книги / Металлорежущие станки Краткий курс

Для установки заготовок и снятия готовых деталей станок имеет подъемный кран 22 с тельфером.

Новые гидрофицированные многошпиндельные токарные вер­ тикальные полуавтоматы могут работать либо с полуавтома­ тическим, либо с автоматическим циклом; в последнем случае загрузка заготовок и выгрузка готовых деталей производится с помощью автооператора. Такие станки имеют продольные и поперечные суппорты, что значительно увеличивает их техно­ логические возможности. Привод перемещения суппортов — гид­ равлический, а управление циклом производится с помощью сле­ дящих систем. Такой принцип действия позволяет вести загрузку и выгрузку при кратковременной остановке карусели, в то время как обработка на остальных шпинделях продолжается. Это значительно упрощает конструкцию автооператора и делает его работу более надежной.

В табл. 11 приведены краткие технические характеристики многошпиндельных полуавтоматов непрерывного действия оте­ чественного производства.

§5. РАСЧЕТ НАСТРОЙКИ АВТОМАТОВ

ИПОЛУАВТОМАТОВ

Обработке деталей на автоматических станках предшествуют: расчет настройки, изготовление или подбор кулачков и необхо­ димой специальной оснастки, настройка станка.

Расчет настройки заключается прежде всего в разработке техно­ логического процесса, установлении последовательности операции и работы отдельных суппортов, выборе режущего инструмента и типа державок. Расчетом устанавливают параметры кулачков и кинематической настройки станка, в результате чего вычерчива­ ют или подбирают кулачки и сменные зубчатые колеса.

Для осуществления принятого технологического процесса на­ стройка станка должна быть произведена в точном соответствии

с данными расчета настройки, планом обработки, расположением инструмента и размерами принятых державок.

Расчет настройки во многом зависит от формы и материала заготовки.

Для повышения долговечности зажимных цанговых устройств и увеличения надежности зажима необходимо применять прутковый

Отрезка деталей имеет свою особенность. Когда пользуются обыч­ ными отрезными резцами, на торцовой поверхности деталей часто остается часть металла в виде выступа (рис. 176, г). Для устранения этого переднюю режущую кромку резца делают скошенной под неко­ торым углом вершиной в сторону отрезаемой детали. Когда вершина при поперечной подаче достигнет оси детали, последняя падает, а вы­ ступ в виде конуса сохраняется на торце оставшейся части прутка.

Дальнейшим перемещением резца (на участке С) удаляют и этот остаток металла.

Ширина отрезного резца должна быть минимальной во избе­ жание большого количества отходов материала и вместе с тем достаточной для обеспечения его прочности и жесткости. При от­ резке твердых материалов выбирают более широкие резцы в за­

Отверстия глубиной b ^ 2,5 d (рис. 173, ё) сверлят при враща­ ющейся детали и неподвижно закрепленном сверле. При обработке глубоких отверстий (b > 2,5 d) с целью предотвращения увода сверла сообщают вращение и сверлу в сторону, противоположную вращению детали. После каждого прохода на глубину, равную 2,5 диаметра, сверло выводят из отверстия для удаления стружки. При сверлении отверстий глубиной до одного диаметра предвари­ тельной зацентровки не производят, используя для этого корот­ кие сверла. Во всех остальных случаях для предотвращения уво­ да сверла при врезании заготовку необходимо зацентровать (рис. 176, д). Угол зацентровки, равный обычно 90°, не должен превышать угла заточки сверла, для того, чтобы сверло, вступая в работу, соприкасалось с центровым углублением не перемычкой, а крайними точками режущей кромки. Это обеспечивает надежное направление сверла.

С помощью специальных приспособлений на автоматах и полу­ автоматах можно обрабатывать детали по копиру, сверлить по­ перечные отверстия, фрезеровать шлицы у винтов и т. д.

При составлении технологического процесса надо стремиться к максимальному совмещению операций, выполняемых продоль­ ными и поперечными суппортами. Если позволяют условия, сле­ дует производить деление длины пути инструмента. Например, длинный участок детали протачивать не одним резцом, а двумя, каждый из которых будет обрабатывать половину длины проточки. Глубокие отверстия сверлить не одним сверлом с одной позиции, а несколькими сверлами с нескольких позиций. Тем самым доби­ ваться сокращения времени обработки. Однако следует избегать совмещения черновых и чистовых операций.

Целесообразно наиболее тяжелые операции выполнять в пер­ вую очередь. Чтобы повысить стойкость сложного фасонного ин­ струмента, соответствующие поверхности деталей надо предвари­ тельно обрабатывать начерно.

Распределение операций между отдельными суппортами и пози­ циями должно способствовать равномерной их загрузке и, по воз­ можности, одинаковой продолжительности обработки. Вместе с тем необходимо, чтобы расстановка инструмента помогла взаимно­ му уравновешиванию возникающих сил при резании.

Когда требуются поверхности строгой концентричности, их

быстрое сверление, отрезку и, наконец, в позиции VI — нареза­ ние резьбы, отрезку, подачу и зажим материала или снятие гото­ вой детали, установку и зажим заготовки.

Распределение операций по позициям — шпинделями может быть иным и зависит от конструкции станка и расположения суппортов, быстросверлильных приспособлений и резьбонарезных устройств.

Определение числа оборотов шпинделя. Приняв по нормативам значение скорости резания и зная диаметр обработки соответ­ ствующим инструментом, определяют число оборотов шпинделя по формуле

п = 1000 V об/мин,

где v — скорость резания в м1мин\ d — диаметр обработки в мм.

В процессе расчета может быть получено несколько значений чисел оборотов. Например, при точении — пх, сверлении — п2, нарезании резьбы — п3 и т. д. Из всех значений чисел оборотов, какое-либо одно, обычно число оборотов при точении, прини­ мают в качестве расчетного. Для других операций, которые со­ вершаются с числом оборотов, отличным от расчетного, опре­ деляют коэффициент соответствия в виде отношения

где п, пшп —- числа оборотов шпинделя в минуту расчетное и соответственно фактическое, принятое для данного перехода.

Режим резания целесообразно рассчитывать в такой последо­ вательности:

а) определить по нормативам режимов резания величину до­ пустимых подач; б) зная глубину снимаемого слоя, марку обра­ батываемого материала и материала инструмента, установить скорость резания.

Определение величины рабочего пути инструмента. Для опре­ деления продолжительности рабочих переходов и геометрических параметров кулачков необходимо знать величину рабочего хода инструмента. Величина рабочего хода обычно слагается из длины участка обработки и величины зазора а между инструментом и заготовкой (см. рис. 176). Зазор нужен для предотвращения удара инструмента о заготовку при быстром его подводе, поэтому на данном небольшом участке инструмент перемещается со скоростью рабочей подачи. Величина зазора принимается различной в зависи­ мости от типа и размеров автоматов. Ориентировочно для одношниндельных револьверных автоматов а = 0,3 — 1 мм, для многошииндельных автоматов а = 0,5 — 3 мм.

Величина рабочего пути I для различных видов обработки сос­ тавляет:

при продольном точении (см. рис. 176, а)

Аналогично изложенному может быть определена величина ра­ бочего пути и для других случаев обработки.

Определение продолжительности рабочих ходов инструмента. Если пшп — фактическое число оборотов шпинделя в минуту, a s — подача инструмента в мм/об, то минутная подача суппорта будет равна snuin, а время рабочего хода

где I — длина рабочего пути.

При определении параметров кулачков продолжительность рабочего хода принято оценивать количеством оборотов шпинделя, которое он совершает за время рабочего хода, вращаясь с угло­ вой скоростью, равной расчетной скорости.

На основании равенства (89)

_ п Пшп ”/Г»

где п — расчетное число оборотов шпинделя в минуту; к — коэффициент соответствия.

Подставляя значение пши в уравнение (97) и умножив обе части

Произведение tpn представляет собой искомое количество обо­ ротов, совершаемое шпинделем за время рабочего хода инстру­ мента. Обозначим его через пр. В общем случае это количество увеличивают на Дпр оборотов, необходимых для выдержки инстру­ мента на упоре в конце хода. Тогда уравнение (98) принимает окон­ чательный вид

геР = Т /с+ Апр об- ( " )

Для переходов, у которых число оборотов шпинделя в минуту

Величину Дпр принимают во внимание, когда это необходимо, и она колеблется практически от двух до пяти оборотов. Для ав­ томатов и полуавтоматов с управлением от цилиндрического ку­ лачка величина Дпр может не учитываться, так как очень часто при медленном вращении барабана специально предусмотрен угол поворота его азач1 при котором суппорт стоит неподвижно в ко­ нечном своем положении для зачистки поверхности и обеспечения точности размеров изделия.

Определение продолжительности обработки деталей и про­ изводительности станка. Продолжительность обработки, как и в предыдущем случае, оценивается количеством оборотов шпинделя, совершаемых в течение полного цикла. Цикл всех дви­ жений включает в себя рабочие и вспомогательные движения. При расчете длительности полной обработки деталей учитывают рабо­ чие и вспомогательные движения тех суппортов и механизмов, время работы которых не перекрывается. Например, пусть произ­ водится обтачивание детали резцом револьверной головки и од­ новременно с этим осуществляется сверление, а также протачива-

Время tex для автоматов, имеющих одни распределительный вал, определяют в зависимости от угла поворота последнего и ско­ рости его вращения

где прв — число оборотов в минуту распределительного вала при быстром вращении;

ав — угол поворота распределительного вала при быстром

§ 6. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ КУЛАЧКОВ

Расчет и проектирование дисковых кулачков. Проектирование дисковых кулачков заключается в построении их профиля. Для этого необходимо: распределить функции для выполнения рабочих и вспомогательных движений между отдельными участками кулач­ ка; установить размеры, определяющие положение кривых про­ филя в плоскости кулачка. К профилю кулачков предъявляются следующие требования: а) обеспечение равномерной подачи суппор­ тов в процессе резания; б) быстрый подвод и отвод инструмента с минимальной затратой времени и минимальными силами инер­ ции и в) точная синхронизация движения всех суппортов.

Для каждого автомата и его суппортов установлены определен­ ные диски-заготовки, которые характеризуются следующими раз­ мерами: максимальным и минимальным диаметрами диска, в пре­ делах которых может располагаться профиль кулачка, диаметром посадочного на распределительный вал отверстия, диаметром

отверстия для фиксирования кулачка в определенном положении. Кроме того, приводятся диаметры роликов, находящихся в кон­

ние, как правило, совпадает с осью фиксирующего отверстия. Требованию равномерности подачи отвечает профиль участ­

Через точки т1 и тъ радиусом, равным г (радиус качания ры­ чага), проводим дуги окружностей /#г1//г1 и тътъ. Центры их ле­ жат на окружности радиуса Rx. Из центра О кулачка засекаем ве­ личины Я0 и R до пересечения с дугами т1т1 и тьтъ\откладывая на них величину радиуса ролика, получим точки 5 и 6*. Последние представляют собой положение центра ролика рычага в начале и в конце рабочего участка.

Дугу т1ть делим на произвольное число равных частей, при­ чем чем больше точек, тем точнее будет кривая профиля. Для простоты дугу т1ть разделим на четыре части и из центров, лежа­ щих на окружности радиуса flj, радиусом г проведем дуги m2m2, m3m3, т 4/м4. Далее из точки О радиусом 0 —6 описываем окруж­ ность до пересечения с дугой тьть в точке 1. Отрезок дуги тъть, равный 1—5, делим на то же количество равных частей, в данном случае на четыре части. В результате этого получим точки 2, 3 и 4,