2.11 Тормозные устройства

В металлорежущих станках тормоза применяют для остановки или замедления движения подвижных звеньев станка или отдельных его механизмов. Торможение может осущест­вляться механическими, электрическими, гидравлическими и пневматическими средствами, или в комбинации одно с другим (ниже рассмотрены только механические тормоза). Основными видами механических тормозов являются ленточные, колодочные и многодисковые тормоза, которые часто блокируют с пусковыми муфтами таким образом, чтобы при выключении муфты включался тормоз. Устанавливают тормоза в основном на быстроходных валах коробок скоростей станков.

У колодочного тормоза (рис. 2.31, а) колодки 1 и 6 соединены общей тягой 3, длину которой можно регулировать рейкой 2, устанавливая тем самым необходимый зазор между колодками и шкивом 7 для нерабочего положения. В процессе торможения колодки стягиваются тягой 4 от приводного механизма 5. Ленточный тормоз (рис. 2.31, б) работает по тому же принципу, что и колодочный. Приводным механизмом здесь является электро­магнит или соленоид 1. Многодисковый тормоз (рис. 2.31, в) ра­ботает следующим образом. На приводном валу расположены две многодисковые фрикционные муфты: муфта 1 привода и тормозная муфта 4. Скользящая между ними на шпонке фасонная втулка момент пуска перемещается влево и своей конической поверхностью поворачивает рычаги 2, которые перемещают нажимной диск муфты 1 влево и включает ее. При перемещении втулки 3 вправо включается тормозная муфта 4, а приводная муфта выключается.

Рис. 2.31 Механические тормоза

2.12 Кривошипно-кулисные механизмы

Кривошипно-кулисные механизмы применяют для пре-. образования вращательного движения в прямолинейное возвратно-поступательное. Кривошипный привод (рис. 2.32, а) работает следующим образом. От вращающегося кривошипного диска 1 с радиально-подвижным пальцем 2 движение через раздвижной шатун 3, качающийся рычаг 4 с зубчатым сектором передается круглой рейке 5, закрепленной на шпинделе 6. За счет радиального перемещения пальца 2 можно регулировать ход шпинделя 6, а за счет изменения длины шатуна 3 — крайние положения инструмента, закрепленного в шпинделе. Кривошипный привод применяют, например, в зубодолбежных станках.

Рис. 2.32 Кривошипно-кулисные механизмы: а – кривошипный; б - кулисный

Кулисный привод (рис 2.32, б). Кривошипное зубчатое колесо 1 получает вращение и через палец 2 сообщает качательное движение рычагу 3 который шарнирно связан с ползуном 4, совершающим возвратно-поступательное движение. Ход ползуна 4 регулируют изменением положения пальца 2 на зубчатом колесе 1. Кулисный привод находит широкое применение в долбежных и поперечно-строгальных станках.

Он обеспечивает хорошую плавность движения рабочего ор­гана станка, однако имеет неравномерную скорость рабочего хода и постоянное соотношение между временем рабочего и вспо­могательного ходов.

2.13 Элементы систем управления станками

Эксплуатационные качества станка (производитель­ность, удобство и простота обслуживания и надежность работы) во многом зависят от того, как удачно разработана система управ­ления. В системах управления станком применяют механиче­ские, электрические, электронные, гидравлические и пневмати­ческие устройства, а также их комбинации. У станков с программ­ным управлением цикл работы станка осуществляется по опре­деленному закону посредством сменного элемента или элемента, задающего этот закон.

К системам управления предъявляют требования безопасно­сти, легкости и удобства манипулирования, быстроты, мнемоничности (т.е. согласованности направления движения руки с направ­лением движения управляемой части станка), точности (для раз­личных механизмов станка требуется разная точность перемеще­ний), автоматизации. Число органов управления станком можно значительно сократить путем сообщения, например, одной рукоят­ке или маховику функций управления несколькими различными или однотипными механизмами.

Обычно системы управления механизмами станка состоят из; управляющего органа, действующего от руки или ноги оператора, от упора, кулачка или копира (рукоятка, кнопка, конечный пере­ключатель и т.п.); передающего органа в виде механической, электрической, электронной, гидравлической или пневматической передач; исполнительного механизма (вилки, рейки, рычага и др.).

В современных станках системы управления весьма разнооб­разны. Рассмотрим некоторые из них. На рис. 2.33, а показана многорукояточная (многорычажная) система управления, у кото­рой рукоятки расположены на одной оси. Блоками зубчатых колес 6, 7 и 8 управляют соответственно через рукоятки 3, 2 и 1, кото­рые связаны с зубчатыми сегментами 4. Сегменты находятся в за­цеплении с рейками 5. Многорычажные системы управления неудобны в эксплуатации тем, что каждый механизм управляется отдельной рукояткой, а это утомительно для рабочего и требует больше времени на переключения. Однорукояточные (однорычажные) системы в этом отношении более удобны. С помощью такой системы (рис. 2.33, б) управления можно управлять сразу двумя блоками зубчатых колес. Если рукоятку 3 поворачивать в гори­зонтальной плоскости в ту или другую сторону, то через валик 4 широкое колесо 10 будет перемещать рейку 11, а, следовательно, и тройной блок зубчатых колес 12 вдоль валика 9 в одно из трех возможных положений. При повороте рукоятки 3 в вертикальной плоскости вокруг пальца 1 перемещается валик 4 в осевом направлении вверх или вниз. Круглая рейка 8 вращает зубчатое колесо 7 на валике 6 и с помощью вилки 14 перемещает вдоль валика 5 двойной блок 13 в одно из двух положений. Если рукоятка 3 не входит в вертикальные вырезы в планке 2, то оба блока зубчатых колес находятся в нейтральном положе­нии.

Для того чтобы сократить затраты времени на' переключения, е. уменьшить вспомогательное время, на станках применяют так называемые преселективные системы управления. Эти системы позволяют предварительно выбирать необходимую скорость глав­ного движения (или подачи) для следующего перехода еще во время выполнения предыдущего. После окончания перехода наб­ранная скорость (или подача) включается одним движением ру­коятки или нажатием кнопки. Принцип работы такой системы показан на рис. 2.33, в. Во время выполнения перехода, т. е. при работающем станке, устанавливают поворотный диск 1 с указа­телем скоростей в положение, соответствующее скорости после­дующего перехода. При этом торцовые кулачки 5, сидящие на шлицевом валике 6, поворачиваются и занимают необходимое положение. По окончании операции скорость изменяется пово­ротом рукоятки 2, которая через зубчатые передачи и круглые рейки 8 сдвигает кулачки 5, а они своими торцовыми выступами поворачивают рычаги 3 (на рисунке указан только один), переклю­чающие фрикционные муфты 4. Каждой скорости соответствует определенное положение торцовых кулачков 5. В момент пред­варительной установки скорости кулачки 5 не задевают за рычаги, так как они разведены пружиной 7.

В станках широко применяют дистанционное управление, когда пульт управления станком расположен на расстоянии от управляемых механизмов. Системы дистанционного управления могут быть электромеханическими, электрогидравлическими и др.

Рис. 2.33 Механизмы управления