机床课件第二章.ppt

1、第二章机床运动分析。本章内容有2-1工件表面成形方法2-2机床运动2-3机床传动2-4机床运动调整。机床作为机械中的重要模型，对运动和结构有很高的要求。以机床为例，学习设计机床的一般方法。机床有很多种，不是掌握很多机床，而是掌握机床的基本知识和分析方法。研究机床应有的各种运动及其相互关系。目的根据机床运动规律，用科学简单的方法对各种机床的传动系统进行分析比较，从而合理使用和设计机床。机床运动分析过程：表面运动传动机构调整。2-1工件1的表面成形方法。常用机械零件的工件表面形状由一个或几个简单的表面组成，概括为：回转面：内外圆柱面，锥面纵向切削面：平面成形面：螺纹、螺纹面、渐开线面，构成机械零件

2、轮廓的普通面：平面、圆柱面、锥面、螺旋面(成形面)、渐开线面(直线成形面)。第二，表面的形成方法。当在机床上加工零件时，所需形状的表面通过刀具和工件之间的相对运动被刀具的刀片切割。本质上，借助于某种形状的切削刃，切削刃和被加工表面之间的相对运动按照一定的规律，形成所需的母线和导线。1、表面形成原理，从几何学的角度来看，任何表面都可以看作是一条线(母线)沿着另一条线(导线)移动的轨迹。这两条曲线称为曲面的出现线。一些表面导线和母线是可互换的，这被称为可逆表面；在某些表面上，导线和汇流条是不可互换的，这被称为不可逆表面。(锥面、球面、环面和螺旋面都是不可逆曲面)，有些曲面的两条产线完全相同，不同的

3、曲面只能因为母线的初始位置不同而形成。3。产状线的形成、切削刃的形状、切削刃与工件成形表面的接触部分的形状。点刀片、线刀片1的形状与切削刃和产状线之间的关系是相同的。采用不同的叶片形状，采用不同的成型方法。生成运动，2。形成生成线的方法(1)轨迹法：一种用工具加工工件，使其作一定的规则轨迹运动的方法。切削工具：尖头车刀和刨刀。当切削刃与加工表面点接触时(事实上，它是一条短弧线)，需要进行成形运动。(2)成形方法：用成形工具加工工件的方法。不需要成形运动来形成生成线2，并且切削刃1与要形成的生成线2完全重合。(2)、(1)、(3)相切法：一种在旋转时用刀具做轨迹运动来加工工件的方法。切削工具：旋

4、转切削工具，如铣刀和砂轮。在垂直于刀具旋转轴的截面中，切削刃也可以视为一个点。当切割点围绕刀具轴线旋转时，刀具轴线沿着生成线的等距线移动，形成生成线2需要两次形成运动：刀具和工件之间的相对运动，(4)创成法：一种利用工件和刀具进行创成运动的加工方法。产状线2的形成需要复合形成运动(生成运动)。工具：插齿刀、齿轮滚刀和花键滚刀。切削刃是与要形成的产状线共轭的切削线。2.2机床的运动可分为：表面成形运动(基本运动):刀具和工件在机床上直接形成加工工件表面的运动。形成汇流条和导线所需的运动次数之和就是形成运动的次数。非表面成形运动(辅助运动):除了成形运动，机床上还需要辅助运动来实现机床的各种辅助动

5、作。1.表面成形运动：根据成分不同，成形运动可分为简单成形运动：复合成形运动：由两个或多个旋转运动或(和)线性运动按照一定的运动关系组成的独立成形运动。(1)简单成形运动和复合成形运动，如：车削外圆，母线：圆，轨迹法。旋转B1需要简单的成形运动工件；导体：直线，轨迹法。需要一个简单的成形运动车床工具来直线平移A2。例：用成形车刀车削外圆，母线为直线，由成形方法形成，不需要成形运动；线：圆，轨迹法，这需要一个简单的成型移动工件旋转B1。例如，用螺纹车刀车削螺纹，母线：螺纹的轴向轮廓，车刀切削刃的形状与其形状一致，即它是通过成形方法形成的，所以它不需要移动；线材：采用轨迹法形成的螺旋需要复合成形运

6、动，螺旋运动分解为两个简单的运动：工件旋转B11和刀具运动A12。B11和A12必须严格保持相对关系。例：车削锥形螺纹，母线：“”形线，通过成形方法形成，所以不需要移动；导体：圆锥螺旋线，轨迹法，是一种复合成形运动，它分解为三个简单的运动：工件旋转B11，刀具沿工件A12的轴向移动，刀具沿工件A13的径向移动。例如，用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮时，母线是用渐开线生成法形成的，需要复合成形运动，可分解为滚刀旋转B11和工件旋转B12两部分，B11和B12必须严格保持相对关系。线材：直线采用切线法成型，需要两个独立的简单成型运动，即滚刀的旋转(与生成运动B11重合)和滚刀沿工件的轴向运动A2。不同的

7、工艺加工不同形状的表面，所需的表面成形运动也不同，从而产生各种类型的机床。当用相同的工艺和刀具结构加工相同的表面时，由于加工条件不同，刀具和工件之间的表面成形运动分布往往不同。例如：车削圆柱面时，根据工件的形状、尺寸和毛坯形状等具体条件，表面成形运动可以是33，360。(2)表面成形运动的主要运动和进给运动可分为1。主要运动：产生切割的运动。2.进给运动：保持切割继续进行的运动。在表面成形运动中，必须只有一个主要运动。进给运动可以是一次、多次或无。无论是主运动还是进给运动，都可以是简单运动或复合运动。例：车削外圆时，主运动工件旋转B1形成母线、圆和轨迹的方法，这需要一个简单的成形运动。功能：使

8、刀具和工件相对移动，以获得所需的切削速度。特点：速度更快，功耗更高。进给运动车削刀具的线性平移A2形成线、直线和轨迹方法，这需要简单的成形运动功能：来切断毛坯表面上的金属以形成整个加工表面。特性：具有较低的进给速度和较低的功耗。其次，辅助运动除了表面成形运动外，机床还需要辅助运动，主要包括各种空动运动、切入运动、分度运动、操纵和控制运动。1。各种空转：进给前后快速运动和各种定位运动。2.切入运动：确保加工表面获得所需尺寸。3.当分度运动：处理几个相同且均匀分布的表面时，为了使表面成形运动周期性地继续。例如：车削多头螺纹、铣削花键、滚齿、多工位机床(多工位工作台和多工位刀架)。4.操纵和控制运动

9、：连接或断开某个传动链，并操纵变速或换向齿轮的运动。机床传动1。机床的传动与每一个运动都有关，有以下三个基本部分：1。运动源(动力源):为致动器提供运动和动力的装置。2.传送装置：传送运动和动力的装置。3.执行器：执行运动的部件机床的传动链是一系列串联的传动件，称为“传动链”。根据运动特性，传动链可分为外连接传动链和内连接传动链。1。外部连接传动链(1)定义：用于连接动力源和机床执行机构的传动链。(2)职能：将一定的权力从驱动源转移到执行机构。保证执行机构有一定的转速(或速度)和一定的调速范围。它可以方便地启动、停止、倒车和刹车。外部传动链传动比的变化仅影响生产率或表面粗糙度，但不影响发电机组

10、的特性。因此，在运动源和致动器之间不需要严格的传动比关系。例如，转动外圆时，接触电机主轴之间的传动链，2。在内部接触传动链，(1)定义：传动链(或接触复合运动的两个部分)确保相关运动部分之间的运动规律是复合运动的内部联系。(2)功能：保证传输精度。特点：内部联动传动链将复合运动中的两个运动部件联系起来，因此其相关执行机构之间的相对速度(和相对位移)有严格的要求，以保证运动轨迹。在卧式车床上攻丝时，接触主轴刀架之间的传动链。如图所示，内联传动链由三对齿轮串联而成，其功能是连接两个执行机构，即主轴和刀架，保证主轴旋转一次，刀架移动一根加工好的导线，从而移动两个单元，即主轴旋转n1，刀架纵向移动n2

11、，形成复合运动(n1 n2)。3.变速器示意图。通常，传动链包括各种传动机构。在考虑传动路线时，我们可以把具体的机构放在一边，把它们分为两类：固定传动比机构：具有固定传动比的传动机构。如定比齿轮副、螺母副、蜗轮副等。变速比传动机构。如变速箱、悬挂轮架、数控机床中的数控系统等。传输示意图：用简洁的符号表达传输原理和路线。数控车床的传动原理图；4.传动系统图，传动系统图：表示实现机床所有运动的传动示意图。具体的传动元件用简单的规定符号表示(规定符号见GB4464-84机械制图机构运动图符号)，并标明齿轮齿数、蜗杆头数、丝杠数、滑轮直径、电机功率和转速。传动链中的机构按照运动传递或接触的顺序依次排列

12、，并以能反映主要部件相互位置的展开图的形式画在机床轮廓中。该图仅示出了传动关系，而不是每个传动元件的实际尺寸和空间。传动原理图与传动系统图的区别：传动系统图代表机床的所有执行运动及其传动环节；而传动示意图主要表示与表面成形直接相关的运动及其传动连接。传动系统图显示了传动链中各传动部分的结构，如轴、齿轮、皮带轮等。传动示意图仅使用一些简单的符号来表示运动源和致动器之间以及致动器之间的传动连接。2- 4机床运动的调整1。运动的主要参数：一般来说，每个独立的运动都有五个参数：起点、轨迹、速度、方向和行程。运动的轨迹是直的；运动速度切割速度v；在移动方向上向前移动就是切割；锻炼行程l。运动位置的起点是A，终点是b。例如，在普通卧式车床上车削螺纹时，只需要一个成形运动(线螺旋)。为了确定这种成形运动，有必要确定其五个参数。起点：是连续2.应对