機床過于笨重，浪費材料和過大，將使機床過于笨重，浪費材料和電力電力；如果定得；如果定得過小，又將影響機床的性能過小，又將影響機床的性能。動力參數(shù)可以通。動力參數(shù)可以通過調(diào)查、試驗和計算的

21、方法進行確定。過調(diào)查、試驗和計算的方法進行確定。1 1、主傳動功率的確定主傳動功率的確定 機床主運動的功率，包括機床主運動的功率，包括切削功率切削功率、空轉(zhuǎn)功率損失空轉(zhuǎn)功率損失和和附附加機械摩擦損失加機械摩擦損失三部分。三部分。 進行切削加工時，要消耗切削功率進行切削加工時，要消耗切削功率P切。它與刀具材料、切。它與刀具材料、工件材料和所選用的切削用量的大小有關。工件材料和所選用的切削用量的大小有關。 如果是如果是專用機床專用機床，則工作條件比較固定，也就是刀具，則工作條件比較固定，也就是刀具與工件的材料和切削用量的變化范圍較小。這時與工件的材料和切削用量的變化范圍較小。這時計算值也比計算值也

22、比較接近實際情況較接近實際情況。 若是若是普通機床普通機床，則刀具與工件的材料和切削用量的變化，則刀具與工件的材料和切削用量的變化都相當大。通常，可都相當大。通常，可根據(jù)機床檢驗時所要求的重負荷切削條根據(jù)機床檢驗時所要求的重負荷切削條件來確定。件來確定。 機床主運動空轉(zhuǎn)時，要消耗電動機的一部分功率，這機床主運動空轉(zhuǎn)時，要消耗電動機的一部分功率，這部分消耗稱為空轉(zhuǎn)功率損失，用部分消耗稱為空轉(zhuǎn)功率損失，用P空空（kw）表示。）表示。 機床的空轉(zhuǎn)功率損失只隨主軸和其他各軸轉(zhuǎn)速的變化機床的空轉(zhuǎn)功率損失只隨主軸和其他各軸轉(zhuǎn)速的變化而改變。而改變。 引起空轉(zhuǎn)損失的主要因素是：引起空轉(zhuǎn)損失的主要因素是：各傳

23、動件在空轉(zhuǎn)時的摩各傳動件在空轉(zhuǎn)時的摩擦，由于加工和裝配誤差而加大的摩擦以及攪油，空氣阻擦，由于加工和裝配誤差而加大的摩擦以及攪油，空氣阻力和其他動載荷等。力和其他動載荷等。 中型機床主傳動鏈的空轉(zhuǎn)功率損失可用下列的試驗公中型機床主傳動鏈的空轉(zhuǎn)功率損失可用下列的試驗公式進行估算：式進行估算： d da a 主運動鏈中除主軸外所有傳動軸軸頸的平均直徑。如果主運動鏈中除主軸外所有傳動軸軸頸的平均直徑。如果 主運動鏈的結(jié)構(gòu)尺寸尚未確定，初步按電動機功率主運動鏈的結(jié)構(gòu)尺寸尚未確定，初步按電動機功率P P選取：選?。篸 d 主主 主軸前后軸頸的平均值（主軸前后軸頸的平均值（mm); mm); nini 當

24、主軸轉(zhuǎn)速為當主軸轉(zhuǎn)速為n n主主時，傳動鏈內(nèi)除主軸外各傳動軸的轉(zhuǎn)時，傳動鏈內(nèi)除主軸外各傳動軸的轉(zhuǎn) 速之和。如傳動鏈內(nèi)有不傳遞載荷但也隨之作空運轉(zhuǎn)速之和。如傳動鏈內(nèi)有不傳遞載荷但也隨之作空運轉(zhuǎn) 的軸時，這些軸的轉(zhuǎn)速也應計入（的軸時，這些軸的轉(zhuǎn)速也應計入（r/min) ; r/min) ; n n主主 主軸轉(zhuǎn)速（主軸轉(zhuǎn)速（r/min) ; r/min) ; k kl l 潤滑油粘度影響的修正系數(shù)。潤滑油粘度影響的修正系數(shù)。 N46 N46 號機械油，號機械油，k kl l= 1= 1； N32N32號機械油，號機械油，k kl l= 0.9= 0.9；N15 N15 號機械油，號機械油，k kl

25、l= 0.75 ; = 0.75 ; k k2 2 系數(shù)。主軸用兩支承的滾動軸承或滑動軸承，系數(shù)。主軸用兩支承的滾動軸承或滑動軸承，k k2 28.5 8.5 ； 三支承滾動軸承，三支承滾動軸承，k k2 2=10=10 機床在切削時，齒輪、軸承等零件上的正壓力加大了機床在切削時，齒輪、軸承等零件上的正壓力加大了，功率的損耗也加大了。比，功率的損耗也加大了。比 P空空 多出來的那部分功率損耗多出來的那部分功率損耗，稱為附加機械摩擦損失功率，稱為附加機械摩擦損失功率 P機機。切削功率越大，這部。切削功率越大，這部分損失也越大。綜上所述，主電動機功率（分損失也越大。綜上所述，主電動機功率（kw）為

26、：）為： 式中式中l(wèi)、2、3 主運動鏈中各傳動副的機械效率，見主運動鏈中各傳動副的機械效率，見表表 7-2 。pppppp 切切主空空機機123機 圖圖 7-1 表示主運動鏈在某一轉(zhuǎn)速下所消耗表示主運動鏈在某一轉(zhuǎn)速下所消耗的各項功率之間的關系。當開動機床尚未切的各項功率之間的關系。當開動機床尚未切削時，就需要消耗部分功率削時，就需要消耗部分功率P空空（圖（圖 7-1的的OB ）。隨著）。隨著P切切的增加，的增加，P機機也在增加。也在增加。P主主沿沿AB上升，直到上升，直到A點。這時機床滿載，點。這時機床滿載， 在圖在圖 7-1 中就是中就是 OA 聯(lián)線與水平軸夾角聯(lián)線與水平軸夾角 的的余切，余

27、切，總總ctg。當。當 P切切 從從 0上升到上升到P切切max時，時，P主主 是沿是沿OBA折線上升的。因此，折線上升的。因此，總總僅對滿載僅對滿載時有效。時有效。當當P切切P切切max時，根據(jù)時，根據(jù)總總總算出的電總算出的電動機功率將小于實際值。動機功率將小于實際值。ppppp切max切max主max空機max總 在主傳動的結(jié)構(gòu)方案尚未確定之前在主傳動的結(jié)構(gòu)方案尚未確定之前， 可用式可用式 進行估算進行估算。 式中：式中： 主傳動電機功率（ ）； 消耗于切削的功率（ ）； 主傳動鏈的總效率。 對于通用機床一般可取對于通用機床一般可取 = 0.650.80。機構(gòu)簡單和主軸轉(zhuǎn)速較。機構(gòu)簡單和主

28、軸轉(zhuǎn)速較低時取大值；相反，機構(gòu)復雜和主軸較高時取小值。低時取大值；相反，機構(gòu)復雜和主軸較高時取小值。 當主傳動的結(jié)構(gòu)方案確定后，當主傳動的結(jié)構(gòu)方案確定后，可用式可用式 進行估算：進行估算：式中：式中： 消耗于空轉(zhuǎn)的功率損失（ ）； 主傳動鏈的總機械效率。 式中：式中： 、 為主傳動鏈中各傳動副的機械效率。為主傳動鏈中各傳動副的機械效率。 PP切主總kwkwkwPPP切主空機123. 機P空機12P主總P切總2、進給運動功率的確定、進給運動功率的確定 1)在進給運動與主運動共用一個電動機的普通機床上在進給運動與主運動共用一個電動機的普通機床上，如臥式車床和鉆床，由于進給運動所消耗的功率與主運動如

29、臥式車床和鉆床，由于進給運動所消耗的功率與主運動相比是很小的，因此可以相比是很小的，因此可以忽略忽略進給所需的功率。進給所需的功率。 2)在進給運動與空行程運動共用一個電動機的機床上在進給運動與空行程運動共用一個電動機的機床上，如升降臺銑床，也如升降臺銑床，也不必單獨考慮不必單獨考慮進給所需的功率，因為使進給所需的功率，因為使升降臺快速上升所需的空行程運動功率比進給運動的功率升降臺快速上升所需的空行程運動功率比進給運動的功率大得多。大得多。 3) 進給運動采用單獨的普通電動機的機床進給運動采用單獨的普通電動機的機床，如升，如升降臺銑床和龍門銑床，以及用液壓缸驅(qū)動進給的機床，降臺銑床和龍門銑床，

30、以及用液壓缸驅(qū)動進給的機床，如仿形車床、多刀半自動車床和組合機床等，如仿形車床、多刀半自動車床和組合機床等，都需要確都需要確定進給運動所需的功率。定進給運動所需的功率。 通常用參考同類型機床和計算相結(jié)合的辦法確定通常用參考同類型機床和計算相結(jié)合的辦法確定。注意比較傳動鏈的長短和低效率傳動副（絲杠螺母、蝸注意比較傳動鏈的長短和低效率傳動副（絲杠螺母、蝸桿蝸輪）的數(shù)量。進給傳動鏈的機械效率，桿蝸輪）的數(shù)量。進給傳動鏈的機械效率，s會低至會低至 0.15-0.2。 進給功率（進給功率（kwkw）可根據(jù)進給牽引力）可根據(jù)進給牽引力F FQ Q（N)N)，進給，進給速度速度v vs s(m/min(m/

31、min）和機械效率）和機械效率s s，滑動導軌進給牽引力滑動導軌進給牽引力 F FQ Q 的估算公式如下：的估算公式如下：三角形或三角形與矩形綜合導軌：三角形或三角形與矩形綜合導軌：矩形導軌：矩形導軌：燕尾形導軌：燕尾形導軌：鉆床主軸：鉆床主軸： 式中式中 ：G 移動部件的重力（N），G = mg ; Fx、FY、Fz切削力的三向分力。其中 Fz 沿導軌的縱向（導軌的縱向（N)，見下圖，見下圖 。 f 當量摩擦系數(shù)； f 一一 鉆床主軸套筒上的摩擦系數(shù)； k 考慮顛覆力矩影響的系數(shù)； d 主軸直徑（mm) ; T 主軸上的轉(zhuǎn)矩（Nmm）導軌上的作用力導軌上的作用力3 3、空行程功率的確定、空行程功率的確定 空行程功率的確定應參考同類型機床，輔之以計算，最好再經(jīng)試空行程功率的確定應參考同類型機床，輔之以計算，最好再經(jīng)試驗驗證。驗驗證。 快速（空）行程電動機往往是滿載起動，移動件較重，加速度也快速（空）行程電動機往往是滿載起動，移動件較重，加速度也較大，因此計算時必須考慮慣性力。較大，因此計算時必須考慮慣性力。 各運動件在電機軸上的當量轉(zhuǎn)動慣量（各運動件在電機軸上的當量轉(zhuǎn)動慣量（kgkgm m2 2），可根據(jù)動能守恒），可根據(jù)動能守恒定理，由式?jīng)Q定：定理，由式?jīng)Q定：式中：式中：J Jk k 旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動慣量（旋轉(zhuǎn)