机床总体设计

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1、书书书第?章?其 他 机 床教学提示?切削加工是将金属毛坯加工成具有较高精度的形状?尺寸和较高表面质量零件的主要加工方法?金属切削机床是切削加工机器零件的主要设备?本章学习的目的在于开阔学生的眼界?学习机床的选用?为合理选择机器零件的加工方法奠定基础?教学要求?本章重点让学生了解各种金属切削机床的组成?功用?运动和加工特点?熟悉各种机床的构造?用途及工艺范围?使学生能够根据所要加工零件的工艺要求?结合本机床的特点?合理地选择机床? ? ? ?钻?床钻床主要用来加工一些尺寸不是很大?精度要求不是很高?外形较复杂?没有对称回转线的孔?在钻床上可以进行的工作如图? ? ?所示?加工时?刀具一面旋转作

2、主运动?一面沿其轴线移动作进给运动?加工前?须调整机床?使刀具轴线对准被加工孔的中心线?在加工过程中?工件是固定不动的?( a )( b )( c )( d )( c )( f )( g )图? ? ? ?钻床的加工方法通常?表明钻床加工能力的主参数是最大钻孔直径?钻床按结构的不同可分为立式钻床?摇臂钻床?深孔钻床等? ? ? ? ? ?立式钻床图? ? ?所示是立式钻床的外形图?立式钻床是由变速箱?进给箱?立柱?工作台?和底座?等部件组成?主轴?的旋转运动是由电动机经变速箱?传动的?加工时?工件直接或通过夹具安装在工作台上?主轴既旋转又作轴向进给运动?进给箱?和工作台?可沿立柱?的导轨调整上

3、下位置?以适应加工不同高度的工件?在立式钻床上?加工完一个孔后再加工另一个孔时?需要移动工件?使刀具与另一个孔对准?这对于大而重的工件?操作很不方便?因此?立式钻床仅适用于在单件?小批量? ?金属切削机床? ?623451图? ? ? ?立式钻床生产中加工中?小型零件?立式钻床的主参数是最大钻孔直径? ? ? ? ? ?摇臂钻床一些大而重的工件在立式钻床上加工很不方便?这时希望工件固定不动?移动主轴?使主轴中心对准被加工孔的中心?因此就产生了摇臂钻床?图? ? ?所示是摇臂钻床的外形图?摇臂钻床是由外立柱?内立柱?摇臂?主轴箱?主轴?和底座?等部件组成?主轴箱?可沿摇臂?的导轨横向调整位置?摇

4、臂?可沿外立柱?的圆柱面上下调整位置?此外?摇臂?及外立柱?又可绕内立柱?转动至不同的位置?如图? ? ?所示?通过摇臂绕立柱的转动和主轴箱在摇臂上的移动?使钻床的主轴可以找正工件的待加工孔的中心?找正后?应将内外立柱?摇臂与外立柱?主轴箱与摇臂之间的位置分别固定?再进行加工?工件可以安装在工作台底座上?12345643( a )( b )图? ? ? ?摇臂钻床摇臂钻床广泛地应用于在单件和中?小批量生产中加工大?中型零件?摇臂钻床的主参数是最大跨距? ? ? ? ? ?深孔钻床深孔钻床是专门化机床?专门用于加工深孔?孔的长度大于其直径的?倍以上? ?如加工枪管?炮筒和机床主轴等零件的深孔?这

5、种机床的总布局与车床类似?通常呈卧式的布局?是因为被加工孔较深?而且工件往往又较长?为了便于排屑及避免机床过于高大?为第?章?其他机床? ? ?了减少孔中心线的偏斜?加工时通常由工件的转动来实现主运动?深孔钻头并不转动?只作直线的进给运动?在深孔钻床中备有冷却液输送装置及周期退刀排屑装置?深孔钻床的主参数是最大钻孔深度? ? ? ?镗?床镗床主要用于加工工件上已经有了铸造的孔或加工的孔?常用于加工尺寸较大及精度较高的场合?特别适宜于加工分布在不同表面上?孔距尺寸精度和位置精度要求十分严格的孔系?如各种箱体?汽车发动机缸体的孔系?镗床主要用镗刀进行镗孔?还可进行钻孔?铣平面和车削等工作?适用于批

6、量较小的加工?镗床的主要类型有卧式镗床?坐标镗床?金刚镗床等? ? ? ? ? ?卧式镗床卧式镗床的加工范围很广?除镗孔外?还可以车端面?车外圆?车螺纹?车沟槽?铣平面?铣成形表面及钻孔等?对于体积较大的复杂的箱体类零件?卧式镗床能在一次安装中完成各种孔和箱体表面的加工?且能较好地保证其尺寸精度和形状位置精度?卧式镗床的主要加工方法如图? ? ?所示?( a )( b )( c )( d )( h )( g )( f )( e )图? ? ? ?卧式镗床的工艺范围图? ? ?所示是卧式镗床的外形图?卧式镗床是由主轴箱?前立柱?镗杆?平旋盘?工作台?上滑座?下滑座?带后支承?的后立柱? ?等部件

7、组成的?加工时?刀具装在主轴箱?的镗杆?或平旋盘?上?由主轴箱?可获得各种转速和进给量?主轴箱?可沿前立柱?的导轨上下移动?工件安装在工作台?上?可与工作台一起随下滑座?或上滑座?作纵向或横向移动?工作台?还可绕上滑座?的圆导轨在水平平面内调整至一定的角? ?金属切削机床? ?度位置?以便加工互相成一定角度的孔或平面?后立柱? ?上的后支承?用于支承悬伸长度较大的镗杆的悬伸端?以增加刚性?后支承?可沿后立柱? ?上的导轨与主轴箱同步升降?以保持后支承支承孔与镗杆在同一轴线上?后立柱? ?可沿床身?的导轨移动?以适应镗杆的不同悬伸?1 0987654312图? ? ? ?卧式镗床卧式镗床的主参数

8、是镗轴直径? ? ? ? ? ?坐标镗床坐标镗床属高精度机床?主要用在尺寸精度和位置精度都要求很高的孔及孔系的加工中?它的特点是?主要零部件的制造精度和装配精度都很高?而且还具有良好的刚性和抗振性?机床对使用环境温度和工作条件提出了严格要求?机床上配备有精密的坐标测量装置?能精确地确定主轴箱?工作台等移动部件的位置?一般定位精度可达? ? ?坐标镗床有卧式?立式单柱及立式双柱等类型? ?卧式坐标镗床图? ? ?所示是卧式坐标镗床的外形图?坐标镗床是由横向滑座?纵向滑座?回转工作台?主轴箱?床身?及立柱?等部件组成的?横向滑座?沿床身?的导轨横向移动和主轴箱?沿立柱?的导轨上下移动来实现机床两个

9、坐标方向的移动?回转工作台?可以在水平面内回转角度?进行精密分度?进给运动由纵向滑座?的纵向移动或主轴的轴向移动来实现?卧式坐标镗床的主参数是工作台面的宽度? ?立式单柱坐标镗床图? ? ?所示是立式单柱坐标镗床的外形图?立式单柱坐标镗床是由主轴箱?工作台?床身?立柱?及床鞍?等部件组成的?主轴由高精度轴承支承在主轴套筒中?它的旋转运动是由立柱?内的电动机经装在立柱内的变速箱及三角皮带传动的?主轴套筒可在垂第?章?其他机床? ? ?123654图? ? ? ?卧式坐标镗床图? ? ? ?立式单柱坐标镗床直方向作机动或手动进给?立柱?是一个矩形柱?主轴箱?装在立柱?的垂直导轨上?可上下调整其位置

10、?以适应不同高度工件的加工?工件固定在工作台?上?工作台?沿床鞍?的导轨作纵向移动及床鞍?沿床身?的导轨作横向移动?实现了两个坐标方向的移动?立式单柱坐标镗床属于中小型机床?它的主参数是工作台面的宽度? ?立式双柱坐标镗床图? ? ?所示是立式双柱坐标镗床的外形图?立式双柱坐标镗床由主轴箱?工作台?双立柱?横梁?及床身?等部件组成?机床两个坐标方向的移动分别由主轴箱?沿横梁?导轨的横向移动和工作台?沿床身?导轨的纵向移动来实现?横梁?可沿立柱?的导轨上下调整位置?以适应不同高度工件的加工需要?立式双柱坐标镗床的优点是?立柱?是双柱框架式结构?刚度好?工作台?和床身? ?金属切削机床? ?123

11、45图? ? ? ?立式双柱坐标镗床之间的层次比单立柱式的少?增加了刚度?主轴中心线的悬伸距离也可以小一些?这对保证加工精度有利?因此?大型坐标镗床常采用双柱式结构? ? ? ? ? ?金刚镗床金刚镗床是一种高速精密镗床?它的主轴短而粗?由电机经?带直接带动而作高速旋转?进行镗削?所用的镗刀多由金刚石或硬质合金材料制成?金刚镗床的特点是?切削速度高?切削深度和进给量较小?因此?可以获得很高的加工精度和表面粗糙度?1234?图? ? ? ?金刚镗床图? ? ?所示是金刚镗床的外形图?金刚镗床由主轴箱?工作台?主轴?及床身?等部件组成?主轴箱?固定在床身?上?由电机经?带传动直接带动而做主运动?主

12、轴?的端部设有消振器?由于其结构短粗?刚性高?故主轴运转平稳而精确?工件通过夹具安装在工作台?上?工作台沿床身导轨作平稳的低速纵向移动以实现进给运动?工作台上一般为液压驱动?可实现半自动循环?金刚镗床的种类很多?按其布局形式可分为单面?双面和多面的金刚镗床?按其主轴的位置可分为立式?卧式和倾斜式金刚镗床?按其主轴的数量可分为单轴?双轴几多轴的金刚镗床?第?章?其他机床? ? ? ? ? ?铣?床铣床是用铣刀进行铣削的机床?它可加工平面?沟槽?齿轮?螺旋形表面及成形表面?它的切削速度较高?而且又是多刃连续切削?所以生产率较高?铣床的主参数是工作台面的宽度?铣床的主要类型有?卧式升降台铣床?立式升

13、降台铣床?龙门铣床等? ? ? ? ? ?卧式升降台铣床图? ? ? ?所示是卧式升降台铣床的外形图?卧式升降台铣床由床身?悬梁?悬梁上刀杆支架?工作台?升降台?滑座?底座?及装在主轴上的刀杆?等部件组成?加工时?工件安装在工作台?上?铣刀装在刀杆?上?铣刀旋转做主运动?工件移动作进给运动?升降台?连同滑座?工作台?可沿床身?上的导轨上下移动?滑座及工作台可在升降台的导轨上作横向进给运动?工作台又可沿滑座上的导轨作纵向进给运动?悬梁?和支架?的位置可根据刀杆的长度进行调整?以较大的刚度支承刀杆?它通常适用于单件及成批生产? ? ? ? ? ?立式升降台铣床图? ? ? ?所示是立式升降台铣床的

14、外形图?立式升降台铣床由床身?底座?立铣头?主轴?工作台?升降台?及床鞍?等部件组成?床身?安装在底座?上?可根据加工需要在垂直面内调整角度的立铣头?安装在床身上?立铣头内的主轴?可以上下移动?可作纵向和横向运动的工作台?安装在升降台?上?升降台可做垂直运动?床鞍?及升降台?的结构和功能与卧式铣床基本相同?同样也适用于单件及成批生产?12654387图? ? ? ? ?卧式升降台铣床?1234567图? ? ? ? ?立式升降台铣床? ?金属切削机床? ? ? ? ? ? ?龙门铣床龙门铣床是一种大型高效的通用机床?常用于各类大型工件上的平面?沟槽等的粗铣?半精铣和精铣加工?123456789

15、1 0?图? ? ? ? ?龙门铣床图? ? ? ?所示是龙门铣床的外形图?龙门铣床由横梁?两个立式铣削主轴箱?立铣头?和?两个卧式铣削主轴箱?卧铣头?和?床身? ?工作台?顶梁?及两个立柱?和?等部件组成?床身? ?顶梁?与立柱?和?使机床成框架结构?横梁?可以在立柱上升降?以适应工件的高度?个铣削头均为一个独立的部件?内装主轴?主运动变速机构和操纵机构?工件安装在工作台?上?工作台可在床身? ?上作水平的纵向运动?立铣头?和?可在横梁上作水平的横向运动?卧铣头?和?可在立柱上升降?当工件从铣刀下通过后?工件就被加工出来?龙门铣床的生产率较高?适用于成批和大量生产中? ? ? ?刨?床刨床是

16、直线运动机床?刨床类机床主要用于加工各种平面和沟槽?刨床的主运动和进给运动均为直线运动?由刀具的移动实现主运动?由工件的移动实现进给运动?它的特点是?机床和刀具的结构较简单?通用性较好?生产率较低?加工精度一般可达? ? ? ? ? ? ?表面粗糙度可控制在? ? ? ? ?刨床的主要类型有?牛头刨床?龙门刨床等? ? ? ? ? ?牛头刨床图? ? ? ?所示是牛头刨床的外形图?牛头刨床由床身?滑枕?刀架?滑座?工作台?及底座?等部件组成?床身?装在底座?上?滑枕?带动刀架?作往复主运动?滑座?带动工作台?沿床身上的垂直导轨上?下升降?以适应不同高度的工件加工?工作台?带着工件沿滑座?作间歇

17、的横向进给运动?刀架?可在左?右两个方向上调整角度?以便加工斜面?牛头刨床适用于加工单件小批量生产的中小件?牛头刨床的主参数是最大刨削长度? ? ? ? ? ?龙门刨床图? ? ? ?所示是龙门刨床的外形图?龙门刨床由立柱?和?床身? ?顶梁?横梁?两个立刀架?和?工作台?及两个横刀架?和?等部件组成?立柱?和?固定在床身? ?的两侧?由顶梁?连接?横梁?可在立柱上升降?从而组成一个?龙门?式框架?龙门刨床有?个进给箱?一个在横梁?的右端?驱动两个立刀架?其余两个分别装在左?右横刀第?章?其他机床? ? ?123456图? ? ? ? ?牛头刨床?1234567891 0图? ? ? ? ?龙

18、门刨床架上?工作台?进给箱及横梁升降等?都由单独的电动机驱动?工作台?可在床身上作纵向直线往复运动?两个横刀架?和?可分别在两根立柱上作升降运动?龙门刨床主要用于中?小批量生产及修理车间?加工大平面?特别是长而窄的平面?也可在工作台上安装几个中?小型零件?同时切削? ? ? ?磨?床用磨料磨具为工具进行切削加工的机床都称为磨床?它是为了适应零件的精加工和硬表面加工的需要?才出现的以磨粒为切削刃的磨削加工?由于科学技术的发展?对现代机械零件的精度和表面粗糙度的要求愈来愈高?各种高硬度材料的应用日益增多?以及由于精密铸造和精密锻造工艺的发展?有可能将毛坯直接磨成成品?高速磨削和强力磨削工艺的发展?

19、更进一步提高了磨削效率?因此?磨床的适用范围日益扩大?在工业发达的国家?磨床数占机床总数的? ? ? ? ? ?磨床主要用于零件的精加工中?应用范围非常广泛?可以磨削各种表面?如内?外圆柱面和圆锥面?平面?齿轮的轮齿表面?螺旋面及各种成形表面等?还可以刃磨刀具?磨床的主要类型有?外圆磨床?内圆磨床?平面磨床?各种工具和刀具刃磨床?专门化磨床等? ? ? ? ? ?外圆磨床图? ? ? ?所示是? ? ? ? ? ?型万能外圆磨床的外形图?它由床身?头架?内圆磨具?砂轮架?尾座?滑鞍及横向机构?工作台?及脚踏操纵机构?等部件组成?它与普通外圆磨床的区别在于?砂轮架?和头架?都能按逆时针方向转角度

20、?用于磨削锥度较大?较短的圆锥面?多一个内圆磨具?用来磨圆柱内孔?工作时?头架?和尾座?一起支承长工件?头架?还可装卡盘夹持短工件?头架?有电动机和变速机构?带动工件旋转?它可? ? ?金属切削机床? ? ?在水平面内逆时针转? ? ?砂轮架?用于支承并传动高速旋转的砂轮主轴?它可在滑鞍的转盘上转角度?转动手轮?可使横向进给机构带动滑鞍及其上的砂轮架作横向进给运动?工作台?由上下两层组成?上工作台可绕下工作台在水平面内回转一个角度以磨圆锥体?同时可沿床身导轨作纵向往复移动?内圆磨具?用于支承磨内孔的砂轮主轴?由单独的电动机驱动?转速较高?平时抬起?磨内圆时放下?219876543图? ? ?

21、? ? ? ? ? ? ?型万能外圆磨床? ? ? ? ? ?型万能外圆磨床的主参数是最大磨削直径? ? ? ? ? ?平面磨床平面磨床主要用于磨削各种平面?根据砂轮工作面的不同?平面磨床可以分为用砂轮轮缘进行磨削和用砂轮端面进行磨削两类?用砂轮轮缘进行磨削的平面磨床?砂轮主轴为水平布置?即卧式?它的磨削精度较高?可得到较光洁的加工表面?但生产率较低?而用砂轮端面进行磨削的平面磨床?砂轮主轴为竖直布置?即立式?它的磨削精度较低?表面粗糙度较差?但生产率较高?根据工作台形状的不同?平面磨床又分为矩形工作台磨床和圆形工作台磨床两类?矩形工作台平面磨床可方便地磨削各种零件?特别是加工长工件?工艺范围

22、较广?而圆形工作台平面磨床适宜加工短工件和大直径的环形零件端面?不能磨削长零件?图? ? ? ?所示是平面磨床的加工示意图?其中砂轮的旋转运动为主运动?矩台的直线往复运动或圆台的回转运动为纵向进给运动?而滑座和砂轮架一起沿着立柱导轨作间歇的竖直切入运动为垂直进给运动?当用砂轮的周边进行磨削时?通常砂轮的宽度小于工件的宽度?所以?卧式主轴平面磨床还需要横向进给运动?且?是周期性运动的?平面磨床的主参数是工作台面的宽度及工作台面的直径?第?章?其他机床? ? ? ? ?fw( a )( b )( c )( d )fwfwfwn0frfafafrfrfrn0n0n0图? ? ? ? ?平面磨床的加工

23、示意图? ? ? ?齿轮加工机床齿轮是现代机器和仪器中最常用的传动件?它具有传动比准确?传动力大?效率高?结构紧凑?可靠耐用等优点?在各种工业部门中得到了广泛的应用?用来加工齿轮轮齿表面的机床?称为齿轮加工机床?一般齿轮轮齿的加工?按加工方法的不同?大体分为两种?即仿形法和范成法?采用范成法加工齿轮轮齿时?机床中?对切削刀具和工件毛坯之间的相对运动关系有严格的要求?是内联系传动链?齿轮加工机床的种类很多?大致可分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床两类?圆柱齿轮加工机床主要有滚齿机?插齿机?车齿机等?锥齿轮加工机床中的直齿锥齿轮加工机床又有刨齿机?铣齿机?拉齿机等?此外?还有精加工齿轮轮齿表面的

24、磨齿机?研齿机和剃齿机?1234567891 0?图? ? ? ? ? ? ? ? ? ?型滚齿机? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?型滚齿机图? ? ? ?所示是? ? ? ? ? ?型滚齿机的外形图?它由床身?前立柱?后立柱?滚刀主轴?刀架溜板?刀架?支架?工件心轴?及床鞍等部件组成?工作时?刀架?可以沿前立柱?上的导轨上下直线移动?还可以绕自己的水平轴线转动?若加工直齿圆柱齿轮?滚刀刀架?应相对工件轴线旋转一个滚刀螺旋升角的角度?以保证滚刀切削刃的主运动方向与被切齿轮的齿槽方向一致?若加工斜齿圆柱齿轮?滚刀刀架?旋转的角度除应考虑滚刀螺旋升角的角度外?还应考虑工件齿槽的螺旋角?当滚

25、刀与齿轮螺旋线方向相同时?滚刀刀架?旋转的角度应为齿轮的螺旋角减去滚刀的螺旋升角?当滚刀与齿轮螺旋线? ? ?金属切削机床? ? ?方向相反时?滚刀刀架?旋转的角度应为齿轮的螺旋角加上滚刀的螺旋升角?滚刀安装在滚刀主轴?上作旋转运动?后立柱?可以连同工作台一起作水平方向的移动?以适应不同直径的工件及在用径向进给法切削蜗轮时作进给运动?工件装在工件心轴?上随同工作台一起旋转? ? ? ? ? ?型滚齿机的主参数是最大工件直径? ? ? ? ? ?插齿机插齿机是用插齿刀来加工内?外啮合的圆柱齿轮的轮齿表面?特别适用于用来加工内齿轮和多联齿轮中的小齿轮?不能加工蜗轮?插齿机的加工原理类似于一对圆柱齿

26、轮相啮合?其中一个是工件?另一个是齿轮形刀具?插齿刀? ?它的模数和压力角与被加工齿轮相同?但每个齿的渐开线齿廓和齿顶上?都作成刀刃?一个顶刃和两个侧刃?图? ? ? ?所示是插齿的工作原理及加工时所需的成形运动?其中插齿刀旋转?和工件旋转?组成复合的成形运动? ? ?范成运动?这个运动是形成渐开线齿廓所必需的?插齿刀的上下往复运动?是一个简单的成形运动?以形成轮齿齿面的导线? ? ?直线?加工直齿圆柱齿轮? ?当需要插削斜齿齿轮时?插齿刀主轴在一个专用的螺旋导轮上移动?这样?在上下往复移动时?由于导轮的导向作用?插齿刀还有一个附加转动?B1 2B1 1A2( a )( b )图? ? ? ?

27、 ?插齿的工作原理及加工时所需的成形运动插齿时?插齿刀和工件以范成运动的相对运动关系作对滚运动?同时?插齿刀相对于工件作径向切入运动?直到切入全齿深时停止?工件和插齿刀继续对滚?直到工件再转过一圈后?全部轮齿就切削出来?然后插齿刀与工件分开?机床停机?因此?插齿刀在往复运动的回程时不切削?为了减少刀刃的磨损?机床上还需要有让刀运动? ? ? ? ? ?磨齿机磨齿机常用于对淬硬的齿轮进行齿廓的精加工?但也用来直接在齿坯上磨出轮齿?由于磨齿能够纠正齿轮预加工的各项误差?因而加工精度较高?磨齿后?精度一般可达?级以上?磨齿机通常分为成形砂轮法磨齿和范成法磨齿两大类?成形砂轮磨齿机应用较少?多数磨齿机

28、用范成法磨齿?第?章?其他机床? ? ? ? ? ?成形砂轮磨齿机的原理和运动成形砂轮磨齿机砂轮截面的形状修正得与齿谷的形状相同?如图? ? ? ?所示?图? ? ? ?( a )( b )?图? ? ? ? ?成形砂轮磨齿机的工作原理?为磨削外啮合齿轮的示意图?图? ? ? ?为磨削内啮合齿轮的示意图?砂轮是根据专用的样板?由修正机构修正的?样板根据所磨齿轮的模数?齿数以及压力角等参数专门制造?所以这种磨齿机的工作精度相当高?它适用于在大批量生产中磨削大模数的齿轮?磨齿时?砂轮高速旋转并沿工件轴线方向作往复运动?一个齿磨完后分度?再磨第二个齿?砂轮对工件的切入运动?由砂轮与安装工件的工作台作

29、相对径向运动得到?这种机床的运动比较简单? ?范成法磨齿机的原理和运动用范成法原理工作的磨齿机有连续磨齿和分度磨齿两大类?如图? ? ? ?所示?( a )( b )( c )( d )A3 2A2B3 1B1B1a图? ? ? ? ?范成法磨齿机的工作原理?连续磨齿?范成法连续磨削的磨齿机?其工作原理和滚齿机相似?砂轮为蜗杆形?称为蜗杆砂轮磨齿机?图? ? ? ?所示为它的工作原理?蜗杆形砂轮相当于滚刀?相对工件作范成运动?磨出渐开线?工件作轴向直线往复运动?以磨削直线圆柱齿轮的轮齿?如果作倾斜运动?就可磨削斜齿圆柱齿轮?在各类磨齿机中?这类机床的生产率最高?但修整砂轮较麻烦?因而常用于成批

30、生产?分度磨齿?这类磨齿机根据砂轮形状又可分为蝶形砂轮型?大平面砂轮型和锥形? ? ?金属切削机床? ? ?砂轮型?种?如图? ? ? ? ? ?所示?它们的工作原理相同?都是利用齿条和齿轮的啮合原理?用砂轮代替齿条来磨削齿轮的?齿条的齿廓是指线?其形状简单?易于保证砂轮的修整精度?加工时?被切齿轮在想象中的齿条上滚动?每往复滚动一次?完成一个或两个齿面的磨削?因此需多次分度?才能磨完全部齿面?图? ? ? ?是用两个蝶形砂轮代替齿条两个侧面的蝶形砂轮型磨齿机?图? ? ? ?是用大平面砂轮的端面代替齿条的一个齿侧面的大平面砂轮型磨齿机?图? ? ? ?是用锥形砂轮的侧面代替齿条的一个齿的锥形

31、砂轮型磨齿机?一般砂轮比齿条的一个齿略窄?一个方向滚动时磨削一个齿面?另一个方向滚动时?齿轮略作水平窜动?以磨削另一个齿面?因此?机床上必须有自动补偿装置? ? ? ?组 合 机 床? ? ? ? ? ?组合机床的特点和工艺范围组合机床是以系列化?标准化的通用部件为基础?配以少量专用部件组成的专用机床?它既具有专用机床结构简单?生产率和自动化程度较高的特点?又具有一定的重新调整能力?以适应工件变化的需要?它适宜于在大批?大量生产中对一种或几种类似零件的一道或几道工序进行加工?组合机床一般是半自动的?可以对工件进行多面?多主轴加工?图? ? ? ?所示是立卧复合式三面钻孔组合机床?机床由侧底座?

32、立柱底座?立柱?动力箱?滑台?及中间底座?等通用部件以及主轴箱?夹具?等主要专用部件组成?其中专用部件也有不少零件是通用件或标准件?因此?给设计?制造和调整带来很大的方便?18765432图? ? ? ? ?组合机床的组成第?章?其他机床? ? ? ? ?组合机床与专用机床?通用机床相比?有如下特点?工作稳定且可靠?组合机床中有? ? ? ? ? ?的通用零?部件?而这些零部件是经过精心设计和长期生产实践考验的?设计周期短?设计时?对于通用的零部件主要是选用?不必重新设计?生产周期短?并可降低成本?因为这些通用零部件可以预先制造出来并可成批生产?有利于产品的更新?当被加工对象改变时?它的通用零

33、部件可重新利用?组合成新的组合机床? ? ? ? ? ?组合机床的配置形式生产中?根据被加工工件的工艺要求?可将组合机床的通用部件和专用部件组合起来?配置成各种形式的组合机床?根据工位数的不同?组合机床可以分为单工位组合机床和多工位组合机床两大类? ?单工位组合机床图? ? ? ?所示是单工位组合机床?在这种机床上加工时?工件安装在固定夹具里不动?由动力部件移动来完成各种加工?因此?能保证较高的位置精度?适用于大中型箱体件的加工?( a )( d )( e )( f )( b )( c )图? ? ? ? ?单工位组合机床的配置形式根据被加工表面位置的不同?单工位组合机床有卧式?如图? ? ?

34、 ? ? ?所示? ?立式?如图? ? ? ?所示? ?倾斜式?如图? ? ? ?所示?和复合式?如图? ? ? ? ?所示?等配置形式?按工件加工表面的数量分类?单工位组合机床有单面加工?如图? ? ? ? ?所示? ?双面加工?如图? ? ? ? ? ?所示? ?三面加工?如图? ? ? ?所示?和多面加工等? ? ?金属切削机床? ? ? ?多工位组合机床多工位组合机床有两个或两个以上的加工工位?工件可以依次在各个工位上完成各道工序的加工?多工位组合机床可以完成数道工序?生产率比单工位组合机床高?但由于存在移位或转位的定位误差?所以加工精度较单工位组合机床略低?多工位组合机床的价格也比较

35、高?它适用于在大批?大量生产中加工较复杂的中小型零件?图? ? ? ?所示是多工位组合机床的几种配置形式?图? ? ? ?是固定夹具式?机床可以同时加工两个相同工件上不同加工部位的孔?工件工位的变换是靠人工重新安装来完成的?图? ? ? ?是移动工作台式?在一个工位上加工完某些孔后?把工件输送到下一工位?加工另外一些孔?该机床适用于加工孔距较近的工件?一般工位数为?个?图? ? ? ?是回转鼓轮式?用绕水平轴间歇转位的回转鼓轮工作台输送工件?工位数一般为?个?图? ? ? ?是回转工作台式?用绕竖直轴间歇转位的回转工作台输送工件?工位数一般为? ? ?个?图? ? ? ?是中央立柱式?用绕竖直

36、轴间歇转位的环形回转工作台输送工件?工位数一般为? ?个?这种组合机床一般都有几个竖直和水平配置的动力部件?分别安装在中央立柱上及工作台四周?工序集中12( a )( b )( c )( d )( e )图? ? ? ? ?多工位组合机床的配置形式第?章?其他机床? ? ? ? ?程度及生产率都很高?但机床的结构较复杂?定位精度较低?通用化程度也较低?上面介绍的是大型组合机床?电动机驱动功率一般为? ? ? ? ? ?的动力部件及其配置部件皆属此列?除此而外?还有小型组合机床?电动机功率一般为? ? ? ? ? ? ? ? ?的动力部件及其配套也属此列? ? ? ? ? ?卧式双面钻孔组合机床

37、图? ? ? ?所示是卧式双面钻孔组合机床的联系尺寸图?总布局? ?3 03 01 8 07 17 03 06 16 01 8 04 04 02 2 04 8 03 2 54 5 54 5 53 2 54 8 02 2 0P = 2 . 2 k W= 1 4 3 0 r / m i nP = 2 . 2 k Wn = 1 4 3 0 r / m i n5 6 02 8 01 C C 3 21 H Y 3 21 T D 3 22 3 05 01 0 00 . 51 0 01 0 . 53 1 06 0 01 0 05 00 . 51 0 01 T D 3 21 T D 3 21 C C 3 22

38、 3 05 6 0 1 2 0 0 8 2 02 8 08 01 0 2 08 0 01 0 2 08 03 0 0 06 02 01 01 14 05 05 16 5 03 0 07 0 06 56 0 04 0 01 3 8 1 2 09 04 0 04 4 2 . 57 0 05 0 05 5 0油箱图? ? ? ? ?卧式双面钻孔组合机床的联系尺寸图? ?机床的用途该组合机床用于钻削某气缸体顶面和底面上的孔?图? ? ? ?所示是被加工零件的工序图?工序图是为了在零件图的基础上突出本机床上? ? ?金属切削机床? ? ?书书书0 . 0 2 51 30 . 0 2 50 . 0 50

39、. 3 0 L H0 . 3 0 L H0 . 3 0 L H0 . 3 0 L H0 . 3 0 L H1 . 6R 93 . 21 6 92 0 1 . 1 5 + 0 . 0 5_1 21 41 51 69 04 58 58 5L1 0 . 53 . 21 4 . 2 5 + 0 . 0 5_1 . 61 . 698 4 H 7( + 0 . 0 3 5 )0K1 . 61 4 5HR 91 6 4 . 51 1 2 . 59 5 . 55 1 . 51 5 . 51 0 . 5852_2 06 . 73_51 56_8 . 72 94_51 3 81 2 50 . 26 25 3129

40、37 761 1 5K1 0 . 5RZ5 0RZ5 0RZ5 041 01 171 0 61 1 81 2 01 1 89 01 7 11 1 2 . 55 4 . 52_8 . 21 71 9 2 . 53 . 26 . 31 . 2 1 2 2 8 5 H B S1 5 k g2 5_4 72 . _ _ ,3 . 图? ? ? ? ?被加工零件的工序图第?章?其他机床? ? ? ? ?的加工特点而绘制的?它是设计机床的主要依据?也是制造和调整机床的主要技术文件?工序图应按加工位置画出?在工序图上需标出?在本机床上加工部位的尺寸?精度和技术要求?加工用的定位基准?夹压点的方向?位置?在本

41、机床加工前毛坯的状况等?在本机床上加工的部位用粗实线画出?在本机床上加工应保证的尺寸用方框?或在下部用粗实线?表示?图中还应注明被加工零件的名称?编号?材料?硬度以及加工部位的加工余量等?从图中可以看出?加工时?工件以底面?限制?个自由度? ?面?限制两个自由度?和?面?限制一个自由度?定位?并以顶面上的四点夹压?在顶面上钻?个? ? ?孔?孔? ? ? ?在底面上钻两个? ? ?孔?孔?和孔? ?两个? ? ?孔?孔?和孔? ?个?孔?孔? ?和?个?通孔?孔? ? ? ? ? ?加工示意图图? ? ? ?所示是被加工零件的加工示意图?加工示意图是设计刀具?夹具?主轴箱以及选择动力部件的主要

42、依据?也是调整机床和刀具的依据?图中表明了工件的加工部位?加工方法?切削用量?还表明了所用的导向形式?刀具?接杆的结构及主轴的数量?主轴数量多时?要标出轴号?和连接方式?以及它们之间的联系尺寸?加工示意图按展开图的形式绘制?工件在图中允许只画出加工部分?加工部位的分布情况由其中的?加工部位示意图?表示?刀具在图中的位置?是加工终了时的位置?结构相同的主轴只画一根?相距较近的主轴应画在一起?以便检查结构上是否可能相碰?加工示意图应标出下列尺寸?主轴端部尺寸的刀具结构尺寸的导向尺寸的工件加工部位尺寸的工件至夹具之间的尺寸以及工件至主轴端部的尺寸等?各刀具主轴的结构基本相似?图? ? ? ?所示是加

43、工工件? ?孔的主轴组件?只画伸出多轴箱盖之外的部分? ?为主轴?为调节螺钉?和?为调节螺母?为止动垫片?为接杆?为弹簧胀套?当用锥炳钻头时不需弹簧胀套? ?为直炳钻头?为钻套?它用以保证被加工孔的尺寸和位置精度? ?为钻模板? ?为被加工工件? ?为多轴箱前盖? ?为键?刀具的旋转主运动由主轴?经键? ?接杆?弹簧胀套?传入?进给运动由滑台带着多轴箱束完成?其循环为?快进?工作进给?死挡铁停留?快退?原位停止?钻孔的轴向力由刀具? ?弹簧胀套? ?螺母? ?止动垫片? ?螺母? ?主轴?经轴承传入箱体?钻头的轴向位置由螺母?调整?调好后用螺母?锁紧? ?机床的总布局机床的总布局如图? ? ?

44、 ?所示?它的配置形式是单工位卧式双面组合机床?加工时?工件装在夹具中固定不动?由水平布置在工件两侧的钻头实现主运动和进给运动?以完成对工件的钻削加工?机床主要由下列部件组成?夹具?图中第? ?组? ?夹具用于装夹工件?实现被加工零件的准确定位?夹压?刀具的导向等?是机床的主要专用部件之一?传动装置?图中第? ?组? ?传动装置包括? ? ? ? ?型动力箱和? ? ? ? ?型液压滑台?它们都是组合机床的主要通用部件?动力箱用于把电动机的动力和运动传给多轴箱?液压滑台用于实现刀具的工作循环?液压滑台的工作循环为?快进?工进?死挡铁?快退?原位停止? ? ?金属切削机床? ? ?书书书1 5

45、22 83 81 4 21 8 01 8 03 5 51 4 99 05 7n = 6 3 0 r / m i nv = 1 0 m / m i ns0= 0 . 0 7 6 m m / r2 2 / 1 43 4n = 4 5 0 r / m i nv = 1 1 . 6 m / m i ns0= 0 . 1 1 m m / r1 61 2 1 7n = 4 5 0 r / m i nv = 1 2 . 3 m / m i ns0= 0 . 1 1 m i n / rsM= 4 8 m m / m i n2 2 / 1 45 G 7668 . 2 G 656 . 71 46 . 7 G 72

46、 2 / 1 42 2 / 1 48 52 11 5 58 1 11 2n = 6 0 0 r / m i nn = 4 8 0 r / m i nv = 1 0 . 1 m / m i nv = 9 . 4 2 m / m i ns0= 0 . 0 8 m m / rsM= 4 8 m m / m i n5 G 76 1 5 1 . 58 . 251 4H 7g 68 52 1T O 6 3 5_1T O 6 3 5_1T O 6 3 5_0T O 6 3 5_0 11_2 4 01_2 4 51_2 6 05_I T O 6 3 1_4 1 ( 7 )1_2 5 51 02 0 1 81

47、0 01 0 1 . 1 53 5 3 . 8 5_ _ _2 0H 7n 6_ _ _2 2H 7n 6_ _ _1 6H 7g 68 . 7 G 72 2 / 1 48 . 7_ _ _2 2H 7n 6_ _ _H 7g 6_ _ _2 0H 7n 6_ _ _2 0H 7n 6_ _ _1 4H 7g 6_ _ _1 0H 7g 6_ _ _1 51 82 01 31 01 2 88 52 11 3 68 52 11 4 21 0 31 01 1 61 02 0 1 8 2 082M2 93 1 . 61 61 3 42 51 02 11 6 6 . 4 58 5N1 61 741 0

48、1 51 41 171 31 22185693MN图? ? ? ? ?被加工零件的加工示意图第?章?其他机床? ? ? ? ?12345678 91 01 11 21 3图? ? ? ? ?主轴?多轴箱?图中第? ?组右主轴箱和第? ?组左主轴箱? ?多轴箱中有和被加工孔位置相一致的主轴?它的功用是把动力箱的旋转运动传给各主轴?再经接杆传给钻头?多轴箱是机床的主要专用部件?底座?图中第? ?组中间底座和第? ?组侧底座? ?底座是机床的支撑部件?其中? ? ? ? ?型侧底座是机床的主要通用部件?除此之外?组合机床还有电器设备?图中第? ?组? ?刀具和工具?图中第? ?组和第? ?组? ?以

49、及第? ?组液压传动装置?第? ?组润滑装置和第? ?组挡铁?挡铁安装在滑台上?与行程开关?行程调速阀配合?发出行程转换信号?控制液压滑台的工作循环?表? ?是被加工零件的生产率计算卡?机床可按半自动工作循环进行工作?也可以用手动操纵?每一个半自动工作循环的程序如下?装卸工件?需? ? ? ? ? ? ?左?右滑台快速向前?需? ? ? ? ? ? ? ? ?左?右滑台工作进给?右滑台需时间最长?为? ? ? ? ? ? ? ?左?右滑台死挡铁停留?约需? ? ? ? ? ? ? ? ?左?右滑台快速退回?需? ? ? ? ? ? ? ?左?右滑台退回至原始位置停止?由上述可知?每一工作循环的

50、时间?单件时间?为? ? ? ? ? ? ?手动操作用于调整机床?被加工零件的工序图?加工示意图?联系尺寸图和生产率计算卡通称为?三图一卡? ?是组合机床设计的基础? ?多轴箱多轴箱的功用是带动各主轴按照加工示意图中规定的转速及转向旋转?多轴箱上主轴的数量和位置是与被加工工件孔的数量和位置相一致的?标准的多轴箱体如图? ? ? ?所示?它的主要组成部分是中间箱体?前盖及后盖?前盖和中间箱体的半成品?未加工轴孔?及后盖都是通用件?前盖及中间箱体应根据主轴及传动轴的数量和位置?加工出相应的孔?前盖和后盖用定位销和螺钉固定在中间箱体上?如图? ? ? ?中的?剖面所示? ?整个多轴箱部件用后盖的后端

51、平面及两个定位销孔与动力箱的前端平面及两个定位销相配合?并用螺钉固定在动力箱上? ? ?金属切削机床? ? ?表? ? ?被加工零件的生产率计算卡被加工零件图号毛坯种类铸?件名称汽缸体毛坯重量? ? ? ?材料铜铬钼合金铸铁硬?度? ? ? ? ? ? ? ? ? ?工序名称上下面钻孔工 序 号序号工步名称被加工零件的数量加工直径? ?加工长度? ?工作行程? ?切削速度? ?转速? ?进给量工时? ? ? ? ? ? ?机动时间辅助时间共计?装卸工件? ? ? ? ? ? ? ?左滑台钻孔快进? ? ? ? ? ? ?钻?个?孔? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?钻两个

52、? ? ?孔? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?钻两个? ? ?孔? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?死挡铁停留? ? ? ? ?快退? ? ? ? ? ?右滑台钻孔快进? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?钻?个? ? ?孔? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?死挡铁停留? ? ? ? ? ? ? ? ?快退? ? ? ? ? ? ? ? ? ?备注总计? ? ? ? ? ? ?单件工时? ? ? ? ? ? ?机床的生产率? ?件?时机床的负荷率? ? ?Hhh01 01 51 5 1 0LLL01

53、 0 1 5L0BA0A0A1 01 6 551 4 02 052 81 03 59 04 01 059 01 8 03 2 5(3 4 0 )(7 0 )5 5图? ? ? ? ?多轴箱箱体第?章?其他机床? ? ? ? ?书书书3 2 05AA2 0 04 0 05 07 57 55 01 0 01 2 4 . 53 2 / 23 2 / 22 132 9 / 2 093 2 / 23 0 / 32 5 / 22 0 / 32 9 / 21 111 02 5 / 22 4 / 23 0 / 23 2 / 22 6 / 22 5 / 22 4 / 2872 9 / 2来自油池1 , 23 6

54、1 08791 19 01 0 3 59 04 04 51 08 551 23 51 3 61 3 523212345342 342 05121 2 6 . 51 3 621342 7 . 52 334122 041 3 53 5 J 71 5 f s 62 0 f s 64 7 j 74 7 J 75 2 J 72 5 J s 62 02 05 5s 6H 7j s 6_ _ _H 7j s 6_ _ _5 1 5A_ _A254653图? ? ? ? ?右多轴箱的装配图? ? ?金属切削机床? ? ?本机床有左?右两个多轴箱?它们的结构基本上是相同的?差别只是主轴的数量和位置不一样?下面以

55、右多轴箱为例?说明多轴箱的传动和结构?图? ? ? ?所示是右多轴箱的装配图?图中?左图是正视图?右图是各轴的结构形式?在左图中?其主轴位置与被加工零件图孔的位置相反?主轴数与被加工零件的孔数相同?主轴用粗实线画出?传动齿轮用点画线画出?轴为多轴箱的输入轴?其高度方向的位置取决于动力箱的规格?水平方向则位于箱体中间?根主轴的运动是从动力轴?轴开始?经传动轴传来的?在右图中?相同结构的轴只画一根或一半?图中轴?的结构与上半面相同?只画了上半面?轴? ?的结构与下半面相同?只画了下半面? ?齿轮在轴上的轴向位置有两种安装方式?一种是装有四排齿轮?即中间箱体内装?三排齿轮?后盖与箱体间装一排齿轮?另

56、一种是在中间箱体内装两排齿轮?后盖与箱体间仍装一排齿轮?采取哪种排布方式?根据传动系统的复杂程度而定?多轴箱中的齿轮和轴承的润滑由? ? ?型润滑泵供油?液压泵把箱体内存的油送到分油器?再由分油器将油分送到第?排啮合齿轮的上部及油盘中?从油盘淋下来的油润滑多轴箱体中的轴承及齿轮?在多轴箱的全部零件中?只有前盖?中间箱体及齿轮是专用件?其余零件都是通用件或标准件? ? ? ? ? ?组合机床的通用部件通用部件是组成组合机床的基础?通用部件是根据其各自的功能?按标准化?系列化?通用化原则设计而成的独立部件?它在组成各种组合机床时?能互相通用? ?通用部件的分类按功能的不同?通用部件可分为动力部件?

57、支承部件?输送部件?控制部件和辅助部件几类?动力部件动力部件是传递动力实现进给运动或主运动的部件?是通用部件中的主要部件?动力部件包括主运动部件?动力箱和各种切削头?和进给运动部件?滑台? ?动力箱与多轴箱配合使用?用于实现主运动?单轴头主要用于实现刀具的主运动?其中有钻削头?镗削头?铣削头等?滑台主要用于实现进给运动?动力部件的工作性能基本上决定了组合机床的工作性能?其他部件都要以动力部件为基础来进行配置使用?图? ? ? ?所示是以滑台为基础的各种动力部件的示意图?支承部件支承部件是组合机床的基础部件?它包括侧底座?立柱?立柱底座?中间底座等?它的结构和刚度对组合机床的精度和寿命有较大的影

58、响?输送部件输送部件用于多工位组合机床上?完成工位间的工件输送?输送部件包括移动工作台?回转工作台?回转鼓轮工作台及环形回转工作台等?输送部件转位或移位后的定位精度?直接影响着多工位组合机床的加工精度?控制部件第?章?其他机床? ? ? ? ?( a )( b )( c )( d )图? ? ? ? ?以滑台为基础的各种动力部件的示意图控制部件是组合机床的?中枢神经? ?它控制组合机床?使机床按预定的程序完成工作循环?控制部件包括各种液压操纵元件?控制板?气压元件?挡铁和电气元件等?辅助部件辅助部件包括冷却?润滑?排屑等装置?以及各种自动夹紧工件的扳手等? ?滑台滑台是用于实现进给运动的?它可

59、分为液压滑台? ?系列?和机械滑台? ? ?系列?两个系列? ?系列液压滑台图? ? ? ?所示是液压滑台的结构?它主要由滑座?滑台体?和液压缸?这?个部分组成?液压缸固定在滑座上?活塞杆?通过支架固定在滑台?的下面?推动滑台移动?滑座?的导轨截面的形状为矩形?具有刚度高?承载能力较高?当量摩擦系数低于三角形导轨等优点?采用一条导轨?右导轨?见?剖视?的两侧导向?增加了导向的长度比?提高了导向精度?完整的液压滑台是由滑台和液压传动装置两部分组成的?液压滑台通常的典型工作循环为?原位停止?快速前进?工作进给?一次工作进给或二次工作进给? ?快速退回等?液压滑台还可以实现死挡铁停留?分级进给?反向

60、进给等工作循环?液压滑台是采用液压电气联合控制的?这样可以避免纯电气控制不可靠及由快进转工进位置精度较低的缺点? ? ?系列机械滑台机械滑台与液压滑台的作用相同?只是实现进给运动的方式不同?机械滑台是通过机械传动来驱动滑台的?图? ? ? ?所示是机械滑台的传动系统?工作进给电动机经? ? ?交换齿轮?蜗杆蜗轮? ?驱动行星轮系的系杆?进行工作进给?快速电动机制动?恒星轮? ?不转?故恒星轮? ?转动?经? ? ?丝杠驱动滑台作工作进给?快速移动时?启动快速行程电动机?恒星轮? ?转动?恒星轮? ?得到的是恒星轮? ?和系杆的合成运动?因此?开动快速电动机时?可不管进给电动机转还是不转?同向转

61、还是反向转?滑台运动的方向由? ? ?金属切削机床? ? ?123BB4B_ _B ( A 型)B_ _B ( B 型)图? ? ? ? ?液压滑台的结构n = 1 4 0 0 r / m i nn = 1 4 0 0 r / m i nP = 1 . 1 k WP = 0 . 3 7 k W5 62 02 02 82 42 02 82 03 422 8A CBD1 8T 3 6 1 2 / 2图? ? ? ? ?机械滑台的传动系统电动机的转向决定?如要求滑台在工作结束后停留?则使滑台碰到预先调整好的死挡铁上?不能继续前进?这时丝杠及蜗轮便不能转动?但工进电动机仍在转动?迫使蜗杆克服弹簧力轴向

62、移动?通过杠杆压下行程开关?发出快退信号?使快速电动机反转?滑台便快速退回到原位停止?在加工中如遇到障碍或切削力过大时?此机构还能起到过载保护的作用?第?章?其他机床? ? ? ? ?图? ? ? ?所示是机械滑台的滑台部分?该部分由滑台体?和滑座?组成?由丝杠?和螺母?驱动?是死挡铁?12345BAABA_ _AB_ _B图? ? ? ? ?机械滑台的滑台部分图? ? ? ? ? ? ? ?系列齿轮传动的动力箱? ?动力箱动力箱是主运动的驱动装置?在动力箱上安装多轴箱后?用于组成多轴的组合机床?标准的动力箱有两种传动形式?齿轮传动和联轴器传动?图? ? ? ?所示是? ? ?系列齿轮传动的动

63、力箱?运动由电动机经一对齿轮传动到动力输出轴?即多轴箱的?轴?上?思考和练习? ?钻床和镗床都是孔加工机床?试说明它们的区别在什么地方? ?摇臂钻床?立钻?台钻的主要区别在哪? ?为什么在金刚镗床和坐标镗床上能加工出精密孔?这两种机床的应用范围有何区别? ?铣削加工的特点是什么? ?刨床?插床和龙门铣床在应用范围上有何区别? ?万能外圆磨床的前顶尖在工作时是否转动?为什么? ?试说明滚齿机?插齿机和磨齿机加工轮齿的加工原理? ?组合机床与通用机床?一般专用机床相比有何优点?是否可以由它代替通用机床? ?何谓组合机床的?三图一卡? ?第?章?金属切削机床的总体设计教学提示?机床设计是创造性劳动?

64、它是机床设计师根据市场的需要?现有的制造条件和新工艺?运用有关的科学知识进行的?在金属切削机床总体设计中?不但要考虑机床的总体布局?还要考虑机床的艺术造型和宜人学?教学要求?本章让学生了解机床产品系列化?通用化?标准化和模块化设计?熟悉机床产品的评定指标和机床产品设计的要求?方法以及步骤?重点让学生掌握机床的总体布局?当在机床总体实际设计中遇到具体问题时?应根据机床总体布局的基本因素?艺术造型和人体功能要求?针对具体情况进行具体分析?合理地应用这些理论来解决问题? ? ? ?概?述? ? ? ? ? ?机床产品的设计要求机械制造业在整个国民经济中占有重要的地位?机床制造是它的一个重要的组成部分

65、?担负着机械制造业总工作量的? ? ? ? ? ?因此?机床的质量和技术水平直接影响到机械产品的质量和进行经济加工的适用范围?评价机床性能的优劣?主要是根据技术经济指标来判断?即技术先进?经济合理才会受到用户的欢迎?在国内和国际市场上才有竞争力?机床设计的技术经济指标也从满足性能要求?经济效益和人机关系等方面进行分析? ?性能要求?工艺范围机床的工艺范围是指机床适应不同生产要求的能力?它大致包含这些内容?机床可以完成的工序种类?所加工零件的类型?材料和尺寸范围?机床的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?一般来说?机床的工艺范围窄?可使机床的结构简单?容

66、易实现自动化?生产率也可高一些?但是?如果工艺范围过窄?会使机床的使用范围受到一定的限制?并在一定程度上对加工工艺的革新起阻碍作用?如果工艺范围过宽?将使机床结构复杂?不能充分发挥机床各部件的性能?甚至有时会影响到机床主要性能的提高?所以必须根据使用要求和制造厂的条件?合理地确定机床的工艺范围?用于单件或小批量生产的通用机床?要求在同一台机床上能完成多种多样的工作?以适应不同工序的需要?所以加工的工艺范围应该宽广一些?例如有较宽的转速范围和较充裕的尺寸参数?也可以增设各种附件以便扩大机床的工艺范围?专用机床和专门化机床多应用于大量或大批生产?因为它是为某一特定的工艺要求服务的?为了提高生产率?

67、采用工序分散方法?一台机床只担负几道甚至一道工序的加工?第?章?金属切削机床的总体设计? ? ? ? ?因此?合理地缩小机床的工艺范围以简化机床的结构?提高效率?保证质量?降低成本?是设计这一类机床的基本原则?生产率和自动化程度高效率机床是我国机床发展的一个重要方向?机床的生产率是指在单位时间内机床加工合格工件的数量?它直接反映了机床的生产性能?特别是专用机床和专门化机床的生产性能?要提高机床的生产率?应缩短加工一个工件的平均总时间?其中包括缩短切削加工时间?辅助时间以及每一个工件的准备与结束时间?为了缩短切削加工时间?可以采用先进刀具?以提高切削速度?进给速度?加大切削深度?例如?空行程时采

68、用快速移动?夹紧用气压或液压卡盘?采用自动测量?数值显示和不停车测量等方法?提高机床的自动化程度可以减轻工人的劳动强度和更好地保证加工精度及精度的稳定性?实现自动化所采用的手段与生产批量很有关系?目前?机床自动化还可以分为大批量生产的自动化和单件小批量生产的自动化?大批量生产的自动化常采用自动化单机?如自动机?组合机床?和由它们组成的自动生产线?单件小批量生产的自动化则采用数控机床?加工中心?或由它们组成的柔性制造系统和工厂自动化?机床的自动化程度可以用自动化系数表示?自?自?循? ? ?式中?自? ? ?一个工作循环中自动工作的时间?循? ? ?完成一个工作循环的总时间?设计机床应根据实际情

69、况确定自动化程度和所采用的手段?通用机床用途较广?加工对象变化较大?应尽可能实现局部的自动循环?加工精度和表面粗糙度所谓机床的加工精度是指被加工零件在形状?尺寸和相互位置方面所能达到的准确程度?主要的影响因素是机床的精度和静刚度?机床的精度包括几何精度?传动精度?运动精度和定位精度?几何精度决定于机床主要部件的几何形状和相互位置?传动精度是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?运动精度是指机床在以工作速度运转时主要零部件的几何位置精度?定位精度是指机床主要部件在运动终点达到实际位置的精度?为了保证机床的加工精度?还要求机床有相当的刚度?刚度是指机床各零部件抵抗弹

70、性变形的能力?此外?机床的热变形也会影响加工精度?机床加工工件的表面粗糙度与工件和刀具的材料?进给量?刀具的几何形状和切削时的振动有关?机床的切削振动主要包括受迫振动和自激振动?机床抵抗受迫振动的能力称为机床的抗振性?它和机床的结构刚度?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?如果切削不稳定?则切削过的工件表面?其波纹度将会越来越大?振动越来越剧烈?将影响加工表面的质量?可靠性机床的可靠性是指其在额定寿命期内?在特定工作条件下和规定时间内出现故障的几率?是一项重要的技术经济指标?由于故障会造成加工件中的部分废品?故可靠性也常用废品率来表示?废品率低则说明可

71、靠性好?例如?在自动化生产线中?如果一台机床出现故障而停车?往往会影响全线或部分的自动化生产?所以纳入自动线或局部自动化生产中? ? ?金属切削机床? ? ?的机床?对机床的可靠性有较高的要求?衡量机床的可靠性是在使用阶段?但决定机床的可靠性却是在设计和研制阶段?所以必须将提高可靠性的重点放在机床的设计阶段?机床的机械效率和寿命机床的机械效率是指消耗于切削的有效功率与电动机输出功率之比?两者的差值即是损失?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?对机床的工作带来不良后果?对于功率较大的机床和精加工机床?其后果更为严重?更应予以注意?机床的寿命是指机床保持它具有加工精度的使用期限

72、?在寿命期内?在正常的工作条件下?机床不应丧失设计时所规定的精度性能?也称精度保持性?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?中小型通用机床的寿命约为?年?大型机床和精密级?高精度级机床则要求更长的寿命?噪声不同频率和不同强度的声音无规律地组合在一起即成为噪声?通常从生理学观点出发?一切对人们生活和工作有妨碍的声音均称为噪声?噪声损伤人的听觉器官和生理功能?妨碍语言通信?降低劳动效率?是一种公害?由于现代机床切削速度的提高?功率的增大?自动化功能的增多和机床变速范围的扩大?降低机床噪声已经成为设计和制造中的一个不容忽视的问题?机床噪声的测量应按

73、照?金属切削机床噪声测量标准?的要求进行?一般机床的允许噪声不大于? ? ? ?精密机床不大于? ? ? ?机床的主要噪声来源于齿轮?油泵?轴承和风扇等?噪声可直接从这些零部件发出?还可通过其周围的构件作二次发射?故应从控制噪声的生成和隔声两方面着手来降低噪声?控制噪声的生成应找出机床最主要的噪声源?并采取降低噪声的措施?如传动系统的合理安排?轴承及齿轮结构的合理设计?提高主轴箱体和主轴系统的刚度?避免结构共振?选用合理的润滑方式和轴承的结构形式等?又如将齿圈与幅板分离?在分层面加摩擦阻尼?通过减振达到消声的目的?从隔声方面降低噪声主要是根据噪声的吸收和隔离原理?采用隔声措施?如齿轮箱严格密封

74、?选用吸声材料作箱体罩壳等? ?经济效益在保证实现机床性能要求的同时?还必须使机床具有很高的经济效益?不仅要考虑机床设计和生产的经济效益?更重要的是从用户出发?提高机床使用厂的经济效益?对于机床生产厂的经济效益?主要反映在机床成本上?机床的成本不仅包括材料?加工制造费用?而且还包括研制和管理费用?管理水平的高低是直接影响机床成本的重要因素?对于机床使用厂的经济效益?首先是机床的加工效率和可靠性?要使机床能够充分发挥其效能?减少能源消耗?提高机床的机械效率?特别是功率较大的机床和精加工机床?也是十分重要的?为减少制造和维护成本?在设计时?应注重机床结构的设计?提高机床的工艺性?广泛地采用标准件和

75、通用件?尽量进行模块化设计?缩小机床的占用面积?改善使用和维护条件?提高机床的效率和降低金属的消耗量? ?人机关系人机关系已成为十分重要的问题?设计时应充分给予重视?机床的操纵必须方便?省第?章?金属切削机床的总体设计? ? ? ? ?力?容易掌握?不易出现操作上的错误和故障?这样既可提高机床的可靠性?又可减少工人的疲劳?保证工人的安全?机床的外形必须合乎时代要求?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?上述的基本要求是紧密地与机床的技术和经济效益相联系的?设计机床时?必须从实际出发综合考虑?既要有重点?又要照顾其他?一般应充分考虑加工精度?表面质量?生产率和可靠性? ? ?

76、? ? ?机床产品的设计方法机床设计经历了由静态分析向动态分析?由定性分析向定量分析?由线性分析向非线性分析?由安全设计向优化设计?由手工设计向自动化计算的发展过程? ?理论分析计算和试验研究相结合的设计方法理论分析计算和试验研究相结合的设计方法是机床设计的主要方法?这种方法首先是根据理论计算和局部试验确定结构尺寸?制造样机?对样机进行整机或局部薄弱环节的各种试验?最后补充修改定性?实物试验比较直观和精确?但必须制造实物样机?花费大?时间长?有时不可能或不适宜制造实物?所以在设计中一般采用的是根据理论把构件实体按一定比例缩小?用有机玻璃或钢材做成模型进行试验?模型试验虽很有成效也比较成熟?但需

77、要熟练的模型制作技术和一定的测试手段?近代发展起来的模拟试验可以不需要模型?也不必画出详细的设计图?只要给出结构方案和主要参数就可通过电子技术模拟出符合要求性能的某些参数? ?分析计算法随着电子计算机的广泛应用和先进测试技术的发展?机床设计中可以主要利用分析计算法来计算机床的静态和动态应力?变形等?在设计阶段?根据设计条件和图纸即可进行方案的比较和选择?分析计算法常用集中参数法?分布参数法和有限元法?集中参数法用集中参数法计算机床的动态特性时?把机床构件看成由若干质量的质点和无质量的弹簧组成的振动系统?建立动力学模型?再按动力学模型建立数学模型?即列出振动系统的运动方程?最后求方程的解?集中参

78、数法计算程序的规模小?使用的计算机容量可以较小?计算时间短?计算所需费用也低?但从原理上对实际结构的近似度较差?所以有时分析机床的整体结构不够精确?有限元法有限元法是把结构假想分割成有限个单元?而把一个连续体作为这些离散单元的集合体来看?相邻单元在公共点?节点?处连接?在其他处则被假想分开?若必须保持相邻单元在公共边界处的全长上协调?就要仔细选择假定?尽可能使得沿公共边界的协调性成为节点协调性的自然结果?利用有限元法时?要进行单元分析和系统分析?单元分析包括选择单元的大小和形状?以及用单元刚度矩阵或柔度矩阵来表示节点力和节点位移间的关系?系统分析可以写成不受单元类型影响的程序?这个程序适用于有

79、刚度矩阵的任意类型的单元?能处理由不? ? ?金属切削机床? ? ?同类型单元组成的结构?有限元法的结构分析计算以矩阵分析为手段?大量的未知应力或变形是通过求解多元联立线性方程组获得的? ?优化设计优化设计就是在一定的条件下?合理地选择有关参数?以获得一个技术经济指标最佳的设计方案?例如?最经济?质量最轻?体积最小?寿命最长?最可靠等都可以在一定的约束条件下构成设计追求的目标?优化设计首先必须将工程设计问题转化为一个数学问题?然后利用规划论的方法?应用数值计算求得最佳方案?优化设计过程及其相互关系可用图? ? ?来说明?数学规划的方法是按一定的方向与步长?一步一步来搜索最优值?方案是否达到最优

80、?是根据计算程序的逻辑判断功能来评价的?其评价方法是按照某项或几项设计指标所建立的目标函数最大或最小来进行的?整个设计过程可分为两部分?一部分是利用数学规划论建立数学模型及优化方法?另一部分是利用计算机自动计算优化设计?包括程序的编制?数据的准备?结果分析与整理?优化设计是设计方法上一个很大的变革?它为复杂设计问题求得最佳方案提供了可能?大大减轻了实际的工作量?提高了设计效率?保证了产品质量?另外?在实际设计中?计算机辅助设计? ? ?可以通过其语言来描述机床本身与零部件的几何形状?使各种独立的任务集成化?通过简单的迭代过程实现优化设计? ?可靠性设计可靠性设计是以可靠性作为评定设计质量的一项

81、指标而进行的设计?它是使设计产品在使用中不产生故障的设计方法和技术?进行可靠性设计一要有可靠性资料?二要有可靠性设计方法?包括一般方法和特殊方法?图? ? ?所示为可靠性设计的顺序?图? ? ? ?优化设计过程及其相互关系?图? ? ? ?可靠性设计的顺序可靠性设计的一般方法是指根据以往积累的经验而形成的预防故障的设计方法?例如?结构力求简单?零件数要少?易于检修?调整和更换等?可靠性设计的特殊方法常用的有?可靠度分配?安全设计方式?安全寿命设计方式?防止故障设计方式?可靠性试验等?第?章?金属切削机床的总体设计? ? ? ? ? ? ? ? ? ?机床产品开发的设计工作? ?机床设计开发时应

82、注意的问题?机床设计时要有创造性机床设计是一种创造性劳动?机床产品的性能和质量反映了该厂的设计和制造水平?在设计中?一般应考虑以下几方面的工作?要做好技术信息和市场预测工作?掌握机床发展的趋向和动态?拟定产品的长远发展规划?坚持加强产品的试验研究和发展工作?保证有一定的技术储备?为改进产品以及更新换代创造条件?注意新结构?新工艺?新材料的发展?并及时用于机床设计?以提高产品的水平?博采众长?学习国内外的新技术?经过消化吸收?将其应用于产品设计中?坚持为用户服务生产的需求是机床发展的动力?用户的要求是机床设计的依据?根据各自用户的不同要求?设计和制造出各种各样的机床新品种?使机床制造业得以迅速发

83、展?机床的设计与制造?不仅要着眼于机床的成本和利润?更应从整个社会的经济效益出发?用户的经济效益越大?对设计与制造单位来说?不仅利润越多?而且声誉也越高?竞争力也越强?机床制造厂为用户提供的机床品种越多?显示出它的技术实力越强?重视机床零部件的外委与采购机床设计和制造的发展?与发展机床零部件的专业化工厂有直接的关系?专业厂只专一行?容易做到技术精益求精?质量和数量都有保证?有利于机床零部件的通用化?模块化和标准化?机床设计主要是进行总体设计和关键部件的设计?许多零部件都可以从专业厂买到?这样?既能迅速地组成机床以缩短交货期?又能保证质量?还可降低成本?所以?机床设计开发时应建立购买与组合的思想

84、?例如?生产数控机床和加工中心?时?其中的数控系统?电器?液压?气压元件?滚珠丝杠?轴承?直线运动滚动支承?防护装置?润滑?冷却装置?排屑机构?刀库?机械手?转位刀架等?都可以从专业厂订购?甚至主轴组件也可外购?根据设计者提出的刚度?转速范围?精度和抗振性要求?由专业厂提供主轴单元? ?设计机床的步骤?调查研究首先调查使用部门对机床的具体要求和现在使用的加工方法?然后检索有关资料?其中包括技术信息?预测试验研究成果?发展趋向?新技术的应用以及相应的结构图样资料等?还可以检索技术先进国家的有关资料和专利等?通过对上述资料的分析研究?拟定适当的方案?以保证机床的质量和提高生产率?使用户有较高的经济

85、效益?拟定方案在调查研究和论证分析的基础上?对所设计的机床提出总体设计方案?通常拟出几个方案进行分析比较?每个方案所包括的内容有?工艺分析?主要技术参数?总体布局?传动系统?液压系统?控制操纵系统?电系统?主要部件的结构草图?试验结果及技术经济? ? ?金属切削机床? ? ?分析等?在制订方案时应注意以下几点?当使用和制造之间出现矛盾时?应首先满足使用要求?其次才是尽可能便于制造?要尽量采用先进的工艺和创造新的结构?设计必须以生产实践和科学实验为依据?凡是未经实践考验的方案?必须经过实验证明可靠后才能用于设计?继承与创造相结合?尽量采用先进技术?提高生产力?注意吸取前人和外国的先进经验?在此基

86、础上有所创造和发展?技术设计根据机床的总体设计方案?绘制机床总图?传动系统图?部件装配图?液压与电气装配图?并进行运动计算和动力计算?技术设计时?为使各部件能够同时而且较为协调地进行?一般应画出机床的总体尺寸关系图?在图中确定各部件的轮廓尺寸和各部件间有联系的相关尺寸?以保证各部件在空间不发生干涉并能协调地工作?工作图设计绘制机床的全部专用件的工作图和通用件的补充加工图?并进行相应的计算?编制技术文件整理机床有关部件与主要零件的设计计算书?编制各类零件明细表?制定精度和其他检验标准?编写机床说明书等技术文件?具体技术文件的名称和内容如下?专用件?通用件?标准件和外构件明细表?设计说明书或技术设

87、计书?包括机床总体方案的实现及主要结构的选择理由?各种计算所用的公式及结果等?机床使用说明书?包括机床的技术性能?用途?各部件的结构说明?机床的调整?润滑与维护?常见故障的消除方法?机床的运输?安装与试车?滚动轴承表?电气设备表?附件及备件清单?易损件目录及零件图?验收标准及验收纪录?对图样进行工艺审查和标准化审查对图样进行工艺审查和标准化审查?审查合格后才能使用? ?样机试制和鉴定如果所设计的新产品是成批生产的产品?在工作图设计完成后?应进行样机试制以考验设计?对样机要进行试验和鉴定?合格后再进行小批试制?用以考验工艺?在试制?试验和鉴定的过程中?根据暴露出来的问题?对图样进行修改?并可利用

88、计算机对机床的结构进行优化设计?在所设计开发的机床投产使用以后?还应经常收集使用部门和制造部门的意见?注意科学技术的新发展和总结新经验?以便对机床产品改进和更新? ? ? ?机床产品的标准化机床品种的系列化?零部件的通用化和零件的标准化统称为标准化?模块化是通用化的发展?其目的是便于机床设计?制造?使用和维修?提高标准化程度对机床产品的品种?规格?质量?数量和生产效率等有着重要的意义?它是技术经济政策?第?章?金属切削机床的总体设计? ? ? ? ? ? ? ? ? ?机床品种的系列化机床品种的系列化是对每一类型的通用机床确定同一类型的机床应有哪些尺寸规格和形式?基型和变型? ?以便以较少品种

89、的机床来满足各生产部门的需要?机床品种的系列化工作包括?部分?制定机床的参数标准?编制机床的系列型谱?进行机床的系列设计?制定机床的参数标准主要是确定某类型机床的主参数系列和第二主参数?机床的主参数系列通常是一个等比数列?公比为? ? ? ? ? ? ? ? ? ?等?有的机床采用混合公比的系列?例如摇臂钻床的最大钻孔直径系列为? ? ? ? ? ? ? ? ? ?其中直径在? ? ?以下时?公比为? ? ? ?直径大于? ? ?时?公比一般为? ? ? ?机床的系列型谱是在确定了机床的主参数系列后?根据加工零件的要求?零件的外形?生产批量的大小和机床的使用条件而编制的?它使机床以不同形式来适

90、应不同的使用情况?机床系列型谱的编制包括确定某类型机床的品种?基型和变型?布局以及应有的技术性能?例如?图? ? ?所示为摇臂钻床系列型谱的几种形式?图? ? ?是系列设计中的基型?这种基型用途最广?需求量最大?结构上容易和其他品种通用?以此为基础?根据生产的需要?可派生出具有不同功能的摇臂钻床?例如?图? ? ?为万能性较强的摇臂钻床?它的摇臂可绕水平轴回转? ? ?主轴箱可在摇臂上倾斜? ? ? ? ? ? ? ?此外?还有车式摇臂钻床?如图? ? ?所示?吊式摇臂钻床?如图? ? ?所示?( a )( b )( c )( d )图? ? ? ?摇臂钻床的形式? ? ?金属切削机床? ?

91、?机床的系列设计是根据机床系列型谱进行的?它的工作内容包括整个系列型谱的技术任务书?进行系列内各产品的设计?样机试制?图样定型等工作?进行机床的系列设计?可以统一全面地考虑系列内的产品?把起同样作用的一些部件设计成同样的或相似的结构?使结构典型化?为机床部件的通用化?零件的标准化创造充分的条件?进行机床的系列设计可以缩短设计周期并加速品种发展?有利于提高产品的质量和技术水平?有利于机床的生产?使用?维修?配套和管理? ? ? ? ? ?零部件的通用化零部件通用化的设计?是在行业内部利用较少的几种结构?去适应较多的产品需要?以减少企业生产的零?部件种数?使设计和制造周期大大缩短?使制造厂的生产和

92、管理过程简化?以获得较高的经济效益?部件通用化是把相类似的机床的若干部件或零件相互通用起来?多数是指在系列型谱中?相同规格的基型与变型机床之间的通用?例如?在同一主参数的升降台铣床?万能?卧式和立式铣床?中?大多数的部件?如升降台?工作台?进给箱?主传动机构等都是通用的?系列中相邻规格的机床之间也有可能实现部件的通用化?表? ?列出了普通摇臂钻床的通用化程度?表中通用件和专用件统称为基本件?标准件和外构件不计入基本件?表? ? ?普通摇臂钻床的通用化程度机床型号通用零件的种数被通用机床? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

93、 ? ?通用件总种数零?件总种数通用化程度? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?零部件的标准化机床零部件一般可分为专用件?借用件?标准件和外购件等几种?专用件是某一型号机床所特有的零部件?借用件是在某机床或部件中采用了另一机床或部件中的专用件?外构件是由专门工厂生产的?可以购买的零部件?标准件是由国家或行业标准化了的?在各种机床或

94、机器上都可以通用的零部件?设计时应尽量采用标准零部件?机床的标准件有?紧固件?操作件?键?弹簧?滚动轴承?滚珠丝杠?滚动导轨?离合器?气动元件?液压元件?电气元件?冷却润滑件及数控装置和元件?零部件通用化和标准化的优点是?减少设计工作量?扩大生产批量?减少工艺装备?便于管理生产和组织专业化生产?降低成本?保证质量?在机床设计中?应尽量多采用通用件和标准件?提高通用件和标准件在零件总量中的比重?第?章?金属切削机床的总体设计? ? ? ? ? ? ? ? ? ?机床的模块化模块化是通用化的发展?在模块化的初期?应使各个部件独立?并有几种方案可供选择?例如图? ? ?所示是一种经济型数控车床的模块

95、化组合示意图?主轴箱模块有四种方案?手动变速?即齿轮变速?手动控制? ?直流电动机调速?液压离合器变速和电磁离合器变速?卡盘有三种方案?刀架有四种方案?操作台有两种方案?这些都可以由设计者根据需要选用?图? ? ? ?经济型数控车床的模块化组合示意图模块化的进一步是生产的社会化?各种模块?也简称?单元? ?可由专门的工厂制造?作为商品?向社会供应?机床制造厂可根据要求的功能?性能和规格采购?例如?主运动有变速箱和主轴单元?进给运动有驱动单元?导轨有直线运动滚动支承?刀具系统有转位刀架?刀库?机械手?加工中心主轴内的刀具夹持机构?控制系统有数控系统?伺服系统?可编程控制器?防护系统有防护罩?管缆

96、防护套?拖链?此外?还有位置检测单元?润滑单元?冷却单元?切削搬运机构等?例如进给系统?只要提出技术要求?如最大最小进给速度?快移速度?行程长度?进给牵引力和所要求的刚度?专业厂就可据此为用户配套滚珠丝杠?两端支座?伺服电动机等全套供应?由于各种模块由专门的工厂集中生产?质量易于保证?机床厂只需要设计和制造支承件?如床身?主轴箱?刀架?尾架?底座等? ?各部件的?接口? ?某些专用零部件以及进行装配和调试?而一些功能部件?模块?大都可以外购?这样?机床厂可减轻工作量?缩短交货期?提高竞争能力? ? ?金属切削机床? ? ? ? ? ?机床产品的性能评定指标与价值分析? ? ? ? ? ?机床产

97、品的性能评定指标在设计机床时?除了有几何精度要求外?相继地提出了一系列其他的评价指标?如运动精度?强度?刚度?抗振性?低速运动平稳性?耐磨性?热变性及噪声等?现简述如下? ?机床精度机床精度包括几何精度?传动精度?运动精度及定位精度等几个方面?几何精度是指机床在空载较低速运转时的精度?它规定了决定机床加工精度的主要零部件之间的相对位置允差?以及这些零部件的运动轨迹之间的相对位置公差?例如主轴端面跳动和径向跳动?主轴中心线相对滑座移动方向的平行度或垂直度等?几何精度是衡量机床精度的重要指标?运动精度是指机床的主要零部件在工作状态运动时的精度?这方面的误差称为运动误差?它与几何误差是不同的?例如主

98、轴用动压轴承支承?由于轴颈不可能绝对正圆?而引起油楔处间隙不断改正?致使主轴轴心漂移?就产生了运动误差?运动精度对高精度机床是很重要的?定位精度是指机床主要部件在到达运动终点时的实际位置精度?如铣床分度头的分度?六角车床回轮的转位?点位控制机床的定位精度?仿形机床及曲线轨迹数控机床等的每一步的定位都有一定的定位精度要求?才能保证准确定位?机床的精度等级可分为?级?普通精度级?精密级和高精度级?这?种精度等级的允差大致比例为? ? ? ? ? ? ? ? ?各类机床的精度验收标准已由国家规定?它规定了检验项目?测量方法和公差? ?机床强度机床上有许多零件?其中传动件在设计时应核算其强度?零件在受

99、固定不变的或变动较小的工作载荷时?应进行静强度计算?其计算载荷即为额定载荷?如机床经常在电动机过载的情况下工作?则计算载荷等于额定载荷乘以过载系数?齿轮?滚动轴承及转轴等机床零件受交变接触载荷和弯曲载荷时?应进行疲劳强度计算?其计算载荷等于额定载荷乘以寿命系数?其中?机床的额定载荷是指传递机床全部功率时的最大交变载荷?寿命系数有传动件的功率利用系数?转速变化系数?工作期限系数及在变动工作量下的材料强化系数等?对机床进行疲劳强度计算通常是按有限寿命的原则进行的?即设计时希望各零件有大体一致的工作期限?到大修时这些零件一起换新? ?静刚度机床的刚度是指作用载荷与变形的比值?它表示机床抵抗变形的能力

100、?抵抗恒定载荷变形的能力称为静刚度?抵抗交变载荷变形的能力称为动刚度?后者是抗振性的一部分?习惯上所说的刚度?往往指静刚度?机床必须保证受载后的加工精度和工作性能?也就是必须具有一定的刚度?由于机床第?章?金属切削机床的总体设计? ? ? ? ?允许的变形很小?根据强度计算?在许用应力下机床所产生的变形往往大于机床允许的变形?因此刚度比强度对机床更为重要?机床的整机刚度?即综合刚度?是由各构件的结构刚度与构件间的接触刚度综合而成的?后者在大多数情况下是主要的?必须给以足够的重视?如果机床刚度不足?则在重力?夹紧力?切削力和摩擦力的作用下?就会产生过大的变形?从而使机床在定位精度?加工精度?运动

101、平稳性?抗振性?降低噪声等方面受到严重的影响?因此?在机床设计中对机床的刚度应予以足够的重视? ?抗振性机床发生振动直接影响加工的表面质量?生产率?以及机床本身及刀具的寿命?当振源的频率与机床的固有频率或其倍数重合时?机床将发生共振?使振幅激增?严重时甚至会影响到运动件的损坏?产生强烈的噪声?影响工人的健康?因此?抗振性对机床也是一个重要的评价指标?机床的抗振性与它的结构刚度?阻尼特性及固有频率有关?为了提高机床的抗振性?避免机床在使用范围内出现共振?应使机床系统的固有频率远离工作范围内存在的强迫振源的振动频率?并使机床在相同激振力的作用下变形较小?为此?可以采取提高系统的固有频率和系统的阻尼

102、能力或采用各种消振器与阻尼器等措施? ?低速运动和平稳性某些低速运动或微动进给机构如果发生爬行?也会影响加工精度和表面光洁度?例如磨床砂轮架的横向进给发生爬行?将达不到要求的加工精度?严重时还可能发生事故?又如坐标镗床?数控机床的工作台或主轴箱发生爬行时?将不能保证定位精度?爬行产生的原因?主要是在运动件速度很低时滑动面之间处于边界摩擦状态?存在着动?静摩擦系数的变化?在运动件质量大时?动?静摩擦力之差扩大?再加上传动系统刚度不足?传动件的弹性变形储放能量?引起摩擦自激振动?致使运动部件产生爬行?只有消除爬行?才能使低速运动保持平稳? ?耐磨性为了使机床能在长期的工作中保持必要的精度?在设计机

103、床时必须考虑耐磨性?磨损的形式很多?如腐蚀等?但主要的形式是磨粒磨损和拉伤?磨粒磨损是接触零件相对运动时?由于两滑动表面的微观不平?少数接触点上比压很大?凸起的峰尖压破油膜?在相对滑动时相互剪切?被切下的金属屑末成为磨料?使运动表面造成不均匀的磨损?此外?滑动表面中侵入的尘土和砂轮磨屑也会引起磨损?拉伤是由于切屑挤入滑动表面而形成的?拉伤产生的颗粒及拉伤沟槽也会加剧表面的磨损?对于以磨损失效为主要失效方式的零部件?如主轴轴承及导轨等? ?考虑它们的耐磨性也应该以一个大修周期为依据?如果机床的耐磨性不够?则往往在传动件还没有疲劳破坏的情况下?机床已失去精度?不得不提前大修?这是很不经济的?提高耐

104、磨性是提高机床质量的重要内容之一? ?热变形机床在工作时受到机床内部热源及外界温度的影响会产生热变形?热变形能影响机床? ? ?金属切削机床? ? ?的精度?使配合间隙发生改变?油膜承载能力降低?支承件扭曲?严重时甚至会产生?抱轴?现象?机床内部的热源有?电动机电能转变为热能?传动副间摩擦发热?液压系统中油池?油泵及控制元件的发热?由切屑或冷却润滑液带来的切削热等?外部的热源?有室温变化?日光?照明及供暖设备产生的辐射热?这些热源使机床各部分的温度发生差异?加之材料的膨胀系数不同?机床温升?热传导又有时延?各部分的变形就不一致?从而导致机床产生定位误差或加工误差?由于机床加工精度的要求提高?热

105、变形问题越来越被重视?特别是对精密机床?大型机床和自动机床尤为重要?例如在自动车床温升前调整好的定距切削?定距会由于热变形而逐步改变?坐标镗床被加工孔间距的准确位移及其轴线的垂直度也会受机床热变形的影响而改变?在设计机床时?应特别注意机床内部热源对机床的影响?一般可采用下列措施?减少热源的发热量?将热源置于易散热的位置?增加散热面积?强迫通风冷却?将热源的部分热量移至构件温升较低处以减少构件的温差?或使机床部件的热变形转向不影响精度处?在进行机床的结构设计时?还可以采用机床预热和自动温度控制?或采用温度补偿装置等?机床安装时也应注意并避免外部热源对机床的影响?精密机床最好放在恒温车间工作?并避

106、免阳光直射等? ?噪声随着机床功率和转速的提高以及自动化功能的增加?机床噪声问题日益突出?在无防护条件下?一定强度与频率的噪声不仅对听觉器官有损伤?同时对神经系统及心血管系统也有不良影响?为此?各国已把噪声列入机床性能的评价指标之一?并采取各种工业法律措施和技术措施加以控制?噪声的主要来源有?机械噪声?液压噪声?电磁噪声及空气动力噪声等?机械噪声是齿轮?滚动轴承或其他传动件的振动所产生的噪声?以及箱体罩壳等静止件受运动部件激发而引起的振动噪声?液压噪声是指液压系统中液压油泵?溢流阀等引起的噪声?空气动力噪声是指风扇及转子等高速转动件对空气的搅动而引起的噪声?电磁噪声是由电动机及其他电气元件所引

107、起的噪声?各种噪声源相互影响?特别是在发生共振的时候?降低噪声的措施?降低机械噪声?如降低齿轮传动引起的噪声?主要应减少齿轮啮合的冲击振动?避免齿轮啮合频率的高次谐波与齿轮的固有频率重合?具体措施是减少啮合齿轮的对数?适当地降低齿轮的线速度?提高固有频率和增加阻尼?适当地选择齿轮精度?注意其工作平稳性及接触精度等?降低液压系统的噪声?可采用变量泵替代定量泵?采用噪声较小的溢流阀等?降低电动机的噪声?可对电动机转子进行精密平衡及采用较高精度的轴承等?在设计机床的托架?罩壳时也应注意提高其刚度?并可采用安装衰减器或使用消声器材的办法来降低噪声?用消声罩或隔音板对箱体进行屏蔽?也是降低噪声扩散的方法

108、之一?以上各种评价指标相互间都有一定的联系?例如?刚度不足?抗振性也就较差?噪声也会跟着加大?同时会对精度?运动平稳性产生不利的影响?由于刚度不足?会引起构件接触不良?局部压强加大?会导致局部剧烈磨损?降低机床的使用期限? ? ? ? ? ?机床产品的价值分析机床设计完成后?经过试制?生产?最终交付用户使用?为了提高使用价值?必须用第?章?金属切削机床的总体设计? ? ? ? ?最低的成本获得产品必要的功能?价值?功能?成本三者的关系可用下式来表达价值?功能成本? ? ?由式? ? ?可知?功能一定的情况下降低成本?或成本一定的情况下增加功能?都使价值提高?功能主要包括机床产品的性能?维护性能

109、?使用性能?外观和使用寿命等?总之?这种机床产品的价值不仅取决于技术方面?而且还加入了用户的爱好?经济能力和使用目的等因素?所以价值不是绝对的?如果使生产的机床保持在社会的高水平上?就必须不断提高功能?降低成本?这要求设计开始时对机床进行全面的价值分析?设计机床时?应认真考虑机床结构的工艺性?该工艺性是用机床零件上加工表面的数量?尺寸精度?复杂程度?对制造厂的适应性?以及标准化?通用化程度等来评价的?如果工艺性差?将使机床制造修理费用增加?周期加长?直接影响机床的成本?同时?尽量减少机床零件?降低机床金属的消耗量?也是改善零部件加工和装配的工艺性?降低成本的基本方法?用户购买机床用于生产时?除

110、考虑购入成本外?还要考虑使用时必须花费的操作和动力成本?维护修理成本以及作为废物处理时收回的成本?这?项成本构成所谓的?寿命周期成本? ?总之?机床成本与功能之间既互相关联又互相制约?如要求精度高?则生产率往往受限制?若进度和生产率都要求很高?则制造就可能困难?成本也将提高?因此?设计机床时必须从实际情况出发?合理地解决各项要求之间的矛盾?既要抓住重点?又要照顾一般?通常应优先考虑产品的加工质量?生产利率和可靠性?应当指出的是?衡量机床产品价值的最终标准主要是应以用户厂所创造的技术经济效果为依据? ? ? ?机床的总布局机床总布局的设计是指按工艺要求设计机床所需的运动?确定机床的组成部件?以及

111、确定各个部件的相对运动和相对位置关系?确定操纵?控制机构在机床中的配置?并使机床具有协调美观?色彩清新的外形和宜人性?在设计中?工件的形状?尺寸和重量?以及机床的生产率?经济性等在很大程度上也左右着机床的总布局? ? ? ? ? ?机床的初步设计机床初步设计的内容包括?机床运动的分配?支承形式的确定?传动形式的选择?机床性能的考虑等?上述内容之间有着密切的联系?有时可互相穿插进行或同时并进? ?机床运动的分配机床上的工艺方法确定后?刀具与工件在切削加工时的相对运动也被随之确定了?但是?该运动可分配给工具?也可分配给工件?或者由刀具和工件共同来完成?机床运动的分配是由多方面因素决定的?有利于保证

112、加工精度? ? ?金属切削机床? ? ?例如一般钻孔工作?主运动和进给运动均由刀具完成?如图? ? ?所示?这样比较方便?但在钻深孔时?常采用工件作旋转主运动?钻头作轴向进给运动?深孔钻床的运动分配如图? ? ?所示?这样有利于提高被加工孔中心线的直线度和便于润滑钻头?排屑?12nf12nf( a ) ( b ) 图? ? ? ?钻床的运动分配?把运动分配给重量小的执行件在其他条件相同的情况下?运动部件?工件或刀具执行件?的重量越小?所需电动机的功率和传动件的尺寸越小?从简化机床传动和结构的角度看?应让重量较轻的执行件运动?例如钻床?当工件较轻?较小时?可采用立式钻床的布局?即用手移动工件?使

113、被加工孔对准钻头?当工件较重时?就采用摇臂钻床的布局?即移动主轴箱来对准工件的钻孔位置?升降台铣床?床身式铣床?龙门铣床之间的关系也是如此?刚度的提高和缩小占地面积图? ? ?所示为外圆磨床的两种布局?对于中小型外圆磨床?由于工件长度不大?占地面积较小?多采用工件进给的布局?即工作台纵向移动?对于较长?较重的工件?则采用砂轮进给的布局?即砂轮座作纵向移动?可以提高机床的刚度和加工精度?并缩小了占地面积?fLLLLLLL( a ) ( b ) f图? ? ? ?外圆磨床的进给运动? ?支承形式的确定机床中常用的支承件有?床身?底座?横梁和横臂等?这些支承件或单独使用?或组合使用?根据机床的支承形

114、式可归纳为以下?种机床的基本形式?一字形支承支承件是床身或床身与底座的组合?具有这种支承形式的机床称为卧式机床?这种形式的机床重心低?占地面积较大?执行部件一般在纵?横两个方向运动?通常操作者在机第?章?金属切削机床的总体设计? ? ? ? ?床的面前操作?适用于加工细而长的工件或需要加工行程较长的工件?柱形支承支承件是底柱和立柱与底座的组合?具有这种支承形式的机床称为立式机床?这种形式的机床占地面积小?执行部件一般在纵?横?垂直?个方向运动?操作者所处的位置可以比较灵活?适用于加工径向尺寸大而轴心尺寸小的工件?槽形支承支承件是床身?或底座? ?立柱?横梁三者的组合?具有这种支承形式的机床称为

115、单臂式机床?这种形式的机床适于方便地更换点位进行加工?与立式机床相比?单臂式机床可加工横向尺寸较大的工件?但可加工尺寸越大?横臂越长?横臂根部受到的弯矩也越大?因此设计时应注意提高横臂的刚度?框形支承支承件由床身?横梁及双立柱组合而成?形成封闭的框形结构?称为龙门式机床?这种形式的机床刚度较高?加工精度较好?一般可加工径向?轴向直径都很大的工件?但支承件较多?结构复杂?设计总体布局时?应注意操作机床的方便性?如图? ? ?所示?当车削盘类工件时?工件的尺寸不同?可使机床的支承形式不一?当盘类工件? ? ? ? ? ? ?时?可采用一字形支承形式的普通卧式车床来加工?当? ? ? ? ? ? ?

116、 ? ? ? ?时?考虑卧式布局不但给工件的装卸和调整带来困难?而且机床主轴在悬臂状态下承受重载?对机床的刚度和加工精度不利?故采用柱形支承形式的立式车床?其只有一个垂直刀架?横梁较短?当? ? ? ? ? ? ? ? ?时?采用框形支承形式的双柱立式车床?当直径更大时?往往要采用龙门移动式立式车床来加工?d 1 2 5 0d = 1 0 0 0_2 0 0 0( a ) ( b ) ( c ) ( d ) d = 2 5 0 0_8 0 0 0d 8 0 0 0图? ? ? ?工件尺寸对支承形式的影响? ? ?金属切削机床? ? ? ?传动形式的选择机床的传动有机械传动?液压传动?气动?电气

117、传动等多种形式及上述形式的综合?合理的机床传动形式应满足下列要求?运动功能要求设计时需考虑机床的运动是简单运动还是复合运动?是直线运动还是回转运动?以及运动对变速?换向?定程?制动等功能的要求?运动性能要求设计时需考虑机床的传动精度?定位精度?运动平稳性的要求?以及运动速度?功率?传动力?行程等的要求?经济性要求经济性要求是指既要满足用户对传动装置成本的要求?又要适于机床传动装置的制造?维护?修理?例如?对于回转运动的驱动?可以是机械传动?也可以是液压传动或电气传动?机械传动一般是齿轮变速机构?工作可靠?制造水平一般?可实现有级变速?液压马达驱动形式和直流电机驱动形式能实现无级变速?与机械驱动

118、相比简化了机械结构?增加了液压或电气装置? ?机床性能的考虑对于高加工精度机床?在考虑机床布局时就要采取各种措施?尽量提高机床的传动精度和刚度?减少振动和热变形等?为了提高机床的传动精度?必须尽量缩短传动链?例如?在螺纹加工中?当加工精密丝杠时?为了缩短传动链?就取消了普通车床的进给箱?主轴到刀架直接用挂轮传动到丝杠?并把传动丝杠安装在床身两导轨之间?以减少刀架的侧转力矩?数控车床的布局如图? ? ?所示?由于不需手动操作和为了便于排屑?往往将卧式支承做成倾斜式?刀架位于主轴之上?使主轴的旋转方向与卧式车床相反?当改为倾斜式床身后?车床的刚度也大幅度提高了?图? ? ? ?数控车床的布局为了减

119、少振动和考虑热变形对加工精度的影响?对机床布局提出了新的措施?例如高速车床采用分离传动?将电动机和变速箱等振动较大的部件与主轴分装在两个地方?液压传动的油箱与床身分开?单独布置液压站?可减少热变形对机床的影响?第?章?金属切削机床的总体设计? ? ? ? ? ? ? ? ? ?机床的造型与色彩设计机床的总体布局初步确定以后?需进行机床的艺术造型工作?它是指在满足机床功能要求的条件下?按照美学的规律来设计机床的外形?使之在形体?线型?色彩?质感等方面具有美感?其内容大致包括?机床各部件几何形体的比例尺度是否协调?线型是否流畅?色彩是否适应不同国家和地区用户的习俗?外形是否新颖别致?美观大方? ?

120、几何形体的确定在机床的总体方案确定之后?就有了造型的基本轮廓?在此基础上要进一步按产品各部分的功能特点和互相的结构关系?将产品各部分结构功能所允许的?适宜的几何形体有机地组合在一起?构成产品的整体几何形象?还要注意形体间的衔接关系?体面转换和分割的空间效果?使产品达到功能要求的同时?又具有艺术性?目前?机床产品造型的特点是简洁?大方?雅致?精细?层次分明?如现代设计的机床?整个床身的面棱清晰?衔接紧密?转换自然?线面呼应?显出简练单纯的造型风格?造型的特点是更多地运用直线和方角造型?以小圆角或直角代替了过去的大圆角?以直线和平面代替过去的弧线和曲面?给人以稳定而安全的感觉?这样有利于现代生产制

121、造工艺和材料的需要?也有利于提高机体的刚度和满足经济要求?造型的另一个特点是向封闭式的造型方向发展?机身是全封闭或半封闭地被罩壳遮盖住?如加工中心机床? ?线型风格线型是使产品外形合理?美观的一种艺术表现方法?好的造型要求线型简洁?明快?生动和舒适流畅?线型分为直线和曲线两个体系?直线几何形有静穆?浑厚?庄重的风格?令人感到工整?严肃?冷静?而曲线形体使人感到轻快?活泼自然?但显得笨重?加工复杂?对产品宜多采用直线型?在线型风格上要注意协调统一的原则?如主体线型风格统一协调?这是指构成机床大件轮廓的主体几何线型要大致一样?如是以直线为主调?则所有大件的主要轮廓均应以直线形成?直线之间过渡是用小

122、圆角还是用折线也应一致?又如结构线型的统一协调?这是指机床各部件的连接所构成的线型应与主体线型一致?其他部位?如机床操作件和附件的线型也要和主体线型一致? ?比例与尺度尺度是造型对象的整体或局部与人的生理或人所常见的某种特定标准之间的大小关系?尺度也就是以人的身高尺寸作为量度标准?或是以某些固定装置?如控制柜?操纵手柄?的高度?尺寸为度量标准?因为虽然产品不同?用途不同?使用者的生理条件和使用环境不同?但它们的绝对尺寸是比较固定的?它们是和人体功能相适应的?而与机器大小无关?产品再大?手柄尺寸和操纵台仍要适应人体功能的需要?不能随产品尺寸的增大而增大?现以机床小立柱的造型作为实例分析?图? ?

123、 ?所示为几种立柱造型?它们利用了线型的斜直转折?直曲结合?体面转折变换的造型方法?图? ? ? ?所示造型的特点是立柱的上下截面相等?稳定感较差?线型单调?适用于高度尺寸较小的情况?图? ? ?所示的造型采用多段折线的转折过渡?造型生动活泼?图? ? ? ? ?所示的几种造型均增大了支承面?加强了稳定感?同时应用了直线与曲线相结合的线型变化?造型自然活泼? ? ?金属切削机床? ? ?( a )( b )( c )( d )( e )( f )图? ? ? ?小立柱造型方案? ?机床的色彩机床的色彩是附着于机床形体之上的?往往比形体对人更具有吸引力?它在机床的造型设计中占有特殊地位?实验表明

124、?人们在看物体时?首先色彩感觉占? ? ?形体占? ? ?而? ? ? ?后则持续稳定为色彩?形体各占? ? ?这足以说明色彩在造型中的效果?此外?色彩能更有效地发挥产品的功能效用?如机床采用较多的颜色是苹果绿?对人的视觉最为适应?且给人以贴近自然?舒适的感觉?色彩同时能对工业环境起着重要的影响?宜人的色彩环境?可以陶冶人的情操?提高工作效率?因此?选择机床的装饰色彩?应当考虑到色彩对人们心理和生理的影响?机床的色彩设计一般应注意下列几点?适应环境与功能机床的色彩应充分表达产品的功能特征并与使用环境相适应?如普通车床为了耐油污?一般用色宜深沉?加工中心一般用色清新?明快?机床面板则用色明显醒目

125、?以单纯化为好?不要?花? ?以免增加色彩对操作人员的不良刺激?发挥工艺的理化性能色彩要充分利用各种材料的质地?注意利用机械加工有色金属的效果?因为有色金属的闪耀性色彩是机制产品的特有色彩?例如?铝表面用不同处理方法?抛光?喷砂?电化处理?所获得的表面色光效果是不同的?整体要协调?统一首先在色彩安排上要有一个明确的基调?注意色彩配合的主次关系应明朗?一般常用两套色或单色处理?最多不宜超过?套色?第?章?金属切削机床的总体设计? ? ? ? ? ? ? ? ? ?机床的宜人性设计在机床造型和色彩设计之后?还必须考虑人体功能的要求?要为操作者创造一个良好的工作条件和环境?保证操作者在最佳的环境下能

126、够高效率?高可靠性地操作机床设备?因此?必须考虑将人的生理?心理特点和机床的操纵系统相结合?并按照人的功能特点设计机床的操纵区域?信息传递方式和操纵机构?使?人?机?系统达到最佳状态?这就是机床的宜人性设计所研究的内容?设计时应保证操作者与工件?刀具之间有合适的相对位置?以便于装卸工件?调整刀具?观察加工情况以及测量工件尺寸等?工作时?操作者应处于较自然的姿势或有变换姿势的可能?运动应在视野的极限范围内?人的视野范围和视距距离如图? ? ? ?所示?对于黄色与天蓝色?视野范围最宽?向上为? ? ? ? ? ? ?向下为? ? ? ? ? ? ?左右方向为? ? ? ?而对于红色与绿色的界限最窄

127、?最有效的视野范围是向上? ? ?向下? ? ?左右方向为? ? ? ? ? ?一般视力的视距范围以? ? ? ?左右为佳?最大视距为? ? ? ?最小视距为? ? ? ?人体站立时肢体的工作区域如图? ? ? ?和图? ? ? ?所示?手的工作范围为单手运动? ? ?双手运动? ? ?双手运动较准确的方向为? ?4 54 56 06 01 5 2 03 03 03 04 0R 7 6 0()R 5 6 0()R 3 6 0()5 5 6 07 0 7 5图? ? ? ? ?视觉的观察范围6 03 03 0图? ? ? ? ?手的工作范围? ? ?金属切削机床? ? ?CB1 5 0 01 0

128、 0 0b = 6 02 4a = 7 2AR 6 0 03 5 01 6 8 0R 6 0 0R 3 9 0BC9 6 0 1 0 2 0ABC4 7 07 2 37 9 07 6 0 1 0 2 01 2 8 0 1 3 7 0图? ? ? ? ?工作区域?工作空间?手动装置的适宜分布区域?最佳工作空间?双手方便的区域?最佳工作空间中心之间的距离?操纵机构应安排在便于操作的区域?应有合理的形状?且容易接近?检测?信号显示装置应精确?清晰?便于观察?彼此靠近的操纵机构应利用形状和颜色加以区别?利用触摸方法?人的手可以区别? ? ? ?个各种形状的手柄?安排操纵手柄时?应使手柄与机床壁面?手柄与手柄之间留有一定的距离?以避免在操作时碰伤操作者的手?或误碰其他手柄?如磨床工作台在往复运动时?手动用的手轮便自动脱开?施加于操纵机构的力不应超过许用数值?思考和练习? ?对机床产品的设计主要有哪些要求? ?机床设计开发时应注意哪些问题? ?在设计机床产品时?应如何选择机床的传动形式? ?机床精度主要包括哪几个方面? ?何谓机床产品的标准化? ?机床产品的性能评定指标主要有哪些? ?在设计机床时?可采用哪些措施来减少机床内部热源对机床的影响? ?为什么在机床设计中要对机床的刚度予以足够的重视?