5. Порядок выполнения работы

Расчет кинематической настройки токарно-револьверного автомата модели 1112 на обработку детали типа винт производится на специальном бланке и выполняется в следующем порядке.

1. В графе "Эскиз детали" проставляются размеры детали, заданные преподавателем, а также материал и диаметр используемого прутка.

2. Предлагаемая последовательность переходов для обработки заданной детали, требуемые державки и режущий инструмент представлены в графе "Эскизы переходов".

3. Заполнение графы 3 карты наладки.

Графа "Наименование переходов" заполняется после подробного ознакомления с эскизами переходов.

При составлении последовательности переходов цикла для револьверного суппорта, помимо уже определенных рабочих переходов, учитываются следующие холостые хода:

а) "повороты револьверной головки" для смены позиций инструмента;

б) "реверс шпинделя" перед нарезанием резьбы (с левого на правое направление) и для свинчивания плашки (с правого на левое).

Быстрые подводы и отводы револьверного суппорта отдельными переходами в карту не заносятся, так как производятся одновременно с поворотом револьверной головки.

При составлении последовательности переходов цикла для поперечных суппортов в карту заносятся все указанные в карте рабочие хода, а из холостых – только "Отвод отрезного резца".

Остальные быстрые подводы с целью упрощения расчета в отдельные переходы не выделяются, т.к. они обычно совмещаются с учтенными уже в цикле ходами.

Проводится возможное совмещение переходов цикла обработки (например, реверс шпинделя и поворот револьвер ной головки; реверс шпинделя и свинчивание плашки; повороты револьверной головки и обработка резцами поперечных суппортов и т.п.).

Все рабочие и холостые хода обозначают номерами в порядке цикла по сквозной нумерации.

Типовой цикл обработки детали, изображенной на рис.3, дается в табл.2.

Рис.3. Эскиз типовой детали

Таблица 2

Суппорты	№переходов цикла	Наименование переходов
Револьверный	1. (х.х) 2. (х.х) 3. (р.х) 4. (х.х) 5. (р.х) 6. (х.х) 7. (р.х) 8. (р.х) 9.( х.х)	Подача и зажим прутка Поворот револьверной головки Точение 10 на длине 12 мм Поворот револьверной головки Сверление отверстия под резьбу Поворот револьверной головки и переключение шпинделя на правое вращение Нарезание резьбы Переключение шпинделя на левое вращение и вывинчивание метчика Остальные повороты револьверной головки
Передний	10. (р.х)	Протачивание канавки на поверхности 12 мм
Верхний	11. (р.х) 12. (х.х)	Отрезка готовой детали Отвод отрезного резца

Примечания.

1. Сокращения "х.х" и "р.х " у номеров переходов цикла означают соответственно "холостой ход" и "рабочий ход".

2. Фигурными скобками объединены совмещенные переходы.

3. Подводы поперечных суппортов и их отводы (кроме верхнего) вследствие совмещения с предыдущими рабочими переходами в перечень переходов цикла не вводятся.

4. Подводы и отводы револьверного суппорта обычно совмещаются с поворотом револьверной головки и в перечень переходов не вводятся.

4. В графу 4 для каждого рабочего перехода и свинчивания плашки заносится длина хода инструмента с рабочей подачей

l = l₁ + l₂,

где l₁ – длина обработки (по эскизу детали);

l₂ – путь инструмента с рабочей подачей на безударный подход к детали.

Для токарной обработки этот путь принимается равным 0,5мм, при резьбонарезании – 1 - 2 шага резьбы. Для отрезного резца дополнительно учитывается его перебег за центр детали l₀ = 0,5 мм.

5. По табл. 3 для каждого рабочего перехода (кроме нарезания резьбы и свинчивания плашки) выбирается подача и записывается в графу 5 карты наладки. Для резьбы подача равна ее шагу (в дальнейшем при ссылке на таблицы см. приложение).

6. В графу 6 для всех рабочих переходов заносится фактическая частота вращения шпинделя n_ф.

Для этого необходимо:

а) по табл.4 выбрать значения скорости резания для всех рабочих переходов при левом и правом направлениях вращения шпинделя;

б) определить с учетом начального диаметра обработки В для каждого рабочего перехода частоту вращения шпинделя по формуле:

об/мин;

в) из рассчитанных n для левого направления вращения останавливаются на минимальном n_{лев min} (лимитирующем);

г) по табл.5 в строке для левого направления вращения шпинделя находят ближайшее меньшее значение частоты n_{ф лев}, т.е. ,

n_{ф лев}  n_{лев min};

д) из этой же графы таблицы для правого направления вращения принимают из двух имеющихся значений частоты n_{ф прав} ближайшее меньшее к расчетному, т.е.

n_{ф прав}  n_прав;

е) выбранные таким образом из табл.5 фактические значения частоты вращения шпинделя для левого направления n_{ф лев} и правого n_{ф прав} записываются в графу 6 карты наладки, соответствующие им числа зубьев сменных колес А,Б,Ж,З – в раздел "Сменные зубчатые колеса коробки скоростей ".

7. В графу 7 для каждого рабочего перехода заносятся фактические скорости резания, определяемые по фактической частоте вращения шпинделя:

8. В графу 8 для каждого рабочего перехода, включая и свинчивание плашки, заносится значение коэффициента приведения

К = n_{ф лев} / n_ф ,

где n_{ф лев} – фактическая частота левого вращения шпинделя;

n_ф – фактическая частота вращения шпинделя для данного перехода.

9.В графу 9 заносят количество оборотов шпинделя для каждого рабочего перехода и свинчивания плашки, определяемое по формуле

n_р = l / S

с точностью до десятых.

10. В графу 10 записывается количество оборотов шпинделя для расчета, т.е. с учетом коэффициента приведения

n_расч = n_р  K

11. Определяется время цикла по формуле

Т_ц=t_р+t_x+0,03T_ц или Т_ц=(t_р+t_x)/0,97

где t_р – продолжительность всех рабочих ходов;

t_x – продолжительность всех холостых неперекрытых ходов цикла, выполняемых от вспомогательного вала;

0,03T_ц – три сотых длительности цикла – время, учитывающее отвод отрезного резца.

Время рабочих ходов

сек.

Время холостых ходов t_x в цикле обработки заданной детали складывается из времени подачи и зажима прутка и трех поворотов револьверной головки и берется из табл. 6.

12. По табл. 7 выбирается ближайшее большее значение времени цикла Т_ц относительно расчетного Т_ц и заносится в раздел "Данные наладки", а соответствующие ему сменные колеса В, Г, Д, Е – в раздел "Сменные зубчатые колеса гитары распредвала".

В раздел "Данные наладки" заносятся:

фактическое время, затрачиваемое на все холостые хода,

Т_х = t_x + 0,0ЗТ_ц ,

фактическое время, затрачиваемое на все рабочие хода,

Т_р = Т_ц – Т_х,

часовая производительность автомата

Q = 3600 / T_ц , шт.

13. В графу 11 заносятся сотые доли оборота распределительного вала на холостые хода С_х, назначаемые по табл.7 в зависимости от принятого времени цикла Т_ц. При этом "сотые" перекрытых переходов берутся в круглые скобки.

14. В графу 12 заносятся сотые доли оборота распределительного вала на каждый рабочий ход, определяемые по формуле

и округляются с точностью до 0,5,

где С – сумма всех "сотых" по графе 11;

n_расч – сумма оборотов шпинделя по графе 10;

n_расч – количество оборотов шпинделя для рас считываемого перехода из графы 10.

15. В графы 13 и 14 заносятся соответственно сотки начала (С "от") и конца (С "до") каждого неперекрытого рабочего и холостого ходов в цикле с учетом того, что после дующий ход начинается с конца предыдущего (рис.4).

Рис. 4. Распределение сотых долей оборота распредвала в цикле

Сотые доли (С "от") и (С "до") перекрытых переходов заключаются в круглые скобки.

В графе 14 для последнего перехода должно быть число 100, означающее конец цикла.

Для перехода № 9 в графу 14 записывается в скобках число 100, означающее завершение цикла кулачком револьверного суппорта.

16. В раздел "Размещение упоров включения старт-стопных муфт" заносятся из графы 13 сотые доли, соответствующие подаче команд для совершения холостых ходов:

подачи и зажима прутка – С_пз;

реверса шпинделя – С_прав, С_лев;

поворотов револьверной головки – С_{пов 1}, С_пов 2, С_{пов 3}, С_{пов 4}, С_{пов 5}, С_{пов 6}.

17. Определяются расстояния от торца шпинделя до револьверной головки в конце каждого рабочего перехода и проставляются недостающие размеры в графе "Эскизы переходов".

Длина выступающей части прутка

l_п = l_а + b + 5мм (переход №11 ),

где l_а – длина детали;

b – ширина отрезного резца ( табл.2 );

5мм – длина остатка прутка, выступающего из шпинделя.

Переход 3. Из эскиза перехода № 3

L₃ = l_n + t + 26мм,

Расстояние t от торца прутка до державки принимается в пределах 5-10 мм.

Переход 5. Из эскиза перехода № 5

L₅ = l_n – m + a,

где m – величина смещения фасонного резца от торца прутка (принимается в пределах 3 – 5 мм);

a – длина державки типа 3 (по табл.1);

Переход 7. По эскизу перехода № 7

L₇ = l_n – l_p +u + a.

где l_p – длина нарезаемой резьбы;

u – толщина плашки (принимается по табл.1 в зависимости от диаметра резьбы),

размер a плашкодержателя принимается по табл. 1 равным a_min

18. Выявляется наименьшее расстояние L_min из вычисленных L и проверяется на соответствие паспортным данным станка.

Согласно конструкции автомата при наименьшем расстоянии между торцом шпинделя и револьверной головкой (рис.5 ) ролик 3 рычага 2, перемещающего револьверный суппорт 1, находится на максимальном радиусе R_max кулачка 4.

Рис.5. Положение звеньев привода револьверного суппорта,

соответствующее наименьшему действительному расстоянию

между шпинделем и револьверной головкой L_{min n}

По паспорту расстояние L_{min n} = 50 мм.

Если расчетное наименьшее расстояние меньше паспортного, т.е. L_min50мм, то державку с инструментом выдвигают из гнезда револьверной головки на величину 50-L_min и проставляют на эскизе этого перехода размер a=a_min+(50 - L_min), а размер L = L_{min n} = 50 мм .

Если расчетное наименьшее расстояние L_minL_{min n}=50 мм, то весь револьверный суппорт при наладке регулировочным винтом отводится вправо до расчетного размера. Регулировка положения хода револьверного суппорта вправо – 20 мм. Ход суппорта составляет 50 мм.

19. Рассчитываются радиусы кулачка револьверного суппорта, соответствующие концу и началу переходов.

Из предыдущего следует, что конечный радиус участка кулачка для перехода с наименьшим расстоянием L_min между шпинделем и револьверной головкой R_max = 83мм.

Для всех остальных рабочих переходов револьверного суп порта радиусы концов переходов на кулачке будут меньше R_max и в общем случае рассчитываются по формуле

R _{кон i} = R _max – (L_i – L_min),

где L_i – расстояние от торца шпинделя до револьверной головки в конце данного перехода;

L_min – наименьшее из вычислительных расстояний .

Начальные радиусы участков кулачка для всех рабочих переходов определяются по формуле

R _{нач i} = R _{кон i} – l_i.

где l_i– длина хода инструмента, в данном переходе (графа 4).

Радиус окончания нарезания резьбы (переход 7) занижается в связи с тем, что при нарезании резьбы суппорт должен отставать от инструмента, а при свинчивании – опережать его. Это занижение принимается равным 10-15% от длины хода инструмента. Поэтому реальные радиусы, соответствующие окончанию нарезания резьбы и началу свинчивания плашки и относящиеся к общей точке, определяются по формуле

R _{кон 7p} = R _{нач 8p} = R _{кон 7} – 0,1 l₇.

В графы 15 и 16 карты заносятся реальные радиусы. Конечный радиус кривой для свинчивания плашки R _{кон 8} = R _{нач 7} .

Участок подачи и зажима прутка выполняется по дуге окружности радиусом, равным начальному радиусу очередного рабочего перехода, т.е.

R _{нач 1} = R _{кон 1} = R _{нач 3} .

Следовательно, регулируемый упор настраивается на размер

a = L₃ + l₃ – l_n,

где l₃ – длина хода суппорта, перехода 3 (из графы 4);

l_n – вылет прутка (рассчитан в п.17);

L₃ – расстояние между шпинделем и револьверной головкой в конце хода для перехода 3 (определено в п.17).

Участки кулачка, соответствующие первому, второму и треть ему поворотам револьверной головки очерчиваются радиусами на 1мм меньшими по сравнению с соседними.

Оставшийся участок кулачка, соответствующий четвертому, пятому и шестому поворотам головки, очерчивается радиусом на 3-4мм меньшим радиуса участка подачи и зажима прутка.

20. Рассчитываются конечный и начальный радиусы кулачка переднего суппорта.

Для переднего суппорта существует условие: если ролик находится на максимальном радиусе кулачка R_max = 62мм, то вершина резца – на оси шпинделя. Тогда конечный радиус кулачка переднего суппорта

R_{кон 10} = 62 – (D/2 – f),

где D – диаметр прутка;

f – размер фаски на головке.

Начальный радиус кулачка

R_{нач 10} = R_{кон 10} – l₁₀,

где l₁₀ рабочий ход переднего суппорта (из графы 4).

21. Определяются радиусы кулачка верхнего (отрезного) суппорта.

Максимальный радиус кулачка R_max=63,5мм, а минимальный R_min=36мм.

Конечный радиус участка отрезки

R_{кон 11} = R_max = 63,5мм.

Начальный радиус

R_нач11 = R_{кон 11} – l₁₁ = 63,5 – l₁₁.

где l₁₁– рабочий ход отрезного резца (из графы 4).

Начальный радиус участка отвода верхнего суппорта

R_{нач 12} = R_{кон 11} = 63,5мм.

Конечный радиус участка отвода отрезного резца

R_{кон 12} = R_min= 36мм.

22. Вычерчиваются профили кулачков револьверного и верхнего суппортов.

Построение профилей кулачков ведется на заготовках, вычерченных в масштабе 1:1 на бланке. Рабочее поле заготовки имеет сто лучей, проведенных из точки качания рычага 2 (рис. 5). Цикл начинается с нулевого луча. Точки начала и конца кривых профиля наносятся в полярных координатах. Угловой координатой являются сотые доли оборота распредвала – лучи, а линейной – радиусы.

Для нанесения точки, соответствующей началу кривой перехода, из графы 13 берут "сотые", а из графы 15 – радиус.

Для получения точки конца кривой "сотые" берутся из графы 14, а радиус – из графы 16.

При построении профиля кулачков необходимо учитывать следующее:

1. кривые участков рабочих подач очерчиваются по спирали Архимеда с целью получения равномерной подачи;

2. кривая нарезания резьбы и кривая свинчивания также выполняются по спирали Архимеда;

3. участки быстрого подвода и отвода суппортов вычерчиваются по шаблону. Длинным выступом шаблона пользуются при построении кулачка револьверного суппорта, а коротким – кулачка верхнего суппорта. При работе с шаблоном его прикладывают к чертежу кулачка, совмещая по посадочному отверстию. Поворачивая шаблон, совмещают соответствующий боковой контур нужного выступа с началом кривой подачи и проводят по контуру линию холостого хода;

4. соседние линии холостых ходов соединяют друг с другом радиусом r=7 мм (радиус ролика), который контактирует с кулачком;

5. все радиусы из граф 15 и 16 проставляются на вычерченном профиле кулачка.

Пример простановки размеров на произвольно вычерченном профиле кулачка показан на рис. 6.

Рис.6. Произвольный профиль кулачка револьверного суппорта