金屬切削機(jī)床第2章機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析.課件

1、第二章 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析 第一節(jié) 表面成形方法和成形運(yùn)動(dòng)一、工件表面的成形方法1.工件形狀及其表面成形方法 機(jī)械加工中常見(jiàn)的各種表面 任何表面都可以看作是一條線（稱(chēng)為母線1）沿著另一條發(fā)生線（稱(chēng)為導(dǎo)線2，或2、2）運(yùn)動(dòng)的軌跡。母線和導(dǎo)線統(tǒng)稱(chēng)為形成表面的發(fā)生線。 組成工件輪廓的幾種幾何表面 有些表面的兩條發(fā)生線完全相同，只因母線相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線O-O的原始位置不同，也可以形成不同的表面。 母線原始位置不同所形成的不同表面 2. 發(fā)生線的形成方法 1）軌跡法 是利用刀具作一定規(guī)律的軌跡運(yùn)動(dòng)來(lái)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。 2) 相切法 是利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊作軌跡運(yùn)動(dòng)來(lái)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。3) 成形法 是利用成

2、形刀具（如成形車(chē)刀、盤(pán)形齒輪銑刀等）對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。4) 展成法 是利用工件和刀具（如插齒刀、齒輪滾刀和花鍵滾刀）作展成切削運(yùn)動(dòng)的加工方法。 二、工件表面的成形運(yùn)動(dòng) 1.成形運(yùn)動(dòng)的種類(lèi) 1）簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng) 如果一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)是由單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)構(gòu)成，則稱(chēng)此成形運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)。 2) 復(fù)合成形運(yùn)動(dòng) 如果一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或（和）直線運(yùn)動(dòng)，按照某種確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系組合而成，則稱(chēng)此成形運(yùn)動(dòng)為復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)復(fù)合運(yùn)動(dòng)。 2. 主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 1) 主運(yùn)動(dòng) 是產(chǎn)生切削的運(yùn)動(dòng)，可由工件和刀具來(lái)實(shí)現(xiàn)。主運(yùn)動(dòng)可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可以是直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)

3、。 2) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是維持切削得以繼續(xù)的運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以是簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，也可以是復(fù)合運(yùn)動(dòng)。 3. 輔助運(yùn)動(dòng) 1) 各種空行程運(yùn)動(dòng) 空行程運(yùn)動(dòng)是指進(jìn)給前后刀具的快速運(yùn)動(dòng)。 2) 切入運(yùn)動(dòng) 刀具相對(duì)工件切入一定深度，以保證被加工表面獲得一定加工尺寸。3) 分度運(yùn)動(dòng) 加工若干個(gè)完全相同的均勻分布的表面時(shí)，為使表面成形運(yùn)動(dòng)得以周期地繼續(xù)進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為分度運(yùn)動(dòng)。 4) 操縱和控制運(yùn)動(dòng) 操縱和控制運(yùn)動(dòng)包括起動(dòng)、停止、變速等。 5) 調(diào)位運(yùn)動(dòng) 加工開(kāi)始前，把機(jī)床的有關(guān)部件移到要求的位置，以調(diào)整刀具與工件之間的正確相對(duì)位置。 第二節(jié) 機(jī)床的傳動(dòng)聯(lián)系和傳動(dòng)原理圖一、機(jī)床的傳動(dòng)聯(lián)系 1) 動(dòng)力源 它是提供動(dòng)

4、力的裝置。2) 執(zhí)行件 它們是執(zhí)行運(yùn)動(dòng)的部件。 3) 傳動(dòng)裝置 它是傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的裝置。 動(dòng)力源傳動(dòng)裝置執(zhí)行件或執(zhí)行件傳動(dòng)裝置執(zhí)行件，構(gòu)成傳動(dòng)聯(lián)系。 二、機(jī)床的傳動(dòng)裝置 1. 機(jī)械傳動(dòng) 1) 帶傳動(dòng) 是靠帶與帶輪接觸面之間的摩擦力來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種撓性摩擦傳動(dòng)。2) 齒輪傳動(dòng) 該傳動(dòng)通過(guò)齒輪之間的嚙合可以實(shí)現(xiàn)扭矩、轉(zhuǎn)速的改變。3) 蝸輪蝸桿傳動(dòng) 該傳動(dòng)通過(guò)蝸輪蝸桿之間的嚙合可以實(shí)現(xiàn)扭矩、轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)方向的改變。 4) 齒輪齒條傳動(dòng) 該傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)與直動(dòng)之間的相互轉(zhuǎn)換。 5) 絲杠螺母?jìng)鲃?dòng) 該傳動(dòng)可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，其傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪聲，但傳動(dòng)效率低。 2. 液壓傳動(dòng) 液壓傳動(dòng)以

5、液壓油為介質(zhì)，通過(guò)泵、閥、液壓缸和液壓馬達(dá)等液壓元件傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。3. 電氣傳動(dòng) 電氣傳動(dòng)應(yīng)用電能，通過(guò)電器裝置傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。4. 氣壓傳動(dòng) 氣壓傳動(dòng)以空氣為介質(zhì)，通過(guò)氣動(dòng)元件傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。三、機(jī)床的傳動(dòng)鏈 由一系列的傳動(dòng)元件使執(zhí)行件和動(dòng)力源，或使兩個(gè)執(zhí)行件之間保持一定的傳動(dòng)聯(lián)系。構(gòu)成一個(gè)傳動(dòng)聯(lián)系的一系列按一定規(guī)律排列的傳動(dòng)件，稱(chēng)為傳動(dòng)鏈。 1、外聯(lián)系傳動(dòng)鏈 外聯(lián)系傳動(dòng)鏈聯(lián)系動(dòng)力源（如電動(dòng)機(jī)）和機(jī)床執(zhí)行件，使執(zhí)行件得到預(yù)定速度的運(yùn)動(dòng)，并傳遞一定的動(dòng)力。 2. 內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈 內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈聯(lián)系復(fù)合運(yùn)動(dòng)之內(nèi)的各個(gè)運(yùn)動(dòng)分量，因而傳動(dòng)鏈所聯(lián)系的執(zhí)行件之間的相對(duì)速度有嚴(yán)格的要求，用來(lái)保證運(yùn)動(dòng)的軌跡。

6、 總之，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)，無(wú)論是簡(jiǎn)單的還是復(fù)雜的，都必須有一條外聯(lián)系傳動(dòng)鏈；只有復(fù)合運(yùn)動(dòng)才有內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，如果將一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)部分，這其中必有一條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。四、傳動(dòng)原理圖 為了便于研究機(jī)床的傳動(dòng)聯(lián)系，常用一些簡(jiǎn)明的符號(hào)把傳動(dòng)原理和傳動(dòng)路線表示出來(lái)，這就是傳動(dòng)原理圖。傳動(dòng)原理圖常使用的一部分符號(hào)如下。傳動(dòng)原理圖常用的一些示意符號(hào)電動(dòng)機(jī) (b) 主軸 (c) 車(chē)刀 (d) 滾刀 (e) 合成機(jī)構(gòu) (f) 傳動(dòng)比可變換的換置機(jī)構(gòu) (g) 傳動(dòng)比不變的機(jī)械聯(lián)系 (h) 電的聯(lián)系 (i) 脈沖發(fā)生器 (j) 快調(diào)換置機(jī)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng) 1. 銑床用圓柱銑刀銑削平面時(shí)的傳動(dòng)原理圖 2. 車(chē)床用螺紋車(chē)刀車(chē)削

7、螺紋時(shí)的傳動(dòng)原理圖 第三節(jié) 機(jī)床運(yùn)動(dòng)的調(diào)整 一、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及其換置機(jī)構(gòu) 每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)都需要有五個(gè)參數(shù)來(lái)確定。這五個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)是：運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)、方向、軌跡、路程和速度。機(jī)床運(yùn)動(dòng)的調(diào)整，就是調(diào)整每個(gè)運(yùn)動(dòng)的五個(gè)參數(shù)。 改變運(yùn)動(dòng)參數(shù)的機(jī)構(gòu)為換置機(jī)構(gòu)，在傳動(dòng)原理圖中通常用符號(hào)棱形框表示，其旁標(biāo)以u(píng)v、uf等表示換置量。二、機(jī)床運(yùn)動(dòng)的調(diào)整計(jì)算 機(jī)床運(yùn)動(dòng)的調(diào)整計(jì)算按每一傳動(dòng)鏈分別進(jìn)行，其一般步驟如下： 1) 根據(jù)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析，確定各傳動(dòng)鏈兩端的末端件。 2) 根據(jù)傳動(dòng)鏈兩末端件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，確定它們的計(jì)算位移量。 3)根據(jù)計(jì)算位移量以及相應(yīng)傳動(dòng)鏈中各個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)的傳動(dòng)比，列出運(yùn)動(dòng)平衡方程式。 4) 根據(jù)運(yùn)動(dòng)平衡方程式，導(dǎo)出該傳動(dòng)鏈的換置公式。 三、換置機(jī)構(gòu)在傳動(dòng)鏈中的位置 換置機(jī)構(gòu)在傳動(dòng)鏈中的位置對(duì)運(yùn)動(dòng)的調(diào)整計(jì)算影響很大。在傳動(dòng)鏈設(shè)計(jì)中，可以應(yīng)用傳動(dòng)原理圖來(lái)選擇換置機(jī)構(gòu)的數(shù)量和安排換置機(jī)構(gòu)的位置。 臥式車(chē)床換置機(jī)構(gòu)的三種不同的設(shè)計(jì)方案 思考題1 何謂簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)？何謂復(fù)合運(yùn)動(dòng)？其本質(zhì)區(qū)別是什么？試舉例說(shuō)明。 2 畫(huà)簡(jiǎn)圖表示用下列方法加工所需表面時(shí)，需要哪些成形運(yùn)動(dòng)？其