第7章 機(jī)床主要參數(shù)確定

1、第七章第七章 機(jī)床主要參數(shù)的確定機(jī)床主要參數(shù)的確定第一節(jié)第一節(jié) 尺寸參數(shù)尺寸參數(shù) 機(jī)床尺寸參數(shù)的確定，主要是確定影響機(jī)機(jī)床尺寸參數(shù)的確定，主要是確定影響機(jī)床加工性能的一些尺寸。其中包括機(jī)床的主床加工性能的一些尺寸。其中包括機(jī)床的主參數(shù)、第二主參數(shù)和其他一些尺寸參數(shù)。參數(shù)、第二主參數(shù)和其他一些尺寸參數(shù)。 機(jī)床的主參數(shù)是代表機(jī)床規(guī)格大小的一種參數(shù)，機(jī)床的主參數(shù)是代表機(jī)床規(guī)格大小的一種參數(shù)，各類機(jī)床以什么尺寸作為主參數(shù)已有統(tǒng)一的規(guī)定。各類機(jī)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(jī)床齒輪加工機(jī)床是最大工件直徑；是最大工

2、件直徑； 外圓磨床和無(wú)心磨床外圓磨床和無(wú)心磨床是最大磨削直徑；是最大磨削直徑； 龍門刨、銑床，升降臺(tái)銑床和矩形工作臺(tái)平面磨床龍門刨、銑床，升降臺(tái)銑床和矩形工作臺(tái)平面磨床 是工作臺(tái)工作面寬度；是工作臺(tái)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(zhǎng)度是最大刨削和插削長(zhǎng)度 也有的機(jī)床不用尺寸作為主參數(shù)，如也有的機(jī)床不用尺寸作為主參數(shù)，如拉床拉床的主參的主參數(shù)是額定拉力等。數(shù)是額定拉力等。 有的機(jī)床，一個(gè)主參數(shù)還不足以確定機(jī)床的規(guī)格，有的機(jī)床，一個(gè)主參數(shù)還不足以確定機(jī)床的規(guī)

3、格，還需第二主參數(shù)加以補(bǔ)充。還需第二主參數(shù)加以補(bǔ)充。 車床車床的第二主參數(shù)是最大工件長(zhǎng)度；的第二主參數(shù)是最大工件長(zhǎng)度； 銑床和龍門刨床銑床和龍門刨床是工作臺(tái)工作面長(zhǎng)度；是工作臺(tái)工作面長(zhǎng)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；主軸孔允許通過的最大棒料直徑等； 龍門銑床龍門銑床還應(yīng)確定橫梁的最高和最低位置等；還應(yīng)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還要確定主軸

4、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伸小距離，其中包括了搖臂的升降距離和主軸的最大伸出量等。出量等。 當(dāng)主參數(shù)、第二主參數(shù)和其他一些尺寸參當(dāng)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(jī)床所能加工或數(shù)確定后，就基本上確定了該機(jī)床所能加工或安裝的最大工件的尺寸。機(jī)床的尺寸參數(shù)是根安裝的最大工件的尺寸。機(jī)床的尺寸參數(shù)是根據(jù)零件尺寸確定的。據(jù)零件尺寸確定的。一、主運(yùn)動(dòng)參數(shù)一、主運(yùn)動(dòng)參數(shù) 回轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速?；剞D(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速。 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速（r/minr/min）與切削速度的關(guān)系是：）與切削速度的關(guān)系是：式中：式中

5、： n n 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速（ r/min )r/min )； v v 切削速度（切削速度（ m/min )m/min )； d d 工件（或刀具）直徑（工件（或刀具）直徑（mmmm）。）。第二節(jié)第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)參數(shù)運(yùn)動(dòng)參數(shù) 1000vnd 主運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，如插床或刨床，主主運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，如插床或刨床，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是每分鐘的往復(fù)次數(shù)。對(duì)于不同的機(jī)床，運(yùn)動(dòng)參數(shù)是每分鐘的往復(fù)次數(shù)。對(duì)于不同的機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)有不同的要求。專用機(jī)床和組合機(jī)床是主運(yùn)動(dòng)參數(shù)有不同的要求。專用機(jī)床和組合機(jī)床是為某一特定工序而設(shè)計(jì)制造的，每根主軸一般只須為某一特定工序而設(shè)計(jì)制造的，每根主軸一般只須有一個(gè)轉(zhuǎn)速，根據(jù)最有利的

6、切削速度和直徑而定，有一個(gè)轉(zhuǎn)速，根據(jù)最有利的切削速度和直徑而定，故沒有變速要求。通用機(jī)床是為適應(yīng)多種零件加工故沒有變速要求。通用機(jī)床是為適應(yīng)多種零件加工而設(shè)計(jì)制造的，主軸需要變速。因此需確定它的變而設(shè)計(jì)制造的，主軸需要變速。因此需確定它的變速范圍，即最低與最高轉(zhuǎn)速。如果采用分級(jí)變速，速范圍，即最低與最高轉(zhuǎn)速。如果采用分級(jí)變速，則還應(yīng)確定轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)。則還應(yīng)確定轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)。1.1.最低（最低（n nminmin）和最高（）和最高（n nmaxmax）轉(zhuǎn)速的確定：）轉(zhuǎn)速的確定： n nminmin和和n nmaxmax的比值是變速范圍：的比值是變速范圍： 在確定切削速度時(shí)應(yīng)考慮到多種工藝的需要。在確定切

7、削速度時(shí)應(yīng)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(guān)。常用的刀切削速度主要與刀具和工件的材料有關(guān)。常用的刀具材料有高速鋼、硬質(zhì)合金和陶瓷等。工件材料可具材料有高速鋼、硬質(zhì)合金和陶瓷等。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(yàn)、查切削用量手冊(cè)和通過調(diào)查得到。過切削試驗(yàn)、查切削用量手冊(cè)和通過調(diào)查得到。 在確定了在確定了n nmaxmax和和 n nminmin后，如采用分級(jí)變速（大多后，如采用分級(jí)變速（大多數(shù)普通機(jī)床），則應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)速分級(jí)；如采用變速電數(shù)普通機(jī)床），則應(yīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)速分級(jí)；如采用變速電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)級(jí)變速（大多數(shù)

8、數(shù)控和重型機(jī)床），有動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)級(jí)變速（大多數(shù)數(shù)控和重型機(jī)床），有時(shí)也需用分級(jí)變速機(jī)構(gòu)來(lái)擴(kuò)大其調(diào)速范圍。時(shí)也需用分級(jí)變速機(jī)構(gòu)來(lái)擴(kuò)大其調(diào)速范圍。 2.2.分級(jí)變速時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列：分級(jí)變速時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列： 如某機(jī)床的分級(jí)變速機(jī)構(gòu)共有如某機(jī)床的分級(jí)變速機(jī)構(gòu)共有Z Z級(jí)，其中級(jí)，其中n n1 1=n=nminmin, , n nz z= =n nmaxmax,Z,Z級(jí)轉(zhuǎn)速分別為：級(jí)轉(zhuǎn)速分別為：n nl l, ,n n2 2, ,n n3 3,n nj j, ,n nj+lj+l,n nz z 若加工某工件最有利的切削速度為若加工某工件最有利的切削速度為v v，則相應(yīng)的轉(zhuǎn)，則相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為速為n n。通

9、常分級(jí)變速機(jī)構(gòu)不能恰好得到這個(gè)轉(zhuǎn)速，。通常分級(jí)變速機(jī)構(gòu)不能恰好得到這個(gè)轉(zhuǎn)速，而是處于而是處于n nj j, ,n nj+lj+l之間：之間：n nj j n n n nj+lj+l。如果采用較高的轉(zhuǎn)如果采用較高的轉(zhuǎn)速速n nj+lj+l，必將提高切削速度，刀具的耐用度將要降低。，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，以采用較低的轉(zhuǎn)速為了不降低刀具耐用度，以采用較低的轉(zhuǎn)速n nj j為宜。為宜。這時(shí)轉(zhuǎn)速的損失為這時(shí)轉(zhuǎn)速的損失為n n- -n nj j，相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率為：，相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率為： 最大的相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率是當(dāng)所需的轉(zhuǎn)速最大的相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率是當(dāng)所需的轉(zhuǎn)速n n趨近于趨

10、近于n nj+lj+l時(shí)，也就是：時(shí)，也就是： 在其他條件（直徑、進(jìn)給、切深）不變的情況在其他條件（直徑、進(jìn)給、切深）不變的情況下，轉(zhuǎn)速的損失就反映了生產(chǎn)率的損失。對(duì)于普通機(jī)下，轉(zhuǎn)速的損失就反映了生產(chǎn)率的損失。對(duì)于普通機(jī)床，如果認(rèn)為每個(gè)轉(zhuǎn)速的使用機(jī)會(huì)都相等，那么應(yīng)使床，如果認(rèn)為每個(gè)轉(zhuǎn)速的使用機(jī)會(huì)都相等，那么應(yīng)使 A Amaxmax為一定值，即：為一定值，即： 從這里可看出，任意兩級(jí)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系應(yīng)為：從這里可看出，任意兩級(jí)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系應(yīng)為： n nj+1j+1= =n nj j 最大相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率為：最大相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率為： 變速范圍為：變速范圍為： 機(jī)床的轉(zhuǎn)速應(yīng)該按等比數(shù)列（幾何級(jí)數(shù)）機(jī)床的

11、轉(zhuǎn)速應(yīng)該按等比數(shù)列（幾何級(jí)數(shù)）分級(jí)。其公比為分級(jí)。其公比為，各級(jí)轉(zhuǎn)速應(yīng)為，各級(jí)轉(zhuǎn)速應(yīng)為 例：例：有一臺(tái)車床，主軸轉(zhuǎn)速（有一臺(tái)車床，主軸轉(zhuǎn)速（r/minr/min）共）共1212級(jí)，分別級(jí)，分別為：為：31.531.5、4545、6363、9090、125125、180180、250250、355355、500500、710710、10001000、14001400，公比為，公比為=1.41=1.41，則，則最大相對(duì)轉(zhuǎn)速最大相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率：損失率： 變速范圍：變速范圍： 等比數(shù)列同樣適用于直線往復(fù)主運(yùn)動(dòng)（刨、插床）等比數(shù)列同樣適用于直線往復(fù)主運(yùn)動(dòng)（刨、插床）的往復(fù)次數(shù)數(shù)列、進(jìn)給數(shù)列以及尺寸和功率

12、參數(shù)系列。的往復(fù)次數(shù)數(shù)列、進(jìn)給數(shù)列以及尺寸和功率參數(shù)系列。大部分機(jī)床的進(jìn)給量用工件或刀具每轉(zhuǎn)的大部分機(jī)床的進(jìn)給量用工件或刀具每轉(zhuǎn)的位移表示，即單位為位移表示，即單位為mm/rmm/r，如車床、鉆床、鏜，如車床、鉆床、鏜床及滾齒機(jī)等。直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，如刨、床及滾齒機(jī)等。直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，如刨、插床，以每一往復(fù)的位移表示。銑床和磨床；插床，以每一往復(fù)的位移表示。銑床和磨床；由于使用的是多刃刀具，進(jìn)給量常以每分鐘的由于使用的是多刃刀具，進(jìn)給量常以每分鐘的位移量表示，即單位為位移量表示，即單位為mm/min mm/min 。二、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)參數(shù)二、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)參數(shù) 在其他條件（切速、切深等）不變的情況下

13、，進(jìn)在其他條件（切速、切深等）不變的情況下，進(jìn)給量的損失反映生產(chǎn)率的損失。數(shù)控機(jī)床和重型機(jī)床給量的損失反映生產(chǎn)率的損失。數(shù)控機(jī)床和重型機(jī)床的進(jìn)給為無(wú)級(jí)調(diào)整；普通機(jī)床多用分級(jí)調(diào)整。如進(jìn)給的進(jìn)給為無(wú)級(jí)調(diào)整；普通機(jī)床多用分級(jí)調(diào)整。如進(jìn)給鏈為外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，為使相對(duì)損失為一定值，則進(jìn)給鏈為外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，為使相對(duì)損失為一定值，則進(jìn)給量的數(shù)列也應(yīng)取量的數(shù)列也應(yīng)取等比數(shù)列等比數(shù)列。有的往復(fù)主運(yùn)動(dòng)機(jī)床，進(jìn)。有的往復(fù)主運(yùn)動(dòng)機(jī)床，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是間歇的，為使進(jìn)給機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用了棘輪機(jī)給運(yùn)動(dòng)是間歇的，為使進(jìn)給機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用了棘輪機(jī)構(gòu)，進(jìn)給量由每次往復(fù)轉(zhuǎn)過的齒數(shù)而定，則是構(gòu)，進(jìn)給量由每次往復(fù)轉(zhuǎn)過的齒數(shù)而定，則是等差數(shù)等差數(shù)列

14、列。自動(dòng)和半自動(dòng)車床，常用交換齒輪來(lái)調(diào)整進(jìn)給量。自動(dòng)和半自動(dòng)車床，常用交換齒輪來(lái)調(diào)整進(jìn)給量。這時(shí)可以不按一定的規(guī)則，而用交換齒輪選擇最有利這時(shí)可以不按一定的規(guī)則，而用交換齒輪選擇最有利的進(jìn)給量。臥式車床因?yàn)橐嚶菁y，進(jìn)給箱的分級(jí)應(yīng)的進(jìn)給量。臥式車床因?yàn)橐嚶菁y，進(jìn)給箱的分級(jí)應(yīng)根據(jù)螺紋標(biāo)準(zhǔn)而定。螺紋標(biāo)準(zhǔn)不是一個(gè)等比數(shù)列，而根據(jù)螺紋標(biāo)準(zhǔn)而定。螺紋標(biāo)準(zhǔn)不是一個(gè)等比數(shù)列，而是一個(gè)分段的是一個(gè)分段的等差數(shù)列等差數(shù)列。三、標(biāo)準(zhǔn)公比和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列三、標(biāo)準(zhǔn)公比和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列 ，則，則，2 2 。因此。因此1 12 2 為方便起見，規(guī)定了為方便起見，規(guī)定了公比的標(biāo)準(zhǔn)值公比的標(biāo)準(zhǔn)值： 1.06,1.12,1.26,1.4

15、1,1.58, 2 1.06,1.12,1.26,1.41,1.58, 2。 當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)公比后，轉(zhuǎn)速數(shù)列可從表中直接查出。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)公比后，轉(zhuǎn)速數(shù)列可從表中直接查出。表中給出了以表中給出了以1.061.06為公比的從為公比的從1-100001-10000的數(shù)值。的數(shù)值。 1.12 = 1.06 1.12 = 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 。 機(jī)床轉(zhuǎn)速是從小到大遞增的，因此機(jī)床轉(zhuǎn)速是從小

16、到大遞增的，因此1 1 。為使最大相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率不超過為使最大相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率不超過50%50%，即，即 這不僅可用于轉(zhuǎn)速、雙行程數(shù)和進(jìn)給量數(shù)列，也可這不僅可用于轉(zhuǎn)速、雙行程數(shù)和進(jìn)給量數(shù)列，也可用于機(jī)床尺寸和功率參數(shù)等數(shù)列。表中的數(shù)列優(yōu)先選用用于機(jī)床尺寸和功率參數(shù)等數(shù)列。表中的數(shù)列優(yōu)先選用 四、公比的選用四、公比的選用 當(dāng)確定了最高與最低轉(zhuǎn)速后，就應(yīng)選取公比當(dāng)確定了最高與最低轉(zhuǎn)速后，就應(yīng)選取公比。從使用性能方面考慮，從使用性能方面考慮，最好選得小一些，以減少相最好選得小一些，以減少相對(duì)轉(zhuǎn)速損失。但對(duì)轉(zhuǎn)速損失。但越小，級(jí)數(shù)越多，將使機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)越小，級(jí)數(shù)越多，將使機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜。有些小型機(jī)床希望簡(jiǎn)化構(gòu)

17、造，雜。有些小型機(jī)床希望簡(jiǎn)化構(gòu)造，可取得大些，如可取得大些，如1.581.58或或2 2等。對(duì)于生產(chǎn)率要求較高的普通機(jī)床，減少相等。對(duì)于生產(chǎn)率要求較高的普通機(jī)床，減少相對(duì)轉(zhuǎn)速損失是主要的，所以對(duì)轉(zhuǎn)速損失是主要的，所以取得較小，如取得較小，如1.261.26或或1.411.41等。對(duì)于自動(dòng)機(jī)床，減少相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率的要求等。對(duì)于自動(dòng)機(jī)床，減少相對(duì)轉(zhuǎn)速損失率的要求更高，常取更高，常取1.12 1.12 或或1.261.26。由于自動(dòng)機(jī)床都是用于成批。由于自動(dòng)機(jī)床都是用于成批或大量生產(chǎn)，變速時(shí)間分?jǐn)偟矫恳还ぜ?，與加工時(shí)間或大量生產(chǎn)，變速時(shí)間分?jǐn)偟矫恳还ぜ?，與加工時(shí)間相比很小，因此采用交換齒輪變速，既滿

18、足相對(duì)轉(zhuǎn)速相比很小，因此采用交換齒輪變速，既滿足相對(duì)轉(zhuǎn)速損失小的要求又簡(jiǎn)化了構(gòu)造。損失小的要求又簡(jiǎn)化了構(gòu)造。第三節(jié)第三節(jié) 動(dòng)力參數(shù)動(dòng)力參數(shù) 動(dòng)力參數(shù)包括電動(dòng)機(jī)的功率，液壓缸的牽引力，動(dòng)力參數(shù)包括電動(dòng)機(jī)的功率，液壓缸的牽引力，液壓馬達(dá)、伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩等。液壓馬達(dá)、伺服電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩等。各傳動(dòng)件的參數(shù)（軸或絲杠的直徑、齒輪與蝸輪的各傳動(dòng)件的參數(shù)（軸或絲杠的直徑、齒輪與蝸輪的模數(shù)等）都是根據(jù)動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算的。如果動(dòng)力模數(shù)等）都是根據(jù)動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算的。如果動(dòng)力參數(shù)定得過大，將使機(jī)床過于笨重，浪費(fèi)材料和電參數(shù)定得過大，將使機(jī)床過于笨重，浪費(fèi)材料和電力；如果定得過小，又

19、將影響機(jī)床的性能。動(dòng)力參力；如果定得過小，又將影響機(jī)床的性能。動(dòng)力參數(shù)可以通過調(diào)查、試驗(yàn)和計(jì)算的方法進(jìn)行確定。數(shù)可以通過調(diào)查、試驗(yàn)和計(jì)算的方法進(jìn)行確定。一、主運(yùn)動(dòng)功率的確定一、主運(yùn)動(dòng)功率的確定 機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的功率，包括切削功率、空轉(zhuǎn)功率損機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的功率，包括切削功率、空轉(zhuǎn)功率損失和附加機(jī)械摩擦損失三部分。進(jìn)行切削加工時(shí)，要失和附加機(jī)械摩擦損失三部分。進(jìn)行切削加工時(shí)，要消耗切削功率消耗切削功率P切切。它與刀具材料、工件材料和所選用。它與刀具材料、工件材料和所選用的切削用量的大小有關(guān)。如果是專用機(jī)床，則工作條的切削用量的大小有關(guān)。如果是專用機(jī)床，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

20、的件比較固定，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(shí)計(jì)算值也比較接近實(shí)際情況。若變化范圍較小。這時(shí)計(jì)算值也比較接近實(shí)際情況。若是普通機(jī)床，則刀具與工件的材料和切削用量的變化是普通機(jī)床，則刀具與工件的材料和切削用量的變化都相當(dāng)大。通常，可根據(jù)機(jī)床檢驗(yàn)時(shí)所要求的重負(fù)荷都相當(dāng)大。通常，可根據(jù)機(jī)床檢驗(yàn)時(shí)所要求的重負(fù)荷切削條件來(lái)確定。切削條件來(lái)確定。 機(jī)床主運(yùn)動(dòng)空轉(zhuǎn)時(shí)，要消耗電動(dòng)機(jī)的一部分功機(jī)床主運(yùn)動(dòng)空轉(zhuǎn)時(shí)，要消耗電動(dòng)機(jī)的一部分功率，這部分消耗稱為空轉(zhuǎn)功率損失，用率，這部分消耗稱為空轉(zhuǎn)功率損失，用P空空（kw）表示。機(jī)床的空轉(zhuǎn)功率損失只隨主軸和其他各軸轉(zhuǎn)表示。機(jī)床的空轉(zhuǎn)功率損失只隨主軸和其

21、他各軸轉(zhuǎn)速的變化而改變。引起空轉(zhuǎn)損失的主要因素是：各速的變化而改變。引起空轉(zhuǎn)損失的主要因素是：各傳動(dòng)件在空轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦，由于加工和裝配誤差而加傳動(dòng)件在空轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦，由于加工和裝配誤差而加大的摩擦以及攪油，空氣阻力和其他動(dòng)載荷等。中大的摩擦以及攪油，空氣阻力和其他動(dòng)載荷等。中型機(jī)床主傳動(dòng)鏈的空轉(zhuǎn)功率損失可用下列的試驗(yàn)公型機(jī)床主傳動(dòng)鏈的空轉(zhuǎn)功率損失可用下列的試驗(yàn)公式進(jìn)行估算：式進(jìn)行估算： da da主運(yùn)動(dòng)鏈中除主軸外所有傳動(dòng)軸軸頸的平均直徑。如果主運(yùn)動(dòng)鏈中除主軸外所有傳動(dòng)軸軸頸的平均直徑。如果 主運(yùn)動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)尺寸尚未確定，初步按電動(dòng)機(jī)功率主運(yùn)動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)尺寸尚未確定，初步按電動(dòng)機(jī)功率P P選取：選?。?/p>

22、d 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(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為n n主主時(shí)，傳動(dòng)鏈內(nèi)除主軸外各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)鏈內(nèi)除主軸外各傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn) 速之和。如傳動(dòng)鏈內(nèi)有不傳遞載荷但也隨之作空運(yùn)轉(zhuǎn)速之和。如傳動(dòng)鏈內(nèi)有不傳遞載荷但也隨之作空運(yùn)轉(zhuǎn) 的軸時(shí)，這些軸的轉(zhuǎn)速也應(yīng)計(jì)入（的軸時(shí)，這些軸的轉(zhuǎn)速也應(yīng)計(jì)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(rùn)滑油粘度影響的修正系數(shù)。潤(rùn)滑油粘度影響的修正系數(shù)。 N46 N46 號(hào)機(jī)械油，號(hào)機(jī)械油，k kl l= 1= 1； N32 N32號(hào)機(jī)械油，

23、號(hào)機(jī)械油，kl= 0.9kl= 0.9；N15 N15 號(hào)機(jī)械油，號(hào)機(jī)械油，k kl l= 0.75 ; = 0.75 ; K K2 2系數(shù)。主軸用兩支承的滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承，系數(shù)。主軸用兩支承的滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承，k k2 28.5 8.5 ； 三支承滾動(dòng)軸承，三支承滾動(dòng)軸承，k k2 2=10=10 機(jī)床在切削時(shí)，齒輪、軸承等零件上的正壓力機(jī)床在切削時(shí)，齒輪、軸承等零件上的正壓力加大了，功率的損耗也加大了。比加大了，功率的損耗也加大了。比P空空多出來(lái)的那多出來(lái)的那部分功率損耗，稱為附加機(jī)械摩擦損失功率部分功率損耗，稱為附加機(jī)械摩擦損失功率P機(jī)機(jī)。切削功率越大，這部分損失也越大。綜上所述，主

24、切削功率越大，這部分損失也越大。綜上所述，主電動(dòng)機(jī)功率（電動(dòng)機(jī)功率（kw）為：）為： 式中式中l(wèi)、2、3 主運(yùn)動(dòng)鏈中各傳動(dòng)副的機(jī)主運(yùn)動(dòng)鏈中各傳動(dòng)副的機(jī)械效率，見表械效率，見表 7-2 。pppppp切切主空空機(jī)機(jī)1 2 3機(jī) 主運(yùn)動(dòng)鏈在某一主運(yùn)動(dòng)鏈在某一轉(zhuǎn)速下所消耗的各項(xiàng)轉(zhuǎn)速下所消耗的各項(xiàng)功率之間的關(guān)系。當(dāng)功率之間的關(guān)系。當(dāng)開動(dòng)機(jī)床尚未切削時(shí)，開動(dòng)機(jī)床尚未切削時(shí)，就需要消耗部分功率就需要消耗部分功率P空空（OB ）。）。P機(jī)機(jī)隨隨P切切的的增加而增加。增加而增加。ppppp切max切max主max空機(jī)max總 P主主沿沿AB上升，直到上升，直到A點(diǎn)。這時(shí)機(jī)床滿載，對(duì)點(diǎn)。這時(shí)機(jī)床滿載，對(duì)應(yīng)于應(yīng)于

25、 OA 連線與水平軸連線與水平軸夾角夾角 的余切：的余切： 總總ctg 當(dāng)當(dāng)P切切從從 O上升到上升到P切切max時(shí)，時(shí)，P主主是沿是沿OBA折線上折線上升的。因此，升的。因此，總總僅對(duì)滿僅對(duì)滿載時(shí)有效。載時(shí)有效。 當(dāng)當(dāng)P切切P切切max時(shí)，根據(jù)時(shí)，根據(jù)總總算出的電動(dòng)機(jī)功率將算出的電動(dòng)機(jī)功率將小于實(shí)際值。小于實(shí)際值。二、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)功率的確定二、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)功率的確定 在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)共用一個(gè)電動(dòng)機(jī)的普通機(jī)在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與主運(yùn)動(dòng)共用一個(gè)電動(dòng)機(jī)的普通機(jī)床上，如臥式車床和鉆床，由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)所消耗的床上，如臥式車床和鉆床，由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)所消耗的功率與主運(yùn)動(dòng)相比是很小的，因此可以忽略進(jìn)給所功率與主運(yùn)動(dòng)相比是很小的

26、，因此可以忽略進(jìn)給所需的功率。在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與空行程運(yùn)動(dòng)共用一個(gè)電動(dòng)需的功率。在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與空行程運(yùn)動(dòng)共用一個(gè)電動(dòng)機(jī)的機(jī)床上，如升降臺(tái)銑床，也不必單獨(dú)考慮進(jìn)給機(jī)的機(jī)床上，如升降臺(tái)銑床，也不必單獨(dú)考慮進(jìn)給所需的功率，因?yàn)槭股蹬_(tái)快速上升所需的空行程所需的功率，因?yàn)槭股蹬_(tái)快速上升所需的空行程運(yùn)動(dòng)功率比進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的功率大得多。運(yùn)動(dòng)功率比進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的功率大得多。 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用單獨(dú)的普通電動(dòng)機(jī)及用液壓缸驅(qū)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用單獨(dú)的普通電動(dòng)機(jī)及用液壓缸驅(qū)動(dòng)進(jìn)給的機(jī)床，都需要確定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)所需的功率。動(dòng)進(jìn)給的機(jī)床，都需要確定進(jìn)給運(yùn)動(dòng)所需的功率。通常用參考同類型機(jī)床和計(jì)算相結(jié)合的辦法確定。通常用參考同類型機(jī)床和計(jì)算相結(jié)合的辦法

27、確定。注意比較傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)短和低效率傳動(dòng)副的數(shù)量。進(jìn)注意比較傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)短和低效率傳動(dòng)副的數(shù)量。進(jìn)給傳動(dòng)鏈的機(jī)械效率給傳動(dòng)鏈的機(jī)械效率s s會(huì)低至?xí)椭?0.15-0.2。 進(jìn)給功率進(jìn)給功率 FQ 進(jìn)給牽引力進(jìn)給牽引力 vs 進(jìn)給速度進(jìn)給速度 s 機(jī)械效率機(jī)械效率 滑動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)給牽引力滑動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)給牽引力FQ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(dǎo)軌：三角形或三角形與矩形綜合導(dǎo)軌：矩形導(dǎo)軌：矩形導(dǎo)軌：燕尾形導(dǎo)軌：燕尾形導(dǎo)軌：鉆床主軸：鉆床主軸： 金屬切削機(jī)床金屬切削機(jī)床式中式中 ：G 移動(dòng)部件的重力（移動(dòng)部件的重力（N）; Fx、FY、Fz切削力的三向分力。其切削力的三向分力。其中中

28、 Fz 沿導(dǎo)軌的縱向沿導(dǎo)軌的縱向(N)，見圖，見圖 7-2。 f f 當(dāng)量摩擦系數(shù)；當(dāng)量摩擦系數(shù)；f f一鉆床主軸套筒上的摩擦系數(shù)；一鉆床主軸套筒上的摩擦系數(shù)； k k 考慮顛覆力矩影響的系數(shù)；考慮顛覆力矩影響的系數(shù)； d d 主軸直徑主軸直徑(mm) ; T T 主軸上的轉(zhuǎn)矩主軸上的轉(zhuǎn)矩（Nmm）導(dǎo)軌上的作用力導(dǎo)軌上的作用力 確定空行程功率時(shí)應(yīng)參考同類型機(jī)床，并計(jì)算，再驗(yàn)證。確定空行程功率時(shí)應(yīng)參考同類型機(jī)床，并計(jì)算，再驗(yàn)證?？焖傩谐屉妱?dòng)機(jī)往往是滿載起動(dòng)，移動(dòng)件較重，加速度也較快速行程電動(dòng)機(jī)往往是滿載起動(dòng)，移動(dòng)件較重，加速度也較大，因此計(jì)算時(shí)必須考慮慣性力。各運(yùn)動(dòng)件在電機(jī)軸上的當(dāng)大，因此計(jì)算時(shí)必須考慮慣性力。各運(yùn)動(dòng)件在電機(jī)軸上的當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kgkgm m2 2），可根據(jù)動(dòng)能守恒定理，由式?jīng)Q定：），可根據(jù)動(dòng)能守恒定理，由式?jīng)Q定：式中：式中：J Jk k 旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kgkgm m2 2） k k 各旋轉(zhuǎn)件的角速度（各旋轉(zhuǎn)件的角速度（rad/s); rad/s); m mi i 直線運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量（直線運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量（kgkg）; ; v vi i 直線運(yùn)動(dòng)件的速度（直線運(yùn)動(dòng)件的速度（m/s); m/s); 電動(dòng)機(jī)的角速度（電動(dòng)機(jī)的角速度（rad/srad/s）。）。三、空行程