Технико-экономическое обоснование производства (стр. 2 из 2)

Рис 8. Револьверная головка с вращением всех инструментов.

При вращении только одного рабочего инструмента для его включения используются либо управляемые муфты, установленные в соответствующей позиции, либо включение обеспечивается конструкцией инструментального диска. На рис.9 приведена конструкция револьверной головки многоцелевого токарного станка с приводом вращающегося инструмента, выполненного по последней схеме. Головка отличается отсутствием осевого смещения инструментального диска при его расфиксации, что исключает возможность засасывания в головку стружки и СОЖ.

Двенадцатипозиционная головка имеет возможность вращения в обе стороны, при этом время позиционирования составляет от 1 секунды (поворот на 30°, то есть переход в соседнюю позицию) до 3 секунд (поворот на 180°). По точностным характеристикам головка удовлетворяет общим требованиям: стабильность (повторяемость) позиционирования ±2"; точность позиционирования (деления) ±6".

При отключенном тормозе 24 вращение от двигателя 29 через зубчатые колеса 28, 27 и 26 передается на червяк 25, а от него - на червячное колесо 16. Через шпонку 9 вращается втулка 8 с шаровыми опорами 13, которые смещаются в угловом направлении относительно шаровых опор 12, связанных с фиксирующей муфтой 4. Расстояние между торцами опор при неподвижной муфте 4 уменьшается, разжимаются тарельчатые пружины 15 до упора торца втулки 17 в выступ шпинделя 10 головки. Одновременно под действием пружин 2, установленных в диске 3, муфта 4 выходит из зацепления с торцовыми полумуфтами 19 и 20. Происходит расфиксация револьверной головки без осевого смещения инструментального диска; при этом контроль расфиксации осуществляется бесконтактным датчиком 34 за счет осевого смещения втулки 11 при взаимодействии торцовой поверхности шпонки 9 и торцового кулачка на детали 11. При дальнейшем вращении двигателя шпонка 9 с помощью паза 6 вращает муфту 4 и через нее шпиндель 10 с инструментальным диском.

Достижение требуемой позиции контролируется датчиком угловых перемещений 33. Предварительная фиксация для ориентации зубьев на деталях 4,19 и 20 осуществляется с помощью фиксатора 30, который перемещается через рычаг 31 с помощью электромагнита 32. При отключенном электромагните фиксатор с помощью двух пружин выходит из фиксирующего паза в муфте 4. Предварительный фиксатор 30 расположен в штоке 35, который установлен в двух упругих элементах 36, демпфирующих ударные нагрузки, возникающие при остановке инструментального диска; его положение контролируется датчиком 7.

При достижении заданной позиции (по сигналам датчика 33) двигатель реверсируется и при зафиксированной (невращающейся) муфте 4 шаровые опоры 12 и 13 смещаются друг относительно друга. Расстояние между центрами шаровых опор увеличивается, происходит осевое смещение муфты 4, ее зубья входят в зацепление с торцовыми зубьями полумуфт 19 и 20, затем сжимаются тарельчатые пружины. Контроль фиксации осуществляется при смещении втулки 11 относительно датчика 34. Срабатывает тормоз 24, отключаются двигатель 29 и электромагнит 32.

Вращение инструмента в рабочей позиции осуществляется центральным приводом от двигателя 14. При этом в соответствующей позиции головки рычаг 22 поворачивается толкателем 21, контактирующим с подпружиненным упором 18. Включается кулачковая муфта 1 и через муфту 23 вращение передается на инструмент. Для управления циклом позиционирования (рис.10) из головки поступают сигналы вырабатываемые: преобразователем угловых перемещений 6; датчиком контроля предварительной фиксации 4 (индексации); датчиком контроля фиксации (по часовой стрелке) 5; датчиком контроля фиксации (против часовой стрелки) 7; электродвигателем 1; тормозом 2; электромагнитом фиксатора 3.

На циклограмме представлены два перехода: в левой части - из позиции 1 в позицию 2; в правой - из 2 позиции в 12. Последовательность прохождения управляющих сигналов следующая: тормоз 2 растормаживается, при этом на обмотку тормоза подается напряжение, по истечении времени Т1, необходимого для растормаживания; двигатель 1 начинает вращаться в направлении, которое имеет наименьший угол поворота для достижения рабочего положения от текущего. Завершается выключение датчика контроля фиксации 5; в случае индексации головки из 1 позиции в последующую 2 позицию происходит ожидание падения стробирующего сигнала 1-й позиции до "0"-го уровня, и преобразователь угловых перемещений 6 дает сигнал на включение электромагнита 3. В случае индексации головки из 2-й в 12-ю позицию происходит ожидание считывания преобразователем угловых перемещений 1-й позиции, а так как следующая за ней 12 позиция является индексируемой, идет ожидание падения стробирующего сигнала 1-й позиции до "0"-го уровня и только после этого срабатывает электромагнит 3. Таким образом, включение электромагнита 3 происходит до достижения выбранной позиции при падении стробирующего сигнала предшествующей позиции до "0"-го уровня.

Рис.9. Револьверная головка многоцелевого станка

Максимально допустимый промежуток времени между считыванием стробирующего сигнала и фактическим включением электромагнита 3 должен быть не более значения R1, указанного в таблице. Вращение головки происходит до тех пор, пока предварительный фиксатор, приводимый в действие электромагнитом, попадет в фиксирующий паз муфты. Этот момент регистрируется пропаданием сигнала от датчика контроля индексации 4, который останавливает двигатель 1. По истечении времени Т2 двигатель должен начать вращаться в противоположном направлении. Наличие кодового сигнала выбранной позиции, поступающего от преобразователя угловых перемещений 6, и сигнала от датчика роля индексации 4 свидетельствует о правильной предварительной фиксации головки. Отсутствие одного из сигналов означает ошибку позиционирования. При поступлении сигнала от датчика 5 происходит фиксация револьверной головки. Это сигнал используется одновременно для остановки двигателя 1 и для срабатывания тормоза 2, при этом снимается напряжение с обмотки тормоза.

Максимальное время рассогласования от момента поступления сигнала с датчика 5 до момента фактического останова двигателя может быть не более значения R2, приведенного в таблице. После завершения останова двигателя может даваться сигнал на пуск станка. По истечении времени Т3, после поступления сигнала от датчика 5 электромагнит 3 отключается, при этом предварительный фиксатор выходит из фиксирующего паза, что контролируется появлением сигнала от датчика 4. На этом цикл индексации завершается, и головка готова к следующему циклу.

Наличие в головке нескольких вращающихся осевых и радиальных инструментов с большим вылетом ограничивает технологические возможности станка, затрудняет программирование, которое должно исключить возможность столкновения инструмента с патроном или обрабатываемой заготовкой. Необходимость размещения инструментальных оправок с фиксирующими и приводными элементами, приводов вращения инструментов приводит к значительному увеличению габаритов револьверных головок и усложняет их конструкцию.

Применение одноинструментальных шпиндельных головок с независимым приводом со сменой инструментов из магазина манипуляторами по типу сверлильно-фрезерных многоцелевых станков обеспечивает существенное расширение технологических возможностей станка, большую жесткость и точность установки инструментов. Однако повышается стоимость станка, усложняется его управление.

Рис.10. Циклограмма работы револьверной головки.

Рис.11. Схема направления движения инструмента и заготовки