第01章-机床传动基础知识

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• 1.1.2 机床的运动
在机床上,为了获得所需的工件表面形状，必须形成一定 形状的发生线(母线和导线)。除成形法外，发生线的形 成都是靠刀具和工件作相对运动实现的。这种运动称为
表面成形运动。此外，还有多种辅助运动。
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• 1.1.2.1 成形运动按其组成情况进行分类
旋转运动B1、B2以及工件的直线移动A3，也都是简单运
动。如果一个独立的成形运动，是由两个或两个以上的 旋转运动或(和)直线运动，按照某种确定的运动关系组
合而成，则称此成形运动为复合成形运动。
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图1-3 成形运动的组成
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例如,车削螺纹时(如图1-3(c)所示)，形成螺旋形发生线 所需的刀具和工件之间的相对螺旋轨迹运动。为简化机 床结构和较易保证精度，通常将其分解为工件的等速旋
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(2) 成形法。它是利用成形刀具对工件进行加工的方法 。切削刃的形状和长度与所需形成的发生线(母线)完全 重合。图1-2(b)中,曲线形母线由成形刨刀的切削刃直接
形成，直线形的导线则由轨迹法形成。
(3) 相切法。它是利用刀具边旋转边作轨迹运动对工件 进行加工的方法。如图1-2(c)所示，采用铣刀或砂轮等 旋转刀具加工时，在垂直于刀具旋转轴线的截面内，切
成形运动按其组成情况进行分类,可分为简单的和复合的 两种。如果一个独立的成形运动是由单独的旋转运动或 直线运动构成的，则此成形运动称为简单成形运动。例 如，用尖头车刀车削外圆柱面时(如图1-3(a)所示)，工
件的旋转运动B1和刀具直线运动A2就是两个简单运动;用
砂轮磨削外圆柱面时(如图1-3(b)所示)，砂轮和工件的
削刃可看作是点，当切削点绕着刀具轴线作旋转运动B1 ，同时刀具轴线沿着发生线的等距线作轨迹运动A2时，
切削点运动轨迹的包络线便是所需的发生线。为了用相 切法得到发生线，需要两个成形运动，即刀具的旋转运
动和刀具中心按一定规律运动。
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(4) 展成法。它是利用工件和刀具作展成切削运动进行 加工的方法。切削加工时,刀具与工件按确定的运动关系 作相对运动(展成运动或称范成运动)，切削刃与被加工 表面相切(点接触)，切削刃各瞬时位置的包络线便是所 需的发生线。如图1-2(d)所示，用齿条形插齿刀加工圆
(2) 进给运动。是使工件的多余材料不断被去除的工作
运动。切削过程中主运动只有一个，进给运动可以多于
一个，主运动和进给运动可由刀具或工件分别完成，也
可由刀具单独完成。
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辅助运动。机床的运动除了切削运动外,还有一些实现机 床切削过程的辅助工作而必须进行的辅助运动，该运动 不直接参与切削运动，但为切削加工的工件运动创造了 加工的必要条件，是不可缺少的。它的种类很多，一般
第1章 机床传动基础知识
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1.1 机床的运动
• 1.1.1 零件表面的切削加工成形方法
机械零件的形状很多,但主要由平面、圆柱面、圆锥面及 成型面所组成。这些面的形成是以直线或曲线为母线， 以直线或圆为运动轨迹，作旋转或平移运动所形成的表
面。
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机械零件的任何表面都可看作是一条线(称为母线)沿着 另一条线(称为导线)运动的轨迹。如图1-1所示,平面可 看作是是由一根直线(母线)沿着另一根直线(导线)运动 而形成(图1-1(a));圆柱面和圆锥面可看作是由一根直
关系的两个直线运动A21和A22来实现，A21和A22也组成
一个复合运动。上述复合运动组成部分符号中的下标， 第一位数字表示成形的序号(第一个、第二个、……成形 运动)，第二位数字表示同一个复合运动中单元运动的序
号。
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• 1.1.2.2 成形运动中各单元运动根据其在切削 中所起作用的不同进行分类
发生线的方法可归纳为以下4种。
(1) 轨迹法。它是利用刀具作一定规律的轨迹运动对工 件进行加工的方法。切削刃与被加工表面为点接触，发
生线为接触点的轨迹线。图1-2(a)中，母线Al(直线)和 导线A2(曲线)均由刨刀的轨迹运动形成。采用轨迹法形
成发生线需要一个成形运动。
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图1-2 形成发生线的方法
线(母线)沿着一个圆(导线)运动而形成(图1-1(b)和 (c))；普通螺纹的螺旋面是由“∧”形线(母线)沿螺旋 线(导线)运动而形成(图l-1(e))wk.baidu.com直齿圆柱齿轮的渐开 线齿廓表面是由渐开线(母线)沿直线(导线)运动而形成 (图1-1(d))等。形成表面的母线和导线统称为发生线。
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转运动B11和刀具的等速直线移动A12。B11和A12不能彼
此独立，它们之间必须保持严格的运动关系，即工件每 转一转时，刀具直线移动的距离应等于螺纹的导程，从
而B11和Al2这两个单元运动组成一个复合运动。用轨迹
法车回转体成形面时(如图1-3(d)所示)，尖头车刀的曲 线轨迹运动通常由相互垂直坐标方向上的、有严格速比
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1—母线;2—导线
图1-1 零件表面的成形
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由图1-1可以看出,有些表面，其母线和导线可以互换， 如平面、圆柱面和直齿圆柱齿轮的渐开线齿廓表面等， 称为可逆表面;而另一些表面，其母线和导线不可互换 ，如圆锥面和螺旋面等，称为不可逆表面。切削加工中 发生线是由刀具的切削刃和工件的相对运动得到的，由 于使用的刀具切削刃形状和采取的加工方法不同，形成
柱齿轮，刀具沿箭头A1方向所作的直线运动，形成直线 形母线(轨迹法)，而工件的旋转运动B21和直线运动A22
，使刀具能不断地对工件进行切削，其切削刃的一系列 瞬时位置的包络线便是所需要渐开线形导线(见图1-
2(e))，用展成法形成发生线需要一个成形运动(展成运 动)。相关内容“在齿轮加工机床”中作详细讲述。
成形运动中各单元运动根据其在切削中所起作用的不同 进行分类,又可分为主运动和进给运动。
(1) 主运动。是形成机床切削速度或消耗主要动力的工 作运动。如车床工件旋转;钻床钻头旋转；镗床刀具旋转 ；牛头刨床刨刀直线运动；龙门刨床工件随工作台的直 线运动；铣床刀具的旋转；拉床刀具的直线运动；磨床
砂轮和磨具的旋转。