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1、零件表面及形成,机械制造技术,一、零件表面及形成方法,机械零件通常由平面、圆柱面、圆锥面及其它成形面组成。 右图所示零件为一凸轮，其表面组成为：内、外圆柱面、两端平面、健槽平面、凸轮槽成形面等。,一、零件表面及形成方法,下图所示零件为一支座，其表面组成为：内圆柱面、平面及过渡圆弧等。,一、零件表面及形成方法,组成机械零件的这些平面、圆柱面、圆锥面及其它成形面是如何获得的了？ 下图平面，可以由一条直线沿另一条直线运动而获得。,图中，第一条直线称为母线，另一条直线称为导线，即：母线沿导线运动，可以获得零件的表面。母线和导线统称为发生线。,一、零件表面及形成方法,下图圆柱面，可以由一条直线沿一圆运动
2、而获得，也可以由圆沿直线运动而获得。,左图中，直线称为母线，圆称为导线； 右图中，圆称为母线，直线称为导线。,一、零件表面及形成方法,这种母线和导线可以互换的表面称为可逆表面。对可逆表面而言，可供选择的加工方法较多，加工更方便。 并不是所有的零件表面都是可逆表面。如果母线和导线不能互换，则称其为不可逆表面。不可逆表面的获得方法较少，可供选择的加工方法也较少。,一、零件表面及形成方法,下图为圆锥面，它可以由一条直线沿一圆运动而获得，此时，该直线与其回转中心相交。但圆锥不能由一个圆沿直线运动而获得。,显然，如右图中所示，圆沿直线运动，所获得的不是圆锥，而是圆柱。 故：圆锥是不可逆表面。,一、零件表
3、面及形成方法,发生线可以是由刀具切削刃的形状或切削刃相对工件的运动得到，故发生线可以用不同的方法来形成。 下图所示的发生线可以由多钟方法来实现：,一、零件表面及形成方法,1、轨迹法：切削刃上切削点按一定的规律作轨迹运动，从而获得所需发生线曲线，如图示。,切削点为获得图示发生线，必须有相应的运动。该形成所需形状的运动就是成形运动。,一、零件表面及形成方法,2、成形法：切削刃的形状与发生线的形状相一致，即：切削刃的形状直接形成发生线。,由于刀具的运动与发生线的形成无关，故该运动不属于成形运动。,一、零件表面及形成方法,3、相切法：切削刃上切削点作定轴转动(如圆周铣刀)，而刀具回转中心按一定的规律作
4、轨迹运动，由切削刃(图中圆)包络出所需发生线曲线，如图示。,此时，刀具回转中心的运动轨迹是成形运动，而刀具的定轴转动与表面形成无关，故不属于成形运动。,一、零件表面及形成方法,4、展成法：刀具与工件间保持严格的运动关系，并由刀具切削刃包络出工件轮廓。,实际加工齿轮时，工件和刀具间必须作严格的定比运动，两者的运动准确性都会影响零件的形状，故属于成形运动。,一、零件表面及形成方法,综上所述，用轨迹法形成下图所示手柄的成形面，需要两个运动：刀尖的运动(母线)和工件的定轴转动(导线) 。,轨迹法车削成形面,一、零件表面及形成方法,用成形法形成下图所示手柄的成形面，只有一个成形运动：工件的定轴转动(导线
5、)，而母线由刀刃形状获得。此时，刀具的运动与工件形状无关，不属于成形运动。,成形法车削成形面,一、零件表面及形成方法,成形法刨削成形面,用成形法形成右图所示曲面，只有一个成形运动：刀具运动(导线，箭头方向所示)，而母线由刀刃形状获得。,一、零件表面及形成方法,用相切法形成下图所示的成形面，其成形运动为：刀具中心的运动轨迹和刀具的定轴转动。,相切法铣削成形面,一、零件表面及形成方法,右图所示为插齿加工齿面：刀具和工件的定轴转动(展成运动)形成渐开线母线，而刀具的向下切削运动为导线。,一、零件表面及形成方法,表面成形运动：直接参与切削过程、在工件上形成一定几何形状表面的刀具和工件间的相对运动。 如
6、果一个独立的成形运动，是由单独的旋转运动或直线运动构成，则称此成形运动为简单的成形运动，亦即简单运动； 如果一个独立的成形运动，是由两个或两个以上保持严格速比关系的旋转和/或直线运动构成，则称此成形运动为复合的成形运动，亦即复合运动。,一、零件表面及形成方法,成形表面的形成必然需要运动，这种运动是由金属切削机床提供的。 在分析成形运动时，通常以A表示直线运动，以B表示旋转运动，其下标的数字表示成形运动的序号。如果一个成形运动是由多个运动构成(即复合运动)，则下标的第一位数字表示成形运动的序号，第二位数字表示构成该成形运动不同运动的序号。,一、零件表面及形成方法,例如，用轨迹法形成下图所示手柄的
7、成形面，需要两个运动：刀尖的运动A(母线)和工件的定轴转动B1(导线)。其中，A2为复合运动，由A21和A22构成；B1为简单运动。显然，A21和A22间必须保证严格的速比关系，否则，不能获得图示要求的母线形状；而B1的快慢仅影响加工效率和粗糙度，不影响其形状。,B1,一、零件表面及形成方法,用成形法形成下图所示手柄的成形面，只有一个成形运动：工件的定轴转动(导线)B，而刀具的运动与工件形状无关，不属于成形运动。,B,一、零件表面及形成方法,用成形法形成右图所示曲面，只有一个成形运动：刀具的直线运动(导线)A。,A,一、零件表面及形成方法,用相切法形成下图所示的成形面，其成形运动为：刀具中心的
8、运动A2和刀具的定轴转动B1，工件成形面的深度由刀具的长度来完成。,B1,一、零件表面及形成方法,右图所示为插齿加工齿面：刀具和工件的定轴转动B11和B12(展成运动)形成渐开线母线，而刀具的向下切削运动A2为导线。,形状精度获得的方法,形状精度获得的方法,形状精度获得的方法,二、切削运动与切削要素,综上所述，为了获得所需的形状，金属切削机床必须有成形运动。除此之外，机床还需完成其它一系列运动，如刀具的切入、切出；刀具位置的调整等。这些与工件形成过程没有直接关系的运动，统称为辅助运动。,二、切削运动与切削要素,二、切削运动与切削要素,二、切削运动与切削要素,二、切削运动与切削要素,二、切削运动
9、与切削要素,二、切削运动与切削要素,1、成形运动 、主运动：由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件。 、进给运动：由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生附加的相对运动，加上主运动，即可不断地或连续地切除切屑，并得出具有所需几何特性的已加工表面。,切削运动与切削用量 在金属切削过程中，为了要从工件上切去一部分金属，刀具与工件之间必须完成一定的切削运动。 如外圆车削时，工件作旋转运动，刀具作连续的纵向直线运动，形成了工件的外圆柱表面。 在新的表面的形成过程中，工件上有三个依次变化的表面：,二、切削运动与切削要素,以车削外圆为例：,二、切削运动与
10、切削要素,以车削外圆为例：,进给速度vf,主运动速度vc,工作平面Pfe,Vc=dwn/1000,Vf=n f (= n z fz ),二、切削运动与切削要素,以车削外圆为例：,已加工表面,待加工表面,过渡表面,主运动,进给运动,刀具前面,工作平面Pfe,二、切削运动与切削要素,以车削外圆为例：,刀具前面,二、切削运动与切削要素,以车削外圆为例：,背吃刀量asp:在通过切削刃选定点并垂直于工作平面Pfe的方向上测量的吃刀量。,asp=(dw-dm)/2,r,二、切削运动与切削要素,2、辅助运动 、切入运动 、分度运动 、调位运动 、其它空行程运动,三、机床型号及编制,机床型号用来表明机床的类型
11、、通用特性、结构特性、主参数等。机床型号由GB/T15375-1994金属切削机床型号编制办法规定。 通用机床的型号规定为：,三、机床型号及编制,通用机床的型号规定为：,三、机床型号及编制,通用机床的型号规定为：,三、机床型号及编制,类代号、分类代号,三、机床型号及编制,通用特性代号,结构特性代号： 除去通用特性代号和I、O外的字母都可以作为结构特性代号使用，以表示机床结构的不同。,三、机床型号及编制,组系代号,组、系代号，参见相关资料,三、机床型号及编制,常用机床组系代号及主参数,三、机床型号及编制,常用机床组系代号及主参数,三、机床型号及编制,常用机床组系代号及主参数,三、机床型号及编制,常用机床组系代号及主参数,三、机床型号及编制,常用机床组系代号及主参数,三、机床型号及编制,常用机床组系代号及主参数,三、机床型号及编制,常用机床组系代号及主参数,三、机床型号及编制,常用机床组系代号及主参数,
