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第七章_机床主要参数的确定[1]

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第七章 机床主要参数的确定.

第七章 机床主要参数的确定.

一、主运动电动机功率的确定 机床主运动的功率包括：切削功率P切、空转功率P空和附加机械
摩檫损失P机三部分。 P切与刀具及工件材料有关，普通机床一般根据重负荷切削条
件确定。 P空(KW)随各轴转速变化、摩檫搅油、空气阻力等造成。中型
机床用试验公式估算:(教材P124) P机（附加机械磨擦损失功率）取决于各传动副的机械效率，
——工作台工作面宽度（第二工作面长度） （5）卧式镗床——主轴直径 （6）钻床——钻孔直径
第二主参数 车床－最大工件长度 铣床、龙门刨床－工作台面
其他 车床－刀架工件回转直径，主轴孔 龙门铣床－横梁最高、最低位置
第二节 运动参数
重点掌握以下几个问题： 1、哪些参数属于运动参数？ 2、什么是主运动参数、进给运动参数？ 3、如何确定机床的最高、最低转速？ 4、分级变速采用什么数列？ 5、如何选择公比？
作回转主运动机床的主参数是主轴转速，转速与切削速 度的关系是：
n = 1000v/πd。
1．主轴最低（nmin）和最高（nmax）转速的确定 nmin = 1000vmin/πdmax， nmax = 1000vmax/πdmin
（变速范围为 nmax和nmin的比值，即Rn = nmax/nmin）。
通用机床需要确定转速范围（最高、最低转速）及转速
级数（专用、组合机床除外）
1、最高、最低转速的确定（P121） 2、分级变速时的主轴转速数列 *机床的转速按等比数列分级
Байду номын сангаас3、变速范围
Rn=nmax/nmin
4、标准公比和标准数列表7-1
5、公比的选择
从使用性能考虑，小点好！可减少相对功率损失，但使
机床结构复杂，要简化结构要取的大些。

《机械装备设计》课程教学大纲

《机械装备设计》课程教学大纲

《机械装备设计》课程教学大纲课程编号:013084课程名称（中／英文）：机械装备设计Machinery andEquipmentDesign课程类型: 模块课总学时：32 讲课学时：28 实验学时：4学分：2适用对象:机械类专业先修课程：机械设计，机械原理后续课程：开课单位：机械工程学院一、课程性质和教学目标装备分为加工装备、工艺装备、仓储传送装备、辅助装备。

其中，本课程重点介绍金属切削机床和特种加工机床。

通过本课程的学习，要求学生达到以下目标：知识目标:目标1：掌握常用机床分类及编号方法、各种机床代号的定义及编号规律。

目标2：理解机床常用运动的方式，包括表面成形运动、辅助运动、主运动和进给运动，机床内外联系传动链的特点，复合成形运动的特点能及运动分解与分析，并能够用传动原理图进行分析。

目标3：理解车床的功能、类型、布局及工艺范围。

CA6140机床的加工对象特点，传动系统图的识别与分析，主轴箱正反转转速的传动路径，主轴箱的正反转实现方式，主轴箱上齿轮与轴的3种结合方式，车削螺纹的内联系传动链与加工外圆时外联系传动链的区别，进给箱中实现不同制式螺纹加工的实现方式。

车床上重要的零部件，双向摩擦离合器、卸荷带轮、互锁机构、变速机构、开合螺母、超越离合器及安合离合器的结构特点。

目标4：理解齿轮加工机床的分类及特点。

展成法加工齿轮时，加工直齿和斜齿时所需的运动，差动运动的特点以及合成机构的实现方式。

YC3180滚齿机的整体布局及运动分析，主运动、展成运动、进给运动以及差动运动的传动路线及两端件。

齿轮加工时滚刀架角度的调整与计算。

加工直齿锥齿轮、锥齿弧齿轮、内齿圈时需要的机床及特点。

齿轮粗加工与精加工时所用机床的特点。

目标5：理解常用机床功用、布局、类型及结构特点。

铣床、钻床、镗床、磨床的分类及特点，加工工艺及对象，经济的加工效率及表面质量。

目标6：理解机床主要参数的确定，公比的确定及应用。

采用结构式、结构网以及转速图进行分级传动系统设计。

第七章 机床主要参数的确定2

第七章 机床主要参数的确定2

第二节 运动参数
一、运动参数：是指机床主轴、刀架、工作台等 的运动速度。 主运动参数： 回转主运动机床，如车床、铣床等，主运动参数是 主轴转速。 1000 v n ( r / min) d
直线主运动的机床，如插床和刨床。 主运动参数是每分钟往复次数（str/min).
nr
1000 v 2 L
（kw)
如水平运动，克服质量和摩擦力所需的功率：
P2
f mg v
'
60000
k w
根据计算出的空行程功率和电动机的转 速，再计算起动转矩，并据此来选择电动机， 并使选用的电动机的起动转矩大于计算的起动 转矩。 一般普通机床的空行程电动机功率和空行 程的速度列表7-4。
动力参数
一、主运动功率的确定；电动机的功率确定 1、计算法： P P P P
主 切 机 空转
切削功率的计算： （1）车、镗、磨等工序的切削功率：
P切
FZ v 60000
( kw)
（2）钻、扩等工序的切削功率：
P切
MK n 9550
( kw)
空转功率损失计算：
K1 P空 （ 3 5d a ni k 2 d 主 n主）（kw 6 10
PS
FQ V S 60000 S
（KW)
三、空行程功率的确定 参考同类型机床，辅之以计算，最好再经试 验验证。
P空行程 P1 P2
（ＫＷ）
P 1
Ta n 9550
'
kw
F v
如升降运动克服质量和摩擦力所需的功率：
P2
m g f
60000
)
机械摩损功率的计算：

第七章机床主要技术参数

第七章机床主要技术参数

10
E1
③为了便于采用双速或三速电动机，公比为2的某次方根

E2
2
机械工程学院 School of Mechanical Engineering
第七章 机床主要技术参数的确定
标准公比
①公比是2的某次方根，其数列每隔若干项增加或缩小2 倍，如 3 2 数列为10、12.5、16、20、25、32、40等， 每隔两级增大2倍。
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第七章 机床主要技术参数的确定 （2）运动参数 ①主运动参数 Ⅰ 主运动最高转速nmax和最低转速nmin Ⅱ 转速级数Z Ⅲ 公比φ Ⅳ 变速范围Rn＝ nmax/ nmin ②进给运动参数：情况同① （3）动力参数：指主运动、进给运动和其他辅助运动的 动力消耗。
ηS 可以用于主传动功率P主和进给传动功率Ps行粗略估算 车床：Ps=(0.03~0.04) P主(KW)
钻床：Ps=(0.04~0.05) P主(KW)
铣床：Ps=(0.04~0.05) P主(KW)
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第七章 机床主要技术参数的确定 7.3.3 快速运动功率的确定
按照等比数列排列的主轴转速，往往可以通过串联若干滑 移齿轮来实现。所以主轴转速n n=n电•iⅠ•iⅡ•••= n电•i总
因此，主轴转速按照等比数列排列时，充分利用了每一对滑移齿 轮的传动比，用同样数量的齿轮，可得到较多的变速级数。
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第七章 机床主要技术参数的确定 4.公比的选用
设主轴最高转速与最低转速之比值，称为转速范围Rn，则： Rn＝nmax /nmin ＝ nZ/n1 =n1φ z-1/n1 ＝φ z-1 即 z=1+lgRn/lgφ (Z为转速级数) 选用标准公比φ的一般原则： ①用于大批大量生产的自动化与半自动化机床，因为要求较高的 生产率，相对转速损失要小，因此φ要小些，一般取1.12或1.26。 ②大型机床加工大尺寸工件，机动时间长，选择合理的切削速度 对提高生产率作用较大，φ应小些，取1.12或1.26。 ③中型通用机床，万能性较大，因而要求转速级数z要多一些， 但结构又不能过于复杂， φ常取1.26或1.41。 ④小型机床切削加工时间常比辅助时间少，结构要求简单一些， 变速级速也不多，公比φ常取1.58或1.78。

机床的主要技术参数（主参数和基本参数）

机床的主要技术参数（主参数和基本参数）

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-14.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/600002、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。

文案编辑词条B 添加义项?文案，原指放书的桌子，后来指在桌子上写字的人。

现在指的是公司或企业中从事文字工作的职位，就是以文字来表现已经制定的创意策略。

文案它不同于设计师用画面或其他手段的表现手法，它是一个与广告创意先后相继的表现的过程、发展的过程、深化的过程，多存在于广告公司，企业宣传，新闻策划等。

基本信息中文名称文案外文名称Copy目录1发展历程2主要工作3分类构成4基本要求5工作范围6文案写法7实际应用折叠编辑本段发展历程汉字"文案"(wén àn)是指古代官衙中掌管档案、负责起草文书的幕友,亦指官署中的公文、书信等;在现代，文案的称呼主要用在商业领域，其意义与中国古代所说的文案是有区别的。

机床的主要技术参数(主参数和基本参数)

机床的主要技术参数(主参数和基本参数)

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。

第7章机床主参数

第7章机床主参数

n
n j1
n j1
= const
转速的损失反映了生产率的损失（单位时间内生产出的产品和 理 想值不一样）。
如果认为每个转速使用机会均等则最大相对转速损失相等：
j nj = 1
n j1
nj+1 = nj·
由此可见，机床的转速应该按等比数列（几何级数）分级，公比
为
n1 =nmin
n2= n1 n3 = n2 = n1 2
7.2 运动参数
7.2.1 主运动参数
对于主运动是回转运动的机床是： n: r/min
v: m/min
n= 1000v
d
次/min
n： 转速 r/min v: 切削速度 m/min d: 工件（刀具）直径 mm
对于不同的机床，主运动参数有不同的要求。专用机 床完成特定的工艺，当该工艺长期稳定时，主轴只需一种 固定转速，不需要换置机构。
液压缸牵引力 动力参数 液压马达或步进电机的额定扭矩
伺服电机或步进电机的额定转速
其中电动机功率是计算机床零件和决定结构尺 寸的主要依据。
电动机功率太大了，则零件的尺寸也随之不必 要的增大。不仅浪费材料，而且也使电动机经常处 于低负载情况下工作，以致功率浪费大。如果取小 了，则机床的技术性能达不到要求，且出现超负载 工作的情况，容易烧坏电气元件。
例： 低 n=25、 40、63 r/min
1.58
中 n=63、 80、 100、125、160、200、250、
1 1
320、 400、 500、630、800r/min 1.26
高 n=800、1250、 1600 r/min
1.58
7.2.2 进给运动
等差数列： 刨床、插床

机床的主要技术参数（主参数和基本参数）

机床的主要技术参数（主参数和基本参数）

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-14.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/600002、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。

文案编辑词条B 添加义项?文案，原指放书的桌子，后来指在桌子上写字的人。

现在指的是公司或企业中从事文字工作的职位，就是以文字来表现已经制定的创意策略。

文案它不同于设计师用画面或其他手段的表现手法，它是一个与广告创意先后相继的表现的过程、发展的过程、深化的过程，多存在于广告公司，企业宣传，新闻策划等。

基本信息中文名称文案外文名称Copy目录1发展历程2主要工作3分类构成4基本要求5工作范围6文案写法7实际应用折叠编辑本段发展历程汉字"文案"(wén àn)是指古代官衙中掌管档案、负责起草文书的幕友,亦指官署中的公文、书信等;在现代，文案的称呼主要用在商业领域，其意义与中国古代所说的文案是有区别的。

机床主要参数

机床主要参数

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）。

第七章 机床主要参数的确定

第七章 机床主要参数的确定

第二主参数 车床－ 车床－最大工件长度 铣床、龙门刨床－ 铣床、龙门刨床－工作台面 其他 车床－刀架工件回转直径， 车床－刀架工件回转直径，主轴孔 龙门铣床－横梁最高、 龙门铣床－横梁最高、最低位置
第二节 运动参数
重点掌握以下几个问题： 重点掌握以下几个问题： 哪些参数属于运动参数？ 1、哪些参数属于运动参数？ 什么是主运动参数、进给运动参数？ 2、什么是主运动参数、进给运动参数？ 如何确定机床的最高、最低转速？ 3、如何确定机床的最高、最低转速？ 分级变速采用什么数列？ 4、分级变速采用什么数列？ 如何选择公比？ 5、如何选择公比？
一、主运动电动机功率的确定 机床主运动的功率包括：切削功率P 空转功率P 机床主运动的功率包括：切削功率P切、空转功率P空和附加机械 摩檫损失P 三部分。 摩檫损失P机三部分。 与刀具及工件材料有关， P切与刀具及工件材料有关，普通机床一般根据重负荷切削条 件确定。 件确定。 (KW)随各轴转速变化 摩檫搅油、空气阻力等造成。 随各轴转速变化、 P空(KW)随各轴转速变化、摩檫搅油、空气阻力等造成。中型 机床用试验公式估算:(教材P124) :(教材 机床用试验公式估算:(教材P124) 附加机械磨擦损失功率）取决于各传动副的机械效率， P机（附加机械磨擦损失功率）取决于各传动副的机械效率， 既齿轮、轴承等切削时压力增大而产生， 增加P 也增加。 既齿轮、轴承等切削时压力增大而产生， P切增加P机也增加。 主电机功率(KW) 主电机功率(KW) ： P主= P切+ P机+ P空= P切/η机+ P空 η机= η1+ η2+ η3…… η1、η2、η3见教材 见教材P124表7-2 表 P125图各项功率关系 P125图各项功率关系 在主传动链的结构尚未确定之前，可根据P max和总功率 和总功率η 在主传动链的结构尚未确定之前，可根据P切max和总功率η总 =0.65~0.80确定 确定. =0.65~0.80确定. η总低速时取大值

机床主要参数的确定(1)ppt课件

机床主要参数的确定(1)ppt课件
400、500、630、800、1000。 公用机床：根据被加工零件的尺寸
来决议。 类比法：参照现有同类机床的参数
确定。
第二节 运动参数
➢ 是指机床的执行机构(如主轴、刀架、 任务台等)的运动速度 。
➢ 包括主运动参数、进给运动参数。
一、主运动参数
① 主运动是回转运动的机床，主运动参数是主轴转 速。
等比数列中每隔几级后的数字，恰 好是前面数字的10倍，使数列整齐 好记。
规范公比的值
以上是规范公比值所遵照的三条原那么。 同时满足三条原那么的公比：1.06、1.12、
1.26〔计算用1.25〕 满足其中两条原那么的公比:1. 41、1.58、2
以1.06为公比的从1～10000的数值
当采用规范公比后，转速数列可从 表7—1中直接查出。
F：切削力的切向分力N； V：切削速度m/min
一、主运动功率确实定
P切：进展切削加工时耗费切削功率 。 与刀具资料、工件资料和所选用的切削用量的
大小有关。 P空：机床主运动空转时〔P切=0 〕，耗费的功
率损失。 其主要影响要素是：各传动件在空转时摩擦损
耗，搅油，空气阻力以及因加工，装配误差而添 加的摩擦等。 P机：切削时传动机件的机械摩擦损失功率 。
例，设计一台卧式车床，nmin=12.5r／ min， nmax=2000r／min，φ=1.26。 查表7—1，首先找12.5，然后，每隔3个 数(1.26=1.064)取一个值，可得如下数列： 12.5、16、20、25、31.5、40、50、 63、80、100、125、160、200、250、 315、400、500、630、800、1000、 1250、1600、2000等23级。
规范公比的值

机床主要技术参数

机床主要技术参数

机床主要技术参数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。

机床的尺寸参数[1]

机床的尺寸参数[1]

机床的尺寸参数对于通用机床，主参数通常都以机床的最大加工尺寸来表示。

对各种类型机床，GB/T15375—94标准统一规定了主参数的内容。

第一主参数：摇臂钻床的主参数(最大钻孔直径)为：25、40、63、80、100、125mm。

卧式车床是以床身上被加工工件的最大回转直径作为主参数。

齿轮加工机床是最大工件直径；外圆磨床和无心磨床是最大磨削直径；龙门刨床、龙门铣床、升降台铣床和矩形工作台的平面磨床是工作台工作面宽度；卧式铣镗床是主轴直径；立式钻床和摇臂钻床是最大钻孔直径；牛头刨床和插床是最大刨削和插削长度(以上单位均为nm)；也有的机床不用尺寸作为主参数，如拉床的主参数是额定拉力等。

专用机床的主参数，一般以与通用机床相对应的主参数表示。

第二主参数是为了更完整地表示机床的工作能力和加工范围，在主参数后面标出另一参数值、称为第二主参数。

如最大工件长度、最大跨度和最大加工模数等如车床的第二主参数是最大工件长度；铣床和龙门刨床是工作台工作面长度；摇臂钻床是最大跨距等其他尺寸参数包括与工件、工、夹、量具、机床结构有关的参数。

与工件主要的有关参数，如卧式车床最大加工工件长度、刀架上最大加工直径、主轴孔允许通过的最大棒料直径等；摇臂钻床还要确定主轴下端面到底座间的最大和最小距离，其中包括了摇臂的升降距离和主轴的最大伸出量等；龙门铣床还应确定横梁的最高和最低位置等。

与工、夹、量具有关的参数，如卧式车床的主轴锥孔。

与机床结构有关的参数，如床身宽度等。

这些参数与主参数有一定的关系，因此，大多是根据主参数来决定的。

但是由于机床的使用情况复杂，影响这些参数的因素很多，如刚度、强度、被加工工件的尺寸等，所以一般采用统计法来决定。

具体进行这项工作时，可根据被加工零件的尺寸，参考现有同类型的机床或根据系列设计规定的各项数值来确定。

机床主要技术参数确定——机械装备制造资料文档

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（三）标准公比和标准数列
规定标准公比 ＞1，并且规定相对 速度损失的最大值Amax不大于50％， 则相应 不大于2，所以1＜ 2。 为了简化机床设计和使用，规定了几 个标准值，这些数值是选取2或10的某 次方根，1.06、1.12、1.26、1.41、 1.58、1.78、2。 ratio
表 1- 4 标准公比
常以机床的最大加工尺寸来表示 代表机床规格大小的一种参数 对各种类型机床， GB/T15375-94标准 统一规定了主参数的内容。 有的机床用其它物理量表示，如拉床 (额定拉力)。 专用机床的主参数，一般以与通用机 床相对应的主参数表示。
第二主参数
为了更完整地表示机床的工作能力和 加工范围，在主参数后面标出另一参 数值、称为第二主参数。 如最大工件长度、最大跨度、主轴数 和最大加工模数等。
快速运动电动机功率还可借助计算法 来确定，快速运动在电动机启动时的 功率最大，此时必须同时克服惯性力 和摩擦力，启动时电动机功率为： P 快= P 惯十P摩
1.41=1.123=1.066
1.58=1.262=1.124=1.068
1.78=
1.125=1.0610
2=1.412=1.263=1.126=1.0612
公比的选取一般原则
从使用性能考虑，选取公比 最好 小一些，但 小，级数增多，结构复 杂。
大批大量生产的自动化与半自动化机 床，要求较高的生产率，相对转速损 失要小，因此， 要小些， 选取 1.12或1.26。
二、运动参数
运动参数是指机床执行件（如主 轴、工作台、刀架）运动的速度。 主轴的最高转速、最低转速、主 轴转速数列、进给量最大值和最小 值、进给量数列等。
（一）主运动参数
主运动为回转运动的机床 主运动参数是主轴转速n （r/min）：

第七章 机床主要参数的确定.

第七章 机床主要参数的确定.
2 = 1.0612 。
此表不仅可用于转速、双行程数和进给量数列，而且也 可用于机床尺寸和功率参数等数列。表中的数列应优先选用。
4、公比的选用
当确定了最高与最低转速以后，就应选取公比Ф。 从使用性能方面考虑，公比最好选得小一些，以便 减少相对转速损失。 但公比越小，级数就越多，将使机床的结构复杂。 选用标准公比的一般原则和经验数据 （1）对于通用机床，为使转速损失不大，机床结构又 不过于复杂，一般取=1.26或1.41。
机
P空
式中： 机 —消耗于空转的功率损失（ k w ）；
P 空 —主传动链的总机械效率。
机123......
式中： 1 、 2 ……为主传动链中各传动副的机械效率。
进行估算：
2、进给运动功率的确定
1)在进给运动与主运动共用一个电动机的普通机床上， 如卧式车床和钻床，由于进给运动所消耗的功率与主运动 相比是很小的，因此可以忽略进给所需的功率。
n主 — 主轴转速（r/min) ;
kl ― 润滑油粘度影响的修正系数。 N46 号机械油，kl= 1； N32号机械油，kl= 0.9；N15 号机械油，kl= 0.75 ;
k2― 系数。主轴用两支承的滚动轴承或滑动轴承，k2＝8.5 ； 三支承滚动轴承，k2=10
机床在切削时，齿轮、轴承等零件上的正压力加大了
供大量生产用的自动和半自动车床，常用交换齿轮来 调整进给量。这时可以不按一定的规则，而用交换齿轮选 择最有利的进给量。卧式车床因为要车螺纹，进给箱的分 级应根据螺纹标准而定。螺纹标准不是一个等比数列，而 是一个分段的等差数列。
3、标准公比Ф和标准转速数列
机床转速是从小到大递增的，因此φ＞ 1 。 为使最大相对转速损失率不超过 50 % ，即

第二主参数和其他一些尺寸参数

第二主参数和其他一些尺寸参数
1.41 1 100 % 29% 1.41
121 11 变速范围为： Rn 1.41 1.41 45
等比数列的优点： 使转速范围内的转速相对损失均匀 简化了主传动系统的设计 使用滑移齿轮变速组串联时，主轴转速也是等比数列。 用较少数量的齿轮实现较多的变速级数，既使结构简单，
又便于传动系统设计。
较低的转速nj为宜。这时转速的损失为 n-nj，相对转速 nn
损失率为：
A j n
最大的相对转速损失率是当所需的n趋近于nj+1时，
Amax lim n nj n
nn j 1

n j 1 n j n j 1
1
nj n j 1
在其他条件（直径、进给、切深）不变的情况下，转速 的损失就反映了生产率的损失。对于普通机床，如果认 为每个转速的使用机会都相等，那么应使Amax为一定值， 即：
例:φ 400mm中型普通车床 nmax和nmin的确定
nmax :用硬质合金刀具半精车钢件时，合理的切削速度vmax取 200m/min，加工轴最小值dmin为50mm。（算出1274r/min， CA6140为1400r/min） nmin :高速钢刀具精车螺纹时，vmin取1.5m/min，加工丝杆最 大值dmax为40mm。（算出12r/min，CA6140为10r/min）
自动机床：减少相对转速损失率的要求更高，常取 φ =1.12或1.26。
第三节 动力参数
动力参数包括电动机的功率，液压缸的牵引力，液压
马达、伺服电动机或步进电动机的额定转矩等。
动力参数可以通过调查、试验、计算的方法进行确定。
一、主运动功率的确定
机床主运动的功率，包括切削功率、空转功率损失、
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此表不仅可用于转速、双行程数和进给量数列， 而且也可用于机床尺寸和功率参数等数列。表中的数 列应优先选用。
四、公比的选用
当确定了最高与最低转速以后，就应选取公比Ф。从使 用性能方面考虑，公比最好选得小一些，以便减少相对转速 损失。但公比越小，级数就越多，将使机床的结构复杂。对 于一般生产率要求较高的普通机床，减少相对转速损失是主 要的，所以公比取得较小，如Ф=1.26 或Ф＝1.41等。有些小 型机床希望简化构造，公比Ф可取得大些，如Ф＝1.58或Ф=2 等。对于自动机床，减少相对转速损失率的要求更高，常取 Ф＝1.12 或Ф＝1.26。由于自动机床都是用于成批或大量生产， 变速时间分摊到每一工件，与加工时间相比是很小的，因此 采用交换齿轮变速，既满足了相对转速损失小的要求又简化 了构造。
标准公比和标准数列 1）机床转速是从小到大递增的，因此φ＞ 1 。 为使最大相对转速损失率不超过 50 % ，即 ，则，φ≤2 。因此1 ＜Ф≤2 2）为方便记忆 3）为适应双数电机的需要
规定了公比的标准值： 1.06 ,1.12 ,1.26 ,1.41 ,1.58 , 2。 当采用标准公比后，转速数列可从表 7-1 中直接查出。 表中给出了以 1.06 为公比的从 1-10000 的数值。 1.12 = 1.062, 1.26 = 1.064, 1.41 = 1.066, 2 = 1.0612 。 1.58 = 1.068,
在确定切削速度时应考虑到多种工艺的需要。 切削速度主要与刀具和工件的材料有关。常用的刀 具材料有高速钢、硬质合金和陶瓷等。工件材料可 以是钢、铸铁以及铜铝等有色金属。切削速度可通 过切削试验、查切削用量手册和通过调查得到。 在确定了 nmax 和 nmin 后，如采用分级变速 （大多数普通机床），则应进行转速分级；如采 用变速电动机进行无级变速（大多数数控和重型 机床），有时也需用分级变速机构来扩大其调速 范围。
da― 主运动链中除主轴外所有传动轴轴颈的平均直径。 da― 主运动链中除主轴外所有传动轴轴颈的平均直径。如果 主运动链的结构尺寸尚未确定，初步按电动机功率P选取： 主运动链的结构尺寸尚未确定，初步按电动机功率P选取：
主轴前后轴颈的平均值（ d 主 ― 主轴前后轴颈的平均值（mm); Σni ― 当主轴转速为n主时，传动链内除主轴外各传动轴的转 主轴转速为n主时， 速之和。 速之和。如传动链内有不传递载荷但也随之作空运转 的轴时，这些轴的转速也应计入（ 的轴时，这些轴的转速也应计入（r/min) ; 主轴转速（ n主 — 主轴转速（r/min) ; 润滑油粘度影响的修正系数。 号机械油，kl= 1； kl ― 润滑油粘度影响的修正系数。 N46 号机械油，kl= 1； N32号机械油 kl= 0.9； 号机械油， 号机械油，kl= N32号机械油，kl= 0.9；N15 号机械油，kl= 0.75 ; 系数。主轴用两支承的滚动轴承或滑动轴承， k2― 系数。主轴用两支承的滚动轴承或滑动轴承，k2＝8.5 ； 三支承滚动轴承， 三支承滚动轴承，k2=10
二、 运动参数 主运动参数、进给运动参数、辅助运 主运动参数、进给运动参数、 动参数
1、主运动参数 、 回转主运动的机床，主运动参数是主轴转速。 转速（r/min）与切削速度的关系是：
1000v n= πd
式中： n ―转速（ r/min )； v― 切削速度（ m/min )； d― 工件（或刀具）直径（mm）。
第七章
机床主要参数的确定
机床的主要技术参数分为：主参数和基本参数。
第一节 主参数
机床的主参数是代表机床规格大小的一种参数， 各类机床以什么尺寸作为主参数已有统一的规定 （GB/T15375-1994）。专用机床以工件为参考。 专用机床以工件为参考。 专用机床以工件为参考 卧式车床是床身上工件的最大回转直径； 齿轮加工机床是最大工件直径； 外圆磨床和无心磨床是最大磨削直径； 龙门刨、铣床，升降台铣床和矩形工作台平面磨床 是工作台工作面宽度； 卧式铣镗床是主轴直径； 立式钻床和摇臂钻床是最大钻孔直径； 牛头刨床和插床是最大刨削和插削长度 也有的机床不用尺寸作为主参数，如拉床的主参 数是额定拉力等。
机床主运动空转时，要消耗电动机的一部分功率， 这部分消耗称为空转功率损失，用P空（kw）表示。 机床的空转功率损失只随主轴和其他各轴转速的变 化而改变。引起空转损失的 主要因素是：各传动件 主要因素是： 在空转时的摩擦，由于加工和装配误差而加大的摩 擦以及搅油，空气阻力和其他动载荷等。中型机床 主传动链的空转功率损失可用下列的试验公式进行 估算：
卧式车床主轴的最高、 例：确定Ø400mm卧式车床主轴的最高、最低转速。 确定 卧式车床主轴的最高 最低转速。 解：通用车床：K =0.5 Rd =0.25 通用车床： 1．最高转速 ． 通常用硬质合金刀具精车小直径钢材或有色金属。 通常用硬质合金刀具精车小直径钢材或有色金属。 （1）用碳化钛涂层硬质合金刀具精车小直径钢材 ） 取vmax =442 m/min dmax=KD=0.5×400=200 mm dmin= Rd dmax=0.25×200=50 mm nmax=1000vmax/πdmin =1000×442/3.14×50=2815 r/min
主运动是直线运动的机床，如插床或刨床，主运动 参数是每分钟的往复次数。 对于不同的机床，主运动参数有不同的要求。 专用机床和组合机床是为某一特定工序而设计制造 专用机床和组合机床 的，每根主轴一般只须有一个转速，根据最有利的切 削速度和直径而定，故没有变速要求。 通用机床是为适应多种零件加工而设计制造的，主 通用机床 轴需要变速。因此需确定它的变速范围，即最低与最 高转速。如果采用分级变速，则还应确定转速级数。
和最高（ 转速的确定： （1）最低（nmin）和最高（nmax）转速的确定： ）最低（
nmin和nmax的比值是变速范围：
式中 vmax、vmin ——典型加工 典型加工 的切削 速度 （m/min）。 。 调查或统计资料确定； 调查或统计资料确定； dmax、dmin——与nmax、nmin对应 与 的常用经济加工 直径。 直径。 由
（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： 机床的转速应该按等比数列（几何级数） 分级。其公比为φ，各级转速应为
变速范围为：
• 优点： 1、设计方便 2、使用方便 3、速度损失均匀
如某机床的分级变速机构共有 Z 级，其中 n1 = nmin, nz=nmax , Z 级转速分别为： nl , n2 , n3,…， nj , nj + l ,…, nz 如果加工某一工件所需要的最有利的切削速度为 v ，则 相应的转速为n。通常，分级变速机构不能恰好得到这个转速， 而是 n 处于某两级转速 nj , nj + l之间： nj < n < nj+l如果采用较 高的转速nj+l，必将提高切削速度，刀具的耐用度将要降低。 为了不降低刀具耐用度，以采用较低的转速 nj 为宜。这时转 速的损失为 n-nj ，相对转速损失率为：
有的机床，一个主参数还不足以确定机床的规格， 还需第二主参数加以补充： 车床的第二主参数是最大工件长度； 铣床和龙门刨床是工作台工作面长度；
第二节 基本参数 一 尺寸参数
1、与被加工件尺寸有关的尺寸 摇臂钻床最大跨距等、主轴下端面到底座间的最大和最小 距离，其中包括了摇臂的升降距离和主轴的最大伸出量等。 车床主轴孔允许通过的最大棒料直径等。 龙门铣床横梁的最高和最低位置等。 2、标准化工具或夹具的安装尺寸 3、一些主要件的尺寸 当主参数、第二主参数和其他一些尺寸参数确定后，就基 本上确定了该机床所能加工或安装的最大工件的尺寸。机床的 尺寸参数是根据零件尺寸确定的。
（2） 加工合金钢丝杠 ） Ø400mm卧式车床加工丝杠的最大直径多为： 卧式车床加工丝杠的最大直径多为： 卧式车床加工丝杠的最大直径多为 dmax=40~50mm 取 vmin =1.5m/min nmin=1000vmin/πdmax =1000×1.5/3.14×50=9.55r/min 然后根据变速系统可实现的变速范围、 然后根据变速系统可实现的变速范围、经济性等要 求，总体平衡后确定其nmax、nmin、Rn。最后求出主轴的 总体平衡后确定其 转速数列。 转速数列。
（2）精车小直径有色金属 ） 取vmax =2000m/min nmax=1000vmax/πdmin =1000×2000/3.14×50=12739 r/min 受三爪卡盘的转速限制，普通数控车床转速： 受三爪卡盘的转速限制，普通数控车床转速： nmax=3000~4000 r/min。 。
2．最低转速 ． 用高速钢刀具粗车铸铁件或加工合金钢丝杠。 用高速钢刀具粗车铸铁件或加工合金钢丝杠。 （1）粗车铸铁件 ） 取 vmin =15m/min nmin=1000vmin/πdmax =1000×15/3.14×200=24r/min
第三节 动力参数
动力参数包括电动机的功率，液压缸的牵引 力，液压马达、伺服电动机或步进电动机的额定 转矩等。各传动件的参数（轴或丝杠的直径、齿 轮与蜗轮的模数等）都是根据动力参数设计计算 的。如果动力参数定得过大，将使机床过于笨重， 浪费材料和电力；如果定得过小，又将影响机床 的性能。动力参数可以通过调查、试验和计算的 方法进行确定。
2、进给运动参数
大部分机床的进给量用工件或刀具每转的位移表 示，即单位为mm/r，如车床、钻床、镗床及滚齿机等。 直线往复运动的机床，如刨、插床，以每一往复的位 移表示。铣床和磨床；由于使用的是多刃刀具，进给 量常以每分钟的位移量表示，即单位为r/ min 。
在其他条件（切速、切深等）不变的情况下，进给量的损 失也反映了生产率的损失。数控机床和重型机床的进给为无级 调整；普通机床多采用分级调整。如进给链为外联系传动链， 为使相对损失为一定值，则进给量的数列也应取等比 等比数列。有 等比 的往复主运动机床，例如刨床和插床，进给运动是间歇的，为 使进给机构简单，采用了棘轮机构，进给量由每次往复转过的 齿数而定，则是等差数列。供大量生产用的自动和半自动车床， 常用交换齿轮来调整进给量。这时可以不按一定的规则，而用 交换齿轮选择最有利的进给量。卧式车床因为要车螺纹，进给 箱的分级应根据螺纹标准而定。螺纹标准不是一个等比数列， 而是一个分段的等差数列。