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1、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。,任务分析,为了适应工件和刀具的材料、尺寸及加
2、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。,任务分析,任务分析,有级变速,无级变速,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
3、。 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
4、工，又较易获得所需精度。,机床概论,11,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
5、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
6、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
7、，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：,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
8、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
9、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 切削刃与需要形成的发生线共轭的切削线 刀具与工件按确定的运动关系作相对运动，切削刃与被加工表面相切（点接触） 发生线切削刃瞬时位置包络线,展成法（范成法）：,形成发生线2需要一个复合成形运动(展成运动)。,相切法和范成法的区别：,锥柄直齿插齿刀,