刘雷：轴承座（1）4×M5螺纹底孔加工专机总体结构、夹具及其液压系统设计
4.4 机床生产率计算卡
4.4.1 生产率计算的作用
根据选定的机床工作循环所需的工作行程长度、切削用量、动力部件的快进及工进速度等，就可以计算机床的生产率并编制生产率计算卡，用以反映机床的加工过程、完成每一动作所需的时间、切削用量、机床生产率及机床负荷率等。同时反应所设计组合机床的自动化程度。通过生产率计算卡的编制可以分析所制定的机床方案是否满足生产要求及使用是否合理。
4.4.2 生产率和负荷率的计算方法
a 理想生产率Q
指完成年生产纲领A（包括备品率废品率在内80000件）所要求的机床生产率。它与全年工时总数K有关，一般情况下，单班制生产K取2350h，两班制取4600h，则
Q?A80000??34.0(件/h) （4-5） K2350
b 实际生产率Q1
指所设计机床每小时实际可以生产的零件数量。
Q1=60/T单（件/小时） （4-6） 式中，T单—生产一个零件所需的时间（mm），它可根据式8-2计算：
T单?t切?t辅?（L工进vf?t停）?(L快进?L快退vfs?t移?t装卸（)min） （4-7）
式中， L工进—刀具进给行程长度（mm）； vf—— 刀具进给速度（mm/min）；
t停— 动力滑台在死挡铁上的停留时间，通常指刀具在加工终了时无进给状态下旋
转5 ~10r所需的时间（min）；
L快进、L快退—分别为动力部件的快进、快退行程长度（mm）； Vfs— 动力部件快速行程速度；
t移—直线移动或回转工作台进行一次工位转换的时间，取0.1min；
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辽宁工程技术大学毕业设计（论文）
t装卸—工件装卸时间，一般取0.5~1.5min，这里取1min。
110?15510?0.1（?）?(?0.1?1)?1.60min，把各项数据带入式4-7得，T单? 114.6114.618?10345再将T单带入式4-6得，Q1=60/T单=60/1.60=37.5（件/小时）。
c 机床负荷率η负
当Q d 生产率计算卡的一般格式 机床生产率计算卡是按一定格式要求编制的反映零件在机床上的加工过程、工作时间、机床生产率、机床负荷率的简明表格。图4-1所示为轴承座专用组合机床的生产率计算卡。 Q34.0 ??90% （4-8） Q137.5 27 刘雷：轴承座（1）4×M5螺纹底孔加工专机总体结构、夹具及其液压系统设计 28 辽宁工程技术大学毕业设计（论文） 专机液压系统设计要求专机液压系统完成的工作循环是：工件夹紧—工作台快进—工作台工进—工作台停止—工作台快退—工作台松开。运动部件的重力为25000N，快进快退速度为v=12m/min,工作进给速度要求在32—800mm/min范围内无级调节。动力滑台导轨形式为平导轨，静动摩擦系数：fs=0.2，fd=0.1。往返运动的加速减速时间为0.2s，快进行程L1为110mm，工进45mm，夹紧缸的行程为20mm，夹紧力为3000N，加紧时间为1s。 5 工况分析 首先根据已知条件，绘制运动部件的速度图，如图5-1所示。然后计算各阶段的外负载并绘制负载图。 图5-1 速度循环图 Figure5-1 speed cyclic graph 液压缸所受外负载F包括三种类型，即 F=Fw+Ff+Fa （5-1） 式中，Fw—工作负载，对于金属切削机床来说，即为沿活塞运动方向的切削力， Fw=4×524=2096N； Fa—运动部件速度变化时的惯性负载，Fa= 250012G?v?? =N=2550N 9.80.2?60g?tFf — 导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力，启动后为动摩擦阻力，对于平导 29 刘雷：轴承座（1）4×M5螺纹底孔加工专机总体结构、夹具及其液压系统设计 轨Ff可由式5-2求得 Ff =f（G+FRn） （5-2） 式中，G— 运动部件的重力； f— 导轨静摩擦系数，静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数fd=0.1。则求得： Ffs=0.2×2500N=5000N Ffd=0.1×25000N=2500N 根据上述计算结果，列出个工作阶段所受的外负载（见表5-1），并画出如图5-2所示的负载循环图[4]。 表5-1 工作循环各阶段的外负载 Table5-1 external load of Various stages of the work cycle 工作循环 启动、快进 快进 外负载F（N） F= Ffs+ Fa F= Ffs 7550 2500 工作循环 工进 快退 外负载F（N） F= Ffd+ Fw F= Ffd 4596 2500 图5-2 负载循环图 Figure5-2 load cyclic graph 30