第二章机床运动解析.ppt

第二章 机床的运动分析 第一节 工件的加工表面及其形成方法 一、被加工工件的表面形状 工件表面是由几个表面元素组成的。这些表面元素是：a)平面，b)直线成形表面，c)圆柱面，d)圆锥面，e)球面，f)圆环面，g)螺旋面. 图2-3 母线原始位置变化时形成的表面 二、工件加工表面的形成方法 任何表面都可以看作是一条线（称为母线）沿着另一条线（称为导线）运动的轨迹。母线和导线统称为形成表面的发生线。 （二）形成发生线的方法及所需的运动 由于使用的刀具切削刃形状和采取的加工方法不同，形成发生线的方法可归纳为四种： 成形法 展成法 轨迹法 相切法 1.成形法：利用成型刀具对工件加工的方法。（用成形法形成发生线不需要成形运动） 2.展成法：利用工件和刀具作展成切削运动的加工方法。（用展成法形成发生线需要一个成形运动） 3.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。 （用轨迹法形成发生线需要一个成形运动） 4.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。（用相切法得到的发生线，需要两个成形运动，即刀具的旋转运动和刀具中心按一定规律的运动。） 图2-7 车削外圆柱表面时的成形运动 （1）简单成形运动：成形运动仅是执行件的旋转运动或直线运动。 图2-10 加工锥螺纹时的表面成形运动 2.零件表面成形所需的成形运动。 形成表面所需要的成形运动，就是形成其母线及导线所需要的成形运动的总和。 二、辅助运动 机床上除表面成形运动外，还需要辅助运动，以实现机床的各种辅助动作。主要有： 1.各种空行程运动 2.切入运动：直接增大切削深度或进给量。 3.分度运动 4.操纵及控制运动。（如离合器、变速等） 二、机床的传动链 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和动源，或者把执行件和执行件联系起来，以构成传动联系。 构成一个传动联系的一系列传动件，称为传动链。 根据传动联系的性质，传动链可以区分为两类： 外联系传动链 内联系传动链 2．内联系传动链 1）内联系传动链联系复合运动之内的各个运动分量，因而传动链所联系的执行件之间的相对速度(及相对位移量)有严格的要求，用来保证运动的轨迹。 2）由于内联系传动链本身不能提供运动，为使执行件得到运动，还需有外联系传动链将运动源的运动传到内联系传动链上来。 内联系传动链不允许有传动比不准确的传动件存在（如摩擦传动、链传动） 。即内联系传动链有严格的传动比。 [例题1]卧式车床的传动原理图 1）车螺纹 形成螺旋表面——复合运动（分解为B11和A12）。 两条传动链：内传动链 主轴-4-5-if-6-7-丝杠。 外传动链 电机-1-2-iv-3-4-主轴。 2）车削圆柱面 主轴的旋转和刀具的移动是两个独立的简单运动。 这时B11应改为B1而A12应改为A2 两条外传动链为： 电动机-1-2 -iv -3-4-主轴。 电动机-1-2 -iv -3-4-5- if -6-7-丝杠。 如果车床仅用于车削圆柱面和端面， 不车螺纹，则原理图简化为2-15a图。 进给也可用液压传动。图2-15b。 [例2] 数控车床的传动原理图 第四节 机床运动的调整 （以车螺纹为例） 1）根据对机床的运动分析，确定各传动链两端的末端件。 （主轴——刀架） 2）根据传动链两末端件的运动关系，确定计算位移量。 （主轴1转——刀架移动f（mm）） 3）根据计算位移量以及相应传动链中各个传动环节的传动比，列出运动平衡方程式。 （1（r）i1ifi2tl=f） 4）根据运动平衡方程式，导出该传动链的换置公式。 if = f / i1i2tl 以此确定进给箱中变速齿轮的传动比和挂轮架配换齿轮。 三、换置器官在传动链中的位置 换置器官在传动链中的位置对运动的调整计算影响很大。在传动设计中，可以应用传动原理图来选择换置器官的数量和安排换置器官的位置。 作业：选吴圣庄主编《金属切削机床概论》 第210页 * * 表面-运动-传动-机构-调整 图2-2 组成工件轮廓的几种几何表面