Структура автоматического агрегата

Заменив постоянные члены уравнения баланса K / z1 × z2 / z3 = P, получим формулу настройки

A / Б = s /(P × T ) .                (3.4)

Рабочий участок кулачка соответствует дуге равной 240о; холостые пе- ремещения пиноли осуществляются при повороте кулачка на 120о. Механиз- мы головки предохранены от перегрузки шариковой муфтой, вмонтирован- ной во втулку червячного колеса.

Головка конструктивно проста и надежна в работе. К ее недостаткам можно отнести небольшую осевую силу и мощность, малый ход инструмен- тов и невозможность его регулировки без смены кулачка, ступенчатое изме- нение подачи путем замены сменных зубчатых колес, невозможность работы до жесткого упора.

Б а р а б а н н о - к у л а ч к о в ы е г о л о в к и применяют для выполнения более тяжелых работ, чем плоскокулачковые. Конструктивно они выполняются как с подвижной пинолью, так и с перемещающимся корпусом.

Конструктивно головка проста и надежна в работе. К ее недостаткам можно отнести: трудность регулировки величины подачи и невозможность изменения длины рабочего хода, большие контактные напряжения в паре ку- лак-ролик, которые приводят к значительному износу механизма, трудность обеспечения простыми средствами надежной защиты головки от перегрузки.

С и л о в ы е г о л о в к и с в и н т о в ы м п р и в о д о м п о д а ч применяют для выполнения сверлильных, расточных, фрезерных и резьбонарезных опе- раций. Их проектируют как с перемещающимся корпусом, так и с подвижной пинолью. Мощность электродвигателя главного привода находится в преде- лах 0,6–15 кВт и выше.

Быстрый подвод или отвод головки осуществляется при вращении хо- дового винта в неподвижной гайке. Работа головки происходит по циклу быстрый подвод – рабочая подача – быстрый отвод. Управление рабочим циклом производится от путевых упоров, воздействующих на конечные выклю- чатели, которые через блок электроавтоматики воздействуют на электродви- гатели или электромагнитную муфту.

Головка конструктивно проста, винтовой механизм подачи позволяет установить любую требуемую величину хода в пределах до 300 мм и позволяет развивать большие усилия. К ее недостаткам относятся: использование большого количества электроаппаратуры для управления рабочим циклом, которое усложняет электросхему головки и снижает ее надежность; повышенный износ механизма винт-гайка при больших рабочих усилиях.

Силовые бабки. В последнее время получили применение конструкции силовых головок, у которых узел корпуса с приводом вращения шпинделя отделен от узла стола подач. Такие узлы называют силовыми бабками. Сило- вые бабки устанавливают на силовых столах прямолинейной подачи; они предназначены для сообщения режущему инструменту вращательного дви- жения при сверлении, зенкеровании, развертывании, фрезеровании и других операциях. Силовые бабки применяют для компоновки силовых узлов с раз- дельными приводами главного движения и движения подачи. Такое конст- руктивное решение имеет ряд преимуществ: путем смены только верхней части можно получать различные по назначению головки; шпиндель можно установить под любым углом по отношению к направлению перемещения стола. Это расширяет технологические возможности силовых головок и принципа агрегатирования на возможно большой круг операций механической обработки.

Силовые столы. Эти столы предназначены для установки на них само- действующих узлов главного движения различных инструментов (сверлильных, расточных, фрезерных и других бабок) или приспособлений с обрабатываемым изделием для осуществления рабочих циклов прямолинейной по- дачи. Наиболее широко применяют силовые столы с электромеханическим и гидравлическим приводом. Основным рабочим циклом силовых столов является ускоренный подвод – рабочая подача (одна или две) быстрый отвод.

На рис. 3.5 показана кинематическая схема силового стола СКБ-8

(УМ2424).

Рисунок. 3.5. Кинематическая схема электромеханического силового стола (СКБ-8)

Стол состоит из платформы 1, направляющей плиты 2, винтовой пары 3, зубчатого редуктора 4 и упоров управления с конечными выключателями. Рабочее перемещение платформы 1 осуществляется от электродвигателя ЭЛ1, зубчатые колеса z1; z2; z3; z4, сменные колеса А и Б, предохранительную муфту М2, зубчатые колеса z5 и z6, z7 и z8 электромагнитную муфту М1, зубча- тые колеса z9; z10 и z11; z12 и винтовую пару 3.

Уравнение баланса цепи рабочей подачи имеет вид

(nэл1 z1 / z2 )(z3 / z4 )( А / Б)(z5 / z6 )(z7 / z8 ) × (z9 / z10 )(z11 / z12 )t = s мм/мин. (5)

При рабочей подаче муфта М1 замкнута. Предохранительная дисковая

муфта М2 ограничивает передаваемый на винт крутящий момент, величина

которого определяет осевое усилие подачи стола. Сменные зубчатые колеса А и Б предназначены для установления необходимой величины подачи. Быстрое перемещение стола осуществляется от электродвигателя ЭЛ2, при этом электромагнитная муфта М1 разомкнута.

Уравнение баланса имеет вид:

 

(nэл 2 z9 / z10 )(z11 / z12 )t = s мм/мин.                                       (6)

 

Управление циклом производится при помощи передвижных упоров, воздействующих на конечные выключатели.

Гидравлический силовой стол конструкции НИАТа (5У4631-5У4672) показан на рис. 12. Силовой стол включает платформу 1, гидроцилиндр 2, полый шток 3 и направляющую плиту 4. Корпус гидроцилиндра 2 крепится к платформе стола, а шток 3 – к направляющей плите. Стол имеет автоматический цикл работы. При ускоренном подводе и рабочей подаче масло подается в штоковую полость цилиндра. Управление работой стола осуществляется от упоров, которые установлены в пазу платформы и воздействуют на конечные выключатели, подающие сигнал электромагнитам, управляющим золотниками гидропанели.

Гидравлические столы могут быть вертикального и горизонтального исполнения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Контрольно-блокировочные устройства

В автоматических линиях из агрегатных станков для повышения их на- дежности работы, а также точности обработки используют контрольные устройства различного назначения. С помощью специальных контрольных устройств проверяют стабильность размеров обрабатываемых заготовок, взаимное расположение поверхностей обработки, затупление и поломку инструментов, правильность базирования обрабатываемых заготовок, точность обработки отверстий по диаметру и глубине выточек, а также другие параметры.

Рассмотрим некоторые типы контрольно-блокировочных устройств, применяемых в агрегатных станках автоматических линий.

Рисунок 4.1. Гидравлический силовой стол конструкции НИАТа

В автоматических линиях из агрегатных станков обычно одновременно работает большое количество режущих инструментов (сверл, метчиков, раз- верток и т. д.). Поэтому одной из важнейших проблем является осуществление контроля их целостности и степени затупления.

Проверка целостности стержневого инструмента (сверл, метчиков и др.) может производиться способом автоматического контроля – проверкой наличия и глубины обрабатываемых ими отверстий с помощью щупов.

Схема контроля наличия отверстия щупом показана на рис. 4.2.

Рисунок 4.2. Схема приспособления для контроля наличия отверстий:

1 – пиноль, 2 – плита, 3 – щуп, 4 – обрабатываемая деталь

Перемещение щупа на нормальную длину контролируется конечными выключателями, которые подают сигнал на отключение станка, если отверстие просверлено не на полную глубину или если в отверстии находится сломанный инструмент. Этот способ широко используется в случае, когда велика опасность поломки инструмента, а также для контроля отверстий, обрабатываемых за несколько переходов (сверление, нарезание резьбы), так как поломка первого инструмента, при ее несвоевременном обнаружении, при- водит к поломке всех последующих инструментов.

Контрольные устройства обычно размещают непосредственно за позицией, на которой работают проверяемые инструменты. При использовании контрольных устройств со щупами необходимо, чтобы заготовки поступали в позицию контроля с очищенными от стружки отверстиями.

На рис. 4.3. показано унифицированное контрольное устройство со щупами конструкции СКБ–1. В корпусе 1 контрольного устройства расположена подпружиненная пиноль 2, которая перемещается в шариковых опорах, способствующих снижению сил трения. На переднем конце пиноли закреп- лена планка 3, к которой крепится плита 4 с ввернутыми в нее щупами 5.

Штыри 6 предохраняют планку 3 от поворота вокруг оси пиноли.

Рисунок 4.4. Унифицированное контрольное устройство со щупами конструкции СКБ–1

Корпус 1 установлен на каретке 7, которая перемещается по направ- ляющим плиты 8 от гидроцилиндра 9. Переднее положение каретки 7 опре- деляется винтом 10, который ограничивает перемещение штока гидроцилиндра 9.

Перемещение каретки 7 контролируются конечными выключателями. При отсутствии или недостаточной глубине хотя бы одного из проверяемых отверстий соответствующий щуп упирается в деталь и пиноль 2, преодолевая сопротивление пружины 14, отходит назад, а рычаг 12 под действием пружи- ны 13 освобождает микропереключатель 11, который подает команду на ос- танов участка автоматической линии. Это устройство выпускают в трех ис- полнениях по длине хода каретки (50, 100 и 150 мм). Форма плиты 4, а также количество, размеры и расположение щупов 5 определяются обрабатываемой деталью. Наибольшее расстояние между осями щупа и пиноли не превышают 200 мм, а вес плиты 4 не превышает 12 кгс.

Для проверки отверстий диаметром 5–7,5 мм рекомендуется применять щупы диаметром 4 мм, для отверстий 8–10 мм – щупы 6 мм, для отверстий 11–17 мм – щупы 8 мм.

В тех случаях, когда требуется выдувание стружки из проверяемых от- верстий, щупы 5 выполняют полыми и через них подают сжатый воздух.

Для обеспечения правильного положения детали на контрольной позиции необходимо предусматривать фиксацию детали. Одн