ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ Механические системы автоматического управления Барун) из "Системы автоматизации станков " Механические временные системы управления применяются на производстве давно и принцип их действия широко известен. В связи с этим можно ограничиться лишь краткой их характеристикой. [c.5] Особенность механических временных систем состоит в том, что счетчиком времени обычно является управляющий (распределительный) вал. В зависимости от характера выполняемых работ система может иметь как один, так и два управляющих вала с четким распределением между ними выполняемых функций. [c.5] У станков с механической временной системой управления перемещение салазок (ускоренное и рабочее) в подавляющем большинстве случаев выполняется с помощью кулачков — дисковых, барабанных, торцовых и пр. Включение и выключение элементов и механизмов, осуществляющих вспомогательные действия, производится непосредственно от копирных барабанов или с помощью-полу-, одно- или двухоборотных муфт. [c.5] Система управления с одним управляющим валом. Управляющий (распределительный) вал этих систем осуществляет как рабочие,, так и вспомогательные действия. На этом валу устанавливаются кулачки (датчики), воздействующие на рабочие узлы и цепи станка либо непосредственно, либо через промежуточные элементарные механизмы. Скорость вращения управляющего вала назначается из расчета, чтобы в течение одного его оборота полностью выполнялся заданный технологический цикл обработки одной детали (в некоторых случаях двух, редко более). Это гарантирует при каждом новом обороте управляющего вала полную повторяемость всех переходов технологического процесса для каждого следующего изделия данной партии. [c.5] Различие в конфигурации и размерах обрабатываемых изделий, влияющее на продолжительность их обработки, предопределяет и различные скорости вращения управляющего вала, настраиваемые в соответствии с условиями работы. [c.6] Выполнению каждого перехода технологического процесса отводится определенный промежуток времени, характеризуемый соответственным углом поворота управляющего вала, измеряемым в сотых долях его оборота или в градусах. Длительность отдельных рабочих действий зависит от скорости и величины рабочих перемещений. Для определения длительности каждого вспомогательного действия учитывают ряд факторов (характер действия, величину леремещения, скорость, ускорение, конструкцию механизма и т. д.). Для какой-либо данной автоматической системы каждому вспомогательному действию отводится определенный угол поворота управляющего вала, исчисляемый для случая наименьшей возможной длительности технологического цикла. Обычно угол поворота, отведенный на данное вспомогательное действие, сохраняется постоянным для всех работ, выполняемых с помощью данной автоматической системы, так как механизмы, осуществляющие вспомогательные действия, в большинстве случаев постоянны и нерегулируемы. [c.6] Если скорость вращения управляющего вала в течение одного го оборота постоянна, то будет постоянным и угол его поворота для осуществления вспомогательных действий. В результате длительность выполнения вспомогательных действий будет прямо пропорциональна длительности технологического цикла. Для многих видов работ время, затрачиваемое на вспомогательные действия, превышает минимально необходимое значение, что снижает производительность работ. [c.6] С целью устранения этого недостатка вводят две скорости для управляющего вала. Это применяется там, где имеется возможность сгруппировать вспомогательные действия отдельно от рабочих действий. Тогда часть оборота, отведенного для рабочих действий, управляющий вал выполняет на малой скорости, а остальную часть оборота — на повышенной скорости. По окончании вспомогательных действий скорость уменьшается до первоначального значения. [c.6] Если рабочие и вспомогательные действия перемежаются в период одного оборота управляющего вала, то необходимость частого переключения скорости вращения управляющего вала (несколько раз в течение одного оборота) вызовет усложнение управления м такие затраты времени на переключения, которые могут превысить экономию, получаемую от периодического ускорения вращения вала. Кроме того, в тех системах, где управляющий вал вместе со всем, что на нем установлено, имеет большую массу, возникающие большие инерционные моменты ограничивают степень ускорения вращения. [c.6] Во многих случаях удобно получать вращение управляющего вала от самостоятельного электродвигателя через соответствующие понижающие передачи. Самостоятельный привод упрощает кинематику управляющей системы. В этом случае изменение скорости вращения шпинделя при данных кулачках также окажет влияние на величину подачи в мм1об, оставляя неизменной подачу в мм мин. [c.7] В системах управления с переменной скоростью управляющего вала привод последнего должен иметь две кинематические цепи — одну для рабочего (медленного) вращения и вторую для вспомогательного (быстрого) вращения. Кинематическая цепь рабочего вращения построена на том же принципе, что и при постоянной скорости вращения управляющего вала, — она передает движение от одного из близких к шпинделю валов главного привода, имеет узел настройки скорости вращения и понижающие передачи. Кинематическая цепь быстрого вращения приводится в движение от одного из быстроходных валов главного привода или от особого электродвигателя. Как в том, так и в другом случае быстрое вращение управляющего вала происходит с постоянной для всех работ максимально возможной скоростью. [c.8] Для переключения рабочего вращения на вспомогательное или обратно используются фрикционные или кулачковые муфты. Как правило, это переключение выполняется без выключения привода рабочего вращения управляющего вала с использованием обгонных муфт. Чтобы избежать потерь времени на постепенное снижение скорости вращения при переключении с быстрого хода на медленный в приводе управляющего вала предусматривается тормоз, автоматически включающийся в требуемый момент. [c.8] Наличие в рассматриваемой системе постоянной максимально возможной скорости вращения управляющего вала при выполнении вспомогательных действий позволяет сократить непроизводительные затраты времени по сравнению с системами, имеющими постоянную скорость вращения управляющего вала, и тем самым повысить производительность станка. [c.8] Примером такой системы может служить привод управляющего вала многошпиндельного токарно-револьверного автомата (фиг. 2). Управляющий вал / получает от главного привода медленное и быстрое вращение. Медленное вращение передается от центрального вала 10 через червячную передачу 11, сменные зубчатые колеса гитары 5, муфту обгона 4, фрикционную муфту рабочего хода 3 и червячную передачу 2. Набор сменных зубчатых колес, имеющийся при автомате, позволяет при настройке выбрать из ряда скоростей вращения ту, которая соответствует длительности технологического цикла. Быстрое вращение управляющего вала осуществляется от главного приводного вала автомата через постоянные зубчатые колеса 8, фрикционную муфту 7, коническую зубчатую передачу 6, фрикционную муфту 3 и червячную передачу 2. [c.8] При малых значениях коэффициента k ускорение управляющего вала может не оправдываться усложнением и удорожанием системы, так как оказывает незначительное влияние на повышение производительности станка. [c.9] Такого рода система использована в револьверных автоматах типа Кливленд . Здесь за время одного оборота главного управляющего вала вспомогательный должен сделать столько оборотов, сколько гнезд имеется в револьверной головке. Недостаток рассматриваемой системы для случая револьверных автоматов состоит в том, что при постоянном кулачке для револьверной головки перемещения всех режущих инструментов головки будут одинаковыми. Это значит, что часть пути многие инструменты перемещаются вхолостую. Если же учесть, что и скорость перемещения всех инструментов будет также одинакова, то потери производительности по этой причине могут оказаться значительными. [c.10] Другая разновидность систем управления с двумя управляющими валами предусматривает распределение их функций в соответствии с характерными особенностями рабочих и холостых ходов. Подобная система использована в револьверных автоматах 1112, 1118, 1124, 1136, Индекс и др. [c.11] Примером может служить привод управляющего вала револьверного автомата 1112 (фиг. 3). Вспомогательный управляющий вал 2 получает вращательное движение от вала 11 главного привода. Включение вала 2 или его выключение осуществляется пусковой кулачковой муфтой 1. От вспомогательного вала движение передается главному управляющему валу 7 через зубчатую передачу 14, узел настройки (гитару сменных колес) 3, червячную 4 и коническую 5 передачи. Тем самым можно получить требуемую различную скорость главного управляющего вала при постоянной скорости вспомогательного. В данном случае главный управляющий вал связан с валом 12, несущим кулачок 13 револьверной головки. [c.11] Кулачки 9 и 10 главного управляющего вала осуществляют рабочие перемещения поперечных суппортов с помощью соответствующих промежуточных механизмов. Кроме того, на этом же валу помещаются диски, из них диск 6 периодически приводит в действие механизм поворота револьверной головки, а диск 8 — воздействует на механизм зажима и подачи прутка. На торцовой поверхности дисков имеется Т-образный круговой паз для крепления сухарей, взаимодействующих с соответствующими рычагами, приводящими в действие указанные механизмы. [c.11] Вернуться к основной статье