Методы и средства автоматизации 7 страница

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДОВ И ХОДОВ

Электромеханические автоматизирующие устрой­ства имеют механическую часть, подобную тем кон­струкциям, которые рассмотрены в предыдущем разделе.

На рис.34,а представлена простейшая схема тако­го устройства. Быстрое вращение винт получает от отдельного электродвигателя 3 через зубчатую пере­дачу 4—1. Изменение направления быстрого хода осуществляется реверсированием электродвигателя. Включением, выключением и реверсированием бы­строго хода управляют упоры рабочего органа с помощью конечных выключателей 2. Включение бы­строго хода сблокировано с выключением рабочей подачи. При включении рабочей подачи рычаг 6 переключения муфты нажимает на конечный выклю­чатель 5, управляющий включением электродвигате­ля быстрых ходов.

Электромеханический привод имеет сравнительно простую конструкцию, так как наличие электродви­гателя быстрых ходов позволяет упростить механи­ческую передачу, в частности отпадает механизм реверса. Упрощается также и система управления, так как ряд переключений производится при помощи конечных выключателей, осуществляющих включение и выключение двигателя быстрых ходов.

Дальнейшего совершенствования устройства можно достигнуть применением муфты обгона 1 (рис.34,6). В этом случае отпадает необходимость в управлении включением и выключением рабочей подачи, а все необходимые переключения осуществляют конечные выключатели 2, управляющие электродвигателем быстрого хода.

Для мгновенного останова рабочего органа приме­няется электромеханическое устройство (рис.34,в). Муфта выключается под действием пружины 2, по­ворачивающей рычаг 1. Во включенном положении рычаг удерживается собачкой 3. В конце рабочего хода упор рабочего органа поворачивает собачку, сжимая пружину 4, и освобождает рычаг 1, который, поворачиваясь под действием пружины 2, выключает подачу. Для подачи сигнала включения быстрых хо­дов применяется конечный выключатель 5.

Рисунок 34 – Электромеханические автоматические устройства

Другой тип механизма автоматического останова мгновенного действия показан на рис.34,г. При по­вороте рычага кулачок 1 сжимает пружину 3 и утапливает вниз плунжер 2. Как только кулачок перей­дет через острие плунжера, его скос под действием пружины давит на кулачок и мгновенно поворачи­вает рычаг вправо. Для подачи сигнала включения быстрого хода применяется конечный выключа­тель 4, на который нажимает рычаг выключения муфты.

Если непосредственная связь упоров рабочего ор­гана с механизмом выключения оказывается кон­структивно сложной, применяется электрическая си­стема передачи команд. Так же как и в предыдущем случае, рычаг 1 (рис.34,д) стремится выключить под действием пружины 3 рабочую подачу. Во вклю­ченном положении рычаг удерживается собачкой 5, поднятой пружиной 4. В конце рабочего хода упор рабочего органа замыкает с помощью конечного вы­ключателя 2 цепь питания обмотки электромагни­та 6, который, поворачивая собачку, освобождает рычаг.

Системы автоматического останова мгновенного действия обеспечивают точность, при которой поло­жение рабочего органа в момент останова колеблет­ся в пределах 0,12—0,15 мм, что для отклонений, назначаемых на длины, является достаточно прием­лемым.

Автоматический останов рабочего органа с жест­ким упором и конечным выключателем показан на рис.34,е. При достижении рабочим органом жестко­го упора 1 движение подачи прекращается, а чер­вячное колесо продолжает вращаться. Скосы кулач­ковой муфты, связанной с червячным колесом, нажимают на скосы кулачковой муфты 2 и сдвигают ее вправо. При перемещении муфты поворачивается рычаг 3. Остроконечный кулачок рычага, действуя на остроконечный кулачок плунжера 6, отодвигает его право, сжимая пружину плунжера. Как только вершина кулачка рычага опустится ниже вершины кулачка плунжера, последний под действием пружи­ны 4 перемещается влево и, нажимая на скос рыча­га, принудительно поворачивает его в направлении часовой стрелки. При этом зубья муфты окончатель­но расцепляются с зубьями червячного колеса. Ко­нечный выключатель 5 используется для включения привода быстрых перемещений.

Точность останова рабочего органа при использо­вании приведенной выше конструкции находится в пределах 0,05—0,06 мм.

Другая схема электромеханического устройства показана на рис.34,ж. Рычаг 2, переключающий муфту 1, связан с якорем электромагнита 7. Муфта выключается с помощью электромагнита, включает­ся пружиной 8. Замыкание цепи питания обмотки электромагнита осуществляется с помощью контак­тов реле. При быстром ходе вперед рабочего органа муфта 1 выключена. В конце быстрого хода кула­чок 4 размыкает контакты конечного выключате­ля 3 (КВ1), цепь питания обмотки реле замыкается, электромагнит выключается, и пружина 5 включает муфту 1 рабочей подачи. В конце рабочего хода упор 6 замыкает контакты конечного выключате­ля 5 (КВ2), который замыкает цепь питания элек­тромагнита и выключает муфту рабочей подачи.

Для управления двусторонней муфтой может быть использована схема, показанная на рис.34,з. Муфта переключается двумя электромагнитами 1 и 2. В нейтральное положение муфта устанавливается пружиной 3 при выключенных электромагнитах. Ра­бочая подача включается электромагнитом 1, быст­рый ход — электромагнитом 2.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДОВ И ХОДОВ

На рис.35,а показана схема пневмопривода для автоматизации возвратно-поступательного перемеще­ния рабочих органов. При рабочей подаче рабочий орган 3 получает движение через зубчато-реечную передачу 2, при быстрых хо­дах — от пневмоцилиндра 4. При быстром перемеще­нии рабочего органа вращаются зубчатое колесо 2 и конические колеса 5 и 6. Чтобы червячная переда­ча не мешала вращению звеньев привода, связанных с рейкой, она выключается муфтой 1.

На рис.35,б,в и г показаны различные пневмоме­ханические и пневмоэлектрические схемы для авто­матизации станков.

Рисунок 35 – Пневматические устройства для автоматических металлорежущих

станков

В конце быстрого хода вперед (рис.35,6) кула­чок 5 нажимает на рычаг крана 3, который повора­чивается и направляет сжатый воздух от трубопро­вода 7 сети в трубопровод 8, откуда он поступает в правую полость цилиндра 9. Поршень перемещается и шток включает муфту. В конце рабочего хода кулачок 6 отпускает рычат крана вниз- и поворачивает его в обратном направлении. Трубопровод 7 соеди­няется с трубопроводом 2, и поршень пневмоцилиндра перемещается назад, выключая муфту 1. Из левой полости цилиндра 9 воздух выходит через тру­бопроводы 8 и 4.

Для управления двусторонней муфтой может быть применена схема, изображенная на рис.35,в. При среднем положении поворотного крана с окружа­ющей средой одновременно сообщаются трубопрово­ды 1,2 ч соответственно правая и левая полости ци­линдра. Пружина 3 служит для установки муфты в нейтральное положение.

Пневмоэлектрическая схема показана на рис.35,г. Поворот крана 5 в одну сторону осуществляется с помощью электромагнита 3, в противоположную — пружиной 4. Цепь питания обмотки электромагнита замыкается при помощи упоров, закрепленных на ра­бочем органе станка, и конечных выключателей 1 и 2.

Кроме систем управления станками при помощи пневмомеханических и пневмоэлектрических устройств, применяют также автоматизирующие устройства с непосредственным пневматическим управлением. Пневматическое автоматизирующее устройство (рис.36) имеет распределитель 1, направляющий сжатый воздух в правую и левую полости цилиндра 13, и два путевых пневматических выключателя 11 и 12. Шток 14 непосредственно связан с рабочим органом станка и сообщает ему возвратно-поступательное перемещение. Сжатый воздух из сети через отверстие 15 распределителя поступает в полость 5. Через дросселирующие отверстия 16, просверленные в плунжере 6, сжатый воздух проходит в полости 3, образованные крышками 4 и вну­тренними поверхностями втулок 7, образованные крышками 4 и внутренними поверхностями втулок 7, запрессованных в корпус 8. Так как давление в поло­сти 3 больше, чем давление в полости 5, плунжер 6 начинает перемещаться, увлекая за собой золотник 9. Последний открывает или перекрывает отверстия, через которые сжатый воздух направляется в ту или другую полость цилиндра 13. Если шток 14 перемещается вправо, он нажимает на клапан выключателя 12, сообщая полость крышки 4 (левой) с атмосферой. Сжатый воздух из полости 5 поступает к правой крышке 4, и, поскольку путевой выключатель 11 закрыт, плунжер, а вместе с ним и золотник перемещаются в крайнее левое положение. Происходит реверсирование поршня и штока. Вкладыш 2 перекрывает центральное отверстие в крышке 4, в результате исключается утечка воздуха в атмосферу. Кран 10 служит для прекращения работы привода.

Рисунок 36 – Схема автоматического устройства

Рассмотренная схема позволяет посредством одно­го распределителя управлять несколькими звеньями станка или другого устройства, кинематически жест­ко между собой не связанными. Для этого необходи­мо применить несколько путевых выключателей.

Для автоматизации нескольких агрегатов полу­чают распространение системы с блокированными приводами (рис.37).

Рисунок 37 – Схема системы с блокированным пиводом

Штоки приводов 3 и 6 связаны с рабочими орга­нами станков (на рисунке не показаны), и поэтому перемещение их соответст­вует перемещению рабочих органов. При повороте кра­на 4 по часовой стрелке в положение «Пуск» в трубо­провод поступает сжатый воздух, который попадает в распределитель 5. В рас­пределителе под давлением сжатого воздуха переме­стится золотник 13, что вы­зовет перемещение рабочего органа влево. В конце его хода шток нажмет на выступ путевого переклю­чателя 7, откуда воздух по трубопроводу 2 поступит в распределитель 1. Золотник распределителя 1 пере­местится влево и заставит переместиться влево шток привода 3. В конце его хода выступ на штоке наж­мет на клапаны путевого выключателя 12, тогда сжа­тый воздух по трубопроводу 10 поступит в распре­делитель 5 и заставит золотник 13 переместиться, чтобы пропустить воздух в левую полость цилинд­ра 6, что заставит шток и рабочий орган переместит­ся вправо. В конце хода шток нажмет на клапан путевого выключателя 8, тот откроет путь воздуху в трубопровод 9, откуда он поступит в распредели­тель 1, где передвинет золотник 11. В результате пневмораспределитель переместится вправо и заста­вит переместиться в крайнее правое положение пор­шень, шток и соответственно связанный со штоком рабочий орган тоже вправо. Цикл будет автомати­чески продолжаться до тех пор, пока кран 4 не будет установлен в положение «Стоп».

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДОВ И ХОДОВ

Гидравлические, пневмогидравлические и электро­гидравлические устройства получили широкое применение вследствие следующих преимуществ: долговечности и надежности, самосмазываемости ме­ханизмов привода, организации цикла обработки с использованием упоров и электрической аппаратуры; равномерности хода и т. п.

Для автоматизации цикла обработки быстро впе­ред — рабочая подача — быстро назад применяется гидравлическая система, изображенная на рис.38. От насоса по трубопроводу 13 масло поступает в гидрораспределитель 11. При нажиме на кнопку «Пуск» включается соленоид и ставит плунжер гидрораспределителя 14 в такое положение, при ко­тором трубопровод 16 будет сообщаться с трубопро­водом 17, а трубопровод 15 — со сливом. Плунжер гидрораспределителя И ставится в крайнее правое положение, и рабочий поток жидкости проходит в полость Л цилиндра 3 привода. Так как плунжер гидрораспределителя 21 занимает верхнее положе­ние, при котором жидкость, вытесняемая из по­лости Б цилиндра 3, может свободно проходить через этот гидрораспределитель по трубопроводу 19 и через гидрораспределитель 21 на слив, то происхо­дит быстрое перемещение стола вправо с поршнем 4 и связанным с ним штоком 2.

Рисунок 38 – Гидросхема для

автоматического цикла обработки металлорежущего станка

Движение стола 1 продолжается до тех пор, пока уступ линейки 23, прикрепленной к столу, не ото­жмет плунжер гидрораспределителя 21 вниз. Теперь трубопровод 5 отсоединен от трубопровода 19, и вы­ход жидкости из полости Б цилиндра 3 на слив воз­можен только через дроссель 9 с регулятором 8, об­ратный клапан 10 и гидрораспределитель 1. Проис­ходит медленное перемещение стола вправо, причем величина подачи регулируется изменением величины щели дросселя.

В конце рабочего хода упор (на рисунке не пока­зан), закрепленный на столе станка, нажимает на путевой датчик, размыкающий электрическую цепь соленоида 18. Пружина гидрораспределителя 14 под­нимает его плунжер вверх. Теперь жидкость под давлением попадает по трубопроводу15 в правую торцовую полость гидрораспределителя 11, а левая торцовая полость связана со сливом. Плунжер гидрораспределителя 11 перемещается влево, и рабочий поток направляется по трубопроводу 19 через обрат­ный клапан 20, гидрораспределитель 21, трубопрово­ды 5 и 6 в полость Б цилиндра 3. Жидкость из по­лости А вытесняется на слив по трубопроводу 22 и гидрораспределитель 11. Когда стол 1 придет в ис­ходное положение, поршень, двигаясь влево, откроет выход из полости Б на слив через обратный кла­пан 7 и гидрораспределитель 11. Система разгру­жается от жидкости, и стол останавливается, хотя насос продолжает работать. Во время рабочего хода избыток жидкости, подаваемый насосом, сливается через напорный клапан 12.

Электрогидравлические устройства чаще всего оформляются в виде панели. Преимуществом пневмогидравлических устройств являются небольшие габариты, отсутствие насоса и возможность получения больших сил.

Как при быстрых, так и при рабочих ходах рабо­чий орган 11 (рис.39,а) получает движение от пневмоцилиндра 13. При ходе вперед сжатый воздух, поступающий по трубопроводу 16, направляется при помощи крана 15 в полость М цилиндра и поршень, шток которого связан с рабочим органам, переме­щается влево. В конце быстрого хода вперед упор 10 приходит в контакт со штоком гидроцилиндра 9. При дальнейшем движении рабочего органа поршень гидроцилиндра будет выдавливать масло из по­лости 8 и дал ее к, редукционному клапану 4 по каналу 5 через дроссель 3 в бак Л. Изменением проход­ного сечения дросселя 3 регулируется скорость про­текания масла и соответственно скорость рабочей подачи.

Рисунок 39 – Пневмогидравлические схемы для автоматических

металлорежущих станков

Редукционный клапан 4 обеспечивает постоянство скорости рабочей подачи независимо от величины сопротивления. С изменением величины рабочего со­противления изменяется давление в полости 8, а так­же давление в полости редукционного клапана. Что­бы обеспечить постоянство давления перед дроссе­лем, последний соединен каналом с полостью 6, в которой находится мембрана, связанная с плунже­ром редукционного клапана 4. При повышенном дав­лении в полости 6 мембрана перемещает плунжер вверх и уменьшает сечение, через которое масло по­ступает к дросселю и давление падает. Если давление в полости 6 падает ниже установленного уровня, пружина 7 опускает плунжер вниз, сечение для про­хода масла увеличивается, и давление перед дроссе­лем повышается. При быстром обратном ходе сжа­тый воздух направляется краном 15 в полость 12 ци­линдра. Одновременно сжатый воздух поступает через трубопровод 17 и глушитель 18 в бак 1. Из бака масло выдавливается через обратный клапан 2 в полость 8 гидроцилиндра. Глушитель 18 предупре­ждает вспенивание масла.

Большое распространение имеет схема, при кото­рой масло поступает из задней полости 3 цилиндра в переднюю 4 (рис.39,б). Скорость хода также ре­гулируется дросселем 1, который может быть выпол­нен в форме дроссельного регулятора скорости с ре­дукционным клапаном 2. Поршень цилиндра возвра­щается при помощи упора 5 рабочего органа.

Если величина рабочего хода мала по сравнению с общим ходом рабочего органа станка, обе схемы позволяют использовать короткий гидроцилиндр, при этом упрощается технология его изготовления и уменьшается стоимость. Обе схемы по своим каче­ствам примерно равноценны, и выбор той или иной из них зависит от требований конкретной конструк­ции и условий размещения элементов пневмогидравлического привода.

Если величина рабочего хода мало отличается от общей величины перемещения рабочего органа, целе­сообразно применить третью схему (рис.39,в). При ходе вперед сжатый воздух, направляемый краном 9, поступает в правую полость 8 пневмогидравлического цилиндра. В полости 7 цилиндра находится мас­ло. При быстром ходе вперед масло из полости 7 через трубопровод 6, гидрораспределитель 4 и трубопровод 3 вытесняется в бак. В конце быстрого хода кулачок 5, связанный с рабочим органом, нажи­мает на шток гидрораспределителя 4 и закрывает проход масла в канал 3. В дальнейшем масло посту­пает в бак 1 через редукционный клапан и дрос­сель 2. При быстром обратном ходе сжатый воздух направляется краном 9 в бак 1. Из бака 1 масло по­ступает в полость 7 цилиндра через обратный кла­пан 10.

Пневмогидравлические приводы нашли примене­ние при автоматизации фрезерных и сверлильных станков и имеется практический опыт применения та­ких приводов для автоматизации зубофрезерных, то­карных и других станков.

МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ТОКАРНЫХ ОПЕРАЦИЙ

Токарные станки составляют примерно 30% всего парка металлорежущих станков, поэтому их автома­тизация является чрезвычайно важным делом, кото­рое, безусловно, должно принести определенный тех­нико-экономический эффект.

По данным ряда исследовательских институтов, только 20% времени смены затрачивается непосред­ственно на процесс резания, остальное время затра­чивается на вспомогательные работы, связанные с загрузкой, закреплением заготовок и управлением. Сократить вспомогательное время можно при помо­щи автоматизации загрузки и закрепления деталей, а также автоматизации цикла обработки токарных станков.

Рисунок 40 – Схема автоматизированного токарного станка

На рис.40,а изображен общий вид автоматизи­рованного токарного станка. Пневмогидравлический цилиндр 1 служит для рабочего и холостого переме­щения суппорта. Масло в систему поступает из резервуара 2. Для включения рабочей подачи при­меняется пневмоцилиндр 3. Дроссель 4 регулирует величину поперечной подачи. Для выключения ра­бочей подачи служат конечный выключатель 5 и электромагнитная муфта 6, прекращающая вращение ходового вала. Заготовки устанавливаются и зажимаются при помощи пневмоцилиндра 10. Вращаются заготовки посредством автоматического поводкового устройства 8. Загрузка производится автоматически загрузочным устройством 9. Станок снабжен пультом наладочного управления 7.

На рис.40,6 показана схема автоматизированно­го токарного станка. При пуске станка срабатывает электромагнит Э1, перебрасывая плунжер пневмати­ческого клапана ПК-1 в положение, при котором сжатый воздух из магистрали будет поступать в по­лость А цилиндра 2, на конце штока которого смон­тирован захват 1 для подачи заготовки 21 на линию центров станка. Когда заготовка займет требуемое положение, кулачок 4, установленный на другом кон­це штока, действует на конечный выключатель ВК-1 в результате срабатывает электромагнит Э2, и плун­жер пневматического клапана ПК-2 занимает поло­жение, при котором сжатый воздух из сети будет по­ступать в полость Г цилиндра 8. При перемещении поршня 7 центр 6 зажимает заготовку. Одновременно с поступлением сжатого воздуха в полость Г ци­линдра 8 происходит выпуск воздуха из полости В в атмосферу, из корпуса пневмораспределителя 11, управляющего копировальным устройством 14, и пневмокамеры 15, управляющей работой фрикциона. В тот момент, когда заготовка зажимается между центрами, кулачок 9, смонтированный на конце што­ка цилиндра 8, входит в контакт с конечным выклю­чателем ВК-2. В результате этого срабатывает элек­тромагнит 3, который и переключает плунжер пнев­матического клапана ПК-1, и сжатый воздух из сети будет поступать в полость Б цилиндра 3; захват 1 возвращается в исходное положение и становится под магазин, откуда в захват поступает очередная заготовка. Кулачок 4 выходит из контакта с конеч­ным выключателем ВК-1, что приводит к размыка­нию цепи электромагнита Э2 и включению главного электродвигателя станка. Вращение заготовке пере­дается при помощи поводкового патрона 22. Обра­ботка осуществляется резцом 20, закрепленным на гидрокопировальном устройстве.

Когда обработка будет закончена, упор 18, уста­новленный на суппорте, войдет в контакт с микро­переключателем 19, главный электродвигатель стан­ка выключается, шпинель станка останавливается, срабатывает электромагнит Э2, плунжер пневмати­ческого клапана ПК-2 переключается, и сжатий воз­дух из сети одновременно поступает в полость В ци­линдра 8 и пневмокамеры 11 и 15. Под действием мембраны 12 рычажок 13 переключает гидрораспределитель гидравлического копировального устрой­ства 14, обеспечивает отход последнего от отрабаты­ваемой детали и возвращение в исходное положение. Конус фрикциона под действием диафрагмы 16, сжи­мающей пружину 17, выходит из сцепления, и движение суппорта прекращается. Задний центр также от­ходит, и деталь падает в отводящий желоб. В момент возврата штока 8 в исходное положение рычажный механизм 5 возвращает салазки суппорта в правое крайнее положение, кулачок 9 выходит из контакта с конечным выключателем ВК-2, а кулачок 10 вхо­дит в контакт с верхним конечным выключателем ВК-2, срабатывает электромагнит Э1, и цикл повто­ряется.

МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ФРЕЗЕРНЫХ ОПЕРАЦИЙ

Фрезерные станки, как и токарные, широко при­меняются в производстве, и в большинстве случаев при их модернизации ставится задача — автомати­зировать цикл обработки.

Цикл автоматической работы фрезерных станков состоит из следующих движений: ускоренный подвод заготовки к инструменту, автоматическое переключе­ние с ускоренной подачи на рабочую, рабочий ход (обработка), автоматическое переключение с рабоче­го хода на обратный, ускоренный обратный ход и автоматический останов стола в конце обратного хода.

На рис.41,а показана схема автоматизированного фрезерного станка. Индивидуальный двигатель 4 укреплен на правом конце стола и через одноступен­чатый редуктор связан с винтом продольной пере­дачи стола. Механизм обеспечивает перемещение стола со скоростью 3,5 м/мин. Наличие этого меха­низма не препятствует ручному перемещению стола при помощи рукоятки 1.

Для автоматического включения и выключения рабочей подачи предусмотрен специальный механизм. Пневматический клапан направляет сжатый воздух в правую полость цилиндра, при этом шток поршня (рис.41,6), перемещаясь влево и сжимая пружину 4, при помощи зубчатого колеса 2 поворачивает валик 3. Последний включает зубчатую муфту рабочей подачи стола 9 (рис.41,а). В конце хода электрическое устройство переключает клапан и выпускает воздух из цилиндра. Тогда шток под действием пружины возвращается в исходное положение, и рабочая подача выключается. Для ручного переключения муфты рабочей подачи на валике 3 установлена рукоятка 1.

Рисунок 41 – Схема автоматизированного фрезерного станка

Работу стола можно проследить по схемам, пока­занным на рис.41,а. Сжатый воздух, поступающий от магистрали, перекрыт в распределительном кла­пане и не попадает в механизм переключения муфты подачи. При этом кулачковая муфта подачи разом­кнута (положение I) и включенный электродвига­тель 4 ускоренной подачи стола подводит заготовку к инструменту, пока кулачок 5 (положение II) не нажмет на ролик путевого выключателя 6, в резуль­тате произойдет переключение движения стола с ускоренного хода на рабочий, т. е. отключается элек­тродвигатель и включается кулачковая муфта сцеп­ления. Рабочая подача включается коробкой подач следующим образом: при нажиме на ролик путевого выключателя электромагнита пневматический рас­пределительный клапан 8 подает воздух от магистра­ли, который поступает в левую полость цилиндра ме­ханизма 7 переключения, поршень со штоком дви­жется вправо и с помощью рычага включает муфту, В конце рабочей подачи кулачок 3 (положение III) нажимает на ролик конечного выключателя 2, от­ключающего электромагнит пневматического распре­делительного клапана, муфта сцепления выключается, и движение стола от коробки подач прекращается.

МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СВЕРЛИЛЬНЫХ ОПЕРАЦИИ

При обработке деталей на сверлильных станках вспомогательное время в основном затрачивается на пуск и останов станка, переключение скоростей и по­дач, а также на холостые перемещения. Сокращения вспомогательного времени можно добиться автома­тизацией управления и увеличения скорости хо­лостых перемещений, а именно—ускоренным под­водом инструмента к обрабатываемой заготовке, автоматической рабочей подачей, ускоренным отво­дом инструмента.

В сверлильных станках движения резания осуще­ствляются при помощи шпинделя при неподвижной заготовке, поэтому в первую очередь необходимо ав­томатизировать цикл движения шпинделя.

На сверлильном станке, показанном на рис.42,а, автоматизированы все движения, за исключением снятия обработанной детали, установки заготовки и пуска станка.

Рисунок 42 – Схема автоматизированного сверлильного станка

После установки очередной заготовки нажимают пусковую кнопку А крана 1, и сжатый воздух посту­пает из общей сети в верхнюю полость цилиндра 4, шток которого переключает двухходовой клапан 3. Далее сжатый воздух через дроссель 6 поступает в верхние полости цилиндров 7 и 11. Шток цилиндра 11 перемещает кондукторную плиту приспособления и закрепляет заготовку, а шток цилиндра 7 до кон­такта его насадки с рейкой 8 опускается вхолостую, а затем, перемещаясь вме­сте с рейкой, через реечное зубчатое колесо сообщает пиноли, а значит и шпин­делю станка быстрое пере­мещение к заготовке. Пос­ле того как движение што­ка прекратится, начинается рабочая подача рейки при помощи механической пода­чи станка. Когда обработ­ка будет закончена, упор 5, нажав на рычаг 2, переклю­чит двухходовой клапан 3. Воздух из верхних полостей цилиндров 7 и 11 будет вы­ходить в атмосферу, а в нижнюю полость цилиндра 7 — поступать из сети.

Шток цилиндра 7, поднимаясь вверх, увлечет за собой рейку 8, а значит, и пиноль со шпинделем. Вы­ключение механической подачи пиноли осуще­ствляется рейкой, В конце хода упор 9 рейки 8 под­нимает золотник перепускного клапана 10, послед­ний позволяет сжатому воздуху поступать из сети в нижнюю полость цилиндра 11, в результате деталь будет освобождена от зажима. Цикл обработки на этом заканчивается.

Рассмотренное устройство может быть применено для автоматизации любого вертикально-сверлильного станка.

На рис.43 изображен автоматизированный верти­кально-сверлильный станок, у которого автоматизи­рован не только цикл обработки, но и загрузка стан­ка заготовками.

Рисунок 43 – Схема комплексно-автоматизированного сверлильного станка

Поворотом крана сжатый, воздух из сети поступает в воздухораспределитель 1, откуда он направляется в левые полости пневмоцилиндров 7 и 6. В резуль­тате поршни со штоками перемещаются вправо и обеспечивают быстрый подвод инструмента к заго­товке, перемещение заготовки из магазина в зону обработки и ее зажим. Быстрый подвод шпинделя с инструментом к заготовке заканчивается в тот момент, когда плунжер 5, связанный тросом 2 со шпинделем, коснется штока гидротормоза 3. Наличие гидравлического торможения обеспечивает замедлен­ное движение инструмента, т. е. рабочую подачу. По окончании сверления кулачок 8 действует на нижний переключатель воздухораспределителя 1, откуда сжатый воздух поступает теперь уже в пра­вые полости цилиндров 7 и 6, а воздух из левых полостей выйдет в атмосферу. При этом произойдет быстрое перемещение шпинделя станка в исходное положение (до соприкосновения кулачка 8 с верхним переключателем), разжим обработанной детали и перемещение поршня гидротормоза пружиной 4 в нижнее положение. На этом станке можно изготовлять различные детали, для чего надо заменить магазин, зажимное приспособление и переставить в требуемое положение переключатели.

МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ШЛИФОВАЛЬНЫХ ОПЕРАЦИЙ

В шлифовальных станках основными объектами автоматизации являются перемещение и установка за­готовки на рабочую позицию; закрепление заготовки; освобождение, съем и отвод готовой детали с рабо­чей позиции; основные и вспомогательные движения рабочих органов станка.

На рис.44 показана схема автоматизации шлифо­вальных станков. Подлежащие шлифованию на круглошлифовальном станке детали 2 загружаются в ма­газин 1, откуда шток гидроцилиндра 12 проталки­вает их в гнезда поворотного барабана 3. Барабан, получая прерывистое движение от гидроцилиндра 5, через собачку 6 и храповое колесо 4 перемещает деталь к центрам 10, которые получают вращение от отдельных электродвигателей. В тот момент, когда барабан неподвижен, поршни цилиндров 9 переме­щают центра и зажимают деталь. После обработки центра отходят в исходное положение. Обработанная деталь выталкивается из гнезда барабана поступаю­щей из магазина 1 заготовкой в желоб 11, по которому направляется в тару. Автоматическим циклом работы станка управляет распределительный меха­низм (командоаппарат) 8. Распределительный вал командоаппарата имеет постоянное число оборотов и приводится во вращение от электродвигателя, червяч­ной пары и сменных зубчатых колес. Число оборо­тов распределительного ва­ла 7 соответствует числу автоматических циклов станка. Кулачки распределительного вала 7 управ­ляют гидрораспределителями, подающими масло к цилиндрам в нужной последовательности. Подача жидкости в распределительный механизм 8 может осуществляться от общей гидросистемы станка или от отдельной гидроустановки.

Дата добавления: 2015-09-29