5.4.3.2. Многошпиндельные токарные автоматы и полуавтоматы (та и па).

Повышение производительности токарной обработки успешно достигается применением многошпиндельных (4,6,8,12) ТА и ПА с горизонтальным и вертикальным расположением шпинделей. На этих станках проводится обработка как штучных (отливок, поковок, штамповок), так и из заготовок в виде прутков и труб. На них можно точить цилиндрические, конические и фасонные поверхности, подрезать торцы, прорезать канавки, сверлить, растачивать, зенкеровать, развертывать, нарезать резьбы и т.д.

Обработка на многошпиндельных станках может выполняться по параллельной, последовательной и параллельно-последовательной схемам. При параллельном методе на станке на каждом шпинделе одновременно производятся все операции, а в конце цикла со станка снимают столько деталей, сколько шпинделей работают одновременно. Этот метод больше всего применим для обработки деталей, имеющих сравнительно простые формы при большом количестве операций, т.к. в противном случае конструкции станка усложняются и его эксплуатация становится нерентабельной.

При обработке по последовательной схеме операция обработки сложнопрофильной детали разбивается на группы переходов, которые закрепляются за позициями обработки. Все шпиндели с заготовками последовательно проходят эти позиции, учитывая, что все шпиндели работают одновременно, то на изготовление одной детали требуется столько времени, сколько затрачивается на самую трудоемкую операцию. При последовательном параллельном методе одновременно изготавливаются несколько деталей, но обработка их ведется по последовательному методу.

5.4.3. Расчет настройки автоматов и полуавтоматов.

Обработка деталей на автоматных станках предшествуют: расчет настройки, изготовление или подбор кулачков и необходимой специальной оснастки, настройка станка.

Расчет настройки заключается прежде всего в разработке технологического процесса, установление последовательности операций и работы отдельных суппортов, в выборе режущего инструмента и типы державок. Расчетом устанавливают параметры кулачков и кинематической настройки станка, в результате чего вычерчивают или подбирают кулачки и сменные зубчатые колеса.

Для осуществления принятого ТП настройка 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 увеличение надежности зажима, необходимо применять прутковый материал правильной геометрической формы, точных размеров и чистой поверхности. Обычно прутки правятся и калибруются. Указанное положение позволяет значительно считать припуски на обработку. В обычных условиях их величина не превышает 0,5 - 1 мм на d (или соответствующий размер), а в отдельных случаях составляет 0,2-0,3 мм.

Разработка ТП обработки имеет свою специфику.

Наружные цилиндрические поверхности получаются продольной подачей радиальных или тангенциальных проходных резцов, а также поперечным перемещением широких резцов, установленных в поперечных суппортах (аналогично при образовании фасонных поверхностей).

При отрезании заготовки переднюю режущую кромку резца делают скошенной под некоторым углом вершиной в сторону на торцовой поверхности детали.

Ширина отрезного резца должна быть минимальной во избежание большого количества отходов материала и вместе с тем достаточной для обеспечения его прочности и жесткости. При отрезке твердых материалов выбирают более широкие резцы в зависимости от диаметра отрезки.

При: d ≤ 20 мм  ширина резца b = 0,12d

d > 20 мм  b = 0,08d

Отверстие глубиной < 2,5 диаметра сверлят при вращающейся детали и неподвижно закрепленной сверлом. При обработке глубоких отверстий (> 2,5 d), с целью предотвращения ввода сверла сообщают вращение и сверлу в сторону, противоположную вращению детали. После каждого прохода на глубину = 2,5 d сверло выводят из отверстия для удаления стружки. При сверлении отверстий глубиной до одного диаметра предварительной зацентровки не производят, используя для этого короткие сверла.

При составлении ТП надо стремиться к максимальному совмещению операций, выполняемых продольными и поперечными суппортами. Если позволяют условия, то следует производить деление длины пути инструмента. Например, длинный участок детали нужно протачивать не одним резцом, а двумя, каждый из которых будет обрабатывать половину длины проточки. Глубокие отверстия сверлить не 1 сверлом с одной позиции, а несколькими сверлами в несколько операций. Однако следует избегать совмещения черновых и чистовых операций.

Распределение операций между отдельными суппортами и позициями должно способствовать равномерной их загрузке и, по возможности, одинаковой продолжительности обработки. Вместе с тем необходимо, чтобы расстановка инструмента помогла взаимному уравновешиванию возникающих сил при резании.

Расчет настройки автоматов и полуавтоматов для всех типов станков обычно состоит из следующих основных этапов:

1) разработка ТП и распределение операций между отдельными суппортами и позициями;

2) расчета режимов резания, определения числа оборотов шпинделя и величины подач для каждого инструмента;

3) определения величины рабочего пути инструмента;

4) оценки длительности каждого перехода;

5) определения продолжительности рабочих и холостых движений;

5. определения производительности станка.