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    机床的传动原理

    为了完成加工过程中所需的各种运动,机床必须具有三个根本部分:履行件、运动源和传动装置。履行件是履行机床运动的部件,如主轴、刀架、作业台等,其使命是装夹刀具和工件,直接带动它们完成必定形式的运动,并保证其运动轨迹的精确性——旋转运动的正圆度和直线运动的直线度。运动源是为履行件供给运动和动力的装置,如交流异步电动机、直流电动机、步进电机等。传动装置是传递运动和动力的装置,经过它把履行件和运动源或一个履行件与另一个履行件起来,使履行件取得必定速度和方向的运动,并使有关履行件之间坚持某种确认的运动联系。

    机床的传动装置有机械、液压、电气、气压等多种形式,本书将首要叙述机械的传动装置。它应用皮带、齿轮、齿条、丝杠螺母等传动件完成运动。使履行件和运动源以及两个有关的履行件坚持运动的一系列顺序排列的传动件,称为传动链。传动链中一般包含两类传动组织:一类是传动比和传动方向固定不变的传动组织,如定比齿轮副、蜗杆蜗轮副、丝杠螺母副等,称为定比传动组织;另一类是根据加工要求能够改换传动比和传动方向的传动组织,如挂轮变速组织、滑移齿轮变速组织、离合器换向组织等,统称为换置组织。

    各种类型机床所需的成形运动是不同的,完成成形运动所选用的传动道路和具体的传动组织更是多种多样,但成形运动就其组成情况而言,无非是简略的和复合的两种,而不同机床上完成这两种运动的传动原理完全相同,所以,只需掌握了完成这两种运动的传动原理,关于运动比较复杂的具体机床的传动也就不难分析清楚。

    完成简略运动时,因其是独自的旋转运动或直线运动,所以只需有一条传动链,将运动源与相应履行件起来,便可取得所需运动。运动轨迹的精确性,则靠主轴轴承与刀架、作业台等的导轨保证。例如,用圆柱铣刀铣削平面,需求铣刀旋转和工件直线移动两个独立的简略运动,完成这两个成形运动的传动原理,如图1.4(a)所示。图中用简略的符号表明具体的传动链,其间假想线代表传动链中所有的定比传动组织,菱形块代表所有的换置组织。经过传动链“1-2-uv-3-4”将动源(电动机)和主轴起来,可使铣刀取得必定转速和转向的旋转运动B1;经过传动链“5-6-uf-7-8”将动源和作业台起来,可使工件取得必定进给速度和方向的直线运动。使用换置组织uv和uf,能够改变铣刀的转速、转向和工件的进给速度、方向,以习惯不同加工条件的需求。上述这种运动源和履行件,使履行件取得必定速度和方向运动的传动链,称为外传动链。明显,机床上有几个简略运动,就需求有几条外传动链,它们能够有各自独立的运动源,如图1.4(a)所示,也能够几条传动链共用一个运动源。

    完成复合运动时,因其是有坚持严格运动联系的几个单元运动(旋转的和直线的)所组成,所以必须要有传动链将完成这些单元运动的履行件连起来,使其坚持确认的运动联系;此外,为使履行件取得运动,还需有一条外传动链。例如,车圆柱螺纹需求工件旋转B11和车刀直线移动A12组成的复合运动,这两个单元运动必须坚持的严格运动联系是:工件每转一转,车刀精确地移动工件螺纹一个导程的间隔。为保证这一运动联系,需在完成这两个单元运动的履行件——主轴和刀架之间,用传动链“4-5-ux-6-7”起来,如图1.4(b)所示,且这条传动链的总传动比必须精确地满意上述运动联系的要求。使用传动链中的换置组织ux,能够改变工件和车刀之间的相对运动速度,以习惯车削不同导程螺纹的需求。上述这种复合运动内部两个单元运动,或者说完成复合运动内部两个单元运动的履行件的传动链称为内传动链。有了内传动链,机床作业时,由其所的两个履行件,就将按照规定的运动联系作相对运动;但是内传动链本身不能供给运动,为使履行件得到运动,还需有外传动链将运动源的运动传到内传动链(根据需求传到内传动链中的某一环节),如图1.4(b)中的“1-2-uv-3-4”。这条传动链中的换置组织uv,用于改变整个复合运动的速度,或者说同时改变两个履行件的速度,但它们的相对运动联系不变。

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