Управление общим автоматическим циклом работы станка
Для управления однокоординатными циклами разных рабочих органов одного и того же станка либо их подвижных элементов смогут быть использованы разные совокупности управления. Конкретные формы синхронизации работы совокупностей управления отдельными однокоординатными циклами зависят от сочетания разных совокупностей управления одно-координатными циклами в одном станке, характера неспециализированного автоматического других работы факторов и цикла станка.
Но независимо от конструктивных решений и конкретных схем совокупности управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка смогут быть разбиты на три главные группы, отличающиеся правилами синхронизации работы совокупностей управления однокоординатными циклами:
1) центральная совокупность управления;
2) централизованная совокупность с местным самоуправлением;
3) децентрализованная совокупность с взаимной связью и местным самоуправлением совокупностей местного самоуправления.
Разглядим принципы работы разных совокупностей управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка.
Блок-схемы совокупностей управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка. Принципиальная блок-схема станка-автомата представлена на рис. 2. Накопитель помогает для подачи и накопления заготовок к автооператору, что переносит заготовки в зону обработки и загружает их в зажимное приспособление.
Обработка осуществляется посредством инструментов, закрепленных в инструментодержателях рабочих органови др. Рабочие органы имеют управляемые приводы с механизмами автоматического переключения, приобретающими сигналы от совокупности автоматического управления.
Рис. 1. Блок-схема число-импульсной шаговой совокупности цифрового программного управления для обработки контурно-сложных поверхностей.
Для центральной совокупности управления характерно наличие единой неспециализированной программы работы, включающей в себя все данные, определяющую последовательность перемещений, скорость перемещения и величину ходов всех рабочих органов. Сигналы, вырабатываемые на базе информации, зафиксированной в программе, передаются неспециализированному блоку управления, что, со своей стороны, производит сигналы, поступающие к механизмам автоматического переключения по каналам. Для централизованной совокупности с местным самоуправлением характерно наличие наровне с неспециализированной программой работы станка местных программ.
Рис. 2. Блок-схемы совокупностей управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка:
а — центральная, б — централизованная, в — децентрализованная.
В общей программе фиксируется последовательность работы всех рабочих органов либо групп рабочих органов и информация, определяющая скорость перемещения и величину ходов части рабочих органов. Для части рабочих органов либо групп рабочих [органов информация, отсутствующая в общей программе, фиксируется в местных программах.
В блок-схеме, представленной на рис. 2, б, местное самоуправление имеет несколько рабочих органов, складывающаяся из зажимного приспособления и автооператора. В местной программе зафиксирована последовательность зажимного приспособления и работы автооператора, и величина и направление перемещений.
Сигнал начала работы группы рабочих органов, имеющих местное самоуправление, подается в требующийся момент на базе информации, зафиксированной в общей программе, блоком управления 5 и поступает к блоку местного самоуправления по связи. Предстоящая работа зажимного приспособлений и автооператора протекает в соответствии с программой местного самоуправления.
Следующий сигнал, поступающий от совокупности управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка, должен быть подан на базе информации, зафиксированной в общей программе, по окончании перемещений рабочих органов, заданных местной программой. При централизованной совокупности управления не предусматривается поступление в совокупность управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка сигналов, информирующих об окончании перемещений рабочих органов, делаемых в соответствии с местной программой.
Исходя из этого очередной сигнал возможно подан совокупностью управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка по окончании расчетного промежутка времени, нужного для исполнения перемещений, заданных программой местного самоуправления. При подаче сигналов в функции времени вероятно происхождение отмеченных выше нарушений в работе совокупности управления.
При децентрализованной совокупности неспециализированная программа работы станка складывается из последовательности местных программ 1,4 и т. д. В каждой местной программе фиксируется последовательность работы, скорость перемещения и величина ходов одного либо нескольких рабочих органов либо их подвижных элементов. По исполнении перемещений, предусмотренных местной программой, местный блок управления подает сигнал для включения следующей группы рабочих органов.
Сигнал для включения следующей группы рабочих органов возможно подан или по окончании работы прошлой группы, или по окончании одного из этапов цикла. В последнем случае работа обеих групп может протекать параллельно в течение того либо иного промежутка времени либо работа первой группы может приостановиться, а после этого возобновиться по сигналу, поступающему от блока управления второй группы.
В блок-схеме местная программа, как и в прошлом случае, содержит данные, нужную для управления зажимным приспособлением и автооператором. По окончании работы данной группы блок управления производит сигнал, что по каналу поступает к блоку управления, включающему перемещение следующей группы рабочих органов, работа которых протекает в соответствии с программой. По окончании работы данной группы блок управления производит сигнал, поступающий по каналу к блоку управления. Наряду с этим возобновляется работа первой группы рабочих органов и т. д.
Центральная совокупность управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка исключает использование каких-либо совокупностей местного самоуправления с собственной программой, поскольку вся нужная информацию должна быть зафиксирована в единой неспециализированной программе.
Широким распространением пользуется центральная совокупность с кулачковыми механизмами. Монтируя все кулачки, управляющие однокоор-динатными циклами, на неспециализированном кулачково-распределительном валу, приобретают единую неспециализированную программу работы станка.
Центральная совокупность управления возможно осуществлена при подаче всех сигналов управления в функции времени, каковые вырабатываются на базе единой неспециализированной программы.
Центральная совокупность управления возможно кроме этого осуществлена при применении для управления однокоординатными циклами совокупностей цифрового программного управления, поскольку наряду с этим вся нужная информацию фиксируется на программоносителе.
При централизованной совокупности управления часть сигналов подается в функции положения либо перемещения, а часть — в функции времени. И те и другие сигналы должны вырабатываться на базе информации, зафиксированной в общей программе. Такая смешанная информация возможно зафиксирована, в случае если в совокупности управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка использован кулачково-распределительный вал.
При централизованной совокупности для осуществления разных однокоординатных циклов на одном и том же станке смогут быть использованы разные приводы, что во многих случаях разрешает упростить кинематику и конструкцию и снизить размеры соответствующих узлов, и снизить издержки времени на холостые ходы. К примеру, при применении кулачково-распределительного вала для движения главных рабочих органов запасные рабочие органы, в частности подачи заготовки и механизмы зажима, смогут приобретать перемещение от поршневых приводов с совокупностью местного самоуправления.
Децентрализованная совокупность управления допускает применение на одном станке любых совокупностей управления однокоординатными циклами, поскольку при любой совокупности управления возможно взят выходной сигнал, поступающий к совокупности управления вторым одноко-ординатным циклом. Свобода выбора совокупностей управления однокоорди-натным циклом обусловливает кроме этого свободу выбора приводов.
Выбор той либо другой совокупности управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка, систем рабочих управления и приводов органов однокоординатными циклами определяется характером делаемых технологических операций, величиной годового выпуска и единовременно обрабатываемой партии подробностей, неспециализированной компоновкой станка, длиной ходов рабочих органов.
Выбор совокупности управления в значительной степени предопределяет кроме этого выбор способов фиксирования информации, а следовательно, и затрат на смену и подготовку программы. В условиях крупносерийного и массового поизводства, в то время, когда к смене программы приходится прибегать редко и затраты, произведенные на смену и подготовку программы, раскладываются на много подробностей, величина этих затрат не отражается значительно на себестоимости операции.
При обработке маленьких партий подробностей смена программы происходит довольно часто и затраты на смену и подготовку программы, каковые раскладываются на маленькое число подробностей, смогут очень значительно отразиться на себестоимости операции. Исходя из этого в последнем случае нужно выбирать такие совокупности управления, при которых затраты на смену и подготовку программы были бы минимальными.
Протяженность ходов рабочих органов имеет значительное значение для выбора приводов. В случае если при малой длине ходов вероятно использование любых видов приводов, то при громадной длине ходов исключается использование кулачковых механизмов и базирующихся на них совокупностей автоматического управления. При средней длине ходов (до 1,5—2 м) смогут быть использованы как механические, так и поршневые приводы, при громадной длине ходов — механические с электро- либо гидродвигателем.
Как указывалось выше, при громадных размерах выпуска обрабатываемых подробностей технологический процесс обработки на автомате целесообразно строить на базе применения для каждого перехода отдельного режущего инструмента, совершающего простые перемещения, что при сложных технологических операциях ведет к повышению числа рабочих органов, а следовательно, и управляемых приводов. В этом случае простое конструктивное ответ, в большинстве случаев, возможно получено при применении совокупностей управления с кулачковыми механизмами: при неповторяющихся циклах рабочих органов — центральной совокупности, при повторяющихся — централизованной.
Но использование совокупностей управления с кулачковыми механизмами ограничено длиной ходов рабочих органов. Громадная протяженность ходов рабочих органов приводит к необходимости применения управляемых механических либо поршневых приводов. В этом случае для управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка целесообразно использовать децентрализованную совокупность.
Управляемые механические и поршневые приводы употребляются кроме этого и при малой длине ходов, в частности в агрегатных головках. В последнем случае использование указанных видов привода обусловлено простотой настройки головки применительно к конкретной конструкции станка, в котором она употребляется. В других случаях использование указанных видов приводов определяется неспециализированной компоновкой станка, затрудняющей применение кулачковых механизмов.
При маленьких размерах выпуска обрабатываемых подробностей технологический процесс обработки, как указывалось выше, целесообразно строить на базе применения маленького числа инструментов, поскольку повышение числа инструментов ведет к усложнению инструментальной наладки и повышению затрат времени, что может сделать неэффективной автоматизацию процесса обработки.
Уменьшение числа инструментов ведет к усложнению автоматических циклов их перемещений, нужных для исполнения требующихся переходов. В этих условиях возможность применения кулачковых механизмов фактически исключается, поскольку затраты на кулачки сложной конфигурации экономически не оправдываются результатами, приобретаемыми при автоматизации процесса обработки. Нужные циклы перемещений рабочих органов смогут быть взяты в этом случае при применении управляемых систем и приводов программно-путевого, цифрового программного управления местными циклами и следящих совокупностей управления позиционными перемещениями.
Программно-путевое управление, разрешая осуществить повторяющиеся циклы перемещений рабочих органов при исполнении последовательности последовательных переходов одним инструментом и кроме затраты на изготовление кулачков, формирует предпосылки для автоматизации обработки в условиях мелкосерийного производства. Но использование программно-путевого управления не решает эту задачу со всей полнотой.
Число переходов, которое возможно осуществить при программно-путевом управлении, ограничено трудностями размещения громадного набора упоров. На настройку путевых упоров, в особенности при высокой точности обработки, затрачивается большое время, а при обработке повторяющихся партий подробностей эти затраты любой раз повторяются, т. е. затраты на подготовку программы раскладываются не на годовой выпуск, а на разовую партию подробностей.
Более действенно использование комбинации программно-путевого управления и следящей совокупности управления для позиционных перемещений, на правилах совместной работы которых мы остановимся ниже.
При программно-путевом управлении местными циклами совокупность управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка возможно лишь децентрализованной.
самоё полное ответ задачи автоматизации в условиях мелкосерийного производства возможно получено при применении цифрового программного управления местными циклами. В этом случае затраты на смену и подготовку программы существенно уменьшаются. При фиксации информации на панелях затраты на смену и подготовку программы складываются из затрат времени на установку переключателей и расчёт программы в заданное положение.
Затраты на установку тумблеров повторяются при обработке каждой очередной партии, что при обработке повторяющихся партий подробностей есть недочётом. Вторым недочётом данного способа фиксации информации есть ограничение числа переходов, поскольку количество информации ограничен числом строчков на панели.
При фиксации информации на внешнем программоносителе пара возрастают затраты на подготовку и расчёт программы, но в этом случае затраты раскладываются на все количество подробностей, каковые будут обработаны на базе данной программы, а не на подробности разовой партии. Смена программы сводится к замене одного программоносителя вторым. При внешнем программоносителе возможно зафиксирована информация для неограниченного числа проходов.
При цифровом программном управлении местными циклами совокупность управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка возможно центральной и децентрализованной.
Разглядим кое-какие характерные модификации совокупностей управления.
Центральная, централизованная и децентрализованная совокупности управления с кулачковыми механизмами. Совокупности управления с кулачковыми механизмами находят большое использование на станках-автоматах, применяемых в серийном и массовом производстве.
Центральная совокупность управления. При центральной совокупности управления все рабочие органы приобретают перемещение от кулачков, расположенных на едином кулачково-распределительном валу, что может складываться из нескольких ответвлений, связанных между собой неизменно включенными зубчатыми передачами.
В случае если однокоординатные циклы перемещений рабочих органов и их подвижных элементов, осуществляемых на автомате, являются однократными, то передаточные отношения передач, связывающих ответвления кулачко-во-распределительного вала, равны единице. В случае если один из однокоорди-натных циклов есть повторяющимся, то используется один из двух вариантов.
В первом случае кулачок, осуществляющий повторяющийся цикл перемещений, выполняется многопрофильным и вращается с такой же угловой скоростью, с какой вращаются остальные кулачки. Число участков профиля соответствует числу однократных циклов, из которых складывается повторяющийся цикл.
Во втором случае кулачок, осуществляющий повторяющийся цикл перемещений, находится на ответвлении кулачково-распределительного вала, связанного с главным валом передачей, передаточное отношение которой равно однократных циклов в повторяющемся цикле. Схема, изображенная на рис. 3, г, предназначена для осуществления перемещений, нужных для сверления последовательности отверстий, расположенных с однообразными промежутками.
Кулачок информирует поторяющиеся перемещения гильзе шпинделя, а кулачок — периодическое перемещение столу. В случае если в последовательности имеется 12 отверстий, то передаточное отношение передачи, связывающей кулачок с кулачком, равняется 12.
Рис. 3. Центральная совокупность управления с кулачково-распределительным валом.
Более идеальные варианты для осуществления рассмотренных циклов смогут быть взяты при централизованной либо децентрализованной совокупностях управления.
В случае если однократные циклы, из которых складывается повторяющийся цикл, происходят при разной длине рабочего хода, то вероятно использование рассмотренной выше модификации кулачкового привода.
При центральной совокупности управления для периодического поворота многопозиционного барабана либо многопозиционного стола употребляются храповые механизмы, и передачи с мальтийским крестом. Последние пользуются громадным распространением. Кривошип 5 закрепляется на одном из ответвлений кулачково-распределительного вала. Мальтийский крест возможно связан с рабочим органом или конкретно, или через промежуточную передачу.
Фиксатором руководит один из кулачков кулачково-распределительного вала.
Для сокращения времени холостых ходов кулачково-распределительный вал может иметь две скорости вращения: настраиваемую постоянную рабочего скорость и скорость хода стремительного — холостого хода. выключением и Включением холостого и рабочего хода руководят упоры диска, подающие сигналы управления механизмам переключения привода.
Центральная совокупность управления находит широкое использование на одно- и многошпиндельных универсальных токарных автоматах и полуавтоматах и на последовательности моделей особых автоматов и полуавтоматов.
Централизованная совокупность управления. При централизованной совокупности управления кроме этого предусматривается центральный кулачково-распределительный вал, складывающийся из ответвлени, на которых закреплены кулачки, осуществляющие перемещения главных рабочих органов. Наровне с центральным кулачково-распределительным валом, осуществляющим управление неспециализированным автоматическим циклом работы станка, имеются совокупности местного самоуправления.
Кулачково-распределительный вал с кулачками приводит в перемещение механизмы зажима и подачи материала. Кулачково-распределительный вал включается однооборотной муфтой, которая сцепляет шестерню с непрерывно вращающимся валом вращение передается через шестерни. Включение однооборотной муфты происходит по сигналу, подаваемому упорами диска.
Рис. 4. Централизованная совокупность управления с кулачково-распределительным валом.
Местное самоуправление имеет кроме этого механизм переключения револьверной головки. Поворот револьверной головки осуществляется посредством мальтийского креста. Кривошип приобретает вращение от вала через шестерни 14—12—11—10—9. Фиксатором руководит кулачок.
Шестерня сцепляется с валом однооборотной муфтой по сигналу, подаваемому упорами диска.
Промежуток между знаком включения совокупности местного самоуправления и следующим знаком определяется временем, нужным на все перемещения, осуществляемые совокупностью местного самоуправления. Это время возможно выяснить, зная кинематику приводов, осуществляющих перемещение рабочих органов, имеющих совокупность местного самоуправления. Так, в разглядываемом случае все перемещения происходят за один оборот вала и время всех перемещений равняется времени одного оборота вала.
Кулачково-распределительный вал совокупности управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка может иметь либо лишь одну постоянную настраиваемую скорость либо две, из которых одна настраиваемая, а вторая — скорость стремительного хода. Привод, благодаря которому производится включение одной из двух скоростей, приобретает сигналы от упоров диска.
Централизованная совокупность управления рассмотренного типа активно используется на одношпиндельных токарно-револьверных автоматах.
Для подачи и поворота и зажима материала револьверной головки возможно применять поршневые приводы. В этом случае сигналы управления поступают к механизмам переключения указанных приводов.
На рис. 4, б продемонстрирован вариант централизованной совокупности управления применительно к циклу, для осуществления которого была использована центральная совокупность управления, изображенная на рис. 3, г. При солидном числе отверстий в последовательности кулачок делается сложным и громоздким. Вместе с тем для числа отверстий и каждого шага требуется собственный кулачок.
При централизованной совокупности управления перемещение стола на величину шага осуществляется посредством однооборотной муфты, винта и сменных шестерён. Включение однооборотной муфты происходит по сигналу, поступающему от упоров диска кулачково-распределительного вала. Посредством сменных шестерен настраивается ход.
Применяя кулачковый механизм, снабжающий изменение величины хода рабочего органа, и звено трансформации числа оборотов кулачково-распределительного вала, возьмём универсальный полуавтомат.
Подобные схемы смогут быть использованы в станках для нарезания реек, для фрезерования зубьев по торцу и окружности, сверления круговых последовательностей отверстий и т. п.
Децентрализованная совокупность управления. Последний вариант схемы возможно кроме этого выполнен с децентрализованной совокупностью управления. В этом случае кулачково-распределительный вал 6 кроме этого обязан включаться однооборотной муфтой.
В конце хода шпиндельной гильзы вверх кулачково-распределительный вал подает сигнал для включения механизма перемещения стола и выключается. Со своей стороны, механизм перемещения стола, заканчивая работу, подает сигнал однооборотной муфте кулачково-распределительного вала.
В этом случае децентрализованная совокупность не имеет особенных преимуществ и разрешает пара сократить размеры кулачка. Децентрализованная совокупность находит большое использование при параллельной работе нескольких рабочих органов в многопозиционных станках. Любой рабочий орган, завершив работу, останавливается, что достигается выключением кулачково-распределительного вала совокупности местного самоуправления.
По окончании работы последнего из параллельно трудящихся органов подается сигнал для включения механизма поворота многопозиционного барабана либо стола, имеющего совокупность местного самоуправления. По окончании поворота подается сигнал для включения механизмов параллельно трудящихся рабочих органов.
Необходимо заметить, что любой из кулачково-распределительных валов совокупности местного самоуправления может иметь две скорости вращения: настраиваемую и стремительных ходов.
Такая схема управления используется на вертикальных многошпиндельных полуавтоматах, на агрегатных многопозиционных станках, имеющих агрегатные головки с кулачковыми механизмами.
При децентрализованной совокупности время неспециализированного цикла определяется как сумма затрат времени на Несовмещенные циклы с местным самоуправлением.
Расчеты при проектировании совокупностей автоматического управления с кулачковыми механизмами. Для определения времени цикла в соответствии с вышеприведенными формулами нужно знать время рабочих ходов, углы холостых ходов, время ходов, осуществляемых механизмами с местным самоуправлением, и число оборотов кулачково-распределительного вала на стремительном ходу.
На базе выбранного общей компоновки и технологического процесса станка разрабатывается эскизный проект и принципиальная циклограмма станка, определяющий размещение рабочих органов, ответвлений кулачково-распределительного вала и совокупности передач от кулачков к рабочим органам. В ходе разработки эскизного проекта намечаются кроме этого и начальные размеры кулачков, каковые должны быть увязаны с размерами рабочих и общими габаритами станка органов.
Потом определяют допустимые цикловые подъема углы и углы профилей стремительных ходов.
Время рабочих ходов определяют на базе принятого режимов резания и технологического процесса.
Задаваясь рядом значений числа оборотов кулачково-распредели-тельного вала на стремительном ходу пбп, строят график трансформации времени цикла, которое определяется по формуле (III. 6), рис. III.
5. График носит гиперболический темперамент, и в случае если в начальный период увеличение числа оборотов скорости стремительного вращения кулачково-распреде-лительного вала дает заметное понижение времени цикла и соответственно увеличение производительности труда, то предстоящее увеличение скорости, не давая значительного выигрыша в производительности, ведет к увеличению динамических нагрузок и точности станка и снижению долговечности. В разглядываемом случае направляться остановиться на пб = 8 -т—4-10 об/мин. В случае если автомат рекомендован для обработки разных подробностей, то строят семейство кривых для характерных подробностей.
Рис. 5. График трансформации времени цикла в зависимости от скорости стремительного хода кулачково-распределительного вала.
Децентрализованная совокупность с поворотным барабаном для фиксации цикловых и технологических команд. Путевые сигнальные упоры каждого из рабочих органов подают сигналы, поступающие к механизмам автоматического переключения, управляющим приводом барабана. При поступлении очередного импульса барабан поворачивается на определенный фиксированный угол.
На барабане возможно устанавливать сигнальные либо переключающие упоры, влияющие на соответствующие аппараты блока управления, передающего команды механизмам управления рабочих органов. На каждой из дорожек барабана устанавливаются упоры для определенного вида команд. Упоры, расположенные на одной линии, образуют строке. При повороте барабана, упоры, образующие одну строке, в один момент подают нужную комбинацию сигналов.
Размещая соответствующим образом упоры, возможно установить любую последовательность работы рабочих органов.
Рис. 6. Децентрализованная совокупность программно-путевого управления с поворотным барабаном для фиксации цикловых и технологических команд.
Как барабан, так и привод смогут иметь разное конструктивное оформление. Для вращения барабана смогут быть использованы каждые виды приводов периодического поворота на строго фиксированный угол. Большое использование находят храповые механизмы с поршневым приводом либо с тяговым электромагнитом.
Барабан может иметь последовательность кольцевых либо продольных канавок, в которых закрепляются упоры. В барабане смогут быть расположены строками резьбовые отверстия, в каковые ввертываются стержни, являющиеся упорами. В качестве сигнальных упоров возможно применять магнитные штрихи, каковые наносятся на магнитном барабане.
В этом случае информация воспринимается магнитными головками.
Переключающие упоры конкретно воздействуют на золотники гидравлических либо пневматических приводов. В этом виде разглядываемая совокупность находит большое использование и на особых станках благодаря удобства централизованного размещения аппаратуры управления.
Децентрализованная совокупность с фиксацией цикловых и технологических команд на панели. Сигналы от блоков упоров, которые связаны с поперечными салазками, продольным столом и консолью фрезерного станка поступают к пульту управления. Информация о характере цикловых и технологических команд, и о последовательности перемещений подвижных элементов, фиксируется на панели.
При поступлении очередного сигнала от блоков упоров включается очередная строки панели управления.
Подобная, совокупность управления отыскала большое распространение на консольно- и продольнофрезерных станках разных моделей и на некоторых токарно-револьверных и карусельных станках, каковые наряду с этим преобразовываются в полуавтоматы либо автоматы, пригодные для эксплуатации в условиях обработки относительно маленьких партий подробностей.
Рис. 7. Децентрализованная совокупность программно-путевого управления с фиксацией цикловых и технологических команд на панели.
Децентрализованная совокупность комбинированного программно-путевого и следящего управления для позиционных перемещений. Рассмотренная совокупность управления имела возможность бы быть использована и на токарных станках. Но из-за относительно низкой точности перемещений, неудовлетворяющей требованиям к диаметральным размерам, показалась необходимость в комбинированной совокупности местного самоуправления.
Для предварительных проходов употребляется местное программно-путевое управление, а для окончательной обработки — следящая совокупность управления позиционными перемещениями. Такая совокупность управления применяется на гидрокопировальных токарных полуавтоматах.
Гидрокопировальный суппорт перемещается по направляющим продольного суппорта, приобретающего перемещение от поршневого гидродвигателя. При следящем управлении щуп опирается на золотник и копир следящей совокупности руководит перемещениями суппорта. При предварительных проходах, в то время, когда употребляется совокупность программно-путевого управления, продольные перемещения ограничиваются кинематически связанными с рабочим органом путевыми упорами, а поперечные — многопозиционными упорами.
Программа фиксируется на штеккерной панели.
Рис. 8. Децентрализованная совокупность комбинированного программно-путевого и следящего управления для позиционных перемещений.
Сигнальные путевые упоры жестко связаны с лимбами, имеющими круговые шкалы. Лимбы расположены на барабане, что через промежуточные передачи связан с продольным суппортом. Так, барабан поворачивается синхронно с перемещением продольного суппорта. В исходном положении все шкалы установлены на нуль, а резец находится у правого торца обрабатываемой подробности.
Поворачивая лимбы и устанавливая по шкале нужную длину хода, смещают упоры довольно начального положения. В требующемся положении лимбы закрепляют.
При перемещении продольного суппорта в конце каждого очередного перемещения соответствующий упор воздействует на сопряженный с ним путевой тумблер и приводит к подключению к блоку управления очередной строки штеккерной панели управления, в которой зафиксирована информация, нужная для исполнения очередного этапа цикла. От блока управления сигналы поступают: по каналу к механизмам автоматического переключения поршневого гидродвигателя; по каналу к приводу поворота барабана многопозиционных упоров и по каналу к тяговому электромагниту переключения следящего золотника.
При предварительных проходах положение копировального суппорта и диаметр обрабатываемой поверхности определяются не копиром, а упорами. Барабан с упорами, смещаясь в осевом направлении, воздействует на щуп и смещая следящий золотник прекращает перемещение гидросуппорта. Смещение барабана происходит под действием неподвижного закрепленного упора.
При перемещении гидрокопировального суппорта один из упоров, находящийся в соответствующей позиции, вступает в контакт с упором и барабан смещается в осевом направлении.
При включении тягового электромагнита гидросуппорт совершает стремительный обратный движение, предшествующий переключению многопозиционных упордв.
Упоры настраиваются в соответствии с заданными диаметрами уступов. Число упоров в большинстве случаев не превышает шести, что ограничивает число предварительных проходов. Потому, что при предварительных проходах не нужно высокая точность приобретаемых размеров, то настройка упоров менее трудоемка, чем в тех случаях, в то время, когда по упорам получаются окончательные размеры.
По окончании предварительной обработки барабан поворачивается в положение, при котором упоры не ограничивают перемещение суппорта, и его перемещение длится , пока щуп не придет в соприкосновение с копиром, и последний проход производится при управлении перемещениями гидросуппорта посредством копира.
Барабан помогает для управления вторым суппортом.
Обрисованную совокупность управления имеют гидрокопировальные полуавтоматы, производимые станкостроительной индустрией Чехословацкой Социалистической Республики. Подобная совокупность управления используется на гидрокопировальных полуавтоматах «Магкомат» (ГДР).
Гидрокопировальные полуавтоматы с подобными системами управления находят все большее распространение как в условиях мелкосерийного производства, так и при обработке более либо менее больших партий подробностей.
Центральная совокупность цифрового программного управления. Подобная
совокупность управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка возможно выстроена на базе любых совокупностей цифрового программного управления однокоординатными циклами рабочих органов и при применении любых видов программоносителей. Как пример разглядим совокупность цифрового программного управления токарным станком.
Рис. 9. Цифровое программное управление автоматизированного токарного станка.
Токарный станок, оснащенный совокупностью цифрового программного управления, имеет компоновку простого токарного станка. На поперечном суппорте установлено два резцедержателя: передний и задний. Вся обработка осуществляется двумя резцами.
К примеру, спереди возможно расположен подрезной резец для обработки цилиндрических и торцовых поверхностей, а позади — резец для прорезки канавок. При поочередном перемещении поперечных и продольных салазок осуществляется обработка ступенчатых валиков, втулок, дисков.
Для управления однокоординатными перемещениями продольных и поперечных салазок применена число-импульсная суммирующая совокупность.
Продольные салазки приобретают перемещение как в большинстве случаев от ходового вала, что на рабочем ходу сцепляется электромагнитной муфтой с выходным валом коробки подач, а на стремительном холостом ходу приобретает перемещение от электродвигателя. Продольные перемещения ограничиваются посредством мобильного упора. Мобильный упор перемещается из позиции в позицию посредством ходового винта, что отключен от коробки подач станка и приобретает перемещение от коробки дифференциально-суммирующих приводов.
Коробка дифференциально-суммирующих приводов имеет свободный электродвигатель. выключение и Включение однооборотных муфт дифференциально-суммирующего привода осуществляется электромагнитами сигналы обратной связи по окончании каждого оборота подаются коллекторами.
Упор делает в один момент функции сигнального и твёрдого упора. В момент контакта суппорта с упором путевой выключатель подает сигнал, что направляется к блоку управления. Блок управления производит сигнал, вызывающий отключение электромагнитной муфты.
Отключение муфты происходит с некоей задержкой времени в следствии суппорт прижимается к упору, муфта проскальзывает, и упор делает функции твёрдого упора.
В один момент блок управления производит сигнал, вызывающий переход к исполнению следующего этапа цикла, предусмотренного программой.
Так как в момент остановки суппорт находится в контакте с упором, то для перемещения суппорта на заданную величину нужно предварительно переместить на эту же величину упор. В то время, когда за этим суппорт переместится до упора и остановится, он пройдет путь, равный заданному.
Информация о величине перемещения фиксируется на перфокарте в бинарном коде в виде двух информационных чисел, из которых одно получается в следствии деления величины перемещения на величину низкой разрешающей свойстве (2 мм), а второе — в следствии деления остатка на величину высокой разрешающей свойстве (0,1 мм) совокупности управления перемещениями продольного суппорта. В произвольном коде фиксируется информация, определяющая темперамент цикловых и технологических команд.
Сигналы, вырабатываемые просматривающим устройством на базе информации, зафиксированной на перфокарте, поступают по каналу к дешифратору, что направляет их к соответствующим блокам. Информация о величине перемещений направляется по каналу к блоку сравнения и запоминания, что складывается из двух бинарных счетчиков, а информация о характере цикловых и технологических команд — по каналу к блоку управления. Блок управления подает сигналы по связи электромагнитам, каковые включают однооборотные муфты дифференциально-суммирующего привода.
Датчики обратной связи, установленные на валах однооборотных муфт, подают сигналы обратной связи, поступающие к блоку сравнения. В то время, когда один вал сделает заданное число оборотов, соответствующий счетчик производит сигнал, поступающий по каналу к блоку управления, что выключает однооборотную муфту данного вала.
В то время, когда второй вал кроме этого сделает упор и заданное число оборотов придет в заданное положение, второй счетчик производит сигнал, на базе которого блок управления выключает вторую однооборотную муфту и включает электромагнитную муфту. Продольный суппорт начинает перемещаться, и его перемещение длится , пока он не придет в контакт с упором.
При стремительных перемещениях продольного суппорта электромагнитная муфта отключена. выключение и Включение стремительных ходов осуществляется остановом и пуском электродвигателя. Включение стремительного хода происходит при вводе соответствующей задающей информации, зафиксированной на перфокарте и поступающей но каналу к блоку управления приводом стремительных ходов, что подает соответствующий сигнал электродвигателю по связи.
Величина перемещения на стремительном ходу задается информационным числом, которое вводится в один из сравнения блока системы и счётчиков запоминания управления поперечным суппортом (сейчас она не употребляется по главному назначению). Сигналы обратной связи при стремительном перемещении продольного суппорта подаются датчиком, кинематически связанным с ходовым валом, и поступают по каналу к счетчику блока сравнения. В то время, когда число импульсов обратной связи делается равным информационному числу, блок производит сигнал, поступающий по каналу к блоку управления, и электродвигатель привода стремительных ходов отключается.
Совокупность управления стремительными перемещениями имеет низкую разрешающую невысокую точность и способность, поскольку точность установки суппорта в заданное положение определяется не совокупностью управления стремительными ходами, а упором, совокупность управления перемещениями которого имеет высокую разрешающую точность и способность.
Поперечный суппорт приобретает перемещение от коробки подач через цепную передачу, информирующую вращение ходовому валу, расположенному сзади станка. От ходового вала приводится во вращение дифференциально-суммирующий привод. Управление дифференциально-суммирующим приводом осуществляется посредством запоминания и блока сравнения и блока управления так же, как управление дифференциально-суммирующим приводом.
При рабочих ходах дифференциально-суммирующий привод приобретает перемещение от ходового вала, а при стремительных холостых — от свободного электродвигателя. Разрешающая свойство совокупности управления 0,5 мм и 0,01 мм.
Продольные и поперечные подачи настраиваются коробкой подач; при одной настроенной подаче возможно включить одну из двух машинально сменяемых продольных, и одну из четырех машинально сменяемых поперечных подач.
Станки с подобной системой автоматического управления пригодны для обработки маленьких партий подробностей. Подготовка программы в зависимости от конфигурации обрабатываемой подробности занимает 1—7 ч, смена программы — 2—3 мин, настройка инструментов — 10—15 мин.
На станках возможно обрабатывать подробности с допусками 2-го класса точности. Два станка может обслужить один рабочий, наряду с этим работу 4-го разряда может делать рабочий 1—2-го разряда.
Отмеченные изюминки совокупности цифрового программного управления создают возможности широкого внедрения автоматизированных станков кроме того в условиях мелкосерийного производства.
Групповое местное самоуправление при подаче сигналов в функции времени при твёрдых ограничителях ходов. Как уже указывалось выше, для группового местного самоуправления употребляются те же совокупности, каковые используются для управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка.
В отличие от вторых случаев при групповом самоуправлении запасными рабочими органами возможно использована кроме этого центральная совокупность управления с подачей сигналов в функции времени и с твёрдыми ограничителями ходов. Последовательность рабочих органов приобретает перемещение от поршневых двигателей. В ходе работы любой из рабочих органов обязан занимать лишь одно из двух положений, каковые определяются размещением твёрдых упоров.
Подобный темперамент носят перемещения подвижных элементов автооператоров, зажимных приспособлений и других вспомогательных рабочих органов. Эти перемещения должны происходить в определенной последовательности. Последовательность задается расстановкой переключающих либо сигнальных упоров на барабане.
За один оборот барабана происходят перемещения всех рабочих органов, входящих в данную группу. Время одного оборота барабана определяется как сумма времени, затрачиваемого на каждое из перемещений. Наряду с этим время на каждое из перемещений берется со большим запасом. Углы между упорами барабана пропорциональны промежуткам времени.
Упоры барабана воздействуют на механизмы автоматического переключения приводов.
Рис. 10. Местное групповое самоуправление при подаче сигналов в функции времени и твёрдых ограничителях ходов.
Привод барабана включается по сигналу, поступающему по каналу от совокупности управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка. Включение производится посредством механизмов автоматического переключения. По окончании одного оборота упор барабана отправляет по каналу сигнал к механизмам автоматического переключения и вращение барабана заканчивается.
В один момент по каналу выдается сигнал в совокупность управления неспециализированным автоматическим циклом работы станка.
Для выключения и включения барабана возможно использована однооборотная муфта, другие механизмы и независимый электродвигатель.
Подобное ответ разрешает существенно упростить конструкцию и схему механизмов автоматического управления данным групповым циклом. Значительным недочётом этого варианта управления есть отсутствие контроля исполнения заданных перемещений. Не обращая внимания на указанный недочёт подобные схемы управления находят некое использование.
