Amin — о.

Фотокопирование по чертежу можно осуществлять на прямо- угольно-координатных и параллелограммных машинах, оснащенных механическими головками. На шарнирных (полярно-координатных) машинах фотокопирование, также как и механическое копирование, обычно не производят.

Принцип фотокопирования состоит в том, что закрепленный на копировальной части машины источник света (рис. 100) через систему линз дает необходимый для копирования световой пучок. Последний, попадая на наклонное зеркало, фокусируется в яркое световое пятно на поверхности чертежа. Находящийся в закрытой

Рис. 100. Схема фотокопирования по амплитудной системе: /— лампочка подсвета; 2 — наклонное зеркало; 3 — линза; 4 — фотоэле­мент; 5 — усилитель напряжения; 6 — тиратроппыЛ или полупроводнико­вый блок (усилитель мощности); 7 — серводвигатель; 8 — фотоголовка; 9 — механическая головка машины; 10 — ведущий ролик

коробке фотоэлемент воспринимает только лучи, отражающиеся от белого фона чертежа (когда световое пятно попадает на черную линию, фотоэлемент световых лучей не получает).

Напряжение фототока, возникающего при отражен™ световых лучей от белого фона чертежа и генерируемого фотоэлементом, уси­ливается электронным усилителем напряжения и попадает на сетки двух тиратронов, схема включения которых предусматривает работу одного при положительном полупериоде, а другого — при отрица­тельном. Разностный ток обоих тиратронов управляет двигателем поворота фотоголовки, направляя световое пятно строго по линии чертежа. Синхронно с фотоголовкой поворачивается и кинематически связанная с ней механическая головка машины, направляющая движение ведущего ролика в строгом соответствии с контуром чертежа.

Применяемые в промышленности фотокопировальные системы подразделяют на амплитудные и импульсные.

В амплитудных системах световое пятно совершает только поступательное движение по линии чертежа; для копирования

применяют чертежи-копиры с изображением контура детали черной линией, имеющей щирішу 3—5 мм. Копирование ведется по одной из кромок линии чертежа, причем световое пятно перемещается поступательно вдоль кромки линии. В этой системе балансу моста, при котором управляющее напряжение равно нулю, соответствует положение центра светового пятна точно на кромке линии (рис. 101).

В импульсных системах, помимо поступательного движения светового пятна вдоль линии чертежа, предусмотрено вращательное движение его по кольцевой орбите (рис. 102). Так как скорость движения пятна по орбите в несколько десятков раз больше ско­рости копирования, то траектория пятна на чертеже будет очень мало отличаться от окружности, ввиду чего при настройке системы

Рис. 102. Движение светового пятна в импульсной системе при нейтраль­ном положении орбиты:

а — чертеж выполнен широкой линией;
б — чертеж выполнен тонкой линией;
1 — линия чертежа, 2 — световое пятно;
3 — кольцевая орбита

влияние поступательного перемещения обычно не учитывают. Ней­тральное состояние в импульсных системах соответствует положе­нию центра кольцевой орбиты на кромке широкой линии или на середине тонкой (рис. 103).

Масштабное и дистанционно-масштабное копирование по чер­тежу или копиру можно применять при вырезке крупногабаритных деталей и малых размерах копировального устройства, а также при более точной вырезке небольших деталей по чертежу или копиру большего размера.

В первом случае масштабное копирование сокращает производ­ственные площади, так как позволяет использовать копировальные столы малых размеров. Во втором случае применение чертежей большого размера и в особенности копиров позволяет вырезать фасонные детали с малыми радиусами закруглений.

Масштабное копирование может быть осуществлено механиче­ским путем, например на пантографных шарнирных машинах, и с помощью относительно сложных электрических схем. В отечест-

венной практике масштабное копирование, не совмещенное с ди­станционным, распространения не получило.

При дистанционно-масштабном копировании газорежущая ма­шина состоит из двух самостоятельных частей: задающей и испол­нительной, связанных только электрически. Данный принцип копи­рования целесообразно использовать при вырезке крупногабарит­ных деталей, когда оператору-резчику из-за больших размеров листов трудно управлять процессом резки, находясь около режущей головки машины, или когда резчику необходимо находиться в смеж­ном изолированном помещении в связи с выделением в процессе

I------- 1 / — лампочка подсвета; 2 — зеркало, 3 — вращающаяся линза; 4 — фото - сопротивление; о — усилитель напряжения, 6 — силитель мощности, 7 — электродвигатель; 8 — серводвигатель; 9 — электродвигатель меха­нической головки; 10 — механическая головка; // — ведущий ролик; 12 — резак

резки значительного количества вредных паров и газов. Примером может служить резка латуни, при которой выделяется значительное количество вредных паров окиси цинка.

Несмотря на относительное совершенство, автоматы с дистан­ционно-масштабным копированием имеют тот органический недо­статок, что при большом масштабе копирования создают масштабное увеличение неточностей копирования. Кроме того, в этих машинах автоматизирован только обход резаком контурной линии детали. Все другие операции вырезки деталей осуществляют вручную.

Программное управление позволяет автоматизировать все пара­метры режима резки, что повышает точность копирования, облегчает обслуживание машины и снижает стоимость резки. Техническим средством осуществления программного управления программоно­сителем может служить магнитная (рис. 104) или перфорирован­ная бумажная лента.

На чертеже проставляют размеры (расстояния), определяющие положение всех точек перегиба контурной линии детали в прямо­угольных координатах, направление которых совпадает с продоль­ным и поперечным ходом машины. Затем по чертежу составляют программную таблицу (лист планирования), в которую записывают основные параметры режима резки - скорость, длительность периода начального подогрева и пр., а также данные о положении в ко­ординатных осях отдельных точек перегиба контурной линии детали (точки, ограничивающие прямолинейные участки контура, точки сопряжения, характер кривых и т. д.) в той последовательности, в которой резак должен перемещаться в процессе резки. После этого программную таблицу кодируют и переносят ее данные на перфорированную бумажную ленту в виде условных сочетаний пробитых отверстий. Пробивают отверстия с помощью телеприн­тера — телеграфного буквопечатающего устройства.

Для записи команд используют стандартную 16-миллиметро вую бумажную ленту с односторонней интервальной перфорацией для ее передвижения. При кодировании на ленте пробивают еще несколько рядов отверстий для задания координат точек контур­ной линии детали и режимов резки.

Одновременно с пробивкой на ленте отверстий печатают циф­ровую копию, необходимую для проверки правильности переноса программы на перфорированную ленту.

Нанесенная на ленту программа поступает в качестве вход­ного сигнала в интерполятор, который переписывает программу с перфорированной ленты на магнитную с одновременным расчетом всех промежуточных координат между точками перегиба на кон­турной линии детали. Вместе с координатами точек на магнитную ленту записываются также данные режима резки. Затем магнитная лента поступает в считывающее устройство, расположенное на газорежущей машине и представляющее собой магнитную головку с усилителем.

После соответствующего преобразования сигналы управления поступают на исполнительные серводвигатели, которые перемещают каретки машины в соответствии с заданным контуром. Заданная программа непрерывно сравнивается с реализуемой. Благодаря обратной связи расхождения исключены, так как напряжение рас­согласования подается на обмотку возбуждения серводвигателя.

Описанный принцип работы газорежущей машины обеспечивает автоматическое зажигание пламени, пуск и перекрытие кислородной струи, подвод резака к начальной точке реза и позволяет автома­тически регулировать все параметры режима резки расстояние от сопла до металла, скорость резки, мощность и состав пламени и пр.

Большое преимущество машин с программным управлением в условиях отечественного производства состоит в том, что под­готовка рабочей программы на магнитной ленте централизуется и может обеспечиваться специальными вычислительными центрами.

Существенно облегчает программное управление газорежущими машинами, помимо наиболее совершенных методик и аппаратуры для расчета и составления программы, использование в качестве про­граммоносителя перфорированной бумажной ленты. В качестве при­мера программного управления газорежущей машиной по перфо­ленте рассмотрим систему программного управления «Луч». Для газорежущей машины подготовка программы состоит из двух этапов (рис. 105, 106).

Рис. 105. Блок-схема алгоритма расчета программы управления газорежущими машинами по перфоленте

Первый этап включает подготовку информации о вырезаемой детали, т. е. ее кодирование, математическую обработку с целью определения значений координат опорных точек контура детали, эквидистантного заданному контуру, и выдачу перфоленты управ­ления контрольно-чертежным столом. Параллельно с этим информа­ция об эквидистантном контуре детали записывается на магнитную ленту дня использования ее во втором этапе.

Второй этап включает информацию о карте раскроя, положе­нии отдельных деталей в системе координат обрабатываемого листа; информацию о последовательности операций резки; матема-

тическую переработку всех материалов и вьщачу перфоленты управ­ления машиной.

В основу подготовки и переработки информации об отдельной детали положена методика, по которой контур детали считается состоящим из прямых линий и дуг окружностей. Для характери­стики каждого входящего в контур отрезка используют следующие параметры: координаты концов отрезка или длину отрезка; угол, образуемый рассматриваемым отрезком с положительным направ­лением оси X выбранной системы координат; угол, образуемый рассматриваемым отрезком с продолжением предыдущего отрезка.

Рис. 106. Блок-схема программного управления газорежущими машинами по перфоленте

Математическая обработка программы производится на вычис­лительной машине «Минск-22».

Из других отечественных конструкций газорежущих машин, ра­ботающих с цифровым программным управлением по бумажной перфоленте, можно назвать машины «Кристалл» и ТК-2,5Ц.

В развитие действующего ГОСТ 5614—74 ВНИИАВТОГЕНМАШ и Одесский завод «Автогенмаш» разработали унифицированный типоразмерный ряд стационарных машин для газовой и плазменно­дуговой резки металлов.

Согласно этому ряду первая базовая модель (рис. 107) пред­полагает выпуск крупногабаритных портальных машин с шириной обработки до 12 м и более, предназначенных для точной газовой вырезки фигурных деталей больших габаритных размеров из листов и сварных полотнищ или одновременно из нескольких листов под прямым углом или с наклоном резака для V - и Х-образного скоса

кромок под сварку. Эти машины имеют двусторонний реечный привод и системы контурного копирования: фотоэлектронную по масштабным копир-чертежам (масштабы 10 : 1 или 20 : 1) или цифровую программу. По требованию потребителей машины должны быть оснащены аппаратурой для плазменно-дуговой резки.

Рис. 107. Первая и вторая базовые модели унифициро­ванного типоразмерного ряда — машина портального типа: / — каретка поперечного хода; 2 — ходовой винт; 3 — ведущий ролик продольного хода; 4 — направляющий рельс; 5 — опора; 6 — раскройный стол

Вторая базовая модель ничем, кроме ширины обрабатываемого листа, не отличается от первой. Предполагается выпуск средне­габаритных портальных машин с шириной обработки листа 2,5—3 м, предназначенных для точной вырезки фигурных деталей средних габаритных размеров из листов без разделки и с разделкой кро­мок под сварку. Системы контурного управления в этом случае:

Рис. 108. Третья базовая модель — машина портально-кон­сольного типа с перемещающимся хоботом: 1 — хобот; 2 — ведущий механизм; 3 — копир; 4 — направляю­щий рельс; 5 — суппорт с резаком; в — разрезаемый лист

фотоэлектронная по масштабным копир-чертежам (масштабы 5 : 1 и 10 : 1) или цифровая программная.

На первой и второй базах предусмотрен выпуск раскройных машин, типичным представителем которых является выпускаемая промышленностью машина типа «Черномор». Машины первой и второй базовых моделей имеют аналогичные конструктивные схемы и максимально унифицированы.

На основе третьей базовой модели (рис. 108) предусмотрен крупносерийный выпуск машин портально-консольной конструкции

с шириной обработки листа 1,6 и 2 м. Эти машины предназначены в основном для вырезки фигурных деталей. Для увеличения произ­водительности они оснащены несколькими суппортами. В машинах третьей базовой модели предполагается использование следующих систем контурного копирования: фотоэлектронной по копир-черте­жам, цифровой программной и электромагнитной по стальному копиру. Прототипом этой базовой модели служит машина СГУ-1-60.

Машины третьей базовой модели предназначены и для газовой (кислородной) и для плазменной резки металлов.

Наконец, четвертой базовой моделью является шарнирная одно - резаковая машина (рис. 109), у которой ось режущего сопла резака совмещена с осью коп ирного ролика, или многорезаковая с пантографной приставкой.

В обоих случаях предусмот­рена вырезка деталей по стальному копиру. Машины этой базовой модели пред­назначены для вырезки ма­логабаритных фасонных де­талей.

В качестве примера рас­смотрим некоторые, наиболее распространенные конструк­ции стационарных машин об­щего назначения.

Газорежущая машина типа СГУ-1-60 (конструк­ции ВНИИ АВТОГЕНМАШа).

Конструкция машины — пря­моугольно-координатная (рис.

ПО). В ней сочетаются два взаимно перпендикулярных движения: продольное движе­ние тележки вдоль рельсового пути и поперечное движение резаковых суппортов по рельсовой направляющей консольной части фермы тележки.

Рельсовый путь состоит из трех секций — концевой и двух приставных. Концевая секция крепится на трех опорах, а пристав­ные — на двух опорах каждая. Общая длина рельсового пути допускает резку листов длиной до 8 м.

По швеллерным балкам рельсового пути по мере вырезки де­талей перемещают от руки и устанавливают в нужном положении копировальный стол. Эго позволяет вырезать детали на всей длине обрабатываемого листа стали. Фиксирование стола осуществляют стопорами.

Тележка продольного хода состоит из двух кареток, жестко закрепленных между собой (фермой с консольным вылетом). Ферма

тележки состоит из двух симметричных частей, соединенных между собой болтами с фланцами и верхней винтовой стяжкой.

К балкам жесткости портальной и консольной частей фермы крепятся одинаковые рельсовые направляющие поперечного хода. В портальной части они служат для перемещения ведущего меха­низма, а в консольной — для перемещения резаковых суппортов. Ведущий механизм и резаковые суппорты жестко соединены труб­чатой штангой, обеспечивающей точнее повторение суппортами, а следовательно, и резаками движений копирного ролика (магнит­ного пальца) по кромке копира или ведущего ролика по копиро­вальному столу при механическом копировании.

Рис. ПО Гаюрежуїдля машина СГУ-і-60

На конце консоли тележки продольного хода смонтированы пульт управления, на ко юром расположены маховичок регулятора напряжения, для регулирования скорости резки в пределах 80—800 мм/мин - I ступень и 400—4000 мм/мин — II ступень (переключение ступеней осуществляется рукояткой на ведущем механизме); кнопки подъема и опускания магнитного пальца; общий тумблер включения и выключения газов; кнопки пуска и остановки ведущего механизма, подъема и опускания резаков.

Ведущий механизм машины (рис. 111) состоит из электродвига­теля постоянного тока (напряжением 220 В, мощностью 120 Вт типа ПЛ-102), двухступенчатого редуктора, двух сменных копироваль­ных головок (электромагнитной и механической) и ходовой каретки для перемещения механизма по рельсовой направляющей портала. Редуктор ведущего механизма обеспечивает два диапазона скоро­стей, переключение которых осуществляется рукояткой.

214

При резке по копиру к ведущему механизму присоединяют элек­тромагнитна ю головку и на копировальном столе с помощью электро­магнитов закрепляют копир. В этом случае копирование резаком движений магнитного ролика, обкатываемого по кромке копира, осуществляется за счет жесткой связи резакового суппорта с элек­тромагнитной головкой ведущего механизма.

При резке по чертежу (закрепленному на копировальном столе машины) к ведущему механизму присоединяют механическую го­ловку с ведущим рифленым роликом, опирающимся на копироваль­ный стол и приводимым в движение электродвигателем. Для более

Рис. 111. Ведущий механизм машины СГУ-1-60

точного копирования механическая головка снабжена указательной иглой, направляемой по контурной линии чертежа. При резке по чертежу направление ведущего ролика изменяют маховичком, рас­положенным на механической головке.

Подъем и опускание ведущего ролика, так же как и копиро­вального ролика электромагнитной головки, осуществляют рукоят­кой, расположенной на вед щем механизме. Направление п носкости качения ведущего ролика под нужным углом устанавливают по лимбу и фиксируют кнопкой. Механическая головка допускает направление движения ролика под любым углом с шагом 3°. Кроме того, она имеет два нарезных отверстия для крепления циркульного устройства, применяемого при вырезке дисков и фланцев диамет­ром 240—2040 мм. Возможность резки по окружности столь боль­ших радиусов достигается креплением к основной штанге длиной 570 мм дополнительной штанги длиной 450 мм.

Машину комплектуют двумя однорезаковыми суппортами с меха­низированным подъемом и опусканием резаков. При необходимости

на машине может быть уста­новлен и двухрезаковый суп­порт для снятия кромок листов под сварку. Резаки крепят в цанговых зажимах с рейками, посредством кото­рых их перемещают вручную в вертикальном направлении.

Питание резаков газами — ацетиленом и кислородом — осуществляют от цеховой магистрали или от баллонов. Газы поступают через элек­тромагнитные клапаны и коллектор по трем трубкам (для режущего и подогре­вающего кислорода и для ацетилена), а затем по резино­тканевым шлангам — в резаки. Включать и выключать газы можно дистанционно с пульта управления или непосредственно вентилями на резаках. Давление режущего кислорода регулируют дроссель­ным вентилем коллектора.

Газорежущая машина типа АСШ-2 (конструкции В НИИ АВТО - ГЕНМАШа). Конструкция машины — полярно-координатная (шар­нирная), основанная на принципе шарнирной связи двух ферм,

одна из которых укреплена шарнирно на неподвижной колонне, а вторая, связанная шарнирно с первой, несет на себе ведущий механизм с электромагнитной головкой (рис. 112). Копирный ролик головки расположен строго соосно с режущим соплом резака. При этом копир, кромку которого обкатывает копирный ролик (магнитный палец), укрепляют болтовыми зажимами на консольной балке (хоботе) машины, расположенной над ведущим механизмом и электромагнитной головкой с копирным роликом. В результате резак в точности (в масштабе 1:1) повторяет движения копирного ролика.

Машина предназначена для газовой резки фасонных, преимуще­ственно малогабаритных, деталей из листовой стали толщиной

5— 100 мм исключительно по копиру с помощью электромагнитной головки. Шарнирные связи машины, обеспечивающие почти пол­ное отсутствие люфтов и строго соосное расположение режущего сопла с копирным роликом, позволяют достигать наиболее точного копирования. Пульт управления машиной сосредоточен на щите, смонтированном на одной ферме с ведущим механизмом.

Модификацией машины АСШ-2 является трехрезаковая конструк­ция типа АСШ-70, отличающаяся от приведенной машины наличием пантографной приставки (рис. 113) с трехрезаковым суппортом для одновременной вырезки (в масштабе 1:1) трех одинаковых деталей,