Кинематические связи в станках

Для осуществления формообразования заготовке и режущему инструменту должны сообщаться определенные движения. Траектория относительного движения инструмента и заготовки, которая получается в результате их взаимного перемещения, определяет характер тех поверхностей, которые могут быть обработаны на основании принятых движений. В свою очередь, от геометрической формы и размеров обрабатываемой поверхности и метода обработки зависит кинематическая структура металлорежущего станка. Чем меньше формообразующих движений, тем из меньшего количества кинематических цепей состоит кинематическая структура станка, тем проще могут быть кинематика и конструкция станка. Характер и направление движений инструмента и заготовки оказывают непосредственное влияние на компоновку станка, так как определяют движение суппортов, столов, шпинделей и др. его элементов.

Органы (звенья, элементы) станка, на которых закрепляются с помощью различных зажимных приспособлений и устройств режущие инструменты и обрабатываемые заготовки и вместе с которыми они приводятся в движение, часто называют рабочими. Рабочими органами станков, к примеру, являются шпиндели, суппорты, столы и т.п. Конечные звенья кинематических цепей, непосредственно участвующие в образовании траектории движения рабочего органа, иногда называют исполнительными органами. В некоторых случаях оба термина можно отнести к одному и тому же звену (шпиндель), в других - они относятся к разным (например, суппорт – ходовой винт и гайка).

Связи движущихся элементов (органов) станка между собой или с источником движения называют кинематическими. Схемы, изображающие условно кинематические связи в станках, называют структурными.

Различают внешние и внутренние кинематические связи. Внешняя – это связь между подвижным исполнительным (рабочим) звеном и источником движения; внутренняя – связь исполнительных (рабочих) звеньев между собой. Примеры внешней кинематической связи – связь между электродвигателем и шпинделем в токарном, сверлильном или фрезерном станках. Примеры внутренней кинематической связи – связь между шпинделем и суппортом (или ходовым винтом) в токарном станке; между шпинделем фрезы и столом заготовки в зубофрезерном станке и т.п.

Кинематическая структура станка может содержать одну или несколько кинематических связей. Кинематическая связь может состоять из механических, гидравлических, электрических кинематических цепей, через которые обеспечиваются требуемые исполнительные движения. В общем случае кинематическая связь осуществляется несколькими звеньями, в число которых входит настроечное звено или, иначе, настроечный орган (коробка скоростей, коробка подач, сменные зубчатые колёса и т.д.), изменяя передаточное отношение которого, производят настройку привода на заданную скорость главного движения, подачи или иного рабочего движения.