Многорезцовые токарные полуавтоматы

Sпр

Sпоп

Vобт

Рис. 3.14. Схема работы многорезцового полуавтомата

Схема работы многорезцового полуавтомата приведена на рис. 3.14. Заготовка 2 одновременно обрабатывается резцами, установленными на продольном 12 и поперечном 3 суппортах. Одновременное участие в работе большого числа резцов значительно сокращает время обработки.

Многорезцовые полуавтоматы работают по полуавтоматическому циклу. Установка заготовки в центрах передней 1 и задней 4 бабок, зажим ее в патроне, снятие детали производят вручную. Подвод суппортов с резцами, обработка заготовки, возврат суппортов в исходное положение и остановка полуавтомата производятся автоматически. Продольный суппорт 12 перемещается вместе с планками 6 и 8 относительно неподвижной линейки 10.

Ролик 7 суппорта перекатывается по рабочей поверхности линейки 10 и поджимается к ней пружинами 11. Цикл работы продольного суппорта следующий: быстрый подвод суппорта к заготовке (участок а–б); врезание резцов (участок б–в); обтачивание заготовки (участок в–г); отскок суппорта назад в поперечном направлении (участок г–д); быстрый отвод суппорта в исходное положение (участки д–е, е–и, и–к) и перемещение суппорта вперед в первоначальное положение (участок к–а). Отскок суппорта в конце обработки и возврат его в первоначальное положение (участок г–д и к–а) осуществляется с помощью планок 6 и 8. Обе планки перемещаются вместе с суппортом, планка 6 может перемещаться относительно суппорта в продольном направлении.

В конце рабочего хода планка 6 наезжает на упор 9 и смещается относительно планки вправо, в результате чего ее выступы устанавливаются напротив впадин планки 8. Суппорт 12 с роликом 7, линейкой 10 и планкой 8 под действием пружины 11 отходит назад на глубину впадины планки 8.

Резцы при отходе суппорта назад не будут касаться обработанной поверхности. При входе суппорта в точку «а» планка 6 наезжает на второй упор 5 и смещается влево и ее выступ устанавливается напротив выступов планки 8. В результате продольный суппорт, линейка 10 и планка 8 устанавливаются в первоначальное положение (точка «а»).

Многорезцовый токарный полуавтомат 1Н713 предназначен для высокопроизводительной обработки в условиях серийного и массового производства шестерен, колец, валов и других деталей в патроне или центрах.

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной 400 мм. Наибольшая длина обрабатываемой заготовки – 500 мм, 700 мм.

Кинематическая схема станка изображена на рис. 3.15.

Шпиндель получает вращение от электродвигателя М1 через клиноременную передачу , вал I, сменные зубчатые колеса , вал II, зубчатую передачу (или ), вал III и пару зубчатых колес .

Рабочая подача продольного суппорта осуществляется от электродвигателя М2, гитару сменных колес , червячную передачу , муфту ЭМ₁, ходовой винт IX.

Быстрое перемещение продольного суппорта происходит по цепи: электродвигатель М2, вал V, винтовая зубчатая передача , муфта ЭМ2, ходовой винт IX. Рабочая подача поперечного суппорта осуществляется от электродвигателя М3, гитару сменных колес , червячную передачу , муфту ЭМ3, вал XIII, ходовой винт.

Быстрое перемещение поперечного суппорта происходит по цепи: электродвигатель М3, вал X, винтовая зубчатая пара , муфта ЭМ4, вал XIII, ходовой винт.

N=1,5кВт

n=1420мин

ЭМ2

ЭМ1

P=2,5мм

P=8мм

N=1,5кВт

n=1420мин

ЭМ4

P=2,5мм

ЭМ3

N=17кВт

n=1470мин

ЭТМ-116-1А

Рис.3.15. Кинематическая схема станка 1Н713

Многошпиндельные токарные автоматы. По принципу работы многошпиндельные автоматы с горизонтальным расположением шпинделей делят на автоматы параллельного и последовательного действия.

Рис. 3.16. Принципиальная схема многошпиндельного автомата параллельного действия

На автоматах параллельного действия на каждом шпинделе выполняются одновременно все переходы, предусмотренные технологическим процессом. В конце цикла работы станка получается столько готовых деталей, сколько шпинделей находилось в работе (рис. 3.16).

Схема работы многошпиндельного автомата последовательного действия показана на рис. 3.17. Шесть шпинделей 6 расположены по окружности в едином шпиндельном блоке 1. Напротив каждого шпинделя расположен поперечный суппорт 2. На центральной гильзе 4 перемещается общий для всех шпинделей, продольный суппорт 5. Он выполнен в виде шестигранника, на каждой грани которого устанавливают державки с соответствующими инструментами. Поперечные суппорты получают подачу от индивидуальных кулачков, а продольный суппорт также от отдельного кулачка. При необходимости на продольном суппорте можно устанавливать инструментальные шпиндели с независимым приводом вращения.

Шпиндели автомата имеют одинаковую частоту вращения, так как получают вращение от приводного вала 3 через общее центральное зубчатое колесо 7. Заготовки, установленные в каждом шпинделе, обрабатываются при их последовательном прохождении через позиции автомата различными режущими инструментами. На последней позиции отрезается готовая деталь и подается пруток для изготовления следующей детали. Смена позиций производится за счет периодического поворота шпиндельного блока на одну позицию.

Sпоп

Sпоп

Sпр

Sпоп

Sпоп

Sпоп

Sпоп

IVпоз

Vпоз

VIпоз

Iпоз

IIпоз

nшп

Рис. 3.17. Схема работы многошпиндельного автомата последовательного действия

Токарный шестишпиндельный автомат 1Б265–6К

Автомат предназначен для изготовления деталей из прутков в условиях крупносерийного и массового производства. На станке можно производить фасонное обтачивание, подрезку, сверление, растачивание, зенкерование, развертывание, нарезание внутренних и наружных резьб. Станок имеет 6 шпинделей. Наибольший диаметр прутка для обработки изделий 65 мм. Число суппортов: продольных –1; поперечных – 6.

На станине А (см. рис. 3.18) установлен корпус шпиндельного блока Б. С правой стороны станины расположена коробка передач Ж, в которой установлен привод главного движения, привод подач распределительного вала Г, привод инструментальных шпинделей.

В станке имеется продольный суппорт Е и шесть поперечных суппортов с независимой подачей (два верхних Д, два нижних З и два средних).

Основные шпиндели приводятся во вращение электродвигателем М1 через клиноременную передачу , цилиндрическую пару , сменные зубчатые колеса и центральный вал IV. С центрального вала вращение передается на шпиндели через передачу .

Рис. 3.18. Кинематическая схема шестишпиндельного автомата 1Б265-6К

Уравнение кинематического баланса главного движения

мин^–1,

откуда формула настройки .

Набор сменных зубчатых колес позволяет получить частоту вращения шпинделей в пределах 731590 мин^–1.

Быстросверлильный шпиндель XXIX получает вращение от центрального вала IV через зубчатые колеса 48, 29 и т. д.

Частота вращения быстросверлильного шпинделя

,

откуда .

Так как основной и быстросверлильный шпиндели вращаются в разные стороны, то относительная частота вращения будет суммой их частот вращения:

.

Резьбонарезной шпиндель XX получает вращение от вала IV. Для нарезания правой резьбы (или свинчивания при левой) движение от центрального вала IV передается через сменные зубчатые колеса , вал XVI, и при включенной электромагнитной муфте М₁ через зубчатые колеса получает вращение шпиндель XX.

Уравнение кинематического баланса для резьбонарезного шпинделя

, или ,

где .

При свинчивании инструмента (или нарезании левой резьбы) электромагнитная муфта М₁ выключается и включается муфта М₂. Тогда вращение от центрального вала IV на резьбонарезной шпиндель передается через сменные зубчатые колеса и далее через передачи .

Тогда , или .

Инструмент и заготовка вращаются в одну сторону, а навинчивание или отвинчивание происходит вследствие изменения частоты вращения резьбонарезного шпинделя. При нарезании правой резьбы , а при свинчивании инструмента . При нарезании резьб самооткрывающимися головками привод резьбонарезного шпинделя аналогичен сверлильному, а подача производится специальным резьбовым кулачком. Подача всех рабочих органов станка осуществляется кулачками, установленными на распределительном валу. Во время рабочих движений вал вращается медленно, а при вспомогательных – быстро, с постоянной угловой скоростью. Распределительный вал состоит из двух валов (XXI и XI), соединенных шлицевой втулкой. На валу XXI расположены барабаны с кулачками зажима и подачи прутка, диск с кулачками фиксации, устройство поворота шпиндельного блока. На валу XI расположены барабаны подачи продольного суппорта, барабаны устройств с независимой подачей, диск с кулачками для привода верхних поперечных суппортов, зубчатое колесо привода командоаппарата.

Дополнительные распределительные валы – XXXI и XXXII – имеют диски с кулачками, управляющими движением нижних поперечных суппортов; с валом XXI эти валы связаны конической передачей .

Рабочее вращение распределительного вала происходит от основных шпинделей через центральный вал IV, червячную пару , сменные зубчатые колеса , передачу (при включенной электромагнитной муфте М₃), конические колеса и далее через передачи и .

Частота вращения распределительного вала на рабочем ходу

мин ^–1.

Вращение распределительного вала при вспомогательных ходах осуществляется от электродвигателя М1 при включении электромагнитной муфты М₄. Частота вращения распределительного вала на холостом ходу

мин^–1.

Время вспомогательного хода равно 3,5 с.

Вращение в наладочном режиме распределительный вал получает от электродвигателя М2 через зубчатые колеса и вал IX, передачи и .

При этом муфты М₃–М₅ должны быть выключены, а муфта М₆ включена. При включении наладочного привода муфта М₅ включается и тормозит распределительный вал.

Поворот шпиндельного блока осуществляется от распределительного вала с помощью пятипазового мальтийского механизма и зубчатых передач и . За один оборот распределительного вала шпиндельный блок повернется на 1/6 оборота. Одновременно со шпиндельным блоком через передачу получает вращение блок, поддерживающий направляющие трубы.

Перед поворотом шпиндельный блок расфиксируется и поднимается над опорами по команде от кулачка, находящегося на распределительном валу.

Привод винтового конвейера осуществляется от электродвигателя М3 через редуктор . Устройство для смазывания получает вращение от цепной передачи .