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机械原理-概述

不同的机器往往由有限的几种常用机构组成，如内燃机、压缩机和冲床等的主体机构都是曲柄滑块机构。这些机构的运动不同于一般力学上的运动，它只与其几何约束有关，而与其受力、构件和时间无关。1875年 ，德国的 f.勒洛把上述共性问题从一般力学中独立出来，编着了<理论运动学>一书，创立了机构学的基础。书中提出的许多概念、观点和研究方法至今仍在沿用。1841年，英国的r.威利斯发表<机构学原理>。19世纪中叶以来，机械动力学也逐步形成。进入20世纪，出现了把机构学和机械动力学合在一起研究的机械原理。1934年，精密零件加工，的刘仙洲所着<机械原理>一书出版。1969年，在波兰成立了国际机构和机器原理协会，简称iftomm。

机构学的研究对象是机器中的各种常用机构，如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、螺旋机构和间歇运动机构（如棘轮机构、槽轮机构等）以及组合机构等。它的研究内容是机构结构的组成原理和运动确定性，以及机构的运动分析和综合。机构学在研究机构的运动时仅从几何的观点出发，精密零件加工价格，而不考虑力对运动的影响。

机械动力学的研究对象是机器或机器的组合。研究内容是确定机器在已知力作用下的真实运动规律及其调节、摩擦力和机械效率、惯性力的平衡等问题。

按机械原理的传统研究方式，一般不考虑构件接触面间的间隙、构件的弹性或温差变形以及制造和装配等所引起的误差。这对低速运转的机械一般是可行的。但随着机械向高速方向发展，还必须研究由上述因素引起的运动变化。因而从40年始，又提出了机构精1确度问题。由于航天技术以及机械手和工业机器人的飞速发展，机构精1确度问题已越来越引起人们的重视，并已成为机械原理的不可缺少的一个组成部分。

数控机床发展日新月异

1、高速化

　　随着汽车、、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。

　　(1)主轴转速：机床采用电主轴(内装式主轴电机)，主轴1高转速达200000r/min;

　　(2)进给率：在分辨率为0.01μm时，1大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精1确加工;

　　(3)运算速度：微处理器的迅速发展为数控系统向高速、方向发展提供了保障，开发出cpu已发展到32位以及64位的数控系统，频率提高到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的---提高，使得当分辨率为0.1μm、0.01μm时仍能获得---24～240m/min的进给速度;

　　(4)换刀速度：目前国外---加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右，厦门精密零件加工，高的已达0.5s。德国chiron公司将刀库设计成篮子样式，以主轴为轴心，刀具在圆周布置，其刀到刀的换刀时间仅0.9s。