机制07级-机械制造装备设计(第一章)PPT文档格式.ppt
- 文档编号:15555606
- 上传时间:2022-11-04
- 格式:PPT
- 页数:54
- 大小:1.91MB
机制07级-机械制造装备设计(第一章)PPT文档格式.ppt
《机制07级-机械制造装备设计(第一章)PPT文档格式.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机制07级-机械制造装备设计(第一章)PPT文档格式.ppt(54页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
工艺范围窄结构简单、自动化程度高。
普通机床:
工艺范围宽结构复杂、自动化程度低。
1)加工精度:
被加工零件在形状形状、位置位置、尺寸尺寸的准确度以及表面的粗糙程度表面的粗糙程度。
2.加工精度和精度保持性加工精度和精度保持性精度等级:
普通级、精密级、高精度级和超精密级。
基本组成:
几何精度机床在不运动或空载低速运动时不运动或空载低速运动时的精度,是评价机床质量的基本指标。
传动精度内联系传动链内联系传动链两末端件执行相对运动时的精度。
运动精度机床在额定负载下运动时额定负载下运动时的主要零部件的几何位置精度。
影响因素定位精度机床工作零部件运动终了时运动终了时所达到的位置准确性和机床的调整精度。
2)精度保持性:
机床保持其原始加工精度的能力。
机床精度机床刚度机床抗振性残余应力引起的变形热变形磨损生产率:
生产率:
单位时间内机床所能加工出的工件数量,单位时间内机床所能加工出的工件数量,它受到生产纲领的制约。
它受到生产纲领的制约。
公式:
QQ1/T1/T总总1/1/(TT切切TT辅辅TT准准/nn)提高生产率的方法:
提高生产率的方法:
缩短缩短TT切切、TT辅辅和和TT准准/nn3.生产率生产率T切T辅和T准/n高速化复合化多轴化多工位自动化智能化高速化网络化优点优点优点优点4.自动化程度自动化程度缺点缺点缺点缺点操作方便操作方便生产率高生产率高人为影响少人为影响少质量稳定质量稳定控制系统较复杂控制系统较复杂机床构造较复杂机床构造较复杂制造成本高制造成本高维修困难维修困难大批量生产专用机床专用机床组合机床组合机床(刚性刚性)自动线自动线多品种小批量生产数控机床数控机床(NCNC)加工中心(加工中心(MCMC)柔性制造单元柔性制造单元/系统系统(FMC/FMSFMC/FMS)工厂自动化工厂自动化(FAFA)措施:
措施:
机床在规定使用期间内其功能的稳定程度和性质。
5.可靠性可靠性无故障性机床在使用过程中不易发生故障。
维修性机床发生故障后容易维修。
二、经济效益二、经济效益制造者措施用户机床的金属消耗量小机床结构工艺性好零件数量少设计费用制造费用机床的加工效率机床的可靠性研究对象:
“人-机械-环境”的综合体。
三、三、人机关系人机关系目的:
通过对人体尺度、生理特点人体尺度、生理特点和心理要求心理要求的研究,为操纵人员提供高效、安全方便的劳动条件,发挥人机最高工作效能。
设计时的考虑因素:
机床的造型和色彩;
操纵控制机构应适应操作者的生理特点;
避免和减少对环境的污染,特别是噪声污染;
安全防护、冷却、排屑及照明等。
1-2金属切削机床的设计步骤一、总体设计一、总体设计11.调研调研22.工艺方案的拟定工艺方案的拟定33.总体布局总体布局44.确定主要技术参数确定主要技术参数掌握机床设计依据。
掌握机床设计依据。
确定零件的确定零件的加工方法加工方法,以及,以及获得零件表面所需的获得零件表面所需的运动运动。
确定刀具和工件之间的确定刀具和工件之间的相对运动相对运动,以及以及各部件的相对位置各部件的相对位置。
尺寸参数尺寸参数运动参数运动参数动力参数动力参数输出输出结果结果传动原理图主要部件的结构草图液压系统原理图电气原理图操纵控制系统原理图二、技术设计二、技术设计三、零件设计及资料编写三、零件设计及资料编写四、样机试制和鉴定四、样机试制和鉴定输出输出结果结果传动系统图部件装配图电气系统安装接线图液压系统装配图控制操作系统装配图总装配图输出输出结果结果零件图修改部件装配图修改总图技术文档1-3机床工艺方案的拟定主要内容通通用用机机床床工艺方案可参照已有的成熟工艺来设计。
在传统工艺基础上,扩大工艺范围,以增加机床的功能和适应新工艺发展的需求。
工艺方案的拟定,通常根据特定工件的具体加工要求,确定出多种工艺方案,通过方案比较加以确定。
专专用用机机床床加工方法刀具类型工艺基准夹紧方式1-4机床的总体布局保保证证工工艺艺方方案案中中所所要要求求的的工工件件和和刀刀具具之之间间的的相相对对运动和相对位置运动和相对位置。
保证机床具有与所要求的加工精度和表面质量相适应的刚度、抗振性刚度、抗振性和热变形特性热变形特性。
使用方便使用方便(便于操作、调整、修理机床;
便于输送、装卸工件、排除切屑),造型美观造型美观且经济效经济效益高。
益高。
基本要求分配机床的运动选择传动形式和支承形式安排操作部位提高动刚度的措施造型设计步骤一、机床的运动分配一、机床的运动分配将运动分配给质量小的零部件;
运动件质量小惯性小驱动力小传动机构体积小成本低。
基本原则:
应有利于提高工件的加工精度;
如:
深孔钻削。
应有利于提高运动部件的刚度;
运动应分配给刚度高的部件,可减少变形。
应视工件的形状而定。
图1-1铣床的几种布局二、选择传动形式和支承形式二、选择传动形式和支承形式驱动电动机进给运动传动机械传动液压无级传动直线电机交流电动机直流电动机机械传动液压无级传动电主轴1.传动形式主运动传动3.支承形式指支承件的形状。
2.机床形式机床主运动执行件的状态。
卧式支承立式支承单臂式支承龙门式支承卧式立式图1-2卧式机床图1-3立式机床图1-4卧式支承“”图1-5立式支承“|”图1-6单臂支承“”图1-7龙门式支承“”1-5主要技术参数的确定机床主要技术参数例:
CA6140型普通车床的主要技术参数尺寸参数尺寸参数1)主参数:
工件最大回转直径400mm;
2)第二参数:
最大工件长度1000mm;
3)其它尺寸参数:
刀架最大回转直径210mm,主轴内孔直径48mm。
这些是与被加工零件尺寸有关的参数。
尺寸参数运动参数动力参数运动参数运动参数1)主运动速度:
101400r/min24级2)进给运动速度:
0.0286.33mm/r,横、纵进给各64级3)快移速度:
4m/min动力参数动力参数1)主电机功率:
7.5KW(与进给电机共用)2)快移电机功率:
370W定义:
影响机床加工性能的一些尺寸,包括:
一、尺寸参数一、尺寸参数2.第二主参数第二主参数补充确定机床的规格。
3.其它一些尺寸参数其它一些尺寸参数与机床上被加工工件尺寸有关。
1.主参数主参数代表机床规格的大小。
由GB/T15375-1994金属切削机床型号编制方法统一规定,每种机床的主参数按等比数列排列。
定义:
机床运动执行件,如主轴、工作台或刀架的转速或运动速度。
主运动主运动进给运动进给运动辅助运动辅助运动旋转旋转运动运动主轴转速(r.p.m)转台或头架进给量(r.p.m)直线直线运动运动工作台或滑枕的双行程数(双行程数/min)工作台或刀架进给量(r/min、mm/min)工作台或刀架的快移速度(m/min)二、运动参数二、运动参数表1-1常用运动参数
(一)主运动为旋转运动的机床运动参数
(一)主运动为旋转运动的机床运动参数其运动参数是主轴转速。
主轴转速同切削速度的关系是:
式中v切削速度(m/min);
n主轴转速(r.p.m);
d工件或刀具的直径(mm)。
(1-1)专用机床专用机床
(二)机床主轴转速的确定方法
(二)机床主轴转速的确定方法通用机床通用机床(三)通用机床主轴转速的确定步骤(三)通用机床主轴转速的确定步骤1.nmax和和nmin的确定的确定1)调查和分析所设计机床可能进行的工序;
2)选择要求最高与最低转速的典型工序;
3)按照典型工序的切削速度和刀具或工件直径来计算主轴的nmax、nmin和变速范围Rn。
(1-2)式中,dmax或dmin并不是指机床上可能加工的最大或最小直径,而是指常用的经济的最大或最小加工直径。
计算公式(1-3)式中,式中,DD可能加工的最大直径可能加工的最大直径(mm)mm);
KK系数,根据对现有机床使用情况的调查来系数,根据对现有机床使用情况的调查来确定,如摇臂钻床确定,如摇臂钻床KK11,普通车床普通车床KK0.50.5;
RRdd计算直径范围计算直径范围(RRdd0.20.20.25)0.25)。
dmax、dmin的确定vvmaxmax、vvminmin的确定的确定影响因素影响因素确定方法确定方法刀具材料刀具材料工件材料工件材料进给量进给量切削试验切削试验查切削用量手册查切削用量手册生产调查生产调查实例:
400mm普通车床nmax和nmin的确定则dmaxKD0.5400200(mm)dminRddmax50(mm)nmax1273(r.p.m)nmax的计算据分析,用硬质合金车刀对小直径钢材,半精车外圆时,主轴n最高,按经验并参考切削用量手册。
取vmax200m/min,k0.5,Rd0.25刀具材料工件材料零件形状工序dmax(mm)vmin(m/min)nmin(r.p.m)高速钢铸铁盘类粗车端面1524高速钢合金钢材圆棒料粗车梯形螺纹401.511.9根据上表的计算结果,应该选择:
nmin11.9(r.p.m)nmin的计算据分析,下列两道工序所要求的主轴转速中较低的一个为主轴最低转速。
2.分级变速时的主轴转速数列分级变速时的主轴转速数列主轴转速的最佳选择:
无级变速无级变速。
现状:
绝大部分普通机床的主轴变速采用分级变速装置。
nmax、nmin的确定根据上述计算以及调查、比较的结果,并考虑有一定的技术储备,确定主轴的转速为:
nmax1600(r/min)nmin10(r/min)Rn160n130n10236n237.5n11300n347.5n12375n460n13475n575n14600n695n15750n7118n16950n8150n171180n9190n181500n11n10n143n10n1817n1nmax17nmin(1-4)Rnnmax/nminZ1主轴转速等比数列特点主轴转速等比数列特点转速范围内的最大转速相对损失均匀转速范围内的最大转速相对损失均匀(1-5)从生产率的角度来看:
从生产率的角度来看:
结论:
主轴转速数列是按等比级数排列的等比数列,其公比用符号表示。
可简化变速传动系统可简化变速传动系统RRnnZZ11ZZpp11pp22ppnn式中式中ZZ主轴转速级数;
主轴转速级数;
ppnn第第nn个滑移齿轮变速组的传动副数。
个滑移齿轮变速组的传动副数。
(1-6)从机床结构复杂程度来看:
在从机床结构复杂程度来看:
在RRnn相同的情况下相同的情况下3.标准公比标准公比表1-2标准公比从表中可以看到:
1)标准公比都是在12之间;
2)标准公比是2的E2次方根,其数列每隔N项增大或缩小2倍(便于采用双速电动机);
3)标准公比是10的E1次方根,便于设计和使用机床。
表1-3标准公比之间的关系1.061.121.261.411.581.7821.0621.0641.0661.0681.06101.06121.1221.1231.1241.1251.1261.2621.2631.4121
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机制 07 机械制造 装备 设计 第一章