1.1 . Chức năng và yêu cầu
1.1.1. Chức năng cơ cấu điều khiển
Cơ cấu điều khiển máy công cụ có ảnh hưởng rất lớn đến đặc điểm sử dụng , năng suất và điều kiện làm việc an toàn của máy.Tuỳ thuộc vào đặc điểm và công việc thực hiện trên máy và kết cấu máy , cơ cấu điều khiển có những chức năng chính yếu sau:
- Đóng và mở động cơ điện của máy
- Đóng mở các bộ ly hợp, các khối bánh răng để thực hiện chuyển động chính, chuyển động chạy dao và chuyển động điều chỉnh máy ( đưa những chi tiết máy về vị trí yêu cầu)
- Kẹp phôi , lấy phôi , cũng như tháo lắp các đồ gá dụng cụ - Khoá chặt hoặc tháo mở các chi tiết máy .
- Đóng mở các hệ thống bôi trơn và làm nguội
- Điều khiển các hệ thống phụ khác như : cấp phôi tự động , cơ cấu phân độ làm việc theo chu kỳ , ...
Để đảm bảo tính năng sử dụng của máy được tốt , nhất là để đảm bảo an toàn lao động và cải thiện được điều kiện làm việc của công nhân , cơ cấu điều khiển máy công cụ cần có những yêu cầu sau đây :
a . Điều khiển được nhanh : để giảm thời gian phụ thì thời gian điều khiển máy phải giảm đến mức tối thiểu .
b. Điều khiển được nhẹ nhàng : yêu cầu này cần giảm cường độ làm việc của công nhân . Biện pháp để thực hiện yêu cầu này gồm :
Lực cần thiết để điều khiển phải nhỏ.
- Thay điều khiển bằng tay bằng điều khiển bằng bàn đạp , vì lực của chân lớn hơn lực của tay .
- Bố trí cơ cấu điều khiển ở những vị trí thích hợp.
- Kích thước , hình dáng của chi tiết dùng để nắm như : tay gạt , nút vặn , nút bấm , ... phải lấy theo tiêu chuẩn .
-Các cơ cấu điều khiển những di động chính xác cần đặt ở những vị trí dễ dàng điều khiển bằng tay phải .
c. Bố trí cơ cấu điều khiển phù hợp theo cảm giác : nghĩa là cần giảm sự căng thẳng của trí nhớ , cần bố trí theo những nguyên tắc sau :
Nếu trục quay của tay gạt nằm trong mặt phẳng song song với bề mặt chuyển động của chi tiết , thì hướng của tay gạt và hướng của chi tiét phải trùng nhau
- Nếu cơ cấu điều khiển quay trong mặt phẳng thẳng góc với hướng chuyển động của chi tiết , thì cơ cấu điều khiển sẽ được quay theo chiều kim đồng hồ , còn chi tiết phải tiến theo hướng ngày càng xa cơ cấu điều khiển thì ngược lại .
- Nếu cơ cấu điều khiển quay xung quanh một trục thẳng góc với hướng chuyển động của chi tiết , thì cơ cấu điều khiển sẽ được quay theo chiều kim đồng hồ , còn chi tiết phải hoặc chuyển động đi lên .
d . Điều khiển phải đảm bảo an toàn cho công nhân và máy .
e. Điều khiển phải chính xác : phụ thuộc vào yêu cầu , độ chính xác điều khiển của mỗi máy trong mỗi cơ cấu có khác nhau.
1.1.3 . Phân loại cơ cấu điều khiển bằng cơ khí
Hệ thống điều khiển được điều khiển bằng cơ khí có thể là một hệ thống riêng lẽ hoặc tập trung , có thể bằng tay hay tự động . Hệ thống riêng lẽ thường làm việc cho điều khiển phức tạp , kết cấu cồng kềnh , thời gian điều khiển lớn , dễ gây mệt mỏi và nhầm lẫn cho người sử dụng . Do đó hay dùng hệ thống điều khiển tập trung . theo nguyên lý cơ khí , điện , dầu ép , khí ép .
Trong hệ thống điều khiển cơ khí , người ta hay dùng hệ thống điều khiển tập trung một tay gạt . Mỗi bộ phận máy được điều khiển bằng một tay gạt . Có thể chia hệ thống này ra làm hai nhóm cơ bản sau :
-Hệ thống điều khiển một tay gạt có mối liên hệ không đổi giửa cơ cấu điều khiển và chi tiết bị điều khiển . Người ta dùng rộng rãi cam thùng , cam đĩa hệ thống cơ học , dầu ép , khí ép và điện trong hệ thống này .
- Hệ thống một tay gạt điều khiển liên kết với một số mạch điều khiển khác nhau . Nhờ đó ta có thể thay đổi tốc độ một cách tuần tự , nghĩa là chuyển đổi tốc độ nhất thiết phải qua hết các tốc độ trung gian . Thiếu sót của hệ thống này là mất nhiều thời gian điều khiển , Độ mòn của bánh răng ở mặt đầu lớn vì gạt nhiều . Để hạn chế thiếu sót , người ta thiết kế hệ thống điều khiển tự do .
1.2. Kết cấu của một cơ cấu điều khiển và phân loại .
Cơ cấu điều khiển máy công cụ thường có những bộ phận chính sau : 1.2.1. Cơ cấu chấp hành
Là cơ cấu cuối cùng trong hệ thống điều khiển . Nó liên hệ trực tiếp với các chi tiết được điều khiển . Các chi tiết thường dùng trong cơ cấu chấp hành là miếng gạt , con lăn , vòng gạt , ngàm gạt . Bố trí các cơ cấu chấp hành vào chi tiết cần gạt và kích thước của chúng đã được tiêu chuân hoá .
1.2.2 Cơ cấu trung gian .
Cơ cấu trung gian của hệ thống điều khiển bao gồm các loại :
Bộ truyền cơ khí như bánh răng , trục vít _ bánh vít , ... để truyền dẫn mạch điều khiển .
Các loại cam thùng , cam đĩa , cam mặt đầu , các đĩa lỗ , cam không gian để tạo quĩ đạo điều khiển .
Các loại càng gạt , trục rút , đòn , ... 1.2.3. Cơ cấu điều khiển .
Là cơ cấu trực tiếp nhận điều khiển từ tay công nhân , thường có các loại tay gạt , vô lăng , bàn đạp , đòn quay , nút xoay , nút bấm công tắc , ...
1.2.4. Cơ cấu định vị .
Cơ cấu định vị các vị trí của tay gạt điều khiển có dạng bi _ lò xo , bạc _lò xo . Để thực hiện điều khiển chuyển động đồng bộ chính xác cao và theo dõi chính xác bằng vạch số trên vòng chỉ thị , ta có thể dùng thiết bị cơ quang hoặc cơ điện .