5. Системы управления с упорами, кулачками и копирами.

Системы управления от распределительного вала.

Все системы управления отдельными циклами подразделяются: системы нечислового и системы числового программного управления.

Рассмотрим системы нечислового программного управления – системы управления от кулачков. В них задающая информация в профиле кулачка. Основу кулачковой системы составляют кулачковые механизмы в сочетании с рычажными. Кулачковые системы выполняют две функции: функция силового механизма, функция системы управления.

Управление движением перемещаемого органа осуществляется законом, заложенным в профиле кулачка. Кулачок вращается или линейно перемещается с помощью распред вала или с помощью другого механизма, выполняющего роль устройства ввода информации.

Рычажный механизм в кулачковых системах выполняет функцию преобразования движения и является усилителем. Кулачковый механизм должен развивать силы соизмеримые с силами резания или обрабатываемой. Это приводит к значительному износу кулачковых механизмов. На рисунке 1.3 приведены системы управления с кулачками.

Кулачки могут быть открытыми (1.3б), закрытыми (1.3д) и комбинированными.

Недостатки: сложность профиля кулачка, быстрый износ кулачков, сложность настройки.

Достоинства: простота конструкции.

Рис. 1.3 Системы управления с кулачками.

а — с цилиндрическим; б — плоским; в — дисковым открытым; г — торцовым; д — дисковым закрытым

Системы управления от распределительного вала.

Эти системы являются разновидностью кулачковых систем, если в автомате использованы кулачковые системы, то для управления работы каждого механизма служит свой кулачок. Для вращения кулачков могут быть использованы индивидуальные приводы, однако такое решение является не целесообразным, т.к. усложняется конструкция. Поэтому в большинстве агрегатов, где для вращения кулачков используют один привод. Он сообщает одну или несколько скоростей валу с кулачками. Вал с кулачками называют распределительным.

На распределительном валу 10 четыре кулачка: один дисковый 7, три торцевых 6, 9, 8. Кулачки 6 и 7 управляют холостыми движениями суппортов 4 и 5, кулачок 9 управляет механизмом подачи 2 прутка 1, а кулачок 8 управляет работой зажимного механизма 3.

Рис. 1.4 Система управления от распределительного вала

Распределительный вал получает вращение от привода 12 через редуктор 11. Исходным документом для настройки систем служат циклограммы, построенных прямоугольных (развернутых) и круговых (полярных) координатах.

6. Циклограммы работы автоматов. Принцип построения.

Если автомат имеет распределительный вал с кулачками, можно применять как круговую, так и прямоугольную циклограмму. Прямоугольные циклограммы являются универсальными.

Рис.1.5 Циклограммы. а- круговая. б- прямоугольная.

В прямоугольных циклограммах по горизонтали откладывается продолжительность цикла в минутах, секундах или часах. Длина этого поля должна соответствовать длительности цикла выполнения операции. По вертикали циклограммы делятся на равные участки в соответствии с учетом простых циклов. В первом поле каждого участка записывается наименование рабочего органа. Для изображения простого цикла можно использовать условные обозначения или графики.

Рассмотрим циклограмму для обтачивания валика на рисунке 1.6.

Рис. 1.6 Принципиальная схема и циклограмма работы автомата для обтачивания валика:

а—принципиальная схема; б—циклограмма

Заготовка 2 из вертикального лотка при помощи толкателя 1, который выполняет функцию отделителя, переносится на линию центров токарного станка, затем задняя бабка 3 заталкивает заготовку в поводковый патрон 4. Этим действием закрепляет. После закрепления толкатель 1 возвращается в исходное положение, а суппорт 5, несущий резец 6, начинает рабочую подачу. После обработки, задняя бабка 3 отходит в исходное положение. Обработанная заготовка 1 выталкивается из патрона 4 пружинным выталкивателем и подается в приемный латок, а суппорт 5 возвращается пока в исходное положение. На цикл заканчивается и следует его повторение.

На данной принципиальной схеме приводы 01, 02, 03 изображены условно квадратными. Для наглядного представления деятельности отдельных механизмов разрабатывают циклограмму, в которой отображают начало и конец прямого и обратного ходов каждого из механизмов. Иногда на циклограммах отображают величину и скорость перемещения механизма. На рисунке 1.5б показан пример циклограммы для данного автомата. На циклограмме показаны перемещения в виде ломаных линий, направление вверх – прямой ход, направление вниз – обратный. Вертикальными линиями нанесена сетка, соответствующая времени работы автомата в течение одного цикла. Как видно из циклограмм, цикл работы автомата начинается с перемещения толкателя 01, который сов-ет свою работу на 0.5 секунд. За это время перемещается задняя бабка 02 и закрепляет заготовку. После закрепления происходит рабочая подача 03, которая продолжается 10 секунд. Одновременно с рабочей подачей начинается обратный ход толкателя 01 и заканчивается его 0.5 секунд. После обработки, суппорт совершает обратный ход за 1 секунду и одновременно с ним за 0.5 секунд в исходное положение возвращается задняя бабка. Полный цикл работы автомата завершается за 12 секунд.