ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Одыошпиндельные автоматы с распределительным валом из "Комплексная автоматизация производственных процессов " Система управления предопределяет и перечень самих управляющих механизмов. Как сказано выше, любая развитая система автоматического управления включает следующие управляющие элементы программоноситель, считывающее устройство, механизм ввода программы, передаточно-лреобразующее устройство, исполнительное устройство, систему обратной связи. Конструктивное воплощение каждого элемента зависит также от принятой системы управления, прежде всего от вида программоносителей. Рассмотрим с этих позиций кинематику и конструкцию механизмов управления наиболее распространенных типов автоматизированного оборудования одношпиндельных и многошпиндельных автоматов с распределительным валом, копировальных полуавтоматов, станков с программным управлением, многоцелевых станков с программным управлением. [c.274] Для автоматов с распределительным валом и кулачками наиболее характерно наличие двух кинематических цепей цепи главного движения — от электродвигателя к рабочему шпинделю и цепи подач —от электродвигателя к распределительному валу. В качестве звеньев кинематической настройки применяются обычно гитары сменных зубчатых колес, реже —коробки скоростей и подач. Кинематика привода распределительного вала определяется прежде всего принадлежностью данного автомата к одной из трех групп по принципу совершения холостых ходов (см. гл. VII). [c.274] На рис, Х-2 показан автомат сверху, где хорошо виден распределительный вал 1, расположенный в четырех опорах 2, установленных на станине. На распределительном валу находится регулируемое червячное колесо 5. Клиноременный шкив 9, приводимый от редуктора, жестко связан с кулачковой муфтой, свободно сидящей на валу. Вал расположен внутри полого червяка, вращающегося во втулках. На червяке жестко закреплена кулачковая муфта 6 вращающегося шкива. При продольном перемещении вала она сцепляется с кулачковой муфтой червяка, и распределительный вал получает вращение. В случае включения ручной подачи валик перемещается в обратном направлении, а муфта, жестко связанная с валом, сцепляется с червяком, и распределительный вал получает вращение от рукоятки 10 вручную. [c.275] На рис. Х-4 показана кинематическая схема одношпиндельного токарного автомата ГАШ-12 конструкции автора. От электродвигателя через нижний приводной вал вращение передается на шпиндель автомата и распределительный вал, представляющий собой быстросменную оправку с шестью кулачками. Рабочие органы автомата получают движение от распределительного вала, выполненного в виде быстросменной оправки, посредством шарикового передаточного механизма. [c.277] В качестве второго примера на рис. Х-3 приведена кинематическая схема автомата для контроля герметичности полупроводниковых приборов, который включает вакуумную установку и гелиевый течеискатель. Испытание заключается в индикации потока гелия, проникающего в вакуум через негерметичные соединения элементов. После пуска течеискателя 11 и получения необходимого вакуума гильзы 1 с испытуемыми приборами загружаются в магазин 21, откуда по лоткам они скатываются к механизму подачи 20. Когда ползун механизма подачи отходит в крайнее заднее положение, гильза, находящаяся на его верхней плоскости, падает вниз и оказывается впереди ползуна. При движении ползуна вперед она сталкивает гильзу, находящуюся на рабочей позиции, и занимает ее место. [c.277] Сравнение кинематики обоих автоматов показывает ее различие только в приводе главного движения (в автомате контроля герметичности нет необходимости во вращении деталей) и полное сходство в приводе и принципе действия механизмов управления. [c.278] Для различных автоматов первой группы конструктивное оформление управляющего механизма — распределительного вала обычно индентично. На рис. Х-6 показан конструктивный разрез распределительного вала автомата фасонно-продольного точения. Кулачки 4 поперечных суппортов закреплены на одной общей оправке. Для надевания на вал кулачок имеет прорезь, ширина а которой меньше диаметра оправки. Чтобы можно было свободно надевать кулачок на оправку, на ее поверхности предусмотрены лыски. Каждый кулачок свободно сидит на валу и связан штифтом с одной половиной зубчатой муфты 5, другая половина муфты сидит на шпонке. После взаимной ориентации всех кулачков при помощи муфты они стягиваются гайками. [c.278] Одношпиндельные автоматы с распределительным валом, работающие по группе II, где длительность холостых ходов не зависит от настройки рабочего процесса, широкого распространения в металлообработке не получили. Их конструктивным отличием является двойная скорость вращения распределительного вала, что неизбежно вызывает усложнение кинематики (две цепи привода) и управляющих механизмов, которые должны переключать эти скорости дважды за цикл. По этому принципу работают, например, многорезцовые токарные полуавтоматы. В ряде конструкций часть холостых ходов, которые необходимо совершить на высоких скоростях, совершается от быстровращающегося вспомогательного вала. В качестве примера на рпс. Х-7 приведена кинематическая схема токарно-револьверного автомата Тагех. Распределительный вал состоит нз участков /, 2, 3, вспомогательный вал — из участков 4, 5. Переключение вращения вала осуществляется кулачковой муфтой 6. [c.279] К одношпиндельным автоматам с распределительным валом, работающим по группе 1И, относятся, например, почти все токарно-револьверные автоматы. Их конструктивной особенностью является наличие двух управляющих механизмов— распределительного и вспомогательного валов, которые имеют равномерное вращение. Распределительный вал совершает рабочие ходы, часть холостых ходов (подвод и отвод суппортов) и управляет включением быстровращающегося вспомогательного вала, который после включения совершает обычно один оборот и самовыключается. [c.279] С вала II через сменные зубчатые колеса и вращение передается на вал ///и далее на шпиндель. При включении сдвоенных электромагнитных муфт ЭМз шпиндель получает быстрое левое вращение, а при включении муфт ЭМ —медленное правое вращение. Электромагнитные муфты ЭМ,, ЭМ 2, ЭМз и ЭМ переключаются автоматически по программе, устанавливаемой переключателями на пульте управления наладчиком автомата. Таким образом, на шпинделе можно автоматически получать по три разные скорости при его левом и правом вращении. На левом конце шпинделя установлено зубчатое колесо г = 44 привода специальных приспособлений. [c.280] При включении муфты 10 вращение через зубчатые колеса г = 57 и г 76 передается на широкое зубчатое колесо г = 38 револьверного суппорта. Далее вращение через конические зубчатые колеса г = 23 и 2 = 46 передается диску 13, его палец заходит в один из шести пазов мальтийского креста 12, сидящего на оси револьверной головкн 21, и поворачивает ее. За один оборот диска с пальцем револьверная головка поворачивается на одну позицию (угол 60°). Если инструменты на ней установлены только в трех позициях (через одну), то на диске 13 устанавливаются два пальца. Тогда за один оборот диска головка повернется сразу же на две позиции (угол 120°). Торцовый цилиндрический кулачок 20, установленный на кривошипном валу XI, выводит фиксатор из револьверной головки. Ввод фиксатора осуществляется пружиной. На валу /X установлен поводок 14, переключающий через мальтийский крест переключатель 15 частоты вращения шпинделя. Частота вращения кривошипного вала X/ с диском /3 всегда постоянна и равна = 90 об/мин, а время поворота револьверной головки на одну позицию = 0,667 с. На распределительные валы Х/1 и X//I вращение передается от вспомогательного вала V/I через зубчатые колеса г = 29, г = 79 и сменные зубчатые колеса а, Ь, с, d. Далее через червячную передачу 2=1 и г = 40 вращение передается на поперечный распределительный вал X//, а через коннческне зубчатые колеса z = 44 н г -= 44 на продольный распределительный вал X//I. На поперечном распределительном валу X// кроме дискового кулачка 17 подачи револьверного суппорта установлены кулачки 19, переключающие конечный выключатель 18 реверса вращения шпинделя автомата. На продольном распределительном валу X/// кроме командных кулачков 24 и 26 установлены дисковые кулачки 27, 28, 29 подачи поперечных суппортов и кулачок 25 подвода лотка для сбора готовых деталей. [c.281] Типовыми механизмами управления автоматов группы III с распределительным валом являются, таким образом, распределительный вал не только с рабочими, но и с командными кулачками, вспомогательный вал, механизмы включения и выключения вспомогательного вала. Конструкция типового механизма включения вспомогательного вала приведена на рис. Х-9. Кулачковая муфта включения вспомогательного вала состоит из двух половин / и 2 половина 2 муфты сидит свободно на валу и связана двумя торцовыми выступами 3 с одним из механизмов холостых ходов автомата. Внутри втулки имеется пружина 4, которая стремится соединить обе половины муфты. Включению левой половины 2 от пружины 4 препятствует палец 5, имеющийся на конце двуплечего рычага 6. На распределительном валу помещены диски 7 с переставными упорами 8. Упор диска приподнимает конец рычага 6, его палец 5 опускается, и пружина 4 перемещает полу-муфту вновь вправо. Происходит включение муфты, и вращение начинает передаваться соответствующему механизму, например механизму подачи и зажима прутка. Палец 5, отжатый пружиной 9, будет находиться на цилиндрической поверхности полумуфты 2. Муфта сделает только один оборот, так как на ее поверхности имеется фигурная выемка 10, в которую заскакивает палец 5, полумуфта отжимается влево, т. е. выключается, и вращение с вала не передается. Для точного поворота на 360 имеется дополнительный рычаг (одноплечий) 11 с фиксатором 12. Если необходимо, чтобы муфта делала полоборота на каждое включение, то на поверхности делается два фигурных паза для Vs оборота — три паза и т. д. [c.282] При включении револьверной головки установленный на кулачковом валу ролик 7 входит в мальтийский крест 8. Гидроцилиндр 4 служит для включения редуктора поворота револьверной головки, так что поворот ее возможен и от руки. Поворот револьверной головки возможен только после отвода зубчатой рейки 2. [c.284] При этом закрепленная на зубчатой рейке 2 планка 10 с укосом через рычаг 11 так действует на пакет пружин, что инструментальная головка 15 выходит вперед из своих зубчатых торцовых пазов, которые стопорят и точно фиксируют головку при обработке. Отведенная головка фиксируется от гидроцилиндра 12. Объединение управления с механизмами происходит благодаря выключателям конечных положений. Конечные выключатели 13 управляются от плоских кулачков, установленных на распределительном валу. Выключатель (счетчик) тактов 26 извещает схему управления о каждом такте револьверной головки. Для разделения всего хода револьверной головки на быстрый и рабочую подачу установлен потенциометр 22, что позволяет преобразовать величину пути в пропорциональное напряжение и приводит к электризации путевой системы, и это позволяет посылать соответствующие импульсы управления на электродвигатель 24 быстрого и медленного перемещений и рабочие муфты. Для обеспечения безопасности станка при перегрузках установлена муфта 25, которая включается при включении выключателя. От повреждения привод головки предохраняет муфта 23, которая посредством конечного выключателя также отключает от сети весь станок. [c.284] Блок обеспечивает управление следующими элементами рабочего цикла суппорта. [c.285] Приведенные примеры показывают, что в рамках традиционных, отработанных методов и процессов обработки совершенствование автоматов связано, как правило, с усложнением их кинематики и конструкции механизмов управления. [c.285] Таким образом, рабочий цикл соответствует одному обороту кругового суппорта, который имеет двойную скорость вращения и по существу играет роль распределительного вала с тем принципиальным отличием, что профиль обрабатываемых деталей запрограммирован не кривыми кулачков, а установкой резцов по периферии суппорта. [c.286] Вращение из коробки подач получает коническое колесо 2. Червяки 1 и 3, которые жестко связаны с этим колесом, передают вращение на червячное колесо, сидящее на суппорте таким образом, червяки 1 и 3 являются ведущими. Для выборки люфтов служат червяки б и 7, которые перемещаются в осевом направлении вместе с резьбовыми стаканами 4 и 9. Привод стаканов осуществляется вручную от червяков 5 и 8 через косозубые колеса, сидящие на стаканах. [c.288] Вернуться к основной статье