Обработка деталей на токарных одношпиндельных автоматах: инновационный аспект (стр. 6 из 7)
Обработка заготовок на многошпиндельных автоматах. Заготовками для изготовления деталей на автоматах служат прутки или штучные заготовки – поковки, отливка, которые загружают в специальные емкости – магазины. Автомат для параллельной обработки предназначен для одновременного изготовления нескольких одинаковых деталей. Заготовки (прутки) пропускают сквозь полые шпиндели на длину, равную длине изготовляемых деталей. Вылет прутков из шпинделей ограничен упорами задней стойки. Затем прутки закрепляют цанговыми патронами шпинделей и они получают вращательное движение. [5]
Одношпиндельные фасонно-отрезные автоматы предназначены для обработки деталей простой формы, небольшого диаметра и малой длины. Заготовками для изготовления деталей служат прутки. Пруток закрепляют в цанговом патроне, пропуская его сквозь полый шпиндель автомата.
Автоматы имеют от двух до четырех поперечных суппортов: передний, задний, один вертикальный или два наклонных. На суппортах закрепляют фасонные резцы. В одном из суппортов закрепляют закрепляют отрезной резец. На фасонно-отрезных автоматах обрабатывают только наружные поверхности заготовок. Обработку поверхностей ведут только с движением поперечной подачи резцов. Сверление отверстий выполняют с движением продольной подачи сверлильного суппорта. После окончания обработки всех поверхностей фасонными резцами готовую деталь отрезают от прутка отрезным резцом и цикл работы автомата повторяется.
Одношриндельные продольно-отрезные автоматы предназначены для обработки деталей сложной формы диаметром до 22 мм и длиной до 200 мм. Заготовками для изготовления деталей служат точеные калиброванные прутки. Пруток закрепляют в цанговом патроне автомата пропускают сквозь люнетную втулку стойки. Шпиндельная бабка или сам шпиндель имеет движение продольной подачи. Пруток, закрепленный в патроне автомата, одновременно с вращением получает ту же продольную подачу. Суппорты автомата, число которых доходит до пяти, имеют только движение поперечной подачи. В зажимных устройствах суппортов закрепляют проходные резцы или один отрезной резец.
Скоростями перемещения передней бабки и поперечных суппортов, а также моментами включения движения подачи управляют кулачки распределительного вала автомата. Сочетание продольной подачи прутка с поперечной подачей резцов позволяет на заготовке обтачивать наружные цилиндрические, конические и фасонные поверхности, подрезать торцы, протачивать канавки, галтели, обтачивать фаски. Использование дополнительного продольного суппорта позволяет выполнить сверлильные и резьбонарезные работы. Обработка поверхностей заготовок ведется в непосредственной близости от торца люнетной втулки, что значительно уменьшает деформацию заготовки.
Одношриндельные токарно-револьверные автоматы имеют револьверный суппорт с револьверной головкой, перемещающейся с движением продольной подачи, от двух до четырех поперечных суппортов. Все инструменты, работающие с движением продольной подачи, закрепляют в гнездах револьверной головки; все инструменты, работающие с движением поперечной подачи, закрепляют в зажимных устройствах поперечных суппортов. Перемещением и закреплением прутка, включением, выключением и изменением скорости вращения заготовки и перемещения суппортов и револьверной головки управляют кулачки распределительного вала.
На токарно-револьверных автоматах обрабатываются наружные цилиндрические, конические и фасонные поверхности, подрезать торцы, протачивать канавки, галтели, обтачивать фаски, обрабатывают поверхности сверлением, зенкерованием, зенкованием, развертыванием и растачиванием, нарезают наружную (плашками) и внутреннюю (метчиками) резьбы, накатывают рифления. Например, установка специального автоматического приспособления позволяет фрезеровать шлицевые канавки на головках винтов. [1]
Задачи исследований: провести сравнительную характеристику базовой и усовершенствованной моделей станков; рассчитать параметрическую металлоемкость обоих моделей; сделать обоснованные выводы об эффективности проведенной инновации.
3.1 Токарно-револьверные станки моделей 1В116, 1В116П, 1В116П-02
Токарно-револьверные станки моделей 1В116, 1В116П, 1В116П-02 предназначены для обработки калиброванного прутка круглого, шестигранного и квадратного сечения длиной до 60 мм и диаметром до 25 мм.
Токарные автоматы нашего предприятия применяются в серийном и крупносерийном производствах при изготовлении деталей сложной конфигурации или штучных заготовок.
Токарный автомат, оснащенный многопозиционной поворотной револьверной головкой, несущей инструменты для обработки наружных и внутренних поверхностей производит резку металла, обточку, расточку, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы метчиками и плашками, проточку канавок, а при оснащении токарно-револьверного станка дополнительными устройствами, на нем можно производить пропиловку и фрезерование пазов, фрезерование резьбы, нарезание резьбы резцом, прошивку и фрезерование многогранников, сверление глубоких отверстий, обработку деталей восемью инструментами с револьверного суппорта, а также обрабатывать штучные заготовки, используя при этом магазинную и бункерную загрузки.
Название револьверный происходит от способа закрепления режущих инструментов в барабане. Токарный автомат работает в автоматическом режиме. «Программой» является набор кулачков и концевых упоров, осуществляющих в нужные моменты остановку, выбор направления, смену инструмента и другие действия.
Основной особенностью токарно-револьверных станков 1В116, 1В116П, 1В116П-02 является наличие револьверного суппорта, несущего многопозиционную револьверную головку, на которой закрепляют инструменты. Кроме револьверного суппорта станки имеют поперечные и вертикальные суппорты, на которых закрепляют инструменты для обработки наружных поверхностей. Данные конструктивные особенности наших токарных автоматов позволяют осуществлять обработку деталей различными режущими инструментами, вводимыми в действие последовательно, причем применение специальной технологической оснастки повышает производительность за счет параллельной обработки поверхностей несколькими инструментами.
Рис. 3.1 – Токарно-револьверный автомат модели 1В116П
Таблица 3.1/ Станки токарно-револьверные – технические характеристики
| Параметры и характеристики | 1В116 | 1В116П-02 |
| Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм:– круглого– шестигранного– квадратного | 181512 | 252117 |
| Наибольшая длина проточки с револьверного суппорта, мм | 60 | 60 |
| Наибольшая длина обрабатываемого прутка, мм | 3000 | 3000 |
| Наибольшая длина подачи прутка за одно включение, мм | 70 | 70 |
| Сечение резцов, мм:– для державок револьверного суппорта– для державок поперечных суппортов– для державки вертикального суппорта | 8х810х106х14 | 10х1010х106х14 |
| Количество отверстий для инструмента в револьверной головке | 6 – 8 | 6 |
| Диаметр отверстий в револьверной головке для крепления инструмента, мм | 20 | 25 |
| Количество поперечных суппортов, шт. | 2 | 2 |
| Перемещение поперечных суппортов на одно деление лимба, мм | 0,02 | 0,02 |
| Наибольшая величина регулирования поперечных суппортов, мм | 6 | 6 |
| Наибольший ход поперечных суппортов, мм | 32 | 32 |
| Количество вертикальных суппортов, мм | 1 | 1 |
| Наибольшая величина продольной регулировки, мм | 6 | 6 |
| Наибольший ход вертикального суппорта, мм | 32 | 32 |
| Пределы частот вращения шпинделя, мин-1 | 100–630063–6300125–4000 | 80–4000100–630063–6300 |
| Способ регулирования частот вращения шпинделя | ступенчатый | ступенчатый |
| Пределы времени одного оборота распределительных валов, с | 4,5–570 | 4,5–570 |
| Частота вращения вспомогательного вала, мин-1 | 82 | 82 |
| Наибольший крутящий момент на шпинделе, Н*м | 30 | 30 |
| Мощность привода главного движения не менее, кВт | 3,6/2,2 | 2,2–4,0 |
| Максимальная суммарная мощность установленных на станке электродвигателей, кВт | 5,4 | 5,8 |
| Расстояние от нижней опорной поверхности до оси шпинделя, мм | 1100 | 1100 |
| Габаритные размеры автомата с поддерживающим устройством не более, мм:– длина– ширина– высота | 38309351540 | 38309351540 |
| Масса автомата с поддерживающим устройством не более, кг | 1510 | 1560 |
Рис. 11 – Диаметр обрабатываемого прутка
Рис. 12 – Масса автомата с поддерживающим устройством не более, кг
3.2 Исследование параметрической металлоёмкости
Исследование параметрической металлоёмкости проведём по одной из важнейших характеристик для токарных одношпиндельных автоматов – наибольшему диаметру обрабатываемого прутка.
Параметрическая металлоёмкость (ПМ) – отношение массы станка к одной из важнейших технических характеристик. В данном случае ПМ можно найти по формуле:
;где МС – масса станка; limd – наибольший диаметр обрабатываемого прутка.
1) Для автомата 1В116:
а) круглый пруток
б) шестигранный пруток
в) квадратный пруток
