ТРАДИЦИОННЫЕ МЕХАНИЗМЫ
Кулачковые механизмы.
Устройства для малых перемещений (микроперемещений).
Кулачковые механизмы предназначены для преобразования равномерного (чаще вращательного) движения ведущего звена в поступательное перемещение ведомого звена с любым наперед заданным законом движения.
В основном они делятся на два типа: плоские (дисковые и продольного перемещения) и барабанные (цилиндрические, конические и криволинейные). Наиболее часто используются плоские дисковые кулачки, работающие периферией или торцом, и барабанные цилиндрические. Независимо от формы кулачки могут быть пазовыми, открытыми и комбинированными. Плоские кулачки продольного перемещения иногда называются копирами. Контакт ролика с кулачком обеспечивается пружиной, грузом (силовое замыкание) либо применением дополнительного криволинейного паза (кинематическое замыкание), благодаря чему исключается возможность отрыва ролика от кулачка при появлении больших инерционных сил. Имеются также многовитковые и блочные кулачки. Иногда барабанные криволинейные кулачки называют коноидами, если они выполняют роль ведущего звена при механическом воспроизведении математических функций от двух независимых переменных.
Механизмы для осуществления периодического движения
Прерывистые или периодические перемещения рабочих органов в механизмах подачи шлифовальных, долбежных и строгальных станков могут быть как прямолинейными, так и круговыми. Прерывистые круговые движения являются вспомогательными перемещениями при повороте револьверных головок для смены режущих инструментов, повороте на очередную рабочую позицию поворотных многопозиционных столов и барабанов, делительных перемещений заготовок и др. Из механических устройств для прерывистых перемещений применяются храповые и мальтийские механизмы, приводы с однооборотной муфтой, периодически включаемые приводы и др. Храповые механизмы в станках предназначены для преобразования непрерывного вращательного движения ведущего звена в периодическое движение ведомого звена и могут иметь наружное и внутреннее зацепление. Они используются в основном в тех случаях, когда периодическая подача осуществляется во время перебега в долбежных, строгальных, шлифовальных и других станках. В храповом механизме с наружным зацеплением ведущий вал вращает диск с кривошипным пальцем, который за один оборот диска сообщает шатуну движение вперед и назад. Шатун пальцем качает также вперед и назад планку и собачку. При движении вперед собачка поворачивает храповое колесо, при движении назад она проскакивает вхолостую по зубьям храпового колеса. В результате гайка и с ней рабочий орган станка получают прерывистое движение. Перестановкой кривошипного пальца (радиально к диску) регулируется перемещение гайки.
Мальтийские механизмы используют для периодических поворотов револьверных головок, шпиндельных блоков токарных автоматов и полуавтоматов, делительных многопозиционных столов и т. п. а вотизготовление пресс-форм потребует довольно специфического оборудования. Обычно мальтийский механизм состоит из двух деталей - креста и водила (кривошипа) с пальцем, причем ведущим звеном всегда является равномерно вращающийся палец, а ведомым - крест, совершающий периодические движения. Количество пазов в мальтийском кресте. При повороте водила с пальцем, находящимся в одном из пазов креста, на угол крест поворачивается на угол и останавливается (при выходе пальца из паза), оставаясь в этом положении до того момента, пока палец войдет в следующий паз креста после поворота водила на угол 360°. Мальтийские механизмы обеспечивают плавное изменение скорости поворота ведомого звена от нуля до максимальной и опять до нуля. Они бывают с наружным и внутренним зацеплением. Для осуществления прерывистых движений используются также одно- и многооборотные муфты, которые применяются в одношпиндельных токарно-револьверных автоматах для периодического включения приводов различных узлов. Механизмы обгона применяются в автоматах и полуавтоматах в "тех случаях, когда валу нужно передать движение от двух самостоятельных приводов. В периодически включаемом приводе рабочий орган получает движение от периодически включаемого электродвигателя. При периодических изменениях положений рабочего органа необходимы его остановы в строго заданных точках и фиксация, которые осуществляются фиксирующими механизмами различных конструкций.
Механизмы прямолинейно-возвратного движения
Кулисный механизм преобразует вращательное движение кулисного зубчатого колеса в возвратно-поступательное движение ползуна. Механизм состоит из кулисы, подвешенной на опоре посредством серьги; другой конец кулисы соединен шарнирно с ползуном. В кулисе имеется прямолинейная прорезь, в которую входит кулисный камень, шарнирно посаженный на палец кривошипа. Движение к ползуну передается от общего привода станка посредством зубчатой передачи к пальцу кривошипа который вращается вместе с колесом. Положение пальца кривошипа можно изменять в зависимости от необходимой длины хода ползуна. В процессе вращения кривошипного пальца кулисный камень совершает в пазу кулисы возвратно-поступательное движение. Таким образом, вращательное движение палы кривошипа преобразуется в возвратно-поступательное движение ползуна, на котором укреплен режущий инструмент. Данный механизм применяется, например, в приводах главного движения поперечно-строгальных станков.
Кривошипно-шатунный механизм необходим, как ремонт телефонов Vertu, и служит для преобразования непрерывного одностороннего вращательного движения в возвратно-поступательное и применяется в приводах главного и вспомогательного движений (например, в цепи скоростей долбежного станка). Ведущий вал приводит в движение диск с кривошипным пальцем, который можно переставлять в диаметральном пазу и этим изменять ход долбяка. Шатун соединен с рычагом, на другом конце которого имеется зубчатый сектор, находящийся в зацеплении с круглой рейкой. Таким образом, вращательное движение кривошипного пальца преобразуется в возвратно-поступательное движение долбяка. Для осуществления прямолинейно-возвратного движения рабочих органов станков, помимо рассмотренных выше, существуют зубчато-реечные передачи, червячно-реечные, винтовые с парой скольжения, шарико-винтовые механизмы и др., которые используются в сочетании с реверсивным механизмом. Зубчато-реечная передача применяется в приводах главного движения продольно-строгальных станков и приводах подач револьверных, токарных, расточных, сверлильных и других станков. Она обладает сравнительно высокой жесткостью и высоким КПД. Вращательное движение от электродвигателя преобразуется реверсивным механизмом (например, коробкой скоростей) в возвратно-вращательное и посредством реечного колеса и рейки, закрепленной на столе станка, реализуется в прямолинейное возвратное движение. Для увеличения плавности хода иногда применяют косозубые и шевронные колеса, а также, если это возможно, увеличивают диаметр реечного колеса. Скорость перемещения рейки определяется из соотношения.
Механизмы реверсирования движений
Реверсивные механизмы служат для изменения направления движения. Рассмотрим механизм с двусторонней кулачковой муфтой. Двусторонняя кулачковая муфта замыкает на валу зубчатое колесо, в результате чего вал получает левое или правое вращение. В реверсивном механизме с коническими зубчатыми колесами при соединении двусторонней кулачковой муфты (используются и фрикционные муфты) с колесами вал получает правое или левое вращение. Используется механизм в цепи привода круговых подач зубодолбежного станка мод. 5М14. Существуют также реверсивные устройства с передвижением блока конических колес. Рассмотрим реверсивный механизм с перемещающимся на шлицах или скользящей шпонке двойным блоком. При правом положении блока движение с вала передается по зубчатым колесам и вал получает противоположное направление вращения, при левом положении блока движение передается через паразитное колесо цепи. Вал при этом вращается в ту же сторону, что и ведущий. Этот механизм используется в коробках подач токарно-винторезных станков. Если рассматривать реверсирующее устройство с двумя червячными передачами, имеющими правый и левый червяки на ведущем валу. Включая поочередно фрикционные муфты, можно реверсировать движение на ведомом валу. Схема реверсивного механизма с фрикционной двусторонней муфтой, часто встречающегося в коробках скоростей токарных и токарно-револьверных станков может показать, что реверсирование можно производить и с помощью электродвигателя (например, в сверлильных станках).
Это интересно: в связи с нарастающим спросом на оборудование по обработке металлопроката, большой популярностью на рынке стали пользоваться станки фальцепрокатные, которые используются в основном для изготовления фланцев соединительных элементов.