機(jī)械制造內(nèi)容相關(guān)

1、鄂 東 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 教 案第3次課 周別：第二周 學(xué)時(shí)數(shù)：2課 題： 仿形加工原理及仿形車削加工教學(xué)目的要求：1、掌握仿形加工原理及控制形式；2、仿形車削加工；主要教學(xué)內(nèi)容： 1、 仿形加工原理及控制形式；2、 仿形車削加工；教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：難點(diǎn)：仿形加工原理及控制形式 鄂 東 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 教 案講授內(nèi)容：仿形加工的定義：仿形加工是以預(yù)先制成的靠模為依據(jù)，加工時(shí)在一定壓力作用下，觸頭與靠模工作表面緊密接觸，并沿其表面移動(dòng)，通過(guò)仿形機(jī)構(gòu)，使刀具作同步仿形動(dòng)作，從而在零件毛坯上加工出與靠模相同型面的零件。常用的仿形加工有仿形車削、仿形銑削、仿形刨削和仿形磨削等。一、仿形加工

2、原理與控制形式實(shí)現(xiàn)仿形加工的方法根據(jù)靠模觸頭傳遞信息的形式和機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)控制方式的不同，可以分為機(jī)械式、液壓式、電控式、電液式和光電式等。機(jī)械式仿形的觸頭與刀具之間是以剛性連接，或通過(guò)其他機(jī)構(gòu)如縮放儀及杠桿等進(jìn)行連接，以實(shí)現(xiàn)同步仿形加工。圖1.16所示為機(jī)械式仿形銑床的加工原理圖。仿形觸頭5始終與靠模4的工作表面緊密接觸，并沿其工作表面作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)通過(guò)信息傳遞裝置3傳遞給銑刀1，銑刀對(duì)工件2進(jìn)行加工，而實(shí)現(xiàn)仿形。要注意的是對(duì)于平面輪廓的仿形需要兩個(gè)方向的進(jìn)給，S2產(chǎn)生的進(jìn)給，叫做隨動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，如圖1.16(a)所示。對(duì)空間輪廓的仿形，則需要三個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的相互配合其中S1、S3為主

3、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，S2為隨動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，如圖1.16(b)所示。這類機(jī)床多數(shù)用手動(dòng)進(jìn)給或手動(dòng)與機(jī)動(dòng)相配合進(jìn)給等多種方式實(shí)現(xiàn)仿形。圖1.16 機(jī)械仿形工作原理1銑刀；2工件；3信息傳遞裝置；4靠模；5仿形觸頭采用機(jī)械式仿形機(jī)床加工工件時(shí)，由于靠模與仿形觸頭之間有較大的作用力，又有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因而容易引起兩構(gòu)件工作面的磨損，而且在加工過(guò)程中，仿形觸頭以及起剛性連接的中間裝置需要傳遞很大的力，會(huì)產(chǎn)生一定的彈性變形。所以機(jī)械式仿形加工的精度較低，不適宜加工精度要求高的零件。液壓式仿形是利用液壓油作為介質(zhì)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)信息和動(dòng)力的。圖1.17所示為液壓仿形車削加工原理的示意圖。液壓缸與液壓系統(tǒng)安裝在托板6上，托板又安裝

4、在機(jī)床的大拖板上。仿形觸頭5始終與靠模4的工作型面接觸，且與液壓系統(tǒng)相連接，活塞桿又與車床中拖板相聯(lián)。仿形車削加工時(shí)，車刀作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，仿形觸頭沿著靠模型面移動(dòng)并產(chǎn)生橫向運(yùn)動(dòng)而使液壓系統(tǒng)工作，控制液壓缸的進(jìn)出油以及活塞兩邊的壓力差，推活塞桿移動(dòng)使中拖板和車刀作相應(yīng)的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，完成仿形車削。液壓仿形具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小而輸出功率大，工作適應(yīng)性強(qiáng)，動(dòng)作靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。且液壓仿形裝置沒(méi)有傳動(dòng)間隙存在，因而其仿形精度要比機(jī)械式仿形精度高，一般在0.020.1 mm。仿形觸頭壓力約為610 N。電控式仿形是以電信號(hào)傳遞仿形信息，利用伺服系統(tǒng)帶動(dòng)刀具作仿形運(yùn)動(dòng)。圖1.18所示為電控式仿形車削加工示意

5、圖。它由靠模4、仿形觸頭5、電氣控制系統(tǒng)3和信號(hào)放大系統(tǒng)6等部分組成。車削時(shí)，仿形觸頭沿靠模型面移動(dòng)，產(chǎn)生仿形信號(hào)，經(jīng)信號(hào)放大系統(tǒng)放大后，傳遞給電氣控制系統(tǒng)，再由電氣控制信號(hào)控制機(jī)械傳動(dòng)帶動(dòng)車刀作仿形進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)仿形車削加工。 圖1.17 液壓仿形車削示意圖 圖1.18 電控仿形車削示意圖1工件；2鏈輪；3液壓系統(tǒng)；4靠模； 1工件；2車刀；3電氣控制系統(tǒng)；4靠模； 5仿形觸頭；6托板；7活塞桿；8車刀 5仿形觸頭；6信號(hào)放大系統(tǒng)電控式仿形的特點(diǎn)是：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，傳遞信號(hào)快捷、準(zhǔn)確、靈敏度高、仿形觸頭壓力小(為16 N)、易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，并可用計(jì)算機(jī)與其構(gòu)成多工序連續(xù)控制的仿形加工系統(tǒng)

6、。電控式仿形的仿形精度可達(dá)0.010.03 mm。電液式仿形是以電傳感器來(lái)傳遞仿形信號(hào)，利用液壓力作為動(dòng)力進(jìn)行仿形加工的。仿形加工時(shí)，電傳感器得到的電信號(hào)經(jīng)過(guò)電-液轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(電液伺服閥)，使液壓缸或液壓電動(dòng)機(jī)(也稱液壓馬達(dá))等液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)作相應(yīng)的伺服運(yùn)動(dòng)。為了得到較高的加工精度，要求電液伺服閥的啟動(dòng)、換向、停止等動(dòng)作靈敏、準(zhǔn)確，并且有較大的功率放大倍數(shù)，這種系統(tǒng)的仿形觸頭壓力約為16 N。二、仿形車削仿形車削主要用于形狀復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)曲面如凸輪、手柄、凸模、凹模型腔或型孔等的成形表面的加工。仿形車削加工設(shè)備主要有兩類，一類是裝有仿形裝置的通用車床，另一類是專用仿形車床。仿形車削是平面輪廓

7、仿形，需要兩個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。一般仿形裝置是使車刀在縱向進(jìn)給的同時(shí)，又使車刀按照預(yù)定的軌跡橫向運(yùn)動(dòng)，通過(guò)縱向與橫向的運(yùn)動(dòng)合成，完成復(fù)雜旋轉(zhuǎn)曲面的內(nèi)、外形面加工。根據(jù)靠模樣板在車床上的安裝位置不同仿形車削又分為靠板靠模仿形，刀架靠模仿形和尾座靠模仿形。圖1.19(a)所示為靠板靠模仿形車削示意圖。它是由通用車床改裝而成的。在床身外側(cè)安裝靠模板2，靠模板上有一條與工件成形表面的曲線和尺寸相同的型槽。將中拖板的絲桿抽掉，用連接板4通過(guò)滾柱3把中拖板與床鞍聯(lián)接起來(lái)。車削時(shí)，當(dāng)床鞍作縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，滾柱在靠模板的型槽內(nèi)移動(dòng)，通過(guò)連接板帶動(dòng)刀具5作橫向運(yùn)動(dòng)，刀具的縱向、橫向運(yùn)動(dòng)合成完成仿形車削加工。圖1.1

8、9(b)所示為尾座靠模仿形車削示意?？磕?安裝在支架10上，支架用一定方法緊固在尾座上，將車床上的刀架拆除，在中拖板上安裝板架7。將刀桿8裝在板架的縱向孔內(nèi)，刀桿的一端裝有車刀，另一端裝有靠模觸頭，在彈簧力作用下，保證觸頭與靠模接觸。車削時(shí)，中拖板作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，刀桿在靠模作用下產(chǎn)生縱向運(yùn)動(dòng)，完成仿形車削加工。這種方法適用于端面仿形車削。圖1.19 機(jī)械式仿形車削1工件；2靠模板；3滾柱； 4連接板；5刀具；6工件；7板架；8刀桿；9靠模；10靠模支架仿形車削所用的靠模一般選用35 mm厚的鋼板或硬鋁板制造，其型面型槽須與被加工的旋轉(zhuǎn)曲面的形狀尺寸一致。有些靠模與觸頭間作用壓力小的靠模可以選用硬木、鋁材或環(huán)氧樹脂制造，其型面的形狀、尺寸與模具零件的形狀、尺寸須一致。仿形車削一般用于精加工工序，在仿形車削之前，應(yīng)