Кинематическая группа

Каждое исполнительное движение в металлорежущих станках осу­ществляется той или иной кинематической группой. Кинематическая груп­па представляет собой совокупность источника движения, исполнительно­го органа (органов), кинематических связей и органов настроек, обеспе­чивающих требуемые параметры движения. Название кинематической группы идентично названию создаваемого ею исполнительного движения.

Структура кинематической группы может быть разнообразной и за­висит от характера осуществляемого движения, числа исполнительных органов, потребности регулирования параметров движения.

Под исполнительными органами понимают подвижные конечные звенья кинематической группы, непосредственно участвующие в образовании тра­ектории исполнительного движения. Исполнительные органы, осуществляю­щие абсолютное или относительное движение заготовки или режущего инструмента в процессе формообразования, называют рабочими. Например, рабочими органами являются такие органы станка, как стол, шпин­дель, суппорт, ползун и т.п.

В большинстве случаев исполнительные органы совершают враща­тельное или прямолинейное движение, т.е. являются подвижными звеньями вращательной или поступательной исполнительной кинематической пары.

Рисунок 3 – Исполнительные кинематические пары:

а – вращательная, б – поступательная.

В зависимости от числа исполнительных органов кинематические группы делятся на простые и сложные. Простые группы имеют один испол­нительный орган, а сложные - два и более исполнительных органов.

Под кинематической группой понимают сочетание двух кинематичес­ких связей - внутренней (между исполнительными звеньями.) и внешней (между двигателем и внутренней связью), создающих исполнительное дви­жение между инструментом и заготовкой по заданной траектории. Внут­ренняя связь обеспечивает траекторию, а внешняя - путь, скорость, направление и исходное положение исполнительного движения, создава­емого станком. В простой кинематической группе, внутренняя связь состоит из одной кинематической пары, а в сложной - из одной или нескольких кинематических цепей, число которых меньше на единицу числа исполнительных пар, входящих в кинематическую группу.

Для изменения и регулирования параметров движения в станках ис­пользуют специальные устройства, которые в общем случае называются органами настройки. Органы настройки таких параметров движения, как траектория, скорость и иногда путь, на структурных схемах обозначают знаком            с буквой  i, а орган настройки направления движения - знаком    . Заштрихованная часть знака     указывает на фактическое направление передачи движения через орган настройки. Органы настройки движения на исходную точку и в большинстве случаев на путь в струк­турных схемах не указывают, так как регулирование этих параметров обычно осуществляется вручную.

Органы настройки, регулирующие количественные характеристики движения, т.е. изменяющие скорость, направление, путь в структурных схемах, а также исходную точку, всегда располагают во внешней связи кинематической группы (в цепи между источником движения и внутренней кинематической связью группы).

Органы настройки, регулирующие качественную характеристику дви­жения, т.е. его траекторию, располагают только во внутренней кинемати­ческой связи группы, причем в простых кинематических группах, имеющих один исполнительный орган и обеспечивающих вращательное или прямо­линейное движение, необходимость в органе настройки на траекторию от­сутствует. Это связано с тем, что траектория движения в таких группах неизменна и обеспечивается характером соединения звеньев исполни­тельной кинематической пары, одним из которых является сам исполни­тельный орган.

Сложные кинематические группы всегда имеют органы настройки на траекторию. Таких органов может быть несколько, но не меньше числа внутренних кинематических цепей в группе. Например, если группа имеет две внутренние кинематические цепи, то органов настройки на траекто­рию должно быть, как минимум, два, т.е. по органу настройки на каждую внутреннюю кинематическую цепь.

Кинематическое соединение исполнительных органов сложной группы в станках с ЧПУ осуществляется в виде электрической цепи.