执行机构的运动规律及运动协调设计.

第十章执行机构的运动规律及运动协调设计
一、教学目的和教学要求
1、教学目的：为机械系统运动方案设计准备知识。

2、教学要求：了解工作原理设计和工艺动作设计
了解工艺过程和运动规律设计
理解执行机构的运动协调
掌握运动循环图的设计
二、本章重点教学内容和教学难点
重点：执行机构的运动协调；掌握运动循环图的设计
难点：处理学生知识面窄，而讲述内容综合性强
§10－1 工作原理设计和工艺动作设计
一、明确总功能
应进行以下三方面的调查研究：
1．搜集有关技术资料、设计需求和用户要求；
2．详细列出机械功能分析需求表；
3．对列出的功能要求作综合分析研究。

二、功能分解与工艺动作
例如，设计一部能完成装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔四个工位的专用机床
它可以分解成如下几个工艺动作：
1) 安置工件的工作台要求进行间歇转动，转动转速小；
2) 装置刀具的主轴箱能实现静止、快速进给、进给、快速退刀等工艺动作；
3)刀具以nl转速转动来切削工件。

三、工作原理和工艺动作
在进行机械的功能分解时还要考虑到机械完成同一种功能可以应用不同的工作原理来实现。

而不同的工作原理也可以采用不同的工艺动作。

例如齿轮加工机床的切齿功能，可以来用成形原理(仿形法)，也可采用共轭原理(范成法)加工。

用仿形法加工时，其切齿动作是由间歇运动完成的；而采用范成法滚齿时则采用连续转动形式。

即使同样用范成法加工．改用插齿时，其插齿动作是连续往复移动形式。

§10－2 工艺过程和运动规律设计
一、工艺过程设计的原则
1．工序集中原则
2．工序分散原则
3．各工序的工艺时间相等原则
4．多件同时加工原则
5．减少机器工件行程和空程时间
二、工艺过程设计应考虑的问题
1．工艺过程设计应考虑被加工对象的材料特性、所需达到的工艺要求等
2．工艺过程设计应考虑机器的工序数和工序转移过程中采用的运动形式
3．工艺过程设计应考虑工艺程序和工艺路线
三、按工艺过程要求确定运动规律
1．运动规律或工艺动作的选择应尽可能简单，以保证将来设计的机构能简单、实用、可靠2．把复杂的运动规律进行分解
3．按机器的功能要求配置运动规律
§10－3 执行机构的运动协调设计
一、各执行机构的动作在时间上协调配合
二、各执行机构的动作在空间上协调配合
三、各执行机构运动速度的协调配合
四、多个执行机构完成一个执行动作时，其执行机构运动的协调配合
五、执行机构的协调动作和机器的程序控制
§10－4 机械运动循环图设计
一、机器的运动分类
二、机器的运动循环
三、机器运动循环图的类型
机器的运动循环图又称工作循环图，它是描述各执行机构之间有序的、既相互制约又相互协调配合的运动关系的示意图。

运动循环图有三种形式：
1．直线式运动循环图（矩形运动循环图）
2．圆周式运动循环图
3．直角坐标式运动循环图
四、机器运动循环图的设计步骤与方法
1．首先确定执行机构的运动循环时间Tp
2．确定组成执行构件运动循环的各个区段
3．确定打印头各区段运动的时间及转角
4．初步绘制执行机构的执行构件的运动循环图
5．在完成执行机构的设计后对初步绘制的运动循环图进行修改
6．进行各执行机构的协调设计
五、机器工作循环图的功用
1．机器的工作循环图反映了它的生产节奏，因此可用来核算机器的生产率，并可用来作为分析、研究提高机械生产率的依据；
2．用来确定各个执行机构原动件在主轴上的相位，或者控制各个执行机构原动件的凸轮安装在分配轴上的相位；
3．用来指导机器中各个执行机构的具体设计；
4．用来作为装配、调试机器的依据；
5．用来分析、研究各执行机构的动作如何能紧密配合、相互协调，以保证机器的工艺动作过程能顺利实现。