第2章 金属切屑机床--机床的运动分析-1.ppt

* * §2-1 工件表面形成方法 第二章 机床的运动分析 金属切削机床的最基本的功能是，提供切削加工所必需的运动和动力，而机床的运动，是由机床所加工的表面的形状及其形成方法所决定的。 一、工件的表面形状 常见的工件表面，按其形状可分为三类： 1、旋转表面——转动而形成 2、纵向表面——直线移动而形成或沿直线移动而形成 3、特形表面——复杂运动而形成 1、旋转表面——转动而形成 1).圆柱面 由平行于轴线的直线1沿着v方向转动，而形成圆柱面 2).圆锥面 由不平行于轴线，但与轴线相交的直线1沿着V方向转动，而形成圆锥面； 3).球面 由圆1沿着V方向转动，而形成球面 说明：在车床、钻床、镗床、外圆磨床等机床加工的表面是旋转表面。 2、纵向表面——直线移动而形成或沿直线移动而形成 1).平面??? 由直线1沿着另一直线2方向V移动，而形成平面； 2).直母线成形面由直线1沿着曲线2移动，而形成纵向曲面； 说明：在刨床、插床、铣床、平面磨床等机床上加工的表面是纵向表面。 3、特形表面——复杂运动而形成 螺旋面 由直线1沿着螺旋线2运动，即边作旋转运动v,边作轴线方向移动v而形成螺旋面。 二、表面的形成 1. 表面形成原理 任何一个表面，都可以看作是一条曲线沿着另一条曲线运动的轨迹。 这两条曲线叫做该表面的发生线，而前一条发生线，成为母线；后一条发生线，成为导线。 在形成表面的过程中，有些表面的两条发生线的形状都保持固定不变，如圆柱面； 有些表面只有一条发生线的形状保持不变，如当母线为圆，导线为直线形成圆锥面； 而另外一些表面则两条发生线的形状都要发生变化，如螺旋桨的表面。 二、表面的形成 1. 表面形成原理 有些表面的两条发生线是可以互换的，例如圆柱面亦可以由圆母线沿着直线导线移动形成； 有些表面的两条发生线则不可互换，如圆锥面。 前者叫可逆表面，后者叫不可逆表面。 二、表面的形成 2. 发生线的形成 工件表面发生线的形成过程，与所用刀具的刀刃形状有关。同样一条发生线在采用不同刀刃形状的情况下就有不同的形成方法。刀刃形状有以下三种：1).刀刃是一个点(实际是很短的一段线)，切削时刀刃作轨迹运动；2).刀刃是一段曲线，其轮廓与工件发生线吻合；3).刀刃是一段曲线，其轮廓与工件发生线不吻合。 c).线刀刃轨迹的包络线为发生线； b).线刀刃与发生线吻合； a).点刀刃的轨迹为发生线； 切削刃形状与发生线的三种关系： 1-发生线 2-刀刃 3-轨迹运?? 二、表面的形成 2. 发生线的形成方法 在切削加工中，发生线的形成方法有下列四种： 1).描迹法（轨迹法） 2).成型法（仿型法） 3).旋切法（相切法） 4).范成法（滚切法） 1).描迹法（轨迹法） 刀刃1为一个点， 发生线2是由刀刃1作轨迹运动3而形成。 刀具5与工件4之间需要一个相对运动。 2).成型法（仿型法） 刀刃为一线段1，它与工件发生线2吻合。 因此发生线由刀刃1实现，刀具5工件4之间不需要有相对运动。 3).旋切法（相切法） 刀刃为一个点1， 发生线2是旋转的刀刃的运动轨迹的切线。 切削时刀具5的旋转中心按一定规律作轨迹运动3，刀刃运动轨迹为一系列圆，它们的切线形成了发生线。 只是刀具和工件之间要有两个相对运动，一个是刀刃的转动，另一个是刀刃相对于工件的移动。 4).范成法（滚切法） 刀刃为一线段，它与工件发生线不吻合，发生线是由刀刃在刀具与工件作对滚运动（又称范成运动）时所形成的一些列轨迹线的包络线。 这时刀具与工件之间只需要一个相对运动，称为范成运动， 由刀具运动和工件转动复合而成。 二、表面的形成 3. 表面的形成方法 表面的形成过程，是其母线与导线形成过程的组合。 表面形成方法是母线形成方法和导线形成方法的组合。 常见的表面形成方法有九种 由表得出如下结论： 　　1).同一种工件形状的表面，可以有多种形成方法；　　2).同一种方法，可以形成多种表面形状；　　3).刀刃的形状愈复杂，加工所需的运动愈少。 由表得出如下结论： 　　1).同一种工件形状的表面，可以有多种形成方法；　　2).同一种方法，可以形成多种表面形状；　　3).刀刃的形状愈复杂，加工所需的运动愈少。 应当指出：被形成的表面形状， 不仅取决于刀刃形状及表面形成方法， 而且还取决于发生线的原始位置。 33-与轴不平行，相交。 22-与轴线不平行，不相交； 11-与轴线平行； 图 母线位置不同形成不同表面 例如， 相同形状的母线和导线， 因母线位置不同，将形成不同的表面。如图 例：右图所示的车削螺纹， 刀刃为螺纹界面形状（母线）， 工件旋转运动和刀具直