1、 1、机械制造装备的核心是金属切削机床，金属切削机床所担负的工作量约占机器制造总工作量的 40%-60%。 2、机械制造装备包括加工设备、工艺设备、工件输送设备和辅助设备。 3、主运动的传动系统包括变速部分和传动部分，按传动方式可分为机械传动、机电结合传动和零传动三种形式。 4、机械传动形式主传动的变速和传动部分均采用机械传动方式。传统通用机床的主传动系统多采用这种形式。机电结合传动形式主传动的变速部分采用主电动机变速，传动部分均采用机械传动方式。这种传动形式多用于数控机床。零传动形式主传动变速部分采用主电动机变速，没有传动部分。主运动零传动采用的是电主轴。这种传动形式多用于高速、精密数控机床
2、。 5、机床的主要参数包括机床的主参数和基本参数，后者可包括尺寸参数、运动参数及动力参数 6、主参数通常都以机床最大加工尺寸表示。只有在不适于用工件最大尺寸表示时，才采用其他尺寸或物理量。为了更完整地表示出机床的工作能力和工作范围，有些机床还规定有第二主参数。 7、专用机床的主参数，一般以加工零件或被加工面的尺寸参数来代表 8、运动参数是指机床执行件的有关运动参数，通常包括：主运动参数、进给运动参数和辅助运动参数。 9、工件回转的机床主参数都是工件的最大加工尺寸，如车床、外圆磨床、无心磨床、钻床、齿轮加工机床等。 10、工件移动的机床（镗床除外）主参数都是工作台面的最大宽度，如龙门刨床、龙门铣
3、床、升降台式铣床、矩面平面磨床等。 11、主运动为直线运动的机床（拉床、插齿机例外）主参数都是主运动的最大位移，如刨床、插床等 12、卧式铣镗床的主参数是主轴的直径，拉床的主参数是拉力值。 13、主运动为旋转运动的机床，主运动的运动参数为主轴转速。转速与切削速度的关系为：n=1000vd.式中：n主轴转速(r/min)；v 切削速度(m/min) ；d工件或刀具直径(mm) 14、对于通用机床由于完成工序较多，又要适应一定范围的不同尺寸和不同材质零件的加工需要，要求主轴应具有不同的转速（即应实现变速） ，故需确定主轴的变速范围。主运动可采用无级变速，也可采用有级变速。若采用有级变速，还应确定转
4、速级数。 15、主运动为直线运动的机床，如插床、刨床、插齿机，其主运动参数是插刀或刨刀每分钟往复次数（次/min ） ，或称为双行程数；也可以是装夹工件的工作台的 移动速度。 16、主轴转速数列呈等比数列的原因是:设计简单，使用方便，最大相对转速损失率相等。 17、机床运动的驱动方式常用的有电动机驱动和液压驱动，驱动方式的选择主要根据机床的变速形式和运动特性要求来确定。 18、数控机床和重型机床中的进给量广泛采用无极变速方式。 19、机床的主运动和进给运动的变速方式有无级和有级两种形式。 20、主传动系统设计应满足的基本要求：1)满足机床的使用要求，有足够的变速范围和转速级数；直线运动机床，应
5、有足够的双行程数范围和变速级数；合理地满足机床的自动化和生产率的要求；有良好的人机关系。2)满足机床传递动力的要求，传动系统应能传递足够的功率和转矩。3)满足机床的工作性能要求，主传动系统中所有零部件要有足够的刚度、精度和抗振性，热变形特性稳定。4)满足产品设计经济性要求。5）调整维修方便，结构合理简单，便于加工装配等。 21、主传动系统一般由动力源、变速装置、执行件以及开停、换向和制动机构等组成。 22、主传动系统分类：（1）按驱动主传动的电动机类型分类：交流电动机和直流电动机。 （2）按传动装置类型分类：机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及它们的组合。 （3）按变速的连续性分类：1
6、）分级（有级）变速传动-分级变速传动在一定的变速范围内只能得到某些转速，变速级数一般不超过 20 30。特点是结构紧凑，传递功率大，变速范围广，传动比准确，工作可靠，在通用机床（尤其在中小型通用机床）中应用广泛。其缺点是不能在运转中进行变速。2）无级变速传动-能在一定的变速范围内实现连续变速，以得到最有利的切削速度；能在运转中变速，便于实现变速自动化；能在负载下变速，使切削速度恒定，以提高生产效率和加工质量。无级变速传动可由机械摩擦无级变速器、液压无级变速器和无级变速电动机实现。 23、机械摩擦无级变速器结构简单、使用可靠，常用在中小型车床、铣床等的主传动中。液压无级变速器传动平稳、运动换向冲
7、击小，常用于主运动为直线运动的机床，如磨床、拉床、刨床等。 24、无级变速电动机有直流电动机或交流变频调速电动机两种，由于可以大大简化机械结构，便于实现自动变速、连续变速和在负载下变速，应用越来越广泛，尤其在数控机床上目前几乎全部采用电动机变速。 25、在数控机床和大型机床中，为了扩大其变速范围，常在无级变速器后面串联一个机械式分级变速装置。 26、主传动系统的传动方式主要有两种：即集中传动方式和分离传动方式。 27、集中传动方式：主传动系统的全部传动和变速机构集中装在同一个主轴箱内。通用机床中多数机床的主变速传动系统都采用这种方式。优点：结构紧凑，便于实现集中操纵，安装调整方便。缺点：高速运
8、转的传动件在运转过程中所产生的振动，将直接影响主轴的运转平稳性；传动件所产生的热量，会使主轴产生热变形而直接影响加工精度。集中传动方式适用于普通精度级的大中型通用机床。 28、分离传动方式：主传动系统中的大部分传动和变速机构装在远离主轴的单独变速箱内，然后通过带传动将运动传到主轴箱的传动方式。优点：变速箱各传动件所产生的振动和热量不能传到主轴上，有利于提高机床的工作精度。由于实现主轴高速运动的传动链较短，使主轴在高速运转时比较平稳，传动效率高，空载损失小。缺点：多了一个箱体，增加加工成本；低速时皮带负荷大，容易打滑。分离传动方式适用于中、小型高速精密机床。 29、分级变速主传动系统设计主要设计
9、内容及步骤：1）在已确定传动形式、主变速传动系统的运动参数的基础上，拟定结构式和转速图；2）合理分配各传动副的传动比；3）确定齿轮齿数和带轮直径等；4）绘制主传动的传动系统图。 30、转速图是表示主轴各转速的传递路线和转速值，各传动轴的转速数列及转速大小，各传动副的传动比的线图。转速图包括“一点三线” : 转速点，转速线，传动轴线，传动线。 31、变速组的级比是指在转速图中同一变速组内相邻两传动比的比值用 表示。级比指数 相当于由上述相邻两传动线与被动轴交点之间的相距格数。基本组：设计时要使主轴转速为连续的等比数列，必须有一个变速组的级比指数为 1， ixix此变速组称为基本组。后面的变速组因
10、起变速扩大作用，所以统称为扩大组。 32、级比规律：有三个变速组，第一变速组的级比指数为 1，是基本组，第二变速组的级比指数等于基本组的传动副数，是第一扩大组；第三变速组的级比指数等于基本组与第一扩大组的传动副数的乘积，是第二扩大组。该关系称为级比规律。符合上述级比规律的变速传动系统即称为常规变速传动系统。 33、若某变速组的实际级比指数小于级比规律要求的理论值，则会产生转速重合；若大于，则会产生空转速。 34、拟定机床主传动的转速图设计步骤是：根据转速图的拟定原则，确定结构式，画出结构网，然后分配各传动组的最小传动比，拟定出转速图。 35、传动顺序：应尽量使前面的传动件多一些，即前多后少原则
11、。 36、扩大顺序：应采用前小后大原则，这里称为前密后疏。 37、最小传动比应采用前缓后急原则，也称为递降原则。采用先缓后急的最小传动比原则，有利于提高传动链末端执行件的旋转精度。 38、无级变速优点：无级变速能使机床获得最佳切削速度，无相对转速损失，且能够在加工过程中变速，保持恒速切削。无级变速器通常是电变速组，恒功率变速范围为 24，恒转矩变速范围大于 100，这样，缩短了传动链长度，简化了结构设计。无级变速系统容易实现自动化操作，因而是数控机床主要变速方式。 39、交流调速电动机利用正弦脉宽调制技术、矢量控制技术等实现无级调速。交流调速电动机同样有恒功率和恒转矩两种调速方式。定子电流频率
12、高于额定频率的调速为恒功率调速。定子频率低于额定频率的调速为恒转矩调速。 40、直流调速技术：减小电枢电压时，磁通量不变，转速与电枢电压成正比，因而转速随电枢电压线性下降，额定外载时，电枢电流不变，因而电磁转矩维持额定状态下的值不变，电枢的电磁功率随转速的降低线性降低，故称降低电枢电压的调速为恒转矩调速。 41、1）如果调速电动机驱动载荷特性是恒转矩的直线运动部件，如龙门刨的工作台、立式车床刀架等，可直接利用电动机的恒转矩转速范围，将电动机直接或通过定比传动拖动直线运动部件，即使电动机的恒转矩变速范围等于直线运动部件的恒转矩变速范围，电动机的额定转速产生直线运动部件的最高速度。2）如果调速电动
13、机驱动主运动为旋转运动的机床主轴，由于主轴要求的恒功率变速范围 RPn 远大于调速电动机的恒功率变速范围 Rm，因此必须串联分级变速系统 来扩大电动机的恒功率变速范围，以满足机床需求。即：电动机的额定转速产生主轴的计算转速；电动机的最高转速产生主轴的最高转速。 42、分级传动系统可采用电磁离合器和液压缸控制的滑移齿轮自动变速机构。为使滑移齿轮定位精确，使液压缸结构及控制程序简单，常采用双作用液压缸控制双联滑移齿轮的方案，即串联的滑移齿轮变速组都是双速变速组，传动副数 2=Pa=Pb=。 43、串联的分级传动系统的公比等与电动机恒功率变速范围时，输出的无级转速的变化范围最大，串联的分级传动系统应
14、当遵循极限传动比、极限变速范围的原则。 44、电动机的额定转速产生主轴的计算转速，电动机的最大转速产生主轴的最高转速，电动机的最低转速产生主轴的最低转速。无级变速系统利用调速电动机的电变速特性，能在加工中连续变速，实现恒切速。利用增大电动机功率的方法，提高主轴的计算转速，简化传动设计，是数控机床常用的方法之一。 46、进给传动用来实现机床的进给运动和辅助运动。机床的进给运动大多数为直线运动。直线进给运动的载荷是切削力。直线运动的进给传动是恒转矩载荷，传动件的计算转速（速度）是该传动件可能出现的最大转速（或速度） 。 47、进给传动按运动链的性质可分为外联系进给传动链和内联系进给传动链；进给链按
15、其控制方式及变速形式可分为普通机床分级变速进给链和数控机床无级变速进给链。外联系进给传动链，一般包括变速机构、换向机构（如换向惰轮)、运动分配机构、过载保护机构、运动转换（将回转运动变换成直线运动）机构（齿轮齿条副、丝杠螺母副等） 。若快速移动由单独的电动机驱动，快速移动与机动进给的交汇处应有超越机构，以免运动干涉。多方向进给传动的运动分配机构，在传动顺序上，应位于变速机构之后，以减少变速组数目，简化结构，方便操作。内联系进给传动链只包括传动比准确的变速机构 48、进给传动的基本要求：1)有较高的静刚度。2) 具有良好的快速响应性，抗振性能好，噪声低，有良好的防爬行性能，切削稳定性好。3)进给
16、系统有较高的传动精度和定位精度。4)能满足工艺需求，有足够的变速范围。5) 结构简单，制造工艺性好，调整维修方便，操纵轻便灵活。6)制造成本低，有较好的经济性。 49、分级进给传动设计的原则：对于等差数列进给传动，设计时以满足工艺需求为目的：1）进给传动系统的极限传动比、极限传动范围。2）进给传动系统的扩大顺序原则、最小传动比原则：为减小进给传动中间传动轴及其传动件的结构尺寸，一般情况下扩大顺序应采用前疏后密的原则，根据误差传递规律，最小传动比采用前缓后急的原则，以提高进给传动系统的传动精度。 50、进给传动系统的无级变速系统，普通机床多采用液压无级调速（适用于外联系进给传动中） ，数控机床一
17、般采用伺服电动机无级调速。 51、伺服电动机分为直流伺服和交流伺服两类。大惯量直流电动机又称为宽调速直流电动机，细分为电励磁和永磁型两种。电励磁直流电机可凋整励磁绕组的磁通量，属恒功率调速，成本低；永磁型直流电动机调速方式为恒转矩调速。 52、伺服电动机组成的无极调速系统，按有无检测和反馈装置分为开环伺服系统和闭环伺服系统。按检测和反馈的位置不同分为全闭环伺服系统和半闭环伺服系统。半闭环伺服系统的精度比开环伺服系统高，低于闭环伺服系统 53、常用的检测装置有：旋转变压器（角度检测） 、测速发电机（测量转速） 、脉冲编码器（既能测量位移，又能测量速度） 、直线光栅（位置监测） 。闭环系统的定位精
18、度取决于检测装置的精度。 54、直线伺服电动机是直接将电能转化为直线运动机械能的电力驱动装置，是适应高速加工或微量进给精加工技术发展的需要而出现的新型电动机。分为同步式和感应式两类。 55、直线伺服电动机优缺点：采用直线伺服电动机驱动，省去齿轮、齿形带和滚珠丝杠副等机械传动，简化了机床结构，且避免了传动机构的制造精度、弹性变形、磨损、热变形等因素引起的传动误差。直线伺服电动机通电后，在初级中产生行波磁场，推动动子(工作台)直线运动。这种非接触式直接驱动，结构简单，维护方便，可靠性高，体积小，传动刚度高。响应快，可获得较离的瞬时加速度。但是，由于直线伺服电动机的磁力线外泄，机床装配、操作、维护时，必须有效地隔磁、防磁；另外，直线伺服电动机安装在工作台下面，散热困难，应有良好的散热措施。
