各種類型的機(jī)床,如數(shù)控銑床、炮塔銑床在進(jìn)行切削加工時,為了獲得具有一定幾何形狀、一定加工精度和表面質(zhì)量的工件,刀具和工件需作一系列的運(yùn)動。按其功用不同,常將機(jī)床在加工中所完成的各種運(yùn)動分為表面成形運(yùn)動和輔助運(yùn)動兩大類。
數(shù)控銑床、炮塔銑床機(jī)床在切削工件時,使工件獲得一定表面形狀所必需的刀具與工件之間的相對運(yùn)動,稱為表面成形運(yùn)動,簡稱成形運(yùn)動。形成某種形狀表面所需要的表面成形運(yùn)動的數(shù)目和形式取決于采用的加工方法和刀具結(jié)構(gòu)。例如,用尖頭刨刀刨削成形面需要兩個成形運(yùn)動,用成形刨刀刨削成形面只需要一個成形運(yùn)動。
表面成形運(yùn)動按其組成情況不同,可分為簡單成形運(yùn)動和復(fù)合成形運(yùn)動兩種。
1、數(shù)控銑床、炮塔銑床簡單成形運(yùn)動。如果一個獨(dú)立的成形運(yùn)動是由單獨(dú)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或直線運(yùn)動構(gòu)成的,則稱此成形運(yùn)動為簡單成形運(yùn)動。例如,用尖頭車刀車削圓柱面時,工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動B1和刀具的直線移動A2就是兩個簡單成形運(yùn)動;在磨床上磨外圓時,砂輪的旋旋轉(zhuǎn)運(yùn)動B1、工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動B2和直線運(yùn)動A3是三個簡單成形運(yùn)動。在機(jī)床上,簡單成形運(yùn)動一般是主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、刀架和工作臺的直線移動。
2、數(shù)控銑床、炮塔銑床復(fù)合成形運(yùn)動。如果一個獨(dú)立的表面成形運(yùn)動是由兩個或兩個以上的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和(或)直線運(yùn)動按照某種確定的運(yùn)動關(guān)系組合而成的,則稱此成形運(yùn)動為復(fù)合成形運(yùn)動。例如,車削螺紋時,形成螺旋線所需要的刀具和工件之間的相對螺旋軌跡運(yùn)動就是復(fù)合成形運(yùn)動。為簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)和易于保證精度,通常將其分解成工件的等速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動B和刀具的等速直線運(yùn)動A。B和A彼此不能獨(dú)立,它們之間必須保持嚴(yán)格的相對運(yùn)動關(guān)系,即工件每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn),刀具直線移動的距離應(yīng)等于被加工螺紋的導(dǎo)程,從而B11和A12這兩個運(yùn)動組成一個復(fù)合成形運(yùn)動。用尖頭車刀車削回轉(zhuǎn)體成形面時,車刀的曲線軌跡運(yùn)動,通常由相互垂直坐標(biāo)方向上的、有嚴(yán)格速比關(guān)系的兩個直線運(yùn)動A21和A22來實(shí)現(xiàn),A21和A22也組成一個復(fù)合成形運(yùn)動。
由復(fù)合成形運(yùn)動分解的各個部分,雖然都是直線運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,與簡單成形運(yùn)動相似,但二者的本質(zhì)不同。復(fù)合成形運(yùn)動的各部分組成運(yùn)動之間必須保持嚴(yán)格的相對運(yùn)動關(guān)系,是互相依存而不是獨(dú)立的;簡單成形運(yùn)動之間是獨(dú)立的,沒有嚴(yán)格的相對運(yùn)動關(guān)系。
3、數(shù)控銑床、炮塔銑床常見工件表面加工方法。按表面的成形原理不同,加工方法可分為四大類。
(1)軌跡法。刀具切削刃與工件表面之間為點(diǎn)接觸,通過刀具與工件之間的相對運(yùn)動,由刀具刀尖的運(yùn)動軌跡來形成表面形狀的加工方法,稱為軌跡法。這種加工方法所能達(dá)到的形狀精度,主要取決于成形運(yùn)動的精度。
(2)成形法。刀具切削刃與工件表面之間為線接觸,利用成形刀具切削刃的幾何形狀切削出工件形狀的加工方法,稱為成形法。這種加工方法所能達(dá)到的精度,主要取決于切削刃的形狀精度與刀具的安裝精度。
(3)相切法。刀具作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動的同時,刀具中心作軌跡移動來形成工件表面的加工方法,稱為相切法。
(4)展成法(范成法)。刀具和工件做展成切削運(yùn)動時,切削刃在被加工表面上的包絡(luò)面形成成形表面的加工方法,稱為展成法。這種加工法所能達(dá)到的精度,主要取決于機(jī)床展成運(yùn)動的傳動鏈精度與刀具的制造精度等因素。