金属切削机床第一章 机床的运动分析课件.ppt

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1、第一章　机床的运动分析第一节　工件的表面形状及其形成方法第二节　机床的运动第三节　机床的传动联系和传动原理图第四节　机床的传动系统与运动的调整和计算第一节　工件的表面形状及其形成方法一、工件表面形状机床在切削加工过程中，使刀具和工件按一定的规律作相对运动，通过刀具的切削刃切除毛坯上多余的金属，从而得到具有一定几何形状、尺寸精度和表面质量的工件。图1-1　构成机械零件外形轮廓的常用表面1—平面　2—圆柱面　3—圆锥面　4—螺旋面(成形面)　5—回转体成形面　6—渐开线表面(直线成形面)第一节　工件的表面形状及其形成方法二、工件表面的形成方法所谓“线性表面”是指该表面

2、是由一条线(称为母线)沿着另一条线(称为导线)运动而形成的轨迹。图1-2　零件表面的成形1—母线　2—导线第一节　工件的表面形状及其形成方法图1-3　母线原始位置变化时形成的表面三、发生线的形成方法(一)切削刃的形状与发生线的关系第一节　工件的表面形状及其形成方法图1-4　切削刃形状与发生线的关系(1)切削刃的形状为一切削点(图1-4a)　在切削过程中，切削刃与被形成表面接触的长度实际上很短，可以看作点接触。第一节　工件的表面形状及其形成方法(2)切削刃的形状是一条切削线1，它与要成形的发生线2的形状完全吻合(图1-4b)　因此，在切削加工时，切削刃与被成形的表面

3、作线接触，刀具无需任何运动就可以得到所需的发生线形状，如成形车刀、盘形齿轮铣刀等。图1-5　由刀刃包络成形的渐开线齿形第一节　工件的表面形状及其形成方法(3)切削刃的形状仍然是一条切削线1，但它与需要成形的发生线2的形状不吻合(图1-4c)　切削加工时，刀具切削刃与被成形的表面相切，可看成为点接触，切削刃相对工件滚动(即展成运动)，所需成形的发生线2是刀具切削线1的包络线(图1-5)。(二)形成发生线的方法及所需运动图1-6　形成发生线的四种方法1—切削线　2—发生线　3—展成线第一节　工件的表面形状及其形成方法(1)轨迹法　如图1-6a所示，切削刃为切削点1，它

4、按一定的规律作轨迹运动3，而形成所需要的发生线2。(2)成形法　如图1-6b所示，切削刃为一条切削线1，它的形状和长短与需要形成的发生线2完全一致。(3)相切法　如图1-6c所示，切削刃为切削点，由于所采用加工方法的需要，该点是旋转刀具切削刃上的点1，切削时刀具的旋转中心按一定规律作轨迹运动3，它的切削点运动轨迹的包络线(相切线)就形成了发生线2。(4)展成法　如图1-6d所示，刀具切削刃的形状为一条切削线1，但它与需要形成的发生线2不相吻合。第二节　机床的运动一、表面成形运动表面成形运动简称成形运动，是保证得到工件要求的表面形状的运动。图1-7　成形运动的组成第

5、二节　机床的运动图1-8　圆柱面的车削加工方式二、切入运动用于实现使工件表面逐步达到所需尺寸的运动。三、分度运动当加工若干个完全相同的均匀分布的表面时，为使表面成形运动得以周期地连续进行的运动称为分度运动。第二节　机床的运动四、辅助运动为切削加工创造条件的运动称为辅助运动，如工件或刀具的调位、快速趋近、快速退出和工作行程中空程的超越运动，以及修整砂轮、排除切屑、刀具和工件的自动装卸和夹紧等。五、操纵及控制运动操纵及控制运动包括起动、停止、变速、换向、部件与工件的夹紧和松开、转位以及自动换刀、自动测量、自动补偿等运动。六、校正运动在精密机床上，为了消除传动误差的运动

6、称为校正运动。第三节　机床的传动联系和传动原理图一、机床传动的组成为了实现加工过程中所需的各种运动，机床必须有执行件、运动源和传动装置三个基本部分。(1)执行件　是执行机床运动的部件，如主轴、刀架、工作台等，其任务是装夹刀具或工件，直接带动它们完成一定形式的运动(旋转或直线运动)，并保证其运动轨迹的准确性。(2)运动源　是为执行件提供运动和动力的装置，如交流异步电动机、直流或交流调速电动机和伺服电动机等。(3)传动装置(传动件)　是传递运动和动力的装置，通过它把执行件和运动源或有关的执行件之间联系起来，使执行件获得一定速度和方向的运动，并使有关执行件之间保持某种确

7、定的相对运动关系。第三节　机床的传动联系和传动原理图二、机床的传动联系和传动链机床上为了得到所需要的运动，需要通过一系列的传动件把执行件与运动源(如把主轴和电动机)，或者把执行件和执行件(如把主轴和刀架)之间联系起来，称为传动联系。1.外联系传动链图1-9　车圆柱螺纹第三节　机床的传动联系和传动原理图2.内联系传动链三、传动原理图为了便于研究机床的传动联系，常用一些简单的符号表示运动源与执行件及执行件与执行件之间的传动联系，这就是传动原理图。图1-10　传动原理图常用的一些示意符号a)电动机　b)主轴　c)车刀　d)滚刀　e)合成机构　f)传动比可变换的换置机构　

8、g)传动比