8.5 Обработка заготовок на токарных одношпиндельных автоматах
8.5.1Одношпиндельные фасонно-отрезные автоматы. На этих автоматах обрабатывают детали простой формы, небольших диаметров и длин. Заготовками для изготовления деталей служат прутки. Пруток пропускают сквозь полый шпиндель автомата и закрепляют в цанговом патроне.
Автоматы имеют два-четыре поперечных суппорта (передний, задний, один вертикальный или два наклонных). На суппортах закрепляют фасонные
резцы;
в одном из суппортов – отрезной резец.
На рисунке показана схема обработки
поверхностей заготовки на двухсуппортном
фасонно-отрезном автомате фасонным
призматическим и отрезным резцами.
Рисунок 18 - Схема обработки заготовки на токарном одношпиндельном
фасонно-отрезном автомате
На фасонно-отрезных автоматах обрабатывают только наружные поверхности заготовок, имеющих форму тел вращения, и только с поперечной подачей резцов.
Некоторые модели имеют сверлильный суппорт, в котором закрепляют сверло. Отверстие сверлят с продольной подачей сверлильного суппорта. После окончания обработки всех поверхностей заготовки фасонными резцами отрезной резец отрезает готовую деталь от прутка, и цикл работы автомата повторяется.
8.5.2 Одношпиндельные продольно-фасонные автоматы. На этих автоматах обрабатывают детали сложной формы диаметром до 18-22 мм и длиной до 20d.
Заготовками
для изготовления деталей служат точные
калиброванные прутки. Пруток зажимают
в цанговом патроне автомата и пропускают
сквозь
люнетную втулку 2 стойки 3 (рисунок 19).
Рисунок 19 - Схема обработки заготовки на токарном одношпиндельном
продольно-фасонном автомате
Шпиндельная бабка 1 автомата имеет продольную подачу. Пруток, закрепленный в шпинделе станка, одновременно с вращением получает еще и продольную подачу. Суппорты автомата (их может быть до пяти) имеют поперечную подачу. В зажимных устройствах суппортов закрепляют продольные резцы и один отрезной резец.
Скоростями продольного перемещения передней бабки (прутка) и поперечных суппортов, а также моментами включения и выключения sпр и sп управляет распределительный вал автомата. Сочетание продольной подачи прутка с поперечной подачей резцов позволяет обтачивать на заготовке наружные цилиндрические, конические и фасонные поверхности, подрезать торцы, протачивать канавки, галтели, обтачивать фаски. Использование дополнительного продольного суппорта позволяет выполнять сверлильные или резьбонарезные работы.
Поверхности заготовки обрабатывают в месте ее выхода из люнетной втулки, что исключает деформацию заготовки.
9 Станки для обработки отверстий
9.1 Вертикально-сверлильные станки. Общий вид наиболее распространенного универсального одношпиндельного вертикально-сверлильного станка показан на рисунке 20. Станок предназначен для работы в основных производственных цехах, а также в условиях единичного и мелкосерийного производства в ремонтно-механических и инструментальных цехах.
Рисунок 20 – Общий вид вертикально-сверлильного станка
На фундаментной плите 1 смонтирована колонна 2 коробчатой формы. В ее верхней части размещена шпиндельная головка 3, несущая электродвигатель 4 и шпиндель 5 с инструментом 6. На вертикальных направляющих колонны установлена шпиндельная бабка 7, внутри которой размещен механизм подачи, осуществляющий вертикальное перемещение шпинделя. Поднимать и опускать шпиндель можно механически с помощью штурвала 8 вручную. Для установки и закрепления приспособления с обрабатываемыми заготовками имеется стол 9. Его можно установить на различной высоте в зависимости от размеров обрабатываемых деталей.
На рисунке 21 представлена кинематическая схема вертикально-сверлильного станка 2Н118. Частота вращения шпинделя изменяется с помощью коробки скоростей. Приемный вал 1 вращается от электродвигателя 38 через передачу 1-2. Движение валу 11 сообщает одна из трех пар зубчатых колес: 3-4, 5-6 и 7-8. Дальнейшее вращение передается одной из кинематических цепей 9-10, 8-11 или 12-13. Конечный вал 111 коробки скоростей представляет собой полую гильзу, шлицевое отверстие которой передает вращение шпинделю 1V. В итоге шпиндель имеет девять различных частот вращения.
Рабочая
подача шпинделя осуществляется с помощью
реечной передачи. Реечное колесо 29
находится в зацеплении с рейкой пиноли
30. При вращении колеса пиноль перемещается
вертикально вместе со шпинделем. Станок
имеет шесть различных подач, осуществляемых
от шпинделя через цилиндрические
зубчатые колеса 14-15 и коробку подач.
Вращение валу V1 сообщает
одна из трех передач 16-17, 18-19, 20-21 и далее
валуV11 одна из двух передач
22-23 или 21-24. Зубчатая передача 25-26 и
червячная пара 27-28 сообщают вращение
реечному колесу 29.
Рисунок 21 – Кинематическая схема вертикально-сверлильного
станка 2Н118
Коробка скоростей и подач, шпиндель и механизм подач смонтированы внутри сверлильной головки, которая может перемещаться вдоль колонны при вращении соответствующей рукоятки через червячную 31-32 и реечную 33-34 пары. Вертикальное перемещение стола производится также вручную поворотом рукоятки через коническую 36-35 и винтовую 37 пары.
9.2 Радиально-сверлильные станки. Перемещение по плоскости стола крупногабаритных и тяжелых деталей сопряжено с большими неудобствами и потерей времени. Поэтому при обработке большого числа отверстий в таких деталях применяют радиально-сверлильные станки (рисунок 22). При обработке на них деталь остается неподвижной, а шпиндель со сверлом перемещаются относительно детали и устанавливаются в требуемое положение. На фундаментной плите 1 такого станка установлена тумба 2 с неподвижной колонной, на которую надета гильза 3, поворачивающаяся вокруг колонны на 3600. На гильзе смонтирована траверса 4, которая имеет горизонтальные направляющие для перемещения сверлильной головки 5. Внутри головки размещены коробка скоростей и подач и узел шпинделя 6. На передней крышке расположены органы управления.
Рисунок 22 – Радиально-сверлильный станок
Обрабатываемые детали устанавливают на столе 7 или непосредственно на верхней плоскости фундаментной плиты. Шпиндель 6 со сверлильной головкой может перемещаться в горизонтальном направлении, а вместе с траверсой 4 и гильзой 3 поворачиваться вокруг оси неподвижной колонны. Эти два движения обеспечивают установку инструмента по любым координатам. С помощью винта 8 траверса понимается или опускается по гильзе и закрепляется на любой высоте. Гильза, в свою очередь, может быть зажата на колонне, а сверлильная головка – на траверсе. Перед сверлением отверстия гильзу и сверлильную головку фиксируют, а по окончании обработки освобождают. Механизмы зажима размещены в нижней части гильзы, над тумбой 2 и в сверлильной головке 5.
9.3 Многошпиндельные сверлильные станки и головки. Для одновременного сверления нескольких отверстий применяют многошпиндельные станки и головки. В машиностроении нашли распространение два вида многошпиндельных головок: для оснащения универсальных вертикально-сверлильных станков и для агрегатных станков.
Рисунок 23 – Многошпиндельный станок
На рисунке 23,а показана компоновка узлов многошпиндельной сверлильной головки с неподвижными шпинделями. Шпиндели 1, число и расположение которых зависит от числа отверстий обрабатываемой детали, смонтированы в корпусе 2 головки. Привод их осуществляется от центрального ведущего колеса 3 (рисунок 23,б). Головку устанавливают на станке следующим образом. Пиноль сверлильного станка оснащают фланцем 4. К нему прикрепляют корпус 2 головки. На конце ведущего вала 5 сделаны лыски, которыми он заходит в прямоугольный паз шпинделя 6 станка. Следовательно, шпиндель станка вращает все шпиндели головки, а пиноль сообщает ей подачу.