金属切削刀具基本知识 - 图文 联系客服

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由图3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、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,形成发生线的方法可归纳为以下四种:

(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4a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。

(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4b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。见图4c中,采用铣刀、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,需要二个成形运动,即刀具的旋转运动和刀具中心按一定规律运动。

图 4 形成发生线的方法

(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。例如,图4d所示,用齿条形插齿刀加工圆柱齿轮,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4e)。用展成法形成发生线需要一个成形运动(展成运动)。

1.5示例

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。

图5

图6

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——B11 A12 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。

在车削圆锥螺纹时,刀具相对于工件的运动轨迹为圆锥螺旋线。可分解为3部分:工件的旋转运动B11刀具纵向直线移动A12和刀具横向直线移动A13 。为了保证一定的螺距,B11和A12之间必须保持严格的相对运动关系,为了保证一定的锥体,A12和A13之间也必须保持严格的相对运动关系。

1.6机床的运动

在机床上,为了要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。

成形运动按其组成情况不同,可分为简单的和复合的二种。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(见图8a),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(见图8b),砂轮和件的旋转运动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。例如,车削螺纹时(见图8c),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1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(见图8d),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。

图 8 成形运动的组成