Лабораторна робота №2

Ознайомлення з різними типами систем керування приводами верстатів, прищеплення навичок аналізу і проектування аналогічних конструкцій та їх окремих елементів.

1. Теоретичні відомості

До складу вузлів металорізальних верстатів входять механізми, що виконують функції керування, тобто забезпечують виконання допоміжних рухів, призначених для керування приводами головного руху, подачі, підводу і відводу інструменту, повороту столів, револьверних головок тощо. Функціонально, в переважній більшості, це переміщення рухомих елементів - зубчатих коліс, муфт, органів затиску та інших пристроїв.

Системи керування вузлами верстатів бувають з ручним приводом і автоматизовані. Найчастіше такі системи складаються з трьох частин:

1) керуючого органу, який видає команду на виконання заданого руху;

2) виконавчого органу, який здійснює виконання вказаного руху;

3) проміжного пристрою, що передає команду на виконання руху від керуючого органу до виконавчого.

Виконавчими органами найчастіше є механізми керування, які здійснюють безпосереднє або дистанційне переміщення рухомих блоків чи напівмуфт. Конструкція таких механізмів залежить від типу того чи іншого привода.

Одноважелеві механізми керування мають ряд переваг: вони зручніші в користуванні, при їх використанні витрачається значно менше часу на встановлення потрібного режиму роботи приводів верстата. З іншого боку в конструкціях одноважелевих механізмів застосовують кулачкові механізми, мальтійські механізми, секторні зубчасті колеса і інше, що робить їх конструктивно складнішими.

Деякі схеми одноважелевих механізмів керування показані на рис.1.

а) б)

Рис. 1 - Конструкції одноважелевих механізмів керування коробками швидкостей і подач

Одноважелевий механізм для керування коробкою швидкостей, у якої основна група складається із трьох ступенів, а переборна - із двох(рис.1,а), використовує два циліндричні кулачки для переміщень першого і другого рухомих блоків. Характерно, що для такої конструкції потрійного блока закономірне зростання швидкостей при повороті важеля керування з однієї позиції в наступну не забезпечується.

Послідовне зростання швидкостей може бути отримано при використанні конструкції потрійного блока, що показана на рис.1,б. Але, у цьому випадку, збільшуються осьові габарити коробки.

Геометричні розміри кулачків керування визначаються гранично допустимим кутом підйому профілю на дільниці з найбільшим ходом, тому для зменшення габаритних розмірів кулачків, а, отже, і механізму керування використовують кулачкові механізми з проміжними передачами (рис.1,б).

Профілі кулачків виконують таким чином, що при повертанні кулачкового валу на 360⁰ блоки послідовно займають, відповідно до ряду швидкостей, всі необхідні положення.

Більш компактною може бути конструкція механізму керування з використанням дискових кулачків (рис.1,б).

Основним недоліком одноважелевих механізмів керування є необхідність послідовного вмикання всіх проміжних ступенів швидкостей перед вибором потрібної.

Для керування електромагнітними муфтами і силовими електромагнітами при автоматичному перемиканні швидкостей і подач по заданій програмі в більшості випадків використовують типові схеми електроавтоматики. Такі системи знайшли широке застосування в конструкціях револьверних верстатів. Вмикання електромагнітних муфт і електромагнітів при цьому відбувається завдяки взаємодії кінцевих вимикачів з упорами командоапарата. Відповідна програма реалізується з допомогою сукупності упорів на барабані командоапарата.

Більш компактними є різновид командоапарата - штекерні комутатори.