工件的加工表面及其形成方法

1、機(jī)械制造工程學(xué)專題題號(hào)：學(xué)院： 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)：工件的加工表面及其形成方法 工件在被切削加工過程中，通過機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)，使機(jī)床上的工件和刀具按一定規(guī)律作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而切削出所需要的表面形狀。零件表面是由若干個(gè)表面元素組成的，這些表面元素是：平面、圓柱面、圓錐面、成形表面（螺旋面）等。 從幾何觀點(diǎn)來看，任何表面都可以看作是一條線沿著另一條線移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)而形成的。如一條直線沿著另一條直線運(yùn)動(dòng)形成了平面，一條直線沿著一個(gè)圓運(yùn)動(dòng)則形成了圓柱面。這兩條線分別被稱為母線和導(dǎo)線，統(tǒng)稱為發(fā)生線。 母線和導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)軌跡形成了工件表面，因此分析工件加工表面的形成方法關(guān)鍵在于分析發(fā)生線的形成方法。1.切削刃的形

2、狀與發(fā)生線的關(guān)系 發(fā)生線的形成，是由刀具的切削刃和工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)得到的。因此，機(jī)床在切削加工時(shí)，刀刃和工件相接觸部分的形狀和工件表面成形有著密切的關(guān)系。所謂切削刃的形狀是指刀刃和工件相接觸部分的形狀。切削加工時(shí)，切削刃和工件接觸的形狀是一個(gè)切削點(diǎn)或一條切削線，根據(jù)刀刃形狀和需要成形的發(fā)生線的關(guān)系可分為三種形式：刀刃的形狀為一切削點(diǎn)；刀刃的形狀為一切削線，且與需要成形的發(fā)生線的形狀完全吻合；刀刃的形狀為一條切削線，且與需要成形的發(fā)生線的形狀不吻合。2.發(fā)生線的形成方法發(fā)生線是由刀具的切削刃與工件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)得到的。由于使用的刀具切削刃形狀和采取的加工方法不同，形成發(fā)生線的方法可歸納為四種。為了獲

3、得所需的工件表面形狀，必須使刀具和工件按這四種方法之一來完成一定的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為表面成形運(yùn)動(dòng)。（1）軌跡法軌跡法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)行加工的方法。此時(shí)刀刃的形狀為一切削點(diǎn)，形成發(fā)生線只需要一個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)。（2）成形法 成形法是利用成形刀具對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。刀刃為一切削線，它的形狀和長(zhǎng)短與需要形成的發(fā)生線完全重合。因此，采用成形法形成發(fā)生線不需成形運(yùn)動(dòng)。（3）相切法相切法是利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊作軌跡運(yùn)動(dòng)來對(duì)工件進(jìn)行加工的法。刀刃為旋轉(zhuǎn)刀具(銑刀或砂輪)上的切削點(diǎn)。刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具中心按一定規(guī)律作直線或曲線運(yùn)動(dòng)，切削點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡與工件相切，形成了發(fā)生線。由于刀具上有

4、多個(gè)切削點(diǎn)，發(fā)生線是刀具上所有的切削點(diǎn)在切削過程中共同形成的。用相切法得到發(fā)生線，需要兩個(gè)成形運(yùn)動(dòng)，即刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具中心按一定規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。（4） 展成法展成法是利用刀具和工件作展成切削運(yùn)動(dòng)的加工方法。刀具切削刃為一切削線，它與需要形成的發(fā)生線的形狀不吻合。切削線與發(fā)生線彼此作無滑動(dòng)的純滾動(dòng)。發(fā)生線就是切削線在切削過程中連續(xù)位置的包絡(luò)線。切削刃(刀具)和發(fā)生線 (工件)共同完成復(fù)合的純滾動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱為展成運(yùn)動(dòng)。因此，采用展成法形成發(fā)生線需要一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)。 3、發(fā)生線成形方法舉例（1）用普通車刀車削外圓 母線圓，由軌跡法形成，需要一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)B1 。導(dǎo)線直線，由軌跡法形成，需要一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)

5、A2 。表面成形運(yùn)動(dòng)的總數(shù)為兩個(gè)，即B1和A2 ，都是簡(jiǎn)單的成形運(yùn)動(dòng)。（2）用成形車刀車削成形回轉(zhuǎn)表面母線曲線，由成形法形成，不需要成形運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)線圓，由軌跡法形成，需要一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)B1。表面成形運(yùn)動(dòng)的總數(shù)為一個(gè)，即B1 ，是簡(jiǎn)單的成形運(yùn)動(dòng)。（3）用螺紋車刀車削螺紋 母線螺紋軸向剖面輪廓（牙型），母線由成形法形成，不需要成形運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)線螺旋線，由軌跡法形成，需要一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)。這是一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)，把它分解為工件旋轉(zhuǎn)B11和刀具直線移動(dòng)A12 。表面成形運(yùn)動(dòng)的總數(shù)為一個(gè)B11A12 是復(fù)合的成形運(yùn)動(dòng)。（4）用齒輪滾刀加工直齒圓柱齒輪齒面 母線漸開線，由展成法形成，需要一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)，是復(fù)合運(yùn)動(dòng)，可分解為滾刀旋轉(zhuǎn)B11和工件旋轉(zhuǎn)B12兩個(gè)部分，B11和B12之間必須保持嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系。導(dǎo)線直線，由相切法形成，需要兩個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)，即滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和滾刀沿工件的軸向移動(dòng)A