1、操縱機構的功用和組成
1.1操縱機構的功用
普通機床,操縱機構的功用主要是操作者通過手動操縱機構實現對機床各動作的控制;在自動和半自動機床當中,操縱機構應為機械化、自動化,并且由控制系統按照事先制訂的程序發出指令進行控制。操縱機構成為控制系統的執行件,是控制系統的組成部分。
操縱機構的型式對機床結構有一定的影響。在設計機床傳動方案的同時,就應擬定操縱方案,而且操縱機構必須與相關部件同時進行結構設計。
1.2操縱機構的組成
(1)操縱件:包括按鈕、手柄、手輪等。(2)傳動件:包括機械、電力、液壓傳動件。機械傳動件的常用有杠桿、凸輪、齒輪齒條、絲杠螺母機構等。(3)執行件:如撥叉、滑塊等。(4)控制件:控制操縱動作按一定方向或行程傳遞給執行件的元件。如孔盤、機械預選器及液壓預選閥等。
操縱機構在一般情況下,結構的組成是由前三部分組成,只有在復雜和集中操縱機構當中才有控制件。
2、操縱機構的設計要求
(1)合理布局:操縱機構應布置在便于操縱的區域,過高、過低或過遠都會使操作者易于疲勞。
(2)輕便省力:手輪和手柄的操縱力不應超過機械工業部標準JB2278—78的規定。
手輪及手柄操縱力的要求如下:
(3)對于需要在不同位置操作和觀察加工的機床,應采用懸掛按鈕站或在不同位置裝置同一作用的手柄或按鈕等。
(4)盡可能減少手柄的數量,如采用集中變速操縱機構,控制兩個方向進給運動的球節十字手柄等,以便減少操作動作。
3、操縱機構的分類
3.1按操縱運動的動力源及發出操縱信號(1)手動操縱機構(2)機動操縱機構(3)自動操縱機構
3.2按一個操縱件所控制的被操縱件數目(1)單獨操縱機構(2)集中操縱機構
3.3按執行件撥動被操縱件的方式(1)移動式操縱機構(2)擺動式操縱機構
3.4按被操縱件的受力狀況(1)偏側作用式操縱機構(2)對稱作用式操縱機構
3.5按執行件與被操縱件間的摩擦性質(1)滑動摩擦式(2)滾動摩擦式操縱機構
4、單獨操縱機構設計步驟
操縱機構當中帶動操縱件運動的滑塊的運動軌跡為弧線,在軸向移動的同時,相對齒輪的軸心線床身偏移。滑移距離L越大,滑塊的偏移量a也越大。當L過大時,滑塊有可能脫離滑移齒輪的環形槽。擺桿軸線與滑移齒輪軸線之間的距離A,擺桿擺動半徑R,滑塊的偏移量a,滑移距離L之間的關系如下:
由圖可知:將上邊R=H+a帶入得
為了保證滑塊正常工作,一般要求a≤0.3h,h——滑塊高度,若H值過小,將使擺桿的擺角a增大。a↑→操縱費力,故一般要求a≤60°~90°,通常取a≤60°,在設計中,H值不可過大,否則因為擺角a過小,造成手柄定位困難,且結構不緊湊。
所以確定擺動式單獨操縱機構的設計步驟如下:
(1)確定H值,依H≥L條件并考慮部件的結構情況,合理選擇擺桿軸心的空間位置,并確定H值。
(2)校驗a值,由公式4.2算出a,并校驗a≤0.3h。
(3)確定R,由4.1計算擺桿半徑R值。
(4)確定a,應使α≤60°~90°。
(5)檢驗定位孔間距,根據定位裝置的有關尺寸及擺角α,檢驗兩相鄰定位孔(窩)之間的距離不得小于2mm。
下一篇:機床機械結構優化分析