第二次课机床的运动分析

第二次课机床的运动分析第1页，课件共40页，创作于2023年2月汽车的组成：汽车变速箱部件转向器部件发动机部件驱动桥部件车架车厢驾驶室曲轴组件连杆活塞组件凸轮轴组件发动机缸体发动机缸盖飞轮机油泵组件连杆合件活塞活塞环活塞销连杆体连杆盖铜套第2页，课件共40页，创作于2023年2月机器的组成：合件1组件1合件2部件1组件2组件3部件3合件3机器部件2零件第3页，课件共40页，创作于2023年2月机械零件的表面：例：如轴圆柱面平面如箱体

孔（圆柱面）平面如齿轮平面圆柱面渐开线表面第4页，课件共40页，创作于2023年2月机械零件的表面：机械零件的表面非加工表面加工表面（重要的工作表面）有一定的精度要求和粗糙度要求通过机械加工保证第5页，课件共40页，创作于2023年2月第一机械零件加工表面的形成过程

第6页，课件共40页，创作于2023年2月一、工件的加工表面及其形成方法1.机械零件常用的表面形状零件的常用表面平面圆柱面特殊表面成型表面圆锥面第7页，课件共40页，创作于2023年2月图1-1机器零件上常用的各种典型表面第8页，课件共40页，创作于2023年2月平面圆柱面圆柱面圆锥面螺旋面圆柱面平面圆锥面圆柱面平面平面圆柱面渐开线表面回转体成型面圆柱面第9页，课件共40页，创作于2023年2月2.工件表面的形成

工件表面可以看成是一条线（母线）沿着另一条线（导线）移动或旋转而形成的。并且我们把这两条线叫着母线和导线，统称发生线。第10页，课件共40页，创作于2023年2月例、工件表面的形成图1-2组成工件轮廓的几何表面导线导线导线导线母线导线母线母线母线母线母线母线导线导线导线第11页，课件共40页，创作于2023年2月平面母线导线导线母线导线母线母线导线导线母线第12页，课件共40页，创作于2023年2月3.发生线的形成切削刃的形状与发生线的关系：★切削刃的形状为一切削点★切削刃的形状为一条切削线，且与需要成形的发生线形状吻合★切削刃的形状为一条切削线，但与需要成形的发生线形状不吻合第13页，课件共40页，创作于2023年2月发生线的形成方法及所需的运动

发生线是由刀具的切削刃与工件间的相对运动得到的。形成发生线的方法可归纳为四种。1)成形法——利用成形刀具来形成发生线，对工件进行加工的方法。（不需要运动）

第14页，课件共40页，创作于2023年2月图1-3形成发生线所需的运动第15页，课件共40页，创作于2023年2月3.发生线的形成2)轨迹法——靠刀尖的运动轨迹来形成所需要表面形状的方法。（需要一个成形运动）第16页，课件共40页，创作于2023年2月图1-3形成发生线所需的运动第17页，课件共40页，创作于2023年2月3.发生线的形成3)相切法——由圆周刀具上的多个切削点来共同形成所需工件表面形状的方法。(刀刃为旋转刀具如砂轮和铣刀)

——需两个成形运动：刀具的旋转运动和刀具中心按一定规律运动第18页，课件共40页，创作于2023年2月图1-3形成发生线所需的运动第19页，课件共40页，创作于2023年2月3.发生线的形成4)展成法——利用工件和刀具作展成切削运动来形成工件表面的方法。（一个成形运动——展成运动）（切削线1与发生线2彼此作无滑动的纯滚动，发生线2就是切削线1在切削过程中连续位置的包络线。曲线3是切削刃上某点A的运动轨迹）第20页，课件共40页，创作于2023年2月图1-3形成发生线所需的运动第21页，课件共40页，创作于2023年2月4.表面成形运动

为了获得所需的工件表面形状，必须使刀具和工件按上述四种方法之一完成一定的运动，这种运动称为表面成形运动。表面成形运动分析

表面成形运动是保证得到工件要求的表面形状的运动。例:常见典型表面成形运动第22页，课件共40页，创作于2023年2月(1)成形运动的种类

简单运动（直线运动A和旋转运动B）复合运动（复合的展成运动、螺旋运动）第23页，课件共40页，创作于2023年2月(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，就是形成母线及导线所需要的成形运动的总和。为了加工出所需的零件表面，机床就必须具备这些成形运动。

例1-1用普通车刀车削外圆母线——圆，由轨迹法形成，需要一个成形运动B1。导线——直线，由轨迹法形成，需要一个成形运动A2。表面成形运动的总数为两个，即Bl和A2，都是简单的成形运动。第24页，课件共40页，创作于2023年2月例1-2用成形车刀车削成形回转表面母线——曲线，由成形法形成，不需要成形运动。导线——圆，由轨迹法形成，需要一个成形运动B1。表面成形运动的总数为一个——Bl，是简单的成形运动。第25页，课件共40页，创作于2023年2月例1-3用螺纹车刀车削螺纹母线——车刀的刀刃形状与螺纹轴向剖面轮廓的形状一致，故母线由成形法形成，不需要成形运动。导线——螺旋线，由轨迹法形成，需要一个成形运动。这是一个复合运动。第26页，课件共40页，创作于2023年2月例1-4用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮齿面

母线——渐开线，由展成法形成，需要一个成形运动，是复合运动，可分解为滚刀旋转B11和工件旋转B12两个部分，B11和B12之间必须保持严格的相对运动关系。导线——直线，由相切法形成，需要两个独立的成形运动，即滚刀的旋转运动和滚刀沿工件的轴向移动A2。第27页，课件共40页，创作于2023年2月5.辅助运动（1）各种空行程运动：进给前后的快速运动和各种调位运动。（2）切入运动：使刀具切入工件表面一定深度，以使工件获得所需的尺寸。（3）分度运动:工作台或刀架的转位或移位，以顺序加工均匀分布的若干个相同的表面或使用不同的刀具作顺次加工。（如螺纹车削中）（4）操纵及控制运动:根据工件的尺寸大小，在加工之前调整机床上某些部件的位置，以便于加工。(启动、停止、变速、换向、部件与工件的夹紧和松开、测量自动补偿等)第28页，课件共40页，创作于2023年2月6.主运动和进给运动主运动：由机床或人力提供的主要运动，能使刀具从工件上切除金属层使之变为切屑。

例如：车削时，车床主轴带动工件作的旋转运动；铣削时，铣床主轴带动铣刀作的旋转运动。进给运动：由机床或人力提供的附加运动，它能使把工件切削层不断地投入切削过程。第29页，课件共40页，创作于2023年2月二.机床的传动1.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，通过它将运动和动力从动力源传至执行件，使执行件获得运动速度和方向的运动，并使有关执行件之间保持某种确定的相对运动关系。第30页，课件共40页，创作于2023年2月2.传动链

机床上为了得到所需的运动，需要通过一系列的传动件把执行件与运动源（如把主轴和电机），或者把执行件和执行件（例如主轴和刀架）之间联系起来，称为传动联系。构成一个传动联系的一系列顺序排列的传动件，称为传动链。第31页，课件共40页，创作于2023年2月（1）外联系传动链

它是联系运动源（如电动机）和机床执行件（如主轴、刀架、工作台等）之间的传动链，使执行件得到运动，而且能改变运动的速度和方向，但不要求运动源和执行件之间有严格的传动比关系。例：卧式车床上车削外圆柱表面时，传动刀具和传动工件车螺纹时，从电动机传到车床主轴的传动链图车床的传动原理图第32页，课件共40页，创作于2023年2月（2）内联系传动链

当传动链的两个末端件的转角或移动量之间有严格的比例关系要求时，该传动链称为内联系传动链。例：联系主轴——刀架之间的螺纹传动链（主轴（工件）转一周时，刀具必须移动一个导程）图车床的传动原理图第33页，课件共40页，创作于2023年2月3.传动原理图

用一些简单的符合表示各执行件、运动源之间传动联系的图形，称为传动原理图。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g)传动比不变的机械联系h)电的联系i)脉冲发射器j)快调换置器官——数控系统第34页，课件共40页，创作于2023年2月例1.卧室车床的传动原理图车螺纹时：

内联系传动链：4—5—us—6—7

外联系传动链：1—2—uv—3—4

车外圆或端面时：

外联系传动链：电动机—1—2—uv—3—4—主轴

电动机—1—2—uv—3—5—us—6—7—丝杠第35页，课件共40页，创作于2023年2月注：只有车削圆柱面和端面也可用下面的传动表示：第36页，课件共40页，创作于2023年2月例2.数控车床的传动原理图与卧室车床原则上相同，只是有些地方用电的联系来代替机械联系。车端面螺纹时：脉冲发生器—9—10—uc2—11—12—M2—13—14—丝杠（使刀具作横向移动A3）车削成形曲面时：内传动链A2—纵向丝杠—8—7—M1—6—5—uc1—4—3—脉冲发生器—9—10—uc2—11—12—M2—13—14—丝杠——A3图数控车床的螺纹链和进给链第37页，课件共40页，创作于2023年2月4.传动链中换置器官的位置第38页，课件共40页，创作于2023年2月5.机床运动的调整（1）5个运动参数：运动的起点、运动的方向、运动的轨迹、运动的路程和运动的速度。

所谓机床运动的调整，就是调整每个独立运动的5个参数。

改变运动参数的机构称为换置器官，在传动原理图中通常用符号（菱形框）表示，其旁标以uv,uf等表示换置量。用来改变运动速度的换置机构可以是变速箱、配换齿轮等，数控机床是通过数控系统来改变运动速度的.但是有些运动参数，是由机床本身的结构来保证的。

例：轨迹为圆或直线，通常由轴承和导轨来确定；运动的起点和行程的大小，可由机床上的挡抉来调整，也可由操作工人控制。第39页，课件共40页，创作于2023年2月（2）机床运动的调整计算：

①根据对机床的运动分析，确定各传动链两端的末端件；如卧式车床车螺纹时，其两端的末端件就是：主轴一刀架

②根据传动链两末端件的运动关系，