机床主要参数确定1共32页
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这里所说的数控机床主要指标以数控切削机床为主,其他类型机床因与具体工艺关系密切在此不作说明。
数控切削机床主要指标有精度指标、运动性能指标和功能指标。
1)精度指标精度指标包括定位精度和重复定位精度、分辨率和脉冲当量。
(1)定位精度是指机床各轴在数控系统控制下的移动部件在确定的终点所达到的实际位置精度,移动部件实际位置与理想位置之间的误差等,它直接影响零件加工的位置精度。
(2)重复定位精度是反映轴运动稳定性的基本指标,是指在同一数控机床上,应用相同程序代码到达某同一位置所得到连续结果的一致程度。
一般情况下,重复定位精度是呈正态分布的偶然误差,它主要受伺服系统特征、进给系统的间隙与刚性及摩擦特征等因素的影响。
(3)分辨率是指位移和速度两个相邻的分散细节之间可以分辨的最小间隔。
脉冲当量是指数控系统发出的一个进给脉冲使机械运动机构产生的相应位移量,一个脉冲对应的这个位移即为脉冲当量,共数值大小决定机床的加工精度和表面质量。
2)运动性能指标运动性能指标包括主轴系统、伺服驱动系统、坐标行程的技术指标等。
(1)主轴系统的指标主要有主轴转速、扭矩与功率。
目前机械主轴的转速一般在8000r/min以下,扭矩较大;高速主轴转速在10000r/min以上,但扭矩要低于机械主轴。
(2)伺服驱动系统直接控制着机床的进给速度。
进给速度是影响零件加工质量、生产效率以及刀具寿命的主要因素,它受数控装置的运算速度、机床动态特性以及工艺系统刚性等因素的影响。
(3)数控机床各坐标(直线轴、旋转轴)行程的大小构成机床的空间加工范围和曲面加工能达到的状态,是直接体现机床加工能力的指标参数。
(4)进给运动的位移速度和定位精度两个技术指标又是相互制约的,位移速度要求越高,定位精度就越难提高。
3)功能指标功能指标主要包括可控轴数和联动轴数、插补功能、刀具参数补偿功能、监测功能等。
(1)可控轴数是指数控装置能够控制的坐标数;联动轴数是指数控装置控制的坐标轴同时到达空间某一点的坐标数,表示数控装置可同时控制按一定规律完成一定轨迹插补的协调运动控制能力。
1.机床主要技术参数:(1)尺寸参数:床身上最大回转直径:400mm刀架上的最大回转直径:200mm主轴通孔直径:40mm主轴前锥孔:莫式6号最大加工工件长度:1000mm(2)运动参数:根据工况,确定主轴最高转速有采用YT15硬质合金刀车削碳钢工件获得,主轴最低转速有采用W16Cr4V 高速钢刀车削铸铁件获得。
nmax= = 23.8r/min nmin= =1214r/min根据标准数列数值表,选择机床的最高转速为1180r/min,最低转速为26.5/min公比取1.41,转速级数Z=12。
(3)动力参数:电动机功率4KW 选用Y112M-4型电动机2.确定结构方案:(1)主轴传动系统采用V带、齿轮传动;(2)传动形式采用集中式传动;(3)主轴换向制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器;(4)变速系统采用多联滑移齿轮变速。
3.主传动系统运动设计:(1)拟订结构式:1)确定变速组传动副数目:实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合:A.12=3*4 B. 12=4*3 C。
12=3*2*2D.12=2*3*2 E。
12=2*2*3方案A、B可节省一根传动轴。
但是,其中一个传动组内有四个变速传动副,增大了该轴的轴向尺寸。
这种方案不宜采用。
根据传动副数目分配应“前多后少”的原则,方案C是可取的。
但是,由于主轴换向采用双向离合器结构,致使Ⅰ轴尺寸加大,此方案也不宜采用,而应选用方案D2)确定变速组扩大顺序:12=2*3*2的传动副组合,其传动组的扩大顺序又可以有以下6种形式:A.12=21*32*26 B。
12=21*34*22C.12 =23*31*26 D。
12=26*31*23E.22*34*21 F。
12=26*32*21根据级比指数非陪要“前疏后密”的原则,应选用第一种方案。
然而,对于所设计的机构,将会出现两个问题:①第一变速组采用降速传动(图1a)时,由于摩擦离合器径向结构尺寸限制,使得Ⅰ轴上的齿轮直径不能太小,Ⅱ轴上的齿轮则会成倍增大。
3.有级变速时主轴转速序列
无级变速时,Nmax与Nmin之间的转速是连续变化的
有级变速时,应该在Nmax和Nmin确定后,再进行转速分级,确定各中间级转速。
主运动的有级变速的转速数列一般采用等比数列。
满足n j+1=n jø;n z=n*øz-1
4.标准公比ø
为了便于机床设计和使用,规定了标准公比值:
1.06,1.12,1.26,1.41,1.58,1.78,
2.00
其中,ø=1.06时公比数列的基本公比,其他可以由基本公比派生而来。
⑵进给运动参数
进给量:
a.大部分机床(如车,钻床等):进给量用工件或刀具每转的位移(mm/r)表示;
b.直线往复运动机床(如刨,插床):进给量以每以往复的位移量表示;
c.铣床和磨床:进给量以每分钟的位移量(mm/min)表示。
⑶动力参数
机床的动力参数是指驱动主运动、进给运动和空行程运动的电动机功率。
①主传动功率:
P主=P切+P空+P附
1、切削功率P切:与加工情况.工件和刀具材料及切削用量的大小有关。
P切=Fz*Vc/60000
2、空载功率P空:是指机床不进行切削,及空转时所消耗的功率。
3、附加功率P附:指机床进行切削时,因负载而增加的机械摩擦所耗的功率。
②进给传动功率:通常也采用类比和计算相结合的方法来确定。
③空行程功率:指为节省零件加工的辅助时间和减轻工人劳动强度,在机床移动部件空行程时快速移动所需的传动功率。
其大小由移动部件重量和部件启动时的惯性力决定。
1.机床主要技术参数:(1)尺寸参数:床身上最大回转直径:400mm刀架上的最大回转直径:200mm主轴通孔直径:40mm主轴前锥孔:莫式6号最大加工工件长度:1000mm(2)运动参数:根据工况,确定主轴最高转速有采用YT15硬质合金刀车削碳钢工件获得,主轴最低转速有采用W16Cr4V 高速钢刀车削铸铁件获得。
nmax= = 23.8r/min nmin= =1214r/min根据标准数列数值表,选择机床的最高转速为1180r/min,最低转速为26.5/min公比取1.41,转速级数Z=12。
(3)动力参数:电动机功率4KW 选用Y112M-4型电动机2.确定结构方案:(1)主轴传动系统采用V带、齿轮传动;(2)传动形式采用集中式传动;(3)主轴换向制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器;(4)变速系统采用多联滑移齿轮变速。
3.主传动系统运动设计:(1)拟订结构式:1)确定变速组传动副数目:实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合:A.12=3*4 B. 12=4*3 C。
12=3*2*2D.12=2*3*2 E。
12=2*2*3方案A、B可节省一根传动轴。
但是,其中一个传动组内有四个变速传动副,增大了该轴的轴向尺寸。
这种方案不宜采用。
根据传动副数目分配应“前多后少”的原则,方案C是可取的。
但是,由于主轴换向采用双向离合器结构,致使Ⅰ轴尺寸加大,此方案也不宜采用,而应选用方案D2)确定变速组扩大顺序:12=2*3*2的传动副组合,其传动组的扩大顺序又可以有以下6种形式:A.12=21*32*26 B。
12=21*34*22C.12 =23*31*26 D。
12=26*31*23E.22*34*21 F。
12=26*32*21根据级比指数非陪要“前疏后密”的原则,应选用第一种方案。
然而,对于所设计的机构,将会出现两个问题:①第一变速组采用降速传动(图1a)时,由于摩擦离合器径向结构尺寸限制,使得Ⅰ轴上的齿轮直径不能太小,Ⅱ轴上的齿轮则会成倍增大。
常见机床主参数及折算系数
X铣床(类代号)
K数控(通用特征代号)
A(结构特征代号)
50立式升降台铣床(组系代号)
32工作台面宽度320mm(主参数)
A第一次重大改进(重大改进顺序号)CA6140A
C车床(类代号)
A结构特征代号
6组代号(落地及卧式车床)
1系代号(普通落地及卧式车床)
40主参数(最大加工件回转直径400mm)A第一次重大改进(重大改进顺序号)MGB1432
M磨床(类代号)
G高精度(通用特行代号)
B半自动(通用特行代号)
14万能外圆磨床(组系代号)
32最大磨削外径320mm(主参数)
C2150*6
C车床(类代号)
21多轴棒料自动车床(组系代号)
50最大棒料直径50mm(主参数)
6轴数为6(第二主参数)。
附件1-3
数控铣床主要技术参数
一、用途:
本机床布局为立式主轴、十字型床鞍工作台,结构紧凑、加工范围广泛,一次装夹后可完成铣、镗、钻、铰、攻丝等多种工序的加工。
主轴采用交流主轴电机同步齿形带传动,噪声低。
主要应用于中小型机械零件和模具加工。
二、主要技术参数
●工作台面积(长×宽) 900×400 mm
●工作台左右行程(X向) 630 mm
●工作台前后行程(Y向) 400 mm
●主轴上、下行程(Z向) 500 mm
●工作台最大承重600 kg
●主轴端面至工作台面距离125-625 mm
●主轴锥孔MAS403 BT40
●主轴定向
●刚性攻丝
●刀具最大尺寸φ100×250 mm
●刀具最大重量 6 kg
●主轴最高转速8000 rpm
●进给速度5-5000 mm/min
●快速移动速度15000 mm/min
●主电机功率11/15kw
●主轴最大输出扭矩94 N.m
●定位精度《JB/T8772.4-1998》X:0.016 mm ,Y、Z:0.014 mm
全程
●重复定位精度《JB/T8772.4-1998》X:0.010 mm ,Y、Z:0.008mm
全程
●进给电机扭矩FANUC 8 N.m
●机床外形尺寸(长×宽×高) 2230×2190×2080 mm
●主机包装箱2850×2490×2380 mm、净重5000 Kg、毛重6500Kg
三、主要部件及配套件清单。
最主要是了解客户加工产品:尺寸,精度,加工材料。
车床主要参数:
1,最大回转直径
2,最大加工长度
3,卡盘大小及卡盘制造商
4,主轴功率及扭矩、转速
5,刀塔容量、
6,尾座形式
7,机床主要配置供应商及精度
加工中心主要参数:
1、主轴转速及扭矩
2、工作台大小及行程
3、工作台最大载重
4、快速进给速度
5、主轴形式BT50/BT40
6、刀库形式及容量
7、换刀时间
8、导轨及丝杠、轴承(日本精工NSK)
9、加工精度
10、主轴中心出水(选配)
11、主轴夹紧形式液压(国产气压)
卧加主要参数:
1、主轴转速及扭矩
2、X/Y/Z行程
3、刀库容量(40、60、80、120)
4、主轴驱动方式(2级齿轮)
5、工作台跟换方式(驱动液压)
6、加工精度
7、操作系统
8、主轴中心出水(选配)
9、丝杠、导轨(日本精工NSK)、轴承(日本恩梯恩NTN)
10、导轨形式(硬轨)。