Обработка деталей на токарных одношпиндельных автоматах: инновационный аспект (стр. 4 из 7)

Револьверный суппорт (рис. 104) получает рабочую подачу от кулачка 7 через зубчатый сектор 10 и рейку 9. При этом пружина в постоянно отжимает суппорт вправо, поджимая ролик толкателя 8 к кулачку. Для смены рабочей позиции головки 13 необходимо быстро отвести суппорт вправо, что обеспечивается кривошипным механизмом 12, 11. В самом начале поворота кривошипа кулачок 3 через рычаг 5 выводит из гнезда фиксатор 4, позволяя осуществить поворот револьверной головки мальтийским механизмом (крест 1, водило 2). Весь суппорт с широким зубчатым колесом получает возвратно-поступательное движение относительно неподвижного в осевом направлении колеса z = 84. После смены рабочей позиции головки и подвода нового инструмента к заготовке инструмент начинает резание за счет перемещения револьверного суппорта от кулачка 7.

Суппорты 3 и 7 автомата (рис. 105) перемещаются от реек, приводимых в поступательное движение зубчатыми секторами 4 и 6 по прямоугольным направляющим станины 6 (см. рис. 102) или кронштейнов верхней передней части шпиндельной бабки 3 автомата. Зубчатые секторы получают движение от распределительного вала 5 с кулачками (рис. 105).; Горизонтальные (нижние) суппорты имеют повышенную жесткость в сравнении с вертикальными и служат для выполнения наиболее нагруженных операций обработки. На вертикальных суппортах выполняют отрезку детали, проточку мелких канавок, снятие фасок и т.п. Передний горизонтальный суппорт 7 несет на себе продольный суппорт 2, что расширяет возможности автомата. Он перемешается по продольным направляющим параллельно оси шпинделя при продольной обточке. На переднем поперечном суппорте имеются копирные планки, между которыми перемещается ролик 1 приспособления для проточки конусов или простейших фасонных поверхностей.

Многошпиндельные токарные полуавтоматы выполняются с горизонтальным и вертикальным расположением шпинделей. Число шпинделей от 4 до 12 (чаще 4, 6и 8). Заготовками служат или куски проката, или отдельные отливки, штамповки, поковки. На этих полуавтоматах осуществляется точение, сверление, нарезание резьбы, развертывание, протачивание канавок и т.п.

Одна из позиций полуавтомата является загрузочной, а в других ведется обработка поверхностей заготовки: всех (полуавтоматы параллельного действия) или части их (полуавтоматы последовательного действия). Каждая рабочая позиция обслуживается группами поперечных и продольных суппортов, причем последние могут быть объединены в единую конструкцию с одним приводом подачи. В ряде позиций на продольных суппортах устанавливаются инструментальные головки с отдельным приводом главного движения. Заготовки зажимаются гидравлически в кулачковых или цанговых патронах.

Рис. 6 – Схема работы многошпиндельных полуавтоматов

Полуавтоматы параллельного действия (рис. 6, а) по существу представляют собой объединение ряда изолированных одношпиндельных станков. Суппорты каждой группы могут вступать в работу постепенно или одновременно. В первом случае карусель непрерывно вращается относительно колонны с кулачком, а во втором случае поворот ее осуществляется сразу на угол, зависящий от числа шпинделей станка (45% 60° и т.д.).

Количество позиций полуавтоматов последовательного действия (рис. 6, б) позволяет осуществлять параллельную обработку двух одинаковых или разных деталей одновременно.

Рассмотрим в качестве примера принцип работы и основные узлы вертикальных полуавтоматов мод. 1К282 и 3283 с восемью шпинделями.

Рис. 7 – Размер зоны обработки рабочей позиции

Рабочее пространство станка (рис. 7) включает восемь секторов-позиций. Каждую из позиций, кроме загрузочной, можно рассматривать как станок, связанный с другими управлением, базовыми деталями, общим приводом. На станке используется пять основных типов суппортов: вертикальный 1, с расточной головкой 2, универсальный 3, параллельного действия 4 и с приводом сверлильной головки 5. Кроме того, имеются специальные суппорты и многошпиндельная сверлильная головка. Суппорты монтируются на направляющих колонны в соответствии с технологическим процессом обработки конкретной заготовки (или заготовок).

На литой колонне 1 (рис. 8) с восьмигранной верхней и конусообразной нижней частями смонтированы направляющие типа «ласточкин хвост», по которым перемещаются суппорты 8. На нижней закаленной поверхности колонны центрируется поворотный шпиндельный стол 9 со шпинделями и патронами для зажима заготовок. Через полость колонны проходят рабочие валы 7 цепи главного привода и тяга 2 привода синхронизаторов и тормоза. На верхнем торце колонны размещен верхний блок с редуктором 3 главного привода, электродвигателем 4, семью коробками подач 5 и командоаппаратами позиций 6. Командоаппарат служит для управления рабочими и холостыми ходами суппорта в автоматическом и наладочном режимах работы.

Нижний блок на чашеобразном основании 11 содержит синхронизаторы 10. Они обеспечивают безударное соединение шпиндельной группы с главным приводом после каждого поворота шпиндельного стола, поскольку шпиндели должны иметь частоту вращения той рабочей позиции, куда они поступили.

В загрузочной позиции происходит торможение шпинделя, завершившего обработку. После

разгрузки этого патрона и установки новой заготовки шпиндель растормаживается и переходит в рабочую позицию. Вертикальный суппорт имеет наиболее жесткую конструкцию и используется для продольного точения, растачивания, сверления и т.п. Универсальный суппорт позволяет вести обработку последовательно с вертикальной и наклонной или поперечной подачей. Суппорт параллельного действия служит для одновременной обработки двумя группами инструментов: одной как с вертикального суппорта, другой – как с универсального, но с поперечной подачей. Суппорт с приводом сверлильной головки применяется для обработки нецентральных отверстий. Расточная головка позволяет вести обработку центральных отверстий диаметром от 20 до 100 мм.

Техника безопасности при работе на токарных автоматах и полуавтоматах. Здесь сохраняют силу требования, изложенные для. токарных, карусельных и револьверных станков. Токарные автоматы и полуавтоматы по сравнению с универсальными токарными станками имеют значительно большую производительность обработки, а следовательно, повышенную интенсивность образования стружки, представляющей потенциальную опасность для работающих. Это предъявляет повышенные требования к образованию транспортабельной, разделенной на мелкие куски стружки, в силу чего геометрия и конструкция режущих инструментов должны обеспечивать устойчивое завивание и ломание стружки. Конструкция станков должна предусматривать легкое удаление образовавшейся стружки из зоны резания и удаление от станка. Последнее обеспечивается транспортерами станков и транспортной системой цеха.

Зоны обработки станков с вертикальной компоновкой шпинделей и шпиндельных блоков должны иметь закрытия и щиты, надёжно предохраняющие окружающих от стружки и от соприкосновения с вращающимися заготовками и зажимными устройствами.

Автоматы горизонтального типа, работающие с прутковой заготовкой, должны иметь ограждения для каждого прутка и для всего их пучка. Ограждения должны препятствовать случайному контакту наладчиков и рабочих с вращающимися прутками, но вместе с тем не должны создавать дополнительный шум. Снижению шума в значительной степени способствует размещение внутри кожухов винтовых пружин переменного диаметра навивки.

Особую роль в обеспечении безопасной работы на высокопроизводительных станках играют правильная организация хранения возле станков межоперационных заделов и готовых деталей, содержание рабочего места в должном порядке.

1.2 Настройка токарно-револьверных одношпиндельных автоматов

Изготовления детали включает перечисление переходов, режимов резания и длин перемещений инструментов, режущего, вспомогательного и измерительного инструмента. Эти данные сводят в объединенную операционно-наладочную карту автомата. Обязательно указывают вспомогательные переходы: подача прутка до упора, переключение револьверной головки, переключение направления и частоты вращения шпинделя. Переключение частоты вращения шпинделя совмещено с переключением револьверной головки в карте наладки не учитывается. Время вспомогательных переходов для автомата постоянно. Подача материала и поворот головки осуществляется за 1 с, переключение направления вращения шпинделя – за 0,5 с, переключение скорости вращения шпинделя – за 0,25 с.

Наладку инструментов по принятому процессу и порядок чередования переходов производят с учетом наладочных и базовых размеров головки и шпинделя. Так, по паспорту автомата наименьшее и наибольшее расстояние от торца шпинделя до револьверной головки (без оправки инструмента) равно 64 и 180 мм. При наладке перехода 3 принято, что резцовая оправка занимает 58 мм, а минимальное расстояние между шпинделем и головкой 85 мм, следовательно, в исходном положении резца для обточки длины 25 мм расстояние от торца шпинделя до револьверной головки равно 85 + 25 = 110 мм, т.е. укладывается в размеры настройки.

Размер диаметра обработки (обточки, расточки) устанавливают регулировкой инструмента на размер наладчиком (по чертежу).

Расчет и назначение подач и скоростей резания производят по условиям обработки согласно нормативам.

Переходы выполняют с различной скоростью резания, и время одного оборота шпинделя для различных переходов неодинаково, поэтому нельзя его складывать без приведения к общему расчетному числу оборотов.