机械加工方法与机床

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1、第2章机械加工方法与机床2.1机械加工方法2.2金属切削机床2.3车床传动系统及典型部件2.4数控机床与加工中心2.1机械加工方法2.2金属切削机床2.3车床传动系统及典型部件2.4数控机床与加工中心教学指导教学提示：本章着重介绍了常规的机械加工方法；金属切削机床型号的编制方法；常用的金属切削机床及其加工工艺范围；CA6140型普通车床的传动系统及其主要结构；同时，对数控机床及加工中心也做了简单介绍。教学要求：熟悉工件组成表面的类型及加工方法，学会正确选用机床的类型；掌握切削机床型号的编制方法及常见机床型号的含义；了解常用机床的结构组成、熟悉其加工工艺范围及加

2、工方式；重点掌握CA6140卧式车床的主要部件结构、工作原理及传动系统分析方法，并能对其它类型机床的传动系统进行分析；了解数控机床及加工中心的加工特点。2.1机械加工方法2.1.1零件表面的形成方法1.零件表面的形状机器零件的结构形状尽管千差万别，但其轮廓都是由一些单一的几何表面（如平面、内外旋转表面及自由曲面等）按一定位置关系构成的。零件表面可以看作一条线（称为母线）沿另一条线（称为导线）运动的轨迹。母线和导线统称为形成表面的发生线。常见的零件表面按形状可分为：旋转表面、纵向表面和特型表面三大类。1.零件表面的形状（1）旋转表面圆柱表面由平行于轴线的母线A沿

3、圆导线B转动形成；圆锥表面由不平行于轴线但与轴线相交的母线A沿圆导线B转动形成；球面由圆母线A沿导线B转动形成。（1）旋转表面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；（1）旋转表面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；（1）旋转表面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。1.零件表面的形状（2）纵向表面-直线移动而形成或沿直线移动而形成平面由直母线A沿直导线B移动形成；曲面（直母线成形面）由直母线A沿曲线导线B移动形成；或者视为由曲线

4、母线A沿直导线B移动形成。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。1.零件表面的形状（3）特形表面----复杂运动而形成螺旋面：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。2.零件表面的形成方法与成形运动推论：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，称为母线；后一条发生线，称为导线。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

5、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。工件表面的形成方法：表面的形成过程，是其母线与导线形成过程的组合。1）同一种工件形状的表面，可以有多种形成方法；2.零件表面的形成方法与成形运动2）同一种方法，可以形成多种表面形状；这是因为，被形成的表面形状，不仅取决于刀刃形状及表面形成方法，而且还取决于发生线的原始位置。例如，相同形状的母线和导线，因母线位置不同，将形成不同的表面。3）刀刃的形状愈复杂

6、，加工所需的运动愈少。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。根据所使用的刀具切削刃形状和采取的加工方法，形成表面发生线的方法主要有轨迹法、成形法、相切法、展成法（范成法）2.零件表面的形成方法与成形运动轨迹法1)轨迹法：刀具切削点按一定的规律作轨迹运动，形成所需的发生线（刀具需要有一个独立的成形运动）。2.零件表面的形

7、成方法与成形运动2)范成法（展成法）：在形成发生线的过程中，切削线与发生线作纯滚动运动（展成运动）切削线与发生线逐点相切，发生线是切削线的包络线（刀具和工件需要有一个独立的复合成形运动（展成运动））展成法2.零件表面的形成方法与成形运动3)相切法：刀具中心按一定规律作轨迹运动，切削点运动轨迹与工件相切就形成了发生线（刀具需要有两个独立的成形运动，即刀具的旋转和刀具中心按一定规律运动）相切法2.零件表面的形成方法与成形运动4)成形法：刀具刀刃就是切削线，它的形状及尺寸与需要成形的发生线一致（刀具不需要专门的成形运动）2.零件表面的形成方法与成形运动2.1.2切削

8、加工切削加工切削加工是利用切削工具从工