Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Лекции по металлообрабатывающим станкам и промышленным роботам - файл _123 Ст-ки для обр. тел вращ.ток.,ЧПУ,автом.револ.(гот.100%).doc


Лекции по металлообрабатывающим станкам и промышленным роботам
скачать (20163.2 kb.)

Доступные файлы (13):

_123 Ст-ки для обр. тел вращ.ток.,ЧПУ,автом.револ.(гот.100%).doc6558kb.14.02.2009 14:30скачать
2 ГПСТранспорт.сис-мы и накопит(100%).doc421kb.14.02.2009 14:28скачать
6 Станки для абразивной обработки(100%)..doc521kb.14.02.2009 14:26скачать
7 Зубообрабатывающие станки(готово100%).doc2508kb.14.02.2009 14:29скачать
Введение.doc550kb.14.02.2009 14:29скачать
Г П С(100%готово).doc2973kb.14.02.2009 14:32скачать
конструкц(промышл.роботы(100%).doc8609kb.14.02.2009 14:34скачать
Лек4Б.У,напр,шп,прив-да.мех.уст,тран.накоп..doc9859kb.14.02.2009 14:35скачать
Основн.узлы.и мех.doc796kb.14.02.2009 14:32скачать
Сверл.Раст.и ЧПУ,многооп. станки.doc753kb.14.02.2009 14:28скачать
Станки для обраб. призм. деталей(100%).doc650kb.14.02.2009 14:32скачать
Формообразоваие.Приводы.Классиф.станк..doc1309kb.14.02.2009 14:35скачать
Шпинд.узлы.doc339kb.14.02.2009 14:34скачать

содержание
Загрузка...

_123 Ст-ки для обр. тел вращ.ток.,ЧПУ,автом.револ.(гот.100%).doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...

Станки для обработки тел вращения.

Назначение и классификация токарных станков.


Токарная обработка(точение)-один из самых распространенных видов обработки металлов резанием, осуществляемый на станках токарной группы. Станки токарной группы предназначаются для обработки тел вращения.

На этих станках преимущественно обрабатываются детали трех классов: валы, диски, втулки (рис.1).

К классу валов (рис.1,а) относятся валы, валики, оси, пальцы, цапфы т.п. У деталей этого класса длина L их значительно больше диаметра D.

^ К классу дисков (рис.1,б) относятся диски, заготовки зубчатых колес и шкивов, маховики, кольца и т.п. У таких деталей длина(толщина) L значительно меньше диаметра D.

^ К классу втулок (рис.1,в) относятся втулки, вкладыши, гильзы, буксы и т.п.



Рис.1. Представители типовых деталей, обрабатываемых на станках токарной группы: а- класс валов, б- класс дисков, в- класс втулок.

Кроме перечисленных деталей на станках токарной группы могут обрабатываться и другие детали, имеющие форму тел вращения. К ним в первую очередь следует отнести корпусные детали.

Характерными операциями, производимыми на этих станка, являются (рис.2.):

а)-продольное точение цилиндрических гладких и ступенчатых поверхностей

б)-точение наружных конических поверхностей;

в)-обработка торцов и уступов;

г)-прорезание канавок и отрезка;

д)-растачивание отверстий (цилиндрических и конических);

е)-сверление, зенкерование и развертывание отверстий;

ж)-нарезание наружной и внутренней резьбы резцом;

з)-нарезание резьбы метчиком и плашкой;

и)-фасонное обтачивание;

к)-вихревое нарезание резьбы;

л)-накатывание рифленых поверхностей.



Рис. 2. Виды работ, выполняемых на токарных станках.
^

Классификация токарных станков.


По классификатору станков, принятому в станкостроении, токарные станки относятся к первой группе. Группа содержит в себе девять подгрупп, которые разделяют станки по технологическому признаку на:

  1. токарные одношпиндельные автоматы и полуавтоматы.

  2. токарные многошпиндельные автоматы и полуавтоматы.

  3. токарно-револьверные станки.

  4. сверлильно-отрезные станки.

  5. токарно-карусельные станки.

  6. токарные, в том числе токарно-винторезные и лобовые станки.

  7. токарные многорезцовые станки.

  8. специализированные токарные станки.

  9. разные.

В станкостроении металлорежущие станки, в том числе и токарные, выпускаются по государственным стандартам, в которых главные параметры отвечают нормальным или размерным рядам. Под размерным или нормальным рядом понимают группу однотипных станков, состоящих из унифицированных узлов и деталей, каждый из которых предназначен для обработки деталей определенных размеров.

Размерный ряд токарно-винторезных станков по диаметру устанавливаемой детали приведен в табл.1.

Таблица 1. Размерные ряды токарно-винторезных станков.

Модель станка.

Параметры

1П611

1И611

1А616

1К62

16К20

1А625

163

1А64

165

Диаметр устанавливаемой детали, мм, не более.

250

250

320

400

400

500

630

800

1000


По степени специализации токарные станки подразделяются на универсальные, специальные и специализированные.

Универсальные- это станки, на которых возможно выполнение различных операций на деталях широкой номенклатуры.

Специализированные- это станки, на которых возможно выполнение ограниченного числа операций на деталях одного наименования.

^ Специальные станки- это станки, предназначенные для выполнения ограниченного числа операций на детали одного типоразмера.

Отечественная станкостроительная промышленность выпускает токарные станки пяти классов точности.

Класс Н. Станки нормальной точности. К ним относятся большинство универсальных станков, например, станки мод.1К62,16К20 и др.

Класс ^ П. Станки повышенной точности. К ним относятся, например, токарно-винторезные станки мод.16К20П, 1И611П, 16Б16П и др.

Класс В. Станки высокой точности, полученной за счет специальной конструкции отдельных узлов, точности деталей и качества сборки. К этому классу относится, например станок мод.1В616.

Таким образом при обозначении модели(шифра) станка токарной группы, первая цифра 1 указывает группу станка. Вторая цифра указывает тип токарного станка. Последующие цифры, как правило, показывают технологический параметр станка, а именно максимальный диаметр обрабатываемой детали, высоту центров и др. Буква после первой или второй цифры может символизировать поколение станка, завод-изготовитель или модификацию. Буква, поставленная в конце шифра, может указывать на усовершенствование базовой модели или класс точности станка.

Рассмотрим несколько примеров обозначения моделей токарных станков.

1К62- цифра 1- группа токарных станков; 6-токарно-винторезный; 2-высота центров, дм; К- поколение.

1А616- цифра 1- группа токарных станков; 6-токарно-винторезный; 16-высота центров, см; А- поколение.

1Б811- цифра 1- группа токарных станков; 8-токарно-затыловочный; 11-размер обрабатываемых заготовок; Б- поколение.

16К20П- цифра 1- группа токарных станков; 6-токарно-винторезный; 20-высота центров, см; К- поколение; П- класс точности повышенный.
^

Токарно-винторезные станки.


К основным техническим характеристикам токарных станков относятся: наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, устанавливаемой над станиной (Dmax) и над суппортом (D).

В соответствии с ГОСТ440-71 предусматриваются следующие значения:

Dmax. = 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3200; 5000; 6300 мм.

D = 50; 60; 80; 100; 125; 160; 210; 260; 350; 450; 600; 800; 1100; 1400; 1800; 2300; 3000 мм.

Станки всех перечисленных размеров выпускаются отечественной промышленностью.

Другими техническими характеристиками являются:

L- длина обрабатываемой детали; n шп- частота вращения шпинделя; N- мощность привода главного движения; G- масса станка.
^

Технологические возможности токарно-винторезных станков.


На станках этой группы можно обрабатывать детали практически всех размеров, применяемых в современном машиностроении.

На станках нормальной точности обеспечивается обработка с допусками по 8…9 квалитетам и достигаются 5…6 классы шероховатости. На прецизионных станках можно получить допуски по шестому и выше квалитетам и шероховатость по седьмому и более высокому классам.

Для обработки на токарных станках заготовка может устанавливаться в центрах (рис.3), в патронах четырех кулачковом или трех кулачковом само центрирующих (рис.4) и на оправке (рис.5).



Рис.3.Схема установки заготовки при обработке в центрах.

Для установки заготовки в центрах станок оснащается передним 2 и задним 6 центрами и поводковыми патронами 1, имеющими поводковый палец. На левый конец заготовки, имеющей с торцов центровые отверстия, закрепляется поводковый хомутик 3.

Конструктивно поводковый патрон и хомутик могут быть выполнены иначе, например, как на рис.5.

При обработке коротких цилиндрических заготовок их установка производится в само центрирующем трех кулачковом патроне (рис.4а и б), который состоит из корпуса I, закрепляемого на переднем конце шпинделя, и кулачков 2. Механизм, размещаемый в корпусе, позволяет поворотом ключа, вставляемого в одно из трех отверстий 3, сближать и разводить одновременно все кулачки.

Если обрабатываемая деталь имеет сложную, несимметричную форму, ее устанавливают в четырех кулачковом патроне (рис.4 в), в котором каждый из кулачков 2 перемещается независимо от других.





а).

б).

Рис.4.Установка заготовок в патронах: а)-в трех кулачковом, б)-в четырех кулачковом.

Детали типа шайб, дисков и другие, длина которых весьма незначительна, целесообразно устанавливать на оправку (рис.5), а последнюю- в центрах станка.



Рис.5.Обработка заготовок на оправке.

Для обработки конических поверхностей заготовка может устанавливаться как в центрах, так и в патроне.

Обрабатывать конус можно сдвигом корпуса задней бабки относительно плиты в поперечном направлении или при помощи копирной линейки.

Коническую поверхность можно обрабатывать, если поворотную часть суппорта установить под соответствующим углом, а подачу осуществлять вручную, перемещая резцовые салазки.

В ряде станков имеется кинематическая связь между продольной и поперечной подачей. В этом случае коническую поверхность можно получить, обеспечивая одновременно эти подачи.

При настройке токарно-винторезного станка на нарезание резьбы следует учитывать, что в большинстве случаев переход от метрических к дюймовым, модульным и питчевым резьбам производится установкой соответствующих сменных колес гитары ix (по паспорту станка).

На станках возможно нарезание многозаходных резьб, для чего станок настраивается на нарезание витка:

,

где k- число заходов резьбы, t- шаг резьбы.

Деление на число заходов можно осуществлять либо с помощью специального поводкового патрона, либо смещением резца в осевом направлении при неподвижной заготовке. Нарезание многозаходной резьбы возможно применением многорезцовых (по числу заходов) державок.

На токарных станках применяют так называемое вихревое нарезание резьб, при котором резец, устанавливаемый во вращающей головке, работает как зуб фрезы. Такой метод позволяет существенно повысить скорость резания, а следовательно, и производительность резьбонарезания.

При оснащении токарных станков специальными приспособлениями на них можно обтачивать сферические поверхности (рис.6), фрезеровать плоскости и шлицы, зубья зубчатых колеса, выполнять токарно-копировальные и шлифовальные работы.



Рис.6. Обработка сферических поверхностей.

На рис.7 показана структурная схема и таблица к ней, по которым можно представить работы, выполняемые на токарно-винторезном станке.



Рис.7.Структурная схема токарно-винторезного станка.

Таблица 2. Виды обработок на токарно-винторезном станке.

Виды обработки

Включения.

iv

ix

iу

М1

М2

М3

Продольное точение.

+

+

-

-

+

-

Поперечное точение.

+

+

-

-

+

-

Нарезание резьбы.

+

+

-

+

-

-

Обточка конуса.

+

+

+

-

+

-


Применение ходового винта t1 и реечной передачи Zmp для обеспечения продольного движения подачи Sпр-Ф(П2) обуславливается тем, что при нарезании резьб требуется большая точность связи между В1 и П2, для чего включают ходовой винт, а во избежание его износа при обычном точении включается реечная передача.

Муфты М1 и М2 в станке сблокированы так, что включение одной из них возможно лишь при выключении второй.

Связь между П2 и П3 при обработке конуса в большинстве станков реализуется не непосредственно через i v, а косвенно (будет рассмотрено в последующем изложении).

Токарно-винторезный станок состоит из следующих основных узлов:

  • станины, на которой монтируются все подвижные и неподвижные узлы станка;

  • передней бабки, в которой помещается шпиндель, коробка скоростей или ее часть и органы управления коробкой скоростей;

  • задней бабки, предназначенной для крепления правого конца заготовки при обработке в центрах;

  • суппорта, предназначенного для закрепления инструмента и

  • коробки подач, обеспечивающей возможность изменения скорости продольных и поперечных перемещений П2 и П3- продольных и поперечных подач;

  • фартука, закрепленного на суппорте и несущего механизмы, передающие от коробки подач движения П2 и П3 инструменту;

  • тумб, на которых устанавливается станина на требуемой высоте, удобной для обслуживания станка во время его работы.

Привод главного движения токарных станков может быть выполнен по одной из трех компоновочных схем, приведенных на рис.8.





а)

б)



в)

Рис.8.Схемы компановок привода главного движения.

По первой схеме (рис.8,а) двигатель М размещается вне корпуса передней бабки, чаще всего в тумбе. Вся коробка скоростей монтируется в корпусе передней бабки.

Достоинства: компактность, для размещения привода требуется одна корпусная деталь-корпус передней бабки.

Недостатки: значительная часть источников вибраций, которыми являются зубчатые передачи, сконцентрированные в непосредственной близи от шпинделя.

Во второй схеме (рис.8,б) значительная часть передач коробки скоростей монтируется в отдельном корпусе (КС1) и выносится из передней бабки в тумбу.

Достоинства: существенное уменьшение источников вибраций шпинделя и, как следствие, повышение точности его вращения.

Недостатки: повышение сложности, а следовательно, и стоимости привода.

Наилучшим с точки зрения повышения виброустойчивости и точности является решение по третьей схеме (рис.8,в), в соответствии, с которой вся коробка скоростей выносится за пределы передней бабки. Однако ременная передача плохо работает при малой частоте вращения, а пределы регулирования большинства токарных станков охватывают частоты вращения от 10…20 об/мин до 1500…3000 об/мин. Привод, выполненный по второй и третьей схемам, называется разделенным.
^

ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫИ СТАНОК МОД. I6K20.


С 1973г. московский завод «Красный пролетарий» выпускает универсальный токарно-винторезный станок мод.16К20 взамен станка мод.1К62. Станки мод.I6K20 выпускают в четырех исполнения. Так при общей кинематической схеме станка мод.I6K20 нормальной точности, изготовляют станки мод.16К20П- повышенной точности, мод.16К20Г- нормальной точности с выемкой в станине и мод.16К25- облегченный станок нормальной точности с высотой центров 250 мм.

Станок мод.I6K20 представляет собой современный высокопроизводительный станок высокой точности, жесткости, быстроходности и мощности.

^ Основные части станка (рис 9) ОС - основание, СТ - станина, КП - коробка подач, КС - коробка скоростей, ЭШ - электросиловой шкаф, ЛТ - люнет; СП - суппорт, ЗБ - задняя бабка.



Рис. 9. Общий вид станка.
^

Техническая характеристика токарно-винторезного станка модели 16К20.


Наибольший диаметр заготовки, устанавливаемой над станиной, мм. 400

Расстояние между центрами, мм 710, 1000, 1400, 2000

Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм 50

Пределы частот вращения шпинделя, об/мин. 12,5...1600

Число продольных и поперечных подач 24

Пределы подач, мм/об:

продольных 0,05...2,8,

поперечных 0,025...1,4

Пределы шагов нарезаемых резьб:

метрических, мм 0,5...112

дюймовых, ниток на 1" 56...0,5

модульных, мм (0,5...112)

питчевых, питч 56...0,5

Мощность главного электродвигателя, кВт 10

Кинематическая схема станка представлена на рис.10.

Главное движение. Ф(В1)

Конечные звенья: вал электродвигателя мощностью N= 10 кВт и частотой вращения nэл = 1460 об/мин шпиндель с заготовкой

nэлnшп,

где .

без перебора.

,

, где число ступеней частоты вращения шпинделя;

с перебором



;

.

Две ступени совпадают: nшт=500 и nшт= 630 об/мин, т.е. могут быть получены двумя кинематическими цепями.

Перебор—устройство, которое уменьшает частоту вращения шпинделя.

Передаточные отношения перебора определяют так: если двойной блок на шпинделе передвинуть влево, то , а если вправо, то ;

Для включения обратного вращения шпинделя с помощью рукояток 1 или 23 (см. рис. 9) включают в работу правую половину фрикционной муфты М1 на первом валу коробки скоростей. При этом частота обратного вращения шпинделя больше частоты прямого вращения в 1,3 или 1,6 раза.

^ Движение подач.

1.Продольная подача. Ф(П2)

Конечные звенья: шпиндель с заготовкой реечное колесо. Расчетные перемещения конечных звеньев имеют вид:

1 оборот шпинделя  Sпр.,(мм).

Уравнение кинематического баланса

×

×,

число ступеней подач .

Количество подач суппорта может быть увеличено за счет включения двойного блока зубчатых колес на шпинделе станка в одно из двух левых положений. При этом зубчатое колесо (z = 60) на шпинделе выходит из зацепления с зубчатым колесом (z = 60) на валу VIII, тогда движение на подачу заимствуется не со шпинделя непосредственно, а с вала III коробки скоростей: и далее по известной кинематической цепи.

Направление продольной подачи можно изменять включением кулачковых муфт М7 или M8.

2. Поперечная подача. Ф(П3).

Конечные звенья: шпиндель с заготовкой—винт поперечной подачи

^ 1 оборот шпинделя  Sпоп, (мм)



Значение поперечной подачи в 2 раза меньше значения соответствующей продольной подачи.

Реверс поперечной подачи осуществляется включением кулачковых муфт М9 или M10.




Рис.10. Кинематическая схема токакарно-винторезного станка мод.16К20.



Нарезание резьб.

  1. Метрическая. Ф(В1П2).

Конечные звенья шпиндель—ходовой винт с tх.в.= 12 мм.

1 оборот шпинделя Рр

Уравнение кинематического баланса от шпинделя к ходовому винту при нарезании резьбы резцом составляется из условия, что за один оборот шпинделя с заготовкой каретка суппорта с режущим инструментом должна перемещаться в продольном направлении на величину шага нарезаемой резьбы Рр, (мм), если резьба однозаходная.

Уравнение кинематического баланса цепи имеет вид



,

где Рршаг нарезаемой резьбы, мм,

число ступеней подач z = 422 = 16

По данной кинематической цепи можно нарезать 16 значений стандартных шагов метрических резьб При этом в коробке подач используется короткая кинематическая цепь, что обеспечивает высокую точность нарезания резьбы по шагу При нарезании метрической резьбы муфту М2 выключают, а муфты М3, M4, M5 включают.

В кинематической цепи при нарезании резьб используется механизм реверса, его передаточное отношение.

При левом положении зубчатого колеса (z = 45) будет нарезаться правозаходная резьба, при этом суппорт с режущим инструментом будет перемещаться от задней бабки к шпинделю станка При правом положении зубчатого колеса (z = 45) будет нарезаться левозаходная резьба, суппорт с режущим инструментом будет перемещаться от шпинделя к задней бабке.

Числовая характеристика в уравнении кинематического баланса- это передаточное отношение гитары сменных зубчатых колес .

2. Дюймовая. Ф(В1П2).

Конечные звенья шпиндель с заготовкойходовой винт с tх.в.= 12 мм.

1 оборот шпинделя ,

где число ниток на 1 дюйм;

Уравнение кинематического баланса цепи имеет вид:

,

число ступеней шагов наружных резьб z = 422 = 16

При нарезании дюймовой резьбы в коробке подач используется более длинная кинематическая цепь: должна быть включена муфта М5 в коробке подач, а муфты М2, М3 и М4 выключены.

3. Модульная. Конечные звенья шпиндель с заготовкойходовой винт

1 оборот шпинделя



число ступеней шагов z = 422 = 16

При нарезании модульной резьбы в коробке подач используется короткая кинематическая цепь должны быть включены муфты M3, М4 и М5, а муфта М2 выключена

В уравнении кинематического баланса числовая характеристика – это передаточное отношение гитары сменных зубчатых колес .

В коробке скоростей станка имеется механизм звена увеличения шагов нарезаемых резьб. При нарезании увеличенного (крупного) шага резьбы движение режущего инструмента заимствуется не от шпинделя, как это было ранее изложено, а от вала III коробки скоростей на вал VIII.

В уравнении кинематического баланса в расчет берется передаточное отношение от шпинделя к валу III:

,

,

,

где - передаточное отношение звена увеличения шага нарезаемой резьбы

Следовательно, каждый стандартный шаг нарезаемой резьбы с помощью коробки подач может быть увеличен по значению в 2, в 8 или 32 раза.

4. Точная (с нестандартным шагом) резьба. При нарезании точной (по шагу) резьбы коробка подач из кинематической цепи отключается включением муфт М2 и М5. Наладка станка на необходимый шаг нарезаемой резьбы производится методом подбора сменных зубчатых колес гитары из имеющегося или заранее заказанного (изготовленного) набора.

Конечные звенья кинематической цепи шпиндель с заготовкой—ходовой винт

1 оборот шпинделя Рр, (мм):

.

Формула наладки гитары сменных зубчатых колес имеет вид

.

5. Многозаходная.

У многозаходной резьбы расстояние, измеренное вдоль оси, между одноименными точками одного и того же витка называется ходом резьбы

Ход резьбы равен шагу резьбы, умноженному на число заходов. S = Рр z, где z число заходов резьбы.

Кинематическая наладка станка аналогична для всех рассмотренных видов резьб, только в расчет берется не шаг, а ход нарезаемой резьбы.

Принципиальное отличие станка мод. 16К20 от станка мод.1К62 заключается в конструкции коробки подач, которая имеет конус Нортона (собственно коробка подач) с зубчатыми колесами z = 26, 28, 32, 36, 40, 44, 48.



Рис. 11. Кинематическая схема коробки подач токарно-винторезного станка мод. 1К62.

Специальными устройствами механизма фартука являются маточная гайка (рис.12) и механизм автоматического останова.



Рис.12. Маточная гайка.

Маточная гайка предназначена для сообщения поступательного движения суппорту от ходового винта ХХI и состоит из двух половин 1, обеспечивающих замыкание гайки на ходовом винте и размыкание. Каждая из половин при помощи пальцев 2 соединена с диском 3, имеющим криволинейные пазы, при помощи которых при повороте диска 3 пальцы 2 перемещают половинки гайки в направлении стрелок Т-Т.

Механизм автоматического останова в токарных станках применяют при продольном точении по упорам, т.е. при установке неподвижного упора на пути каретки суппорта для получения заданной обработки. кроме того, эти механизмы выполняют функции предохранительных устройств.

В качестве механизмов автоматического останова наибольшее распространение получили устройства с падающим червяком и с муфтами (рис.13).



а)



б)

Рис.13.Механизмы автоматического останова: а)- с падающим червяком; б)- с муфтами.

Крутящий момент через универсальный шарнир (рис.13а) поступает на вал II, с которого через муфту МI, прижатую пружиной 3 к торцу червяка k,- на червяк и червячное колесо Zчк. При достижении предельного крутящего момента, регулируемого натяжением пружины 3 гайкой 4, муфта МI начинает проворачиваться относительно червяка и отодвинется вправо, увлекая стойку 2. Кронштейн 1, поддерживающий червяк k в зацеплении с колесом Zчк, потеряв опору справа, "упадет", и червяк расцепится с колесом.

Принцип работы механизма с муфтой ясен из рис. 13б.

Рекомендации:

1. Напишите уравнения кинематического баланса цепи главного движения для всех 24 ступеней, убедитесь, какие ступени перекрываются.

2. Напишите уравнение кинематического баланса цепи подач для нарезания резьбы наименьшего шага при включении в работу сменных колес гитары i = (для контроля tн.р.(min) = 0,5 мм).

3. Закройте страницу, нарисуйте схемы работы маточной гайки и механизма с падающим червяком. Объясните их работу. Вспомните названия основных узлов токарно-винторезного станка и их назначение.
^

Особенности токарных станков с ЧПУ (мод. 16К20Ф3).

Назначение и состав станка.


Этот станок предназначен для токарной обработки в центрах и в патроне наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения различной сложностей, а также для нарезания резьб резцом. Станок применяется в единичном, мелкосерийном и среднесерийном производствах.

Станок оснащён оперативным устройством числового программного управления(УЧПУ) модели 2Р22.
^

Техническая характеристика станка:


Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм:

при установке над станиной 400

при установке над суппортом. 215

Наибольшая длина обработки, мм. 900

Диаметр отверстия в шпинделе, мм. 53

Частота вращения шпинделя, об/мин. 22,4... 2240

Максимальная рабочая подача, мм/мин:

продольная. 2000

поперечная. 1000

Скорость быстрых перемещений, мм/мин:

продольных 6000

поперечных 5000

Дискретность перемещений, мм:

продольных 0.01

поперечных 0,005

Шаг нарезаемой резьбы, мм 0.01... 40,959

Число позиций револьверной головки 6

Мощность главного электродвигателя, кВт 11

Кинематическая схема станка (рис.14).

В качестве привода главного движения используется электродвигатель М1- частотно- регулируемый асинхронный. Возможно использование регулируемого электродвигателя постоянного тока.

От электродвигателя М1 посредством поликлиновой передачи (со шкивами диаметрами D1 = 105 и D2 = 264 мм) вращение передается на вал I шпиндельной бабки, а затем через зубчатые колеса Z = 48 и Z = 48- на вал II. Далее обеспечивается три диапазона частоты вращения шпинделя:

I дипазон - 22,4...315 об/мин;

II дипазон - 63...900 об/мин;

III дипазон - 160...2240 об/мин.

В пределах каждого диапазона частота вращения регулируется бесступенчато путем изменения частоты вращения электродвигателя М1.

Для получения первого диапазона частот вращения движение от вала II через зубчатые колеса z = 45 и z = 45 передается на вал III. затем через зубчатые колеса z = 24 и z = 66- на вал IV и далее через зубчатые колеса z = 30 и z = 60- на вал V (шпиндель).

Для получения второго диапазона двойной блок зубчатых колес на шпинделе (вал V) вводится в зацепление с колесом z = 30 на валу II, зубчатое колесо z = 45 на валу III выводится из зацепления с колесом z = 45 на валу II.

Для получения третьего диапазона колесо z = 48 на шпинделе вводится в зацепление с колесом z = 60 на валу II, а колесо z = 45 на валу III выводится из зацепления с колесом z = 45 на валу II. Зубчатые колеса z = 60 на валах V и VI служат для вращения датчика ВЕ-178 резьбонарезания. Зубчатое колесо z = 60 на валу V- разрезное и служит для выборки зазора в зацеплении в целях предотвращения рассогласования положения шпинделя и датчика.

В качестве привода подач суппорта по оси Х (поперечное перемещение) применяют электродвигатель М2 (регулируемый высокомоментный постоянного тока или частотно-регулируемый асинхронный). От электродвигателя М2 вращение передается через зубчатые колеса z = 40 и z = 40 на шариковый винт-гайку качения с шагом РX.B = 5мм, обратная связь по пути осуществляется фотоимпульсным датчиком ВЕ-178.

Кинематическая цепь привода подач суппорта по оси Z (продольное перемещение); электродвигатель М3—зубчатые колеса z = 50 и z = 50- шариковый винт-гайка качения с шагом РX.B = 10мм- датчик ВЕ-178.



Рис.14. Кинематическая схема токарного станка с ЧПУ мод.16К20Ф3

Кинематическая цепь поворота шестипозиционной револьверной головки: асинхронный электродвигатель М4зубчатые колеса z = 20 и z = 62- червячная передача z1 = 1 и z2 = 38.

Асинхронный электродвигатель М5 приводит во вращение шестеренный насос ВГ-11-11 А, осуществляющий централизованное смазывание станка.
^

Особенности конструкции основных узлов и механизмов токарного станка с ЧПУ.


Конструкция шпиндельного узла в значительной мере определяет эксплуатационные показатели станка, т.е. применяемые режимы резания, достигаемые точность и производительность обработки. Поэтому корпус шпиндельной бабки выполнен в виде жесткой чугунной отливки и надежно закреплен на станине. Зубчатые колеса закалены и прошлифованы по профилю зубьев. Наиболее важной деталью шпиндельной бабки является шпиндель, непосредственно воспринимающий усилия резания. Передней опорой служит двухрядный конический роликовый подшипник, а задней - однорядный роликовый подшипник. Применение в опорах пружин, предназначенных для постоянной выборки зазоров в подшипниках, способствует повышению точности и жесткости шпиндельного узла. Подшипники отрегулированы заводом-изготовителем станка, что обеспечивает их эксплуатацию без вмешательства наладчика (кроме случаев ремонта).

Привод продольного перемещения суппорта включает в себя шариковую винтовую передачу (диаметр 63 мм, шаг 10 мм), опор винта, редуктор (передаточное отношение 1:1), электродвигатель постоянного тока и датчик обратной связи, связанный с винтом посредством муфты. Если станок оснащен частотно-регулируемым асинхронным электродвигателем, то устанавливают редуктор с передаточным отношением 1:2, а датчик обратной связи встраивают в электродвигатель. Зазор в зубчатом зацеплении редуктора выбирают перемещением переходной плиты (с установленным на ней электродвигателем) относительно корпуса редуктора.

Привод поперечного перемещения суппорта включает в себя шариковую винтовую передачу (диаметр 40 мм, шаг 5 мм), опор винта, редуктор (передаточное отношение 1:1), электродвигатель постоянного тока и датчик обратной связи, соединенный с винтом посредством упругой муфты. Если станок оснащен частотно-регулируемым асинхронным электродвигателем, то датчик обратной связи встраивают в электродвигатель. Зазор в зубчатом зацеплении выбирают вертикальным смещением плиты вместе с установленным на ней электродвигателем.

Шестипозиционная револьверная головка с горизонтальной осью вращения устанавливают на поперечном суппорте и служит для установки комплекта режущего инструмента, автоматического его поиска и смены.

В инструментальной головке крепят шесть резцов - вставок или три инструментальных блока.

Станок оснащен трехкулачковым патроном с электромеханическим приводом зажима обрабатываемых деталей.

Контрольные вопросы

  1. Какой способ регулирования скорости вращения шпинделя применен в станке?

  2. Какова структура привода подачи?

  3. Как обеспечивается обратная связь по положению при отработке заданного перемещения по координатам X и Z?

  4. Как обеспечивается установка нужной инструментальной позиции в револьверной головке?

  5. От чего зависит точность обработки на станке?
^

Токарные одношпиндельные автоматы и полуавтоматы.

Назначение и классификация.


Автоматом называется станок, в котором автоматизированы все основные и вспомогательные движения, необходимые для выполнения цикла обработки заготовки, включая загрузку и выдачу обработанной детали. Рабочий должен лишь периодически загружать партию заготовок или прутки и периодически контролировать размеры деталей.

Полуавтоматом называется станок, в котором автоматизированы все основные и вспомогательные движения, составляющие цикл обработки заготовки, но установка новой заготовки и снятие готовой детали, а также контроль ее размеров осуществляет рабочий.

Токарные автоматы и полуавтоматы разделяют по различным признакам:

  1. по виду заготовки;

  • патронные,

  • прутковые (полуавтоматы служат для изготовления деталей только из штучных заготовок),

  1. по назначению;

  • универсальные,

  • специализированные,

  1. по расположению шпинделей;

  • горизонтальные,

  • вертикальные,

  1. по числу шпинделей;

  • одношпиндельные,

  • многошпиндельные.

Одношпиндельные токарные полуавтоматы можно условно разделить на многорезцовые и копировальные. При многорезцовой обработке резцы, закрепленные в переднем суппорте, имеющем продольную подачу, обрабатывают цилиндрические, конические и фасонные поверхности, а резцы, установленные в заднем суппорте, -переходные поверхности, фаски и канавки.

Токарные копировальные полуавтоматы служат для обработки деталей сложной формы. В этом случае применение копирования с эталона или копира увеличивает производительность вследствие использования более высоких режимов резания, сокращения времени наладки и подналадки.

Одношпиндельные прутковые автоматы подразделяют на:

  • фасонно-отрезные;

  • продольного точения;

  • токарно-револьверные.

Фасонно-отрезные автоматы применяют для обработки коротких деталей небольшого диаметра и простой формы. Они могут иметь два или четыре суппорта, перемещающихся только в поперечном направлении и несущих проходные, фасонные и отрезные резцы.

Автоматы продольного точения используют для обработки из прутка длинных и точных деталей. В этих автоматах заготовка имеет продольную подачу, а суппорты (их три-четыре) или неподвижны, или имеют поперечную подачу.

Токарно-револьверные автоматы наиболее распространены и служат для обработки сложных по конфигурации деталей.

Для автоматического управления рабочими и холостыми ходами на автоматах и полуавтоматах имеется распределительный вал, на котором закреплены кулачки, через систему рычагов управляющие отдельными механизмами станка. За один оборот распределительного вала обычно изготовляется одна деталь, т. е. выполняется весь цикл обработки.

В одних автоматах (группа I) имеется один распределительный вал, вращающийся с постоянной для данной настройки частотой, при этом рабочие и холостые хода выполняются на одной (медленной скорости).

В другой группе автоматов (группа II) у распределительного вала две частоты вращения: малая для рабочих и большая для холостых движений.

В третьей группе (группа III) автоматов кроме распределительного вала имеется быстроходный вспомогательный вал, осуществляющий холостые движения.

Областью применения автоматов является крупносерийное и массовое производство, полуавтоматов средне и крупносерийное производство. Применение этих станков резко повышает производительность труда, качество обработки, общую культуру производства.
^

Одношпиндельные токарные автоматы


Одношпиндельные токарные автоматы по принципу работы подразделяются на три типа:

  • фасонно-отрезные;

  • продольно-фасонного точения;

  • токарно-револьверные.

Принцип работы фасонно-отрезного автомата можно уяснить из схемы, показанной на рис.15.



Рис.15. Схема работы фасонно-отрезного автомата.

Шпиндель станка 1, на конце которого закрепляется резцовая головка, обеспечивает главное движение B(V). Суппорты с резцами 4 и 5 кроме вращения вокруг оси заготовки (В1), совершает поперечную задачу П2(Sn). Они вступают в работу в определённой последовательности так, чтобы завершающей была отрезка готовой детали. Форма обработанной поверхности обеспечивается соответствующей формой режущей кромки резцов. После отрезки готовой детали упор 6 перемещается по стрелке П3(У), и пруток 2 подается вправо до упора, после чего цикл обработки повторяется. Заготовка в виде прутка или проволоки 2, закрепляемая в цанге 3, в процессе обработке неподвижна.

На рис.16 представлена схема работы автомата продольно-фасонного точения. Заготовка-пруток 3 закрепляется в шпинделе 2 и вместе с ним вращается, обеспечивая движение В1(V1).



Рис.16. Схема работы автомата продольно-фасонного автомата.

Вместе со шпиндельной бабкой пруток 3 совершает поступательное движение продольной подачи П3(Sпр). Конец калиброванного прутка проходит сквозь отверстие люнета 4 для уменьшения его прогиба и вибраций при резании.

Резцы , закреплённые в радиальных суппортах 5, совершают поперечную подачу либо для обточки фасонной поверхности.

Кроме того, такие автоматы снабжаются суппортами балансирного типа 6 поперечная подача которыми обеспечивается качением вокруг оси 9 от кулачка 8.

Обработка центрального отверстия, а также обработки резьб метчиками и плашками осуществляется при помощи специального приспособления 7, устанавливаемого на левом конце станины.
^

Автомат фасонно-продольного точения мод.110.


Этот автомат относится к первой группе и предназначен для обработки деталей из прутка диаметром до 7мм и длиной до 60мм.

Кинематическая настройка автомата заключается в определении передаточного отношения гитары сменных зубчатых колес цепи главного движения (вращение шпинделя с заготовкой В1) и скорости вращения распределительного вала, обеспечивающего производительность автомата.

Кинематическая схема автомата представлена на рис.17.

Цепь главного движения.

Цепь главного движения настраивается из условия:

nэл.дв  nшп

где nэл.дв- число оборотов двигателя, nшп,- число оборотов шпинделя, которое зависит от обрабатываемого материала (скорости резания V) и определяется по формуле .

Уравнение кинематического баланса запишется в виде:



Формула настройки





Рис.17. Кинематическая схема автомата фасонно-продольного точения мод.110


Цепь скорости вращения распределительного вала настраивается из условия

,

где Тц - время обработки одной детали.

Уравнение кинематического баланса запишется



При нарезании резьбы плашкой инструментальный шпиндель вращается в том же направлении, что и основной шпиндель и движение на него передается по цепи:


^

Кулачковые механизмы


Для автоматизации всех основных и вспомогательных движений в рассматриваемых автоматах широко применяются кулачковые механизмы. Кривые кулачков и рычаги проектируются таким образом, чтобы при равномерном вращении кулачка В1 обеспечивалась заданная скорость и длина хода рабочего органа П1*)

Последовательность выполнения автоматом операций, например, подача прутка до упора и его зажим, включение в работу продольных и поперечных перемещений инструментов и т.д. обеспечивается применением в станках распределительных валов (РВ), делающих один оборот за время цикла обработки детали.

Различают автоматы с одним (РВ) и с распределительным и вспомогательным валами, причём распределительный вал делает один оборот за время tц, т.е. скорость его вращения различна для каждой детали, обрабатываемой на автомате, а вспомогательный вал (ВВ) вращается всегда с одной и той же скоростью, значительно превышающей скорость вращения РВ.

Применение быстроходного вспомогательного вала обуславливается тем, что вспомогательные движения необходимо производить быстро, например, поворот револьверной головки, реверсирование вращения шпинделя, подачу и зажим прутка и т.д., что не обеспечивается при медленно вращающимся РВ.

В схеме управления автоматом с двумя валами функции между ними разделены следующим образом: РВ обеспечивает все рабочие движения () и команды на исполнение вспомогательных перемещений, ВВ реализует команды на вспомогательные движения.

Токарно-револьверные автоматы.

Токарно-револьверный автомат, схема работы которого представлена на рис.17, производит обработку деталей довольно сложной конфигурации. Заготовка-пруток 3 закрепляется в шпинделе 2 и получает главное вращательное движение В1(V). Револьверная головка 6, закреплена на револьверном суппорте 7. В ней в определённой последовательности, начиная с позиции 1, где установлен упор, ограничивающий подачу прутка, размещены инструменты 8.



Рис.17. Схема работы токарно-револьверного автомата.

Суппорт 7 обеспечивает продольную подачу инструментам 8. Револьверная головка, после окончания операции, например, сверления в позиции II, отходит с суппортом вправо и поворачивает на 1/6 оборота, подводя в зону обработки очередной инструмент, например. Зенкер в позиции III.

Автомат имеет три, а в некоторых моделях четыре, поперечных суппорта 4 и 5, которые обеспечивают поперечное точение и отрезку.

Устройство токарно-револьверного автомата показано на рис.18. На основании 1 в котором размещается коробка скоростей с электродвигателем. Шкаф с электрооборудованием и агрегаты системы смазки и охлаждения, закреплена неподвижно станина 2, по направляющим которой перемещается продольный револьверный суппорт 3, несущий револьверную головку 5. В левой части станины размещена шпиндельная бабка 6, в которой вращается шпиндель с цанговым зажимом.



Рис.18.Устройство токарно-револьверного автомата.

На станине размещаются поперечные суппорты 7 и механизм подачи и зажимы прутка 9.

С левой стороны основания 1 закреплён кронштейн 10 и поддерживающая труба 11 для размещения в ней обрабатываемого прутка. На передней стенке станины располагается распределительный вал 4 с кулачком 6, на задней стенке смонтирован вспомогательный вал.
^

Токарно-револьверный автомат мод.1136


Этот автомат относится к третьей группе и предназначен для обработки деталей из прутка диаметром до 36мм и длиной 90мм.

Кинематическая настройка автомата заключается в определении передаточного отношения гитары сменных зубчатых колес цепи главного движения (вращение шпинделя с заготовкой В1) и скорости вращения распределительного вала, обеспечивающего производительность автомата.

На рис.19 показана кинематическая схема токарно-револьверного автомата мод.1136, с которой сходны схемы автоматов меньших размеров моделей 1Д112, 1Д118, 1Б124.

Привод главного движения. Привод главного движения обеспечивает автоматическое регулирование скорости вращения шпинделя в соответствии с технологией обработки детали и обеспечивает две скорости прямого и две скорости обратного вращения, которые переключаются с помощью двухсторонних фрикционных муфт, одна находится в коробке скоростей, другая на шпинделе.

Настройка привода главного движения на необходимое число оборотов обеспечивается подбором зубчатых колес гитары из условия:

, где

Кинематически эта связь осуществляется от электродвигателя мощностью N=3,7 кВт через пару зубчатых колес гитару сменных зубчатых колес , а далее в зависимости от вариантов включения муфт на шпиндель по одной из кинематических цепей:

1 вариант включения муфт:

Мк.ск.и Мшп. - вправо.

2 вариант включения муфт:

Мк.ск.и Мшп. - влево.

3 вариант включения муфт:

Мк.ск. - вправо, Мшп. - влево

4 вариант включения муфт:

Мк.ск. - влево, Мшп. - вправо

Цепь вращения вспомогательного вала. Вспомогательный вал вращается с постоянной скоростью и с его помощью обеспечивается управление механизмами автомата и получает движение от электродвигателя привода главного движения по цепи:



Цепь скорости вращения распределительного вала обеспечивает заданную производительность автомата и настраивается из условия

,

где Тц - время обработки одной детали.

Уравнение кинематического баланса запишется



Формула настройки имеет вид:



Цепь вращения кулачкового вала механизма подачи и зажима прутка.





Рис.19. Кинематическая схема токарного револьверного автомата мод.1136



Цепь привода револьверной головки обеспечивает автоматическую смену позиций (инструмента) револьверной головки в процессе обработки детали.



Управление приводами поперечных суппортов осуществляется от кулачков, установленных на распределительном валу, с помощью рычажных механизмов показанных на рис.19.
^

Область применения и технологические возможности одношпиндельных токарных автоматов


Одношпиндельные токарные автоматы применения в массовом и крупносерийном производствах и предназначены для обработки деталей типа тел вращения с диаметром до 40 мм и длиной не более 100 мм.

На фасонно-отрезных автоматах обрабатывают несложные по форме детали из калиброванного прутка или бунта проволоки диаметром до 8 мм.

На автоматах продольного точения производится обработка тонких и длинных с деталей высокой точности: по диаметру достигается 7-й, а по длине 8-й квалитеты. На этих автоматах может быть достигнута шероховатость 7…8 классов.

Наибольшие размеры деталей, обрабатываемых на автоматах этого типа: d = 16 мм, l = 80 мм.

В качестве заготовок применяются холоднотянутый калиброванный (шлифованный) пруток высокой точности. Автоматы этого типа наиболее широко применяются в часовой, приборостроительной, оптической и электротехнической отраслях промышленности.

На токарно-револьверных автоматах обрабатываются детали более сложных форм и более крупные по размерам. Наибольшие размеры d = 40 мм, l = 100 мм. На этих автоматах обеспечивается точность размеров по 10…11 квалитетам. При состоянии станка, отвечающим нормам точности, достигается шероховатость 6…7 классов.
^

Токарные многошпиндельные автоматы и полуавтоматы

Классификация многошпиндельных автоматов


По принципу действия многошпиндельные автоматы подразделяются на три группы:

  • параллельного действия;

  • последовательного действия;

  • параллельного-последовательного действия.

На рис.20 показана принципиальная схема автомата параллельного действия. Во всех позициях производятся одинаковые операции. Одновременно получаются четыре одинаковые детали.

В автоматах последовательного действия в каждой позиции производится от других операция (рис.21). Шпиндельный блок 2 периодически поворачивается В2(У), подводя в соответствующую позицию очередной шпиндель- 1. Деталь, изображенная на рис.49б, может быть обработана, например, в такой последовательности:

I позиция: подача прутка до упора, черновое точение;

II позиция: чистовое точение, сверление отверстия;

III позиция: проточка канавок, подрезка торцов, снятие фасок, рассверливание отверстий;

Таким образом, полностью обработанной деталь будет после прохождения последовательно через все позиции.



Рис. 20. Схема автомата параллельного действия



a)



б)

Рис. 21. Схема автомата последовательного действия

Принцип параллельно-последовательного действия можно понять, если представить, что в предыдущем случае в двух позициях, например, 1 и 3, производится одинаковая операция, а в двух других- другая, так, что после поворота шпиндельного блока на 1 оборот будут обработаны две одинаковые детали. Обычно по принципу параллельно-последовательного действия работают восьми шпиндельные горизонтальные автоматы.
^

Четырехшпиндельный автомат мод.123.


Типичным примером многошпиндельного автомата является четырехшпиндельный автомат мод.123, который относится к автоматам второй группы и позволяет обрабатывать пруток максимальным диаметром 36мм.

Автомат относится ко второй группе т.к. в автомате имеется один распределительный вал (РВ), который имеет две скорости вращения: быстрое вращение для совершения холостых ходов и медленное вращение для рабочих ходов. Последовательность совершения холостых ходов следующая: после окончания операций во всех позициях и отрезки детали в четвертой позиции включается быстрое вращение РВ и все суппорта отходят в исходное положение. В это время в четвертой позиции устанавливается жесткий упор и производится подача и зажим прутка, после чего производится поворот шпиндельного блока , все суппорта быстро подходят к заготовке и быстрое вращение РВ переключается на медленное т.е. начинается рабочий цикл автомата.

Холостой ход осуществляется в один и тот же период времени и осуществляется при повороте РВ на угол 2400.

Рабочие перемещения суппортов осуществляются от кулачков, установленных на РВ и выполняются при медленном его вращении.

На РВ расположены кулачки (рис.22):

  • подачи и зажима прутка,

  • фиксации шпиндельного блока,

  • подачи поперечных и двух верхних суппортов, обслуживающих верхние шпиндели,

  • подачи продольного суппорта(для двух нижних суппортов,

  • включения холостого хода.

Автомат имеет четыре поперечных суппорта и три продольных, из которых два верхних - резьбонарезные и один сверлильный. Верхние суппорта имеют индивидуальный привод.

Кинематическая настройка автомата заключается в настройке цепи главного движения (вращение рабочих шпинделей), цепи вращения инструментальных шпинделей и РВ.

Кинематическая схема представлена на рис.22.

Цепь главного движения настраивается из условия:

,

где nэл.дв.- число оборотов приводного двигателя, nшп- число оборотов шпинделей, которое определяется по формуле



Уравнение кинематического баланса запишется:



Откуда формула настройки цепи



Цепь вращения продольных шпинделей настраивается из того же условия и уравнение кинематического баланса запишется:





Рис.22. Кинематическая схема четырех шпиндельного автомата мод. 123.


Цепь вращения инструментальных шпинделей



Цепь поворота шпиндельного блока на одну позицию (900), осуществляется с помощью мальтийского креста по цепи, в зависимости от цикла обработки (угла поворота РВ при выполнении холостых ходов):



Цепь вращения РВ обеспечивает настройку автомата на производительность из условия:

,

где - время цикла обработки одной детали, час.

Уравнение кинематического баланса запишется:


^

Применение многошпиндельных автоматов.


Многошпиндельные автоматы находят широкое применение в массовом и крупносерийном производствах автомобильной, тракторной, подшипниковой и др. отраслях промышленности.

На прутковых многошпиндельных автоматах обрабатываются детали, по сложности не превышающие сложность деталей, обрабатываемых на одно шпиндельных автоматах. Предельные размеры деталей, характеризуются следующими величинами: dmax= 100 мм при обработке из прутка и dmax = 142 мм при обработке из трубы, lmax = 260 мм.

Точность обрабатываемых деталей по диаметрам- в пределах допусков по 10…11 квалитету, по длине- по 10…12 квалитету. Шероховатость обработанной поверхности на превышает 5…6 классов.

Многошпиндельные патронные автоматы

Кроме прутковых применяется многошпиндельные патронные автоматы для обработки деталей из штучных заготовок, полученных отливкой, поковкой или штамповкой. Такие автоматы изготавливаются на базе прутковых. На концах шпинделей устанавливаются патроны для автоматического базирования и закрепления заготовок. Автоматизация установки заготовок и снятия готовых деталей производится при помощи специальных загрузочных устройств и автооператоров.

Подготовка автоматов к работе, наладка, включает в себя ряд операций, основными из которых являются проектирование, изготовление и установка кулачков.*)

Рекоменданция. Закройте страницу, нарисуйте схемы работы многошпиндельного автомата последовательного действия. Объясните принцип работы.

^

Токарно-копировальные полуавтоматы


Среди токарных одношпиндельных полуавтоматов наиболее распространены токарно-копировальные полуавтоматы, в том числе многорезцовые.

Принцип работы копировального станка можно представить по схеме, изображенной на рис.23.



Рис.23. Схема работы токарно-копировального полуавтомата.

Заготовка 1, установленная в центрах, получает главное вращательное движения В1(V) обычным для токарных станков путем. Резец, установленных в копировальном суппорте 2, получает продольную подачу П2(Sпр) с постоянной скоростью, перемещаясь вместе с кареткой 3, силовым цилиндром 4 и копировальной головкой 5 от гидроцилиндра 7.

Положение резца в направлении П3 (К) зависит от положения щупа копировальной головки 5, резец и щуп связаны между собой гидравлически через гидроцилиндр 4. При продольном перемещении щуп скользит по шаблону (копиру) 6. Вершина резца копирует траекторию вершина щупа, обеспечивает форму и размеры обрабатываемой детали.

Поперечный суппорт 8 чаше всего управляется механической системой в виде плоского кулачка 9, производимого либо от силового гидроцилиндра 10, либо механического привода, обеспечивающих движение ПS(K), в результате которого суппорт получает поперечную подачу П4(Sn).
^

Токарно-револьверные станки


Токарно-револьверные станки предназначаются для обработки заготовок штучных, устанавливаемых в центрах, и из прутка, пропускаемого через центральное отверстие в шпинделе и зажимаемого при помощи цанги.

Токарно-револьверные станки по виду обрабатываемой заготовки делятся на станки для обработки из прутка и в патроне. Но часть станков приспособлена для выполнения обоих видов работ. В зависимости от расположения оси вращения револьверной головки различают револьверные станки: с вертикальной осью, как в станке 1А365, с горизонтальной осью, с наклонной осью револьверной головки. Наиболее распространены головки с вертикальной осью, имеющие шесть - восемь гнезд для инструмента. Головки с горизонтальной осью имеют до 16 гнезд; их применяют в легких и средних станках.

В револьверных станках главным движением является вращение шпинделя с заготовкой; движения подачи продольная подача револьверного суппорта и поперечная подача поперечного суппорта. Но иногда револьверному суппорту сообщается и поперечная подача, а поперечный суппорт может иметь также и продольную подачу. При компоновке станков с горизонтальной осью поперечная подача осуществляется медленным вращением револьверной головки.

Токарно-револьверный станок (рис.24) состоит из станины 1, шпиндельной бабки 3, коробки подач 2, поперечного суппорта 7, револьверной головки 6 и фартуков суппортов 5.

Станина, передняя бабка, коробка подач, и фартуки выполняют такие же функции, как и в токарно-винторезных станках. Конструктивно они решаются аналогично.

Поперечный суппорт получает как продольное перемещение, так и поперечное. Чаще он оснащается инструментом для поперечного точения.



Рис. 24.Компановка токарно-револьверного станка.

Револьверный суппорт получает лишь продольное перемещение и несет на себе револьверную головку. По расположению оси револьверные головки бывают вертикальные (рис.25.), горизонтальные и наклонные. Наиболее широко применяются станки с вертикально-сверлильной головкой.

Вертикальные головки выполняются, как правило, шестигранными и предназначаются для закрепления на их гранях инструментов, по назначению и размерам соответствующих производимым операциям (позиции I…VI на рис.25). Поворот револьверной головки осуществляется после окончания операции и отвода револьверного суппорта вправо.





Рис. 25.Револьверная головка токарно- револьверных станков.

С револьверной головкой кинематически через пару 2 связан барабан упоров 4, имеющий продольные пазы по числу граней на головке. В пазах размещаются переставные упоры 5, устанавливаемые на длину хода суппорта для каждой операции. При давлении П2 подвижный упор 5 встречает на пути неподвижный упор 6. От перегрузки в механизме подач срабатывает механизм автоматического останова (падающий червяк).

Характерной особенностью токарно-револьверных станков является наличие механизма подачи и зажима прутка, размещаемого в шпинделе. Принцип работа такого механизма можно представить из рис.26. Пруток 1 проходит сквозь подающую трубу 2 так, что в переднем её конце он сжат пружинящей цангой 7. Подающая труба размещается в трубе цанги зажима 6. Входящей в центральное отверстие шпинделя 5.

Подача и зажим прутка производится следующим образом.



Рис. 26. Механизм подачи и зажима прутка.

Поворотом барабанного кулачка 9 за рукоятку 11 сначала отводится муфта 4 право, освобождая коромысло 3 и трубу зажимной цанги 6, затем освободившийся пруток 1 пальцем 8 через подающую трубу перемещается вправо до упора 13. Далее кривые кулачка 9 выполнен так, что обеспечивает сначала подачу муфты 4 влево, а затем отвод подающей трубы влево, в исходное положение.

Основные параметры и размеры токарно-револьверных станков определены ГОСТом 3179-72, которым установлены следующие наибольшие размеры обрабатываемых деталей.

Таблица 3. Основные параметры токарно-револьверных станков.

Наибольший диаметр прутка, мм

12

10

25-32

40-50

65-80

100-125

160-200

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной, мм

200

250

320

400

500

630

800
^

Технологические возможности токарно-револьверных станков.


На револьверных станках возможна обработка сложных по конфигурации деталей из прутка и штучных заготовок. Эти станки целесообразно применять при обработке одинаковых деталей партиями, так как установка инструментов в определённой последовательности и на необходимыё размер требует много времени.

Кроме характерных для станков этого типа видов обработки: точения, расточки, сверления, зенкерования, отрезки при применении специальных приспособлениях- можно производить нарезание резьбы резцом по эталонному винту, обтачивать пологие и длинные конусы и т.д.

Достигаемая точность линейных размеров при обработке по упорам- 9-й квалитет точности.

Практически получаемая точность линейных размеров- 11-й квалитет. Диаметральный размер при оптимальном расположения инструмента, а также при соблюдении требований к состоянию станка и особенно механизмом фиксации револьверной головки, может быть получен по допускам 7-го квалитета.

При обеспечении высокой жесткости крепления инструмента и выборе соответствующих режимов резания, особенно продольной подачи, достигаются 6…7 классы шероховатости.
^

Специализированные и специальные токарные станки


К наиболее распространенным станкам этой группы относятся токарно-затыловочные, колесотокарные, валотокарные, станки для обработки шеек коленчатых валов и другие.

*) Особенности проектирования кулачковых механизмов известны из курса «Теория механизмов и машин» см. например, [7].

*) С методикой разработки карты наладки и проектирования кулачков ознакомиться в работе [8] с. 272…283 или с. 222…237.



Скачать файл (20163.2 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru