2.2. Структура механизма, создающего исполнительное движение

Для создания в станке определенного исполнительного движения необходим соответствующий механизм – кинематическая группа.Она представляет собой сочетание источника движения, внутренней и внешней кинематических связей. В качестве источников движения применяются электро-, гидро-, пневмодвигатели и другие, а также мускульная сила человека при ручном приводе.

Внутренняя связь – это как бы устройство, обеспечивающее создание траектории исполнительного движения. В кинематической группе, создающей простое исполнительное движение внутренней связью, как правило, является одна кинематическая пара. В группе, создающей сложное исполнительное движение, внутренней связью является совокупность нескольких кинематических пар и кинематических цепей, связывающих подвижные звенья этих пар.

В большинстве случаев нужна внешняя кинематическая связь (например, в виде кинематической цепи) между источником движения и внутренней связью.

Для возможности получения исполнительного движения с различными параметрами в кинематической группе размещается необходимое количество органов настройки.

Кинематические группы, имеющие внутреннюю связь в виде одной кинематической пары, называются простыми кинематическим группами.

На рис. 5 в качестве примера представлена структура кинематической группы протяжного станка, создающий прямолинейное движение формообразования . Внутренняя связь этой группы представляет собой одну поступательную кинематическую пару между ползуном 1 и станиной 2. Внешнюю связь составляет кинематическая цепь 3–4 и передача винт–гайка с шагомt. Органы настройки изображены ромбом, квадратом и переставными упорами на ползуне. Движение – простое, с незамкнутой траекторией. Настраивается оно по четырем параметрам: на скорость – гитаройi_V; на направление – реверсом P₁;на путь и исходное положение – упорами (размер L и H).

Рис. 5. Структура простой кинематической группы

Кинематические группы, имеющие внутреннюю связь в виде совокупности кинематических пар и кинематических цепей, называются сложными кинематическими группами.

На рис. 6 представлена структура кинематической группы винторез-ного станка, создающей винтовое движение формообразования . Внутренняя связь этой группы состоит: из вращательной кинематической пары между шпинделем 1 и передней бабкой 2; поступательной – между супортом 3 и станиной 4; кинематической цепи 5–i_X–P₁–6–винт–гайка. Внешней связью является кинематическая цепь 7–P₂–i_V–8. Звено 8 принадлежит обеим связям, поэтому оно называется звеном соединения связей. Движение – сложное с незамкнутой траекторией, и поэтому оно должно настраиваться по всем пяти параметрам. Настройка на траекторию ведется двумя органами: гитаройi_X на шаг резьбы и реверсом P₁ – на направление резьбы. Настройку на путь обеспечивают упоры, установленные на суппорте на расстоянии L друг от друга и воздействующие на конечные выключатели двигателя М₁при движении суппорта. Скорость движения настраивается коробкой или гитарой скорости резанья i_V. Направление нарезания резьбы (к передней бабке или от нее) достигается реверсом P₂. Исходное положение начала резьбы получают установкой абсолютного положения тех же устройств на размер Н, не изменяя их относительного положения (размер L).

Рис. 6. Структура сложной кинематической группы, создающей двухэлементарное исполнительное движение

На рис. 7 представлена структура кинематической группы винторез-ного станка для конических резьб, создающей более сложное движение . Внутренняя связь этой группы состоит: из вращательной ки-нематической пары между шпинделем 1 и передней бабкой 2;поступа-тельной – между кареткой суппорта 3 и станиной; поступательной – между поперечным суппортом 5 и кареткой 3;двух кинематических цепей 6–i_X–P₁–7–t₁ и t₁–8–i_Y–P₂–9–t₂. Внешней связью является кинематическая цепь 10–P₃–i_V–11. Движение – сложное с незамкнутой траекторией и должно настраиваться по всем пяти параметрам.

Из анализа сложных кинематических групп видно, что внутренняя связь их содержит одно или несколько кинематических цепей, число которых на единицу меньше числа элементарных движений, составляющих создаваемое движение.

Как было указано выше, простой кинематической группой, как правило, создается простое исполнительное движение так же, как сложной кинематической группой – сложное исполнительное движение. Однако простой кинематической группой можно создать и сложное движение, например: винтовое в сверлильном станке (рис. 8, а), в котором шпиндель представляет собой ходовой винт, сочетаемый с неподвижной гайкой, расположенной в передней бабке станка, или винтовое движениев сверлильном станке (рис. 8, б) при нарезании резьбы метчиком. Сложной кинематической группой можно создать прямую линию.

На рис. 9 показан пример структуры кинематической группы токарного станка, создающий исполнительным движением образующую линию конической поверхности.

Приведенные примеры показывают, что задаваемую форму траектории можно получить различными по структуре простыми и сложными кинематическими группами. Структура группы зависит не только от кинематических факторов, но и от ряда требований, предъявляемых к создаваемому исполнительному движению и вытекающих из технологического назначения станка.

Рис. 7. Структура сложной кинематической группы, создающей трехэлементарное исполнительное движение

Рис. 8. Примеры создания сложных движений простыми группами

Рис. 9. Примеры создания прямой линии двухэлементарным движение