Обработка заготовок на токарных многошпиндельных автоматах и полуавтоматах

На токарных многошпиндельных автоматах одновременно обрабатывают несколько заготовок. Число одновременно обрабатываемых заготовок равно числу шпинделей автомата. Наиболее распространены автоматы, имеющие четыре-восемь шпинделей.

Заготовками для изготовления деталей на автоматах являются прутки (прутковые автоматы) или штучные заготовки-поковки, отливки, которые закладывают в специальные емкости — магазины (магазинные автоматы).

Четырехшпиндельный автомат параллельной обработки (рис. VI.47). На станине 1 смонтированы передняя стойка 2 с коробкой скоростей 3 и задняя стойка 6. Для повышения жесткости передняя и задняя стойки соединены поперечиной 5. На торце передней стойки смонтированы поперечные (передний и задний) суппорты 4. В задней стойке закреплены упоры 7.

Автомат одновременно обрабатывает четыре одинаковых детали. Заготовки-прутки пропускают сквозь полые шпиндели на длину, равную длине изготовляемой детали. Длина вылета прутков из шпинделей ограничивается упорами задней стойки. Прутки зажимаются цанговыми патронами шпинделей и получают вращательное движение v.

Заготовки обрабатывают четырьмя одинаковыми фасонными резцами, каждый из которых установлен в переднем поперечном суппорте против соответствующего шпинделя станка. Таким образом, все резцы одновременно получают поперечную подачу.

После обработки поверхностей заготовок четыре отрезных резца, установленных в заднем поперечном суппорте, отрезают готовые детали от прутков, и цикл работы автомата повторяется. Схема обработки заготовок на автомате показана на рис. VI.48.

На автоматах этого типа обрабатывают только наружные поверхности заготовок и только с поперечной подачей резцов.

Многошпиндельный автомат последовательной обработки с горизонтальным расположением шпинделей (рис. VI.49). На станине 1 смонтированы передняя 2 и задняя 6 стойки, соединенные между собой траверсой 5; в передней стойке смонтирован шпиндельный блок 3 со шпинделями; в задней стойке смонтирована коробка скоростей 7. На торцовой стороне передней стойки против каждого шпинделя установлены поперечные суппорты 4. Между стойками расположен осевой суппорт 8 с каретками, имеющими продольное перемещение. Каретки осевого суппорта располагаются на одной оси со шпинделями, против которых они установлены.

При обработке заготовок инструменты, работающие с поперечной подачей (прорезные, подрезные, фасонные, отрезные, галтельные и другие резцы), устанавливают в зажимных устройствах поперечных суппортов; инструменты, работающие с продольной подачей (сверла, зенкеры, развертки, расточные и проходные резцы и т. д.),— в зажимных устройствах каретки.

Зажатый в шпинделе пруток, перемещаясь вместе со шпинделем, при каждом повороте шпиндельного блока занимает очередную рабочую позицию, обслуживаемую соответствующими инструментами, и заготовка последовательно подвергается всем операциям обработки. Таким образом, в каждой позиции шпинделей автомата заготовка находится на разных стадиях обработки.

В предпоследней позиции шпинделя заготовка окончательно обрабатывается, и отрезной резец отрезает готовую деталь от прутка. После очередного поворота шпиндельного блока на 1/п часть (п — число шпинделей автомата) пруток подается на длину, равную длине обрабатываемой детали. При очередном повороте блока на 1/п часть начинается новый цикл изготовления следующей детали. Время обработки одной детали равно времени обработки заготовки на самой продолжительной операции.

На много шпиндельных автоматах последовательного действия изготовляют детали со сложной конфигурацией наружных и внутренних поверхностей.

Вертикальный многошпиндельный полуавтомат роторной обработки(рис. VI.50). На станине 1 установлена карусель 2, в которой смонтированы шпиндели 5. На центральной колонне 3 закреплены вертикальные суппорты 4. Привод станка 6 смонтирован в станине. Обрабатываемую заготовку закрепляют в патроне шпинделя, от которого она получает вращательное движение v. Карусель вместе со шпинделями имеет медленное вращательное движение 5. С такой же скоростью и в том же направлении вращается колонна вместе с суппортами. При вращении карусели и колонны заготовки обрабатываются инструментами, закрепленными в суппортах, с вертикальной подачей. За один оборот карусели и колонны обработка заканчивается.

10. Технологические требования к конструкциям деталей машин, обрабатываемых на станках токарной группы

Под технологичностью конструкции детали (ГОСТ 18831—73) понимается «совокупность свойств конструкции детали, проявляе­мых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материа­лов и времени при технической подготовке ее производства, изго­товлении, эксплуатации и ремонте и обеспечении технологич­ности сборочной единицы, в состав которой она входит».

При конструировании деталей машин, обрабатываемых на стан­ках токарной группы, необходимо учитывать следующие техно­логические требования.

Детали, обрабатываемые на станках токарной группы, осо­бенно на автоматах и полуавтоматах, должны содержать наиболь­шее число поверхностей, имеющих форму тел вращения.

Конструкция детали должна быть такой, чтобы ее масса была уравновешена относительно оси вращения. Обработка уравновешенных заготовок исключает влияние дисбаланса масс на точ­ность изготовления поверхностей деталей. При конструировании деталей необходимо использовать нормальный ряд диаметров и длин (ГОСТ 6636—69), что позволяет применять стандартный режущий инструмент. В конструкциях следует избегать приме­нения нежестких валов и втулок (длинных тонких валов и длинных тонкостенных втулок). Жесткая конструкция вала позволяет вести токарную обработку без применения люнетов. Жесткая конструкция втулок (стаканов, цилиндров и т. д.) позволяет обрабатывать их в кулачковых патронах, не прибегая к специаль­ным приспособлениям. При обработке нежестких деталей погреш­ность геометрической формы обработанной поверхности всегда больше, чем при обработке жестких деталей.

При выполнении токарных работ большое значение имеет стандартизация и унификация размеров и форм обрабатываемых поверхностей. У ступенчатых валов и отверстий следует делать одинаковые радиусы закруглений г (рис. VI.51, а). Это позволяет все радиусы закруглений (галтели) выполнить одним галтельным резцом. Радиус галтели следует выбирать из нормального ряда радиусов, так как в соответствии с этим рядом установлен и ряд стандартных галтельных резцов.

Конические переходы между ступенями валов и фаски (рис. VI.51, б) надо обрабатывать стандартным режущим инструмен­том — резцами, у которых главный угол в плане j = 45; 60; 75; 90°. Вследствие постоянства ширины канавок b (рис. VI.51, в) их обрабатывают одним прорезным резцом.

Режущий инструмент должен иметь свободный вход и выход (рис. VI.51, г). Это значит, что в начале обработки поверхности режущий инструмент постепенно набирает полную глубину реза­ния, а по окончании обработки может выйти из материала заго­товки. Например, при нарезании резьбы на детали следует пре­дусматривать фаску и канавку для входа и выхода резьбонарез­ного инструмента. Если поверхность заготовки шлифуют, то должны быть фаски и канавки, обеспечивающие вход и выход шлифовального круга и т. д. В отдельных случаях поверхность детали, не сопрягающуюся с поверхностью другой детали, можно не обрабатывать, что сокращает трудоемкость, время и стоимость обработки (рис. VI.51, д).

В конструкциях ступенчатых валов желательно избегать боль­ших перепадов диаметров отдельных ступеней (рис. VI.51, е). В таких случаях целесообразно расчленять конструкцию: отдельно изготовить вал с шейкой и отдельно — кольцо. Затем кольцо можно напрессовать на шейку вала, приварить или сделать меха­ническое крепление.

По возможности надо избегать сложных фасонных поверх­ностей, заменяя их более простыми. При обтачивании сферической поверхности (рис. VI.51, ж) фасонным резцом целесообразно торец детали делать плоским, а между цилиндрической и сферической поверхностями предусматривать переходную шейку. Это упростит фасонный режущий инструмент и повысит точность изготовления поверхностей детали.

Если требуется обеспечить соосность цилиндрических поверх­ностей ступенчатого отверстия (рис. VI.51, з), то втулку целесооб­разно выполнять с внутренней выточкой. Это позволяет обе ступени обрабатывать с одной установки заготовки на станке и одним расточным резцом. Поверхность выточки не обрабатывают. Такая конструкция втулки повышает точность расположения обраба­тываемых поверхностей и сокращает время обработки.

Обработка глухих отверстий, к которым предъявляют вы­сокие требования по точности и шероховатости поверхности, за­труднительна. Такие отверстия целесообразно выполнять сквоз­ными.

Конструкция детали должна обеспечивать свободный доступ режущего инструмента ко всем обрабатываемым поверхностям (рис. VI.51, и). Это требование относится к таким деталям, как маховики, фланцы, зубчатые колеса и т. п.

Значительные трудности вызывает обработка внутренних тор­цовых фасонных поверхностей (дно отверстия). Применение встав­ного дна исключает этот недостаток конструкции (рис. VI.51, к). Конструкцию втулки со ступенчатым отверстием также в ряде случаев целесообразно заменить конструкцией, состоящей из двух втулок, одна из которых запрессовывается в другую.

У ступенчатого отверстия необходимо, чтобы диаметры ступе­ней постепенно уменьшались по длине отверстия (рис. VI.51, л). В этом случае отверстие наименьшего диаметра сверлят сверлом, а остальные ступени растачивают или зенкеруют.

При обработке деталей на многорезцовых полуавтоматах необ­ходимо диаметры ступеней вала располагать по возрастающей степени по его длине (рис. VI.51, м), что упрощает наладку полу­автомата. Длины ступеней вала должны быть равными или крат­ными длине самой короткой ступени. Это позволяет вести много­резцовую обработку, что значительно сокращает основное (тех­нологическое) время. Ступенчатые валы целесообразно выпол­нять симметричными относительно середины длины. Это позволяет обрабатывать левую и правую половины вала при одной и той же наладке полуавтомата.

В торцах валов, обрабатываемых на центрах, надо предусмат­ривать центровые технологические отверстия.

В конструкциях деталей следует избегать ребристых поверх­ностей, так как при их обработке возникает ударная динамическая нагрузка на резец, что снижает качество обработанных поверх­ностей и может быть причиной возникновения вибраций.

Участки вала, имеющие один и тот же размер, но разные посадки (допуски), необходимо разграничивать канавками. Острые грани обрабатываемых поверхностей должны быть притуплены, скруг­лены или с них должны быть сняты фаски.

Глава 5. ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК НА СТРОГАЛЬНЫХ СТАНКАХ

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: