工件的加工表面及其形成方法

精品文档---下载后可任意编辑 机械制造工程学专题 题号： 学院： 班级： 姓名： 学号： 工件的加工表面及其形成方法 工件在被切削加工过程中，通过机床的传动系统,使机床上的工件和刀具按一定规律作相对运动,从而切削出所需要的表面形状。零件表面是由若干个表面元素组成的，这些表面元素是:平面、圆柱面、圆锥面、成形表面（螺旋面）等。 从几何观点来看，任何表面都可以看作是一条线沿着另一条线移动或旋转而形成的。如一条直线沿着另一条直线运动形成了平面，一条直线沿着一个圆运动则形成了圆柱面。这两条线分别被称为母线和导线,统称为发生线。 母线和导线的运动轨迹形成了工件表面,因此分析工件加工表面的形成方法关键在于分析发生线的形成方法。 1。切削刃的形状与发生线的关系 发生线的形成，是由刀具的切削刃和工件的相对运动得到的。因此,机床在切削加工时,刀刃和工件相接触部分的形状和工件表面成形有着密切的关系。所谓切削刃的形状是指刀刃和工件相接触部分的形状。 切削加工时，切削刃和工件接触的形状是一个切削点或一条切削线，根据刀刃形状和需要成形的发生线的关系可分为三种形式:刀刃的形状为一切削点；刀刃的形状为一切削线，且与需要成形的发生线的形状完全吻合；刀刃的形状为一条切削线，且与需要成形的发生线的形状不吻合。 2。发生线的形成方法 发生线是由刀具的切削刃与工件间的相对运动得到的。由于使用的刀具切削刃形状和实行的加工方法不同，形成发生线的方法可归纳为四种。为了获得所需的工件表面形状,必须使刀具和工件按这四种方法之一来完成一定的运动，这种运动称为表面成形运动。 (1）轨迹法 轨迹法是利用刀具作一定规律的轨迹运动来对工件进行加工的方法。此时刀刃的形状为一切削点，形成发生线只需要一个独立的成形运动. （2)成形法 成形法是利用成形刀具对工件进行加工的方法.刀刃为一切削线，它的形状和长短与需要形成的发生线完全重合。因此,采纳成形法形成发生线不需成形运动. （3)相切法 相切法是利用刀具边旋转边作轨迹运动来对工件进行加工的法。刀刃为旋转刀具（铣刀或砂轮）上的切削点。刀具作旋转运动，刀具中心按一定规律作直线或曲线运动，切削点的运动轨迹与工件相切，形成了发生线。由于刀具上有多个切削点，发生线是刀具上所有的切削点在切削过程中共同形成的。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的运动。 （4) 展成法 展成法是利用刀具和工件作展成切削运动的加工方法。刀具切削刃为一切削线，它与需要形成的发生线的形状不吻合。切削线与发生线彼此作无滑动的纯滚动。发生线就是切削线在切削过程中连续位置的包络线。切削刃（刀具)和发生线 （工件）共同完成复合的纯滚动,这种运动称为展成运动。因此，采纳展成法形成发生线需要一个成形运动. 3、发生线成形方法举例 （1）用普通车刀车削外圆 母线——圆，由轨迹法形成，需要一个成形运动B1 .导线-—直线，由轨迹法形成,需要一个成形运动A2 。表面成形运动的总数为两个,即B1和A2 ，都是简单的成形运动。 （2）用成形车刀车削成形回转表面 母线-—曲线,由成形法形成，不需要成形运动。导线——圆，由轨迹法形成,需要一个成形运动B1。表面成形运动的总数为一个,即B1 ，是简单的成形运动. （3）用螺纹车刀车削螺纹 母线——螺纹轴向剖面轮廓(牙型），母线由成形法形成，不需要成形运动。导线——螺旋线，由轨迹法形成，需要一个成形运动。这是一个复合运动，把它分解为工件旋转B11和刀具直线移动A12 .表面成形运动的总数为一个—-B11A12 是复合的成形运动. （4）用齿轮滚刀加工直齿圆柱齿轮齿面 母线——渐开线，由展成法形成，需要一个成形运动，是复合运动,可分解为滚刀旋转B11和工件旋转B12两个部分，B11和B12之间必须保持严格的相对运动关系.导线-—直线，由相切法形成，需要两个独立的成形运动,即滚刀的旋转运动和滚刀沿工件的轴向移动A2 。其中滚刀的旋转运动与复合展成运动的一部分B11重合.因此，形成表面所需的成形运动的总数只有两个:一个是复合的成形运动B11B12 ，另一个是简单的成形运动A2。