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第二章 机床的运动分析 本章学习的内容 § 2-1 工件表面形成方法 § 2-2 机床的运动 § 2-3 机床的传动 § 2-4 机床运动的调整 机床作为机械中的一个突出典型,运动、结构要求高。以机床为例,学习设计机器的一般方法。 机床种类繁多,不在于掌握多少台机床,而是掌握——基本知识和分析机床方法。 研究——机床所应具有的各种运动及其相互关系。 目的——用科学简便的方法,根据机床的运动规律来分析、比较各类机床的传动系统,以便合理使用机床和设计机床。 机床运动分析过程:表面——运动——传动——机构——调整。 §2-1 工件表面形成方法 一、工件的表面形状 常用的机械零件都是由一个或几个简单表面组成,这些简单表面归纳为: 回转体表面:内,外圆柱面,圆锥面 纵切表面:平面 成形表面:螺纹,螺纹表面,渐开线表面 二、表面的形成方法 机床上加工零件时,所需形状的表面是通过刀具和工件的相对运动,用刀具的刀刃切削出来的。 实质——借助于一定形状的切削刃、切削刃与被加工表面之间按一定规律的相对运动,形成所需的母线和导线。 1、表面形成原理 从几何学的观点看,任何一个表面,都可以看作是一条线(母线)沿着另一条线(导线)运动的轨迹。这两条曲线叫做该表面的发生线。 有些表面的导线和母线是可以互换的,叫可逆表面;有些表面的导线和母线则不可互换,叫不可逆表面。(锥面、球面、圆环面、螺旋面均为不可逆表面) 有些表面的两条发生线完全相同,只因母线的原始位置不同,也可形成不同的表面。 三、发生线的形成 切削刃形状——切削刃与工件成形表面相接触部分的形状。 点刀刃、线刀刃 1、切削刃的形状与发生线的关系 同样一条发生线,采用不同刀刃形状,有不同的形成方法。 2、形成发生线的方法 (1)轨迹法:利用刀具作一定规律的轨迹运动来对工件进行加工的方法。刀具:尖头车刀、刨刀。切削刃与被加工表面为点接触(实际是短弧线) 形成发生线2需要一个成形运动 。 (2)成形法:利用成形刀具对工件进行加工的方法。 形成发生线 2不需要有成形运动 (3)相切法:利用刀具边旋转边作轨迹运动来对工件进行加工的方法。 (4)展成法:利用工件和刀具作展成运动的加工方法。 §2.2 机床的运动 按运动的功用分为: 表面成形运动(基本运动):机床上的刀具和工件,为了直接形成被加工工件表面的运动。 形成母线和导线所需运动数之和,即为成形运动的数目。 非表面成形运动(辅助运动):机床上除成形运动外,还需要辅助运动以实现机床的各种辅助动作 。 一、表面成形运动 按组成情况的不同,成形运动分为: 简单成形运动:由单独的旋转运动(B)或直线运动(A)构成的独立的成形运动 。 复合成形运动:由两个或两个以上的旋转运动或(和)直线运动,按照某种确定的运动关系组合而成的独立的成形运动。 例:车外圆 母线:圆,轨迹法。 需要1个简单成形 运动—工件旋转B1; 导线:直线,轨迹 法。需要1个简单成 形运动—车刀直线 平移A2。 例:用成形车刀车外圆 母线:直线, 由成型法形成, 不需要成形运动; 导线:圆, 轨迹法,需要一 个简单成形运 动—工件旋转B1。 例:用螺纹车刀车螺纹 母线: 螺纹轴向剖面轮廓形, 车刀的刀刃形状与它的 形状一致,即由成型法 形成,因而不需运动; 导线: 螺旋线,由轨迹法形成, 需要一个复合的成形运动—螺旋运动,分解为两个简单运动:工件旋转B11 和刀具移动A12。 B11和A12必须严格保持相对关系。 例:车削锥螺纹 母线: “∧”形线, 由成型法形成, 因而不需运动; 导线: 圆锥螺旋线, 轨迹 法,是复合成形运动, 分解为三个简单运动: 工件旋转B11 、刀具 沿工件轴向移动A12、刀 具沿工件径向移动A13。 例:用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮 不同工艺方法加工不同形状的表面,所需的表面成形运动是不同的,从而产生了各种不同类型的机床。 用同一种工艺方法和刀具结构加工相同表面,由于具体加工条件不同,表面成形运动在刀具和工件之间的分配也往往不同。 例:车削圆柱面,根据工件形状、尺寸和坯料形式等具体条件不同,表面成形运动可以: (二)表面成形运动——主运动、进给运动 成形运动按其在切削加工过程中所起的作用,可分为 1、主运动:产生切削的运动。 2、进给运动:维持切削得以继续的运动。 在表面成形运动中,必须有而且只能有一个主运动。进给运动可能是一个、多个、没有。 无论是主运动还是进给运动,都可能是简
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