一、工件表面成形方法
就机械加工而言，是根据具体的设计要求选用相应的切削加工方法即：在机床上通过刀具与工件的相对运动，从工件毛坯上切除多余金属，使之形成符合要求的形状、尺寸的表面的过程。因此，机械加工过程是工件表面的形成过程。
1.工件表面的构成
机械零件的表面形状千变万化，但大都是由几种常见的表面组合而成的。这些表面包括平面、圆柱面、圆锥面、球面、螺旋面、圆环面以及成形曲面等，如下图1。
图1 常见表面类型
这些表面都可以看成是由一根母线沿着导线运动而形成的。图2表示了零件表面的成形过程。母线和导线统称为发生线。
图2 零件表面的成形过程
nextpage2.常见工件表面的成形方法
机械加工中，工件表面是由工件与刀具之间的相对运动和刀具切削刃的形状共同实现的。相同的表面，切削刃的不同，工件和刀具之间的相对运动也不相同，这是形成各种加工方法的基础。有轨迹法、成形法、展成法、相切法等，见上图3。
图3 常见成形方法
1）轨迹法：指的是刀具切削刃与工件表面之间为点接触，通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具刀尖的运动轨迹来实现表面的成形。
2）成形法：是指刀具切削刃与工件表面之间为线接触，切削刃的形状与形成工件表面的一条发生线完全相同，另一条发生线由刀具与工件的相对运动来实现。
3）展成法（范成法）：是指对各种齿形表面进行加工时，刀具的切削刃与工件表面之间为线接触，刀具与工件之间作展成运动（或称啮合运动），齿形表面的母线是切削刃各瞬时位置的的包络线。
4）相切法：利用刀具边旋转边做轨迹运动对工件进行加工的方法。
二、机床运动分析
机床的运动：表面成形运动和辅助运动。
1.表面成形运动：形成发生线的运动。
·按组成情况不同，可分为：简单成形运动和复合成形运动。
1）简单成形运动：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。
2）复合成形运动：如果一个独立的成形运动，是由两个或两个以上旋转运动或直线运动，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，用外圆车刀车削外圆柱面时（见下图a），工件的旋转运动B1和刀具的直线运动A1就是两个简单成形运动。
例如，车削螺纹时（见上图b），形成螺旋线所需的刀具和工件之间的相对运动。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，即工件每转一转时，刀具就均匀地移动一个螺旋线导程。复合运动标注符号的下标含义为：第一位数字表示成形运动的序号(第一个、第二个、…成形运动)；第二位数字表示构成同一个复合运动的单独运动的序号。
·按作用情况不同，可分为：主运动和进给运动。
1）主运动：是刀具与工件之间的相对运动。它使刀具的前刀面能够接近工件，切除工件上的被切削层，使之转变为切屑，从而完成切屑加工。
一般地，主运动速度最高，消耗功率最大，通常只有一个主运动。例如，车削加工时，工件的回转运动是主运动。nextpage
2）进给运动：是配合主运动实现依次连续不断地切除多余金属层的刀具与工件之间的附加相对运动。
进给运动与主运动配合即可完成所需的表面几何形状的加工，根据工件表面形状成形的需要，进给运动可以是多个，也可以是一个；可以是连续的， 也可以是步进的。
2.辅助运动：实现机床的各种辅助动作,为表面成形创造条件。
切入运动、切出运动、调整运动、分度运动以及其他各种空行程运动。
三、机床的运动联系
要实现加工过程所需的各种运动，机床必需具备以下几个主要组成部分：
1）执行机构 机床上最终实现所需运动的部件，如主轴、刀架、工作台等，它们带动工件或刀具旋转或移动。
2）动力源 机床上动力源—般采用交流异步电动机、步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机等。它们为机床执行机构的运动提供动力，以克服切削阻力及摩擦阻力。机床可以几个运动共用一个动力源，也可以每个运动单独使用一个动力源，前者如普通机床，后者如数控机床。
3）传动装置 把动力源的运动和动力传递给执行机构，或将运动由一个执行机构传递到另—个执行机构，以保持二个运动之间的准确关系。传动系统还可以变换运动的方向、速度及运动的类别，如将旋转运动变为直线运动。
由动力源—传动装置—执行件或执行件—传动装置—执行件构成的传动联系，称为传动链。按传动链的性质不同可分为：
①外联系传动链 联系动力源与执行机构之间的传动链。
它使执行件获得一定的速度和运动方向，其传动比的变化，只影响生产率或表面粗糙度，不影响加工表面的形状和精度。因此，外联系传动链中可以有摩擦传动等传动比不准确的传动副。如普通车床在电机与主轴之间的传动链就是外联系传动链。
②内联系传动链 联系一个执行机构和另一个执行机构之间运动的传动链。
它决定着加工表面的形状和精度，对执行机构之间的相对运动有严格要求。因此，内联系传动链的传动比必须准确，不应有摩擦传动或瞬时传动比变化的传动副（如皮带传动和链传动）。车削螺纹时，保证主轴和刀架之间的严格运动关系的传动链就是内联系传动链。
传动链中通常包含两类传动机构：
一类为：定比传动机构(传动比和传动方向不变)，如定比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠螺母副等，称为定比传动机构；
另一类是：换置机构(可根据加工要求变换传动比和传动方向），如挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构、离合器换向机构等。
传动原理图：为了便于研究机床的传动联系,常用一些简明的符号把传动原理和传动路线表示出来,这就是传动原理图。
在车削螺纹时，卧式车床有两条主要传动链。
一条是外联系传动链，即从电动机—l—2—μv—3—4—主轴，称为主运动传动链，它把电动机的动力和运动传递给主轴。传动链中μv为主轴变速及换向的换置机构。
另一条由主轴—4—5—μf—6—7—丝杠一刀具，得到刀具和工件间的复合成形运动——螺旋运动，这是一条内联系传动链。调整μf即可得到不同的螺纹导程。
机床的传动系统
为便于了解和分析机床运动的传递、联系情况，常采用传动系统图。它是表示实现机床全部运动的传动示意图。图中将每条传动链中的具体传动机构用简单的规定符号（见国家标准GB4460－84机城制图—机构运动简图符号）表示，并标明齿轮和蜗轮的齿数、蜗杆头数、丝杠导程、带轮直径、电动机功率和转速等。传动链的传动机构，按照运动传递或联系顺序依次排列，以展开图形式画在能反映主要部件相互位置的机床外形轮廓中。
