Файл: А. В. Демидов С. Л. Новокщенов.pdf

78 кулачка толкатель перемещается влево, причем скорость его движе- ния зависит от угла подъема профиля. Рабочий участок профиля, осуществляющий равномерное движение толкателя (движение по- дачи) очерчивается по архимедовой спирали. При падении профиля толкатель отводится в исходное положение. Пружина 1 обеспечива- ет постоянный контакт ролика с кулачком и осуществляет обратный ход толкателя. Во втором случае (б) кулачок 4, сидящий на распре- делительном валу 5 автомата, находится в контакте с роликом коро- мысла 3, имеющим в верхней части зубчатый сектор, сопряженный с рейкой 2, закрепленной на суппорте 1. При повороте коромысла с сектором вокруг точки 0 суппорт перемещается в направлении, по- казанном стрелкой.
Механизмы с цилиндрическим кулачком (рис. 4.10, в, г) подоб- ны передаче винт - гайка, однако винтовая поверхность кулачка 1 имеет переменный шаг, а вместо гайки используется ролик 2, что позволяет сообщать ползуну 3 поступательное перемещение с пере- менной скоростью.
Рис. 4.10. Кулачковые механизмы
Кулачковый механизм позволяет осуществить автоматический цикл движений суппорта, состоящий из быстрого подвода суппорта, медленной рабочей подачи, выдержки и быстрого отвода суппорта в исходное положение.

79 подачи на строгальных, долбежных и шлифовальных станках.
Мальтийские механизмы применяют для осуществления периодиче- ских движений через сравнительно длительные промежутки време- ни и используют в автоматах и полуавтоматах для периодического поворота на постоянный угол револьверных головок, шпиндельных блоков и поворотных столов.
Храповой механизм показан на рис. 4.11, а. Подпружиненная собачка 2 смонтирована на коромысле 7, свободно сидящем на хо- довом винте подачи. На этом же винте на шпонке закреплено храпо- вое колесо 3. Коромысло собачки получает качательное движение от кривошипно-шатунного механизма, состоящего из шатуна 6и кри- вошипного диска 5, при вращении которого коромысло 7 вместе с собачкой 2 получает качательное движение. При движении влево собачка попадает во впадину между зубьями храпового колеса и по- ворачивает его на некоторый угол; при движении вправо собачка за счет наличия скоса отжимает пружину и проскальзывает по зубьям храпового колеса - в результате передачи движения не происходит.
Величину подачи, определяемую углом периодического поворота ходового винта, регулируют либо перемещением пальца по ради- альному пазу кривошипа диска 5 на требуемое расстояние, от чего зависит размах качаний коромысла 7, либо соответствующей уста- новкой щитка 4, прикрывающего часть зубьев храповика. При этом часть пути собачка скользит по щитку, а при прохождении осталь- ного пути захватывает требуемое число зубьев. Для изменения на- правления подачи (вращения храповика) нужно за кнопку 1 вытя- нуть собачку кверху и повернуть на 180 °.
Мальтийский механизм состоит из поводка 3 с фиксирующим сегментом 4 и цевкой 2, а также мальтийского креста 1, имеющего радиальные пазы и фиксирующие гнезда, по форме соответствую- щие фиксирующему сегменту (рис. 4.11, б). При вращении поводка цевка входит в продольный паз креста, поворачивает его на угол 2

(в нашем случае 90 °) и выходит из паза. Поводок при этом повер- нется на угол 2

. После выхода цевки фиксирующий сегмент повод- ка заходит в сегментное гнездо креста и фиксирует его в определен- ном положении до тех пор, пока цевка не войдет в следующий паз.
Для безударной работы механизма угол у входа цевки в паз должен быть равен 90 °. Число пазов мальтийского креста составляет обыч- но 4 или 6, а крест за один оборот кривошипа поворачивается соот- ветственно на 90 или на 60 °.

80
Рис. 4.11. Механизмы прерывистого движения
Муфты. Муфты служат для соединения валов и передачи вра- щения от одного вала к другому. Наряду с постоянными муфтами, не разъединяемыми в процессе работы станка, широкое применение находят сцепные муфты, играющие важную роль в управлении станками. Сцепные муфты применяют для периодического соедине- ния и разъединения валов механизмов станка. Конструктивно сцеп- ные муфты выполняются кулачковыми, зубчатыми или фрикцион- ными.
На рис. 4.12, а показана кулачковая муфта, состоящая из двух полумуфт - неподвижной 1 и подвижной 2 с торцовыми кулачками
(зубцами), сидящих на соединяемых валах на шпонках. Для включе- ния муфты подвижную полумуфту 2 вилкой 3 перемещают вдоль вала, вводя кулачки полумуфт в зацепление друг с другом.
Рис. 4.12. Сцепные муфты

81
В механизме, показанном на рис. 4.13, а, реверсирование осу- ществляется перемещением подвижного двойного блока Б шестерен z
2
, и z
5
, так что передача может производиться либо через шестерни z
1
и z
2
с вращением ведомого вала II навстречу ведущему 7 (для по- ложения блока, показанного на схеме), либо через шестерни z
3
, z
4
и z
5
с вращением валов I и II в одну сторону. Вместо блока Б в меха- низме можно использовать двустороннюю муфту М, попеременно соединяющую с валом II свободно сидящие на нем колеса z
2 или z
5
(б). В механизмах, составленных из конических колес, реверсирова- ние осуществляется либо перемещением вдоль вала втулки с закре- пленными на ней колесами (в), либо с помощью муфты (г).
Рис. 4.13. Реверсивные механизмы
Предохранительные и блокировочные устройства. Предо- хранительные устройства предназначены для защиты механизмов станка от аварий при перегрузках. Наиболее простыми устройствами такого рода являются предохранительные муфты со срезным штиф- том, сечение которого рассчитывается на передачу определенного крутящего момента. Недостатками такой конструкции являются низкая точность срабатывания и необходимость менять штифты по- сле разрушения. Более удобны кулачковые или шариковые предо- хранительные устройства, не разрушающиеся при срабатывании.
Кулачковые устройства выполняют либо в виде муфт, связы- вающих два соосных вала, либо в виде самостоятельного узла, мон- тируемого на одном валу (рис. 4.14, а). Все детали устройства несет втулка 6, жестко сидящая на валу 1. Справа размещено свободно

82 сидящее зубчатое колесо 5, слева, на шлицах - подвижная полумуф- та 4. Обе детали имеют на торцах скошенные кулачки, входящие в зацепление друг с другом. Контакт между ними поддерживается за счет сжатия нескольких пружин 3.
Рис. 4.14. Предохранительные муфты
Если колесо 5 ведущее, то кулачки вращают полумуфту 4 и вал
1. Возникающие на скошенных кулачках осевые силы Р
х
уравнове- шиваются силами Р
пр
, создаваемыми пружинами 3 и регулируемыми гайкой 2. При перегрузке ведомые звенья (вал 1 и полумуфта 4)ос- танавливаются, осевые силы возрастают, превышая силы Р
пр
, вслед- ствие чего кулачки выйдут из зацепления друг с другом, перемещая полумуфту 4 влево. Это даст возможность колесу 5 продолжать вращение. Когда очередной выступ кулачка полумуфты будет нахо- диться против впадины кулачка колеса, пружина переместит полу- муфту вправо. Кулачки войдут в зацепление, и далее цикл движения будет повторяться, сопровождаясь характерным прощелкиванием, указывающим на перегрузку и необходимость ее устранения.
Шариковые устройства аналогичны кулачковым (рис. 4.14, б).
Роль кулачков здесь играют стальные закаленные шарики 4, при- жимаемые пружинами к коническим или тороидальным углублени- ям в торце колеса 5. Вращение колеса через шарики передается втулке 3 и валу 1. При перегрузке вал и втулка 6 останавливаются, а колесо 5 продолжает вращаться, выжимая шарики в отверстия втул- ки 3. Сила сжатия пружин регулируется гайкой 2.
В качестве предохранительных устройств используют также фрикционные муфты (рис. 4.12, б), в которых при превышении рас- четного крутящего момента происходит пробуксовка трущихся по- верхностей дисков.

83
Блокировочные устройства предназначены для предотвращения возможных аварий от одновременного включения двух или не- скольких механизмов, совместная работа которых недопустима. На- пример, к аварии приведет одновременное включение в работу хо- дового вала и ходового винта токарно-винторезного станка или включение подачи при невращающемся инструменте (сверле, фре- зе).
На рис. 4.15 показана блокировка двух параллельных валов 1 и
6, расположенных на близком расстоянии. На валу 1 закреплен диск
3 с вырезом а, очерченным по дуге окружности, а на валу 6 - диск 4
с вырезом б. На рис. 4.15,а рукоятки 2 и 5 с дисками 3 и 4 показаны в нейтральном положении, из которого можно повернуть любую ру- коятку. Если рукоятку 2 опустить вниз и включить тем самым ка- кой-то механизм станка, то диск 3, войдя в вырез б диска 4 (рис.
4.15, б), заблокирует этот диск и рукоятку 5 нельзя будет повернуть до возвращения рукоятки 2 в нейтральное положение.
На рис. 4.15,в показана блокировка двух параллельных валов, удаленных один от другого. Положение, изображенное на рисунке, является нейтральным. При повороте одного из дисков стержень 7 входит в углубление другого диска и блокирует его.
В станках наряду с механическими устройствами, примеры ко- торых были приведены выше, применяют также гидравлические и электрические предохранительные и блокировочные устройства.
Рис. 4.15. Блокировочные устройства
Системы управления станками. В процессе выполнения за- данных технологических операций обработки заготовок на станке требуется производить такие действия как включение, изменение

84 скорости и выключение движения, включение, изменение и вы- ключение подачи, реверсирование, перемещения для деления, уста- новки и т. п. Осуществление этих действий обеспечивается меха- низмами управления, совокупность которых определяет систему
управления станка.
От системы управления во многом зависят производительность, надежность, удобство и простота обслуживания станка. Механизмы управления должны обеспечивать заданный по циклу порядок рабо- ты исполнительных органов. Чем сложнее цикл работы станка и выше его производительность, тем более высокие требования предъявляются к его системе управления.
Системы управления могут быть ручными и автоматическими.
Ручное управление характерно для универсальных станков, в кото- рых используется значительное число органов управления в виде рукояток, маховиков, кнопок и кнопочных станций, осуществляю- щих воздействие либо непосредственно на соответствующий орган станка, либо на специальный управляющий механизм. При ручном управлении рабочий осуществляет необходимые действия в поряд- ке, указанном в технологических документах, и по результатам из- мерений обрабатываемой заготовки. Ручное управление может быть многорукояточным, однорукояточным, с предварительным набором скорости и дистанционным. При автоматическом управлении все управляющие воздействия во время технологической операции вы- полняются без вмешательства оператора, по заданной программе, которую содержит так называемый программоноситель. В автома- тических системах управления механического типа в качестве про- граммоносителей используются упоры, ограничители ходов, кулач- ки, копиры, командоаппараты и наборные устройства. В станках с
ЧПУ программы записываются на перфолентах, магнитных лентах, дисках и др.
Системы смазывания и охлаждения. Для долговечной рабо- ты трущихся поверхностей деталей станков необходимо их регуляр- ное и правильное смазывание. В качестве смазочных материалов применяют жидкие минеральные масла и густые смазки. Выбор смазки зависит от скоростей движения и нагрузок. Чем выше ско- рость и меньше давление, тем меньшей вязкости должно быть мас- ло. Централизованные системы смазывания с периодической по- дачей масла (1 раз в 0,5-3 часа) в заранее предусмотренные точки применяются в агрегатных станках и автоматических линиях, а так-