Поскольку быстрый износ режущего инструмента является препятствием для повышения производительности и сохранения точности обработки. Это особенно относится к абразивному инструменту (шлифовальным кругам), который изнашивается весьма интенсивно. Во многих станках (например, внутришлифовальных) правка круга автоматизирована и осуществляется как элемент цикла станка.
Механизмы управления станком предназначены для пуска и останова отдельных узлов и всего станка, включения требуемых скоростей и подач, быстрых подводов и отводов механизмов и для выполнения всех тех функций по изменению характера движения инструмента и заготовки, которые требуются для осуществления данного технологического процесса.
Механизмы управления должны обеспечивать быстродействие, быть по возможности более простыми и малогабаритными. Кроме того, должны быть обеспечены безопасность и удобство управления станком. Конструкция механизмов управления может существенно повлиять на сложность всего станка. В станках применяют ручные и автоматические системы управления. При ручном управлении все переключения цикла осуществляются рабочим. Автоматические системы управления обеспечивают управление циклом станка без участия человека и поэтому являются наиболее прогрессивными.
Эпюра давлений на рабочих направляющих от силы зажима должна приближаться к прямоугольной форме. Механизмы точной фиксации поворотных узлов рассмотрены.
Механизмы для регулирования и компенсации служат для начальной отладки станка и для ликвидации вредных воздействий, вызванных деформацией и износом элементов станка. Примерами таких устройств могут служить регулирующие клинья направляющих, конструкции для регулирования зазора и натяга в шпиндельных подшипниках.
Наиболее прогрессивным методом компенсации изменившихся параметров станка является применение методов автоматической компенсации, когда в станке предусмотрены механизмы, которые без участия рабочего поддерживают требуемую точность обработки. Они позволяют станку приспосабливаться к изменениям условий работы и восстанавливать утраченные функции.
Более совершенные системы производят, например, автоматическую под-наладку при перемещении стола станка, компенсируют последствия упругих деформаций, изменяющихся при перемещении суппорта станка; автоматически устраняют вибрации станка, регулируют силы резания, восстанавливают положение шпиндельной бабки при ее тепловых деформациях; компенсируют износ направляющих, контролируют в них силу трения или толщину масляного слоя. В станках применяют также механизмы компенсации износа инструмента.
Вращение шпинделя с деталью и перемещение стола с помощью ходового винта должны осуществляться с соблюдением точного передаточного отношения. Блок сравнения и переработки информации получает сигналы от углового измерительного преобразователя и лазерного интерферометра.
Последний, используя отражатель, помещенный на движущемся столе, с высокой точностью определяет положение стола в любой момент времени. При отклонениях от требуемого передаточного отношения блок подает команду механизму корректирования, который шаговый электродвигатель командует дополнительным поворотом гайки на небольшой угол, что вносит необходимую поправку в движение, которые должны быть неподвижными в процессе обработки, необходимо закреплять на направляющих после их перемещения.
Для этого применяются специальные механизмы зажима подвижных элементов станка, которые обеспечивают более высокую контактную жесткость подвижных Стыков и виброустойчивость системы.
В станках с программным управлением включение механизмов зажима происходит автоматически и обеспечивает точное положение рабочего органа. Расчет механизмов зажима столов и траверс следует производить из условия, что сила зажима должна обеспечить неподвижное положение механизмов при обработке. Прижимные поверхности механизма должны быть расположены так, чтобы сила зажима не искажала его положения, не приводила к перекосу.
При применении механизмов отсчета в автоматизированных станках они должны быть приспособлены не только для регистрации величины данного перемещения, но и для подачи сигнала в систему управления. Наиболее удобны для этого датчики, преобразующие линейное перемещение в электрический сигнал: потенциометры, индуктивные и фотоэлектрические. Последние являются дальнейшим развитием оптических систем.
Механизмы для обеспечения точности положения и движения рабочих органов станков включают механизмы коррекции, зажима столов и траверс, точной фиксации и др. Основная идея этих устройств заключается в том, что измеряют ошибки данного механизма перемещения, а затем специальный механизм коррекции исправляет данные ошибки. Для ходовых винтов корректирующий механизм представляет собой линейку, расположенную вдоль станка, профиль которой учитывает ошибки в шаге винта. Поворотом винта или гайки на небольшой угол столу или суппорту сообщается такое дополнительное осевое перемещение, чтобы в сумме с перемещением от винта суппорт получал ход, соответствующий идеальному ходовому винту.
Схема механизма коррекции с лазерным интерферометром. Схема механизма коррекции, в котором использовано лазерное устройство для оценки точности перемещения стола прецизионного станка.
Зная шаг винта по числу его оборотов и числу делений лимба, можно определить линейное перемещение суппорта или стола. В данном случае ходовой винт выполняет две функции — он служит и механизмом, преобразующим вращательное движение в поступательное, а также и механизмом отсчета. Поэтому его деформация и износ влияют на точность отсчета.
Для разделения функций перемещения и отсчета применяют электромеханические, оптические и другие бесконтактные отсчетные устройства.
Схема оптического отсчетного устройства координатно-расточного станка мод. 2Д450 и шкалы, проектируемые на экран. Оптическое отсчетное устройство продольного хода стола координатно-расточного станка мод. 2Д450 приведена. Со столом соединена встречная стеклянная шкала (продольный масштаб) с 1000 делениями через каждый миллиметр.
Шкалу подсвечивают осветителем. Ее изображение через объектив призмы, плоско-параллельную пластинку и линзу проецируется с увеличением на матовый экран. Для оценки сотых долей миллиметра в плоскости экрана имеется лакала с 100делениями. Для получения отсчета с точностью до 0,001 мм на экране имеется дополнительная шкала, которую можно смещать маховиком. В устройстве имеются также коррекционная линейка и маховичок приведения отсчета к нулю перемещением призмы.
