В этой статье рассмотрен кулачковый привод который лежит в основе токарных автоматов и полуавтоматов с механической базой автоматизации. Автоматическое управление циклом этих станков осуществляется с помощью распределительного вала, на котором сидят кулачки различной конфигурации, связанные системой рычагов, зубчатых и других передач с исполнительными механизмами станка - суппортами, механизмом зажима и подачи и пр. При вращении распределительного вала кулачки на станке приводят в движение соответствующие исполнительные механизмы. Последовательность движений определяется относительным расположением кулачков на распределительном валу. Обычно за один оборот распределительного вала происходит полная обработка одной заготовки. По форме кулачки разделяются на дисковые (рис. 1, a) и цилиндрические (рис. 1, б).
Рис. 1. а - дисковые кулачки; б - цилиндрические кулачки.
Используя дисковые кулачки, удобно передавать движения с малой длиной пути и в плоскостях, перпендикулярных оси вращения кулачка. Цилиндрический кулачок используют обычно для выполнения более значительных перемещений и в плоскостях, параллельных оси вращения кулачка или проходящих через эту ось.
По конструкции кулачки подразделяются на цельнофрезерованные и с накладными кривыми. Конструктивной разновидностью цилиндрического кулачка является торцовый кулачок, или кулачок колокольного типа, представляющий собой полый цилиндр с кривой, выполненной на одном из его торцов.
По некоторым особенностям управления циклом автоматы можно подразделить на три группы:
- первая группа - токарные автоматы, которые имеют один распределительный вал, управляющий как основными (рабочими), так и вспомогательными (холостыми) движениями и вращающийся с постоянной для данной настройки скоростью. В автоматах этой группы неизбежны значительные потери времени на холостые движения, так как число оборотов распределительного вала определяется скоростью медленных рабочих движений. Однако в автоматах малых размеров с небольшим количеством холостых движений применение такой схемы целесообразно и оправдывается ее простотой;
- вторая группа - токарные автоматы также с одним распределительным валом, которому в течение цикла сообщаются две скорости вращения - малая и большая. На малой скорости вращения распределительного вала выполняются рабочие движения, на большой - холостые. При очевидных преимуществах такой схемы ее основным недостатком является невозможность получения значительной разницы между обеими скоростями вращения распределительного вала. Это объясняется тем, что кулачковый привод имеет следующую особенность: вал с сидящими на нем кулачками рабочих и холостых движений обладает довольно большим моментом инерции, вызывающим ударную нагрузку в механизмах переключения при переходе с одной скорости на другую. По такой схеме выполняются автоматы для работ с относительно малым количеством холостых движений;
- третья группа - токарные автоматы, имеющие, кроме распределительного вала, вращающегося с малой скоростью и осуществляющего рабочие движения и управление циклом, быстроходный вспомогательный вал, осуществляющий холостые движения. Команды на выполнение холостых движений подаются распределительным валом с помощью сидящих на нем барабанов с упорами. По такой схеме выпускают токарные автоматы и полуавтоматы, предназначенные для обработки деталей наиболее сложной конфигурации, для чего необходимо значительное число вспомогательных движений.
