机床传动的基本知识.ppt

金属切削机床概论 模块一：机床的传动基础知识 了解表面成型方法、机床的运动 、机床的传动联系和传动原理图、机 床的传动系统、传动路线表达式、运 动平衡方程式。 知识点 1、会正确书写主运动的传动路线表 达式， 2、正确计算转速和级数。 技能点 零件形状? 成型方法? 各运动之间联系? 各种运动实现？ 任务引入 各种类型机床的具体用途和加工 方法虽然不同，但基本上工作原理相 同。 通过刀具和工件之间的相对运动 ，切除工件上多余金属，形成具有一 定形状、尺寸和表面质量的工件表面 ，从而获得所需的机械零件。 机床加工机械零件的过程，实质 上就是形成零件上各个工作表面的过 程。 任务务分析 为了适应工件和刀具的材料、尺 寸及加工精度的变化，并满足不同加 工工序的要求，通用机床和专门化机 床的主运动和进给运动速度，需在一 定范围内变化。 任务务分析 任务务分析 机床的传动 有级变速 无级变速 根据速度调节变化的特点不同根据速度调节变化的特点不同 ： 无级变速： 传动的速度变换是连续的，即在一定范围内可以调 节到需要的任意速度。 有级变速： 传动的速度变换是不连续的，即在一定范围内只能 调节到有限的若干级速度。 目前绝大多数的机床要求结构紧凑、工作可靠、效率高、变速范大 ，采用机械式有级变速传动为主 任务务分析 无级变速更多了解 常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无 级变速器（VDT-CVT）。 为实现无级变速，按传动方式可采用液体传动、电力传动 和机械传动三种方式。 常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无 级变速器（VDT-CVT），目前国内市场上能见到的、采用 了这种技术的有奥迪A6部分车型、比亚迪（G3）、日产（ 阳光、天籁、轩逸、逍客、骐达）、派力奥(西耶那、周 末风)、飞度（旧款才有）、MG 3SW、旗云、长城（腾翼 系列轿车）、帝豪（EC7、EC7-RV）等车型，目前偏向于 大型的有沃尔沃产的巴士。 （一）工件的表面形状及其形成方法 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 这些基本形状的表面都属于线性表面，既可 经济地在机床上进行加工，又较易获得所需精度 。 机床概论11 工件表面形状工件表面形状 构成机械零件外形轮廓的常用表面 平面 圆柱面 圆锥面 螺旋面（成形面） 回转体成形面 渐开线表面（直线成形面） 切削过程中工件的表面 金属切削过程中是指在机床上通过刀具与工件的相对 运动，利用刀具从工件上切下多余金属层，形成切削 和已加工表面的过程。在切削过程中，由于工件表面 的多余金属不断地被刀具切下，因此，被加工工件上 有三个依次变化着的表面，即待加工表面、已加工表 面和过度表面。 待加工表面：工件上待切除的表面。 已加工表面：工件上已被切去多余金属的表面。 过渡表面：是由待加工表面向已加工表面过渡的表 面，也是切削过程中不断变化的表面。 机床成形原理： 通过刀具和工件之间的相对运 动切除毛坯上多余金属形成一定 形状、尺寸和质量的表面以获得 所需的机械零件。 工件表面的成形方法： 工件表面可以看成是一条线沿着另一条线运动而形成 的，并且把这两条线叫做母线和导线，统称发生线。 机床概论15 工件表面的成形方法： 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 。 工件表面的成形方法： 在上述举例中不难发现，有些表面，其母线和 导线可以互换，如圆柱面和直齿圆柱齿轮的渐开线 齿廓表面等，这种表面称为可逆表面。 而有些表面，其母线和导线不可互换，如圆锥 面、螺纹面，称为不可逆表面。 一般说来，可逆表面可采用的加工方法，要多 于不可逆表面。 工件表面的成形方法： 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 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。 切削刃的成形方法： （一）切削刃的形状与发生线的关系 1）切削刃的形状为一切削点： 切削刃的形状为一切削点，刀刃作轨迹运动。成形运 动是轨迹运动.如图2-4a所示。 2）切削刃的形状是一条切削线2： 切削刃的形状为一条切削线2，与发生线形状完全吻 合，不需要成形运动。如图2-4b所示。 3）切削刃的形状是一条切削线2： 切削刃的形状为一切削2，与形成的发生线不吻合， 如图2-4C）。切削加工时，刀具切削刃与发生线相切， 可看成是点接触。该点是旋转刀具刀刃上的点，切削点 的运动轨迹的包络线，便是所需的发生线。如图2-4c所 示。 切削刃的成形方法： 切削刃形成方法的图形： 同样一条发生线，采用不同刀刃形状，有不同的形成方法。 图4.2 切削刃形状与发生线的关系 机床概论20 切削刃的成形方法切削刃的成形方法 切削刃的成形方法： 由于加工方法和使用的刀具结构及其切削刃形 状不同，机床上形成发生线的方法与所需运动也不 同，概括起来有以下四种： 1、成形法：图2-6a所示。2、展成法：图2-6b所示 。 3、轨迹法：图2-6c所示。4、相切法：图2-6d所示 。 轨迹法： 亦称刀尖轨迹法，是依靠刀尖的运动轨迹获得形状 精度的方法。即让刀具相对于工件作有规律的运动 ，以其刀尖轨迹获得所要求的表面几何形状。 也就是说用尖头车刀、刨刀等刀具加工时 切削刃与被加工表面为点接触（实际是短弧线） 切削刃沿发生线作轨迹运动获得所需发生线 刀尖的运动轨迹取决于刀具和工件的相对成形运动 ，因而所获得的形状精度取决于成形运动的精度。 数控车床、数控铣床、普通车削、铣削、刨削和磨 削等均属于轨迹法。 轨迹法： 形成发生线2需要一个成形运动 。 成形法： 采用成型刀具加工 切削刃与所需形成的发生线完全吻合 加工时刀具不需任何运动 成型刀具顾名思义就是加工非成型面的特殊刀具， 成型刀具有许多，是用来加工普通铣刀不能加工或 加工不到位的地方.比如说成型燕尾铣刀就只能加工 燕尾，T形槽刀具只能加工T形槽等,不能做别的用， 普通立铣刀或端铣刀可以加工所有非成型面,其它机 床也一样有成型刀具和普通刀具 成形法： 切削刃1与所需形成的发 生线2完全吻合 形成发生线 2不需要有 成形运动 相切法 ： 刀具铣刀、砂轮等旋转加工刀具 垂直于刀具旋转轴线的截面内，切削刃也可以看 作是点，当该切削点绕着刀具轴线作旋转运动， 刀具轴线沿着发生线的等距线作轨迹运动 发生线切削点运动轨迹线 运动刀具旋转刀具与工件之间的相对移动 利用刀具边旋转边作轨迹运动来对工件进行加工的方法。 相切法 ： 形成发生线2需要两个成形运动:刀具的 旋转运动；刀具与工件之间的相对移动 展成法（范成法）： 利用工件和刀具作展成运动的加工方法。 刀具插齿刀、齿轮滚刀和花键滚刀 切削刃与需要形