工學數(shù)控機床第三章主軸課件

第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件基本概念要知道

第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件基本概念要知道1第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的要求1.提高機床的靜、動剛度機床的整體剛度包括三部分：自身剛度、接觸剛度和局部剛度，機床整體剛度取決于其中最薄弱的環(huán)節(jié)。2.減少機床的熱變形熱變形：因發(fā)熱而造成的溫差，使機床各部件在形狀和位置上產(chǎn)生的(不同程度的)畸變。3.減少運動件的摩擦和消除傳動間隙第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的要求24.提高機床的壽命和精度保持性(耐磨性)精度保持性：機床長期保持原始制造精度的能力。5.減少輔助時間，改善操作性4.提高機床的壽命和精度保持性(耐磨性)3第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件4§3-1數(shù)控機床的總體布局

總體布局：確定機床各主要部件之間的相對位置關系以及它們之間所需的相對運動關系。布局的目的是按照簡單、合理、經(jīng)濟的原則，尋求一種可能實現(xiàn)加工要求的最優(yōu)方案，它與工件的加工工藝過程有著密切的關系。首先要確定加工對象和加工方法，而后考慮機床必須具備的幾種運動和相應部件的布局與安排，部件之間的相互聯(lián)系。§3-1數(shù)控機床的總體布局總體布局：確定機床各主要部件5一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素(一)表面形成方法對總體布局的影響加工不同形狀的工件，需要不同的加工方法，從而設計不同型式的機床來完成。軸流式水輪機葉片的形狀，是一個空間任意曲面，且無數(shù)學模型，輪廓曲線常用坐標點表示。一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素軸流式水輪機葉片的形狀，是61.加工方法的選擇：若采用車削，則主運動速度很高。其它幾個坐標的進給速度要與車削速度維持一定聯(lián)系，進給驅(qū)動伺服系統(tǒng)的跟蹤速度就要很快，目前不易解決。若采用磨削，磨削面積很大，砂輪磨損無一定規(guī)律，補償較復雜；另外頻繁地更換砂輪對生產(chǎn)也不利。1.加工方法的選擇：7銑削加工方式設想銑刀為針狀，則只需給定三個直線坐標運動，即可描繪出空間曲面。一般用球頭銑刀加工。需要補償調(diào)整，使程序編制趨于復雜；生產(chǎn)率較低，表面粗糙度高；刀具制造和刃磨均不方便。在加工面積較大的情況下，這種方案也不采用。銑削加工方式在加工面積較大的情況下，這種方案也不采用。8若用端銑刀加工，生產(chǎn)率較高，表面粗糙度也較低；需增加兩個擺角坐標，以保證銑刀軸線處處與被加工表面的法線重合，故機床必須具備五個坐標運動。在切削凹面過程中，銑刀刀尖旋轉(zhuǎn)平面不得超出被加工平面曲率半徑的二倍，以免發(fā)生干涉。若用端銑刀加工，生產(chǎn)率較高，表面粗糙度也較低；92.主進給和工件安裝位置的選擇主進給運動，應是獲得輪廓線型的主要運動有兩種可能性：1)采用回轉(zhuǎn)運動S為主進給運動與葉片圖紙標注方法一致(采用圓柱坐標)，不用坐標換算，程序編制較方便。進給較均勻，加工精度好和表面粗糙度較低，生產(chǎn)率也較高；2.主進給和工件安裝位置的選擇進給較均勻，加工精度好和表面102)直線運動X、Y為主進給運動，由兩個直角坐標運動合成圓弧要做繁瑣的坐標換算；進給速度的控制較復雜。2)直線運動X、Y為主進給運動，由兩個直角坐標運動合成圓弧11空間任意曲面在機床上安裝位置，應與圖紙標注位置一致，否則，曲面上所有點的坐標均應換算。(二)工序集中盡可能使運動分散些，以便于擴大工藝可能性?？臻g任意曲面在機床上安裝位置，應與圖紙標注位置一致，否則，曲12第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素二、運動的分配與相應的部件布置§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件13二、運動的分配與相應的部件布置運動分配決定了部件的布置。與下列因素有關：運動數(shù)目：決定于工件表面的形成運動運動性質(zhì)被加工表面的部位結(jié)構(gòu)因素使用要求二、運動的分配與相應的部件布置14工藝因素對運動分配的影響：定位面已定，一次安裝完成全部加工。只加工頂面加工側(cè)面加工頂面和側(cè)面工藝因素對運動分配的影響：只加工頂面加工側(cè)面加工頂面和側(cè)面15加工水輪機葉片，在采用端銑刀加工情況下，機床必須具備五個同時可控的坐標運動。在布局時遵循的原則是：獲得較好的加工精度，較低的表面粗糙度和較高的生產(chǎn)率；轉(zhuǎn)動坐標的擺動中心到刀具端面的距離不要過大，最好是能布局成擺動時只改變刀具軸線向量的方位，而不改變切削點的坐標位置；工件尺寸與重量較大時，擺角進給運動由裝有刀具的部件來完成，反之由裝有工件的部件來完成；加工水輪機葉片，在采用端銑刀加工情況下，機床必須具備五個同時16兩個擺角坐標合成的矢量應能在半個空間范圍的任意方位變動；由于擺動坐標帶著工件和刀具擺動的結(jié)果，將使加工工件的尺寸范圍有所減少，這一點也是在總體布局時需要考慮的問題。若確定主進給為回轉(zhuǎn)運動形式，這五個運動是二個直線運動、三個回轉(zhuǎn)運動。兩個擺角坐標合成的矢量應能在半個空間范圍的任意方位變動；17(一)工件系統(tǒng)一個回轉(zhuǎn)運動，刀具系統(tǒng)兩個直線和兩個回轉(zhuǎn)運動1.雙柱圓臺式布局優(yōu)點：雙柱框架和工件系統(tǒng)剛性較好且穩(wěn)定；工件裝卸方便；工作臺作圓周進給，粗糙度較易保證；易于實現(xiàn)工件設計基準和安裝基準重合；擴大工藝可能性好；占地面積小。缺點：刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，剛性較差。(一)工件系統(tǒng)一個回轉(zhuǎn)運動，刀具系統(tǒng)兩個直線和兩個回轉(zhuǎn)運動182.端面車床式布局特點：機床較穩(wěn)定；能實現(xiàn)設計基準和安裝基準重合；一次安裝下能加工工件的正反面。工件系統(tǒng)剛度差；占地面積大；工件裝卸不方便；而且機床擴大工藝可能性差。2.端面車床式布局特點：19(二)工件系統(tǒng)一個直線和一個回轉(zhuǎn)運動，刀具系統(tǒng)一個直線兩個回轉(zhuǎn)運動單柱臥式鏜床式布局：缺點：刀具系統(tǒng)剛度差；立柱要加高，Ｙ坐標的跟蹤速度要增大；加工、裝配、調(diào)試等都比較困難。優(yōu)點：工件系統(tǒng)剛性好，比較穩(wěn)固；可以實現(xiàn)工件設計基準與安裝基準重合。(二)工件系統(tǒng)一個直線和一個回轉(zhuǎn)運動，刀具系統(tǒng)一個直線兩個20第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素二、運動的分配與相應的部件布置三、數(shù)控機床總體布局應注意的問題§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件21三、數(shù)控機床總體布局應注意的問題(一)保證機床具有高精度、靜剛度、抗振性和熱穩(wěn)定性機床的精度指的是機床在未受外載荷的條件下的原始精度。包括：

幾何精度——機床在不運動或低速運動時的精度

傳動精度——內(nèi)聯(lián)傳動鏈兩末端件之間的相對運動精度。

運動精度——機床在以工作狀態(tài)的速度運動時的精度。

定位精度——機床的執(zhí)行件在運動終點所達到的實際位置精度。三、數(shù)控機床總體布局應注意的問題22第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素二、運動的分配與相應的部件布置三、數(shù)控機床總體布局應注意的問題§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件23(二)數(shù)控機床的布局應保證高效率，便于操作，調(diào)整和維修1.高生產(chǎn)率：提高切削效率，減少輔助時間。2.便于操作、調(diào)整和維修便于裝卸較重工件(二)數(shù)控機床的布局應保證高效率，便于操作，調(diào)整和維修便于24(三)數(shù)控機床的布局要注意提高綜合技術經(jīng)濟效果和適應工藝發(fā)展1.提高綜合技術經(jīng)濟效果制造廠的經(jīng)濟效益主要反映在機床成本上，要降低成本就應合理選擇零件的材料，盡量使機床金屬消耗量少，機床結(jié)構(gòu)工藝性好，零件數(shù)少，研制、管理費用低。機床使用廠的經(jīng)濟效益反映為機床的加工效率、可靠性。應注意減少能源消耗，提高機床的機械效率(摩損小)。(三)數(shù)控機床的布局要注意提高綜合技術經(jīng)濟效果和適應工藝發(fā)252.適應工藝發(fā)展納入自動生產(chǎn)線或柔性制造系統(tǒng)中，因此，在布局上要考慮這一因素(工件輸送、排屑)。2.適應工藝發(fā)展26第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素二、運動的分配與相應的部件布置三、數(shù)控機床總體布局應注意的問題§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件27§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求一、對主傳動系統(tǒng)的要求：1.要求主軸驅(qū)動在盡可能大的調(diào)速范圍內(nèi)保持恒功率輸出。即要求輸出大的功率，又要求主軸結(jié)構(gòu)簡單。2.調(diào)速范圍寬，且能無級調(diào)速。3.要求在主軸的兩個轉(zhuǎn)向中在任一個方向都可進行傳動和減速。4.要求主軸與進給驅(qū)動實行同步控制，在加工中心上為了自動換刀還要求主軸能進行高精度停位控制；有的數(shù)控機床還要求主軸具有角度分度控制的功能。5.高精度與剛度。6.良好的抗振性和熱穩(wěn)定性?！?-2對主傳動系統(tǒng)的要求一、對主傳動系統(tǒng)的要求：28第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素二、運動的分配與相應的部件布置三、數(shù)控機床總體布局應注意的問題§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件29§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一般機床主軸轉(zhuǎn)速應在某一范圍(nmin~nmax)內(nèi)變化，如果能夠連續(xù)變換，即為無級變速；如果在最低轉(zhuǎn)速與最高轉(zhuǎn)速之間只能獲得有限的若干級轉(zhuǎn)速，則稱為有級變速。一、轉(zhuǎn)速數(shù)列主軸轉(zhuǎn)速通常采用等比數(shù)列，即nj+1=njφ等比數(shù)列任意兩級轉(zhuǎn)速的相對差值相等對生產(chǎn)率的影響在轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)相同；§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一般機床主軸轉(zhuǎn)速應在某一范30更重要的是變速系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上易于實現(xiàn)，而且經(jīng)濟合理。設主軸共有Z級轉(zhuǎn)速，n1=nmin，nZ=nmax，公比為φ，則：n1=nminn2=n1φ=nminφn3=n2φ=n1φ2…nZ=n1φZ-1調(diào)速范圍更重要的是變速系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上易于實現(xiàn)，而且經(jīng)濟合理。31公比φ的選擇原則為：1<φ≤2相對轉(zhuǎn)速損失φ1.061.121.261.411.581.7822相對速度損失5.6%11%21%29%37%44%50%設計時應盡量采用標準公比。當調(diào)速范圍一定時，公比越小，轉(zhuǎn)速級數(shù)越多。公比φ的選擇原則為：相對轉(zhuǎn)速損失φ1.061.121.2632第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件33二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律設計變速系統(tǒng)就是要合理地選擇和排列軸和齒輪，使其得到所需的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速圖——由一些(橫、豎、斜)線條組成的圖，用來表示變速系統(tǒng)的傳動(傳動路線、傳動付間關系)和運動(轉(zhuǎn)速)情況。二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律34豎線：代表傳動系統(tǒng)中各軸在轉(zhuǎn)速圖中豎線間距離相等，并不表示各軸中心距相同，目的在于使圖面清晰。豎線：代表傳動系統(tǒng)中各軸在轉(zhuǎn)速圖中豎線間距離相等，并不表示各35橫線：代表各級轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速數(shù)列是等比數(shù)列時，縱坐標取成對數(shù)坐標lgnj+1-lgnj=lgφ各水平線間距離相等為lgφ，表示相差一格的兩個轉(zhuǎn)速相差φ倍。橫線：代表各級轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速數(shù)列是等比數(shù)列時，縱坐標取成對數(shù)坐標36斜線：代表傳動付斜線的傾斜方向、程度，代表此傳動付的傳動比大小兩軸間互相平行的連線代表同一傳動付。橫、豎、斜線的交點：代表各軸的轉(zhuǎn)速。斜線：代表傳動付橫、豎、斜線的交點：代表各軸的轉(zhuǎn)速。37轉(zhuǎn)速圖可表示：1)傳動軸的數(shù)量及各軸傳遞運動的先后順序；2)使主軸獲得所需轉(zhuǎn)速的變速組數(shù)目及每個變速組中傳動付數(shù)目；3)各傳動付的傳動比；4)各軸的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速級數(shù)；5)主軸各級轉(zhuǎn)速的傳動路線；轉(zhuǎn)速圖可表示：3)各傳動付的傳動比；386)傳動組的級比及級比指數(shù)；級比——同一變速組中(由同一點出發(fā))相鄰兩傳動付傳動比之比。用公比的指數(shù)φx表示。級比指數(shù)——級比用φx表示，x就是級比指數(shù)，它表示轉(zhuǎn)速圖中相鄰兩傳動付與被動軸交點間相距的格數(shù)。6)傳動組的級比及級比指數(shù)；級比——同一變速組中(由同一點397)各變速組的變速范圍(最大最小傳動比的比值)及主軸的轉(zhuǎn)速范圍；8)傳動順序和擴大順序。傳動順序—由電機到主軸傳動的先后排列順序擴大順序—變速組按級比指數(shù)x值，由小到大的排列順序7)各變速組的變速范圍(最大最小傳動比的比值)及主軸的轉(zhuǎn)速40各變速組的傳動比與主軸轉(zhuǎn)速為連續(xù)而不重復的等比數(shù)列之間存在的內(nèi)在聯(lián)系。已知：變速系統(tǒng)的Z=12，φ=1.41，n電=1440r.p.m第一變速組(a)，有三對齒輪付，其傳動比分別為：各變速組的傳動比與主軸轉(zhuǎn)速為連續(xù)而不重復的等比數(shù)列之間存在的41變速組a是實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速為等比數(shù)列必不可少的變速組，稱為基本組。要使主軸得到連續(xù)的等比數(shù)列，基本組的級比指數(shù)x0必須為1。x0=1變速組a是實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速為等比數(shù)列必不可少的變速組，稱為基本組42這個變速組在基本組的基礎上起了第一次擴大的作用，稱第一擴大組。第一擴大組級比指數(shù)應等于基本組的傳動付數(shù)x1=p0(一擴傳動比的內(nèi)在規(guī)律)x1=3第二變速組(b)：有兩對齒輪傳動付，其傳動比為：這個變速組在基本組的基礎上起了第一次擴大的作用，稱第一擴大組43第三變速組(c)：有兩對齒輪傳動付，其傳動比為：x2=6這個變速組在基本組和第一擴大組的基礎上，進一步擴大轉(zhuǎn)速范圍，稱第二擴大組。二擴的級比指數(shù)等于基本組與一擴的傳動付數(shù)的相乘積(3*2=6)。即x2=p0p1，這是第二擴大組中傳動比的內(nèi)在規(guī)律。第三變速組(c)：有兩對齒輪傳動付，其傳動比為：x2=6這個44結(jié)論：若使主軸轉(zhuǎn)速為連續(xù)的等比數(shù)列，則任意變速組中，各傳動比之間的比例應為：u1:u2:u3:…:up=1:φx:φ2x:…:φ(p-1)x級比指數(shù)與傳動付之間應存在下列關系：x0=1x1=p0x2=p0p1…xj=p0p1p2…pj-1如果一個傳動系統(tǒng)符合x0=1x1=p0x2=p0p1…xj=p0p1p2…pj-1且Z=p0p1p2…pj成立，則主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列是連續(xù)的，而不重復的——常規(guī)傳動系統(tǒng)。結(jié)論：若使主軸轉(zhuǎn)速為連續(xù)的等比數(shù)列，則任意變速組中，各傳動比45結(jié)論：機床的傳動系統(tǒng)，通常由幾個變速組串聯(lián)組成，其中以基本組為基礎，然后通過第一、第二、…擴大組把各軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)和變速范圍逐步擴大。結(jié)論：機床的傳動系統(tǒng)，通常由幾個變速組串聯(lián)組成，其中以基本組46第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件47三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式可以用來分析和比較機床傳動系統(tǒng)的方案。12=31*23*2612=31*26*2312=32*21*26結(jié)構(gòu)式的通式Z=p0(x0)p1(x1)p2(x2)…三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式12=31*23*2612=31*26*248結(jié)構(gòu)網(wǎng)與轉(zhuǎn)速圖的主要區(qū)別是：結(jié)構(gòu)網(wǎng)只是表示傳動比的相對關系，而不表示傳動比和轉(zhuǎn)速的絕對值；結(jié)構(gòu)網(wǎng)上代表傳動比的斜線呈對稱分布。12=31*23*26結(jié)構(gòu)網(wǎng)與轉(zhuǎn)速圖的主要區(qū)別是：12=31*23*2649變速組內(nèi)相鄰傳動比關系可以用結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)表示，一個結(jié)構(gòu)式對應一個結(jié)構(gòu)網(wǎng)，一個結(jié)構(gòu)式可以畫出不同的轉(zhuǎn)速圖(只要改變中間軸的轉(zhuǎn)速)，但一個轉(zhuǎn)速圖只能表示出一個結(jié)構(gòu)式。12=31*23*26變速組內(nèi)相鄰傳動比關系可以用結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)表示，一個結(jié)構(gòu)式對50第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式四、變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件51四、變速系統(tǒng)的設計已知：變速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=12，最低轉(zhuǎn)速n1=31.5，公比φ=1.41，n電=1440r.p.m擬定轉(zhuǎn)速圖的一般原則：結(jié)構(gòu)緊湊1.

變速組及傳動付數(shù)的確定(前多后少)12=3*2*212=2*3*212=2*2*312=4*312=3*412=6*212=2*6機床的傳動系統(tǒng)通常采用雙聯(lián)或三聯(lián)滑移齒輪進行變速，即每個變速組的傳動付數(shù)最好取為p=2或3。Σp=3+2+2=7Σp=4+3=7Σp=6+2=8四、變速系統(tǒng)的設計Σp=3+2+2=7Σp=4+3=7Σp=52好處：

1)

可使總的傳動付數(shù)量最少2)

縮短軸向尺寸，簡化操縱機構(gòu)3)

變速組兼起降速作用，減少降速用的定比傳動機構(gòu)好處：53從電機起越靠近主軸的軸最低轉(zhuǎn)速就愈低，根據(jù)扭矩的公式：當傳遞的功率為一定時，轉(zhuǎn)速較高的軸所傳遞的扭矩較小。在設計傳動系統(tǒng)時，應使較多的傳動件在高轉(zhuǎn)速下進行工作。即所謂“前多后少”的原則，故一般要求：pa>pb>pc>…>pm從電機起越靠近主軸的軸最低轉(zhuǎn)速就愈低，根據(jù)扭矩的公式：當傳遞54第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式四、變速系統(tǒng)的設計1.

變速組及傳動付數(shù)的確定(前多后少)2.

基本組和擴大組的確定(前密后疏)第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件5512=31*23*2612=31*26*2312=32*21*2612=32*26*2112=34*21*222.

基本組和擴大組的確定(前密后疏)基本組與擴大組的幾種不同排列方案：12=34*22*2112=31*23*2612=31*26*2312=32*2156各變速組的擴大順序應盡可能與運動傳遞順序相一致：xa<xb<xc<…<xj各變速組的變速范圍應逐漸增大，在轉(zhuǎn)速圖或結(jié)構(gòu)網(wǎng)中表現(xiàn)出前面變速組傳動比的連線分布較密，而后面變速組傳動比連線的分布較疏松，即所謂“前緊后松”的原則。各變速組的擴大順序應盡可能與運動傳遞順序相一致：57第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式四、變速系統(tǒng)的設計1.

變速組及傳動付數(shù)的確定(前多后少)2.

基本組和擴大組的確定(前密后疏)3.

變速組中的極限傳動比及變速范圍第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件583.

變速組中的極限傳動比及變速范圍設計機床傳動系統(tǒng)時要考慮兩種情況：降速傳動應避免被動齒輪尺寸過大，而增加變速箱的徑向尺寸，一般限制降速傳動比的最小值升速傳動應避免擴大傳動誤差和減少振動，一般限制直齒輪升速傳動比的最大值umax≤2，斜齒輪傳動比較平穩(wěn)，可取umax≤2.5，3.

變速組中的極限傳動比及變速范圍升速傳動應避免擴大傳動誤59主傳動各變速組的最大變速范圍為：一般在設計機床傳動系統(tǒng)時，任何一個變速組的變速范圍都應盡量滿足上述要求，在條件許可或處理得當時，也可以超出這個范圍。主傳動各變速組的最大變速范圍為：一般在設計機床傳動系統(tǒng)時，任6012=31*23*26r0=φx0(p0-1)=1.411*(3-1)=2<8r1=φx1(p1-1)=1.413*(2-1)=2.82<8r2=φx2(p2-1)=1.416*(2-1)=812=34*22*21

r0=φx0(p0-1)=1.411*(2-1)=1.41<8r1=φx1(p1-1)=1.412*(2-1)=2<8r2=φx2(p2-1)=1.414*(3-1)=16>8初步方案確定，應檢查變速范圍是否超出允許值。12=31*23*26初步方案確定，應檢查變速范圍是否超出允61最后擴大組的變速范圍最大，只要最后擴大組的變速范圍合乎要求，其它變速組也就不會超出允許值。為使最后擴大組的變速范圍不至超出允許值，大多數(shù)機床最后擴大組的傳動付數(shù)取為2。最后擴大組的變速范圍最大，只要最后擴大組的變速范圍合乎要求，62第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式四、變速系統(tǒng)的設計1.

變速組及傳動付數(shù)的確定(前多后少)2.

基本組和擴大組的確定(前密后疏)3.

變速組中的極限傳動比及變速范圍4.

合理分配傳動比的數(shù)值第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件634.

合理分配傳動比的數(shù)值注意：1)各傳動付的傳動比應盡可能不超出極限傳動比umin和umax2)

各中間傳動軸應有適當高的轉(zhuǎn)速：在傳動順序上各變速組的最小傳動比應采用逐漸降速的原則：uamin≥ubmin≥ucmin≥…這樣可使中間傳動軸的最低轉(zhuǎn)速提高，即所謂“先慢后快”的原則。但中間軸如果轉(zhuǎn)速過高，將會引起振動、發(fā)熱、噪聲，通常希望齒輪的線速度不超過12~15m/s4.

合理分配傳動比的數(shù)值643)為了便于設計及使用，傳動比值最好取標準公比的整數(shù)冥，即u=φ±E，其中E為整數(shù)。中間軸的轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖中直接讀出；可直接查表確定齒輪齒數(shù)。應根據(jù)具體情況靈活運用。總的原則：保證機床結(jié)構(gòu)緊湊。總結(jié)：主運動轉(zhuǎn)速圖的設計原則：2、3常用，前多后少，前密后疏(前緊后松)，速比遞降(先慢后快)，標準公比，靈活運用。3)為了便于設計及使用，傳動比值最好取標準公比的整數(shù)冥，即65已知：變速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=12，最低轉(zhuǎn)速n1=31.5，公比φ=1.41，n電=1440r.p.m31.54563901251802503555007101000140012=31*23*26已知：變速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=12，最低轉(zhuǎn)速n1=31.5，公6612=31*23*26首先確定是否增加降速傳動：這臺機床總的降速比若每個變速組的最小降速比都取成1/4，則三個變速組總的降速比可達到

為使中間兩個變速組作到降速緩慢，以利減小變速箱的徑向尺寸，并考慮到機床變型，故在電機與Ⅰ軸間增加一對降速傳動皮帶輪。12=31*23*26若每個變速組的最小降速比都取成1/4，67第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式四、變速系統(tǒng)的設計1.

變速組及傳動付數(shù)的確定(前多后少)2.

基本組和擴大組的確定(前密后疏)3.

變速組中的極限傳動比及變速范圍4.

合理分配傳動比的數(shù)值第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件68下面來分配各變速組的傳動比軸數(shù)=傳動組+1=(變速組+1)+11)在主軸Ⅳ上標出12級轉(zhuǎn)速31.5~1400r.p.m，在0軸上標出電機轉(zhuǎn)速n0=1400r.p.m14401400100071050035525018012590634531.5OⅠⅡⅢⅣ2)確定各變速組的最小傳動比通常以往前推比較方便，即先決定最后一個變速組的最小傳動比。12=31*23*26下面來分配各變速組的傳動比1440140010007105069最后一個變速組的變速范圍為φ6=1.416=8=rmax，兩個傳動付的傳動比必然是極限值：14401400100071050035525018012590634531.5OⅠⅡⅢⅣ12=31*23*26最后一個變速組的變速范圍為1440140010007105070根據(jù)降速應“前慢后快”的原則，為避免升速，又不使傳動比太小，可?。?4401400100071050035525018012590634531.5OⅠⅡⅢⅣ14401400100071050035525018012590634531.5OⅠⅡⅢⅣ12=31*23*26根據(jù)降速應“前慢后快”的原則，為避免升速，又不使傳動比太小，71同理，對于Ⅰ軸可取：3)畫出各變速組其它傳動付14401400100071050035525018012590634531.5OⅠⅡⅢⅣ12=31*23*26同理，對于Ⅰ軸可取：3)畫出各變速組其它傳動付14401472第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計

一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式四、變速系統(tǒng)的設計1.

變速組及傳動付數(shù)的確定(前多后少)2.

基本組和擴大組的確定(前密后疏)

3.

變速組中的極限傳動比及變速范圍4.

合理分配傳動比的數(shù)值5.齒輪齒數(shù)的確定第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件73a5.齒輪齒數(shù)的確定確定齒輪齒數(shù)時應注意的問題：1)傳動付的齒數(shù)和不應過大，以免加大兩軸之間的中心距，造成機床的結(jié)構(gòu)龐大，一般推薦齒數(shù)和SZ≤100~1202)齒數(shù)和應盡可能小，但應考慮：最小齒輪應不產(chǎn)生根切現(xiàn)象；保證齒根強度：齒輪齒槽到孔壁或鍵槽的壁厚a≥2m；兩軸的最小中心距應取得適當，保證軸承或其它結(jié)構(gòu)的安裝空間。

a5.齒輪齒數(shù)的確定保證齒根強度：齒輪齒槽到孔壁或鍵槽的壁743)齒輪齒數(shù)應符合轉(zhuǎn)速圖上傳動比的要求，當然可以有誤差，但所造成的主軸各級轉(zhuǎn)速誤差一般不應超過±10(φ-1)%，即|Δn|≤±10(φ-1)%齒輪齒數(shù)可通過查表或計算的方法來確定。3)齒輪齒數(shù)應符合轉(zhuǎn)速圖上傳動比的要求，當然可以有誤差，但75第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式四、變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件76§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計一、使用無級調(diào)速電機的主運動變速系統(tǒng)設計采用無級調(diào)速電機時，必須考慮它的功率特性和扭矩特性與傳動鏈的要求是否匹配的問題。F=CFapxFfyF執(zhí)行器官作直線運動的傳動鏈，對變速機構(gòu)的要求可以認為是恒扭矩的，即輸出扭矩不需因轉(zhuǎn)速的降低而增大。旋轉(zhuǎn)主運動鏈要求的變速機構(gòu)基本上是恒功率的，即輸出扭矩應隨轉(zhuǎn)速的降低而增大。§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計一、使用無級調(diào)速電機的主運77在實際生產(chǎn)中，并不需要在整個調(diào)速范圍內(nèi)均為恒功率，尤其在最低幾級轉(zhuǎn)速多用于加工螺紋、調(diào)整機床，不要求使用全部功率。從最高轉(zhuǎn)速算起，調(diào)速范圍的2/3或3/4是恒功率的，其余的低轉(zhuǎn)速則是恒扭矩的。機床的功率＿扭矩特性圖計算轉(zhuǎn)速在實際生產(chǎn)中，并不需要在整個調(diào)速范圍內(nèi)均為恒功率，尤其在最低78設計無級變速傳動鏈時，應遵循的原則：1.如果無級變速機構(gòu)的功率特性和扭矩特性符合機床傳動鏈的要求，調(diào)速范圍也能滿足傳動鏈的要求，則可直接或經(jīng)某些定比傳動付驅(qū)動執(zhí)行器官。2.如果無級變速機構(gòu)的功率特性和扭矩特性符合傳動鏈的要求，但調(diào)速范圍較小，不能滿足傳動鏈調(diào)速范圍的要求，則可在無級變速機構(gòu)之后串聯(lián)分級變速箱，以擴大其變速范圍。設計無級變速傳動鏈時，應遵循的原則：79這時變速箱的公比φ分應小于等于無級變速機構(gòu)的調(diào)速范圍R無，即φ分≤R無3.如果無級變速機構(gòu)的功率特性和扭矩特性不完全符合傳動鏈的要求，這時必須串變速箱，變速箱的公比φ分原則上應小于等于無級變速機構(gòu)的恒功率調(diào)速范圍RN，如果為了簡化變速機構(gòu)，取φ分略大于RN，則電動機功率應取得比要求的功率大些。這時變速箱的公比φ分應小于等于無級變速機構(gòu)的調(diào)速范圍R無，380已知：主軸的轉(zhuǎn)速nmin=11.5r/min，nmax=1600r/min；主軸上輸出轉(zhuǎn)矩Mmax=705.6N.m，最大輸出功率為Nmax=5kw(一)選用電機選用Z2_52型直流電機，其額定功率N=7.5KW，額定轉(zhuǎn)速nN=1500r/min，調(diào)磁最高轉(zhuǎn)速為2400r/min已知：主軸的轉(zhuǎn)速nmin=11.5r/min，nmax=181主軸輸出恒功率的調(diào)速范圍主軸輸出恒扭矩的調(diào)速范圍(二)確定計算轉(zhuǎn)速nj和機、電調(diào)速范圍Mmax=705.6N.mN=7.5KW160011.5主軸輸出恒功率的調(diào)速范圍主軸輸出恒扭矩的調(diào)速范圍(二)82電機的調(diào)壓(恒轉(zhuǎn)矩)調(diào)速范圍，只需取得與主軸要求的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍相等，即為RDM=8.87=RM電機的調(diào)磁調(diào)速范圍φ分=RDN=1.6為了簡化變速箱而取Z=4，則電機的調(diào)壓(恒轉(zhuǎn)矩)調(diào)速范圍，只需取得與主軸要求的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速83(三)擬定轉(zhuǎn)速圖1)確定結(jié)構(gòu)式：機械變速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)式：4=21*22第一擴大組的變速范圍r1=φx1(p1-1)=2.142=4.58<82)繪制轉(zhuǎn)速圖：可用兩個變速組的兩個最小傳動比但是為了減少變速組的軸間距尺寸，以及變速箱體的總體布局需要，另外多增設了一對齒輪降速。RDM=8.87RDN=1.61633497461600nDmax=2400nD=1500102218467100021394578ⅡⅢⅠⅣ從電機的恒功率調(diào)速的最低速1500r/min降至主軸的計算轉(zhuǎn)速102r/min，其總降速比為n=11211:ф1.51:ф1.11:ф0.1ф0.5(三)擬定轉(zhuǎn)速圖可用兩個變速組的兩個最小傳動比但是為了減少84主軸上的輸出轉(zhuǎn)矩和功率特性圖如果一定要求沒缺口，即全為恒功率輸出，則Z=6級φ＝1.58<RDN主軸上的輸出轉(zhuǎn)矩和功率特性圖如果一定要求沒缺口，即全為恒功率85第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件86§3-5主軸組件一、主軸組件的結(jié)構(gòu)主軸組件由主軸、主軸上的支承件和傳動件等組成。(一)主軸端部的結(jié)構(gòu)主軸端部用于安裝刀具或工件，因此要求保證定位準確、安裝可靠、連接牢固、裝卸方便，并能傳遞足夠的扭矩。主軸端部結(jié)構(gòu)已標準化。§3-5主軸組件一、主軸組件的結(jié)構(gòu)87車床、磨床的工件主軸車床、磨床的工件主軸88銑床、鏜銑床外圓磨床砂輪主軸內(nèi)圓磨床的砂輪主軸鉆床、鏜床多軸鉆、組合機7:241:5莫氏錐銑床、鏜銑床外圓磨床砂輪主軸內(nèi)圓磨床的砂輪主軸鉆床、鏜床多軸89第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件一、主軸組件的結(jié)構(gòu)二、數(shù)控車床的主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件90二、數(shù)控車床的主軸組件與一般車床的區(qū)別不大。動平衡在主運動和進給運動之間建立聯(lián)系。二、數(shù)控車床的主軸組件91第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件一、主軸組件的結(jié)構(gòu)二、數(shù)控車床的主軸組件三、自動換刀數(shù)控鏜銑床的主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件92三、自動換刀數(shù)控鏜銑床的主軸組件四、刀具自動夾緊及主軸準停裝置三、自動換刀數(shù)控鏜銑床的主軸組件93準停__主軸需停在一個固定不變的方位上。主軸準停裝置有如下作用：1)保證自動換刀時刀夾鍵槽對準主軸端的定位鍵；2)精鏜后，主軸定向，使刀尖離開加工表面后，再退出刀具，避免劃傷精鏜表面；3)擴大工藝用途＿＿通過小孔鏜大孔、反锪、反倒角等；4)每次裝刀時，刀尖與主軸相對位置不變，提高刀具安裝精度，因而提高鏜孔重復精度。準停__主軸需停在一個固定不變的方位上。94第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件一、主軸組件的結(jié)構(gòu)二、數(shù)控車床的主軸組件三、自動換刀數(shù)控鏜銑床的主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件95目前準停裝置很多，下面介紹三種：1.在主軸上或與主軸有傳動聯(lián)系的傳動軸上安裝位置編碼器或磁性傳感器，配合直流或交流調(diào)速電機實現(xiàn)純電器定向準停。這種方法結(jié)構(gòu)簡單，準停可靠，動作迅速平穩(wěn)。目前準停裝置很多，下面介紹三種：962.Ｖ形槽輪定位盤準停裝置主軸準停裝置設在主軸的尾端，粗定位盤2是夾布膠木盤，精定位盤1是帶有V形槽的鋼盤工作原理如圖精定位盤

粗定位盤感應塊無觸點開關主軸定向活塞滾輪兩個定位盤用螺釘緊固，相對位置可調(diào)，使V形槽與主軸上的端面鍵保持所需要的相對位置關系。2.Ｖ形槽輪定位盤準停裝置工作原理如圖精定位盤粗定位盤97定向前，主軸必須是停止狀態(tài)，定向活塞6在下面位置。當接受主軸準停指令后，依下列順序準停：1)主軸低速轉(zhuǎn)動(電機低速，齒輪低速擋)；工作原理如圖精定位盤

粗定位盤感應塊無觸點開關主軸定向活塞滾輪2)延時4~6秒，主軸轉(zhuǎn)穩(wěn)后，接通無觸點開關4；3)當感應塊與無觸點開關相對時發(fā)出信號；同時使主電機停，齒輪處于空檔位置；主軸靠慣性空轉(zhuǎn)；定向前，主軸必須是停止狀態(tài)，定向活塞6在下面位置。當接受主軸98工作原理如圖精定位盤

粗定位盤感應塊無觸點開關主軸定向活塞滾輪4)延時0.2~0.4秒后，壓力油進入液壓缸下腔，活塞6上移，時間繼電器動作；5)活塞6上的滾輪7頂入精定位盤1的凹槽，行程開關(32XK)發(fā)信號，主軸準停完畢；6)延時1秒后，行程開關不發(fā)信號，表明準停沒完成；需使活塞6后退，壓行程開關(33XK)，重新準停；工作原理如圖精定位盤粗定位盤感應塊無觸點開關主軸定向993.端面螺旋凸輪準停裝置這種雙向端面凸輪準停機構(gòu)，動作迅速可靠，但是凸輪制造較困難。3.端面螺旋凸輪準停裝置100第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件基本概念要知道

第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件基本概念要知道101第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的要求1.提高機床的靜、動剛度機床的整體剛度包括三部分：自身剛度、接觸剛度和局部剛度，機床整體剛度取決于其中最薄弱的環(huán)節(jié)。2.減少機床的熱變形熱變形：因發(fā)熱而造成的溫差，使機床各部件在形狀和位置上產(chǎn)生的(不同程度的)畸變。3.減少運動件的摩擦和消除傳動間隙第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件對數(shù)控機床結(jié)構(gòu)的要求1024.提高機床的壽命和精度保持性(耐磨性)精度保持性：機床長期保持原始制造精度的能力。5.減少輔助時間，改善操作性4.提高機床的壽命和精度保持性(耐磨性)103第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件104§3-1數(shù)控機床的總體布局

總體布局：確定機床各主要部件之間的相對位置關系以及它們之間所需的相對運動關系。布局的目的是按照簡單、合理、經(jīng)濟的原則，尋求一種可能實現(xiàn)加工要求的最優(yōu)方案，它與工件的加工工藝過程有著密切的關系。首先要確定加工對象和加工方法，而后考慮機床必須具備的幾種運動和相應部件的布局與安排，部件之間的相互聯(lián)系?！?-1數(shù)控機床的總體布局總體布局：確定機床各主要部件105一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素(一)表面形成方法對總體布局的影響加工不同形狀的工件，需要不同的加工方法，從而設計不同型式的機床來完成。軸流式水輪機葉片的形狀，是一個空間任意曲面，且無數(shù)學模型，輪廓曲線常用坐標點表示。一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素軸流式水輪機葉片的形狀，是1061.加工方法的選擇：若采用車削，則主運動速度很高。其它幾個坐標的進給速度要與車削速度維持一定聯(lián)系，進給驅(qū)動伺服系統(tǒng)的跟蹤速度就要很快，目前不易解決。若采用磨削，磨削面積很大，砂輪磨損無一定規(guī)律，補償較復雜；另外頻繁地更換砂輪對生產(chǎn)也不利。1.加工方法的選擇：107銑削加工方式設想銑刀為針狀，則只需給定三個直線坐標運動，即可描繪出空間曲面。一般用球頭銑刀加工。需要補償調(diào)整，使程序編制趨于復雜；生產(chǎn)率較低，表面粗糙度高；刀具制造和刃磨均不方便。在加工面積較大的情況下，這種方案也不采用。銑削加工方式在加工面積較大的情況下，這種方案也不采用。108若用端銑刀加工，生產(chǎn)率較高，表面粗糙度也較低；需增加兩個擺角坐標，以保證銑刀軸線處處與被加工表面的法線重合，故機床必須具備五個坐標運動。在切削凹面過程中，銑刀刀尖旋轉(zhuǎn)平面不得超出被加工平面曲率半徑的二倍，以免發(fā)生干涉。若用端銑刀加工，生產(chǎn)率較高，表面粗糙度也較低；1092.主進給和工件安裝位置的選擇主進給運動，應是獲得輪廓線型的主要運動有兩種可能性：1)采用回轉(zhuǎn)運動S為主進給運動與葉片圖紙標注方法一致(采用圓柱坐標)，不用坐標換算，程序編制較方便。進給較均勻，加工精度好和表面粗糙度較低，生產(chǎn)率也較高；2.主進給和工件安裝位置的選擇進給較均勻，加工精度好和表面1102)直線運動X、Y為主進給運動，由兩個直角坐標運動合成圓弧要做繁瑣的坐標換算；進給速度的控制較復雜。2)直線運動X、Y為主進給運動，由兩個直角坐標運動合成圓弧111空間任意曲面在機床上安裝位置，應與圖紙標注位置一致，否則，曲面上所有點的坐標均應換算。(二)工序集中盡可能使運動分散些，以便于擴大工藝可能性?？臻g任意曲面在機床上安裝位置，應與圖紙標注位置一致，否則，曲112第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素二、運動的分配與相應的部件布置§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件113二、運動的分配與相應的部件布置運動分配決定了部件的布置。與下列因素有關：運動數(shù)目：決定于工件表面的形成運動運動性質(zhì)被加工表面的部位結(jié)構(gòu)因素使用要求二、運動的分配與相應的部件布置114工藝因素對運動分配的影響：定位面已定，一次安裝完成全部加工。只加工頂面加工側(cè)面加工頂面和側(cè)面工藝因素對運動分配的影響：只加工頂面加工側(cè)面加工頂面和側(cè)面115加工水輪機葉片，在采用端銑刀加工情況下，機床必須具備五個同時可控的坐標運動。在布局時遵循的原則是：獲得較好的加工精度，較低的表面粗糙度和較高的生產(chǎn)率；轉(zhuǎn)動坐標的擺動中心到刀具端面的距離不要過大，最好是能布局成擺動時只改變刀具軸線向量的方位，而不改變切削點的坐標位置；工件尺寸與重量較大時，擺角進給運動由裝有刀具的部件來完成，反之由裝有工件的部件來完成；加工水輪機葉片，在采用端銑刀加工情況下，機床必須具備五個同時116兩個擺角坐標合成的矢量應能在半個空間范圍的任意方位變動；由于擺動坐標帶著工件和刀具擺動的結(jié)果，將使加工工件的尺寸范圍有所減少，這一點也是在總體布局時需要考慮的問題。若確定主進給為回轉(zhuǎn)運動形式，這五個運動是二個直線運動、三個回轉(zhuǎn)運動。兩個擺角坐標合成的矢量應能在半個空間范圍的任意方位變動；117(一)工件系統(tǒng)一個回轉(zhuǎn)運動，刀具系統(tǒng)兩個直線和兩個回轉(zhuǎn)運動1.雙柱圓臺式布局優(yōu)點：雙柱框架和工件系統(tǒng)剛性較好且穩(wěn)定；工件裝卸方便；工作臺作圓周進給，粗糙度較易保證；易于實現(xiàn)工件設計基準和安裝基準重合；擴大工藝可能性好；占地面積小。缺點：刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，剛性較差。(一)工件系統(tǒng)一個回轉(zhuǎn)運動，刀具系統(tǒng)兩個直線和兩個回轉(zhuǎn)運動1182.端面車床式布局特點：機床較穩(wěn)定；能實現(xiàn)設計基準和安裝基準重合；一次安裝下能加工工件的正反面。工件系統(tǒng)剛度差；占地面積大；工件裝卸不方便；而且機床擴大工藝可能性差。2.端面車床式布局特點：119(二)工件系統(tǒng)一個直線和一個回轉(zhuǎn)運動，刀具系統(tǒng)一個直線兩個回轉(zhuǎn)運動單柱臥式鏜床式布局：缺點：刀具系統(tǒng)剛度差；立柱要加高，Ｙ坐標的跟蹤速度要增大；加工、裝配、調(diào)試等都比較困難。優(yōu)點：工件系統(tǒng)剛性好，比較穩(wěn)固；可以實現(xiàn)工件設計基準與安裝基準重合。(二)工件系統(tǒng)一個直線和一個回轉(zhuǎn)運動，刀具系統(tǒng)一個直線兩個120第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素二、運動的分配與相應的部件布置三、數(shù)控機床總體布局應注意的問題§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件121三、數(shù)控機床總體布局應注意的問題(一)保證機床具有高精度、靜剛度、抗振性和熱穩(wěn)定性機床的精度指的是機床在未受外載荷的條件下的原始精度。包括：

幾何精度——機床在不運動或低速運動時的精度

傳動精度——內(nèi)聯(lián)傳動鏈兩末端件之間的相對運動精度。

運動精度——機床在以工作狀態(tài)的速度運動時的精度。

定位精度——機床的執(zhí)行件在運動終點所達到的實際位置精度。三、數(shù)控機床總體布局應注意的問題122第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素二、運動的分配與相應的部件布置三、數(shù)控機床總體布局應注意的問題§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件123(二)數(shù)控機床的布局應保證高效率，便于操作，調(diào)整和維修1.高生產(chǎn)率：提高切削效率，減少輔助時間。2.便于操作、調(diào)整和維修便于裝卸較重工件(二)數(shù)控機床的布局應保證高效率，便于操作，調(diào)整和維修便于124(三)數(shù)控機床的布局要注意提高綜合技術經(jīng)濟效果和適應工藝發(fā)展1.提高綜合技術經(jīng)濟效果制造廠的經(jīng)濟效益主要反映在機床成本上，要降低成本就應合理選擇零件的材料，盡量使機床金屬消耗量少，機床結(jié)構(gòu)工藝性好，零件數(shù)少，研制、管理費用低。機床使用廠的經(jīng)濟效益反映為機床的加工效率、可靠性。應注意減少能源消耗，提高機床的機械效率(摩損小)。(三)數(shù)控機床的布局要注意提高綜合技術經(jīng)濟效果和適應工藝發(fā)1252.適應工藝發(fā)展納入自動生產(chǎn)線或柔性制造系統(tǒng)中，因此，在布局上要考慮這一因素(工件輸送、排屑)。2.適應工藝發(fā)展126第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素二、運動的分配與相應的部件布置三、數(shù)控機床總體布局應注意的問題§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件127§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求一、對主傳動系統(tǒng)的要求：1.要求主軸驅(qū)動在盡可能大的調(diào)速范圍內(nèi)保持恒功率輸出。即要求輸出大的功率，又要求主軸結(jié)構(gòu)簡單。2.調(diào)速范圍寬，且能無級調(diào)速。3.要求在主軸的兩個轉(zhuǎn)向中在任一個方向都可進行傳動和減速。4.要求主軸與進給驅(qū)動實行同步控制，在加工中心上為了自動換刀還要求主軸能進行高精度停位控制；有的數(shù)控機床還要求主軸具有角度分度控制的功能。5.高精度與剛度。6.良好的抗振性和熱穩(wěn)定性。§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求一、對主傳動系統(tǒng)的要求：128第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局一、影響數(shù)控機床總體布局的工藝因素二、運動的分配與相應的部件布置三、數(shù)控機床總體布局應注意的問題§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件129§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一般機床主軸轉(zhuǎn)速應在某一范圍(nmin~nmax)內(nèi)變化，如果能夠連續(xù)變換，即為無級變速；如果在最低轉(zhuǎn)速與最高轉(zhuǎn)速之間只能獲得有限的若干級轉(zhuǎn)速，則稱為有級變速。一、轉(zhuǎn)速數(shù)列主軸轉(zhuǎn)速通常采用等比數(shù)列，即nj+1=njφ等比數(shù)列任意兩級轉(zhuǎn)速的相對差值相等對生產(chǎn)率的影響在轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)相同；§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一般機床主軸轉(zhuǎn)速應在某一范130更重要的是變速系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上易于實現(xiàn)，而且經(jīng)濟合理。設主軸共有Z級轉(zhuǎn)速，n1=nmin，nZ=nmax，公比為φ，則：n1=nminn2=n1φ=nminφn3=n2φ=n1φ2…nZ=n1φZ-1調(diào)速范圍更重要的是變速系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上易于實現(xiàn)，而且經(jīng)濟合理。131公比φ的選擇原則為：1<φ≤2相對轉(zhuǎn)速損失φ1.061.121.261.411.581.7822相對速度損失5.6%11%21%29%37%44%50%設計時應盡量采用標準公比。當調(diào)速范圍一定時，公比越小，轉(zhuǎn)速級數(shù)越多。公比φ的選擇原則為：相對轉(zhuǎn)速損失φ1.061.121.26132第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件133二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律設計變速系統(tǒng)就是要合理地選擇和排列軸和齒輪，使其得到所需的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速圖——由一些(橫、豎、斜)線條組成的圖，用來表示變速系統(tǒng)的傳動(傳動路線、傳動付間關系)和運動(轉(zhuǎn)速)情況。二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律134豎線：代表傳動系統(tǒng)中各軸在轉(zhuǎn)速圖中豎線間距離相等，并不表示各軸中心距相同，目的在于使圖面清晰。豎線：代表傳動系統(tǒng)中各軸在轉(zhuǎn)速圖中豎線間距離相等，并不表示各135橫線：代表各級轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速數(shù)列是等比數(shù)列時，縱坐標取成對數(shù)坐標lgnj+1-lgnj=lgφ各水平線間距離相等為lgφ，表示相差一格的兩個轉(zhuǎn)速相差φ倍。橫線：代表各級轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速數(shù)列是等比數(shù)列時，縱坐標取成對數(shù)坐標136斜線：代表傳動付斜線的傾斜方向、程度，代表此傳動付的傳動比大小兩軸間互相平行的連線代表同一傳動付。橫、豎、斜線的交點：代表各軸的轉(zhuǎn)速。斜線：代表傳動付橫、豎、斜線的交點：代表各軸的轉(zhuǎn)速。137轉(zhuǎn)速圖可表示：1)傳動軸的數(shù)量及各軸傳遞運動的先后順序；2)使主軸獲得所需轉(zhuǎn)速的變速組數(shù)目及每個變速組中傳動付數(shù)目；3)各傳動付的傳動比；4)各軸的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)速級數(shù)；5)主軸各級轉(zhuǎn)速的傳動路線；轉(zhuǎn)速圖可表示：3)各傳動付的傳動比；1386)傳動組的級比及級比指數(shù)；級比——同一變速組中(由同一點出發(fā))相鄰兩傳動付傳動比之比。用公比的指數(shù)φx表示。級比指數(shù)——級比用φx表示，x就是級比指數(shù)，它表示轉(zhuǎn)速圖中相鄰兩傳動付與被動軸交點間相距的格數(shù)。6)傳動組的級比及級比指數(shù)；級比——同一變速組中(由同一點1397)各變速組的變速范圍(最大最小傳動比的比值)及主軸的轉(zhuǎn)速范圍；8)傳動順序和擴大順序。傳動順序—由電機到主軸傳動的先后排列順序擴大順序—變速組按級比指數(shù)x值，由小到大的排列順序7)各變速組的變速范圍(最大最小傳動比的比值)及主軸的轉(zhuǎn)速140各變速組的傳動比與主軸轉(zhuǎn)速為連續(xù)而不重復的等比數(shù)列之間存在的內(nèi)在聯(lián)系。已知：變速系統(tǒng)的Z=12，φ=1.41，n電=1440r.p.m第一變速組(a)，有三對齒輪付，其傳動比分別為：各變速組的傳動比與主軸轉(zhuǎn)速為連續(xù)而不重復的等比數(shù)列之間存在的141變速組a是實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速為等比數(shù)列必不可少的變速組，稱為基本組。要使主軸得到連續(xù)的等比數(shù)列，基本組的級比指數(shù)x0必須為1。x0=1變速組a是實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速為等比數(shù)列必不可少的變速組，稱為基本組142這個變速組在基本組的基礎上起了第一次擴大的作用，稱第一擴大組。第一擴大組級比指數(shù)應等于基本組的傳動付數(shù)x1=p0(一擴傳動比的內(nèi)在規(guī)律)x1=3第二變速組(b)：有兩對齒輪傳動付，其傳動比為：這個變速組在基本組的基礎上起了第一次擴大的作用，稱第一擴大組143第三變速組(c)：有兩對齒輪傳動付，其傳動比為：x2=6這個變速組在基本組和第一擴大組的基礎上，進一步擴大轉(zhuǎn)速范圍，稱第二擴大組。二擴的級比指數(shù)等于基本組與一擴的傳動付數(shù)的相乘積(3*2=6)。即x2=p0p1，這是第二擴大組中傳動比的內(nèi)在規(guī)律。第三變速組(c)：有兩對齒輪傳動付，其傳動比為：x2=6這個144結(jié)論：若使主軸轉(zhuǎn)速為連續(xù)的等比數(shù)列，則任意變速組中，各傳動比之間的比例應為：u1:u2:u3:…:up=1:φx:φ2x:…:φ(p-1)x級比指數(shù)與傳動付之間應存在下列關系：x0=1x1=p0x2=p0p1…xj=p0p1p2…pj-1如果一個傳動系統(tǒng)符合x0=1x1=p0x2=p0p1…xj=p0p1p2…pj-1且Z=p0p1p2…pj成立，則主軸轉(zhuǎn)速數(shù)列是連續(xù)的，而不重復的——常規(guī)傳動系統(tǒng)。結(jié)論：若使主軸轉(zhuǎn)速為連續(xù)的等比數(shù)列，則任意變速組中，各傳動比145結(jié)論：機床的傳動系統(tǒng)，通常由幾個變速組串聯(lián)組成，其中以基本組為基礎，然后通過第一、第二、…擴大組把各軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)和變速范圍逐步擴大。結(jié)論：機床的傳動系統(tǒng)，通常由幾個變速組串聯(lián)組成，其中以基本組146第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件147三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式可以用來分析和比較機床傳動系統(tǒng)的方案。12=31*23*2612=31*26*2312=32*21*26結(jié)構(gòu)式的通式Z=p0(x0)p1(x1)p2(x2)…三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式12=31*23*2612=31*26*2148結(jié)構(gòu)網(wǎng)與轉(zhuǎn)速圖的主要區(qū)別是：結(jié)構(gòu)網(wǎng)只是表示傳動比的相對關系，而不表示傳動比和轉(zhuǎn)速的絕對值；結(jié)構(gòu)網(wǎng)上代表傳動比的斜線呈對稱分布。12=31*23*26結(jié)構(gòu)網(wǎng)與轉(zhuǎn)速圖的主要區(qū)別是：12=31*23*26149變速組內(nèi)相鄰傳動比關系可以用結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)表示，一個結(jié)構(gòu)式對應一個結(jié)構(gòu)網(wǎng)，一個結(jié)構(gòu)式可以畫出不同的轉(zhuǎn)速圖(只要改變中間軸的轉(zhuǎn)速)，但一個轉(zhuǎn)速圖只能表示出一個結(jié)構(gòu)式。12=31*23*26變速組內(nèi)相鄰傳動比關系可以用結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)網(wǎng)表示，一個結(jié)構(gòu)式對150第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式四、變速系統(tǒng)的設計§3-4主運動無級變速系統(tǒng)的設計§3-5主軸組件第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件151四、變速系統(tǒng)的設計已知：變速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=12，最低轉(zhuǎn)速n1=31.5，公比φ=1.41，n電=1440r.p.m擬定轉(zhuǎn)速圖的一般原則：結(jié)構(gòu)緊湊1.

變速組及傳動付數(shù)的確定(前多后少)12=3*2*212=2*3*212=2*2*312=4*312=3*412=6*212=2*6機床的傳動系統(tǒng)通常采用雙聯(lián)或三聯(lián)滑移齒輪進行變速，即每個變速組的傳動付數(shù)最好取為p=2或3。Σp=3+2+2=7Σp=4+3=7Σp=6+2=8四、變速系統(tǒng)的設計Σp=3+2+2=7Σp=4+3=7Σp=152好處：

1)

可使總的傳動付數(shù)量最少2)

縮短軸向尺寸，簡化操縱機構(gòu)3)

變速組兼起降速作用，減少降速用的定比傳動機構(gòu)好處：153從電機起越靠近主軸的軸最低轉(zhuǎn)速就愈低，根據(jù)扭矩的公式：當傳遞的功率為一定時，轉(zhuǎn)速較高的軸所傳遞的扭矩較小。在設計傳動系統(tǒng)時，應使較多的傳動件在高轉(zhuǎn)速下進行工作。即所謂“前多后少”的原則，故一般要求：pa>pb>pc>…>pm從電機起越靠近主軸的軸最低轉(zhuǎn)速就愈低，根據(jù)扭矩的公式：當傳遞154第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式四、變速系統(tǒng)的設計1.

變速組及傳動付數(shù)的確定(前多后少)2.

基本組和擴大組的確定(前密后疏)第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件15512=31*23*2612=31*26*2312=32*21*2612=32*26*2112=34*21*222.

基本組和擴大組的確定(前密后疏)基本組與擴大組的幾種不同排列方案：12=34*22*2112=31*23*2612=31*26*2312=32*21156各變速組的擴大順序應盡可能與運動傳遞順序相一致：xa<xb<xc<…<xj各變速組的變速范圍應逐漸增大，在轉(zhuǎn)速圖或結(jié)構(gòu)網(wǎng)中表現(xiàn)出前面變速組傳動比的連線分布較密，而后面變速組傳動比連線的分布較疏松，即所謂“前緊后松”的原則。各變速組的擴大順序應盡可能與運動傳遞順序相一致：157第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-1數(shù)控機床的總體布局§3-2對主傳動系統(tǒng)的要求§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式四、變速系統(tǒng)的設計1.

變速組及傳動付數(shù)的確定(前多后少)2.

基本組和擴大組的確定(前密后疏)3.

變速組中的極限傳動比及變速范圍第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件1583.

變速組中的極限傳動比及變速范圍設計機床傳動系統(tǒng)時要考慮兩種情況：降速傳動應避免被動齒輪尺寸過大，而增加變速箱的徑向尺寸，一般限制降速傳動比的最小值升速傳動應避免擴大傳動誤差和減少振動，一般限制直齒輪升速傳動比的最大值umax≤2，斜齒輪傳動比較平穩(wěn)，可取umax≤2.5，3.

變速組中的極限傳動比及變速范圍升速傳動應避免擴大傳動誤159主傳動各變速組的最大變速范圍為：一般在設計機床傳動系統(tǒng)時，任何一個變速組的變速范圍都應盡量滿足上述要求，在條件許可或處理得當時，也可以超出這個范圍。主傳動各變速組的最大變速范圍為：一般在設計機床傳動系統(tǒng)時，任16012=31*23*26r0=φx0(p0-1)=1.411*(3-1)=2<8r1=φx1(p1-1)=1.413*(2-1)=2.82<8r2=φx2(p2-1)=1.416*(2-1)=812=34*22*21

r0=φx0(p0-1)=1.411*(2-1)=1.41<8r1=φx1(p1-1)=1.412*(2-1)=2<8r2=φx2(p2-1)=1.414*(3-1)=16>8初步方案確定，應檢查變速范圍是否超出允許值。12=31*23*26初步方案確定，應檢查變速范圍是否超出允161最后擴大組的變速范圍最大，只要最后擴大組的變速范圍合乎要求，其它變速組也就不會超出允許值。為使最后擴大組的變速范圍不至超出允許值，大多數(shù)機床最后擴大組的傳動付數(shù)取為2。最后擴大組的變速范圍最大，只要最后擴大組的變速范圍合乎要求，162第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件§3-3主運動有級變速系統(tǒng)的設計一、轉(zhuǎn)速數(shù)列二、有級變速系統(tǒng)的基本規(guī)律三、結(jié)構(gòu)網(wǎng)和結(jié)構(gòu)式四、變速系統(tǒng)的設計1.

變速組及傳動付數(shù)的確定(前多后少)2.

基本組和擴大組的確定(前密后疏)3.

變速組中的極限傳動比及變速范圍4.

合理分配傳動比的數(shù)值第三章數(shù)控機床的總體布局與主運動部件1634.

合理分配傳動比的數(shù)值注意：1)各傳動付的傳動比應盡可能不超出極限傳動比umin和umax2)

各中間傳動軸應有適當高的轉(zhuǎn)速：在傳動順序上各變速組的最小傳動比應采用逐漸降速的原則：uamin≥ubmin≥ucmin≥…這樣可使中間傳動軸的最低轉(zhuǎn)速提高，即所謂“先慢后快”的原則。但中間軸如果轉(zhuǎn)速過高，將會引起振動、發(fā)熱、噪聲，通常希望齒輪的線速度不超過12~15m/s4.

合理分配傳動比的數(shù)值1643)為了便于設計及使用，傳動比值最好取標準公比的整數(shù)冥，即u=φ±E，其中E為整數(shù)。中間軸的轉(zhuǎn)速可以從轉(zhuǎn)速圖中直接讀出；可直接查表確定齒輪齒數(shù)。應根據(jù)具體情況靈活運用。總的原則：保證機床結(jié)構(gòu)緊湊。總結(jié)：主運動轉(zhuǎn)速圖的設計原則：2、3常用，前多后少，前密后疏(前緊后松)，速比遞降(先慢后快)，標準公比，靈活運用。3)為了便于設計及使用，傳動比值最好取標準公比的整數(shù)冥，即165已知：變速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=12，最低轉(zhuǎn)速n1=31.5，公比φ=1.41，n電=1440r.p.m31.54563901251802503555007101000140012=31*23*26已知：變速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速級數(shù)Z=12，最低轉(zhuǎn)速n1=31.5，公16612=31*23*