45. Общие сведения о системах ручного и автоматического управления станочным оборудованием

Металлорежущие станки могут быть одинаковы или близки по внешнему виду, компоновке, кинематической структуре, конструкции основных узлов, но существенно отличаются по системам управления.

Система управления предназначена для пуска и останова отдельных узлов и всего станка, включения требуемых режимов обработки, включения быстрых перемещений на холостом ходе и других вспомогательных движений, то есть для выполнения всех тех функций по применению характера движения заготовки относительно инструмента, который требуется для реализации разрабатываемого технологического процесса. В большинстве случаев это сводится к переключению различных исполнительных устройств, например, зубчатой коробки скоростей, блоков зубчатых колес, муфт, гидравлических, пневматических, электрических, электронных и других устройств.

Основные требования к системам управления:

1. простота и малые габариты;

2. безопасность;

3. обеспечение требуемой точности переключений;

4. удобства расположения;

5. выполнение требований эргономики;

6. мнемоничность.

Все системы управления делят на:

• ручные;

• автоматизированные;

• автоматические.

В ручных системах управления усилия необходимые для переключения исполнительных устройств создаются оператором.

В автоматизированных системах управления роль человека сводится к нажатию кнопок, переключению тумблеров, переключателей и тому подобное, а требуемые усилия создаются такими исполнительными механизмами, как например гидроцилиндры, электромагниты, электромагнитные муфты им так далее.

Автоматическое управление осуществляется без участия человека.

Системы ручного управления

1. Многорукояточное управление. В этом случае каждый исполнительный механизм, например блок зубчатых колес, переключается отдельной рукояткой. Для повышения компактности часто прибегают к совмещению осей рукояток. Форма и размеры рукояток определяются соответствующими нормалями станкостроения. Нормалями станкостроения определяются также расположение рукояток и максимальные прилагаемые к ним усилия. Для установки рукояток в требуемое положение, на станке в удобном для чтения месте размещаются таблицы с цифровым, буквенным, цветовым или схематичным изображением рукояток для каждой частоты вращения или подач.

Переключение исполнительных механизмов в большинстве случаев осуществляется по двум принципиальным схемам:

1) рычаг переключения находиться на одной оси с рукояткой переключения.

«–» при большом В и малом R камень может в значительной степени выйти из контакта с канавкой блока, что может нарушить работоспособность механизма, поэтому (высота камня).

2) перемещение исполнительных механизмов осуществляется вилкой, перемещающейся по направляющей скалке. Вилка приводится в движение, например, передачей зубчатый сектор – рейка.

В качестве фиксирующих устройств применяются подпружиненные шарики или конические фиксаторы.

Недостатки многорукояточного управления

1) сложность конструкции;

2) большие габариты;

3) большое время переключения особенно при большом z;

4) сложность управления (можно запутаться).

2. Однорукояточное управление. Все частоты вращения или подачи переключаются с помощью одной рукоятки за счет применения барабанных или дисковых кулачков (6Н81).

Профиль рабочих поверхностей кулачков строится в соответствии со структурной сеткой.

“–“ сложность системы;

Для включения какой-либо скорости необходимо пройти все промежуточные скорости.

3. Избирательные системы управления позволяют перейти от одной скорости к другой, минуя все промежуточные. Переключение осуществляется с помощью двух движений. Первое – избирательное движение служит для установки требуемой скорости. Обычно это простой поворот барабана управления. Перемещения исполнительных механизмов при этом не происходит. Второе – переключающее, в результате которого исполнительные механизмы устанавливаются в требуемое положение. Оно реализуется вращением (СФ 676) или поступательным движением (коробка подач вертикально-фрезерного станка) рукоятки.

Избирательные системы управления подразделяются на селективные и преселективные.

В одной из наиболее распространенных конструкций селективных систем управления имеется два селекторных диска, в который входят полностью, входят частично или не входят концы штанг, на которых нарезаны зубчатые рейки.

Данные штанги попарно соединены реечными колесами. Одна из пары штанг вилкой переключения связана с исполнительным механизмом. Количество пар штанг соответствует количеству переключаемых исполнительных механизмов.

Селекторные диски отводятся от штанг (П₁), после этого поворотом дисков устанавливается требуемая скорость (В₂). Затем диски возвращаются в исходное положение (П₃), штанги смещаются относительно друг друга. Исполнительные механизмы устанавливаются в требуемое положение.

В₂ – избирательное движение;

П₃ – переключающее движение.

В преселективных системах сокращается время переключения за счет того, что избирательное движение выполняется во время работы станка, то есть во время выполнения предыдущего перехода. Для установки режимов выполнения следующего перехода, который осуществляется после выключения станка, требуется выполнение только переключающего движения.

И избирательное, и переключающее движения осуществляются после остановки станка.