Гидравлические, пневматические, электрические, электронные и смешанные системы автоматизации цикла отличаются большой универсальностью, широкими возможностями регулирования, удобством и небольшой продолжительностью настройки. Гидравлические приводы являются одними из наиболее удобных средств автоматизации цикла. Обычно гидравлические системы применяются в сочетании с гидроэлектрическим управлением.
Гидравлическая система состоит из насосов, подающих масло под давлением в цилиндры, и служит для осуществления главным образом прямолинейных возвратно-поступательных движений. Настройка величины перемещений, направления движения и порядка их чередования в цикле работы токарных автоматов производится при помощи управляющих устройств.
Для токарных станков малых размеров достаточно применения одного, а для больших - двух насосов: одного - высокого давления и низкой производительности для осуществления рабочих ходов, а другого - низкого давления и высокой производительности для выполнения вспомогательных быстрых ходов.
Гидравлический привод обеспечивает быструю переналадку станков на обработку разных деталей, отсюда меньшая затрата времени и экономическая выгодность применения токарных автоматов и полуавтоматов при небольших количествах деталей в партии.
В отличие от механических систем гидравлические приводы не имеют жесткого передаточного отношения между ведущими и ведомыми элементами.
При гидравлическом приводе конструкция вспомогательных устройств, загрузочных приспособлений, магазинов, переключающих и запирающих механизмов часто проще механических систем, а зажимные устройства к тому же имеют меньшие габариты.
Пневматические системы могут применяться почти во всех случаях, что и гидросистемы.
Однако, когда необходимо создать большие усилия или моменты, пневмосистемы являются громоздкими, так как они работают при давлениях в 4-5 кг/см2 по сравнению с 25-40 кг/см3 в гидросистемах. Наоборот, при очень коротких циклах и частых изменениях направления или скорости движений более целесообразны пневматические системы.
Пневматика так же, как гидравлика и электроавтоматика, может быть использована для создания следящего привода и копировальных систем.
Электрический привод и управление являются необходимыми в большей или меньшей степени во всех системах, так как продолжительность подачи и срабатывания электрических команд является наименьшей. В последнее время электроавтоматика значительно обогатилась благодаря использованию электроники и полупроводников.
Точность срабатывания и более высокая чувствительность автоматических систем обеспечивается электронными и ионными регуляторами, реле и другими приборами, основанными на электрических явлениях в вакууме (в пустоте), разреженных газах и кристаллических решетках полупроводников.
Программное управление станками обычно осуществляется смешанными системами, в которых основную роль играют гидравлический, электрический и электронный приводы.
Гидравлические, пневматические, электрические и электронные системы автоматизации могут быть подразделены на три группы:
- Децентрализованная путевая система управления (см. рис. 1, а, Автоматизация циклов токарных станков), в которой каждый рабочий узел по пути своего движения включает следующий узел. Эта система является децентрализованной (имеет несколько распределительных устройств, которые находятся в разных местах) и позволяет довольно быстро производить настройку станка на требуемый цикл; однако при непредвиденных остановках цикл трудно восстанавливается; эта система пригодна для сравнительно несложных циклов.
- Централизованная система управления с контролем по времени с вращающимся управляющим устройством, настраиваемая по продолжительности цикла. Эта система является централизованной и аналогична механическим системам с единым распределительным валом. Устанавливаемые на управляющем устройстве кулачки имеют стандартную форму, поэтому настройка очень облегчена и может быть восстановлена в любой момент. Вследствие нежесткой кинематической связи в гидравлических и электрических системах этот метод автоматизации для надежной работы требует применения большего количества предохранительных (блокировочных) устройств. В настоящее время централизованная система управления с контролем по времени используется сравнительно редко.
- Централизованная путевая система управления с управляющим устройством, которое периодически поворачивается на необходимый угол. Эта система управления обычно имеет командоаппарат, позволяющий легко настраивать и перенастраивать цикл, продолжительность и режим работы. Централизованная путевая система удобна при большой продолжительности отдельных элементов цикла, так как не требует очень медленного вращения управляющего барабана. После того как выполнены все движения определенной фазы цикла подается команда на включение электромагнита, который поворачивает управляющее устройство и делает возможным начать следующую фазу цикла и т. д.
