Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Металлорежущие станки Краткий курс

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
25.04 Mб
Скачать

Привод станка (рис. 169) осуществляется от электродвигателя 51 через редуктор с коническими колесами 1—2 и вал II. Отсюда передача вращения идет по двум направлениям: а) при включении фрикционной муфты Мх— через полый вал I и зубчатое колесо 3 на центральное зубчатое колесо 4; б) по цепи 5—6, 7—8, 10—11, 1232, 31—13 и шестерню 9 — на зубчатое колесо 33 нижнего барабана управления Бх. Первая цепь предназначена для приво­ да всех движений отдельных секций полуавтоматов, вторая — для периодического поворота стола.

Привод главного двиэ/сения — вращение шпинделя осуществля­ ется от центрального зубчатого колеса 4 через колесо 40, вал IX, сменные колеса А В, вал V, скользящее зубчатое колесо 29 и ко­ лесо 30, закрепленное на шпинделе. Скользящее колесо 29 во время поворота стола поднимается копирами и выводится из за­ цепления с колесами 30. Число оборотов шпинделей в каждой по­ зиции независимое и регулируется звеном настройки:

nz-±.z* . - 1. —

7^ = пшп об/мин.

z 2 Z4 Z40 В

z 30

Распределительный вал VII каждой секции автомата имеет два вращения: медленное — для привода рабочей подачи суппорта и быстрое — для холостых ходов. Медленное вращение сообщает ему вал V через червячную передачу 48—50, вал VIII, сменные колеса аЪ, сd, муфту М2и червячную пару 4749.

Цепь быстрого вращения начинается от вала IX. Вращение от червячной передачи 45—46 через муфту М3 сообщается той же червячной паре 47—49. Муфты М2и М3 сблокированы: при вклю­ чении одной из них другая отключается. Барабан подачи имеет по­ стоянные цилиндрические кулачки. Поэтому величина рабочей подачи суппорта устанавливается сменными колесами аЬ, сd, скорость же холостых движений суппорта не изменяется. Муфты М2 и М3 включаются кулачками, установленными на управляю­ щем диске Д.

На рис. 170 приведена схема устройства механизма автомати­ ческого управления муфтами. Муфты рабочего хода М2и быстрого хода М3 связаны рычагами 1, соединенными между собой регули­ руемой тягой 2. Пружина 3 прижимает кулачок 4 с двумя наклон­ ными плоскостями к ролику 5, закрепленному в упоре 6 тяги 7. При нейтральном положении муфт вершина кулачка 4 соприка­ сается с роликом 5 в самой верхней его части. Кулачок I вклю­ чения муфты рабочей подачи при вращении управляющего диска Д нажимает на выступ 8 рычага 9 и, поворачивая его ступицу 10, передвигает, на небольшую величину тягу 7 справа налево. Кулачок 4, выйдя из «мертвого положения», выжимается пружи­ ной 3. В результате этого левый рычаг 1 поворачивается вокруг оси 11 против часовой стрелки, включая муфту М2 и выключая муфту М3.

пазов обода вращающегося зубчатого колеса (33). В результате втулка 2, барабан 1 и вал (IV) получают вращение против часо­ вой стрелки. Вращение вала IV, как было указано выше, пере­ дается на кривошип кулисы, осуществляющей поворот стола.

После освобождения барабана и поворота его на некоторый угол рычаги 7 возвращаются в первоначальное положение, вслед­ ствие чего барабан, повернувшись на один оборот, будет останов­ лен упорами 8. Зубчатое колесо (33), продолжая вращать втулку 2, натягивает пружину до тех пор, пока правый конец рычага 4 не встретит упор 5 и не выведет фиксатор из паза обода колеса (33). Вращение втулки 2 и вала (IV) прекращается. К моменту окон­ чания поворота вала (IV) кулачки верхнего барабана управления Б2 (см. рис. 169) включают фрикционную муфту Мх и муфты Мъ быстрых ходов распределительных валов всех секций автомата.

В вертикальных полуавтоматах находят распространение как механический, так и ручной способы зажима деталей в патронах. Для осуществления механического зажима в кинематической схеме станка в загрузочной позиции предусмотрена специальная цепь: вал III, зубчатые колеса 15—16, 17—18, 19—2021, 24—26 и

реверсивный механизм, управляемый муфтой Мъ. Колесо 24 бу­ дет вращаться в разные стороны в зависимости от того, с каким из зубчатых колес 22 или23 находится в зацеплении муфта Мь. Враще­ ние от зубчатых колес 24 и 26 передается на винт зажима. При ввинчивании винта в гайку последняя получает вертикальное пе­ ремещение вниз и зажимает кулачки. Реверсированием винта осуществляют разжим кулачков. Ограничение усилия и выключе­ ние муфты после зажима изделия в патроне осуществляются спе­ циальным механизмом, связанным с рукояткой включения муфты Мь (на схеме не показан). С началом поворота стола скользящее зубчатое колесо 24 выводится из зацепления с зубчатым колесом 26 и в конце поворота снова входит в зацепление с колесом 26 следующего шпинделя, пришедшего в загрузочную позицию. Управ­ ление скользящим колесом осуществляется кулачками, закреплен­ ными в нижней части стола. У полуавтоматов, имеющих двойной поворот стола и две загрузочные позиции, предусмотрены две цепи зажима патрона. У станков с ручным или гидравлическим зажимом цепь указанных зубчатых колес отсутствует.

Суппорты вертикальных полуавтоматов. Салазки суппортов перемещаются в накладных вертикальных направляющих, уста­ новленных на гранях колонны. Конструкция отдельных суппор­ тов допускает перемещение инструмента в различных направле­ ниях. Применяют четыре основных типа суппортов (рис. 173): а — простой суппорт с вертикальным ходом; б — простой суппорт с вертикальным и горизонтальным ходом в правом или левом на­ правлениях; в — универсальный суппорт, допускающий пере­ мещение в любом направлении; г — сдвоенный суппорт параллель­ ного действия, имеющий вертикальный и горизонтальный ход.

№ 1

1

*

 

 

| /\

и

 

_Щи' 4

А

3У

 

 

 

Г Ч 1

Г Ж ' _1

J

- 6

\

 

 

4

5

4 5

Д' -ф- ' L

 

 

 

Общими для всех суппортов

 

являются салазки 7, переме­

 

щаемые

в вертикальных на­

 

правляющих

с

помощью

 

штанг управления 2. Послед­

 

ние на верхнем конце имеют

 

ролики,

заходящие в

пазы

 

цилиндрических

кулачков

 

барабанов подачи (см. также

 

рис. 169).

 

а показана

 

На

рис. 173,

 

схема

простого

суппорта.

 

Салазки 7 перемещаются в

 

вертикальных

направляю­

 

щих колонны. Штанга управ­

 

ления 2 закреплена в зажим­

 

ном

блоке суппорта.

Бара­

 

бан подачи (см. рис. 169),

 

воздействуя

на

ролик штан­

Рис. 173. Схемы устройства суппортов

ги

опускает

ее

вместе

с салазками

суппорта

вниз.

(а, 6,5,з) и схема устройства запорного

На

рабочей плоскости А са­

механизма (6)

лазок устанавливают инстру­ мент. Дойдя до нижнего конечного положения, салазки своим тор­ цом встречают неподвижный упор. Суппорт простого действия допускает обработку только с вертикальной подачей инструмента.

Принцип работы суппорта простого действия с вертикальной и горизонтальной подачей (рис. 173, б) и универсального суппорта

(рис. 173, в) одинаков. Разница конструкций заключается в том, что у первого суппорта верхняя каретка 3 скользит в горизон­ тальных направляющих салазок 2, а у второго — в направляющих промежуточной плиты, которая может поворачиваться вокруг оси центрального зубчатого колеса 4 и закрепляться в требуемом по­ ложении. Вертикальное положение салазкам 1 сообщают штанги управления 2, однако в отличие от предыдущей конструкции они соединены с салазками специальным замком (рис. 173, д).

Книжнему концу штанги 2 при помощи зажимного блока 7 прикреплена зубчатая рейка 5, находящаяся в зацеплении с цен­ тральным зубчатым колесом 4 (рис. 173, д). При движении рейки вниз она своим концом А опирается на выступ запорного пальца 8

иперемещает вместе с ним салазки суппорта 1 до встречи с жестким упором 9. Одновременно рычаг 20, упираясь в упор 0, выводит из гнезда штифт 22, освобождая запорный палец 8. Рейка 5 и пру­ жина (на фигуре не показана) выжимают палец влево, последний своим концом входит в паз штанги 12 неподвижного упора, и суп­ порт останавливается. С этого момента опускающаяся относитель­ но неподвижного суппорта рейка 5 начнет вращать блок зубча­ тых колес 4, передавая движение рейке 6 и верхней каретке 5, к которой она прикреплена. По окончании работы рейка 5 под­ нимается, перемещая рейку 6 в обратном направлении, т. е. вправо. Выступ А рейки 5, войдя в контакт с правой половиной запорного пальца S, отожмет его и переместит вправо. В результате запорный палец будет выведен из паза штанги 12.

Кэтому моменту рейка 6, возвращаясь в исходное положе­ ние, упрется в винт 13. Перемещение рейки 5 вверх относительно салазок суппорта становится невозможным, и последние начнут подниматься вместе с рейкой. Жестким упором для каретки 3 является винт 14, который встречает рейка 6 в конце рабочего хода.

Особенностью суппортов двойного действия (рис. 173, г) яв­ ляется наличие дополнительной каретки 4 с горизонтальной по­ дачей в направляющих корпуса 5, привернутого болтами к основ­ ным салазкам 3. В отличие от предыдущих суппортов данная конструкция позволяет одновременно обрабатывать детали инстру­ ментом, установленным в державках двух кареток: с горизонталь­ ной 4 и с вертикальной 3 подачей. Привод подачи аналогичен пре­ дыдущему. После размыкания замка рейка 15 получает верти­ кальное перемещение относительно салазок 2 и вращает зубчатое

колесо 6. От него движение передается в двух направлениях:

1)через зубчатое колесо 7 и 8 на рейку 9 вертикальной подачи и

2)через рейку 20, зубчатые колеса 22, 22, 13 на рейку 14 горизон­ тальной подачи.

Автоматический цикл движений суппортов состоит из быст­ рого подвода, рабочей подачи и быстрого отвода. Общая длина хода при рабочей подаче для суппортов типа 6Лвл г (рис. 173)

Складывается из подачи вертикальной, горизонтальной или под углом (для типа в). Величина вертикального хода определяется положением упора 9 (рис. 173, д), выключающего замок и регу­ лируемого смещением в вертикальном направлении штанги 12. Величина хода суппорта при быстром подводе регулируется уста­ новкой кулачков на управляющем диске, осуществляющих пере­ ключение муфт рабочей подачи и быстрого хода.

Другие модели многошпиндельных вертикальных полуавтома­ тов последовательного действия имеют электрогидравлическое управление с помощью командоаппаратов, гидрофицированный за­ жим заготовки и освобождения детали.

В каждой позиции суппорты имеют две рабочие подачи в течение цикла: крупную и мелкую, быстрый подвод и отвод, а шпиндели — два ряда чисел оборотов. Перемещение суппортов производится через пару винт — гайка, управление скоростью перемещения — командоаппаратами, поворот стола — посредством мальтийского механизма. В конструкции предусмотрены возможность автома­ тической загрузки с помощью автооператора и встройка станка в автоматическую линию.

Краткие технические характеристики отечественных много­ шпиндельных вертикальных полуавтоматов последовательного дей­

ствия приведены в табл.

10.

 

 

 

 

Таблица 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристика

 

 

 

Модели станков

 

 

 

 

1Б282

1283Е

1283

1К284Е

 

 

 

 

 

 

Число шпинделей ..............................

8

6

 

8

6

Наибольший

диаметр

обрабатывае­

250

320

320

400

мой поверхности в м м .................

Скорость

 

главного

движения

в

25—100 20—800

20-800

До 800

об/мин .

.....................................

Мощность

приводного

электродвига­

100

100

 

100

100

теля в кет

 

 

 

~

Вес в кп

 

 

 

 

 

~ 2 1 5

~ 235

275

~ 275

 

 

Характеристика

 

 

 

Модели станков

 

 

 

 

 

1К284

1285Б

 

1288

 

 

 

 

 

 

 

Число шпинделей ..............................

8

 

8

 

4

Наибольший

диаметр

обрабатывае­

400

500

 

800

мой поверхности в мм

. .

в

 

Скорость

главного

движения

До 800

12,5-112

7,5-300

об/мин ...............................................

Мощность

приводного

электродвига­

100—120

28—40

55, 75, 100

теля в кет

 

 

 

Вес в кн

 

 

 

 

 

^ 295

~

215

 

~ 3 3 0

Полуавтоматы параллельного действия. Принципиальная схема полуавтомата параллельного действия приведена на рис. 174.

На основании 1 установлена неподвижная вертикальная ко­ лонна 2, вокруг которой свободно поворачивается карусель 3,

состоящая

из стола и

связанной с ним

шестигранной

гильзы

с шестью суппортами 4.

При повороте гильзы суппорты переме­

 

 

 

щаются по ее вертикальным на­

 

 

 

правляющим от неподвижного ба­

 

 

 

рабана 6, с которым они связаны

 

 

 

тягами 7.

 

расположено

шесть

 

 

 

На столе

 

 

 

вертикальных

шпинделей 5, каж­

 

 

 

дый из которых поочередно ис­

 

 

 

пользуется

для загрузки. Загруз­

 

 

 

ка, обработка и снятие готовых

 

 

 

деталей

происходит

во время не­

 

 

 

прерывного

вращения

карусели.

 

 

 

Процесс

обработки

детали совер­

 

 

 

шается за один оборот карусели.

 

 

 

Рабочий

цикл

станка

начи­

 

 

 

нается в загрузочной позиции, где

 

 

 

очередной суппорт с инструментом

 

 

 

находится в верхнем исходном по­

 

 

 

ложении при неподвижном шпин­

 

 

 

деле. Как только шпиндель прой­

 

 

 

дет загрузочную позицию, он авто­

 

 

 

матически

приводится

во

враще­

 

 

 

ние, а его суппорт на быстром

 

 

 

ходу подводится к детали, и за­

 

 

 

тем начинается ее обработка.

 

 

 

Обработка

одной детали про­

 

 

 

должается втечение 0,7 оборота ка­

Рис. 174. Принципиальная схема

русели;

затем суппорт на быстром

полуавтомата

параллельного дей­

ходу отводится вверх и останавли­

 

ствия

 

вается,

после

чего

в загрузочной

 

 

 

позиции

снимают

обработанную

деталь и устанавливают следующую заготовку. Таким образом, во всех шпинделях детали обрабатываются аналогично с начала до конца.

Быстрый подвод и отвод суппортов осуществляется за счет крутых подъемов и спадов рабочего участка барабана 6.

На рис. 175 приведена кинематическая схема станка мод. 1285. Вращение шпинделей осуществляется электродвигателем 20 глав­ ного привода по цепи зубчатых колес 123—4 через гитару скоростей А В, колеса 56, центральную шестерню 7, про­ межуточные колеса <5, зубчатый венец с внутренними 9 и наруж­ ными 10 зубьями. Венец находится в зацеплении с шестью зуб-

Чатьтми колесами 11, передающими вращение шпинделю через Колеса 12—13.

Число оборотов всех шпинделей одинаковое и настраивается гитарой скоростей А В.

НПОЗИЦИИ ПО 1 2 3 4 5

схеме

Число зубьев 20 45 28 45 15 или заходов______________

JSle позиции по в 7 Т~9 10 схеме

Число зубьев 32 27 24 75 117

или заходов______________

№ позиции по 11 12 13 14 15 схеме

Число зубьев 56 53 112 1 30 или заходов______________

№ позиции

16 17 18 19

по схеме

 

Число зубьев 30 32 2 225 или заходов

Шпиндепь

N* Ь8квт

d fc;

I1

n = 1U50об/мин

Рис. 175. Кинематическая схема полуавтомата параллельного действия мод. 1285

Уравнение кинематического баланса цепи главного движения:

n20 ~

Зз

Л

 

Zg

z7

Zg

Zi Q

Zi 2 _

об/мин.

z2

z4

ts

 

Zg

zQ

zn

r13

 

 

Подставив значения

/г20

и

чисел зубьев шестерен из таблицы

к рис. 175, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1450 20

28

А

15

27

24

117

53

,

45

45

В.

32

24*75

50

112

numo6/MUHi

9 Металлорежущие

станки

 

 

 

 

 

257

А

пшп

В

 

где Cv — характеристика цепи главного движения.

Вращение карусели осуществляется электродвигателем 21 привода стола через червячную пару 14—15, гитару подач а—Ь, c—d, колеса 16—17 и червячную пару 18—19. Червячное колесо 19

закреплено

снизу

на столе.

 

 

 

 

 

Уравнение кинематического баланса цепи вращения карусели:

 

 

 

а

с

— •— = ппаъ об/мин.

 

 

 

Т ' 1

z™

 

Zta

каР

Подставив значения п2х и чисел

зубьев шестерен из таблицы

к рис. 175, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

1450 - W T - 4

8

ш =

об/мин>

откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

с

 

пкар

 

 

 

 

 

Ь ' d ~

С8 '

 

где С8 — характеристика цепи подач;

 

пкар — число оборотов карусели

в минуту.

Если s — вертикальная подача суппорта, принятая по норма­

тивам,

то

число

оборотов

в минуту

карусели определяем из

равенства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У д у л _

*

_ _

s * Пшп

 

 

 

vnap

 

 

ЯdK пк 9

откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

&*Я-гип

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

где

vcyn — линейная

скорость

 

суппорта;

 

икар

окружная

скорость

карусели;

 

Пшп “ “ число оборотов

шпинделя

в минуту;

t = ndKtga — шаг винтовой линии цилиндрического кулачка в мм, dK— диаметр кулачка в мм\

пк — число оборотов карусели в минуту,

a — угол подъема

рабочего участка кулачка в град.

С учетом передаточного

отношения inocm кинематической

цепи от кулачка подачи до суппортов расчетная формула верти­ кальной подачи суппортов

^пк /1пост М М /О б.

пмп