第3章汽车制造切削机床课件

汽车制造装备设计汽车制造装备设计 主讲教师主讲教师 叶仲新叶仲新机械工程学院机械工程学院机电工程系机电工程系第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计第一节第一节 金属切削机床设计概述金属切削机床设计概述 第二节第二节 金属切削机床设计的基本理论金属切削机床设计的基本理论 第三节第三节 金属切削机床总体设计金属切削机床总体设计 第四节第四节 机床主传动系统设计机床主传动系统设计 第五节第五节 机床进给传动统系设计机床进给传动统系设计 第六节第六节 机床主轴部件设计机床主轴部件设计 第七节第七节 机床支承与导轨部件设计机床支承与导轨部件设计 现代化工业生产的特征主要表现在高生产率和先现代化工业生产的特征主要表现在高生产率和先进的技术经济指标两方面，而这些则首先取决于机械进的技术经济指标两方面，而这些则首先取决于机械制造工业提供的装备的技术水平。机床工业是机器制制造工业提供的装备的技术水平。机床工业是机器制造业的重要部门，担负着为农业、工业、科学技术和造业的重要部门，担负着为农业、工业、科学技术和国防现代化提供技术装备的任务，在整个国民经济中国防现代化提供技术装备的任务，在整个国民经济中占有重要地位。一个国家机床工业的技术水平，机床占有重要地位。一个国家机床工业的技术水平，机床的拥有量和现代化程度，是衡量这个国家工业生产能的拥有量和现代化程度，是衡量这个国家工业生产能力和技术水平的重要标志之一。力和技术水平的重要标志之一。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计3.1 3.1 金属切削机床设计的基本要求金属切削机床设计的基本要求 从事机床设计的人员，应妥善处理既要赶超国从事机床设计的人员，应妥善处理既要赶超国际水平，又要符合我国国情；既要技术上先进，又际水平，又要符合我国国情；既要技术上先进，又要经济效果好；既要好造，又要好用、好修。要努要经济效果好；既要好造，又要好用、好修。要努力实践，大胆创新，更多地设计和制造出生产率高，力实践，大胆创新，更多地设计和制造出生产率高，静动态性能好、结构简单，成本低、使用方便、节静动态性能好、结构简单，成本低、使用方便、节省能源，造型美观的具有我国风格的机床。省能源，造型美观的具有我国风格的机床。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计3.1.1 3.1.1 设计机床的基本要求设计机床的基本要求 在现代工业技术高度发展的情况下，同一技术在现代工业技术高度发展的情况下，同一技术问题可以用不同的方案来解决，不同方案有不同的问题可以用不同的方案来解决，不同方案有不同的技术经济效果。评价机床技术经济效果的目的是择技术经济效果。评价机床技术经济效果的目的是择优选用技术先进、经济效果显著的最佳可行方案。优选用技术先进、经济效果显著的最佳可行方案。评价机床性能的优劣，主要是根据技术经济指评价机床性能的优劣，主要是根据技术经济指标来判断的。机床设计的技术经济指标可从满足性标来判断的。机床设计的技术经济指标可从满足性能要求、经济效益和人机关系等方面进行分析讨论。能要求、经济效益和人机关系等方面进行分析讨论。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计对机床技术经济效果做出适当的评价，不仅是对机床技术经济效果做出适当的评价，不仅是设计制造部门的事，也是使用部门的事。影响技术设计制造部门的事，也是使用部门的事。影响技术经济效果的因素很多，需要有一套科学、简明、实经济效果的因素很多，需要有一套科学、简明、实用的指标，把技术因素和经济因素相结合，当前效用的指标，把技术因素和经济因素相结合，当前效益与长远效益相结合，定量指标和定性指标相结合益与长远效益相结合，定量指标和定性指标相结合来进行综合评价。机床技术经济效果的分析可分为来进行综合评价。机床技术经济效果的分析可分为以下三个方面进行：以下三个方面进行：第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计（1 1）在选择机床设计方案时，进行多方案的技）在选择机床设计方案时，进行多方案的技术经济效果估算和比较，从中选出最佳方案。术经济效果估算和比较，从中选出最佳方案。（2 2）机床总体设计完成后，进行技术经济效益）机床总体设计完成后，进行技术经济效益的预算和分析。的预算和分析。（3 3）机床试制完成后，在验收时进行技术经济）机床试制完成后，在验收时进行技术经济效益的核算和分析，并加以改进。效益的核算和分析，并加以改进。为了获得一定的经济效益，对所设计的机床一般为了获得一定的经济效益，对所设计的机床一般有如下几方面的基本要求：有如下几方面的基本要求：第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计1.1.工艺范围工艺范围任何一台机床所能完成的加工零件类型、零件尺寸、任何一台机床所能完成的加工零件类型、零件尺寸、毛坯形式和工序都是有一定范围的。如一台通用机床可毛坯形式和工序都是有一定范围的。如一台通用机床可以完成一定尺寸范围内的各种零件的多种工序加工，而以完成一定尺寸范围内的各种零件的多种工序加工，而专用机床只能完成一个或几个零件的特定工序。一般来专用机床只能完成一个或几个零件的特定工序。一般来说，工艺范围窄，则机床结构较简单，容易实现自动化，说，工艺范围窄，则机床结构较简单，容易实现自动化，生产率也较高。但机床工艺范围过窄，会限制加工工艺生产率也较高。但机床工艺范围过窄，会限制加工工艺和产品的革新；而盲目扩大机床工艺范围将使机床结构和产品的革新；而盲目扩大机床工艺范围将使机床结构趋于复杂；不能充分发挥各部件的性能，甚至影响机床趋于复杂；不能充分发挥各部件的性能，甚至影响机床主要性能的提高，增加机床成本。主要性能的提高，增加机床成本。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 通用机床适用于小批、单件生产，产品多变。通用机床适用于小批、单件生产，产品多变。机床应能完成尽可能多的工序，适应各种工业部门机床应能完成尽可能多的工序，适应各种工业部门的需要。这类机床应具有较宽的变速范围和相适应的需要。这类机床应具有较宽的变速范围和相适应的尺寸参数，以及配有较多的附件等，以便扩大机的尺寸参数，以及配有较多的附件等，以便扩大机床的应用范围。床的应用范围。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 专用机床或专门化机床工艺范围较窄，只能担专用机床或专门化机床工艺范围较窄，只能担负某几道工序甚至某一道工序的加工，机床只能实负某几道工序甚至某一道工序的加工，机床只能实现简单的工作循环。加工件的类型、材料和尺寸范现简单的工作循环。加工件的类型、材料和尺寸范围也都限制在很小的范围内，毛坯的种类也是单一围也都限制在很小的范围内，毛坯的种类也是单一的。这类机床一般只能用于大批、大量生产。的。这类机床一般只能用于大批、大量生产。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 为了扩大机床工艺范围，可在各种通用机床，尤为了扩大机床工艺范围，可在各种通用机床，尤其是大型机床和专用机床上增设各种附件，或把不同其是大型机床和专用机床上增设各种附件，或把不同的工艺综合到一台机床上。如车镗床、镗铣床等。的工艺综合到一台机床上。如车镗床、镗铣床等。有些特形零件，虽然批量不大，但使用通用机床有些特形零件，虽然批量不大，但使用通用机床或不能满足要求，或占用通用机床不经济，也须设计或不能满足要求，或占用通用机床不经济，也须设计专用机床。这时，其工艺范围与批量无关，主要从满专用机床。这时，其工艺范围与批量无关，主要从满足工件要求和简化机床方面考虑。足工件要求和简化机床方面考虑。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 机床的工艺范围是指机床适应不同生产要求的能机床的工艺范围是指机床适应不同生产要求的能力。大致包括下列内容：在机床上可完成的工序种类；力。大致包括下列内容：在机床上可完成的工序种类；加工零件的类型、材料和尺寸范围；毛坯的种类等。加工零件的类型、材料和尺寸范围；毛坯的种类等。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计机床功能的增加，将使机床的结构复杂程度增加，机床功能的增加，将使机床的结构复杂程度增加，制造难度、制造周期及制造成本增加。对于生产率，制造难度、制造周期及制造成本增加。对于生产率，就机床本身而言，功能增加，可能会使生产率下降，就机床本身而言，功能增加，可能会使生产率下降，但就机械制造系统而言，机床功能的增加，将会减少但就机械制造系统而言，机床功能的增加，将会减少工件的装卸次数，减少安装、搬运等辅助时间，会使工件的装卸次数，减少安装、搬运等辅助时间，会使总的生产率提高。总的生产率提高。机床的功能主要根据被加工对象的批量来选择。机床的功能主要根据被加工对象的批量来选择。大批量生产用的专用机床的功能设置较少，只要满足大批量生产用的专用机床的功能设置较少，只要满足特定的工艺范围要求就行了，以获得提高生产率、缩特定的工艺范围要求就行了，以获得提高生产率、缩短机床制造周期及降低机床成本等效果。单件小批量短机床制造周期及降低机床成本等效果。单件小批量生产用的通用机床则应扩大机床的功能。生产用的通用机床则应扩大机床的功能。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计2 2精度精度 机床应保证被加工零件达到规定的精度和表面机床应保证被加工零件达到规定的精度和表面粗糙度。并能在机床长期使用中保持这些精度和表粗糙度。并能在机床长期使用中保持这些精度和表面粗糙度，工件的精度和表面粗糙度是由机床、刀面粗糙度，工件的精度和表面粗糙度是由机床、刀具、夹具，切削条件和操作者等方面的因素决定。具、夹具，切削条件和操作者等方面的因素决定。就机床方面来说，要保证被加工零件的精度和表面就机床方面来说，要保证被加工零件的精度和表面粗糙度，机床本身就须具备一定的几何精度，运动粗糙度，机床本身就须具备一定的几何精度，运动精度精度,传动精度和动态精度。传动精度和动态精度。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计几何几何精度是指机床在不运转时部件间相互位置精度是指机床在不运转时部件间相互位置精度和主要零件的形位精度，如主轴中心线相对滑精度和主要零件的形位精度，如主轴中心线相对滑台移动方向的平行度或垂直度，主轴的端面跳动和台移动方向的平行度或垂直度，主轴的端面跳动和径向跳动，工作台工作面的平面度等。这些精度是径向跳动，工作台工作面的平面度等。这些精度是由机床制造和装配精度决定的。由机床制造和装配精度决定的。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计运动精度是指机床在以工作速度运转时主要零运动精度是指机床在以工作速度运转时主要零部件的几何位置精度，如在高速下运动的主轴或工部件的几何位置精度，如在高速下运动的主轴或工作台的几何位置。随油膜韵动压效应变化及滑动面作台的几何位置。随油膜韵动压效应变化及滑动面的形位误差而变化，这种变化对于加工精度要求较的形位误差而变化，这种变化对于加工精度要求较高的磨床，坐标镗床等是不能忽视的。变化量越大，高的磨床，坐标镗床等是不能忽视的。变化量越大，则运动精度越低。则运动精度越低。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 传动精度是指机床传动链各末端执行件之间运动传动精度是指机床传动链各末端执行件之间运动的协调性和均匀性。对于内联系传动链，传动精度尤的协调性和均匀性。对于内联系传动链，传动精度尤其重要，如精密丝杠车床主轴和刀架之间的传动链，其重要，如精密丝杠车床主轴和刀架之间的传动链，滚齿机刀具主轴和工件主轴之间的传动链，要求传动滚齿机刀具主轴和工件主轴之间的传动链，要求传动链两端保持严格的定传动比。传动精度由传动系统的链两端保持严格的定传动比。传动精度由传动系统的设计、传动件的制造和装配精度等决定。设计、传动件的制造和装配精度等决定。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计常用几何精度的检验作为制造机床的精度检验。常用几何精度的检验作为制造机床的精度检验。对于通用机床，国家已规定了检验标准，对专用机对于通用机床，国家已规定了检验标准，对专用机床可根据加工零件的要求参照相应的通用机床为检床可根据加工零件的要求参照相应的通用机床为检验标准而决定。验标准而决定。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 几何精度由于都是在空载条件下检测的。它只几何精度由于都是在空载条件下检测的。它只能在一定程度上反映机床的加工精度。如有的机床能在一定程度上反映机床的加工精度。如有的机床由于设计得不合理，虽然几何精度较高，但在切削由于设计得不合理，虽然几何精度较高，但在切削力的作用下会产生较大的变形、振动和热变形，实力的作用下会产生较大的变形、振动和热变形，实际加工精度并不高，甚至出现某些切削规范不能使际加工精度并不高，甚至出现某些切削规范不能使用的状况。所以还须要求机床的动态精度。用的状况。所以还须要求机床的动态精度。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 机床的动态精度是指机床在重力、夹紧力、切机床的动态精度是指机床在重力、夹紧力、切削力、各种激振力和温升的作用下主要零部件的形削力、各种激振力和温升的作用下主要零部件的形位精度。目前尚无统一检验标准。影响动态精度的位精度。目前尚无统一检验标准。影响动态精度的主要因素有机床的刚度、抗振性和热变形等。主要因素有机床的刚度、抗振性和热变形等。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计一般情况下。机床的刚度越大则动态精度越高。一般情况下。机床的刚度越大则动态精度越高。机床的刚度包括构件本身刚度和构件之间接触刚度。机床的刚度包括构件本身刚度和构件之间接触刚度。机床的构件本身刚度取决于构件本身的材料性质；机床的构件本身刚度取决于构件本身的材料性质；构件的截面形状和大小、壁厚、筋板的布置、窗孔构件的截面形状和大小、壁厚、筋板的布置、窗孔的影响等。机床的接触刚度不仅与接触面的材料、的影响等。机床的接触刚度不仅与接触面的材料、几何尺寸、硬度有关，而且还与接触面的表面粗糙几何尺寸、硬度有关，而且还与接触面的表面粗糙度、几何精度、加工方法、相对运动方向、接触面度、几何精度、加工方法、相对运动方向、接触面间的介质、预紧力等因素有关。间的介质、预紧力等因素有关。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 切削过程中机床的振动降低了加工精度。工件切削过程中机床的振动降低了加工精度。工件表面质量和刀具耐用度，影响了生产率的提高，加表面质量和刀具耐用度，影响了生产率的提高，加速了机床的损坏。另外，振动产生的噪声不仅使操速了机床的损坏。另外，振动产生的噪声不仅使操作者容易疲劳，还影响周围环境。作者容易疲劳，还影响周围环境。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计机床的振动可分为受迫振动和自激振动两类。机床的振动可分为受迫振动和自激振动两类。受迫振动是由机床外部或内部的振源而引起的振动。受迫振动是由机床外部或内部的振源而引起的振动。自激振动包括切削自激振动和摩擦自激振动，它是自激振动包括切削自激振动和摩擦自激振动，它是由机床、工件、刀、夹具振动系统与切削过程相互由机床、工件、刀、夹具振动系统与切削过程相互作用而产生的振动，通常是由切削过程的动态不稳作用而产生的振动，通常是由切削过程的动态不稳定或导轨上运动质量的动态不稳定等原因造成的。定或导轨上运动质量的动态不稳定等原因造成的。机床抵抗受迫振动的能力称为抗振性。把抵抗切削机床抵抗受迫振动的能力称为抗振性。把抵抗切削自激振动的能力称为切削稳定性。而把抵抗摩擦自自激振动的能力称为切削稳定性。而把抵抗摩擦自激振动的能力称为低速运动稳定性。激振动的能力称为低速运动稳定性。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 机床的抗振性和机床的刚度，阻尼特性，固有频机床的抗振性和机床的刚度，阻尼特性，固有频率等有关。机床结构的阻尼包括构件材料的内、阻尼率等有关。机床结构的阻尼包括构件材料的内、阻尼和部件结合部分的摩擦阻尼两部分。机床结构的阻尼和部件结合部分的摩擦阻尼两部分。机床结构的阻尼主要是由综合部分的摩擦阻尼决定，而结合部分的摩主要是由综合部分的摩擦阻尼决定，而结合部分的摩擦阻尼又决定于接触面积，表面状态和预紧力等因素。擦阻尼又决定于接触面积，表面状态和预紧力等因素。提高机床系统的阻尼是提高机床抗振性最主要和最有提高机床系统的阻尼是提高机床抗振性最主要和最有效的途径。效的途径。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 机床属多自由度振动的系统，具有多个固有频率，机床属多自由度振动的系统，具有多个固有频率，在其中某一个固有频率下自申振动时，各点振幅韵比在其中某一个固有频率下自申振动时，各点振幅韵比值称为主振型，对应于最低固有频率的主振型称为一值称为主振型，对应于最低固有频率的主振型称为一阶主振型，依次有二阶、三阶阶主振型，依次有二阶、三阶等主振型。机床的等主振型。机床的振动乃是各阶主振型的合成，因此，研究机床的抗振振动乃是各阶主振型的合成，因此，研究机床的抗振性就要研究机床的主振型。性就要研究机床的主振型。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 机床由于外部热源机床由于外部热源(包括阳光照射及环境温度包括阳光照射及环境温度的变化的变化)和内部热源和内部热源(如电机、齿轮箱、轴承、液压、如电机、齿轮箱、轴承、液压、电器系统和切削热等电器系统和切削热等)的影响，使机床各部分温度的影响，使机床各部分温度发生变化，加上各种材料的热膨胀系数的不同，机发生变化，加上各种材料的热膨胀系数的不同，机床各部分的变形也不同，因此导致机床产生热变形。床各部分的变形也不同，因此导致机床产生热变形。它不仅会破坏机床的原始几何精度，加快运动件的它不仅会破坏机床的原始几何精度，加快运动件的磨损，甚至会影响正常运转。磨损，甚至会影响正常运转。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 特别是对精密机床、大型机床和自动化机床，特别是对精密机床、大型机床和自动化机床，热变形的影响尤其不能忽视。目前，机床个别部件热变形的影响尤其不能忽视。目前，机床个别部件或整机在热稳定状态下的平均温升的计算只能在一或整机在热稳定状态下的平均温升的计算只能在一定的简化条件下进行。温度场的分布还是通过实测定的简化条件下进行。温度场的分布还是通过实测或电模拟方法确定，近年来发展了模型试验和用有或电模拟方法确定，近年来发展了模型试验和用有限元法来计算温度场分布和热变形。限元法来计算温度场分布和热变形。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 机床长时间保持其合格精度的性能称为机床精机床长时间保持其合格精度的性能称为机床精度保持性。精度保持性差的机床不仅降低了设备利度保持性。精度保持性差的机床不仅降低了设备利用率，而且增加了机床维修工作量。精度保持性差用率，而且增加了机床维修工作量。精度保持性差的原因是主要零件耐磨性差和支承零件的变形。的原因是主要零件耐磨性差和支承零件的变形。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 机床按精度可分为普通精度机床，精密机床，机床按精度可分为普通精度机床，精密机床，高精度机床和精密工作母机。精密机床是在普通机高精度机床和精密工作母机。精密机床是在普通机床的结构基础上，提高了主轴、导轨或丝杠等主要床的结构基础上，提高了主轴、导轨或丝杠等主要零件的制造精度。高精度机床不仅提高了主要零件零件的制造精度。高精度机床不仅提高了主要零件的制造精度，而且采用了保证高精度的机床结构。的制造精度，而且采用了保证高精度的机床结构。以上三种精度等级的机床相应的精度标准，以普通以上三种精度等级的机床相应的精度标准，以普通精度级为精度级为1 1，则大致比例为，则大致比例为1 0.4 0.25。精密工作母精密工作母机用于制造精密机床的主要零件和传动副，具有更机用于制造精密机床的主要零件和传动副，具有更高的精度，是专门制造的。高的精度，是专门制造的。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计3.3.生产率和自动化程度生产率和自动化程度 生产率的要求根据生产纲领决定，常用单位生产率的要求根据生产纲领决定，常用单位时间内机床所能加工出的工件数量表示。时间内机床所能加工出的工件数量表示。从提高生产率的角度考虑，高速机床主要应从提高生产率的角度考虑，高速机床主要应提高自动化程度，而自动化程度高的机床则主要提高自动化程度，而自动化程度高的机床则主要使机床高速化。使机床高速化。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计3.3.生产率和自动化程度生产率和自动化程度 为了提高机床的生产率和自动化程度，就要为了提高机床的生产率和自动化程度，就要在保证工件加工质量的前提下。以最经济的方法，在保证工件加工质量的前提下。以最经济的方法，合理地利用刀具，最大限度地缩短机动时间和辅合理地利用刀具，最大限度地缩短机动时间和辅助时间。因此现代机床多采用高速磨削、高速插助时间。因此现代机床多采用高速磨削、高速插齿、高速车削和强力切削等。齿、高速车削和强力切削等。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计发展各种组合机床，数控机床和自动换刀数控镗铣发展各种组合机床，数控机床和自动换刀数控镗铣床；在机床上广泛应用自动测量、自动补偿、自动调床；在机床上广泛应用自动测量、自动补偿、自动调刀、自动显示等先进技术；发展适应控制加工机床和刀、自动显示等先进技术；发展适应控制加工机床和计算机群控系统，为建立更多的自动生产线、自动化计算机群控系统，为建立更多的自动生产线、自动化车间和无人化自动工厂打下基础。车间和无人化自动工厂打下基础。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计数控数控机床可提高中小批生产的加工效率，它综机床可提高中小批生产的加工效率，它综合地利用计算技术，自动控制、精密测量和机床结合地利用计算技术，自动控制、精密测量和机床结构设计的最新成就，其主要特点是灵活性大、适应构设计的最新成就，其主要特点是灵活性大、适应能力强；生产率高。尤其是加工形状复杂的工件时能力强；生产率高。尤其是加工形状复杂的工件时更有其独特之处，无需对机床作大的调整全部加工更有其独特之处，无需对机床作大的调整全部加工过程就能自动进行，大大缩短了辅助时间和机动时过程就能自动进行，大大缩短了辅助时间和机动时间，能适应多品种小批量生产提高生产率的要求，间，能适应多品种小批量生产提高生产率的要求，是实现机床自动化的一个重要方向。是实现机床自动化的一个重要方向。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计4.4.柔性柔性随着多品种小批量生产的发展，对机床的柔性随着多品种小批量生产的发展，对机床的柔性要求越来越高。机床的柔性，是指其适应加工对象要求越来越高。机床的柔性，是指其适应加工对象变化的能力，包括空间上的柔性和时间上的柔性。变化的能力，包括空间上的柔性和时间上的柔性。所谓空间柔性也就是功能柔性，指的是在同一时期所谓空间柔性也就是功能柔性，指的是在同一时期内，机床能够适应多品种小批量的加工，即机床的内，机床能够适应多品种小批量的加工，即机床的运动功能和刀具数目多，工艺范围广，一台机床具运动功能和刀具数目多，工艺范围广，一台机床具备有几台机床的功能。备有几台机床的功能。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计4.4.柔性柔性因此在空间上布置一台高柔性机床，其作用等因此在空间上布置一台高柔性机床，其作用等于布置了几台机床。所谓时间上的柔性也就是结构于布置了几台机床。所谓时间上的柔性也就是结构柔性，指的是在不同时期，机床各部件重新组合，柔性，指的是在不同时期，机床各部件重新组合，构成新的机床功能，即通过机床重构，改变其功能，构成新的机床功能，即通过机床重构，改变其功能，以适应产品更新变化快的要求。以适应产品更新变化快的要求。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计5.5.噪声噪声 所谓噪声在物理学中称不协调者。但通常从生理所谓噪声在物理学中称不协调者。但通常从生理学观点，把人们不需要的声音，不论是什么样的声音，学观点，把人们不需要的声音，不论是什么样的声音，统称为噪声。由于机床切削速度的提高，功率的增大，统称为噪声。由于机床切削速度的提高，功率的增大，自动化功能的增多和机床变速范围的扩大，机床噪声自动化功能的增多和机床变速范围的扩大，机床噪声已经成为机床设计和制造中一个不容忽视的问题。已经成为机床设计和制造中一个不容忽视的问题。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计5.5.噪声噪声 噪声损伤人的听觉器官和生理功能，妨碍语言噪声损伤人的听觉器官和生理功能，妨碍语言通讯，降低劳动生产率，是一种公害必须采取措施通讯，降低劳动生产率，是一种公害必须采取措施予以降低。予以降低。机床噪声的测量应按照机床噪声的测量应按照金属切削机床噪声测金属切削机床噪声测量标准草案量标准草案的要求进行，一般机床允许噪声不大的要求进行，一般机床允许噪声不大于于8686分贝，精密机床不大于分贝，精密机床不大于7575分贝。分贝。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 机床主要噪声源是齿轮、油泵，轴承和风扇等。机床主要噪声源是齿轮、油泵，轴承和风扇等。噪声直接从这些零件发出，还可通过其周围的结构作噪声直接从这些零件发出，还可通过其周围的结构作二次声发射，故应从控制噪声的生成和隔音两方面着二次声发射，故应从控制噪声的生成和隔音两方面着手降低噪声。前者应先找出机床最主要的噪声源，再手降低噪声。前者应先找出机床最主要的噪声源，再采取降低噪声的措施。采取降低噪声的措施。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计如传动系统的合理安排，轴承及齿轮结构的合理如传动系统的合理安排，轴承及齿轮结构的合理设计，提高主轴箱体和主轴系统的刚度，避免结构共设计，提高主轴箱体和主轴系统的刚度，避免结构共振，选用合理的润滑方式和轴承结构形式等。后者则振，选用合理的润滑方式和轴承结构形式等。后者则应根据噪声的吸收和隔离原理，考虑隔音措施，如将应根据噪声的吸收和隔离原理，考虑隔音措施，如将齿圈与辐板分离，通过分层面的摩擦阻尼消声，齿轮齿圈与辐板分离，通过分层面的摩擦阻尼消声，齿轮箱严格密封，选用吸振材料作箱体罩壳等。箱严格密封，选用吸振材料作箱体罩壳等。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计6.6.可靠性可靠性 可靠性就是机床在规定使用期间内，其功能的稳可靠性就是机床在规定使用期间内，其功能的稳定程度和性质。也就是要求机床不轻易发生或尽可能定程度和性质。也就是要求机床不轻易发生或尽可能少发生故障。所谓故障就是机床或其零部件失去所规少发生故障。所谓故障就是机床或其零部件失去所规定性能。可靠性对任何产品都是及其重要的指标，对定性能。可靠性对任何产品都是及其重要的指标，对于机床制造企业来说，是提高产品信誉，增强产品竞于机床制造企业来说，是提高产品信誉，增强产品竞争力的主要手段，在企业经营中有相当重要的作用。争力的主要手段，在企业经营中有相当重要的作用。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 机床在使用中的可靠性是靠检查、分解、修理、机床在使用中的可靠性是靠检查、分解、修理、变换、调整和清扫等各种维护手段来维持的。要求在变换、调整和清扫等各种维护手段来维持的。要求在设计时就考虑机床的维护问题。如机床的操纵、观察、设计时就考虑机床的维护问题。如机床的操纵、观察、调整、装卸工件和工具应方便；机床维护简单；使用调整、装卸工件和工具应方便；机床维护简单；使用安全；零部件便于拆装与互换，易于查找故障进行修安全；零部件便于拆装与互换，易于查找故障进行修理，并便于安装、包装、运输和保管等；使用安全包理，并便于安装、包装、运输和保管等；使用安全包括操作者的安全，误动作的防止，超载超程的保护，括操作者的安全，误动作的防止，超载超程的保护，有关动作的互锁，用检测试验和报警等手段确认动作有关动作的互锁，用检测试验和报警等手段确认动作状态，探测故障和缺陷，记录和跟踪故障趋向等。状态，探测故障和缺陷，记录和跟踪故障趋向等。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计衡量可靠性的主要尺度有：衡量可靠性的主要尺度有：（1 1）可靠度：是指机床或零件在规定条件下，在规）可靠度：是指机床或零件在规定条件下，在规定运行时间内，执行所规定功能无故障运行的概率。定运行时间内，执行所规定功能无故障运行的概率。（2 2）平均故障间隔：是指发生故障但绎修理能继续）平均故障间隔：是指发生故障但绎修理能继续使用的机床，其相邻故障之间工作时间的平均值。使用的机床，其相邻故障之间工作时间的平均值。（3 3）故障率：是指机床工作到某一时刻时，在连续）故障率：是指机床工作到某一时刻时，在连续的单位时间内发生敖障的概率。的单位时间内发生敖障的概率。（4 4）经济尺度：从费用方面考虑可靠性可以成本比）经济尺度：从费用方面考虑可靠性可以成本比和单位时间的费用表示。和单位时间的费用表示。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计7.7.三化程度三化程度 三化指的是机床品种系列化，零部件通用化和三化指的是机床品种系列化，零部件通用化和零件标准化。提高三化程度对发展机床品种，规格、零件标准化。提高三化程度对发展机床品种，规格、数量与质量，对于机床的制造，使用与修理，对于数量与质量，对于机床的制造，使用与修理，对于新产品设计和老产品革新等方面都有十分重要的意新产品设计和老产品革新等方面都有十分重要的意义。三化是装备设计中重要的技术政策，也是产品义。三化是装备设计中重要的技术政策，也是产品设计的方向。设计的方向。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计7.7.三化程度三化程度 系列化包括机床参数标准的制定，型谱的编制系列化包括机床参数标准的制定，型谱的编制和产品的系列设计，用最少品种的机床，最大程度和产品的系列设计，用最少品种的机床，最大程度地满足国民经济各部门的需要。机床设计中应尽量地满足国民经济各部门的需要。机床设计中应尽量使用国家规定的标准化零件，标准件可以外购或按使用国家规定的标准化零件，标准件可以外购或按国家标准制造。由专业厂大量生产所提供的紧固件，国家标准制造。由专业厂大量生产所提供的紧固件，其成本可降低到其成本可降低到1/81/4，材料利用率可达，材料利用率可达80%90%，工时降低到，工时降低到1/231/14，占用的设备减少为，占用的设备减少为10%，大大节省了设计和制造工作量。，大大节省了设计和制造工作量。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计一般以通用零件在零件总数一般以通用零件在零件总数(标准化零件除外标准化零件除外)中所占百分比采表示机床的通用化程度；用标准零中所占百分比采表示机床的通用化程度；用标准零件在零件总数中所占百分比来表示机床的标准化程件在零件总数中所占百分比来表示机床的标准化程度。机床三化之间有着密切的关系，零部件通用化度。机床三化之间有着密切的关系，零部件通用化依赖于产品系列化，而通用化和标准化又推动系列依赖于产品系列化，而通用化和标准化又推动系列化。只有产品系列化才能使零部件通用化和标准化化。只有产品系列化才能使零部件通用化和标准化有可靠的基础。有可靠的基础。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 8 8成本成本 机床设计完成后，经过试制、生产，最终要交机床设计完成后，经过试制、生产，最终要交付用户使用，因此要用最低成本获得产品必要的功付用户使用，因此要用最低成本获得产品必要的功能，以提高使用价值。能，以提高使用价值。机床成本和机床寿命要同机床成本和机床寿命要同时考虑，即所谓寿命周期成本。它包括下述四种成时考虑，即所谓寿命周期成本。它包括下述四种成本之和购入时机床的成本、使用时必需核费的操作本之和购入时机床的成本、使用时必需核费的操作与动力成本、维修成本、作为废物处理时的成本厂与动力成本、维修成本、作为废物处理时的成本厂因此从设计开始就要对机床进行全面的价值分析。因此从设计开始就要对机床进行全面的价值分析。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 9 9造型与色彩造型与色彩 机床的造型与色彩是机床功能、结构、工艺、机床的造型与色彩是机床功能、结构、工艺、材料及外观形象的综合表现，是科学与艺术酌结合。材料及外观形象的综合表现，是科学与艺术酌结合。按照人机学的要求进行机床造型与色彩的设计是机按照人机学的要求进行机床造型与色彩的设计是机床设计中不可忽视的内容。床设计中不可忽视的内容。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 9 9造型与色彩造型与色彩 人机工程学是综合研究人人机工程学是综合研究人机械机械环境的一门环境的一门科学，在机床设计中所涉及到的人机工程学问题有：科学，在机床设计中所涉及到的人机工程学问题有：人与机床的关系；同人体各种能力有关的机床本身人与机床的关系；同人体各种能力有关的机床本身及环境因素的处理；视觉，听觉及其他感觉的输入及环境因素的处理；视觉，听觉及其他感觉的输入途径选择和相互关系；操作件、观察表盘、开关按途径选择和相互关系；操作件、观察表盘、开关按扭的合理布置；充分考虑造型及色彩对人的生理特扭的合理布置；充分考虑造型及色彩对人的生理特征与心理因素的效果。征与心理因素的效果。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计机床造型要根据机床的功能和特点决定。要求机床造型要根据机床的功能和特点决定。要求简洁明快，美观大方，使用舒适方便。简洁的外形简洁明快，美观大方，使用舒适方便。简洁的外形便于制造，符合人的视觉特征，看后易于记忆，印便于制造，符合人的视觉特征，看后易于记忆，印象深刻。使用舒适方便，如将操作手柄集中在人的象深刻。使用舒适方便，如将操作手柄集中在人的主操作位置、设计坐着操作的机床，站着操作的靠主操作位置、设计坐着操作的机床，站着操作的靠式座椅；可调整高度的操作面板等。式座椅；可调整高度的操作面板等。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计机床造型有曲线型，方型和梯型三种。目前趋机床造型有曲线型，方型和梯型三种。目前趋向以方型和梯型相结合的造型。向以方型和梯型相结合的造型。“梯型梯型”造型的最造型的最大特点是利用斜线斜面构型，增加造型的多变性和大特点是利用斜线斜面构型，增加造型的多变性和生动感。加之一般上小下大能增强稳定感。生动感。加之一般上小下大能增强稳定感。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 机床色彩韵设计应有利于产品功能的发挥，符机床色彩韵设计应有利于产品功能的发挥，符合时代特点，满足使用对象、环境的审美要求。合时代特点，满足使用对象、环境的审美要求。色彩设计应充分表达产品功能特征并与使用环境色彩设计应充分表达产品功能特征并与使用环境相协调。如底座为耐油污和表示稳定用深沉色，相协调。如底座为耐油污和表示稳定用深沉色，面板要求醒目用色要对比度强又不刺眼，警示部面板要求醒目用色要对比度强又不刺眼，警示部分色调要鲜艳夺目而引起注意。分色调要鲜艳夺目而引起注意。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 我国机床传统色多为灰色；其优点是不旋目，我国机床传统色多为灰色；其优点是不旋目，不易造成视觉疲劳。但明度较低，使人有平淡、沉不易造成视觉疲劳。但明度较低，使人有平淡、沉闷的感觉。机床理想的颜色是黄色系和绿色系中的闷的感觉。机床理想的颜色是黄色系和绿色系中的一些颜色，如淡黄，奶黄、淡绿、果绿等。因黄色一些颜色，如淡黄，奶黄、淡绿、果绿等。因黄色属比较温和的颜色，给人以柔和、明快的感觉，而属比较温和的颜色，给人以柔和、明快的感觉，而绿色给人的感觉最为舒适，它有新鲜、安全之感。绿色给人的感觉最为舒适，它有新鲜、安全之感。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 整体的协调统一是任何造型艺术的基本尺度，也整体的协调统一是任何造型艺术的基本尺度，也是衡量机床造型与色彩效果的主要标准。造型与色彩是衡量机床造型与色彩效果的主要标准。造型与色彩设计要有创造性，应不断的掌握分析客观规律、资料设计要有创造性，应不断的掌握分析客观规律、资料情报、人的生理与心理要求及时代特点等，根据具体情报、人的生理与心理要求及时代特点等，根据具体情况灵活运用有关知识，创造出具有时代气息的造型情况灵活运用有关知识，创造出具有时代气息的造型和色彩风格。和色彩风格。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 上述各项指标之间是互相联系又互相制约的。要上述各项指标之间是互相联系又互相制约的。要求精度高则生产率往往受到限制；若精度和生产率都求精度高则生产率往往受到限制；若精度和生产率都要求很高，则制造就可能比较困难，成本也将提高。要求很高，则制造就可能比较困难，成本也将提高。因此设计机床时必须从实际情况出发，合理的解决各因此设计机床时必须从实际情况出发，合理的解决各项要求之间的矛盾，既要抓住重点又要照顾其他。一项要求之间的矛盾，既要抓住重点又要照顾其他。一般应当优先考虑加工质量生产率和可靠性。般应当优先考虑加工质量生产率和可靠性。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计3.1.2 3.1.2 机床设计的方法机床设计的方法由于计算机辅助设计（由于计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工）和计算机辅助工程（程（CAE）在机床设计的各个阶段中得到应用。使）在机床设计的各个阶段中得到应用。使得机床的设计理论和方法由人工绘图向计算机绘图，得机床的设计理论和方法由人工绘图向计算机绘图，改变了传统的经验设计方法，由定性设计向定量设计、改变了传统的经验设计方法，由定性设计向定量设计、由静态和线性分析向动态和非线性分析，由可行性设由静态和线性分析向动态和非线性分析，由可行性设计向最佳设计，由安全设计向优化设计，由手工计算计向最佳设计，由安全设计向优化设计，由手工计算向自动化计算的过程发展。向自动化计算的过程发展。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计过去的机床设计因受当时理论水平和试验手段的过去的机床设计因受当时理论水平和试验手段的限制，主要是用一些具有不同条件系数的经验公式进限制，主要是用一些具有不同条件系数的经验公式进行计算，并辅佐于行计算，并辅佐于“类比法类比法”来确定零部件结构和尺来确定零部件结构和尺寸。这种方法虽然目前在某些机床设计中仍不失其实寸。这种方法虽然目前在某些机床设计中仍不失其实用价值，但总的说盲目性比较大，往往导致机床尺寸用价值，但总的说盲目性比较大，往往导致机床尺寸增加，重量偏大，特别是为了保证某些动态性能，更增加，重量偏大，特别是为了保证某些动态性能，更会引起不应有的加大结构尺寸现象。会引起不应有的加大结构尺寸现象。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计理论分析计算和试验研究相结合的设计方法是机理论分析计算和试验研究相结合的设计方法是机床设计的主要方法。首先根据理论计算和局部试验确床设计的主要方法。首先根据理论计算和局部试验确定结构尺寸制造样机；再对样机进行整机和局部薄弱定结构尺寸制造样机；再对样机进行整机和局部薄弱环节的各种试验；最后补充修改定型。环节的各种试验；最后补充修改定型。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计实物试验比较直规和精确，但必须制造实物机床，实物试验比较直规和精确，但必须制造实物机床，花费大、时间长，有时不可能或不适于制造实物。所花费大、时间长，有时不可能或不适于制造实物。所以在设计当中，一般采用的是根据相似理论把构件实以在设计当中，一般采用的是根据相似理论把构件实体按一定比例缩小，用有机玻璃或钢料做成模型进行体按一定比例缩小，用有机玻璃或钢料做成模型进行试验。模塑试验虽很有成效也比较成熟，但需要熟练试验。模塑试验虽很有成效也比较成熟，但需要熟练的模型制作技术和一定的测试手段，特别是改型设计的模型制作技术和一定的测试手段，特别是改型设计和重新考虑机床配置时，都需要制作新模型。和重新考虑机床配置时，都需要制作新模型。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 近代发展起来的模拟试验，不仅不需要模型；而近代发展起来的模拟试验，不仅不需要模型；而且不必画出详细设计图，只要有结构方案和主要参数且不必画出详细设计图，只要有结构方案和主要参数即可通过电子模拟确定出符合要求性能的某些参数。即可通过电子模拟确定出符合要求性能的某些参数。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 随着电子计算机的广泛应用和先进测试技术的发随着电子计算机的广泛应用和先进测试技术的发展，使得在机床设计中可以主要利用分析计算法来计展，使得在机床设计中可以主要利用分析计算法来计算机床的静态和动态应力、变形等。在设计阶段根据算机床的静态和动态应力、变形等。在设计阶段根据设计条件和图纸即可进行方案比较和选择；分析计算设计条件和图纸即可进行方案比较和选择；分析计算法常用的有集中参数法、分布参数法和有限元法。法常用的有集中参数法、分布参数法和有限元法。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 集中参数法计算机床动态特性时，把机床构件看集中参数法计算机床动态特性时，把机床构件看成由若干集中质量的质点和无质量的弹簧组成的振动成由若干集中质量的质点和无质量的弹簧组成的振动系统。建立动力学模型，再按动力学模型建立数学模系统。建立动力学模型，再按动力学模型建立数学模型，即列出振动系统的运动方程，最后求方程的解。型，即列出振动系统的运动方程，最后求方程的解。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 集中参数法计算程序的规模机使用的计算机容量集中参数法计算程序的规模机使用的计算机容量可以较小，计算时间短，计算所需成本也低，但从原可以较小，计算时间短，计算所需成本也低，但从原理上说对实际结构的近似程度低，所以有的分析机床理上说对实际结构的近似程度低，所以有的分析机床的整体结构不够精确。的整体结构不够精确。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计有限元法是把整体结构假想为分割成有限个单有限元法是把整体结构假想为分割成有限个单元，而把一个连续体作为这些离散单元的集合体来元，而把一个连续体作为这些离散单元的集合体来看。利用有限单元法时，要进行单元分析和系统分看。利用有限单元法时，要进行单元分析和系统分析。单元分析包括选择单元的大小和形状以及用单析。单元分析包括选择单元的大小和形状以及用单元刚度矩阵或柔度矩阵来表示结点力和结点位移阎元刚度矩阵或柔度矩阵来表示结点力和结点位移阎的关系。系统分析可以写成不受单元类型影响的程的关系。系统分析可以写成不受单元类型影响的程序，这个程序适用于有刚度矩阵的任意类型单元，序，这个程序适用于有刚度矩阵的任意类型单元，能处理由不同类型单元组成的结构。能处理由不同类型单元组成的结构。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计有限元法的结构分析计算是以矩阵分析为手段的，有限元法的结构分析计算是以矩阵分析为手段的，大量来知应力或变形是通过求解多元联立线性方程组大量来知应力或变形是通过求解多元联立线性方程组获得。除最简单的问题外，分析计算肘所需单元数相获得。除最简单的问题外，分析计算肘所需单元数相当大，以致超过计算机容量，这时可先把整个结构分当大，以致超过计算机容量，这时可先把整个结构分为相当粗的网格，用这个网格确定总的应力模式。然为相当粗的网格，用这个网格确定总的应力模式。然后把需要仔细研究的区域同其余部分区分开，按前次后把需要仔细研究的区域同其余部分区分开，按前次分析的结果，沿切口给出边界条件，再把这些区域分分析的结果，沿切口给出边界条件，再把这些区域分为较精细的单元网格，以详细计算分析。为较精细的单元网格，以详细计算分析。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计 优化设计就是在一定条件下，合理选择有关参数，优化设计就是在一定条件下，合理选择有关参数，以获得一个技术经济指标最佳的没计方案。例如：最以获得一个技术经济指标最佳的没计方案。例如：最经济，重量最轻，体积最小，寿命最长、最可靠等都经济，重量最轻，体积最小，寿命最长、最可靠等都可以在一定约束条件下构成设计所追求的目标。可以在一定约束条件下构成设计所追求的目标。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计优化设计首先必须将工程设计问题转化为一个数优化设计首先必须将工程设计问题转化为一个数学问题，然后利用规划论的方法，应用电子计算机求得学问题，然后利用规划论的方法，应用电子计算机求得最优方案，优化设计过程及其相互关系。整个设计过程最优方案，优化设计过程及其相互关系。整个设计过程可分为两部分，一部分是利用数学规划论的部分，包括可分为两部分，一部分是利用数学规划论的部分，包括建立优化设计的数学模型及其所采用的优化方法，另一建立优化设计的数学模型及其所采用的优化方法，另一部分是利用电子计算执的自动计算过程，包括程序的编部分是利用电子计算执的自动计算过程，包括程序的编制、数据的准备与结果的分析和整理。制、数据的准备与结果的分析和整理。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计最优化就是利用数学规划方法，按一定的方向最优化就是利用数学规划方法，按一定的方向与步长，一步一步来搜索最优值。因此优化设计是与步长，一步一步来搜索最优值。因此优化设计是一个循环、反复的计算过程；这样一个计算过程，一个循环、反复的计算过程；这样一个计算过程，一般不借助电子计算机的自动计算是难以完成的。一般不借助电子计算机的自动计算是难以完成的。优化设计是设计方法上的一个很大变革，它使复杂优化设计是设计方法上的一个很大变革，它使复杂设计问题有求出最佳方案的可能性，大大减轻了设设计问题有求出最佳方案的可能性，大大减轻了设计工作者的工作量，提高设计效率，降低产品成本，计工作者的工作量，提高设计效率，降低产品成本，保证产品质量。保证产品质量。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计数控技术的发展与应用，使得机床的传动与结构数控技术的发展与应用，使得机床的传动与结构发生了重大变化，伺服驱动系统可以方便地实现机床发生了重大变化，伺服驱动系统可以方便地实现机床的单轴运动及多轴联动，从而可以省去复杂的机械传的单轴运动及多轴联动，从而可以省去复杂的机械传动系统设计，使其结构及布局也有很大变化。动系统设计，使其结构及布局也有很大变化。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计机床的设计方法是根据其设计类型而定。通用机床的设计方法是根据其设计类型而定。通用机床采用系列化设计方法。系列中的基型产品属创机床采用系列化设计方法。系列中的基型产品属创新设计类型，其它属变型设计类型。在创新设计类新设计类型，其它属变型设计类型。在创新设计类型中，机床总体方案（包括运动功能和结构布局方型中，机床总体方案（包括运动功能和结构布局方案）的产生方法可采用分析式设计（又称试行设计）案）的产生方法可采用分析式设计（又称试行设计）或创成式设计（又称解析式设计）。前者是用类比或创成式设计（又称解析式设计）。前者是用类比分析、推理方法产生方案，是目前创新设计一般采分析、推理方法产生方案，是目前创新设计一般采用的方法。后者则用创成解析的方法生成方案，创用的方法。后者则用创成解析的方法生成方案，创新能力强，这种方法尚在研究发展之中。新能力强，这种方法尚在研究发展之中。第第3 3章章 汽车制造切削机床设计汽车制造切削机床设计3.1.3 3.1.3 机床设计和步骤机床设计和步骤 1.1.总体设计总体设计 1 1）主要技术指标设计）主要技术指标设计 主要技术指标设计是后续设计的前提和依据。主要技术指标设计是后续设计的前提和依据。主要技术指标包括：主要技术指标包括：(1)(1)用途；用途；(2)(2)生产率；生产率；(3)(3)性能指标；性能指标；(4)(4)主要参数；主要参数；(5)(5)驱动方式；驱动方式；(6)(6)成本及生产周期。成本及生产周期。第第3