Файл: Бергер И.И. Токарное дело учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 365

Скачиваний: 11

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

каждое из которых является степенью двойки. Например,

то же

в одной строке ленты.

1 • 23 +

Число 89 можно

изобразить суммой 1 ■26 + 0 • 25+ 1 ■24 +

+ 0 • 22 + 0 • 2*4-1 •

2°= 89 и записать условно, 1011001. Здесь

едини­

ца означает наличие сигнала данной величины, нуль — нет сигнала. Запись чисел двоичным кодом также выполняется па различ­ ных дорожках ленты, соответственно цене импульсов. Так, при наи­

меньшей цене импульса 1 мм отверстие в

первой дорожке будет

соответствовать

перемещению 2 ° = 1

мм,

во второй — 2 ' = 2 мм,

в третьей — 22=

4 мм, в четвертой — 23= 8

мм и т. д.

Исходными документами для составления программы являют­

ся чертеж детали и технологическая

карта. По ним устанавливают

Рис. 295. Принципиальная схема числового программного управления токар­ ным станком.

последовательность и величину перемещений режущих инструмен­ тов, фиксируемых на программоносителе определенным кодом записи.

При обработке сложных поверхностей (фасонных, конических) их профиль разбивают на элементарные участки, в пределах кото­ рых устанавливают величину одновременного продольного и попе­ речного перемещения резца.

Программа наносится на ленту или карту с помощью записы­ вающих устройств. Если запись ведется отверстиями, применяют перфораторы, подобные пишущей машинке. На магнитную ленту программа записывается с перфоленты посредством специальных кодопреобразователей. Имеются станки с программным управле­ нием, для которых программа предварительно не рассчитывается, а записывается на магнитную ленту в процессе обработки первой детали из партии при ручном управлении станком. Эта запись за-


тем используется для автоматической обработки всех последующих деталей. к

Для пояснения изложенного рассмотрим пример цифрового программного управления токарным станком по рис. 295.

На стайке автоматизированы перемещения суппорта и поворот 4-позиционного резцедержателя. Переключение скоростей шпинде­ ля и настройка коробки подач осуществляются вручную.

Для управления перемещениями суппорта в фартуке смонтиро­ ваны семь электромагнитов ЭВ — ЭП, переключающие три сцеп­ ные муфты, с помощью которых выполняются цикловые команды: вперед, назад, стоп, включение и переключение рабочих и ускорен­ ных перемещений. Поворот резцедержателя осуществляется элект­ родвигателем МР, который включается контактором ЭР. Девять кнопок KP КЛ, расположенных спереди на фартуке, предусмот­ рены для ручного управления станком при наладке и пуске. Ими можно независимо включать каждый из элементов автоматики.

В качестве [датчиков обратной связи в схеме использованы кон­ троллерные барабаны СД и СП, соответственно установленные на специальной гайке ходового винта и винте поперечной подачи суп­ порта. Контактные поверхности их разделены изоляционными плас­ тинами. У барабана СП, контролирующего поперечный ход суп­ порта, слева 50 пластин, справа 5, что при шаге винта поперечной подачи 5 мм позволяет отсчитывать десятые и целые доли милли­ метров. Барабан СД ходового винта, имеющий шаг 10 мм, снабжен слева 10 пластинами, справа одной. Поэтому отсчет продольного хода суппорта может производиться через каждые 1 или 10 мм.

Программа, записанная на 14 дорожках перфорированной лен­ ты, прочитывается в электроконтактной считывающей головке, ме­ таллический барабан БЛ которой получает шаговые повороты от импульсного двигателя ЭЛ с храповым механизмом. Щупы головки включены последовательно в электрические цепи соответствующих исполнительных элементов автоматики и контроллерных барабанов обратной связи.

Для срабатывания какого-либо механизма автоматики необхо­ дим контактный электрический импульс, который возникает при за­ падании щупа считывающей головки БЛ в одно из отверстий пер­ фоленты. После этого лента должна продвинуться на следующий шаг для подачи очередного импульсного сигнала. Такие' шаговые перемещения осуществляются импульсным двигателем ЭЛ после каждого исполнения командного сигнала. С этой целью при сраба­ тывании любого из электромагнитов ЭВ ЭП или двигателя МР включается один из контактных включателей: ПК1, ПК2, ПКЗ или ПК4, которые, замыкая электрическую цепь электромагнита ЭЛ импульсного двигателя, заставляют его выполнить шаговый пово­ рот барабана головки БЛ. Такой же шаговый поворот барабана БЛ происходит после исполнения путевого размерного сигнала, когда щупы контроллерного барабана и считывающей головки одновре­ менно замкнут электрическую цепь электромагнита ЭЛ.


В схеме предусмотрена световая сигнализация: желтая лампа ЖЛ сигнализирует необходимость изменения режима резания, красная КЛ — завершение обработки, зеленые лампы ЗП и З Д за­ жигаются в исходном положении салазок суппорта соответственно началу работы.

~Що/м6

Рис. 296. Часть схемы (см. вис. 295) программного управления продольным движением суппорта токар­ ного станка.

Все элементы автоматики, кроме двигателя МР поворота резце­ держателя, подключены к электроцепи понижающего трансформа­ тора ТР 380/36 в.

На рис. 296 упрощенно показана часть вышерассмотренной схе­ мы для управления продольными перемещениями суппорта. Меха­ низм фартука получает вращение от ходового валика, от которого оно передается с помощью зубчатой передачи на вал 1. На этом валу свободно установлены зубчатые колеса Zb Z3 и двусторонняя сцепная муфта М\. При переключениях муфты вращение от вала

1 к блоку Б может передаваться

через колеса Z, — Z2 (левое вра­

щение блока) или Z3 — Z4 — Z5

(правое вращение). Блок Б соеди­

нен с неподвижным ходовым винтом II специальной ганкой. Сле­

довательно, при изменении направления

вращения блока суппорт

соответственно будет перемещаться влево

(рабочий ход) или впра­

во (холостой ход).

 

 

К блоку Б прикреплен контроллерный барабан СД, к которому прижаты щупы 4', 5' и общий контакт 6. Как ранее было отмечено, контактная поверхность барабана разделена изоляционными плас­ тинами: слева десятью, справа одной. Поэтому за каждый оборот барабана будут совершаться соответственно 10 и 1 замыканий. При

шаге ходового винта

10 мм замыкания будут происходить после

перемещения суппорта

на каждые 1 и 10 мм, что соответствует це­

не малого и большого

импульсов датчика обратной связи.

Муфта /И] может занимать три фиксированных положения: левое — рабочий ход суппорта, среднее — стоп, правое — обратный (холостой) ход.- Муфта переключается спаренными электромагнита­ ми ЭВ, ЭС и ЭИ. Каждое такое переключение сопровождается включением контактного включателя ПКI цепи импульсного двига­ теля ЭД, который посредством храпового механизма производит шаговые повороты лентопротяжного барабана БЛ.

На рассматриваемом рисунке изображена только часть перфо­ рированной лепты. На ее первых трех дорожках (1, 2, 3) записаны цикловые технологические команды (вперед, стоп, назад), а на по­ следних двух (4 и 5) — величина продольных перемещений суппор­ та натуральным кодом.

Прижатые к ленте щупы 1, 2 и 3 при западании в отверстия замыкают цепи электромагнитов ЭВ, ЭС и ЭН, а щупы 4 и 5 це­ пи контактов контроллерного барабана 4' и 5', которые в свою оче­ редь включены последовательно в цепь импульсного двигателя ЭЛ.

Щуп 4 создает большие импульсы, равные 10 мм перемещения суппорта, а щуп 5 — малые импульсы ценой 1 мм.

Допустим, надо переместить суппорт от исходного положения на 21 мм и остановить. Такая элементарная программа записана на ленте. Для этого включаем станок и нажимаем на кнопку КЛ. Импульсный двигатель ЭЛ повернет лентопротяжный барабан БЛ на шаг. Когда под щупом 1 окажется отверстие, электромагнит ЭВ, перемещая муфту М\ влево, включит рабочий ход суппорта. Одно­ временно замкнется контактный выключатель ПК1, который заста­ вит двигатель ЭЛ снова передвинуть ленту на шаг. В этом поло­ жении отверстие окажется под щупом 5. Когда суппорт пройдет расстояние 1 мм, замкнутся щупы 5—5' — опять произойдет пере­ мещение ленты на шаг и отверстие окажется под щупом 4. Теперь следующее перемещение ленты на шаг произойдет после продвиже­ ния суппорта на 10 мм, когда замкнутся щупы 44'. Затем то же повторится еще через 10 мм хода суппорта, после чего лентопро­ тяжный барабан снова повернется па шаг. Отверстие окажется под щупом 2, который замкнет цепь электромагнита ЭС. Последний пе­ реместит муфту Мі в среднее положение и остановит суппорт.

14 Бергер II. И

425


Завод «Красный пролетарий» приступил к выпуску токарного станка модели 1К62ПУ (рис. 297) с числовым программным управ­ лением. В стайке автоматизированы пуск, останов, реверс шпинде­ ля и подача суппорта. Для этой цели на первом валу коробки скоростей установлена двусторонняя электромагнитная муфта, а перемещения суппорта в продольном и поперечном направлениях осуществляются ходовыми винтами, которые приводятся во враще­ ние шаговыми двигателями с гидроусилителями крутящих момен­ тов. Беззазорная передача движений суппорту обеспечивается ша-

Рис. 297. Токарный станок 1К62ПУ с числовым программным управ­ лением.

/ — пулы

программного управления; 2 — гидроагрегат;

3 — рукоятки

постройки

коробки

скоростей;

4 — коробка с шаговым двигателем и гидроусилителем

продольных подач

суппорта; 5 — кнопки управления;

6 — рукоятка

ручного

 

 

управления суппортом.

 

 

раковыми винтовыми парами, что позволило отказаться от элсментов обратной связи. Установка чисел оборотов шпинделя произво­ дится вручную с помощью двух рукояток, выведенных на лицевую стейку передней бабки.

Программа работы станка, записанная на 9 дорожках магнит­ ной ленты унитарным кодом, прочитывается и усиливается в пульте управления, откуда она поступает в определенной последовательно­ сти к шаговым двигателям, установленным соответственно в кор­ пусе коробки подач и сзади каретки суппорта. Пульт управления и гидроагрегат питания гидроусилителей расположены автономно слева от станка. На суппорте предусмотрены два резцедержате­ ля — передний и задний.

Основные показатели технической характеристики станка сле­

дующие:

'

 

Наибольший диаметр точения при работе от програм­

мы, м м ......................................................................................................

 

200

Наибольшая длина точения, м м ..............................................

930

Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту

12,5—2000

Число

скоростей ш п и н д ел я .......................................................

28


Предел рабочих подач суппорта

(в зависимости от часто­

ты записи импульсов), мм/мин:

 

6—1800

в продольном направлении..........................................

 

в

поперечном

направлении .

................................... 0,6—180

Величина

перемещения суппорта иа один импульс

(шаг), мм:

 

 

 

 

в

продольномнаправлении

...........................................

0,05

в

поперечномнаправлении

............................................

0,005

Величина быстрых перемещений суппорта, м/мин:

1,8

в

продольномнаправлении

............................................ . . . .

в

поперечном

направлении

. . 0 , 1 8

Ліощность

главного двигателя,

к е т ...................................

7,5

3.

Системы

автоматического регулирования.

Рассмотренные

системы автоматического управления при наличии обратной связи позволяют следить за исполнением командных сигналов по велнчи-

От размерного датчика

Рис. 298. Схема исполнительного механизма автома тпческон лодиаладки токарного станка.

не пути, пройденному подвижными узлами станка. Фактическое состояние обрабатываемого изделия в этом случае остается вне сферы автоматического контроля. Его приходится периодически вы­ полнять обслуживающему персоналу путем внесения поправок в настройку станка. Для возложения этих функций на автоматиче­ скую систему ее дополнительно оснащают узлом активного кон­ троля. В задачу такого узла входит осуществление автоматическо­ го регулирования положения режущего инструмента по результа­ там измерения обрабатываемой детали, когда ее размер выходит за пределы поля допуска.

На рис. 298 показана схема исполнительного механизма узла активного контроля токарного станка.

Обработанная деталь поступает в измерительный узел. Если ее размер выходит за допустимые пределы, размерный датчик по-