第二章 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)

1、第二章第二章 機(jī)床的運(yùn)動(dòng)機(jī)床的運(yùn)動(dòng) 認(rèn)識(shí)和分析機(jī)床，首先應(yīng)根據(jù)在該機(jī)床上所要求認(rèn)識(shí)和分析機(jī)床，首先應(yīng)根據(jù)在該機(jī)床上所要求加工的表面形狀、使用的刀具類型和加工方法去分析機(jī)床的加工的表面形狀、使用的刀具類型和加工方法去分析機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，即分析機(jī)床必須具備那些運(yùn)動(dòng)？以及弄明白這些運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，即分析機(jī)床必須具備那些運(yùn)動(dòng)？以及弄明白這些運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。然后，在這個(gè)基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步了解機(jī)床傳動(dòng)部分的性質(zhì)。然后，在這個(gè)基礎(chǔ)上，再進(jìn)一步了解機(jī)床傳動(dòng)部分的組成，以及為實(shí)現(xiàn)機(jī)床所需運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)及結(jié)構(gòu)，并掌握機(jī)的組成，以及為實(shí)現(xiàn)機(jī)床所需運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)及結(jié)構(gòu)，并掌握機(jī)床運(yùn)動(dòng)的調(diào)整。這個(gè)認(rèn)識(shí)機(jī)床的方法，我們稱之為床運(yùn)動(dòng)的調(diào)整。這個(gè)認(rèn)

2、識(shí)機(jī)床的方法，我們稱之為“表面表面運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（結(jié)構(gòu)）機(jī)構(gòu)（結(jié)構(gòu)）調(diào)整調(diào)整”的認(rèn)識(shí)機(jī)床的方法。的認(rèn)識(shí)機(jī)床的方法。 舉例：車外圓及車螺紋。舉例：車外圓及車螺紋。 在切削加在切削加工過程中，裝在機(jī)工過程中，裝在機(jī)床上的刀具和工件床上的刀具和工件按一定的規(guī)律作相按一定的規(guī)律作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過刀具對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過刀具的刀刃對(duì)工件毛坯的刀刃對(duì)工件毛坯的切削作用，把毛的切削作用，把毛坯上多余的金屬切坯上多余的金屬切掉，從而得到要求掉，從而得到要求的表面形狀。的表面形狀。第第1節(jié)節(jié)工件的加工表面及其成形辦法工件的加工表面及其成形辦法一、一、被加工工件的表面形狀被加工工件的表面形狀二、二、工件表面的成型方法

3、（注意母線的原始位置）工件表面的成型方法（注意母線的原始位置）任何表面都可以任何表面都可以看作是一條線（母線）看作是一條線（母線）沿著另一條線（導(dǎo)線）沿著另一條線（導(dǎo)線）運(yùn)動(dòng)的軌跡。平面、運(yùn)動(dòng)的軌跡。平面、柱體等。柱體等。母線和導(dǎo)線母線和導(dǎo)線在一定條件下在一定條件下可以互換可以互換有些表面的兩條發(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的原始位的原始位置不同，也可以形成不同的表面置不同，也可以形成不同的表面三、三、發(fā)生線（母線和導(dǎo)線）的形成方法發(fā)生線（母線和導(dǎo)線）的形成方法（一）切削刃的形狀和發(fā)生線的關(guān)系（一）切削刃的形狀和發(fā)生線的關(guān)系（P

4、11）點(diǎn)（車）、線（成型加工）、線（包絡(luò)線）點(diǎn)（車）、線（成型加工）、線（包絡(luò)線）1 1）軌跡法）軌跡法 是利用刀具作一定規(guī)律的是利用刀具作一定規(guī)律的軌跡運(yùn)動(dòng)來對(duì)工件進(jìn)行加工的軌跡運(yùn)動(dòng)來對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。方法。2)相切法相切法是利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊是利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊作軌跡運(yùn)動(dòng)來對(duì)工件進(jìn)作軌跡運(yùn)動(dòng)來對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。行加工的方法。（二）（二）形成發(fā)生線的方法及所需運(yùn)動(dòng)形成發(fā)生線的方法及所需運(yùn)動(dòng)3) 3) 成形法成形法 是利用成形刀具（如成形是利用成形刀具（如成形車刀、盤形齒輪銑刀等）對(duì)工車刀、盤形齒輪銑刀等）對(duì)工件進(jìn)行加工的方法件進(jìn)行加工的方法。4)展成法展成法是利用工件和刀具（如插是利用工

5、件和刀具（如插齒刀、齒輪滾刀和花鍵滾刀）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。作展成切削運(yùn)動(dòng)的加工方法。第第2節(jié)節(jié)機(jī)機(jī)床床的的運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)在機(jī)床上，為了要獲得所需要的工件表面形狀，必須在機(jī)床上，為了要獲得所需要的工件表面形狀，必須使工具和工件按上述使工具和工件按上述四種方法四種方法之一完成一定的運(yùn)動(dòng)，這種之一完成一定的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為運(yùn)動(dòng)稱為表面成形運(yùn)動(dòng)。表面成形運(yùn)動(dòng)。一、一、表面成形運(yùn)動(dòng)表面成形運(yùn)動(dòng)：是保證得到工件的表面形狀的運(yùn)動(dòng)是保證得到工件的表面形狀的運(yùn)動(dòng)（P13）兩兩種種方方案：案：a.工件動(dòng)，刀具轉(zhuǎn)（銑）；工件動(dòng)，刀具轉(zhuǎn)（銑）；b.刀具走，工件轉(zhuǎn)（車）。刀具走，工件轉(zhuǎn)（車

6、）。1、成形運(yùn)動(dòng)的種類成形運(yùn)動(dòng)的種類：是保證得到工件的表面形狀的運(yùn)動(dòng)是保證得到工件的表面形狀的運(yùn)動(dòng)（1）簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)）簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)（車削圓柱面車削圓柱面圖圖2-7）如果一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)是如果一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)是由單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或直由單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)構(gòu)成線運(yùn)動(dòng)構(gòu)成，則稱此成形運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)，則稱此成形運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)。單運(yùn)動(dòng)。（2）復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)）復(fù)合成形運(yùn)動(dòng):保證嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系保證嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系（T2-8）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)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)，運(yùn)動(dòng)或（和）直線運(yùn)動(dòng)，按照某種確定的

7、運(yùn)動(dòng)關(guān)系組合而成按照某種確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系組合而成，則稱此成形運(yùn)動(dòng)為復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱復(fù)合運(yùn)動(dòng)。，則稱此成形運(yùn)動(dòng)為復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱復(fù)合運(yùn)動(dòng)。討論： 二、二、輔助運(yùn)動(dòng)輔助運(yùn)動(dòng)（一）各種空行程運(yùn)動(dòng)：快速運(yùn)動(dòng)和調(diào)位運(yùn)動(dòng)（一）各種空行程運(yùn)動(dòng)：快速運(yùn)動(dòng)和調(diào)位運(yùn)動(dòng)（二）切入運(yùn)動(dòng)：獲得所需的尺寸（二）切入運(yùn)動(dòng)：獲得所需的尺寸（三）（三）分度運(yùn)動(dòng)：獲得所需的角度分度運(yùn)動(dòng)：獲得所需的角度（四）（四）操縱及控制運(yùn)動(dòng)：控制執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)操縱及控制運(yùn)動(dòng)：控制執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)三、三、主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（P16）主運(yùn)動(dòng)：產(chǎn)生切削的運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)：產(chǎn)生切削的運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：維持切削的運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：維持切削的運(yùn)動(dòng)他們可以是簡(jiǎn)單

8、的成形運(yùn)動(dòng)，也可以是復(fù)合的成形運(yùn)動(dòng)他們可以是簡(jiǎn)單的成形運(yùn)動(dòng)，也可以是復(fù)合的成形運(yùn)動(dòng) 機(jī)床上形成切削速度并消耗大部分動(dòng)力的運(yùn)動(dòng)。機(jī)床上形成切削速度并消耗大部分動(dòng)力的運(yùn)動(dòng)。 速度高，消耗的功率大。速度高，消耗的功率大。 任何一種機(jī)床，必定有、且通常只有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)。任何一種機(jī)床，必定有、且通常只有一個(gè)主運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)可能是簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，也可能是復(fù)合的成形運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)可能是簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，也可能是復(fù)合的成形運(yùn)動(dòng)。（一）主運(yùn)動(dòng)（一）主運(yùn)動(dòng)（二）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（二）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由機(jī)床或人力提供的運(yùn)動(dòng)，由機(jī)床或人力提供的運(yùn)動(dòng)，它使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相它使刀具與工件之間產(chǎn)生附加的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，加上主運(yùn)動(dòng)，即可依次的對(duì)運(yùn)動(dòng)，加上主

9、運(yùn)動(dòng)，即可依次的或連續(xù)不斷的切除切屑，并得出具或連續(xù)不斷的切除切屑，并得出具有所需幾何性質(zhì)的已加工表面。有所需幾何性質(zhì)的已加工表面。機(jī)床上維持切削加工過程連續(xù)不斷進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)。機(jī)床上維持切削加工過程連續(xù)不斷進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)。 速度較低，消耗的功率較小。速度較低，消耗的功率較小。一臺(tái)機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可能有一個(gè)或幾個(gè)。一臺(tái)機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可能有一個(gè)或幾個(gè)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可能是簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，也可能是復(fù)合運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可能是簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，也可能是復(fù)合運(yùn)動(dòng)。第三節(jié)第三節(jié) 機(jī)床的傳動(dòng)聯(lián)系和傳動(dòng)原理圖機(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)系一、機(jī)床的傳動(dòng)聯(lián)系機(jī)床所必備的機(jī)床所必備的3個(gè)基本部分：個(gè)基本部分：執(zhí)行件：執(zhí)行件：帶動(dòng)工

10、件或刀具完成一定形式的運(yùn)動(dòng)。帶動(dòng)工件或刀具完成一定形式的運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力源：動(dòng)力源：提供動(dòng)力。有三相異步電機(jī)、交、直流調(diào)速電提供動(dòng)力。有三相異步電機(jī)、交、直流調(diào)速電機(jī)。機(jī)。傳動(dòng)裝置：傳動(dòng)裝置：傳遞扭矩和動(dòng)力。傳遞扭矩和動(dòng)力。傳動(dòng)鏈：傳動(dòng)鏈：動(dòng)力源動(dòng)力源執(zhí)行件執(zhí)行件執(zhí)行件執(zhí)行件執(zhí)行件執(zhí)行件電機(jī)電機(jī)主軸主軸主軸主軸刀具刀具構(gòu)成一個(gè)傳動(dòng)聯(lián)系的一系列傳動(dòng)件，稱為傳動(dòng)鏈構(gòu)成一個(gè)傳動(dòng)聯(lián)系的一系列傳動(dòng)件，稱為傳動(dòng)鏈二、機(jī)床的傳動(dòng)鏈二、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)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)系的一系行件之間保持一定的傳動(dòng)聯(lián)系

11、。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，稱為列按一定規(guī)律排列的傳動(dòng)件，稱為傳動(dòng)鏈傳動(dòng)鏈。 1 1、外聯(lián)系傳動(dòng)鏈、外聯(lián)系傳動(dòng)鏈 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。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. 2. 內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈內(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)格的要求執(zhí)行件之間的相對(duì)速度有嚴(yán)格的要求，用來保證，用來保證運(yùn)動(dòng)的軌跡。運(yùn)動(dòng)的軌跡。 總之

12、，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)，無論是簡(jiǎn)單的還是復(fù)雜的，都必須有總之，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)，無論是簡(jiǎn)單的還是復(fù)雜的，都必須有一條外聯(lián)系傳動(dòng)鏈；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)鏈只有復(fù)合運(yùn)動(dòng)才有內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，如果將，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。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。三、三、傳動(dòng)原理圖傳動(dòng)原理圖通常，傳動(dòng)鏈中的東西包羅萬象，有定比的帶傳動(dòng)、通常，傳動(dòng)鏈中的東西包羅萬象，有定比的帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、齒輪齒條、絲杠螺母、蝸輪蝸桿、有起變速的齒輪傳動(dòng)、齒輪齒條、絲杠螺母、蝸輪蝸桿、有起變速的掛輪及變速齒輪掛輪及變速齒輪、還有各種電的、液壓的和機(jī)械的無級(jí)、

13、還有各種電的、液壓的和機(jī)械的無級(jí)變速機(jī)構(gòu)。變速機(jī)構(gòu)。定比機(jī)構(gòu)定比機(jī)構(gòu)換置機(jī)構(gòu)換置機(jī)構(gòu)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，叫號(hào)把傳動(dòng)原理和傳動(dòng)路線表示出來，叫傳動(dòng)原理圖傳動(dòng)原理圖。傳動(dòng)原理圖常用的一些示意符號(hào)傳動(dòng)原理圖常用的一些示意符號(hào)(a)(a) 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) (b) (b) 主軸主軸 (c) (c) 車刀車刀 (d) (d) 滾刀滾刀 (e) (e) 合成機(jī)構(gòu)合成機(jī)構(gòu) (f) (f) 傳動(dòng)比可變換的換置機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比可變換的換置機(jī)構(gòu) (g) (g) 傳動(dòng)比不變的機(jī)械聯(lián)系傳動(dòng)比不變的機(jī)械聯(lián)系 (h) (h) 電的聯(lián)

14、系電的聯(lián)系 (i) (i) 脈沖發(fā)生器脈沖發(fā)生器 (j) (j) 快調(diào)換置機(jī)構(gòu)快調(diào)換置機(jī)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)傳動(dòng)原理圖常使用的一部分符號(hào)傳動(dòng)原理圖常使用的一部分符號(hào)如下。如下。1. 1. 銑床用圓柱銑刀銑削平面時(shí)的傳動(dòng)原理圖銑床用圓柱銑刀銑削平面時(shí)的傳動(dòng)原理圖 2. 2. 車床用螺紋車刀車削螺紋時(shí)的傳動(dòng)原理圖車床用螺紋車刀車削螺紋時(shí)的傳動(dòng)原理圖3 3、數(shù)控車床車削成形曲面時(shí)的傳動(dòng)原理圖 第第4 4節(jié)節(jié) 機(jī)床運(yùn)動(dòng)的調(diào)整機(jī)床運(yùn)動(dòng)的調(diào)整一、一、運(yùn)動(dòng)參數(shù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)與與換置器官換置器官每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)都需要有五個(gè)參數(shù)來確定。這五每一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)都需要有五個(gè)參數(shù)來確定。這五個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)是：個(gè)運(yùn)動(dòng)參數(shù)是：運(yùn)動(dòng)的運(yùn)

15、動(dòng)的起點(diǎn)、方向、軌跡、路程起點(diǎn)、方向、軌跡、路程和和速度速度。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)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)通常用符號(hào)棱形框表示，其旁標(biāo)以棱形框表示，其旁標(biāo)以iv、i f等表示換等表示換置量。置量。二、機(jī)床運(yùn)動(dòng)的調(diào)整計(jì)算二、機(jī)床運(yùn)動(dòng)的調(diào)整計(jì)算1 1）根據(jù)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析，確定各運(yùn)動(dòng)鏈兩端的末）根據(jù)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析，確定各運(yùn)動(dòng)鏈兩端的末端件。端件。2 2）根據(jù)傳動(dòng)鏈兩末端件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，確定計(jì)算位移）根據(jù)傳動(dòng)鏈兩末端件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，確定計(jì)算位移量。以車螺紋為例：量。以車螺紋為例： 主軸主軸 1r 1r 刀具位移刀具位移 S S3 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)）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，列出的傳動(dòng)比，列出運(yùn)動(dòng)平衡式運(yùn)動(dòng)平衡式。對(duì)于螺紋鏈來說：對(duì)于螺紋鏈來說：1(r)i4-5ifi6-7tl=S4）根據(jù)平衡式，導(dǎo)出該傳動(dòng)鏈的換置公式：）根據(jù)平衡式，導(dǎo)出該傳動(dòng)鏈的換置公式：if=S/(i4-5i6-7tI)以加工螺紋來定：以加工螺紋來定：確定末端件：確定末端件：主軸主軸刀架刀架定計(jì)算位移：定計(jì)算位移：1rS(KT)運(yùn)動(dòng)平衡方程：運(yùn)動(dòng)平衡方程：求換置公式求換置公式三、傳動(dòng)鏈中換置器