工艺与材料--机床的基本知识B

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机床的基本知识B

§ 1-4　机床的运动及实现运动的组成部分

1-4-1.工件表面形成方法

　　金属切削机床的最基本的功能是，提供切削加工所必需的运动和动力，而机床的运动，是由机床所加工的表面的形状及其形成方法所决定的。

一、工件的表面形状

　　常见的工件表面，按其形状可分为三类：

1、旋转表面——转动而形成

1).圆柱面

　由平行于轴线的直线1沿着v方向转动，而形成圆柱面；

　 2).圆锥面

　由不平行于轴线，但与轴线相交的直线1沿着V方向转动，而形成圆锥面；

3).球面

　由圆1沿着V方向转动，而形成球面；

　说明：在车床、钻床、镗床、外圆磨床等机床加工的表面是旋转表面。

2、纵向表面----直线移动而形成或沿直线移动而形成。

1).平面

由直线1沿着另一直线2方向V移动，而形成平面；

2).直母线成形面

　由直线1沿着曲线2移动，而形成纵向曲面；

说明：在刨床、插床、铣床、平面磨床等机床上加工的表面是纵向表面。

　　3.特形表面----复杂运动而形成

　1).螺旋面

　由直线1沿着螺旋线2运动，即边作旋转运动v',边作轴线方向移动v''而形成螺旋面。

二、表面的形成

1. 表面形成原理

　任何一个表面，都可以看作是一条曲线沿着另一条曲线运动的轨迹。这两条曲线叫做该表面的发生线，而前一条发生线，成为母线；后一条发生线，成为导线。

　　在形成表面的过程中，有些表面的两条发生线的形状都保持固定不变，如圆柱面；有些表面只有一条发生线的形状保持不变，如当母线为圆，导线为直线形成圆锥面；而另外一些表面则两条发生线的形状都要发生变化，如螺旋桨的表面。

　　有些表面的两条发生线是可以互换的，例如圆柱面亦可以由圆母线沿着直线导线移动形成；有些表面的两条发生线则不可互换，如圆锥面。前者叫可逆表面，后者叫不可逆表面。

2. 发生线的形成

　　工件表面发生线的形成过程，与所用刀具的刀刃形状有关。同样一条发生线在采用不同刀刃形状的情况下就有不同的形成方法。刀刃形状有以下三种：

1).刀刃是一个点(实际是很短的一段线)，切削时刀刃作轨迹运动；

2).刀刃是一段曲线，其轮廓与工件发生线吻合；

3).刀刃是一段曲线，其轮廓与工件发生线不吻合。

图例：

在切削加工中，发生线的形成方法有下列四种：

1).描迹法（轨迹法）：刀刃1 为一个点，发生线2 是由刀刃1 作轨迹运动3 而形成。刀具5 与工件4 之间需要一个相对运动。

图例：

2).成型法（仿型法）：刀刃为一线段1，它与工件发生线2 吻合。因此发生线由刀刃1 实现，刀具5 工件4 之间不需要有相对运动。

图例：

3).旋切法（相切法）：刀刃为一个点1，发生线2 是旋转的刀刃的运动轨迹的切线。切削时刀具5 的旋转中心按一定规律作轨迹运动3 ，刀刃运动轨迹为一系列圆，它们的切线形成了发生线。只是刀具和工件之间要有两个相对运动，一个是刀刃的转动，另一个是刀刃相对于工件的移动。

图例：

4).范成法（滚切法）：刀刃为一线段，它与工件发生线不吻合，发生线是由刀刃在刀具与工件作对滚运动（又称范成运动）时所形成的一些列轨迹线的包络线。这时刀具与工件之间只需要一个相对运动，称为范成运动，由刀具运动和工件转动复合而成。

图例：

表1-3 表面形成方法:

整理制作：[曾保国]

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