Кинематическая структура станков представляет собой совокупность кинематических групп. Группы могут быть соединены между собой разными способами; их соединение зависит от многих факторов. Наибольшее влияние на соединение кинематических групп оказывают общность их исполнительных органов и источника движения, а также необходимость координации во времени создаваемых группами движений. Всякое соединение двух кинематических групп осуществляется специальными дополнительными устройствами, такими, как суммирующие механизмы, реверсы, муфты и т.д.
С учетом формообразующей части станка все многообразие кинематических структур металлорежущих станков можно разделить на три класса.
1. Класс элементарных структур Э, к которому относятся станки с кинематической структурой, содержащей только простые группы формообразования, т.е. группы, создающие движение Ф(В) и Ф(П).
2. Класс сложных структур С, к которому относятся станки с кинематической структурой, содержащей только сложные группы формообразования, т.е. группы, создающие движения Ф(В1В2), Ф(В3П4П5) и т.д.
3. Класс комбинированных структур К, к которому относятся станки с кинематической структурой, содержащей одновременно и простые и сложные группы формообразования.
Каждый класс содержит определенное число типовых кинематических структур станков, которые можно условно записать буквой с последующими двумя цифрами. Буква указывает на класс, первая цифра – на число формообразующих групп, вторая цифра – на суммарное число простых вращательных и прямолинейных движений, составляющих все формообразующие движения станка. Например, запись К24 означает, что станок имеет комбинированную структуру, две группы формообразования с четырьмя простыми движениями.
Как известно максимально возможное число групп формообразования в структуре станка равно трем.
При составлении и анализе кинематической структуры станков следует четко представлять себе изделие в целом и те его поверхности, которые должны быть обработаны резанием – это означает, что обрабатываемую поверхность необходимо охарактеризовать как в поперечном, так и в продольном сечениях, т.е. установить соответствующие производящие линии, при относительном движении которых может быть образована данная поверхность.
В результате анализа схемы резания, расположения обрабатываемых поверхностей и конструкции инструмента устанавливают потребность в движениях деления и врезания, и если они необходимы, то определяют их характер. После того как определены все движения формообразования, деления и врезания, которые определяют кинематику станка в основном, можно приступать к составлению и анализу структур кинематических групп, обеспечивающих эти движения.
Составление и анализ структур кинематических групп станка проводят последовательно от одной к другой в следующем порядке:
1. Устанавливают число исполнительных органов; как правило, оно соответствует числу простых движений, образующих исполнительное движение.
2. Определяют внутреннюю кинематическую связь группы; для простых групп – это связь между звеньями кинематической пары, а для сложной группы – функциональные цепи (цепь) между исполнительными органами.
3. Определяют источник движения и внешнюю кинематическую связь группы.
4. Устанавливают число и расположение органов настройки параметров движения.