3.2 主运动功率的确定

3.2.1切削用量的选择

根据加工工艺的要求合理的选择切削用量，是确定机床参数的基本依据。进行切削时参数三要素有切削加工的速度 ，切削时的深度 ，进给加工的速度 。因此，在切削参数的选择，应考虑以下几个方面的关系：1. 切削时的生产效率 在切削中，材料切除率与其切削的用量三种要素vc、f、

ap均存在线性关系，其中一个参数的变化大，都能提高生产率。但由于对刀具寿命的限制，当一个参数的增大而增大，另外两个参数必须减少。由此得，选择切削用量大小时，使以上的三要素结合获得最佳准许参数，这样才有合理的高生产效率。2. 刀具寿命 刀具寿命的影响是在工具层面的合理成分，以vc、f、ap。因此，保证刀具寿命的考虑出发点的合理和有效利用，确定切割需要背吃刀量的时间量，相对大量的；然后选择大的入量；最后，根据公式确定刀具寿命和切削速度。关于特殊的机床而言，为了确保刀具的合理使用的寿命，每次的切削用量不可以过大。3. 加工时的表面粗糙度 针对粗加工时，切削力和刀具选择数据合理时，首先应尽可能的增大ap.，在允许范围内降低f、vc，让其工件粗糙的毛坯余量尽量在一次吃刀量中加工完成。其中刀具、机床、刀具、和工件夹持时刚度所允许时，进行粗加工时应尽可能的提高f，并适当合理的降低vc；在精密加工的观点，应该给每次增加的时间和提高表面粗糙度加工时应允许精度的所需要范围。所以，它为精加工阶段抑制生产效率增加的主要因素之一。

在进行多刀切削加工或用组合刀具多次切削时，应尽量各把选择刀具在允许的加工切削量的最低参数，作为机床参数的调整。对主要的自动化加工，选择生产需求进行平衡，各个工位加工的实际用量。

车床上进行零件粗加工时，切削力的大小和切削用量的大小都很大，需要选择的粗车加工的直径为39mm,选择的材料为45钢的圆形棒料为典型的加工参考工况。加工的棒料经过了回火加高温回火，根据参考［3］表8-7中碳素钢可了解45钢的硬度区间为209～245HB。根据切削速度（4）把p744 10-1硬质合金刀具，外圆可以选择刀具材料YT20。根据参考资料5 P507 2.4-3硬质合金钢和高速钢切削粗加工外圆加工工具把刀杆尺寸B H 1828的进料端尺寸选择，F = 0.6mm/r、20mm和AP＝3.2mm的半径。

按照以上的参取得查据［3-4］P2347表16-2计算加工切削时速度参数中设计碳钢在进行可以粗加工时，每次切加工削深度为3.2mm时的切削速度为依据 v?Cvt0.2ap0.15f0.35?347?178.5m/min （3-1）

600.2?20.15?0.50.35式中 Cv——系数

t——车刀的耐用度

3.2.2车削时切削力的计算

按照计算得到的参考［4］968页表12-4切削力验算

Fz?CFxapf0.75v?0.15 =1329.2N

Fy?CFyap0.9f0.6v?0.3=260.2NN

Fx?CFxapf0.5v?0.4 ?344?2?0.60.5?175.5?0.4?8.9

?717.5式中 Cf——系数

3.2.3主传动中电机的功率和型号的确定

借鉴验算［7］P513能够得知电动机的功率公式 即： PE?Pcm? (kW) （3-2）

式中 PE——主传动电动机的功率，单位为kW;

pCM——切削功率，单位为kW；

?——总有效率——主传动链，普通机床一般可取0.70 ~ = 0.85。当结构简单，转速较低时取大值。

确定切削功率应根据工艺分析。通用机床应该选择一些加工条件对切削力有决定性的影响；加工工件的专用机床应根据典型的考虑，然后根据切削参数用于计算切削功率。本次课题研究设计的CK6130B数控车床机床是通用型小中型车床，所以设计的切削功率有必要性的影响机械加工的一般情况。

参考公式（7 211）公式可以切割功率（KW）（3-3）：

Pc?Fcvc60?103(kW ) （3-3）

所以机床的切削功率为：

Fcvc60?130

1369?.2164.5??3.68KM60?130Pc?本次课题研究设计的CK6130B数控车床中的电机部分和主轴部件之间的传动是经过平稳性高的V带来传动形式所实现的，通过查询了参考［7］表中1.2-11查阅得到V带的传动效率参数大约为??0.96，可取得主运动电机实际的约功率为：

3.78?0.96 （3-4） ?3.94KWPE??按以上面查询计算的结果可知，确定时可以选择额定功率约为4.1kW三相的变频无级电动机调节将能够满足本次设计所需要的CK6130B数控车床的稳定运行的工作。查阅相关的电子版资料，实际选用了苏州森YPN参数的主轴变频的专用无极调速电机YPN-35.3-4B。

依据参考设计选用沈阳森玛力Ypnc类型无级变频主轴电动机，这种类型电机的特色有:

高精度的运算速度，可以满足超低操作，并能保持额定输出计数器。 恒功率控制范围，约4倍工频电机的频率，在33.3hz频率高达约6倍的电机功率。

在早期的35.3hz的基本设计参数，低速大扭矩的特点，保证在加工过程中切削力的强度，恒功率无级调速范围足够宽，以保证高速切削时间清洗的敏感性。 降低功率，节约成本和功率容量。

Pc

3.3 皮带轮的设计计算

设一天运转时间8～9.5小时（按小带轮计算） 1. 确定计算功率Pc

通过参考[ 8 ] 6--8检查工作系数，所以 计算功率:

Pc?K?P?1.3?4?5.2kW

2. 根据Pc和n选胶带型别为：A型

3. 确定带轮的基准直径dd并验算带速 选小带轮直径d1?110mm

则大带轮直径d2?142mm

验算带速： v??d1n1?0.11?150060?1000?3.1460?1000?7.95m/s 4. 确定V带的中心距a和基准长度Ld 初定中心距a0?810mm

由公式计算带所需的基准长度

2

Ld?2a0??2?d1?d2???d2?d1?4a0 （3-6）

?22748.67mm 选带的基准长度Ld?2238mm

计算实际中心距a

a?aLd?L d00?2 ?786mmd2?d15. 验算小带轮包角 ?1?180??a?57.45??167??120?

3-5） （