книги / Металлорежущие станки Краткий курс

На рис. 117 показана нормализованная конструкция срезной

перегрузки редки, а запас прочности механизма велик.

Работа кулачковых и шариковых муфт основана на передаче движения от ведущего звена ведомому при помощи скошенных торцовых кулачков или шариков. Возникающие осевые силы уравновешиваются одной центральной или группой цилиндриче­ ских пружин. На рис. 118 показаны кулачковая и шариковая муфты в одном исполнении. Все устройство смонтировано на втул­ ке 1: полумуфта 5 — на шлицах, колесо 6 — свободно. Осевые силы уравновешивает группа пружин 4, натяжение которых регу­ лируют при помощи гайки 2 и диска 3. В кулачковом варианте (см. рис. 118) полумуфта 5 и колесо 6 имеют торцовые кулачки (профиль в развертке см. рис. 119, а). Сила Рп отклоняется от

Условия равновесия подвижного элемента в момент выключе­ ния выражается равенством

Pnp = P[4(^-4>)-^-f\ «.

от 2 до 16. При небольшом числе шариков (до 8) применяют цент­ ральную пружину, одну на все шарики, при большем количестве — индивидуальные (как на рис. 118).

По конструкции шариковые муфты проще кулачковых. Условия контакта рабочих поверхностей при выключении шариковых муфт более благоприятны, вследствие чего при одинаковой точ­ ности изготовления они работают более надежно, чем кулач­ ковые муфты.

На рис. 120 показаны конструкции фрикционных предохра­ нительных муфт. Основными элементами у них являются фрик­ ционные поверхности в виде конусов (рис. 120, а) или торцов дисков (рис. 120, б). В конструкции (рис. 120, а) конусная муфта соединяет два вала 4 и 6 . Постоянное прижатие конусов осущест­ вляется пружиной 3, регулируемой при помощи гайки 5. При перегрузке конусы 1 и 2 пробуксовывают.

Пример многодисковой предохранительной муфты показан на рис. 120, б. Муфта выполнена в виде самостоятельного узла и монтируется на втулке 2, устанавливаемой на шлицевом участке вала 1 . Корпусом для наружных дисков 4 служит колесо 5. Внут­

и нажимным диском 6. Сжатие и регулирование пружин осуществ­ ляются с помощью гайки 7, диска 8 и группы шариков 9. Пре­

дельный крутящий момент устанавливается регулированием пру­ жины. Его величина для конусных муфт

§ 2. БЛОКИРОВОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

Блокировочные устройства предотвращают ошибочное вклю­ чение в работу каких-либо механизмов, если такое включение представляет угрозу работоспособности станка, например, вклю­ чение подачи стола фрезерного станка при неподвижном шпин­ деле (фрезе); одновременное включение движений суппорта то-

карно-винторезного станка по двум параллельным цепям: от ходового винта и от ходового вала.

Чтобы исключить последствия неправильных включений, в ме­ ханизмы станков вводят блокировочные устройства, которые, блокируя два (иногда и больше) органа управления, не допу-

Рпс. 121. Блокировка рукояток, закрепленных на парал­ лельных валах

скают включения одного из них, если другой уже включен. Дан­ ная задача может быть решена с помощью механических, гидрав­ лических и электрических устройств. Рассмотрим некоторые механические блокировочные ус­ тройства.

На рис. 121 показана блоки­ ровка рукояток, закрепленных на параллельных валах I и II. Блоки­ рующими деталями являются диски 1ж2с вырезами. Положение дисков (рис. 121,а) является нейтральным. Из него возможен поворот любой рукоятки. Если повернуть, на­ пример, левую рукоятку (рис. 121,6), то диск 2 окажется запер­ тым и повернуть его не представ­ ляется возможным до возвраще­ ния диска 1 в первоначальное положение.

С помощью аналогичных элементов могут быть блокированы также взаимно перпендикулярные валы. На рис. 122 показано положение, при котором заблокирован вал II. Для его поворота необходимо предварительно вал I вернуть по стрелке на угол а в нейтральное положение.

§ 3. ОГРАНИЧИТЕЛИ ХОДА

Выбор схемы и конструкции устройства для ограничения хода подвижных частей станка зависит от назначения этого устрой­ ства и от требуемой точности ограничения. Ограничители хода делятся на предельные и размерные.

Первые устанавливаются с таким расчетом, чтобы движу­ щаяся часть станка не доходила до опасного конечного положения на 3—4 мм. Если рабочий орган перемещается от отдельного элект­ родвигателя, то остановить его в предельных положениях проще электрическим конечным выключателем. В остальных случаях остановки достигают разрывом кинематической цепи.

Рис. 123. Ограничение хода с помощью жесткого упора

Размерные (технологические) ограничители должны точно ограничивать ход, так как от этого зависит точность размеров изготовляемой на станке детали. Для точного ограничения ис­ пользуют в числе других и системы с жестким упором. В основе их работы лежит следующий принцип: на пути движения рабо­ чего органа 2 (рис. 123) установлен жесткий упор 7, дойдя до которого подвижная часть станка останавливается. Сопротивле­ ние дальнейшему движению вызывает перегрузку в кинематиче­ ской цепи, которая снимается с помощью предохранительной муфты 3.

Глава XIV

МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ

В процессе работы на металлорежущих станках необходимы движения, осуществляющие функции управления. К ним следует отнести процессы включения и выключения привода главного движения, подачи, подвод и отвод инструмента, установку его в положение, обеспечивающее получение заданного размера.

Кроме того, при работе приходится совершать движения, связан­ ные с установкой и закреплением заготовок, контролем размеров, периодическим поворотом столов, револьверных головок, ревер­ сированием и др. В подавляющем большинстве случаев это сво­ дится к перемещению подвижных элементов: зубчатых колес, муфт, гидравлических, пневматических и электрических устройств, органов зажима и т. д.

Системы управления весьма разнообразны. Они состоят из

2)исполнительного органа (приемника), осуществляющего это движение согласно команде;

3)промежуточного устройства, передающего команду от уп­ равляющего органа к исполнительному.

По принципу действия системы управления можно разделить на ручные и автоматические.

В качестве исполнительного органа чаще всего применяют винтовые и реечные пары, рычаги и другие элементы. На рис. 124 показаны некоторые устройства, предназначенные для перемеще­ ния зубчатых колес. В рычаге 2 (рис. 124,а), на цапфе 5 смонти­

рован сухарь 4, который захо­ дит в выточку на ступице коле­ са 1. При повороте вала 3 ры­ чаг перемещает колесо вдоль его

В данном случае ползун переме­ щается с помощью зубчатого сек­ тора 5 и рейки, связанной с пол­ зуном. Контакт ползуна 1 с под­ вижным элементом может быть выполнен и в другой форме (рис. 124, в).

Привод исполнительных меха­ низмов может быть ручным и ме­ ханизированным. В первом случае

движения рычагов, ползунов и других элементов осуществляют рукоятками, (рис. 125, а, б); во втором — с помощью электро­ привода, гидропривода, воздействием вручную на кнопки или органы управления привода. На рис. 126, а показано переме­ щение исполнительного органа при помощи электропривода. При включении электродвигателя 2 движение передается ползуну 1 . Ограничения хода достигают установкой ограничителя 3 на ди­ ске 4, отключающего электродвигатель.

Показанные на рис. 126, б, в устройства понятны и не требуют пояснения.

Для удержания подвижных элементов в заданном положении применяют различные фиксирующие устройства. Если по усло­ виям работы для этого не требуется больших усилий, то фикси­ руют положение рукояток с помощью шариковых (рис. 125, а) или штифтовых (рис. 125, б) и других фиксаторов. При необхо­ димости большого усилия для удержания в нужном положении подвижного элемента применяют дополнительные запирающие устройства.

На рис. 127 а, показана одна из таких схем. При перемещении втулки 3 влево конусная поверхность ее поворачивает рычаг 2 % а последний, воздействуя своим концом на подвижную деталь перемещает ее влево. Когда правая опорная поверхность рычага 2

выйдет на цилиндрическую поверхность втулки, механизм ока­ жется запертым. Какие бы силы ни действовали на деталь 1 слева, рычаг не повернется. Другая конструкция показана на рис. 127, б. Если муфту 3 перемещать влево, она через шарики 2 заставит

перемещаться и деталь 1 . При этом шарики постепенно будут утопать, и наступит момент, когда они окажутся под цилиндри­ ческой расточкой а и запрут механизм.

Количество элементов, которым необходимо сообщать движение при осуществлении какой-либо функции управления, различно. Например, при переключении коробки скоростей или подач

может потребоваться три-четыре перемещения. Если последние осуществлять последовательно, это может потребовать затраты большого времени. Чтобы сократить потери времени, а также упростить обслуживание станка, применяют более сложные си­ стемы управления.

На рис. 128 показана схема устройства с однорукояточным управлением. Перемещение блока 4 и ему подобных осуществ­

нены таким образом, чтобы при повороте кулачкового вала на 360° блоки последовательно занимали все необходимые поло-

Рпс. 128. Схема устройства с Рис. 129. Преселективная система однорукояточным управлением управления для перемещения зубчатых

колес

селективная система) показана на рис. 129. Представленный меха­ низм позволяет в процессе работы станка набрать следующую по­ требную скорость и в тот момент, когда ее необходимо осущест­ вить, переключить коробку одним движением рычага. Делается это следующим образом. На шлицевый вал 1 насажены диски 3 и 7, распираемые пружиной 6. Каждому рабочему положению штурвала 4 соответствует скорость вращения вала II и положение дисков. Причем выступы одного диска устанавливают против впадин другого, вследствие чего диски можно свести. Между ними располагаются концы рычагов управления 2 (на схеме показан только один рычаг). Если в процессе работы диски уста­ новить в заданное положение, а затем поворотом рукоятки 5 свести их, то выступ диска 3 повернет рычаг 2 в положение, пока­ занное пунктиром, и переключит муфту 1 .