机床操纵机构设计

机床操纵机构设计【摘要】机床在加工过程中可以根据零件的技术要求，调整相应的机床转速，而机床的各级转速都是由电动机转速通过各传动副的传动，最后得到各级转速，但是机床在运作当中不能人为去控制各传动副，这样就需要一个操纵机构来控制，所以我们要了解这个操纵机构，知道他的组成、原理、以及怎么去设计它。【关键词】操纵机构的功用和组成；操纵机构的设计1、操纵机构的功用和组成1.1操纵机构的功用普通机床，操纵机构的功用主要是操作者通过手动操纵机构实现对机床各动作的控制；在自动和半自动机床当中，操纵机构应为机械化、自动化，并且由控制系统按照事先制订的程序发出指令进行控制。操纵机构成为控制系统的执行件，是控制系统的组成部分。操纵机构的型式对机床结构有一定的影响。在设计机床传动方案的同时，就应拟定操纵方案，而且操纵机构必须与相关部件同时进行结构设计。1.2操纵机构的组成（1）操纵件：包括按钮、手柄、手轮等。（2）传动件：包括机械、电力、液压传动件。机械传动件的常用有杠杆、凸轮、齿轮齿条、丝杠螺母机构等。（3）执行件：如拨叉、滑块等。（4）控制件：控制操纵动作按一定方向或行程传递给执行件的元件。如孔盘、机械预选器及液压预选阀等。操纵机构在一般情况下，结构的组成是由前三部分组成，只有在复杂和集中操纵机构当中才有控制件。2、操纵机构的设计要求（1）合理布局：操纵机构应布置在便于操纵的区域，过高、过低或过远都会使操作者易于疲劳。（2）轻便省力：手轮和手柄的操纵力不应超过机械工业部标准JB2278—78的规定。手轮及手柄操纵力的要求如下：（3）对于需要在不同位置操作和观察加工的机床，应采用悬挂按钮站或在不同位置装置同一作用的手柄或按钮等。（4）尽可能减少手柄的数量，如采用集中变速操纵机构，控制两个方向进给运动的球节十字手柄等，以便减少操作动作。3、操纵机构的分类3.1按操纵运动的动力源及发出操纵信号（1）手动操纵机构（2）机动操纵机构（3）自动操纵机构3.2按一个操纵件所控制的被操纵件数目（1）单独操纵机构（2）集中操纵机构3.3按执行件拨动被操纵件的方式（1）移动式操纵机构（2）摆动式操纵机构3.4按被操纵件的受力状况（1）偏侧作用式操纵机构（2）对称作用式操纵机构3.5按执行件与被操纵件间的摩擦性质（1）滑动摩擦式（2）滚动摩擦式操纵机构4、单独操纵机构设计步骤操纵机构当中带动操纵件运动的滑块的运动轨迹为弧线，在轴向移动的同时，相对齿轮的轴心线床身偏移。滑移距离L越大，滑块的偏移量a也越大。当L过大时，滑块有可能脱离滑移齿轮的环形槽。摆杆轴线与滑移齿轮轴线之间的距离A，摆杆摆动半径R，滑块的偏移量a，滑移距离L之间的关系如下：由图可知：将上边R=H+a带入得为了保证滑块正常工作，一般要求a≤0.3h，h——滑块高度，若H值过小，将使摆杆的摆角a增大。a↑→操纵费力，故一般要求a≤60°～90°，通常取a≤60°，在设计中，H值不可过大，否则因为摆角a过小，造成手柄定位困难，且结构不紧凑。所以确定摆动式单独操纵机构的设计步骤如下：（1）确定H值，依H≥L条件并考虑部件的结构情况，合理选择摆杆轴心的空间位置，并确定H值。（2）校验a值，由公式4.2算出a，并校验a≤0.3h。（3）确定R，由4.1计算摆杆半径R值。（4）确定a，应使α≤60°～90°。（5）检验定位孔间距，根据定位装置的有关尺寸及摆角α，检验两相邻定位孔（窝）之间的距离不得小于2mm。