Механизация и автоматизация фрезерных операций

Фрезерные станки, как и токарные, широко при­меняются в производстве, и в большинстве случаев при их модернизации ставится задача — автомати­зировать цикл обработки.

Цикл автоматической работы фрезерных станков состоит из следующих движений: ускоренный подвод заготовки к инструменту, автоматическое переключе­ние с ускоренной подачи на рабочую, рабочий ход (обработка), автоматическое переключение с рабоче­го хода на обратный, ускоренный обратный ход и автоматический останов стола в конце обратного хода.

На рис.41,а показана схема автоматизированного фрезерного станка. Индивидуальный двигатель 4 укреплен на правом конце стола и через одноступен­чатый редуктор связан с винтом продольной пере­дачи стола. Механизм обеспечивает перемещение стола со скоростью 3,5 м/мин. Наличие этого меха­низма не препятствует ручному перемещению стола при помощи рукоятки 1.

Для автоматического включения и выключения рабочей подачи предусмотрен специальный механизм. Пневматический клапан направляет сжатый воздух в правую полость цилиндра, при этом шток поршня (рис.41,6), перемещаясь влево и сжимая пружину 4, при помощи зубчатого колеса 2 поворачивает валик 3. Последний включает зубчатую муфту рабочей подачи стола 9 (рис.41,а). В конце хода электрическое устройство переключает клапан и выпускает воздух из цилиндра. Тогда шток под действием пружины возвращается в исходное положение, и рабочая подача выключается. Для ручного переключения муфты рабочей подачи на валике 3 установлена рукоятка 1.

Рисунок 41 – Схема автоматизированного фрезерного станка

Работу стола можно проследить по схемам, пока­занным на рис.41,а. Сжатый воздух, поступающий от магистрали, перекрыт в распределительном кла­пане и не попадает в механизм переключения муфты подачи. При этом кулачковая муфта подачи разом­кнута (положение I) и включенный электродвига­тель 4 ускоренной подачи стола подводит заготовку к инструменту, пока кулачок 5 (положение II) не нажмет на ролик путевого выключателя 6, в резуль­тате произойдет переключение движения стола с ускоренного хода на рабочий, т. е. отключается элек­тродвигатель и включается кулачковая муфта сцеп­ления. Рабочая подача включается коробкой подач следующим образом: при нажиме на ролик путевого выключателя электромагнита пневматический рас­пределительный клапан 8 подает воздух от магистра­ли, который поступает в левую полость цилиндра ме­ханизма 7 переключения, поршень со штоком дви­жется вправо и с помощью рычага включает муфту, В конце рабочей подачи кулачок 3 (положение III) нажимает на ролик конечного выключателя 2, от­ключающего электромагнит пневматического распре­делительного клапана, муфта сцепления выключается, и движение стола от коробки подач прекращается.

Механизация и автоматизация сверлильных операции

При обработке деталей на сверлильных станках вспомогательное время в основном затрачивается на пуск и останов станка, переключение скоростей и по­дач, а также на холостые перемещения. Сокращения вспомогательного времени можно добиться автома­тизацией управления и увеличения скорости хо­лостых перемещений, а именно—ускоренным под­водом инструмента к обрабатываемой заготовке, автоматической рабочей подачей, ускоренным отво­дом инструмента.

В сверлильных станках движения резания осуще­ствляются при помощи шпинделя при неподвижной заготовке, поэтому в первую очередь необходимо ав­томатизировать цикл движения шпинделя.

На сверлильном станке, показанном на рис.42,а, автоматизированы все движения, за исключением снятия обработанной детали, установки заготовки и пуска станка.

Рисунок 42 – Схема автоматизированного сверлильного станка

После установки очередной заготовки нажимают пусковую кнопку А крана 1, и сжатый воздух посту­пает из общей сети в верхнюю полость цилиндра 4, шток которого переключает двухходовой клапан 3. Далее сжатый воздух через дроссель 6 поступает в верхние полости цилиндров 7 и 11. Шток цилиндра 11 перемещает кондукторную плиту приспособления и закрепляет заготовку, а шток цилиндра 7 до кон­такта его насадки с рейкой 8 опускается вхолостую, а затем, перемещаясь вме­сте с рейкой, через реечное зубчатое колесо сообщает пиноли, а значит и шпин­делю станка быстрое пере­мещение к заготовке. Пос­ле того как движение што­ка прекратится, начинается рабочая подача рейки при помощи механической пода­чи станка. Когда обработ­ка будет закончена, упор 5, нажав на рычаг 2, переклю­чит двухходовой клапан 3. Воздух из верхних полостей цилиндров 7 и 11 будет вы­ходить в атмосферу, а в нижнюю полость цилиндра 7 — поступать из сети.

Шток цилиндра 7, поднимаясь вверх, увлечет за собой рейку 8, а значит, и пиноль со шпинделем. Вы­ключение механической подачи пиноли осуще­ствляется рейкой, В конце хода упор 9 рейки 8 под­нимает золотник перепускного клапана 10, послед­ний позволяет сжатому воздуху поступать из сети в нижнюю полость цилиндра 11, в результате деталь будет освобождена от зажима. Цикл обработки на этом заканчивается.

Рассмотренное устройство может быть применено для автоматизации любого вертикально-сверлильного станка.

На рис.43 изображен автоматизированный верти­кально-сверлильный станок, у которого автоматизи­рован не только цикл обработки, но и загрузка стан­ка заготовками.

Рисунок 43 – Схема комплексно-автоматизированного сверлильного станка

Поворотом крана сжатый, воздух из сети поступает в воздухораспределитель 1, откуда он направляется в левые полости пневмоцилиндров 7 и 6. В резуль­тате поршни со штоками перемещаются вправо и обеспечивают быстрый подвод инструмента к заго­товке, перемещение заготовки из магазина в зону обработки и ее зажим. Быстрый подвод шпинделя с инструментом к заготовке заканчивается в тот момент, когда плунжер 5, связанный тросом 2 со шпинделем, коснется штока гидротормоза 3. Наличие гидравлического торможения обеспечивает замедлен­ное движение инструмента, т. е. рабочую подачу. По окончании сверления кулачок 8 действует на нижний переключатель воздухораспределителя 1, откуда сжатый воздух поступает теперь уже в пра­вые полости цилиндров 7 и 6, а воздух из левых полостей выйдет в атмосферу. При этом произойдет быстрое перемещение шпинделя станка в исходное положение (до соприкосновения кулачка 8 с верхним переключателем), разжим обработанной детали и перемещение поршня гидротормоза пружиной 4 в нижнее положение. На этом станке можно изготовлять различные детали, для чего надо заменить магазин, зажимное приспособление и переставить в требуемое положение переключатели.