金属切削机床戴曙第十四章总体设计

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1、第十四章总体设计第一节机床总体设计应满足的基本要求第二节机床设计的步骤第三节系列化、通用化、标准化、和模块化第四节机床的总布局第一节机床设计应满足的基本要求总体原则：质量好、效率高、重量轻、体积小、结构简单、使用方便。基本要求：工艺范围生产率和自动化程度加工精度和表面粗糙度可靠性机床的效率和寿命系列化、通用化、标准化程度其他7/25/20212工艺范围：定义：机床适应不同生产要求的能力。包括：机床可以完成的工序种类；零件的类型、材料和尺寸范围；生产率和加工零件的单件成本；毛坯的种类；适用的生产规模；加工精度和表面粗糙度。单件或小批生产的机床，工艺范围应宽

2、。专用机床和专门化机床，多应用于大批量生产。缩小机床工艺范围以简化机床结构、提高效率、保证质量、降低成本。7/25/20213生产率和自动化程度：提高生产率，缩短工作时间，包括切削加工时间、辅助时间。缩短切削加工时间,采用先进刀具，提高切削速度、进给速度、加大切削深度等。提高机床的自动化程度，减轻工人劳动强度，保证加工精度及精度的稳定性。在小批、单件和形状复杂的工件的生产中，数控机床的使用日益增多，其主要特点是有很大的柔性，灵活性大，不需要设计专用的工装，适应能力强、生产率高，是实现机床自动化的一个重要发展方向。在大批大量生产中，则常采用自动化单机或自动线的方

3、法来提高自动化程度。7/25/20214加工精度和表面粗糙度：加工精度：被加工零件在形状、尺寸和相互位置方面所能达到的准确程度。机床的精度包括：⑴几何精度—决定于机床主要部件的几何形状和相互位置。⑵传动精度—指机床工作部件和零件运动的均匀性与协调性，对内联传动链具有重要的意义。⑶运动精度—指机床在以工作速度运转时主要零部件的几何位置精度⑷定位精度—指机床主要部件在运动终点所达到实际位置的精度。7/25/20215表面粗糙度。工件表面粗糙度与下列因素有关：工件和刀具的材料，进给量，刀具的几何形状，切削时的振动。刚度。刚度指机床各零部件抵抗弹性变形的能力。机床的热

4、变形也影响加工精度抗振性。机床抵抗受迫振动的能力。和机床的结构刚度、阻尼特性、主要零部件的固有频率有关。机床抵抗切削自激振动的能力称为切削稳定性。7/25/20216可靠性：在额定寿命期内，在特定工作条件下和规定时间内出现故障的几率。由于故障会造成加工件中的部分废品，故可靠性常用废品率来表示，废品率低则可靠性好。机床的效率和寿命：效率：消耗于切削的有效功率与电动机输出功率之比。两者的差值=损失。主要是摩擦损失，而摩擦损失转化为热量，引起机床的热变形。7/25/20217寿命：机床保持它具有加工精度的使用期限。寿命期内的正常条件下，机床不丧失设计时所规定的精度性

5、能，称精度保持性。确保和提高机床寿命，主要是提高一些关键性零件的耐磨性，并使主要传动件的疲劳寿命和它相适应。中小型机床，寿命约八年。系列化、通用化、标准化程度产品系列化、零部件通用化和标准化简称“三化”。目的：便于机床设计、使用与维修。7/25/20218其他人机关系操纵方便、省力、容易掌握噪声、油雾、粉尘和腐蚀介质都是对人体有害的。外形：美观大方的造型，适宜的色彩，均能使操作者有舒适宜人的感觉。7/25/20219一、有关机床设计的几点看法1.机械设计要有创造性2.坚持为用户服务3.发展机床零部件专业厂第二节、机床设计的步骤7/25/202110二、机床设计

6、的步骤1、研究设计要求、检索资料；2、拟定方案；工艺分析：对专用机床，应确定工艺方法、拟定夹具方案，绘制加工示意图、加工工序图、生产率计算卡。对通用机床则应参照传统的工艺方法，并考虑新工艺和经济合理地扩大工艺范围的可能性。7/25/202111确定机床主要技术参数、传动系统、液压及电气系统、主要部件结构草图，对试验结果及技术经济进行分析。机床总体布局：分配运动、选择传动和支承形式、安排操作部位、拟定从布局上改变技术经济指标的措施等。绘制机床联系尺寸图。7/25/202112机床的联系尺寸机床的总布局是通过机床的联系尺寸图体现的。在机床的联系尺寸中应包括：机床的

7、外形尺寸，长宽高；各部件的轮廓尺寸。(2)各部件间的连接、配合和相关位置的尺寸。(3)移动部件的行程、调整位置的尺寸。(4)机床的装料高度、操纵台的高度尺寸。(5)机床主机与液压站、电气柜的间距。7/25/2021137/25/202114三、样机试制和鉴定3、技术设计；4、工作图设计；5、编制技术文件；6、对图样进行工艺审查和标准化审查。7/25/202115第三节系列化、通用化、标准化和模块化机床的四化是一项重要的技术经济政策，对发展机床新品种，提高机床质量，缩短新机床试制和生产准备周期保证互换性及协作配套等都有十分重要的意义，其核心是品种系列化。一、机床

8、的系列化定义：为同一类型的机床安排一个