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1、鄂 東 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案第3次課 周別：第二周 學時數(shù)：2課 題： 仿形加工原理及仿形車削加工教學目的要求：1、掌握仿形加工原理及控制形式；2、仿形車削加工；主要教學內容： 1、 仿形加工原理及控制形式；2、 仿形車削加工；教學重點、難點：難點：仿形加工原理及控制形式 鄂 東 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案講授內容：仿形加工的定義：仿形加工是以預先制成的靠模為依據(jù)，加工時在一定壓力作用下，觸頭與靠模工作表面緊密接觸，并沿其表面移動，通過仿形機構，使刀具作同步仿形動作，從而在零件毛坯上加工出與靠模相同型面的零件。常用的仿形加工有仿形車削、仿形銑削、仿形刨削和仿形磨削等。一、仿形加工

2、原理與控制形式實現(xiàn)仿形加工的方法根據(jù)靠模觸頭傳遞信息的形式和機床進給傳動控制方式的不同，可以分為機械式、液壓式、電控式、電液式和光電式等。機械式仿形的觸頭與刀具之間是以剛性連接，或通過其他機構如縮放儀及杠桿等進行連接，以實現(xiàn)同步仿形加工。圖1.16所示為機械式仿形銑床的加工原理圖。仿形觸頭5始終與靠模4的工作表面緊密接觸，并沿其工作表面作相對運動，這個運動通過信息傳遞裝置3傳遞給銑刀1，銑刀對工件2進行加工，而實現(xiàn)仿形。要注意的是對于平面輪廓的仿形需要兩個方向的進給，S2產生的進給，叫做隨動進給運動，如圖1.16(a)所示。對空間輪廓的仿形，則需要三個方向的進給運動的相互配合其中S1、S3為主

3、進給運動，S2為隨動進給運動，如圖1.16(b)所示。這類機床多數(shù)用手動進給或手動與機動相配合進給等多種方式實現(xiàn)仿形。圖1.16 機械仿形工作原理1銑刀；2工件；3信息傳遞裝置；4靠模；5仿形觸頭采用機械式仿形機床加工工件時，由于靠模與仿形觸頭之間有較大的作用力，又有相對運動。因而容易引起兩構件工作面的磨損，而且在加工過程中，仿形觸頭以及起剛性連接的中間裝置需要傳遞很大的力，會產生一定的彈性變形。所以機械式仿形加工的精度較低，不適宜加工精度要求高的零件。液壓式仿形是利用液壓油作為介質來傳遞運動信息和動力的。圖1.17所示為液壓仿形車削加工原理的示意圖。液壓缸與液壓系統(tǒng)安裝在托板6上，托板又安裝

4、在機床的大拖板上。仿形觸頭5始終與靠模4的工作型面接觸，且與液壓系統(tǒng)相連接，活塞桿又與車床中拖板相聯(lián)。仿形車削加工時，車刀作縱向進給運動，仿形觸頭沿著靠模型面移動并產生橫向運動而使液壓系統(tǒng)工作，控制液壓缸的進出油以及活塞兩邊的壓力差，推活塞桿移動使中拖板和車刀作相應的橫向進給運動，完成仿形車削。液壓仿形具有結構簡單，體積小而輸出功率大，工作適應性強，動作靈敏度高等優(yōu)點。且液壓仿形裝置沒有傳動間隙存在，因而其仿形精度要比機械式仿形精度高，一般在0.020.1 mm。仿形觸頭壓力約為610 N。電控式仿形是以電信號傳遞仿形信息，利用伺服系統(tǒng)帶動刀具作仿形運動。圖1.18所示為電控式仿形車削加工示意

5、圖。它由靠模4、仿形觸頭5、電氣控制系統(tǒng)3和信號放大系統(tǒng)6等部分組成。車削時，仿形觸頭沿靠模型面移動，產生仿形信號，經信號放大系統(tǒng)放大后，傳遞給電氣控制系統(tǒng)，再由電氣控制信號控制機械傳動帶動車刀作仿形進給運動，實現(xiàn)仿形車削加工。 圖1.17 液壓仿形車削示意圖 圖1.18 電控仿形車削示意圖1工件；2鏈輪；3液壓系統(tǒng)；4靠模； 1工件；2車刀；3電氣控制系統(tǒng)；4靠模； 5仿形觸頭；6托板；7活塞桿；8車刀 5仿形觸頭；6信號放大系統(tǒng)電控式仿形的特點是：系統(tǒng)結構緊湊，傳遞信號快捷、準確、靈敏度高、仿形觸頭壓力小(為16 N)、易于實現(xiàn)遠距離控制，并可用計算機與其構成多工序連續(xù)控制的仿形加工系統(tǒng)

6、。電控式仿形的仿形精度可達0.010.03 mm。電液式仿形是以電傳感器來傳遞仿形信號，利用液壓力作為動力進行仿形加工的。仿形加工時，電傳感器得到的電信號經過電-液轉換機構(電液伺服閥)，使液壓缸或液壓電動機(也稱液壓馬達)等液壓執(zhí)行機構驅動工作臺作相應的伺服運動。為了得到較高的加工精度，要求電液伺服閥的啟動、換向、停止等動作靈敏、準確，并且有較大的功率放大倍數(shù)，這種系統(tǒng)的仿形觸頭壓力約為16 N。二、仿形車削仿形車削主要用于形狀復雜的旋轉曲面如凸輪、手柄、凸模、凹模型腔或型孔等的成形表面的加工。仿形車削加工設備主要有兩類，一類是裝有仿形裝置的通用車床，另一類是專用仿形車床。仿形車削是平面輪廓

7、仿形，需要兩個方向的進給運動。一般仿形裝置是使車刀在縱向進給的同時，又使車刀按照預定的軌跡橫向運動，通過縱向與橫向的運動合成，完成復雜旋轉曲面的內、外形面加工。根據(jù)靠模樣板在車床上的安裝位置不同仿形車削又分為靠板靠模仿形，刀架靠模仿形和尾座靠模仿形。圖1.19(a)所示為靠板靠模仿形車削示意圖。它是由通用車床改裝而成的。在床身外側安裝靠模板2，靠模板上有一條與工件成形表面的曲線和尺寸相同的型槽。將中拖板的絲桿抽掉，用連接板4通過滾柱3把中拖板與床鞍聯(lián)接起來。車削時，當床鞍作縱向進給運動，滾柱在靠模板的型槽內移動，通過連接板帶動刀具5作橫向運動，刀具的縱向、橫向運動合成完成仿形車削加工。圖1.1

8、9(b)所示為尾座靠模仿形車削示意?？磕?安裝在支架10上，支架用一定方法緊固在尾座上，將車床上的刀架拆除，在中拖板上安裝板架7。將刀桿8裝在板架的縱向孔內，刀桿的一端裝有車刀，另一端裝有靠模觸頭，在彈簧力作用下，保證觸頭與靠模接觸。車削時，中拖板作橫向進給運動，刀桿在靠模作用下產生縱向運動，完成仿形車削加工。這種方法適用于端面仿形車削。圖1.19 機械式仿形車削1工件；2靠模板；3滾柱； 4連接板；5刀具；6工件；7板架；8刀桿；9靠模；10靠模支架仿形車削所用的靠模一般選用35 mm厚的鋼板或硬鋁板制造，其型面型槽須與被加工的旋轉曲面的形狀尺寸一致。有些靠模與觸頭間作用壓力小的靠?？梢赃x用硬木、鋁材或環(huán)氧樹脂制造，其型面的形狀、尺寸與模具零件的形狀、尺寸須一致。仿形車削一般用于精加工工序，在仿形車削之前，應