Файл: Станки с программным управлением..pdf

на которой он программируется (если скорость программируется на разных частотах).

Схема переноса кода И1—И8 выполняется на 16 диодах и 16 резисторах.

Матричный дешифратор преобразования двоичного кода в де­ сятичный собирается из логических элементов Т-107. Выход с него через штепсельный разъем поступает на вход блока усилителя мощности коробки скоростей УМАКС.

УМАКС выполняет только функции усиления поступающих по схеме ИЛИ сигналов с матричного дешифратора БУАК.С или с пе­

электромагнитные муфты коробки скоростей, установлены допол­ нительные элементы, реализующие функцию ИЛИ. В схеме пре­ дусматривается торможение шпинделя электромагнитными муф­ тами при отключении пускателя электродвигателя главного при­ вода.

Для программирования той или иной скорости на дорожке магнитной ленты записывается число импульсов, соответствующее необходимой скорости (например, один импульс — первая ско­ рость АКС, два импульса —вторая и т. д.).

В промежутках между сменой скоростей памятью предыдущей скорости является регистр.

На блок-схеме устройства «Контур 4МИ-68» показана привяз­ ка блоков управления автоматической коробкой скоростей вместо третьей координаты, причем одна незадействованная дорожка мо­ жет быть использована в качестве еще одной технологической команды.

При применении устройств «Контур 4МИ», выполненных для токарных станков, в качестве управляющего устройства можно использовать усилитель считывания любой технологической команды.

§ 2. ТОКАРНЫЙ ПАТРОННЫЙ СТАНОК С ЧПУ МОД. 1Ф616ФЗ

Токарный патронный станоксЧПУ мод. 1Ф616ФЗ предназначен для токарной обработки тел вращения в патроне или на оправке без использования задней бабки. Образующая детали может быть любой формы, ограничиваемой лишь возможностями режущего инструмента, требующимися точностью и чистотой обрабатывае­ мой поверхности.

Деталь обрабатывается в один или несколько проходов с ис­ пользованием шести режущих инструментов. Обработка осущест­ вляется в автоматическом режиме от числового программного уп­ равления системы «Контур 4МИ» или «Контур ЗП».

Отличительной особенностью станка (рис. 23) является его компоновка. Каретка суппорта перемещается по направляющим станины, перпендикулярным относительно оси шпинделя, а продоль-

50

Рис. 23. Станок мод. 1Ф616ФЗ.

ное перемещение осуществляется салазками по направляющим ка­ ретки. Такая компоновка с поперечным положением станины обес­ печивает удобный доступ к обрабатываемой детали и резцовой головке.

Все основные узлы станка смонтированы на литой чугунной тумбе. Привод главного движения, состоящий из электродвигате­ ля, коробки скоростей и шпиндельной бабки, унифицирован с се­ рийным токарно-винторезным станком мод. 1А616.

По приводам подач суппорта станок имеет два варианта испол­ нения.

В первом варианте привод унифицирован с серийным станком мод. 1А616ФЗ, во втором варианте исполнения привод суппорта

муществами такого привода по сравнению с комплектным элек­ трогидравлическим шаговым приводом в сочетании с шариковой винтовой парой является значительное увеличение срока службы задающего винта и исключение регулировки зазора по мере выра­ ботки винта. В приводе поперечных подач (рис. 24) для увеличе­ ния скоростей холостых перемещений суппорта применяется ори­ гинальный механизм с двумя задающими винтами.

От шагового электродвигателя 1 через муфту-поводок 2 враще­ ние получает задающий винт 3 (ускоренный), предназначенный для управления ускоренным перемещением суппорта с дискретно-

51

Рис. 24. Механизм управления приводом поперечных подач станка мод. 1А616ФЗ:

шаговый двигатель; 2 —поводок; 3 — задающий винт ускоренного хода; 4 — зубчатые колеса; 5 — задающий винт рабочего хода;

стью 0,065 мм. Винт 3 через ряд цилиндрических зубчатых ко­ лес 4 передает вращение на задающий винт 5 (рабочий), управ­ ляющий установочным перемещением суппорта с дискретностью 0,005 мм. Переключение щупа 6 следящего золотника с одного винта на другой осуществляется гидроцилиндром по команде от программы в момент совпадения витков обоих винтов со щупом. Четырехщелевой следящий золотник управляет силовым гидроци­ линдром поперечного перемещения суппорта.

Для упрощения наладки станка на обработку детали суппорту задано определенное положение, которое контролируется по ли­ нейкам, лимбам и коммутаторным лампочкам шагового электро­ двигателя, расположенным на пульте системы ЧПУ. Это положе­ ние суппорта названо О-точкой.

При установке суппорта в О-точку кромки шаблона, предна­ значенного для установки резцов и помещенного в рабочую пози­ цию резцедержателя, будут находиться на паспортном расстоя­ нии от оси и фланца шпинделя.

Точки, где возможно переключение щупа с рабочего винта 5 на ускоренный 3, находятся на расстоянии от О-точки, кратных величине Д2=0;65 мм. Переключение с ускоренного винта на ра­ бочий осуществляется в точках, находящихся от О-точки на рас­ стояниях, кратных величине ДТ=8,45 мм. Это следует учитывать при расчете программы и установлении точек перехода с одного винта на другой. Исходная точка положения суппорта должна быть на расстоянии от О-точки, кратном величине 8,45 мм.

'Схема перемещения суппорта в поперечном направлении гра­ фически показана на рис. 25. Начало координат соответствует О-точке станка. По вертикальной оси отложены перемещения точ­ ки по витку резьбы при вращении винтов, а по горизонтальной —

число оборотов N рабочего винта. Наклонные линии, соответству- 2

ющпе рабочему (2=7,8 мм; 2=1; 2 = -jj) и ускоренному (2=7,8 мм;

2 = 2 ) винтам, условно показывают траекторию движения точки по винтовой линии. Точки пересечения наклонных линий соответству­ ют точкам совпадения витков резьбы обоих винтов, а проекции рас­ стояний между соседними точками пересечений на вертикальную ось —величинам, кратно которым возможно переключение с соот­ ветствующего винта на другой.

Рассмотрим перемещение из точки А в точку В, . расстояние между которыми равно 44 мм.

В начале перемещения щуп находится в контакте с рабочим винтом, точность выхода в назначенную точку — 0,005 мм. Расстоя­ ние от О-точки до точки А — 13,5 мм. На графике пунктирная лін ния АВі показывает перемещение по рабочему винту без перехода

на ускоренный. Этому перемещению соответствует 44 = 5,64 Обо­

рота рабочего винта. Ближайшая точка для перехода на ускорен­ ный винт находится от О-точки на расстоянии 0,65X21 = 13,65 мм, т. е. рабочему винту необходимо пройти 0,15 мм. Затем следует

53

103,2

переключить щуп на ускоренный винт и переместить до последней возможной точки переключения с ускоренного винта на рабочий перед выходом в заданную точку В.

Расстояние от 0 до этой точки переключения должно быть кратным величине 8,45 мм и не превышать величину 44+13,5= = 57,5 мм, т. е. должно составлять 8,45X6= 50,7 мм. Таким обра­ зом, величина перемещения по ускоренному винту будет 50,7—.13,65=37,05 мм. После переключения на рабочий винт необ­ ходимо пройти оставшееся расстояние 57,5—50,7=6,8 мм до точки В. Графически перемещение изображено сплошной линией АСДВо.

= 1,25 оборота. Следовательно, при одинаковой скорости враще­ ния шагового двигателя во втором случае время на перемещение

сменными резцовыми блоками, что позволяет настраивать режущий инструмент вне станка. Привод поворота и зажима резцедержа­ теля такие же, как и у станка мод. 1А616ФЗ. Базой для установки быстросменных резцовых блоков служат эвольвентные зубья на корпусе резцедержателя.

54

Такая базировка позволяет использовать одинаковые резцовые блоки для установки резцов для наружной и внутренней обра­ ботки.

Крепление обрабатываемого изделия осуществляется с помо­ щью вращающегося гидроцилиндра на заднем конце шпинделя и клинового патрона типа ПКМ-200.

Гидрооборудование станка — аналогичное станку мод. 1А616ФЗ (рис. 13) с установкой дополнительного четырехходового золотни­ ка типа Г73-21Н для управления гидроцилиндром зажима обраба­ тываемой детали.

На станке в автоматическом режиме по программе отрабаты­ вается следующая информация: величина, направление и скорость перемещения суппорта по двум координатам, пуск и останов главного электродвигателя, переключение щупа следящего устрой­ ства привода поперечных подач с рабочего винта на ускоренный и обратно, поворот резцовой головки.

В наладочном режиме от органов управления, расположенных на пультах фартука, электрошкафа и системы ЧПУ, можно осуще­ ствить включение и выключение электродвигателей главного дви­ жения и насосной установки, ускоренное и замедленное перемеще­ ние суппорта, зажим и поворот резцедержателя, переключение щупа следящего устройства. Гидроцилиндр зажима управляется от кранового золотника.

Для правильного исполнения команд и безопасности работы на станке предусмотрены блокировки, исключающие:

работу в автоматическом цикле при открытом ограждении зо­ ны резания;

продолжение и пуск программы при неполном переключении щупа привода поперечных подач с одного винта на другой;

пуск и продолжение программы при незажатой резцовой го­ ловке;

возможность ручного поворота резцовой головки при работе станка в автоматическом цикле;

пуск и продолжение отработки программы при неработающем гидронасосе.

Электрооборудование станка унифицировано с серийным стан­ ком мод. 1А616ФЗ в исполнении с соответствующей системой ЧПУ. Краткая техническая характеристика станка приведена в прило­ жении.

§ 3. ТОКАРНЫЙ СТАНОК С ЧПУ МОД. КТ100А

Токарный станок с ЧПУ мод. КТ100А (рис. 26) спроектирован на базе станка мод. 1А616ФЗ с системой ЧПУ «Контур ЗП». Тех­ нологические возможности станка в сравнении с базовым расшире­ ны: он позволяет нарезать по программе определенный ряд метри­ ческих резьб, переключать числа оборотов шпинделя. В приводе

55

Рис. 26. Станок мод. К.Т100А.

продольных подач дискретность линейного перемещения пониже­ на на один управляющий импульс — с 0,05 мм до 0,01 мм, ^благо­ даря чему контуры деталей с крутым подъемом образующей мож­ но обрабатывать с большей точностью и.лучшей чистотой поверх­ ности. Например, точность обработки сферы с R= 50 мм при про­ верке гребенчатым шаблоном равна 0,02 мм «под щуп», чистота обработанной поверхности V6, точность обработки метрических

резьб достигает второго класса.

Внешний вид станка в сравнении с базовой моделью не пре­ терпел серьезных изменений — в основном модернизированы места расположения органов управления. В конструкции же станка про­

изведены следующие изменения.

1. По приводу главного движения коробка скоростей базового станка заменена на девятиступенчатую автоматическую коробку

скоростей АКС109-Д6Д Конструкция коробки такая же, как и коробки скоростей стан­

ков мод. 1П717ФЗ и 16Б16ФЗ (рис. 30).

В автоматическом цикле работы станка числа оборотов перек­ лючаются по программе, а в наладочном режиме от клавиш­

ного переключателя.

2. Для осуществления системой ЧПУ кинематически жесткой синхронизации вращения шпинделя и продольного перемещения суппорта при нарезании резьб используется фотоэлектрический

датчик типа ВЕ-51.

Датчик установлен на левом торце корпуса шпиндельной баб­ ки. Привод осуществляется от шпинделя цилиндрической зубча­ той передачей с передаточным отношением 1:1. Выходной вал привода связан с датчиком беззазорной поводковой муфтой. Для предотвращения колебательных движений вала датчика вследст­ вие зазоров в цилиндрической передаче выходной вал привода

56

фрикционно связан с деталью, закрепленной на корпусе шпиндель­ ной бабки. Усилие поджима фрикциона регулируется гайкой че­ рез пружину (конструктивно привод аналогичен приведенному на рис. 31).

3. В приводах подач суппорта применяются быстроходные ша­ говые двигатели ШД5-Д1.

4. В приводе продольных подач между выходным валом гидро­ усилителя и ходовым винтом встроена понижающая цилиндриче­ ская зубчатая передача с регулировкой зацепления. Это позволилоуменьшить дискретность с 0,05 мм до 0,01 мм.

Конструктивно привод аналогичен станку мод. 16Б16ФЗ.

5. Электросхемы станка и пульта «Контур ЗП» претерпели большую модернизацию, связанную с увеличением выходной час­ тоты системы ЧПУ с 900 до 2000 гц, применением шаговых дви­ гателей с двенадцатитактной схемой коммутации, встройкой авто­ матической коробки скоростей и введением резьбонарезания. Ра­ бота станка в автоматическом и наладочном режимах такая же,, как и в базовой модели. От управляющей программы дополнитель­ но отрабатываются команды на переключение чисел оборотовшпинделя и резьбонарезания с программированными шагом и дли­ ной прохода.

Краткая техническая характеристика станка приведена в при­ ложении.

Электрооборудование станка в основном аналогично электро­ оборудованию станка мод. 1А616ФЗ, однако имеет дополнительныеустройства:

а) для управления автоматической коробкой скоростей (опи­ сываемое ниже);

б) для нарезания резьбы (см. описание пульта ЧПУ «Контур- ЗП-68-М»).

На станке с ЧПУ мод. КТ100А применяется девятискоростнаякоробка скоростей, управляемая от шести электромагнитных муфт..

В наладочном режиме переключение муфт АКС производится переключателем вручную. В полуавтоматическом —от устройства; ЧПУ, где для управления автоматической коробкой скоростей ис­ пользуется разряд технологической команды группы Ш.

Для включения необходимого для каждой запрограммирован­ ной скорости сочетания муфт АКС в электрооборудовании станка предусмотрен дешифратор, выполненный на стандартных транзи­ сторных логических элементах типа «Логика Т». Дешифраторпредназначен для преобразования команд устройства ЧПУ из дво­ ичного кода в десятичный.

Для выполнения дешифрации требуются прямые и инверсныесигналы команд двоичных разрядов. Одни из них (инверсные) ус­ тановлены в блоке команд устройства ЧПУ, другие (прямые)' УС1—УС4 — в блоке дешифратора на станке.

Двоично-десятичный диодный дешифратор (рис. 27) выполнен1 на ячейках И1—ИЮ, десять выходов которого после инвертирова­ ния попадают на схемы усиления НЕ11—НЕ20, на схемы инди-

5Г