Автоматом называется станок, на котором автоматизировано выполнение всех движений технологического цикла обработки заготовки, включая загрузку заготовки и выгрузку готовой детали. Полуавтомат отличается от автомата тем, что после обработки каждой детали он останавливается. Для повторения цикла необходимо вмешательство рабочего, который снимает готовую деталь, устанавливает заготовку и включает станок.
Наиболее распространены токарные автоматы и полуавтоматы. Широко применяются также фрезерные, сверлильные, шлифовальные и другие автоматы и полуавтоматы.
Рассмотрим принцип действия одношпиндельного токарного автомата. Заготовку закрепляют в шпинделе и обрабатывают двумя суппортами продольным и поперечным. Она зажимается механизмом и подается при помощи механизма. Вал называют распределительным, так как он распределяет рабочие и вспомогательные движения во времени, т. е. дает команду, в какой последовательности должны осуществляться эти движения. Выполняется это при помощи кулачков и жестко закрепленных на валу.
Кулачки могут быть дисковыми и цилиндрическими. При помощи дисковых кулачков удобно передавать движение с небольшой длиной пути и в плоскостях, перпендикулярных к оси вращения кулачка. Цилиндрические применяются обычно для передачи более значительных перемещений и в плоскостях, параллельных оси вращения кулачка или проходящих через эту ось.
На поверхности барабанного кулачка прорезан паз, в который заходит палец рычага. Другой конец рычага шарнирно соединен с рабочим органом станка (в данном случае со шпиндельной бабкой), а посредине закреплен так, что может вращаться вокруг вертикальной оси, но в то же время лишен возможности передвигаться. При вращении распределительного вала в направлении, показанном на рисунке, палец поворачивает рычаг, другой конец которого тянет шпиндельную бабку, обеспечивая ее продольную подачу. Очевидно, что после изменения направления движения пальца рычага в связи с изменением направления паза кулачка подача шпиндельной бабки начнется в обратном направлении. Очевидно также и то, что скорость подачи зависит от скорости вращения распределительного вала, а величина подачи — от устройства паза кулачка.
При использовании дискового кулачка, рычаг постоянно прижимается к кулачку пружиной, благодаря чему обеспечивается между ними контакт. Профиль кулачка имеет сложную форму. Расстояние между его внешней поверхностью и осью вращения изменяется, поэтому меняется и положение рычага при вращении распределительного вала. Движение рычага передается зубчатому сектору, передвигающему при помощи зубчатой рейки суппорт.
Определяя структурную схему автоматической системы данного автомата, программоносители здесь — кулачки, их профиль определяет последовательность и величину основных и вспомогательных движений станка. Функции блока управления выполняет распределительный вал, так как именно он, вращаясь, приводит в действие заданную программу. Исполнительными устройствами являются рычаги, передающие движение управляемым объектам (суппортам, механизмам зажатия и др.).
Система автоматического управления станком построена на использовании механических и электротехнических средств автоматизации. Программоносителем является копир, а в блок управления входит электроиндуктивный датчик.
Гидравлический цилиндр обеспечивает равномерность рабочей подачи, чего нельзя достичь с помощью только пневматического двигателя, так как при различной нагрузке объем воздуха изменяется.
Автоматы и полуавтоматы в зависимости от их технологических возможностей делят на универсальные и специальные. Такое деление условно, однако имеет объективную основу, так как не все автоматы и полуавтоматы могут выполнять одни и те же виды работ.
Автоматы, используемые в массовом производстве, в процессе работы не переналаживаются. Поэтому их конструкцию можно максимально упростить, ибо она рассчитана на изготовление какой-либо одной детали или даже на выполнение только части технологического процесса.
