Между винтом и гайкой имеется зазор 0,2 мм и для повышения чувствительности полугайки смещены относительно витков винта на половину шага, т. е. на толщину витка резьбы, благодаря чему создается дифференциальность индуктивной системы, так как при смещении полугаек вместе со столом относительно винта выступы его резьбы отдаляются от выступов одной полугайки и приближа­ются к выступам другой полугайки, изменяя индуктивность кату­шек и ток в цепи гальваномет­ра И.

При среднем осевом положе­нии витков полугаек относитель­но витков винта система нахо­дится в равновесном состоянии и ток в цепи гальванометра равен нулю. При этом датчик подает импульс поляризованному реле РП, управляющему движением стола через электродвигатель 1М подачи стола. При достижении нулевого положения, соответст­вующего заданной координате, датчик подает на электродвига­тель 1М команду «стоп».

Оптический датчик (рис 108) имеет две стеклянные плас­тинки— неподвижную линейку 1 и движок 2 с нанесенными на них рисками. Линейка и движок осве­щаются с одной стороны лампой 4, и лучи света, проходя через пластинки, воспринимаются фото­элементом 3.

Толщина рисок на линейке и движке равна величине проме­жутка между рисками, поэтому при перемещении движка 2 отно­сительно линейки 1 освещенность фотоэлемента изменяется от ми­нимальной величины, когда риски движка закрывают промежутки между рисками на линейке до максимальной, когда риски на движ­ке и на линейке совпадают. При этом фототок на выходе фотоэле­мента изменяется по синусоидальному закону.

Если соединить линейку со станиной, а движок со столом и на­нести на линейке и движке 250 линий на 1 мм, тогда изменение ос­вещенности фотоэлемента от минимальной до максимальной вели­чины будет соответствовать перемещению рабочего органа на 2 мкм.

Чтобы определить направление перемещения рабочего органа, необходимо установить два движка так, чтобы риски одного из них совпадали с рисками линейки, в то время как риски другого движ­ка совпадают с прозрачными участками линейки. Тогда в зависи­мости от направления движения стола впереди будет двигаться один

из движков и фазовый сдвиг сигналов на выходе фотоэлементов даст возможность автоматически различать направления переме­щения.

В связи с трудностью строго параллельной установки рисок на движке и линейке применяют умышленный перекос рисок так, что­бы каждая из рисок движка перекрывалась с двумя-тремя рисками

линейки. В результате при перемещении движка впра­во или влево образуются го­ризонтальные темные и свет­лые полосы, которые дви­жутся вверх или вниз то за­темняя, то освещая фото­элемент. Установив за движ­ком два фотоэлемента так, чтобы один был освещен, а другой в это время затемнен, .получают тот же эффект, что и при установке двух движков и линейки с парал­лельными линиями.

Оптические датчики при­меняются в системах управ­ления фрезерными станка­ми для непрерывного изме­рения перемещений с отсче­том мелкими шагами и пре­образованием непрерывного перемещения суппорта в со­вокупность дискретных элек­трических импульсов.

Потенциомет ри че-ский датчик (рис. 109) используется для одноот-счетной системы управления модулированием напряже­ния и измерения перемещений рабочего органа.

Задающий датчик ЗП и датчик обратной связи ПОС, явля­ющиеся потенциометрами (неподвижные стержни, на которые на­мотана проволока с большим омическим сопротивлением), соеди­нены в мостовую электрическую схему, в диагонали которой вклю­чено сравнивающее устройство УС в виде магнитного реле.

Величина перемещения рабочего органа, записанная на программоносителе, считывается и преобразуется в напряжение на задающем потенциометре U_3M, величина которого сравнивается с напряжением на потенциометре обратной связи (7_П0С, следящем за изменением напряжения на задающем потенциометре, т. е. за пе­ремещением рабочего органа станка. Если (7_ЗП— и_иосф0, то систе­ма находится в неравновесном состоянии и сравнивающее устрой­ство УС включает привод ИМ рабочего органа РО по часовой или? против часовой стрелки, в зависимости от знака U_3U—U_Uoc- Переме­щение рабочего органа и ползушки А происходит вперед или назад, до тех пор, пока U_3n=U_noc и система придет в равновесное состоя­ние, при этом сравнивающее устройство УС обесточится и выклю­чит привод движения рабочего органа.

Схема релейного устройства командоаппара’та с поляризован­ным реле показана на рис. 105, б. Командоаппарат состоит из ма­газина сопротивлений (два одинаковых участка п—г₇ и г/—г₇‘), группы промежуточных реле Pi—Р₇, потенциометра Л подвижно­го контакта 3 и поляризованного реле с усилителем 2, Сопротивле­ние секций подобрано так, что они пропорциональны числам, кото­рые в двоичной системе счисления выражаются в определенном разряде (1, 10, 100 и т. д.). Сумма сопротивлений Г1 + Г2+’з+”4+ + …г₇ равна сопротивлению потенциометра на всей его длине (/=127 мм). Отдельные сопротивления включаются и выключают­ся с помощью промежуточных реле Pi—Р₇, цепь обмотки которых замыкается через отверстия перфокарт.

Если программа предусматривает перемещение суппорта на ве­личину /i=43 мм, где 43 = 32+8+2+1, тогда реле включают сек­ции сопротивлений г₆, г₄, г₂, г_ь а г₇, г₅, г₃ отключают, и ток от точ­ки d пойдет в обход секций г₇, г₅, и г₃, напряжение в точке Ь стано­вится равным напряжению в точке а потенциометра; сопротивление потенциометра на участке /₂=127—43 = 84, где 84 = 64+16+4, что соответствует сумме величин сопротивлений г/, г₅‘, г₃‘.

Пока подвижной контакт 3 перемещается к точке а, напряже­ние в точке f будет меньше напряжения в точке Ь и движение суп­порта будет продолжаться. При достижении подвижных контак­том точки а напряжение в точках Ь и / сравняются и поляризован­ное реле отключит двигатель.

Система промежуточных реле представляет собой запоминаю­щее устройство, которое удерживает зафиксированные данные (/i = 43 мм) до поступления новой информации.

Схема командного устройства с магнитной записью (рис. 105, в) действует следующим образом. Пусть необходимо записать программу, состоящую из периодических включений электродви­гателя 8 для вращения рабочего органа станка.

Для записи программы нажимают кнопку / и’держат ее до тех пор, пока двигатель 8 отключится. Количество включений, время работы двигателя и интервалы между включениями определяются программой. При нажатии кнопки 1 одновременно с двигателем 8 включается и генератор 2 звуковой частоты, ток от которого посту­пает в записывающую головку 3, по которой протягивается магнит­ная лента 4. При работе двигателя и генератора на ленте образу­ются магнитные штрихи. Если включить воспроизводящую головку, то при перемещении ленты в сердечнике головки будут воспро­изводиться записанные сигналы, которые в виде тока, усиленного усилителем 5, поступают в реле 6 и включают пускатель 7 и, сле­довательно, двигатель 8. Пускатель будет находиться под током до тех пор, пока на ленте не кончится магнитная запись, после чего возбуждение тока в головке прекратится и двигатель 8 отключится.

Индуктивный датчик (рис. 106, а) состоит из стержня /, сердечника 2 и регистрирующего прибора 3. Стержень 1 выполня­ется из магнитного материала с точными размерами выступов и впадин (порядка 3 мкм) и соединяется со станиной станка. Ш-об-разный сердечник, выполненный с такой же степенью точности, имеет две встречные обмотки, питающиеся от вторичной обмотки

входного трансформатора. При совпадении оси сердечника с осью выступа стержня стрелка прибора, включенного по мостовой схе­ме, занимает нулевое положение благодаря равенству индуктив­ных сопротивлений левой и правой частей датчика. Если сердечник смещается вправо или влево, то симметрия нарушается и стрелка прибора отклоняется в ту или иную сторону на величину, пропор­циональную величине смещения сердечника. Датчик позволяет от-

считывать по показаниям прибора расстояния от нуля до величи­ны шага выступов с точностью до 3 мкм. При перемещении на один шаг стрелка прибора возвращается в нулевое положение.

При использовании индуктивных датчиков такого типа необхо­димо иметь две системы отсчета: одну для отсчета целых шагов и вторую для отсчета точных перемещений в пределах одного шага.

Индуктивные датчики применяются в системах управления ко-ординатно-расточными станками.

Винтовой индуктивный датчик (рис. 106, б) состоит из винта подачи / и двух полугаек д\ и д₂ с катушками L\ и L₂, включенными в потенциометрическую дифференциальную схему (рис. 107).

Число 418 изобразится в двоичном коде по первым сомножителям 110.100.010, а 54 как 110.110.

Перенос изображения числа на перфоленту начинают справа налево, располагая перфорации от нижних строчек к верхним (или наоборот). На рис. 102, б показано изображение чисел 418 и 54 в двоичной системе счисления.

На перфолентах имеются также дорожки, на которых распола­гаются отверстия для подачи сигналов управления.

Магнитные ленты с нанесенным слоем ферромагнитной эмуль­сии используют в качестве программоносителя при осуществлении магнитной записи. Пленку протягивают с определенной скоростью через звукозаписывающую головку (рис. 103, а), состоящую из двух полуколец /, образующих сердечник с электромагнитными катушками 2. При пропускании переменного тока через обмотку катушек в рабочем зазоре сердечника (0,01—0,02 мм) возникает переменное магнитное поле, которое оставляет на движущейся магнитной ленте 3 поперечные магнитные штрихи. При протяги­вании ленты с записью программы через звуковоспроизводящую головку магнитные штрихи, перемещаясь в зазоре, создают в нем переменный магнитный поток, который возбуждает в катушках электродвижущую силу и при определенных условиях ток воспро­изводящей головки будет точно таким, как первичный ток за­писи.

Запись программы на кинопленке 1 (рис. 103, б) состоит в на­несении непрозрачных штрихов 2, которые изменяют освещение фо­тоэлементов 3 и, следовательно, величину фототока. Каждому штриху соответствует определенная величина перемещения рабо­чего органа, и длина пройденного пути исчисляется количеством штрихов, умноженному на величину импульса (0,01—0,02 мм), а скорость — частотой импульсов (шагом штрихов). На пленке рас­полагается несколько дорожек: / — для продольного движения стола, // — для поперечного дви­жения стоек, III— для вспомога­тельных команд и др.

Считывающие, командные и отсчетные устройства. На рис. 104 показаны различные способы счи­тывания программ, записанных на перфокарте или перфоленте.

Щетка 2 (рис. 104, а) касает­ся контактного барабана 1 и за­мыкает соответствующую элект­рическую цепь, когда против нее находится отверстие в перфори­рованной ленте 3. Для уменьше­ния износа ленты применяют ша­говое перемещение с прижимани­ем щетки или щупа к ленте толь­ко в период ее останова.

При прохождении отверстия в перфорированной ленте 2 (рис. 104, б) над штифтом 4 последний, под действием пружины 3, запа­дает в отверстие ленты, замыкая контакты 5, которые включают соответствующую электрическую цепь, питающую электромагнит 1, который поворачивает рычаг 6 и штифт 4 опускается вниз, сжимая пружину 3 и размыкая контакты 5.

При прохождении отверстия в перфорированной ленте 3 (рис. 104, в) над фотодатчиком 4 луч света из осветителя 1 через линзу 2 падает на фотоэлемент, в результате чего включается соответ­ствующая электрическая цепь.

Когда отверстие в трубке 3 (рис. 104, г) располагается под от­верстием в перфорированной ленте 2, воздух из камеры / подается под определенным давлением в соответствующую пневматическую систему.

Командные устройства преобразовывают полученные сигналы программы в командные импульсы, непосредственно управляющие исполнительными механизмами, а также сочетают в себе и элемен­ты следящего привода (сравнивающих устройств), образуя систему обратной связи.

К числу схем командных устройств, применяемых в станкостро­ении, относятся анкерные, релейные, индуктивные, оптические и с магнитной записью. Схема электромеханического анкерного ко­мандного устройства (рис. 105, с) работает следующим образом.

При включении электромагнита 5 анкер 3 занимает положение, по­казанное на рисунке. При наличии электрического импульса в элек­тромагните 4 тяга 6 переместится вправо, анкер повернется вокруг оси О и левый рычаг анкера освободит колесб 2, а правый войдет в зацепление с ним, позволяя колесу повернуться на некоторый угол, так как вал 1 жестко связан с колесом 2. Подавая попере­менные импульсы в электромагниты 4 и 5, осуществляют периоди­ческий поворот вала / и перемещение рабочего органа на опреде­ленную длину.

Блок-схема станка с про­граммным управлением (рис. 100) содержит: носитель про­граммы 1 (перфокарта, перфо­лента, магнитная лента, маг­нитный барабан, кинолента); считывающее устройство 2 (щупы, фотоголовка, магнит­ная головка); листопротяжной механизм 3; узел управления 4, механизмы и устройства кото­рого преобразуют команду от узла программы (позиции 1, 2, 3) в форму, понятную исполни­тельным органам, расшифровывают команды и перерабатывают программу с целью управления источниками мощности и исполни­тельными механизмами, реализующими заданную программу работы (механизмы скоростей, подач, управления органами станка)’.

Системы записи программ. Программы могут быть записаны (рис. 101) путем пробивки отверстий на перфорированных картах и лентах, световой записью штрихами на фотолентах и магнит­ной записью штрихами на магнитных лентах или магнитном бара­бане.

Перфорированные карты или ленты являются полосками плот­ной бумага с пробитыми в них отверстиями (перфорациями).

Находясь между двумя электрическими контактами, они изоли­руют последние друг от друга и замыкают контакты, когда отвер­стия, расположены против контактов.

Располагая отверстия по определенному коду, можно, переме­щая перфокарту (перфоленту), создавать серию электрических сигналов для получения заданных размеров обработки или осуще­ствления команд управления (подвода или отвода столов, суппор­тов, реверсирования и других команд).

Существует несколько приемов кодирования и записи программ в десятичной, двоичной или смешанной систем счисления.

Пример записи числа по десятичной системе приведен на рис. 102, а. Лента разделена на десять горизонтальных дорожек, зану­мерованных от 0 до 9 и каждый участок имеет пять вертикальных строчек: первая подает сигнал на перемещение на 100 мм, вторая на 10 мм, третья на 1 мм, четвертая на 0,1 мм и т. д. Если надо

переместить суппорт на 245,35 мм, то эту величину можно пред­ставить ка к сум му 2 • 100+4 ■ 10+5 • 1 + 3 • 0,1 + 5 • 0,01 = 245,35. По­этому отверстия располагаются по такому коду: в строчке сотен ■— на второй сверху дорожке, в строчке десятков — на четвертой до­рожке и т. д.

Десятичная система удобна только для простых программ, для сложных программ и перемещений на величины чисел с большим количеством знаков запись их на перфоленте удлиняется и пользо­ваться ими становится неудобно.

Наиболее удобной системой кодирования сигналов является двоичная (или бинарная) система, когда все числа изображаются двумя цифрами: 1 и 0, что упрощает запись программ и подачу сигналов, так как цифре 1 соответствует пробитое отверстие, а циф­ре 0 — не пробитое. Это удобно для считывающих и вычислительных устройств с применением релейных схем, ибо любое реле имеет только два состояния — включено (1) и выключено (0), с примене­нием магнитной ленты—-намагниченный участок (1) и ненамаг-ничейный (0), с применением киноленты — белая черта (1), черная (0) и других устройств и приборов, имеющих два различных устой* чивых состояния.

Для записи программы на перфоленту необходимо предвари­тельно вычислить в десятичной системе координаты опорных точек и изобразить их в двойной системе счисления. Например, координа* ты равны 418 и 54 мм, тогда 4 1 8= 1 -24- 1 -2⁷ + 0-2⁶+1 -2⁵ + 0-2⁴+ + 0-2³ + 0-2Ч-1-2¹ + 0-2° и 54=1-2⁵+1-2⁴+0-2³+1-2²+Ь2¹ + 0-2⁰.

Таким образом система программного управления, в основном, состоит из двух групп устройств: для записи программ (перфора­торы, магнитные головки) и для воспроизведения записанных про­грамм. Действия, выполняемые рабочими органами станка по сиг­налам систем программного управления, обеспечивают исполнение технологических команд—-изменение режимов резания, смены ин­струментов и изменение геометрии изделия перемещением столов, салазок или поворотом столов.

Система программного управления станками определяется раз­личными способами составления и преобразования информации о перемещении исполнительных органов станка и различными прин­ципами действия механизмов, осуществляющих перемещение ис­полнительных органов станка.

Составными элементами комплекса числового программного управления являются системы: подготовки программ, обработки программной информации (числового управления), реализации программ (собственно станок) и технологической подготовки.

Система подготовки программ с управлением от перфоленты включает цифровую вычислительную машину или настольные кла­вишные (электрические) счетные машины и ручной перфоратор для пробивки (перфорации) программ. Система подготовки про­грамм с управлением от магнитной ленты содержит те же элемен­ты, что и при управлении от перфоленты, и, кроме того, устройство записи на магнитную ленту.

Система обработки программной информации реализуется ин­терполятором, который преобразовывает вводимую в него с по­мощью перфоленты информацию (в виде приращения по коорди­натным осям) в определенную последовательность распределенных по времени и по координатным осям импульсов, каждый из ко-; торых соответствует элементарному перемещению на шаг рабочих органов станка. Это элементарное перемещение называется ценой импульса и обычно составляет 0,01—0,02 мм.

Реализация программы заключается в определенных перемеще­ниях рабочих органов станка, связанных с приводами подач, а также в автоматической установке инструмента, режимов обработ­ки, включения зажимов, охлаждения.

Задача системы технологической подготовки заключается в под­готовке исходных технологических данных для составления про­граммы и разработки методов и способов настройки станка, выбо­ра инструмента, способа базирования заготовки и г. п.

Функции, выполняемые отдельными элементами программного управления: устройства для ввода программы и преобразования ее в необходимые сигналы управления; промежуточная «память» — для запоминания и хранения в течение заданного времени сигна­лов, поступающих от устройства для ввода программы; интерполя­торы — счетно-решающие устройства для вычисления координат промежуточных точек криволинейного контура изделия и подачи сигналов управления в период между двумя опорными точками криволинейного профиля; сравнивающее устройство — узел актив­ного контроля, который сопоставляет величину фактического пере­мещения с заданной по программе, и при наличии разницы между ними обеспечивает перемещение рабочего органа, прекращающее­ся при достижении равенства фактического и заданного перемеще­ний; командные устройства — преобразуют сигналы в командные импульсы, непосредственно управляющие исполнительными меха­низмами— электромагнитными муфтами, электромагнитами, гид­равлическими золотниками и др.

Командные устройства сочетают в себе элементы сравниваю­щих устройств и обратной связи; приводы подачи (винтовые меха­низмы, гидроцилиндры, шаговые и другие двигатели) —-для пере­мещения рабочих органов при срабатывании исполнительных меха­низмов.

Простая принципиальная схема программного управления станка с шаговым двигателем действует следующим образом: уст­ройство для ввода программы подает сигнал к усилителю сигна­лов, оттуда он в виде электрического импульса поступает к шаго­вому двигателю, который работает прерывисто, осуществляя задан­ное перемещение рабочего органа при получении определенного количества сигналов.

Если длина хода равна 10 мм, а цена импульса 0,1 мм, то для перемещения на длину хода необходимо подать 100 сигналов.

в обратной связи, но повыша­ются требования к точности срабатывания исполнительных механизмов и прецизионности перемещения движущих частей станка при подаче импульсов.

Одним из направлений автоматизации обработки металлов в мелкосерийном и серийном производстве, обеспечения резкого по­вышения производительности труда, снижения стоимости и повы­шения качества продукции является внедрение станков с числовым программным управлением (ЧПУ).

Основными преимуществами станков с ЧПУ являются: оконча­тельная обработка деталей на одном станке без переналадки и переустановки, сокращение потребности в специальной оснастке и инструменте, устранение разметки, сокращение брака и повышение качества обработки. Широкое применение станков с ЧПУ вызыва­ет значительные изменения в общей организации производства благодаря возможности многостаночного обслуживания, быстрой переналадки на производство новых изделий, интенсификации и качественного улучшения производственного процесса и сокраще­ния цикла обработки изделий.

Станки с ЧПУ развивались сначала в направлении оснащения системами ЧПУ серийных универсальных станков, а затем созда­ния их модификаций и разработки специальных станков с ЧПУ, обладающих повышенной точностью, жесткостью, высокой сте­пенью автоматизации в результате автоматической смены инстру­мента, изменения режимов резания и т. д., т. е. числового про­граммного управления не только геометрией перемещений, но и по управлению собственно циклом обработки (технологическими операциями). Появилась новая группа станков — обрабатывающих центров, которые позволяют осуществить полную комплексную об­работку детали с минимальным количеством переустановок и пе­ремен базовых поверхностей, выполнять разнородные технологиче­ские операции десятками инструментов с применением инструмен­тальных магазинов и автоматических рук (манипуляторов).

Такие станки применяются в мелкосерийном и серийном про­изводстве с большой номенклатурой изготовляемых изделий при обработке точных и сложных деталей, с большим количеством опе­раций и при обработке с нескольких сторон многими инструмента­ми. Применение расточных станков с ЧПУ особенно выгодно, так как растачивание корпусных деталей сопряжено с большим чис­лом переходов и требует применения специальных устройств для установки и выверки детали при ее обработке в различных положе­ниях.

Если на обычных станках доля машинного времени составляет 25—30% от общего фонда рабочего времени, то для расточ­ных станков с ЧПУ удельный вес машинного времени составляет 60%.

При обработке нескольких отверстий на горизонтально-расточ­ных станках или координатно-расточных станках, расстояние меж­ду которыми должно выдерживаться с очень высокой точностью, измеряемой микронами, перестановка инструментов или изделия из одного положения в другое требует большого внимания, време­ни и высокой квалификации рабочего или специальных приспособ­лений, кондукторов, шаблонов. От рабочего, обслуживающего ста­нок с программным управлением, не требуется высокое искусство, какое было нужно при работе на универсальном станке. Для того чтобы обработать новую деталь, достаточно заменить перфокарту или перфоленту.

В станке с программным управлением необходимо иметь наря­ду с совершенными механизмами программного управления и со­вершенную прямую цепь управления, чтобы точность и чувстви­тельность исполнительных органов станка были соизмеримы с точ­ностью и чувствительностью его измерительных органов. Для этого необходимо, чтобы погрешность обработки изделия вследст­вие зазоров, упругости, трения, температурных деформаций в от­ветственных передачах и узлах станка были достаточно малы. С этой целью в станках с программным управлением применяются шариковые винты с предварительным натягом, роликовые направ­ляющие, гидростатические направляющие (когда смазка подается на направляющие под давлением), применяются меры для повы­шения жесткости и точности обработки и сборки основных узлов и деталей всей системы станок — деталь — инструмент, а также уменьшения температурных деформаций узлов станка.

Основные принципы построения и работы станков с программ­ным управлением. Сущность числового программного управления металлорежущими станками заключается в следующем.

По чертежу обрабатываемой детали рассчитывают программу перемещений режущего инструмента относительно заготовки. Про­грамму кодируют, т. е. координаты опорных точек траектории за­писывают в виде чисел в двоичной, десятичной или смешанной си­стемах счисления.

Поскольку программу задают в абстрактном виде, как совокуп­ность определенных чисел, без создания в каком-либо масштабе материального аналога обрабатываемой детали (копира, шаблона, кулачков, упоров и т. п.) и программа однозначно определяет по­следовательную совокупность положений рабочих органов станка, поэтому она называется системой числового программного управ­ления.

Числовые обозначения программы переносят на перфокарту, перфоленту, магнитную или киноленту.

Программу вводят в «считывающее» устройство станка, кото­рое преобразует числовые обозначения в соответствующие команд­ные импульсы (электрические, электромеханические, фотоэлектри­ческие, пневматические).

Агрегатные станки являются специальными станками, состоя­щими из нормализованных узлов, и предназначены для механиче­ской обработки деталей крупносерийного и массового производст­ва. Они обеспечивают повышение производительности труда по сравнению с универсальными станками, так как позволяют осуще­ствлять многоинструментную и многопозиционную обработку дета-

лей с одной или нескольких сторон при автоматическом управлении рабочим циклом, требуют меньше производственной площади, обеспечивают стабильную точность обработки (3—5-го классов), обслуживаются операторами невысокой квалификации, допускают многократное использование нормализованных узлов и деталей при смене изделия.

Агрегатные расточные станки используются преимущественно при обработке деталей автомобилей, тракторов, сельскохозяйствен­ных машин, электродвигателей и т. п., а также в серийном произ­водстве для выполнения трудоемких расточных операций.

Автоматизация цикла обработки на агрегатных станках дости­гается путем применения современной гидравлической и электри­ческой аппаратуры. Благодаря этому они легко встраиваются в ав­томатические линии, где полностью автоматизируются процессы механической обработки, транспортирования, фиксации, зажима и измерения деталей.

Наряду с расточными операциями на агрегатных станках вы­полняются сверлильные, резьбонарезные и фрезерные операции. Роль рабочего, обслуживающего агрегатный станок, заключается в установке и съеме деталей, наблюдении за работой станка, на­ладке его на режим обработки.

Особенностью агрегатных станков является широкое примене­ние нормализованных узлов, благодаря чему облегчается и удешев­ляется проектирование, изготовление, ремонт и обслуживание.

Компоновка агрегатных станков бывает различной в зависимо­сти от конструкции обрабатываемой детали и состава операций. Агрегатные, станки могут иметь горизонтальное, вертикальное, на­клонное, или смешанное, а также одно-, двух-, трех- или четырех­стороннее исполнение. На рис. 98 изображен агрегатный двусторон­ний 20-шпиндельный горизонтально-расточный станок. Он состоит из следующих основных узлов: станин 9, средней части 6, силовых головок 8, шпиндельных коробок 5 и приспособления 4. Все узлы, за исключением приспособления, нормализованы.

Обрабатываемые детали попарно закрепляют механическим ключом, на каждой из шести граней поворотного барабана 3 при­способления 4. Одна из граней барабана используется для устано-ва и съема деталей, на остальных гранях производится обработка деталей инструментом, закрепленным в шпинделях коробок 4. Ин­струмент направляется через кондукторные втулки приспособле­ния.

Станок настраивается на следующий автоматический цикл ра­боты: поворот и фиксация барабана от штанги левой головки, быст­рый ход силовых головок вперед, рабочая подача, останов и вы­держка головок на мертвом упоре, быстрый обратный ход головок и расфиксация барабана, стоп.

Для продолжения цикла рабочий должен нажать кнопку «пово­рот».

Управление автоматической работой головок по заданному цик­лу осуществляется от путевых упоров 1, воздействующих на рычаг

6 Смирнов В. К- Jgl

золотника гидравлической панели 2 и конечные выключатели 7. Выдержка головок на регулируемом винте упора производится при помощи гидравлического реле давления и электрического реле времени. Главное движение (вращение шпинделей с инструментом) осуществляется электродвигателем через зубчатые передачи сило-бой головки и шпиндельной коробки (рис. 99).

Расположение шпинделей соответствует координатам обраба­тываемых отверстий и расположению деталей на гранях барабана.

Движение подачи силовых головок вместе с инструментом осу­ществляется по прямоугольным направляющим станины при помо­щи нормализованного гидравлического привода, смонтированного в силовой головке и состоящего из лопастного насоса, гидравличе­ской панели управления и цилиндра подачи. Резервуаром для масла служит внутренняя полость корпуса головки. Лопастной на­сос соединен с панелью внутренним трубопроводом. От панели масло подводится к цилиндру подачи. Привод лопастного насоса осуществляется от приводного вала головки через зубчатую пере­дачу. Длина хода головки определяется длиной гидроцилиндра. Величина рабочей подачи плавно регулируется дросселем панели управления.

Перед началом работы на станке рабочий должен проверить на­личие масла в шпиндельных коробках и масленках, крепление и расположение упоров управления, соответствие наладки инстру­мента обрабатываемой детали (если на станке обрабатывается несколько разных деталей и он переналаживается). После этого рабочий включает вводный рубильник и нажимает кнопку «пуск». Через 5 мин работы станка на холостом ходу масло нагревается, и рабочий нажатием кнопки «зажим» закрепляет механическим ключом две детали на загрузочной позиции. После нажима на кнопку «поворот» станок начинает работать в автоматическом цикле.

При работе станка на наладочном режиме управление станком осуществляется от кнопок «пуск» и «стоп», «вперед» и «назад», «зажим» и «отжим», «поворот» и «отмена команды».

Кнопку «стоп» нажимают при аварии или обнаружении дефек­та. Кнопки «вперед» и «назад» дают команду на подвод и отвод силовой головки. Кнопку «отмена команды» используют, если не­обходимо возвратить барабан в исходное положение после его по­ворота,

Алмазно-расточные станки подразделяются на вертикальные, горизонтальные, одношпиндельные, многошпиндельные, односторонние и двусторонние. В качестве инструмента на этих станках применяются алмазные и твердосплавные резцы. Режим тонкого растачивания: скорость резания до 1000 м/мин, подача 0,01-0,1 мм/об и глубина резания 0,05-0,55 мм. Высокая точность обработки отверстий, отклонение по диаметру 0,003-0,005 мм и шероховатость поверхности 8-9-го класса на алмазно-расточных станках обеспечиваются благодаря применению малых подач и высоких скоростей резания. На алмазно-расточных станках, кроме чистовой обработки отверстий, выполняется наружное обтачивание, растачивание и обтачивание конусов, подрезание торцов и растачивание канавок. Основными потребителями алмазно-расточных станков являются заводы крупносерийного и массового производства автомобильной, тракторной и авиационной промышленности.

(далее…)

Станок "модели 2445 — двустоечный с размерами стола 520 X Х750 мм. Отсчет координат производится при помощи электроин­дуктивной системы и эталонного винта. На станке имеется коррек-ционная линейка, перемещающаяся со столом, и рычажная переда­ча, посредством которой осуществляются небольшие повороты чувствительной головки индуктивного датчика. Отсчет перемеще­ния производится по нониусу с ценой деления 0,01 мм. Имеются устройства для предварительного набора координат и автоматиче­ского останова стола и расточной головки с точностью ±0,02 мм.

Станок модели 2А450 — одностоечный с размерами стола 630×1100 мм, оснащенный оптической измерительной системой с экранным отсчетом, устройством для предварительного набора ко­ординат, автоматическим остановом стола и салазок в заданных положениях с помощью фотоэлектрического нуль-индикатора. Эталонами длины являются плоские стеклянные штриховые меры.

Привод вращения шпинделя осуществляется от регулируемого электродвигателя постоянного тока через трехступенчатую короб­ку скоростей. В пределах каждой ступени обороты шпинделя регу­лируются бесступенчато. Подача шпинделя также регулируется бесступенчато при помощи фрикционного вариатора. Имеется ме­ханизм автоматического отключения подачи шпинделя на заданной глубине. Предусмотрены механические зажимы стола и ручной за­жим шпиндельной бабки.

Точность установки координат 0,004 мм, точность диаметра расточенного отверстия (отсутствие овальности) допускается не более 0,005 мм.

Станок модели 2В460 — двустоечный с размерами стола 1000×1600 мм. Установка по координатам стола и шпиндельных головок производится посредством оптических устройств с экран­ным отсчетом.

Благодаря большой жесткости характеристик, коротких кине­матических связей и электропривода постоянного тока, работа­ющего в системе привода подач с широким диапазоном изменения скорости, обеспечивается плавность перемещений подвижных узлов станка при любой скорости. Управление движения станком — элек­трическое с подвижного пульта.

Особенностями конструкции станка являются: наличие элект­рического привода подач и установочных перемещений широкого диапазона 1:1800, электрического управления станком, возмож­ность изменения подач в процессе резания и скорости установоч­ных перемещений в процессе установки, наличие оптических эк­ранных устройств для отсчета перемещений стола и шпиндельных головок и гильз шпинделя с точностью 0,001 мм, оптического сов­мещения оси люнета с осью горизонтального шпинделя, двухка-нального электрического управления, обеспечивающего одновре­менную установку, по координатам двух рабочих органов, разгру­жающих устройств, направляющих скольжения, автоматического зажима стола, поперечины и шпиндельных головок, стабилизация’ температуры механизма шпиндельных головок.

Наибольшее продольное перемещение стола 1400 мм, горизон­тальное перемещение вертикальной шпиндельной головки 1000 мм, вертикальное перемещение горизонтальной шпиндельной головки 630 мм, наибольший диаметр растачивания 250 мм.

Станок модели 2470 — двустоечный с размерами стола 1400Х Х2200 мм; имеет оптико-механическую измерительную систему с экранным, отсчетом координат с использованием плоских металли­ческих штриховых мер. Имеется раздельный электропривод подач и широкий диапазон регулирования скоростей.

Координатно-расточные станки предназначены для обработки отверстий с точными координатами. Станки этого типа имеют два исполнения: одностоечное (рис. 95, а) и двустоечное (рис. 95, б). Основными частями одностоечного координатно-расточного станка являются станина 1, стойка 2, расточная головка 3, стол с салазка­ми 4. Двустоечный координатно-расточный станок модели 2470 имеет следующие основные части: станину /, стойки 2, расточные головки 3, траверсу 4, рабочий стол 5.

Обрабатываемую деталь закрепляют на плоскости стола, режу­щий инструмент — в шпинделе расточных головок. В зависимости ют высоты обрабатываемой детали траверсу и расточную головку устанавливают на определенную высоту и закрепляют. Установка шпинделя на заданные координаты осуществляется путем переме­щения стола в двух взаимно перпендикулярных направлениях (при работе на одностоечном станке) или путем перемещения стола в продольном направлении по направляющим станины и расточной головки в поперечном направлении по траверсе (в случае работы на двустоечном станке портального типа). Станок модели 2470 допускает расточку отверстий с горизонтальной осью инструментом, закрепленным в боковой головке.

Особенностями конструкции, монтажа и обслуживания коорди-натно-расточных станков являются: наличие коррегирующих уст­ройств, компенсирующих погрешность шага ходового винта; при­менение оптических устройств для отсчета координат; использова­ние роликовых направляющих, воспринимающих массу салазок, стола, изделия и силу резания; высокие нормы точности и шерохо­ватость обработки деталей и сборки узлов; хорошая виброустой­чивость и массивный фундамент; постоянная температура в поме­щении в пределах 20±1,5°С; высокая квалификация рабочих, об­служивающих станки; минимальные и регламентированные припуски на обработку отверстий.

Гарантированная точность установки координатного размера составляет обычно 0,004 мм, угловых координат— 1". Точность от­счета координат посредством современных оптических экранов достигает 0,001 мм.

На современных координатно-расточных станках (например, моделей 2В440, 2А450 и 2460) применяются оптические и оптико-электрические отсчетно-измерительные системы с плоскими стек­лянными штриховыми мерами. Стеклянные штриховые меры име­ют температурный коэффициент линейного расширения, одинако­вый с чугуном, они не требуют интенсивного источника света и допускают большие увеличения изображения оцифрованных штри­хов. На матовом экране станка видны проекции штриха меры и растровой сетки, позволяющие непосредственно отсчитывать все десятичные знаки координатного размера.

Станок модели 2А430 — одностоечный с «крестовым» столом размерами 270X470 мм, индуктивной измерительной системы с винтовыми проходными датчиками, устройством для предваритель­ного набора координат и автоматической остановкой стола и сала­зок в заданном положении. На станке имеется коррекционный диск, кинематически связанный с перемещением стола, и рычажная пе­редача, смещающая нониусную шкалу.

Точность расстояния между осями расточенных отверстий 0,006 мм, точность диаметра расточенных отверстий 0,004 мм.

Станок модели 2В440А — одностоечный с размерами стола 400×800 мм, с оптической измерительной системой с экранным от­счетом и плоскими стеклянными штриховыми мерами.

Станок снабжен горизонтальным и универсальным поворотными столами, которые дают возможность обрабатывать отверстия в по­лярной системе координат с поворотом стола на определенный угол и перемещением на величину радиуса от центра стола, а также об­рабатывать наклонные отверстия. К станку прилагается ряд наи­более употребительных принадлежностей: центроискатели, резце­державки и т. п. По особому заказу станок снабжается устройст­вами для охлаждения инструмента, режущим инструментом и расточными борштангами.

« Newer Posts — Older Posts »