Устройство и принцип работы станка

При разработке устройства и конструкции станка используем блочный принцип построения. Разобьем с этой целью станок на следующие части:

- привод сверлильной головки;

- сверлильная головка;

- каретка для перемещения книжного блока;

- устройство фиксации книжного блока;

- привод каретки;

- устройство управления.

Воспользуемся введенными наименованиями блоков для построения кинематической схемы станка (рис. 1.5.1). Сверлильная головка включает в себя компоненты 1-5. Они неподвижно закреплены на общем основании. С помощью зажимных патронов 4 монтируется необходимое количество специальных полиграфических сверл 5 (всего до четырех). Вращение вала электродвигателя 1 через муфту 2 передается на входной вал привода 3 сверлильной головки. Привод сверлильной головки осуществляет вращение выходных валов с зажимными патронами 4 с постоянной скоростью в 1350 оборотов в минуту.

Рис. 1.5.1

где: 1 – электродвигатель, 2 – муфта, 3 - привод сверлильной головки, 4 – зажимные патроны, 5 – полиграфические сверла, 6 – книжный блок, 7 - устройство фиксации книжного блока, 8 – прижим книжного блок, 9 – пневмоцилиндр перемещения прижима книжного блока, 10 – каретка,, 11 – пневмоцилиндр привода каретки, 12 – устройство управления.

Величина нагрузки на выходных валах привода определяется усилиями, возникающими в процессе сверления книжного блока. Благодаря специальной конструкции полиграфического сверла (рис. 1.4.1) эти усилия малы. На рис. 1.4.1 видно, что благодаря конструкции сверла отверстия в книжном блоке получаются путем вырезания острой кромкой сверла в процессе его вращения и вследствие поступательного движения самого книжного блока. Показанная на рисунке толщина стенок преувеличена, чтобы отразить конструкцию рабочей части сверла. В реальности стенки значительно тоньше. Необходимо отметить, что силы трения возникают и внутри конусного канала для отвода бумажной стружки. Величина этих сил трения также незначительна, так как поверхность внутреннего канала специально обработана.

Полиграфические сверла изготавливаются из высокопрочных сплавов, что обеспечивает их качество и долговечность. Сверла бывают различных типов:

- обычные сверла, из углеродистой стали с повышенной стойкостью на износ;

- сверла с покрытием (вольфрамовым или тефлоновым);

- хромированные сверла с низким коэффициентом трения.

Все сверла могут быть многократно заточены с помощью ручного приспособления. Благодаря острой заточке режущей кромки сверла и специально обработанной рабочей поверхности, силы трения и резания очень малы. При этом края отверстия в книжном блоке не обгорают (в пластике не оплавляются).

Перед началом сверления книжный блок 6 устанавливается оператором в устройство фиксации 7. Начинается процесс сверления с фиксации корешковой части книжного блока прижимом 8, который приходит в движение под действием пневмоцилиндра 9 привода прижима. При достижении пневмоцилиндром 9 определенной точки на оси движениия начинает действовать пневмоцилиндр 11 привода каретки 10. Каретка приходит в движение в направлении вращающихся сверл. При достижении пневмоцилиндром 11 определенной точки на оси движения начинается процесс его движения в противоположную сторону. Каретка 10 с книжным блоком 6 возвращается в исходное положение. При достижении каретки исходного положения происходит включение пневмоцилиндра перемещения прижима 9 в обратном направлении. При этом книжный блок освобождается от фиксации и может быть снят оператором со станка. Далее процесс сверления повторяется с другим книжным блоком. Двигатель привода сверлильной головки не отключается на протяжении сверления необходимой партии книжных блоков.

Достижение пневмоцилиндрами 9 и 11 крайних точек их движения контролируется магнитными датчиками, укрепленными в пазах на корпусах соответствующих пневмоцилиндров. Датчики позволяют управлять клапанами, обеспечивающими направление движения пневмоцилиндров. Датчики перемещения и клапана управления направлением движения пневмоцилиндров входят в устройство управления станком 12.

Динамика перемещения пневмоцилиндров, т.е. скоростные и силовые показатели их работы задаются с помощью регулировки демпфирующих узлов, конструктивно входящих в состав пневмоцилиндров. Регулировка демпфирующих узлов позволяет получить плавное и практически безударное соприкосновения сверла 5 с поверхностью книжного блока 6 в начальный момент сверления. Для тонкостенного полиграфического сверла это важно, так как способствует увеличению его срока действия, сохраняет остроту режущей кромки, улучшает качество отверстий. В свою очередь, плавное торможение каретки 10 при движении в обратном направлении также позволяет избежать ударов механических частей станка. Поэтому их можно сделать менее прочными, уменьшив тем самым габариты, металлоемкость станка и, как следствие, его вес. Демпфирующие устройства также можно отнести к составу устройства управления 12.