機(jī)床操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

【摘要】機(jī)床在加工過程中可以根據(jù)零件的技術(shù)要求，調(diào)整相應(yīng)的機(jī)床轉(zhuǎn)速，而機(jī)床的各級(jí)轉(zhuǎn)速都是由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速通過各傳動(dòng)副的傳動(dòng)，最后得到各級(jí)轉(zhuǎn)速，但是機(jī)床在運(yùn)作當(dāng)中不能人為去控制各傳動(dòng)副，這樣就需要一個(gè)操縱機(jī)構(gòu)來控制，所以我們要了解這個(gè)操縱機(jī)構(gòu)，知道他的組成、原理、以及怎么去設(shè)計(jì)它。

【關(guān)鍵詞】操縱機(jī)構(gòu)的功用和組成；操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

1、操縱機(jī)構(gòu)的功用和組成

1.1操縱機(jī)構(gòu)的功用

普通機(jī)床，操縱機(jī)構(gòu)的功用主要是操作者通過手動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床各動(dòng)作的控制；在自動(dòng)和半自動(dòng)機(jī)床當(dāng)中，操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)為機(jī)械化、自動(dòng)化，并且由控制系統(tǒng)按照事先制訂的程序發(fā)出指令進(jìn)行控制。操縱機(jī)構(gòu)成為控制系統(tǒng)的執(zhí)行件，是控制系統(tǒng)的組成部分。

操縱機(jī)構(gòu)的型式對(duì)機(jī)床結(jié)構(gòu)有一定的影響。在設(shè)計(jì)機(jī)床傳動(dòng)方案的同時(shí)，就應(yīng)擬定操縱方案，而且操縱機(jī)構(gòu)必須與相關(guān)部件同時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1.2操縱機(jī)構(gòu)的組成

（1）操縱件：包括按鈕、手柄、手輪等。（2）傳動(dòng)件：包括機(jī)械、電力、液壓傳動(dòng)件。機(jī)械傳動(dòng)件的常用有杠桿、凸輪、齒輪齒條、絲杠螺母機(jī)構(gòu)等。（3）執(zhí)行件：如撥叉、滑塊等。（4）控制件：控制操縱動(dòng)作按一定方向或行程傳遞給執(zhí)行件的元件。如孔盤、機(jī)械預(yù)選器及液壓預(yù)選閥等。

操縱機(jī)構(gòu)在一般情況下，結(jié)構(gòu)的組成是由前三部分組成，只有在復(fù)雜和集中操縱機(jī)構(gòu)當(dāng)中才有控制件。

2、操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求

（1）合理布局：操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)布置在便于操縱的區(qū)域，過高、過低或過遠(yuǎn)都會(huì)使操作者易于疲勞。

（2）輕便省力：手輪和手柄的操縱力不應(yīng)超過機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB2278—78的規(guī)定。

手輪及手柄操縱力的要求如下：

（3）對(duì)于需要在不同位置操作和觀察加工的機(jī)床，應(yīng)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(shù)量，如采用集中變速操縱機(jī)構(gòu)，控制兩個(gè)方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的球節(jié)十字手柄等，以便減少操作動(dòng)作。

3、操縱機(jī)構(gòu)的分類

3.1按操縱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源及發(fā)出操縱信號(hào)（1）手動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)（2）機(jī)動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)（3）自動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)

3.2按一個(gè)操縱件所控制的被操縱件數(shù)目（1）單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)（2）集中操縱機(jī)構(gòu)

3.3按執(zhí)行件撥動(dòng)被操縱件的方式（1）移動(dòng)式操縱機(jī)構(gòu)（2）擺動(dòng)式操縱機(jī)構(gòu)

3.4按被操縱件的受力狀況（1）偏側(cè)作用式操縱機(jī)構(gòu)（2）對(duì)稱作用式操縱機(jī)構(gòu)

3.5按執(zhí)行件與被操縱件間的摩擦性質(zhì)（1）滑動(dòng)摩擦式（2）滾動(dòng)摩擦式操縱機(jī)構(gòu)

4、單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟

操縱機(jī)構(gòu)當(dāng)中帶動(dòng)操縱件運(yùn)動(dòng)的滑塊的運(yùn)動(dòng)軌跡為弧線，在軸向移動(dòng)的同時(shí)，相對(duì)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(dāng)L過大時(shí)，滑塊有可能脫離滑移齒輪的環(huán)形槽。擺桿軸線與滑移齒輪軸線之間的距離A，擺桿擺動(dòng)半徑R，滑塊的偏移量a，滑移距離L之間的關(guān)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(fèi)力，故一般要求a≤60°～90°，通常取a≤60°，在設(shè)計(jì)中，H值不可過大，否則因?yàn)閿[角a過小，造成手柄定位困難，且結(jié)構(gòu)不緊湊。

所以確定擺動(dòng)式單獨(dú)操縱機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟如下：

（1）確定H值，依H≥L條件并考慮部件的結(jié)構(gòu)情況，合理選擇擺桿軸心的空間位置，并確定H值。

（2）校驗(yàn)a值，由公式4.2算出a，并校驗(yàn)a≤0.3h。

（3）確定R，由4.1計(jì)算擺桿半徑R值。

（4）確定a，應(yīng)使α≤60°～90°。

（5）檢驗(yàn)定位孔間距，根據(jù)定位裝置的有關(guān)尺寸及擺角α，檢驗(yàn)兩相鄰定位孔（窩）之間的距離不得小于2mm。