Автоматом называется станок, в котором автоматизированы все основные и вспомогательные, движения, необходимые для выполнения технологического цикла обработки заготовок, включая загрузку и выдачу обработанной детали. Обслуживание автомата сводится к периодической наладке, подаче материала на станок и контролю обрабатываемых деталей.
Полуавтоматом называется автоматический станок, в котором часть движений неавтоматизирована. В большинстве случаев это движения, связанные с загрузкой и снятием заготовок.
Токарные станки и полуавтоматы применяют для обработки деталей сложной конфигурации с помощью большого количества инструментов. Они подразделяются: по назначению — на универсальные и специализированные; по виду заготовки — на прутковые и патронные; по количеству шпинделей — на одношпиндельные и многошпиндельные; по расположению шпинделей — на горизонтальные и вертикальные.
Из автоматов и полуавтоматов наибольшее распространение получили станки с кулачковым приводом. Автоматическое управление циклом этих станков осуществляется с помощью распределительного (кулачкового) вала. Обычно за один оборот вала происходит полный цикл обработки детали.
Автоматы можно разделить на три группы. Первая группа, Вторая группа, Третья группа
Горизонтальные одношпиндельные токарные полуавтоматы делятся на многорезцовые, копировальные и многорезцово-копировальные.
Многорезцовые токарные полуавтоматы
На рис. 11.1. приведена схема работы многорезцового полуавтомата. Обработка заготовки 2 ведется несколькими одновременно работающими резцами, установленными на продольном 12 и поперечном 3 суппортах. Одновременная работа большого числа резцов, каждый из которых обрабатывает свой участок заготовки, позволяет получить деталь заданных формы и размеров путем простейших и коротких циклов работы суппортов и, следовательно, значительно сократить время обработки. Снятие детали, установку заготовки, ее зажим в патроне или в центрах передней 1 и задней 4 бабок, а также пуск станка производят вручную. Подвод суппортов с резцами, обработка заготовки, возврат суппортов в исходное положение и остановка станка производятся автоматически.
Продольный суппорт 12 перемещается вместе с планками 6 и 8 относительно неподвижной линейки 10. При этом ролик 7 суппорта перекатывается по рабочей поверхности линейки 10 и постоянно прижимается к ней пружинами 11. Цикл работы продольного суппорта следующий: 1) быстрый подвод суппорта к заготовке (участок а — б); 2) врезание резцов при перемещении ролика 7 по конусной поверхности линейки 10 (участок б — в); 3) обтачивание заготовки при рабочей подаче (участок в — г); 4) отскок суппорта назад в поперечном направлении (участок г — д); 5) быстрый отход суппорта в исходное правое положение (участки д — е, е — и, и — к); 6) перемещение суппорта вперед в первоначальное рабочее положение (участок к — а ).
Разработка конструкции и технология изготовления приспособления ...
... ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ, .1 Обоснование разработки работы Создание надежных агрегатов ... обработку с использованием специального устройства электроконтактной обработки (ЭКО), подвешивающегося на правый суппорт станка и чистовой обработки ... диаметр обрабатываемой заготовки, мм Наибольшая высота обрабатываемой заготовки (от зеркала ... до 3000А, а при обработке наплавленных участков всплески до 4000…5000А) ...
Рис. 11.1. Схема работы многорезцового полуавтомата
Отскок суппорта в конце обработки (примерно на 1 мм) и возврат его в первоначальное положение в конце отхода назад (участки траектории г — д и к — а) осуществляются с помощью планок 6 и 8. Обе планки перемещаются вместе с суппортом, при этом планка 6 может перемещаться относительно суппорта в продольном направлении. В начале работы суппорта обе планки установлены относительно друг друга так, что соприкасаются выступами (как показано на рисунке).
В конце обтачивания планка 6 подходит к упору 9 и смещается им относительно планки 8 вправо, в результате чего, ее выступы устанавливаются против впадин планки 8.
Суппорт 12 вместе с роликом 7, линейкой 10 и планкой 8 под действием пружины 11 отскакивает назад на глубину впадины планки 5. В результате этого резцы при отходе суппорта вправо не касаются обработанной поверхности детали. После возвращения суппорта в исходное правое положение планка 6 касается второго упора 5 и смещается им влево в первоначальное положение, т. е. ее выступы устанавливаются опять против выступов планки 8. В результате суппорт с резцами, линейка 10 и планка 8 устанавливаются в первоначальное рабочее положение (точка а).
Многорезцовый токарный полуавтомат мод. 1Н713 предназначен для высокопроизводительной черновой и чистовой обработки в условиях серийного и массового производства заготовок шестерен, валов, колец, фланцев и других деталей в патроне или центрах при помощи многорезцовой наладки или копира. Станок можно встраивать в автоматические линии.
Техническая характеристика станка
Общий вид станка с органами управления показан на рис. 11.2. На нижней станине 1 установлена передняя бабка 2 с механизмом главного движения и шпинделем 4. По продольным направляющим нижней станины можно перемещать заднюю бабку 15, а по поперечным направляющим — поперечный суппорт 7 с механизмом подач. На верхней станине 13 закреплена коробка подач 5 продольного суппорта 8, который перемещается по направляющим станины. На передней панели бабки расположен щиток 6 с кнопками управления станком. Справа от продольного суппорта смонтированы передвижной кронштейн копирной линейки 12, командоаппарат 11 для управления циклом работы продольного суппорта и передвижной упор 20 для установки в рабочее положение линейки отскока продольного суппорта. Квадратными рукоятками 9 и 17 настраивают соответственно ползуны продольного 8 и поперечного 7 суппортов. Педалью 16 управляют работой пневмосистемы задней бабки. Ременная передача механизма главного движения закрыта кожухом 3. Электрооборудование станка расположено в шкафу 14, а пневмоаппаратура — в корпусе станины 1. Электродвигатель главного движения находится внутри станины под передней бабкой.
Рис. 11.2. Многорезцовый полуавтомат мод. 1Н713.
I
IX
IX
XIII
X
Токарно-копировальные полуавтоматы
Образование фасонной поверхности детали при обработке заготовки на копировальном полуавтомате осуществляется одним резцом, установленным в копировальном суппорте. Принцип действия гидравлических копировальных устройств основан на применении следящих золотников.
На рис. 11.3. показана принципиальная схема гидравлического привода суппорта токарно-копировальных полуавтоматов. Копировальный суппорт 1, имеющий поперечное перемещение, жестко связан с корпусом 2 следящего золотника и со штоком поршня неподвижного гидроцилиндра 3 поперечной подачи. Продольная подача салазок суппорта осуществляется с помощью гидроцилиндра 4. Плунжер 9 следящего золотника, прижимается пружиной к рычагу 5, наконечник которого (щуп) находится в контакте с неподвижным шаблоном или эталонной деталью. Таким образом, рычаг 5 удерживает плунжер золотника в определенном положении относительно копира. При перемещении щупа вверх или вниз плунжер получит такое же перемещение.
При смещении плунжера вверх масло от насоса 10 по трассам VIII и I поступает в среднюю полость корпуса 2, а затем по трассе II — в нижнюю полость цилиндра 3, и поршень вместе с суппортом 1 получит движение в том же направлении, что и плунжер. Вместе с суппортом будет перемещаться и корпус 2 золотника, который в результате займет первоначальное положение относительно плунжера (как показано на схеме).
Подача масла через золотник прекратится, и суппорт остановится. То же произойдет при перемещении плунжера золотника по шаблону вниз.
Таким образом, перемещение щупа, а вместе с ним и плунжера вверх или вниз вызывает такое же перемещение поршня гидроцилиндра и связанного с ним суппорта 1 с резцом. Поэтому резец, повторяя движение щупа, будет обрабатывать деталь по профилю копира. Масло, вытесняемое из верхней полости цилиндра 3 (при движении поршня вверх) или из его нижней полости (при движении вниз), идет по трассам III или II , затем через крайние выточки в корпусе золотника поступает в трассу V или IV , далее — в трассу VI и через дроссель 8 сливается в бак.
В процессе обработки, помимо поперечного перемещения салазок (одна координата), сообщается и продольное перемещение каретке суппорта (другая координата).
При этом масло от насоса 10, пройдя по трассам- VIII , I и IX , через распределительное устройство (на схеме не показано) подается в правую полость цилиндра 4, и шток поршня перемещает каретку суппорта влево. Масло из левой полости цилиндра по трассе X через автоматический регулятор скорости 6 и дроссель 7 сливается в бак. Таким образом, резец может получать движение подачи по двум координатам. Результирующая подача резца определяется величиной проходных сечений дросселей 7 и 8, первый из которых регулирует скорость продольной подачи, а второй — поперечной. Клапан 11 предохраняет систему от перегрузки и отводит излишки масла в бак.
| Рис. 11.3. Схема следящего гидрокопировального привода | Рис. 11.4. Схема работы токарно-копировального полуавтомата |
По принципу работы эти станки (рис. 11.4.) во многом похожи на копировальные полуавтоматы. Обработка основного профиля заготовки 12, устанавливаемой в центрах шпиндельной и задней бабок, производится резцом 11 копировального суппорта, При этом обработку можно производить как одним резцом, так и блоком резцов (до шести-восьми), или же резцами с двух накладных копировальных суппортов с независимым управлением каждым суппортом по отдельному копиру.
Операции по проточке канавок, подрезке торцов и другие выполняются резцами поперечного суппорта 10, который в отличие от суппорта копировальных полуавтоматов выполнен в виде отдельного узла с самостоятельным приводом. Это позволяет при использовании двух поперечных суппортов обеспечить их независимую работу.
Продольная (задающая) подача каретки 7 копировального суппорта в этих полуавтоматах механическая и производится с помощью передачи ходовой винт — гайка. Гайка этой передачи жестко закреплена на каретке 7 . При реверсировании ходового винта 1 копировальный суппорт перемещается влево или вправо.
Поперечное перемещение верхней части б копировального суппорта осуществляется однокоординатной гидравлической следящей системой, управляемой от копира 2. Верхняя часть суппорта, как и в копировальных полуавтоматах, жестко соединена с гидроцилиндром 4, а неподвижный поршень 3 посредством штока 5-е продольной кареткой суппорта. Перемещение поперечного суппорта и пиноли задней бабки 8 осуществляется также гидроприводом, однако здесь суппорт 10 связан непосредственно с поршнем 9 гидроцилиндра.
Токарно-копировальный
Техническая характеристика станка
Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм :
над станиной……………………………………………………………………………………. 400
над суппортом……………………………………………………………………………………250
Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм ………………………………………….71,0
Пределы частот вращения шпинделя, об/мин ……………………………………..125 — 1250
Пределы продольных подач копировального суппорта, мм/об …………….0,08 — 2,0
Пределы подач поперечного суппорта, мм/мин ………………………………………..10 — 45
Мощность электродвигателя главного движения, кВт …………………………………..22
На рис. 11.5. представлен общий вид полуавтомата. Станина в левой тумбе имеет шпиндельную бабку с коробкой скоростей 1. По верхним направляющим 6 станины перемещается в продольном направлении каретка копировального суппорта 4, имеющего поперечные салазки 3 с резцедержателем. В нижней части станины расположены направляющие 7 с подрезным (поперечным) суппортом 2. В левой тумбе размещены также электродвигатель, тормозное устройство и аппаратура электроавтоматики, в правой — гидравлический привод и панели управления. На правой стороне станины установлена задняя бабка 5 . Копировальный и подрезной суппорты расположены под углом 60° к основанию станка, что обеспечивает свободный сход стружки и удобство наладки. Конструкция станка допускает установку его в автоматическую линию.
Кинематическая схема станка представлена на рис. 11.6. Главное движение осуществляется от электродвигателя 1 через ременную передачу 2, 3, четырехступенчатую коробку скоростей 4, 10 и гитару скоростей а- b , ременную передачу 11-12, вал V , колеса 13-17 или 14-18. Привод суппортов и пиноли задней бабки — гидравлический. Продольную подачу копировального суппорта 71 осуществляет винтовая пара 41-42, а поперечное перемещение его салазок 70 — гидроцилиндр 69. Шуп, находящийся в контакте со штоком следящего золотника (на рисунке не показаны), упирается в эталонную деталь 66, закрепленную в центрах бабок 65 и 68. Поперечную подачу поперечный (подрезной) суппорт 74 получает от гидроцилиндра 75.
Рис. 11.5. Полуавтомат мод. 1713
Копировальный суппорт (рис. 11.7.) состоит из двух основных частей — каретки 1 и ползуна 2. Каретка перемещается по направляющим станины с помощью винтовой пары. Перемещение ползуна по каретке под углом 60° к оси центров станка осуществляется гидроцилиндром, поршень 3 которого через шток 4 жестко соединен с кареткой, а корпус 5 — с ползуном.
Перемещение ползуна к оси центров при отсутствии копира на станке ограничивается упором 6, воздействующим на золотник гидрощупа через его рычаг. Упор перемещается по штанге 7 вручную или вместе со штангой при помощи лимба 9 с ценой деления 0,015 мм (лимб показывает перемещение ползуна перпендикулярно оси центров) и фиксируется на штанге винтом 8. Гидрощуп крепится к корпусу гидроцилиндра. К каретке крепятся левый 10 и правый 11 кожухи, предохраняющие направляющие станины от попадания на них стружки и охлаждающей жидкости.
Механизм установки копира (рис. 11.8.) имеет левую 1 и правую 5 стойки, соединенные между собой скалкой 4, которая лежит на шарикоподшипниках. На скалке расположены левая 12 и правая 6 бабки, центрах которых устанавливается линейка 14, несущая копир или эталонную деталь. Поворотом маховика 18 с лимбом, цена деления которого 0,02 мм, левая стойка смещается, поворачивая скалку; при этом подымается или опускается копир или эталонная деталь.
Рис. 11.6. Кинематическая схема станка мод. 1713
Рис. 11.7. Копировальный суппорт полуавтомата мод. 1713
Центр 11 левой бабки перемещается поворотом маховика 17 с лимбом. Цена деления которого 0,0075 мм, чем и осуществляется окончательная установка копира в продольном направлении по отношению к изделию. Центр 7 правой бабки прижимается пружиной к копирной линейке. После установки копира в требуемом положении центр правой бабки фиксируется сухарями 25 и 26 с помощью винта 21.
При обработке изделий по эталонной детали копирную линейку снимают, а в центры устанавливают эталонную деталь. При этом центровые бабки смещаются по скалке в требуемом положении и фиксируются сухарями 23 и 24 с помощью винта 22.
Управление автоматическим циклом движения суппортов, перемещения и зажима пиноли задней бабки осуществляется системой электроавтоматики и трех гидропанелей: копировального суппорта, подрезного суппорта и задней бабки. Гидравлическая панель копировального суппорта выполняет следующие движения: быстрый продольный подвод, ускоренное поперечное перемещение, копирование на первой или второй рабочей подаче, быстрый отвод в продольном и поперечном направлениях; «стоп» в любом положении.
Размеры токарных полуавтоматов характеризуются диаметром и длиной обрабатываемых деталей: наибольший диаметр последних колеблется от 160 до 800 мм, длина — от 100 до 2800 мм.
Рис.11.8. Механизм установки копира
- Расскажите назначении токарных автоматов.
- Из каких устройств состоят многорезцовые токарные полуавтоматы?
Где применяется токарно-копировальные полуавтоматы?
