(1)机床的传动联系
为了实现加工过程中所需的各种运动,机床必须具备以下三个基本部分:
执行件——执行机床运动的部件,如主轴、刀架、工作台等,其任务是带动工件或刀具完成一定形式的运动(旋转或直线运动)并保持准确的运动轨迹。
动力源——提供运动和动力的装置,是执行件的运动来源。普通机床通常都采用三相异步电动机作动力源,现代数控机床的动力源采用(交)直流调速电机或(交)直流伺服电机。
传动装置——传递运动和动力的装置,通过它把动力源的运动和动力传给执行件。通常,传动装置同时还需完成变速、换向、改变运动形式等任务,使执行件获得所需要的运动速度、运动方向和运动形式。
机床上为了得到所需要的运动,需要通过一系列的传动件把执行件和动力源(例如把主轴和电动机),或者把执行件和执行件(例如把主轴和刀架)之间连接起来,以构成传动联系。构成一个传动联系的一系列传动件,称为传动链。(www.xing528.com)
传动链有两类传动机构:一是传动比和传动方向固定不变的定比传动机构,如定比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠螺母副等;二是按加工要求可以变换传动比和传动方向的传动机构,称为换置机构,如挂轮变速机构、滑移齿轮变速机构和离合器变速机构等。
传动链的两个末端元件的转角或位移量之间如果有严格的比例关系要求,这样的传动链就称为内联系传动链;若没有这种要求,则称为外联系传动链。滚切齿轮时,单头滚刀转一转,工件应匀速转过一个齿,才能形成准确的齿形。所以,连接工件和滚刀的展成运动传动链,就是内联系传动链。同样,在车床上车削螺纹时,工件转一转,刀具应移动一个螺距,也是内联系传动链。在内联系传动链中,不能用带传动、摩擦轮传动等传动比不稳定的传动装置。车削外圆时就是一条外联系传动链。
(2)机床的传动原理图
为便于研究机床的传动系统联系,常用一些简明的符号表示传动原理和传动路线,这就是传动原理图。如图4.2所示,细的假想线代表定比传动机构,菱形块代表换置机构。图4.2(a)为铣床铣平面传动原理图,有两条外联系传动链:传动链“1—2—uv—3—4”将运动源(电动机)和主轴联系起来,使铣刀获得一定转速和转向的旋转运动B1;传动链“5—6—uf—7—8”将运动源和工作台联系起来,使工件获得一定进给速度和进给方向的直线运动A1。若要改变铣刀的转速、转向和工件的进给速度和方向时,可通过换置机构uv和uf实现。图4.2(b)为车螺纹的传动原理图,工件的旋转B11和车刀的移动A12为复合运动,有两条传动链:外联系传动链“1—2—uv—3—4”将运动源和主轴联系起来;内联系传动链“4—5—ux—6—7”将主轴和刀架联系起来,使工件和车刀保持严格的运动关系,利用换置机构ux,可实现不同导程的要求。图4.2(c)为车圆锥螺纹的传动原理图,车圆锥螺纹需要3个单元运动组成的复合运动:工件旋转B11、车刀纵向直线移动A13和横向直线移动A12。这3个单元运动之间必须保持严格的运动关系:工件转一转的同时,车刀纵向移动一个螺纹导程L的距离,横向移动L tanα的距离(α为圆锥螺纹的斜角)。这就需要在主轴与刀架纵向溜板之间用传动链“4—5—ux—6—7”联系完成纵向移动A13;在刀架纵向溜板与横向溜板之间用传动链“7—8—uy—9—10”联系完成横向移动A12,这两条传动链都是内联系传动链。传动链中的ux可适应加工不同导程螺纹的需要,uy可适应加工不同锥度螺纹的需要。外联系传动链“1—2—uv—3—4”使主轴和刀架获得一定速度和方向的运动。
图4.2 传动原理图
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