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文檔簡介

1、講 義教 研 室 機械制造技術(shù) 課 程 名 稱 機械制造裝備設(shè)計主 講 教 師 焦海坤 職 稱 職 務(wù) 助教 使 用 教 材 金屬切削機床 - 4 -第一章緒論一、切削金屬機床概述1.什么是金屬切削機床 是指用切削方法將金屬毛坯加工成機器零件的機器,使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸加工精度和表面質(zhì)量(切削方法最易實現(xiàn)三要求)的機器。附注:加工工件的方法:鍛造、鑄造、沖壓、焊接、切削加工、特種加工。 它是制造機器的機器,制造本身,故又稱為“工作母機”或“工具機”(Machine-tool),習(xí)慣上簡稱為“機床”。附注:金屬切削機床上是主要加工機器零件的設(shè)備,承擔(dān)總制造工作量占40%60%,影響工業(yè)

2、產(chǎn)品的最終質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。尤其加工精密零件,它的先進(jìn)程度直接影響到機器制造工業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。它的品種質(zhì)量、加工效率直接影響其他機器產(chǎn)品的技術(shù)水平和經(jīng)濟效益。2.金屬切削機床的地位和作用經(jīng)濟地位:為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸業(yè)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)等部門提供各種機器、儀器、工具、設(shè)備。戰(zhàn)略地位:滿足現(xiàn)代國防裝備,如艦艇、飛機、衛(wèi)星、飛船裝置的高技術(shù)、高加工制造精度要求。所以,金屬切削機床在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中占有極其重要的地位。附注:機械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門和軍工生產(chǎn)賴以發(fā)展的基礎(chǔ),而機床工業(yè)則是機械制造工業(yè)的基礎(chǔ)。一個國家生產(chǎn)力質(zhì)量、科技水平、品種、產(chǎn)量以及機床的擁有量是衡量整個工業(yè)生產(chǎn)水平的

3、重要標(biāo)志。二、機床發(fā)展概況原始時代:1.公元前2000多年前,機床雛形,依靠人力的雙手反復(fù)運動在長木料上鉆孔。人既是機床的操作者也是機床的動力提供者。2.當(dāng)加工對象由木材逐漸過渡到金屬,采用水力、風(fēng)力、畜力等驅(qū)動的機床以增加動力進(jìn)行車圓、鉆孔加工。機械時代:1.十八世紀(jì)第一次工業(yè)革命,蒸汽機的新動力使技術(shù)發(fā)生革命變革,產(chǎn)生專業(yè)分工,衍生各種機床,有原始的鉆和車銷衍化出銑削、磨削、齒輪加工等不同工藝機床。附注:1774年,英國人 威爾金森發(fā)明機密的炮筒鏜床,生產(chǎn)出汽缸,鏜銷缸體的內(nèi)孔精度達(dá)1mm,滿足瓦特發(fā)明蒸汽機的要求。2.十九世紀(jì)末,采用電動機天軸傳動帶集中傳動,性能很低。附注:靠蒸汽機驅(qū)動

4、的機床,蒸汽機的體積大,一臺蒸汽機不能只帶一臺機床,蒸汽機帶到天軸,天軸通過皮帶傳動把動力系統(tǒng)分配給各個機床。圖為奔馳汽車最早車間加工模型,世界第一臺汽車、飛機、火車在這種機床廠加工出來,經(jīng)營模式由過去的作坊式單件生產(chǎn),層次簡單轉(zhuǎn)化為工廠組織大規(guī)模多類型件生產(chǎn)。3.二十世紀(jì)初,第二次產(chǎn)業(yè)革命,發(fā)電機和電動機的發(fā)明,電氣時代,電機做為動力源完全代替人力為機床提供動力,機床采用單獨驅(qū)動一臺機床;齒輪變速箱的出現(xiàn),是機床的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生根本變化。人只需操縱機床。生產(chǎn)力不在受人體力限制。附注:1779年,英國莫茲力英國機床之父,創(chuàng)造車床由絲杠帶動刀架實現(xiàn)機動進(jìn)給,使機床發(fā)生一次重大變革。圖5龍門刨床,

5、圖6,美國人發(fā)明了臥式銑床,圖7磨床,圖8齒輪加工機床由于汽車、軸承大量生產(chǎn)的需要,研制出各種自動機床,圖11仿形車床,組合機床。機電時代:二十世紀(jì)中期電子技術(shù)和計算機技術(shù)迅猛發(fā)展,機床驅(qū)動方式和控制系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)等方面反生顯著變化。附注:1952年,美國研制出第一臺數(shù)控機床,人不僅不需要提供動力,連操縱都由機器直接控制。成為機床的發(fā)展主流,程序循環(huán)(采用調(diào)速電機)加工,適應(yīng)靈活多變的產(chǎn)品,進(jìn)行中、小批量生產(chǎn)自動化;封閉防護(hù)罩,阻止鐵屑和冷卻液飛濺傷人,通過大流量的切削液噴射冷卻,實現(xiàn)高速切削(主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到75000r/min),提高生產(chǎn)率。屏幕模擬加工,直至模擬的程序加工的產(chǎn)品合格后,進(jìn)行生產(chǎn),

6、大大降低廢品生產(chǎn)率。簡化機構(gòu)。加工精度日本0.01微米,圓度誤差0.03微米?,F(xiàn)代加工中心工作臺定位精度全程1.5微米,轉(zhuǎn)臺精度為萬分之一度。每10年提高一個量級。1958年,第一臺自動化換刀加工中心,工件一次裝恰實現(xiàn)銑、鏜、鉆、絞多工序加工。節(jié)省輔助加工時間。C軸功能,在數(shù)控機床的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)塔刀架裝上自動驅(qū)動旋轉(zhuǎn)刀具,出現(xiàn)車削中心。多工序復(fù)合加工技術(shù):比如車銑復(fù)合,加齒輪加工和磨削功能。磨床多軸化,完成內(nèi)圓、外圓、端面磨削復(fù)合。歐洲綜合螺紋和花鍵磨削復(fù)合。機床內(nèi)加工一體化、工件識別、適應(yīng)控制等模塊。通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)智能化、模塊化、復(fù)合化。并聯(lián)機床,21世紀(jì)的機床革命。三、我國機床發(fā)展?fàn)顩r50年代

7、的“蘇聯(lián)一邊倒”60-70年代的自力更生80年代以后,全方位引進(jìn)和研發(fā)附注:其中數(shù)控及其它高新技術(shù)產(chǎn)品達(dá)1500種,覆蓋超重型、高精度、納米級超精度、特種加工、五軸聯(lián)動數(shù)控機床等前沿高科技領(lǐng)域。清華大學(xué)電機系和機械系十多位老師組成攻關(guān)小組,協(xié)同設(shè)計,平均25歲。附注:我國經(jīng)歷這十幾年的跌宕起伏由成長期進(jìn)入成熟期。圖1,我國生產(chǎn)超重型立式工作臺,水力,電力,關(guān)鍵部件核電部門,水輪機組工件直徑大,立式機床加工零件的直徑達(dá)16米,三峽水電站,550噸重重型水輪機轉(zhuǎn)輪加工設(shè)備。圖2,臥式數(shù)控車床,重型機床,加工工件直徑4.5m,工件250噸,誤差精度7微米,機床需要重載啟動技術(shù),導(dǎo)軌利用靜壓導(dǎo)軌無間隙

8、技術(shù),三峽水電站關(guān)鍵作用。圖3北京機床研究所研制納米級精度機床,標(biāo)志我國精密機床一個新的高度為我國航空、航天、天文、電子、激光提高精度,采用當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù),數(shù)控伺服系統(tǒng),精度制造技術(shù),成功解決高精度導(dǎo)軌技術(shù),主軸制造技術(shù),氣浮制造技術(shù),測量技術(shù),溫度振動技術(shù),反饋達(dá)到2.5納米,機械進(jìn)給量5納米。與一般機床比傳動系統(tǒng)剛度,動靜摩擦系數(shù)不同。圖6五軸聯(lián)動機床,控制系統(tǒng)國家自主研制,2001年舉辦國際機床博覽會,德國企業(yè)審批沒有通過 禁止向中國出售 東芝事件。 四、金屬切削機床的分類附注:機床種類3500種,隨著生產(chǎn)發(fā)展,工藝不斷革新,切削品種不斷增加,便于生產(chǎn)管理使用,進(jìn)行科學(xué)分類,按加工性質(zhì)

9、和使用刀具不同分12種。1.按機床的加工性能和結(jié)構(gòu)特點分類:我國機床分為12大類:車床(C)、鉆床(Z)、鏜床(T)、銑床(X)、拉床(L)、磨床(M)、刨插床(B)、齒輪加工機床(Y)、螺紋加工機床(S)、特種加工機床(D)、鋸床(G)和其他機床(Q)。這是主要的機床分類方法。2.按機床的通用程度分類:1)通用機床(萬能機床):加工一定尺寸范圍的各種不同零件的工序;普車,搖鉆。特點:加工范圍較廣,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,主要適用于單件小批生產(chǎn)。2)專門化機床:專門化機床階于通用機床和專用機床之間,加工工藝范圍較窄。用于形狀相似,尺寸不同的工件的特定表面,按特定的工序進(jìn)行加工。只能用工某一類零件(或少數(shù)

10、幾類)零件的某一道(或少數(shù)幾道)特定工序加工;絲杠機床(螺紋),凸輪軸車床,發(fā)動機的曲軸車床,螺旋漿銑床特點:介于通用機床和專用機床之間,既有加工尺寸的通用性,又有加工工序的專用性,生產(chǎn)率較高,適用于成批生產(chǎn)。3)專用機床(又稱專能機床):加工某一種零件的某一道特定工序而設(shè)計制造的。特點:加工工藝范圍最窄,加工對象固定。生產(chǎn)率較高,結(jié)構(gòu)比通用機床簡單,適用于大批量生產(chǎn)。(組合機床實際上也是專用機床)附注:專門化機床和專用機床的區(qū)別是專門化機床加工形狀相似而尺寸不同工件的特定工序的加工,專用機床用于特定工件的某工序加工的機床。3.按機床的精度分類:普通(精度)機床、精密機床和高精度機床(超精密級

11、機床)。4.按機床重量不同分類:1)儀表機床;2)中型機床(一般機床);3)大型機床(大約10噸);4)重型機床(大于30噸);5)超重型機床(大于100噸)。5.自動化程度分:手動、機動、半自動及自動機床四、金屬切削機床型號的編制方法機床的型號是機床產(chǎn)品的代號,用以表明機床的類型,通用和結(jié)構(gòu)特性,主要技術(shù)參數(shù)等。GB/T15375-94金屬切削機床型號編制方法規(guī)定,我國的機床型號由漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字按一定規(guī)律組合而成1.通用機床和專門化機床型號通用機床型號的表示方法為:(1)機床的類別代號 用大寫漢語拼音字母表示,位于型號之前。類 別車 床鉆 床鏜 床磨 床齒輪加工機床螺紋加工機床銑床

12、刨插床拉床鋸床其他 機床代號CZTM2M3MYSXBLGQ讀音車鉆鏜磨二磨三磨牙絲銑刨拉割其(2)機床的特性代號 表示機床所具有的特殊性能通用特性 CK表示數(shù)控車床;MBG表示高精密半自動磨床(多個代號,按重要程度排列)通用特性高精度精密自動半自動數(shù)控加工中心 (自動換刀)彷型輕型加重型簡式或經(jīng)濟型柔性加工單元數(shù)顯高速代號GMZBKHFQCJRXS讀音高密自半控?fù)Q彷輕重簡柔顯速結(jié)構(gòu)特性代號 區(qū)分同類機床(主參數(shù)相同)結(jié)構(gòu)和性能例如,CA6140型普通車床型號中的“A”,可理解為:CA6140型普通車床在結(jié)構(gòu)上區(qū)別于C6140型普通車床。(3)機床的組別,系別代號用兩位數(shù)字表示,前者組,后者系。

13、每類機床劃分10組,每組分10系。組劃分原則:在同一類機床中,主要布局或使用范圍基本相同;系劃分原則:在同一組機床中,主參數(shù)相同、并按一定公比排列,工件和刀具相對運動特點相同,基本結(jié)構(gòu)及布局型式相同。 組別類別0123456789車床C儀表車床單軸自動、半自動車床多軸自動、半自動車床回輪、轉(zhuǎn)塔車床曲軸及凸輪軸車床立式車床落地及臥式車床仿形及多刀車床輪、軸、輥、錠及鏟齒車床其他車床鉆床Z坐標(biāo)鏜鉆床深孔鉆床搖臂鉆床臺式鉆床立式鉆床臥式鉆床銑鉆床中心孔鉆床鏜床T深孔鏜床坐標(biāo)鏜床立式鏜床臥式銑鏜床精鏜床汽車、拖拉機修理用鏜床磨床M儀表磨床外圓磨床內(nèi)圓磨床砂輪機坐標(biāo)磨床導(dǎo)軌磨床刀具刃磨床平面及端面磨床曲

14、軸、凸輪軸、花鍵軸及軋輥磨床工具磨床2M超精機內(nèi)圓研磨機外圓及其他研磨機拋光機砂帶拋光及磨削機床刀具刃磨及研磨機床可轉(zhuǎn)位刀片磨削機床研磨機其他磨床3M球軸承套圈溝磨床滾子軸承套圈滾道磨床軸承套圈超精機床葉片磨削機床滾子加工機床鋼球加工機床氣門、活塞及活塞環(huán)磨削機床汽車、拖拉機修磨機床齒輪加工機床Y儀表齒輪加工機錐齒輪加工機滾齒及銑齒機剃齒及研齒機插齒機花鍵軸銑床齒輪磨齒機其他齒輪加工機齒輪倒角及檢查機螺紋加工機床S套絲機攻絲機螺紋銑床螺紋磨床螺紋車床銑床X儀表銑床懸臂及滑枕銑床龍門銑床平面銑床彷形銑床立式升降臺銑床臥式升降臺銑床床身銑床工具銑床其他銑床刨插床B懸臂刨床龍門刨床插床牛頭刨床邊緣及

15、模具刨床其他刨床拉床L側(cè)拉床臥式外拉床連續(xù)拉床立式內(nèi)拉床臥式內(nèi)拉床立式外拉床鍵槽及螺紋拉床其他拉床鋸床G砂輪片鋸床臥式帶鋸床立式帶鋸床圓鋸床弓鋸床銼鋸床其他機床Q其他儀表機床管子加工機床木螺釘加工機刻線機切斷機(4)機床的主參數(shù),設(shè)計順序號和第二參數(shù)機床主參數(shù):代表機床規(guī)格的大小,在機床型號中,用數(shù)字給出主參數(shù)的折算數(shù)值(1/10或1/150)設(shè)計順序號:當(dāng)無法用一個主參數(shù)表示時,則在型號中用設(shè)計順序號表示.第二參數(shù):一般是主軸數(shù),最大跨距,最大工作長度,工作臺工作面長度等,它也用折算值表示.(5)機床的重大改進(jìn)順序號當(dāng)機床性能和結(jié)構(gòu)布局有重大改進(jìn)時,在原機床型號尾部,加重大改進(jìn)順序號A,B,

16、C.等.(6)其他特性代號: 主要用以反映各類機床的特性,如對數(shù)控機床,可反映不同的數(shù)控系統(tǒng);對于一般機床可反映同一型號機床的變型等。用漢語拼音字母或阿拉伯?dāng)?shù)字或二者的組合來表示。(7)企業(yè)代號:生產(chǎn)單位為機床廠時,由機床廠所在城市名稱的大寫漢語拼音字母及該廠在該城市建立的先后順序號,或機床廠名稱的大寫漢語拼音字母表示。通用機床的型號編制舉例2.專用機床的型號編制專用機床的型號一般由設(shè)計單位代號和設(shè)計順序號組成,其表示方法為:1)設(shè)計單位代號通常,機床廠代號是由所在城市和該廠名稱的大寫漢語拼音字母或該廠在市內(nèi)建立順序號,排在型號之首。2)組代號用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示,位于設(shè)計單位號之后,并用:“

17、”分開。讀作:“至”。3)設(shè)計順序號由001起始,位于組代號之后。例如,沈陽第一機床廠設(shè)計制造的第十八種機為專用機床,屬于2組,順序號為018,故其型號為S1-2018。題:解釋下列機床型號的含義。 Z3040×16:最大鉆削直徑40毫米乘最大跨距1600mm的搖臂鉆床MM7132A:工作臺最大寬度320mm的第一次改造的精密平面磨床M1432A:最大磨削直徑為320毫米的第一次改進(jìn)的萬能外圓磨床。MBG1463:最大磨削直徑為630毫米的半自動高精度萬能外圓磨床。Y3150E:最大工件直徑為500毫米的第五次改進(jìn)的滾齒機。THM5650:最大工作臺面寬度為500毫米的精密立式加工中

18、心。CM6163:床身上最大回轉(zhuǎn)直徑為630毫米的精密臥式車床。CK6140:最大車削直徑為400毫米的落地臥式數(shù)控車床。第二章 機床運動分析金屬切削機床的分析工程基本方法: 表面運動傳動機構(gòu)調(diào)整。表面(零件):零件是由若干表面組成:即平面、回轉(zhuǎn)體表面、螺紋面、圓錐面、漸開線等表面),但這些表面一步一步加工(即工序)獲得。運動:為了獲得所需要零件表面,需要工件和刀具一定規(guī)律的相對運動。表面是由兩條發(fā)生線組成的,每條發(fā)生線由四種方法(軌跡法、成形法、相切法、展成法)之一加工獲得。即刀具和工件按照四種方法之一完成的成形運動。傳動(工件表面成形有幾種運動,即有幾條傳動鏈,注意傳動鏈重合情況。復(fù)合運動

19、由兩個簡單運動或兩個以上簡單運動組成;)簡單運動傳動聯(lián)系是外聯(lián)系傳動鏈;一個簡單運動對應(yīng)一條外聯(lián)傳動鏈復(fù)合運動傳動聯(lián)系是內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。有兩條傳動鏈,一個內(nèi)聯(lián)系和一個外聯(lián)系機構(gòu)(實現(xiàn)):機構(gòu)具體完成相對運動,其中機構(gòu)分為定比傳動和置換器官兩大類。(為簡明表述機床傳動原理和傳動路線,采用傳動原理圖)調(diào)整(5個參數(shù),運動的起點、運動的方向、運動軌跡、運動的路程、運動速度調(diào)整為重要參數(shù)):即通過置換器官記性調(diào)速,滿足不同加工對象的需要。第一節(jié)工件表面形成方法一、工件的表面形狀加工機械零件=形成零件上各個表面零件表面組成: 平面圓柱面圓錐面各種成形面附注:工件表面形成:機床加工工件過程(刀具和工件按一定

20、規(guī)律相對運動)即為形成零件各個表面的過程,零件上的工件表面不外乎是平面、圓柱面、圓錐面、及多種成形表面。二、表面的形成原理從幾何角度看,任何一個表面,都可以看作是一條曲線沿著另一條曲線運動的軌跡。這兩條曲線叫做該表面的發(fā)生線,而前一條發(fā)生線,稱為母線;后一條發(fā)生線,稱為導(dǎo)線。有些表面的兩條發(fā)生線是可互換的例如:圓柱面由圓母線沿著直線導(dǎo)線移動形成; 平面 導(dǎo)線和母線均為直線; 可逆表面 螺紋面 母線是圓,導(dǎo)線是螺旋線,不可逆。圓錐面 母線為斜直線,導(dǎo)線是圓。 不可逆表面三、發(fā)生線的形成方法1.切削刃和發(fā)生線的關(guān)系 發(fā)生線是由刀具的切削刃和工件相對運動形成。切削刃為點,要想形成發(fā)生線,切削刃運動軌

21、跡必須為發(fā)生線的形狀曲線。切削刃為線,與發(fā)生線吻合,切削刃無需任何運動便可得到發(fā)生線形狀。 與發(fā)生線不吻合,切削刃與加工表面相切形成點接觸,切削刃相對工件加工表面作滾動,形成的包絡(luò)線為為發(fā)生線。2.形成發(fā)生線方法及所需運動1)描跡法(軌跡法):比如車刀刀頭、刨刀??醋髑邢魅袨辄c接觸,需要一個刀具和工件獨立相對運動,刀具運動規(guī)律按照發(fā)生線所要求的軌跡運動。2)成型法(仿型法):比如成形車刀看作切削刃與發(fā)生線吻合的線接觸,用各種成形刀具切削,形成這個母線,刀具工件之間不需要有相對運動。3)旋切法(相切法):比如磨削,銑削看作切削刃為點接觸,發(fā)生線是旋轉(zhuǎn)的刀刃的運動軌跡的切線,切削時刀具的旋轉(zhuǎn)中心按

22、一定規(guī)律作軌跡運動,刀刃運動軌跡為一系列圓,它們的切線形成了發(fā)生線。刀具和工件之間要有兩個相對運動,一個是刀刃的轉(zhuǎn)動,另一個是刀刃相對于工件的移動。4)范成法(展成法):比如滾齒機 花鍵滾刀看作切削刃與發(fā)生線不吻合的線接觸,發(fā)生線是由刀刃在刀具與工件作對滾運動(又稱范成運動)時所形成的一些列軌跡線的包絡(luò)線。刀具與工件之間只需要一個相對運動,稱為范成運動,由刀具運動和工件轉(zhuǎn)動復(fù)合而成。第二節(jié)機床的運動機床的運動的表示:直線運動A旋轉(zhuǎn)運動B機床的運動的目的:獲得加工零件所需表面形成一定形狀的母線和導(dǎo)線形成母線和導(dǎo)線需要刀具和工件作相對運動(四種方法)形成某種形狀表面時所需機床提供的成形運動的形式和

23、數(shù)目,決定于采用的加工方法和刀具結(jié)構(gòu)。形成母線和導(dǎo)線所需運動數(shù)之和,即為成形運動的數(shù)目。一、運動的種類1.按運動的功用分類,分為表面成形運動和非表面成形運動兩大類。1)表面成形運動成形運動:機床上的刀具和工件,為了形成表面發(fā)生線而作的相對運動,稱為表面成形運動, 成形運動運動的性質(zhì)分類:簡單的運動復(fù)合運動簡單運動只包含一個單元的運動稱為簡單運動,簡單運動一般為轉(zhuǎn)動或直線移動。復(fù)合運動由兩個或兩個以上單元運動組成獨立的運動,各個單元運動之間必須保持嚴(yán)格的速比關(guān)系,這種運動稱為復(fù)合運動。例如:車削、磨削回轉(zhuǎn)體表面為例,工件回轉(zhuǎn)和刀具直線移動是速度各自獨立的運動,即為兩個簡單的表面成形運動。車削螺紋

24、則是2個單元運動所組成的一個復(fù)合成形運動。工件旋轉(zhuǎn)和移動必須保持嚴(yán)格的相對運動關(guān)系才能加工出螺紋線。課本例1-1、1-2、1-3、1-42)非成形運動(輔助運動)機床在加工過程中除完成成形運動外,還需完成其它一系列運動,這些與表面成形過程沒有直接關(guān)系的運動,統(tǒng)稱為輔助運動;為表面成形創(chuàng)造條件。 切入運動:例:使刀具切入工件,以獲得進(jìn)行成形運動所需工件和刀具位置運動,比如車削和插齒 分度運動:當(dāng)整個工件表面是由若干相同且均勻分布局部表面所組成時,為使表面成形運動以周期地連續(xù)進(jìn)行的運動。例:車削K頭螺紋,車完一條螺紋,工件相對于刀具要回轉(zhuǎn)1/K轉(zhuǎn)。各種空行程:指進(jìn)給前后的快速運動和各種調(diào)位運動。例

25、:裝卸工件,為避免碰傷操作者及工件,刀具與工件距離較遠(yuǎn);搖臂鉆床鉆頭為對準(zhǔn)被加工孔中心,主軸箱與工作臺之間相對調(diào)位運動;龍門刨床、龍門銑的橫梁為適應(yīng)工件不同厚度的升降運動控制運動:操縱控制例啟動、停止、變速、換向、工件的夾緊和松開、自動換刀、自動測量、補償 校正運動:在精密機床上為了消除傳動誤差的運動。二、主運動和進(jìn)給運動成形運動按其在切削加工所起的作用,分為主運動和進(jìn)給運動。1.主運動:是產(chǎn)生切削的運動,在切削運動中,消耗功率最大,貢獻(xiàn)最大,促使刀具和工件之間產(chǎn)生相對運動,切除工件上的切削層,形成鐵屑。例如:車床的主軸旋轉(zhuǎn);鉆床鉆頭旋轉(zhuǎn);磨床主軸帶動砂輪旋轉(zhuǎn);牛頭刨床和插床的滑枕帶動刨刀直線

26、往復(fù)運動;2.進(jìn)給運動:是維持切削得以繼續(xù)的運動,維持連續(xù)不斷或依次切除鐵屑;例如:車床的縱向進(jìn)給運動,滾齒機工件的豎直運動;刨床工作臺的橫向移動注:主運動和進(jìn)給運動即可是簡單運動也可是復(fù)合運動第三節(jié)機床的傳動聯(lián)系和傳動原理圖一、傳動的基本組成部分機床的三個基本組成部分:運動源:為執(zhí)行件提供動力。普車三相異步電動機,數(shù)控車伺服電機傳動裝置:傳遞運動和動力的裝置,變速、換向、改變運動形式執(zhí)行件:執(zhí)行機床運動部件,如主軸,刀架,工作臺二、機床的傳動聯(lián)系傳動聯(lián)系為了在機床上得到所需的運動,必須通過一系列的傳動件把運動源和執(zhí)行件或執(zhí)行件和執(zhí)行件聯(lián)系起來,稱為傳動聯(lián)系。傳動鏈構(gòu)成一個傳動聯(lián)系的一系列順序

27、排列的傳動件,稱為傳動鏈。傳動鏈中的兩類傳動機構(gòu)定比傳動機構(gòu)傳動比和傳動方向固定不變的傳動機構(gòu),如定比齒輪副、蝸桿蝸輪副、絲杠螺母副等換置機構(gòu)根據(jù)加工要求可以變換傳動比和傳動方向的傳動機構(gòu),如掛輪變速機構(gòu)、滑移齒輪變速機構(gòu)、離合器換向機構(gòu)等。傳動鏈按運動性質(zhì)分為: 外聯(lián)系傳動鏈內(nèi)聯(lián)系傳動鏈外聯(lián)系傳動鏈運動源與執(zhí)行件之間的傳動聯(lián)系,稱為外聯(lián)系。機床上運動源和執(zhí)行件之間為了實現(xiàn)外聯(lián)系而順次串聯(lián)的傳動副,稱為外聯(lián)系傳動鏈(對簡單運動而言)。例:車外圓時,電機主軸(外聯(lián)系傳動鏈),如圖所示。注:機床上有幾個簡單運動,就需要有幾條外聯(lián)系傳動鏈??梢杂懈髯元毩⒌倪\動源,也可以幾條傳動鏈共用一個運動源。內(nèi)聯(lián)

28、系傳動鏈機床上為了將兩個或兩個以上單元運動組成復(fù)合的成形運動。執(zhí)行件與執(zhí)行件之間的傳遞聯(lián)系稱為內(nèi)聯(lián)系。機床上兩個執(zhí)行件之間為了實現(xiàn)內(nèi)聯(lián)系而順次串聯(lián)的傳動副,稱為內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。注:機床工作時,內(nèi)聯(lián)系傳動鏈所聯(lián)系的兩個執(zhí)行件,將按照規(guī)定的運動關(guān)系作相對運動由于內(nèi)聯(lián)系傳動鏈本身不能提供運動,為使執(zhí)行件得到運動,還需有外聯(lián)系傳動鏈將運動源的運動傳到內(nèi)聯(lián)系傳動鏈上來。內(nèi)聯(lián)系傳動鏈的要求內(nèi)部必須保持嚴(yán)格運動關(guān)系決定著復(fù)合運動的軌跡(即發(fā)生線的形狀)傳動比是否準(zhǔn)確以及由其確定的兩單元運動的相對運動方向是否正確,會直接影響被加工表面的形狀精度不能有傳動比不確定或瞬時傳動比變化的傳動機構(gòu),如帶傳動、鏈傳動。調(diào)整

29、內(nèi)聯(lián)系傳動鏈的換置機構(gòu)時,其傳動比也必須有足夠精度。三、傳動原理圖用一些簡單的符號表示運動源與執(zhí)行件及執(zhí)行件與執(zhí)行件之間的聯(lián)系傳動原理圖傳動原理圖常用符號機床傳動原理圖的畫法1)畫出工件、刀具示意圖及其運動;2)畫出主軸、刀架、絲桿螺母;3)畫出運動源(電動機);4)畫出該機床上的特殊機構(gòu)符號,如Uv、Uf等;5)再用虛線代表傳動比不變的傳動鏈,把它們之間關(guān)聯(lián)的部分聯(lián)接起來。其它的中間傳動件則一概不畫,這樣就可以得到了一幅簡潔明了的圖形,這種圖形表示了機床傳動最基本的特征。第四節(jié)機床運動的調(diào)整三、運動的主要要素每一個獨立的運動都有五個要素:即軌跡、速度、方向、行程和位置,在分析運動時,必須逐一

30、加以研究。一、運動參數(shù)及其換置器官運動參數(shù):軌跡、速度、方向、行程和位置換置器官機床運動的調(diào)整,就是調(diào)整每個運動的5個參數(shù)。改變運動參數(shù)的機構(gòu)稱為換置器官。二、機床運動的調(diào)整計算機床運動的調(diào)整計算按每一傳動鏈分別進(jìn)行,其步驟如下:1. 根據(jù)對機床的運動分析,確定各傳動鏈的末端件。如:主軸刀架1. 根據(jù)傳動鏈兩末端件的運動關(guān)系,確定計算位移量。如;主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)刀架移動f1. 根據(jù)傳動鏈及計算位移量,列出運動平衡方程式。如:1(r)u1ufu2tlf1. 根據(jù)運動平衡方程式,導(dǎo)出該傳動鏈的換置公式。如:uff/(u1u2tl)然后按加工條件確定掛輪變速機構(gòu)所需采用的配換齒輪齒數(shù),或確定對其它變速機構(gòu)

31、的調(diào)整要求。第三章車床第一節(jié)概述一、車床的用途和運動機械制造中使用最廣泛的一種機床工藝范圍:加工各種回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體端面使用刀具:車刀、鉆頭、鉸刀、絲錐主運動:工件的旋轉(zhuǎn)運動進(jìn)給運動:刀具直線移動二、車床的分類落地及臥式車床回輪、轉(zhuǎn)塔車床立式車床仿形及多刀車床自動車床專門化車床:曲軸、凸輪軸、鏟齒車床第二節(jié)臥式車床的工藝范圍和布局一、工藝范圍加工各種回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體端面如:內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽、成形回轉(zhuǎn)面、端平面和各種螺紋等,還可以進(jìn)行鉆孔、擴孔、鉸孔和滾花等工作,如圖所示。臥式車床主要對各種軸類、套類和盤類零件進(jìn)行加工。臥式車床的運動工件旋轉(zhuǎn)運動主運動刀具直線移動進(jìn)給運動縱向運動橫向運動

32、斜向運動臥式車床的特點通用性較大自動化程度低加工復(fù)雜工件時,換刀麻煩輔助時間長,生產(chǎn)率低適用于單件小批生產(chǎn)及修理車間二、機床的布局1)主軸箱2)刀架、床鞍3)尾座4)床身5)溜板箱6)進(jìn)給箱三、臥式車床的主參數(shù)臥式車床的主參數(shù)是床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑第二主參數(shù)是最大工件長度。主參數(shù)決定了主軸軸線距離床身導(dǎo)軌的高度,第二主參數(shù)決定了床身的長度。CA6140型臥式車床的主參數(shù)為400mm,但在加工較長的軸、套類工件時,由于受到中滑板的限制,刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑為210mm,這也是一個重要的參數(shù)。見圖其它參數(shù):刀架上最大回轉(zhuǎn)直徑主軸中心至床身矩形導(dǎo)軌的距離通過主軸孔的最大棒料直徑主軸前端錐孔尺寸加

33、工螺紋范圍主軸的轉(zhuǎn)速范圍電動機功率第三節(jié)CA6140型車床的傳動系統(tǒng)CA6140型車床是普通精度的臥式車床。傳動系統(tǒng)包括主傳動和刀架傳動兩部分。傳動鏈實現(xiàn)主運動的主傳動鏈實現(xiàn)螺紋進(jìn)給運動的螺紋進(jìn)給傳動鏈實現(xiàn)縱向進(jìn)給運動的縱向進(jìn)給傳動鏈實現(xiàn)橫向進(jìn)給運動的橫向進(jìn)給傳動鏈快速空行程傳動鏈主傳動鏈兩端件:主電動機主軸運動傳動路線是:主電動機-1-2-uv-3-4-主軸。任務(wù):電動機的運動和動力傳給主軸通過換置機構(gòu)uv使主軸獲得各種轉(zhuǎn)速是外聯(lián)系傳動鏈螺紋進(jìn)給傳動鏈兩端件:主軸刀架運動傳動路線:主軸-4-5-uf-6-8絲杠-刀架任務(wù):聯(lián)系主軸和刀架縱向溜板保證工件和刀具之間的嚴(yán)格運動關(guān)系通過調(diào)整換置機構(gòu)

34、uf,加工出不同種類、不同導(dǎo)程的各種螺紋是內(nèi)聯(lián)系傳動鏈縱向和橫向進(jìn)給傳動鏈任務(wù)實現(xiàn)一般車削時的縱向和橫向機動進(jìn)給運動及其變速與換向兩端件主軸刀架外聯(lián)系傳動鏈主軸被看作是該兩個傳動鏈的間接動源。絲杠和光杠為保證螺紋導(dǎo)程精度,采用絲杠螺母絲杠可以制造得比較精密。絲杠傳動分支實現(xiàn)螺紋進(jìn)給運動光杠傳動分支實現(xiàn)縱、橫向進(jìn)給運動光杠可大大減輕絲杠的磨損有利于長期保持絲杠的精度可獲得一般車削所需的縱、橫進(jìn)給量(數(shù)值較小)主軸與掛輪變速機構(gòu)之間的換向機構(gòu),是在主軸轉(zhuǎn)向不變時,改變刀架的運動方向(向左或向右),車削右旋或左旋螺紋。一、主運動傳動鏈分析它的功用:把動力源(電動機)的運動及能量傳給主軸,使主軸帶動工

35、件旋轉(zhuǎn),臥式車床的主軸應(yīng)能變速及換向。傳動路線主傳動系統(tǒng)圖傳動路線表達(dá)式M1的功用為控制主軸(軸)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止。運動由軸到主軸可以有兩種不同的傳動路線:主軸高速運轉(zhuǎn)(n主4501400r/min);主軸低速運轉(zhuǎn)(n主10500r/min)。主軸的轉(zhuǎn)速級數(shù)與轉(zhuǎn)速計算主軸正轉(zhuǎn)時實際上只能獲得24級不同轉(zhuǎn)速2×3+2×3×(2×2-1)24級反轉(zhuǎn)級數(shù)為3+3×(2×2-1)=12級二、進(jìn)給傳動鏈分析刀架可進(jìn)行縱、橫向進(jìn)給運動和輔助運動。刀架的運動源仍是主電動機。始端件主軸;末端件刀架因車螺紋要求主軸轉(zhuǎn)一周時刀架移動一個被加工螺紋的導(dǎo)程,

36、并且車外圓進(jìn)給量是以主軸轉(zhuǎn)一周時刀架的移動量來表示,所以分析傳動關(guān)系時,把主軸作為刀架傳動的始端。刀架傳動系統(tǒng)的組成擴大螺距傳動組變換左右螺紋傳動組變換左右螺紋傳動組基本變速組增倍變速組進(jìn)給運動傳動鏈分析進(jìn)給運動傳動鏈?zhǔn)鞘沟都軐崿F(xiàn)縱向或橫向運動的傳動鏈。傳動鏈的兩末端件主軸刀架1.車削螺紋CA6140型臥式車床能車削常用的米制、英制、模數(shù)制及徑節(jié)制四種螺紋;還可以車削加大螺距、非標(biāo)準(zhǔn)螺距及較精確的螺紋。它既可以車削右旋螺紋,也可以車削左旋螺紋。車削螺紋時,主軸與刀具之間必須保持嚴(yán)格的運動關(guān)系:主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)刀架移動S工mm上述關(guān)系稱為車削螺紋時進(jìn)給運動傳動鏈的“計算位移”。車螺紋的運動平衡式:1(

37、r主軸)×u0×ux×S絲=S工式中:u0主軸至絲杠之間全部定比傳動機構(gòu)的傳動比,是一個常數(shù);ux主軸至絲杠之間換置機構(gòu)的可變傳動比;S絲機床絲杠的導(dǎo)程,CA6140型車床為:S絲P12mm;S工被加工螺紋的導(dǎo)程,單位為mm。(1)車米制螺紋(2)車削模數(shù)螺紋(3)車削英制螺紋(4)車削徑節(jié)螺紋(5)車削非標(biāo)準(zhǔn)螺距和較精密螺紋CA6140型車床進(jìn)給運動鏈中加工螺紋時的傳動路線表達(dá)式歸納總結(jié)如下:2.機動進(jìn)給(車削圓柱面和端面)車削圓柱表面時,可使用機動的縱向進(jìn)給。車削端面時,可使用機動的橫向進(jìn)給。為了避免絲杠磨損過快及便于人工操縱(將刀架運動的操縱機構(gòu)放在溜板箱上

38、),車削圓柱面和端面時,機動進(jìn)給運動是由光杠經(jīng)溜板箱傳動的。機動進(jìn)給傳動路線表達(dá)式如下(1)縱向機動進(jìn)給量縱向機動進(jìn)給量共64種(2)橫向機動進(jìn)給量橫向進(jìn)給量的種數(shù)有64種。刀架的快速移動CA6140型開停和換向裝置第四節(jié)CA6140型車床的主要結(jié)構(gòu)一、主軸箱功用支承主軸和傳動其旋轉(zhuǎn),并使其實現(xiàn)起動、停止、變速和換向等。主軸的組成卸荷式皮帶輪雙向多片式摩擦離合器和制動器及操縱機構(gòu)主軸組件滑動齒輪的變速操縱機構(gòu)等典型機構(gòu)。1.傳動機構(gòu)定比傳動、變速機構(gòu)定比傳動僅用于傳遞運動和動力一般采用齒輪傳動副變速機構(gòu)一般采用滑移齒輪變速機構(gòu)特點:結(jié)構(gòu)簡單,傳動效率高,傳動比準(zhǔn)確當(dāng)變速齒輪為斜齒或尺寸較大時,

39、則采用離合器變速(1)卸荷式皮帶輪(2)傳動齒輪(3)傳動軸的支承結(jié)構(gòu)(4)主軸及其軸承2.主軸變向、制動及其操縱(1)摩擦離合器(2)制動裝置3.變速操作機構(gòu)二、進(jìn)給箱功用變換被加工螺紋種類和導(dǎo)程獲得各種機動進(jìn)給量組成部份變速機構(gòu)變換螺紋導(dǎo)程和進(jìn)給量移換機構(gòu)變換螺紋種類操縱機構(gòu)三、溜板箱功用將絲杠或光杠的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動并帶動刀架進(jìn)給控制刀架運動的接通、斷開和換向機床過載時控制刀架自動停止進(jìn)給手動操縱刀架移動和實現(xiàn)快速移動等溜板箱中的主要機構(gòu):開合螺母機構(gòu)接通絲杠傳動傳動機構(gòu)將光杠的運動傳至縱向齒輪齒條和橫向進(jìn)給絲杠轉(zhuǎn)換機構(gòu)接通、斷開和轉(zhuǎn)換縱橫進(jìn)給過載保險裝置和互鎖機構(gòu)保證機床工作安全

40、操縱機構(gòu)控制刀架運動換向機構(gòu)改變縱、橫機動進(jìn)給運動方向快速空行程傳動機構(gòu)1.縱、橫向機動進(jìn)給操縱機構(gòu)2.開合螺母機構(gòu)3.互鎖機構(gòu)4.超越離合器5.過載保險裝置四、刀架和尾架功用安裝車刀,并由溜板帶動其作縱向、橫向和斜向進(jìn)給運動。組成它由床鞍、橫向溜板、轉(zhuǎn)盤、刀架溜板和方刀架等第四章齒輪加工機床第一節(jié)工作原理和分類一、齒輪的加工方法齒輪的加工方法很多,如鑄造、鍛造、熱軋、沖壓以及切削加工等。精密齒輪的加工主要是切削方法。按形成齒形的原理,切削齒輪的方法可分為兩大類:展成法。成形法1.成形法要求刀具的切削刃形狀與被切齒輪的齒槽形狀相吻合。優(yōu)點機床較簡單,可利用通用機床加工。缺點對于同一模數(shù)的齒輪,

41、只要齒數(shù)不同,齒廓形狀就不相同,需采用不同的成形刀具;加工出來的齒形是近似的,加工精度較低;每加工完一個齒槽后,工件需要周期地分度一次,生產(chǎn)率也較低。最常用的是用盤狀模數(shù)銑刀和指狀模數(shù)銑刀2.展成法利用齒輪的嚙合原理加工齒輪。把齒輪嚙合副(齒條齒輪、齒輪齒輪)中的一個轉(zhuǎn)化為刀具;另一個轉(zhuǎn)化為工件,并強制刀具和工件作嚴(yán)格的嚙合運動而范成切出齒廓。特點范成法切齒所用刀具切削刃的形狀相當(dāng)于齒條或齒輪的齒廓,它與被切齒輪的齒數(shù)無關(guān)每一種模數(shù),只需用一把刀具就可以加工各種不同齒數(shù)的齒輪。加工精度和生產(chǎn)率一般比較高應(yīng)用廣泛,齒輪加工機床絕大多數(shù)采用展成法。二、齒輪加工機床的類型按照被加工齒輪的種類,齒輪加

42、工機床可以分為圓柱齒輪加工機床、圓錐齒輪加工機床兩類。圓錐齒輪加工機床滾齒機、插齒機等。錐齒輪的加工方法主要有:刨齒機、銑齒機、拉齒機等。加工弧齒錐齒輪銑齒機精加工齒輪齒面的方法有:磨齒機、剃齒機、研齒機等。第二節(jié)滾齒機的運動分析是應(yīng)用最廣泛的齒輪加工機床滾齒機主要用于加工直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和蝸輪。一、滾齒原理滾齒加工是根據(jù)展成法原理來加工齒輪輪齒的。由一對交錯軸斜齒輪嚙合傳動原理演變而來。將這對嚙合傳動副中的一個齒輪的齒數(shù)減少到幾個或一個,螺旋角增大到很大(即螺旋升角很?。?,它就成了蝸桿。再將蝸桿開槽并鏟背,就成為齒輪滾刀。二、滾切直齒圓柱齒輪1.機床的運動和傳動原理圖用滾刀加工直齒

43、圓柱齒輪需要兩個表面成形運動,三條傳動鏈。兩個成形運動根據(jù)表面成形原理,加上直齒圓柱齒輪時的成形運動應(yīng)包括:形成漸開線齒廓(母線)的運動由范成法形成,靠滾刀旋轉(zhuǎn)運動B11和工件旋轉(zhuǎn)運動B12組成的復(fù)合成形運動范成運動實現(xiàn);形成直線形齒線(導(dǎo)線)的運動。由相切法形成,靠滾刀旋轉(zhuǎn)運動B11和滾刀沿工件軸線的直線運動A2來實現(xiàn)兩個簡單運動根據(jù)切削中所起作用,習(xí)慣稱滾齒時的運動分別為:工件的旋轉(zhuǎn)運動為范成運動滾刀的旋轉(zhuǎn)運動為主運動滾刀沿工件軸線方向的移動為軸向進(jìn)給運動三條傳動鏈(1)展成運動傳動鏈:滾刀45ux67工件。這是一條內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。(2)主運動傳動鏈電動機12uv34滾刀。這是一條外聯(lián)系傳動

44、鏈。(3)豎直進(jìn)給運動傳動鏈工件78uf910刀架升降絲杠。這是一條外聯(lián)系傳動鏈。2.滾刀的安裝滾刀刀齒是沿螺旋線分布的,螺旋升角為。加工直齒圓柱齒輪時,為了使切削點處滾刀刀齒運動方向與被切齒輪的齒槽方向一致。滾刀軸線與被切齒輪端面之間應(yīng)傾斜一個角度,這個角度稱為滾刀的安裝角。滾刀的安裝角在數(shù)量上等于滾刀的螺旋升角。三、滾切斜齒圓柱齒輪1.機床的運動和傳動原理圖形成漸開線所需的運動與滾切直齒圓柱齒輪相同。斜齒圓柱齒輪與直齒圓柱齒輪的區(qū)別在于齒長方向不是直線,而是螺旋線。加工斜齒圓柱齒輪時,進(jìn)給運動是螺旋運動,是一個復(fù)合運動,這個運動可由滾刀刀架的直線運動A21和工作臺的旋轉(zhuǎn)運動B22兩部分復(fù)合

45、而成。因為工作臺既要在展成運動中完成B12,又要在形成螺旋線的運動中完成B22,故B22被稱為附加轉(zhuǎn)動。總之:滾切斜齒圓柱齒輪需要兩個運動,一個是形成漸開線的復(fù)合運動(B11和B12),另一個是形成螺旋齒向線的復(fù)合運動(A21和B22)。滾切斜齒圓柱齒輪傳動特點與滾切直齒圓柱齒輪不同處:齒線為螺旋線所需運動范成運動主運動軸向進(jìn)給運動附加運動即滾刀移動一個工件螺旋線導(dǎo)程T時,工件應(yīng)準(zhǔn)確地附加轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)滾切斜齒圓柱齒輪時的兩個成形運動都各需一條內(nèi)聯(lián)系傳動鏈和一條外聯(lián)系傳鏈。形成漸開線的展成運動傳動鏈和主運動傳動鏈與滾切直齒輪時完全相同。產(chǎn)生螺旋進(jìn)給運動的內(nèi)聯(lián)系傳動鏈連接刀架移動A21和工件的附加轉(zhuǎn)動

46、B22保證當(dāng)?shù)都苤本€移動距離為工件螺旋線的一個導(dǎo)程T時,工件的附加轉(zhuǎn)動為一轉(zhuǎn)。這條內(nèi)聯(lián)系傳動鏈習(xí)慣上稱為差動運動傳動鏈。u 帶動刀架直線移動的進(jìn)給鏈,也與切削直齒圓柱齒輪時相同,是一條外聯(lián)系傳動鏈。差動傳動鏈為絲杠1213uy1415合成機構(gòu)67ux89工件。換置器官的傳動比uy根據(jù)被加工齒輪的螺旋線導(dǎo)程T或螺旋傾角調(diào)整。2.滾刀的安裝當(dāng)滾刀與齒輪的螺旋線方向相同時,滾刀的安裝角=-。當(dāng)滾刀與齒輪的螺旋線方向相反時,滾刀的安裝角=+。齒輪螺旋角3.工件附加轉(zhuǎn)動的方向第三節(jié)Y3150E滾齒機一、概述用途直齒圓柱外齒輪斜齒圓柱外齒輪蝸輪短花鍵軸適用成批、小批、單件生產(chǎn)2.總體布局床身支撐件;立柱用

47、于安裝傳動系統(tǒng);刀架可以沿立柱上的導(dǎo)軌上下移動,還可以繞自己的水平軸轉(zhuǎn)位;小立柱連同工作臺一起作水平方向移動以適應(yīng)不同的直徑工件;心軸安裝工件用;工作臺Y3150E主要參數(shù)最大加工直徑500mm最大加工模數(shù)8mm最大加工寬度250mm工件最少齒數(shù)Z=5K主電機功率5.5KW主電機轉(zhuǎn)速1410rpm機床重量4300KG主軸轉(zhuǎn)速9級40250刀架垂直進(jìn)給量12級0.44mm/工作臺每轉(zhuǎn)刀架最大回轉(zhuǎn)角度2403.運動根據(jù)表面成形原理,加工圓柱齒輪時的成形運動包括:形成漸開線齒廓(母線)的運動形成齒長(導(dǎo)線)的運動。其中:漸開線齒廓由展成法形成;直線齒長由相切法形成。對于加工斜齒輪時,其導(dǎo)線為螺旋線。

48、滾齒機傳動原理圖二、傳動系統(tǒng)分析Y3150E型滾齒機的傳動系統(tǒng)圖,如圖所示,該傳動系統(tǒng)圖有5條傳動鏈。主傳動鏈范(展)成傳動鏈進(jìn)給傳動鏈差動傳動鏈(加工斜齒圓柱齒輪時需要)滾刀架快速移動傳動鏈(一)加工直齒圓柱齒輪的調(diào)整計算主傳動鏈范(展)成傳動鏈進(jìn)給傳動鏈滾刀架快速移動傳動鏈1.主傳動鏈傳動路線換置公式2.范(展)成傳動鏈傳動路線換置計算范成運動傳動鏈換置公式3.進(jìn)給傳動鏈傳動路線換置計算換置公式(二)加工斜齒圓柱齒輪的調(diào)整計算有5條傳動鏈主傳動鏈范(展)成傳動鏈進(jìn)給傳動鏈差動傳動鏈(加工斜齒圓柱齒輪時需要)滾刀架快速移動傳動鏈1.主運動傳動鏈和加工直齒圓柱齒輪時相同。2.軸向進(jìn)給運動傳動鏈

49、和加工直齒圓柱齒輪相同進(jìn)給量不同3.范成運動傳動鏈傳動路線及兩端件計算位移:和加工直齒圓柱齒輪時相同運動合成機構(gòu)用離合器M2聯(lián)接,其傳動比為u合1=-1換置公式4.差動傳動鏈(附加運動傳動鏈)傳動路線換置公式滾齒機的運動合成機構(gòu)作用:將范成運動中工件的旋轉(zhuǎn)運動和工件的附加運動合成后傳到工作臺,使工件獲得合成運動。用途加工斜齒圓柱齒輪大質(zhì)數(shù)齒輪切向進(jìn)給法加工蝸輪時。合成機構(gòu)構(gòu)成圓柱齒輪或錐齒輪行星機構(gòu)。滾切斜齒圓柱齒輪時,工件的旋轉(zhuǎn)運動是兩個運動的合成:范成運動中的旋轉(zhuǎn)運動B12和螺旋軌跡運動的附加運動B22。合成機構(gòu)作用:將兩個運動合成不發(fā)生矛盾5.滾刀架快速移動傳動鏈功用:刀架作快速升降運動

50、調(diào)整刀架位置進(jìn)給前后實現(xiàn)快進(jìn)和快退加工斜齒輪時,檢查附加運動的方向三、滾刀刀架結(jié)構(gòu)和滾刀的安裝調(diào)整(一)滾刀刀架的結(jié)構(gòu)作用支承滾刀主軸帶動安裝在主軸上的滾刀作沿工件軸向的進(jìn)給運動。組成刀架體和刀架溜板。裝有滾刀主軸的刀架體可相對刀架溜板轉(zhuǎn)一定角度,以便使主軸旋轉(zhuǎn)軸線處于所需位置,刀架溜板則可沿立柱導(dǎo)軌作直線運動串刀串刀:調(diào)整滾刀軸向位置目的:使?jié)L刀的刀齒(或齒槽)對稱于工件的軸線,以保證加工出的齒廓兩側(cè)對稱;使?jié)L刀的磨損不致集中在局部長度上,而是沿全長均勻地磨損,以提高滾刀使用壽命。(二)滾刀安裝角的調(diào)整滾齒時,為了切出準(zhǔn)確的齒形,應(yīng)使?jié)L刀和工件處于正確的“嚙合”位置滾刀在切削點處的螺旋線方向

51、應(yīng)與被加工齒輪齒槽方向一致。需將滾刀軸線與工件頂面安裝成一定的角度,稱作安裝角。安裝角:±被加工齒輪的螺旋角滾刀的螺旋升角四、工作臺被加工齒坯通過工件心軸或夾具裝在工作臺上,由工作臺帶動作回轉(zhuǎn)運動。組成:工作臺、底座、蝸桿蝸輪副、快速驅(qū)動工作臺油缸等。雙圓環(huán)導(dǎo)軌支承和長錐體定心軸向負(fù)荷由工作臺底座上的環(huán)形導(dǎo)軌a、b承受徑向負(fù)荷由長錐體滑動軸承承受五、滾切齒數(shù)大于100的質(zhì)數(shù)直齒圓柱齒輪的調(diào)整計算1、加工原理按選定的z0來調(diào)整范成運動傳動鏈 Z0與被加工齒輪的齒數(shù)Z的數(shù)值相近Z與Z0的差值可正可負(fù),通常取差值為15150范成運動傳動鏈兩端件運動關(guān)系改變?yōu)椋簼L刀主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn),工件轉(zhuǎn)k/z0轉(zhuǎn)在范成運動中,滾刀轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時,工件產(chǎn)生運動誤差:(kz-k/z0)轉(zhuǎn)附加運動傳動鏈在工件轉(zhuǎn)k/z轉(zhuǎn)過程中,使工件得到附加的(kz-k/z0)轉(zhuǎn),從而加工出齒輪齒數(shù)為Z的直齒圓柱齒輪。2傳動鏈的調(diào)整計算主運動傳動鏈與滾切直齒圓柱齒輪時相同軸向進(jìn)給運動傳動鏈與滾切直齒圓柱齒輪時相同范成運動傳動鏈需調(diào)整計算附加運動傳動鏈需調(diào)整計算第四節(jié)插齒機一

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