Руководство автомат продольного точения

Применение и эксплуатация автомата продольного точения

Основным назначение данной группы станков является изготовление деталей и материалов одинакового характера, или иными словами данное оборудование широко применяется для производства материалов одной серии, размера и калибровки. Как правило, сами части, изготавливаемые на данном оборудовании, выполняются из такого материала, как холоднонатянутый откалиброванный прут из металла, так же изготовление происходит из фасонного материала и профиля, используется так же проволока, которая связана в бунты.

Точению на данном автомате продольного точения могут подвергаться любые материалы, от меди до легированной стали. То есть этот токарный станок можно назвать универсальным автоматом, за его способность работать с любым видом материала.

Устройство и принцип работы токарных автоматов

В общих чертах устройство токарных автоматов продольного точения выглядит следующим образом:

• Подвижная шпиндельная бабка;
• Прочный цанговый патрон;
• Вращающийся и фиксированный лютен, оборудованный дополнительной поддерживающей цангой;
• Противошпиндель;
• Приводной инструмент;
• Также в конструкции предусмотрены специальная направляющая ось и устройство, которое выполняет автоматическую подачу обрабатываемой заготовки на обрабатывающие ее участки.

Управление автоматом такого типа ранее происходило через систему специальных кулачков и распределительных валов, которые расположены для удобства применения в станине аппарата. Сейчас же с использованием современной электроники и ЧПУ все стало гораздо проще – компьютерное управление взяло на себя самые рутинные и сложные задачи, и работа мастера в значительной степени упростилась.

Устройство автомата продольного точения

Конструктивно все автоматы продольного точения выглядят примерно одинаково, тем более что сегодня все оборудование данного типа является автоматическим. Основными рабочими элементами данного оборудования являются стойка суппортного типа, оснащенная специальным элементом, именуемым люнетом. Стойка состоит из пары кареток. Каретка, расположенная снизу совершает рабочий ход, для перемещения самого рабочего инструмента. Верхняя каретка оснащена специальными держателями резцов, которых в оборудовании имеется шесть штук. Она установлена на верхней каретке и совершает рабочий ход при перемещении нижней каретки, верхняя каретка предназначена для быстрой смены требуемого инструмента.

Важным элементом данного токарного автомата продольного сечения является непосредственно сам шпиндель, который крепится справа на бабке. На шпинделе непосредственно происходит крепление инструмента осуществляющего работу. Сам шпиндель работает напрямую от электрического двигателя, который передает ему движение через клиноременную передачу.

Устройство и работа автоматов продольного точения

Автоматические токарные станки продольного точения предназначены для изготовления деталей малого диаметра с небольшой жёсткостью. Пруток в таких станках подаётся вперёд путём перемещения шпиндельной бабки, резцы могут двигаться лишь в поперечном направлении. Токарная металлообработка в автоматах продольного точения упрощается применением различных приспособлений и устройств, расширяющих их функциональность. Дополнительные приспособления обеспечивают центрование, нарезание резьб различных типов, фрезерование шлицев и пазов, сверление, развёртывание отверстий.

К достоинствам автоматических станков продольного точения можно отнести:

• низкий уровень шереховатости и высокую точность работы;
• выполнение галтелей и поднутрений с помощью специального и фасонного режущего инструмента;
• отверстия с резьбами (как внутренними, так и наружными) можно получать даже на перпендикулярной оси детали;
• возможность осуществлять рифление поверхностей накатыванием, нанесение тем же способом буквенно-цифровых обозначений;
• грани, выемки и шлицы на станках продольного точения можно вырезать фрезой как вдоль, так и поперёк оси детали.
• применением простых призматических резцов можно получать фасонные и конические поверхности;

Особенности работы автоматических станков продольного точения.

Токарная металлообработка в станках-автоматах продольного точения имеет свою специфику – заготовке придаётся вращательное и одновременно с ним поступательное движение. Резцы могут перемещаться лишь в радиальном направлении – основная рабочая нагрузка ложится на выдвижную шпиндельную бабку. В непосредственной близости от режущих кромок закреплённого на станине инструментария находится люнет, воспринимающий основные усилия, передаваемые резцом заготовке. Это технологическое решение позволило ликвидировать возникающие вибрации и прогибы детали, сказывающиеся на точности обработки.

За цикл работы и движение шпинделя отвечают специальные кулачки, монтируемые на кулачковый распределительный вал, имеющий регулировку числа оборотов. Число оборотов шпинделя меняется с помощью системы сменных шкивов, кулачкового вала – сменных шкивов и зубчатых колёс.

Способы изготовления различных элементов деталей.

При неподвижной бабке производятся операции по проточке фасок, канавок, подрезаются торцевые поверхности, проводится отрезка деталей воздействием на них фасонного резца. Цапфы, оси и уступы получают перемещением вперёд шпиндельной бабки при неподвижном резце. Фасонные и конические поверхности обрабатываются при совмещении операций – движение шпинделя накладывается на движение призматического резца.

С возвратно-поступательным движением шпиндельной бабки и резца производятся операции по расточке, центрированию и поднутрению. В некоторых случаях часть функций берёт на себя дополнительное оборудование.

Операции по сверлению отверстий производятся на дополнительных сверлильных приспособлениях, задающих свёрлам встречное вращение. Перемещение сверла относительно заготовки производится подачей основного шпинделя или подачей шпинделя приспособления. Операции по накатыванию буквенно-знаковых обозначений, рифлёной поверхности выполняют с помощью специальных накатных роликов, крепящихся на державке (оправке).

Операции по фрезерованию втулок, пазов, шлицев и граней осуществляются с помощью специального приспособления, приводящегося с помощью промежуточного вала станка.

Операции по обтачиванию конических поверхностей также производится с помощью специальных приспособлений, монтируемых на направляющих станины станка. Автоматы продольного (продольно-фасонного) точения могут снабжаться несколькими поперечными суппортами (до пяти). С применением дополнительных устройств токарные автоматические станки продольного точения легко справляются с резьбонарезными и сверлильными работами.

Широкое использование кулачковых систем в станках этого типа позволяет значительно повысить скорость и точность проведения технологических операций.

Автоматы продольного точения — основные рабочие характеристики

Данное устройство на сегодняшний день является модифицированным автоматическим оборудованием. Оно оснащается таким вспомогательными агрегатами, как загрузочное устройство, которое способно не только выдавать материалы на обработку, но и менять положение держателей в зависимости от диаметра материала.

Вторым дополнительным вспомогательным устройством является специальный отделитель, который выдает готовое изделие в одну сторону, не смешивая его со стружкой отработанной в процессе выполнения операций с материалом.

Стоимость такого оборудования измеряется несколькими миллионами рублей, это зависит от модели и модификации данного автомата продольного точения, однако его использования во многих сферах является необходимым.

Сегодня вся подобная техника автоматизирована и работает посредством заранее заданной программы. Оснащение данного автомата продольного сечения числовым программным управлением делает работу на нем комфортной и нетрудоемкой, оператору лишь необходимо набрать на дисплее рабочие задачи и задать программу, все остальное машина сделает практически сама.

Автоматы продольного точения можно отнести так же к оборудованию, обладающему высокой степенью безопасности, они оснащаются всевозможными датчиками и регуляторами, посредством которых можно отследить не только рабочий процесс, но и состояние самого агрегата.

Автоматы продольного точения

ВВЕДЕНИЕ

В различных отраслях современной промышленности используются в значительном количестве автоматические станки для токарной обработки металлов. Среди них автоматы продольного точения составляют особую группу, ярко выделяющуюся как по принципу работы, так и по эксплуатационным возможностям.

Эти автоматы, во-первых, обладают весьма высокой производительностью, во-вторых, они обеспечивают высокую точность обработки и чистоту обработанной поверхности, недостижимые на других полуавтоматических и автоматических токарных станках, что даёт возможность получать детали в окончательном виде, минуя в ряде случаев последующие отделочные операции и, наконец, в-третьих, эти автоматы практически допускают отсутствие припусков на обработку максимального диаметра изделия, так как пруток материала можно брать точно соответствующий этому диаметру, причём все цилиндрические поверхности изделия будут соосно расположены, так как наружная поверхность прутка является базой обработки.

Таким образом, автоматы продольного точения обладают сочетанием ценных качеств, способствующих решению производственных задач на современном техническом уровне.

Исторически появление и распространение автоматов продольного точения связано с переходом часовой промышленности на метод централизованного и массового производства. Следует отметить, что и в настоящее время из всех известных автоматических станков, предназначенных для токарной обработки, автоматы продольного точения наиболее полно удовлетворяют требованиям именно часового производства и приборостроения. Эти автоматы нашли также широкое применение в радиотехнической и электротехнической промышленности.

Отмеченные выше достоинства автоматов продольного точения сделали их незаменимыми для указанных выше потребителей; с другой стороны, характерная особенность продукции этих основных потребителей автоматов — малогабаритность изделий — определила преимущественное развитие малых типоразмеров автоматов.

Наибольшее распространение получили автоматы для обработки прутка диаметром до 7 мм, несколько меньше применяются автоматы для прутка диаметром до 12 мм и значительно реже автоматы больших размеров.

Область применения автоматов продольного точения может быть весьма широка при наличии достаточного количества их типоразмеров.

Развитию массового производства в мелком и среднем машиностроении сопутствовало внедрение в эксплуатацию токарно-револьверных автоматов, которые помогали решать задачи по увеличению выпуска деталей типа втулок, штуцеров и иных коротких насадных деталей. Для деталей типа осей, валиков, штоков не наметилось соответствующего автоматического высокопроизводительного оборудования, и они изготавливались главным образом на универсальных токарных станках и полуавтоматах. Такое положение ранее удовлетворяло, так как эти несущие детали входят в состав механизмов в относительно меньшем количестве.

В настоящее время, при дальнейшем общем росте выпуска продукции, приобретает остроту вопрос и о более производительных способах изготовления деталей типа осей и валов.

Обычное мероприятие — повышение режимов обработки — встречает самое серьёзное препятствие, заключающееся в недостаточной жёсткости самих обрабатываемых деталей, вследствие чего возникают прогибы и вибрации.

Метод продольной обточки, примененный на автоматах продольного точения, полностью исключает это затруднение и позволяет вести обработку на высоких режимах, независимо от отношения длины изделия к его диаметру, которое практически может быть весьма большим.

С этой точки зрения расширение области применения автоматов продольного точения может оказать значительную помощь производству в успешном решении задачи по распространению автоматических высокопроизводительных методов обработки на наибольшее число видов деталей.

Автоматы продольного точения заслуживают серьёзного внимания как в целях дальнейшего улучшения их конструкции, так и для лучшего освоения и наиболее полного использования их возможностей.

1. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ОБРАБОТКИ И ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

1.1 Анализ объекта обработки, требования к прутковому материалу

Объектом обработки является ось из стального прутка с наибольшим O6 мм, длиной 46 мм и шероховатостью Ra = 3,2 мкм.

При обработке на автоматах продольного точения предпочтение отдаётся холоднотянутому прутковому материалу. Прутковый материал должен быть чистым, не иметь забоин, заусенцев и следов коррозии, так как точность обработки зависит от качества заготовки. Шероховатость поверхности прутков должна быть не ниже Rz = 6,3-10 мкм.

В ряде случаев для исправления погрешностей формы применяют его калибровку через фильеру волочением или бесцентровое шлифование.

1.2 Выбор модели станка, его технологические возможности, схема работы и технические характеристики

Основными критериями выбора модели автомата являются диаметр и длина обрабатываемой детали. Следовательно, для обработки заданной детали выбираем токарный автомат модели АД-16, так как на нём без дополнительных устройств можно производить обтачивание большого количества ступеней, прямых и обратных конусов, обработку за буртом, подрезку торцов, протачивание торцовых углублений и поднутрений, растачивание неглубоких отверстий, зацентровку торца, протачивание канавок, снятие фасок и притупление кромок, обработку фасонных поверхностей как фасонными резцами, так и методом совмещения продольной и поперечной подач режущего инструмента (сложным движением), а также накатывание рифлений различной формы.

С применением дополнительных устройств технологические возможности обработки детали на автомате продольного точения увеличиваются. Дополнительные устройства позволяют производить в деталях центрование торцов, сверление, растачивание и развёртывание отверстий, нарезание внутренних и наружных резьб, прорезку шлицевых пазов и сверление со стороны отрезки детали.

Точение деталей осуществляется резцами при продольном движении шпиндельной бабки с закреплённым в ней вращающимся прутком. Резцы расположены в резцедержателях суппортов, перемещающихся в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя. Все перемещения суппорты и шпиндельная бабка автомата получают через систему рычагов от кулачков, устанавливаемых на распределительном валу станка. Конструкция системы рычагов позволяет преобразовать вращательное движение кулачка в поступательное перемещение суппорта или шпиндельной бабки. При этом имеется возможность изменения длины хода инструмента или обрабатываемой детали за счёт изменения плеч рычагов. Профиль кулачков рассчитывается в зависимости о конфигурации обрабатываемой детали.

Принцип обработки деталей на автомате продольного точения основан на подаче вращающегося прутка через неподвижную направляющую втулку (люнет) с расположенными в непосредственной близости от неё резцами суппортной стойки.

Условие постоянства плеча приложения сил в течение всего времени обработки создаёт исключительно благоприятные условия для процесса точения, что позволяет с высокой точностью и качеством обрабатывать длинные детали (с соотношением длины к диаметру до 10 и более) с малым диаметром сечения.

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ

2.1 Разработка последовательности рабочих переходов

Пользуясь рекомендациями по разработке технологического процесса, устанавливаем следующую технологическую последовательность обработки оси:

резец 1 — обтачивание O2, O4;

резец 2 -обтачивание O4, O3, O2;

резец 3 -отрезка детали с образованием конусов.

Рабочие переходы в порядке выбранной последовательности обработки оси занесены в операционную карту (приложение).

2.2 Определение длины перемещений режущих инструментов и шпиндельной бабки

На основании формул определения длин рабочих переходов инструментов и шпиндельной бабки /2,п.2.6/ получаем:

Переход 2 — отвод шпиндельной бабки. Отвод шпиндельной бабки равен длине детали т.е. lш = 46 + 0,1+ 0,1 = 46,2 мм.

Переход 4 — подвод резца 1 — lи = (6 — 2)/2+0,5 = 2,5 мм.

Переход 5 — обточка O2 — lш = 15 + 0,1 = 15,1 мм, где 0,1 — расстояние первого резца от торца детали.

Переход 7 — отвод резца 1 = 1 мм.

Переход 8 — обточка O4 — lш = 3 мм (по чертежу детали)

Переход 10 — отвод резца 1 = 1,5 мм.

Переход 11 — ход шпиндельной бабки lш = 3 + 2 — 0.1= 4.9 мм.

Переход 12 — подвод резца 2 = 0,4 мм.

Переход 13 — врезание резца 2 до O4 — lи = (6,2 — 4)/2 = 1,1 мм.

Переход 15 — обточка O4 — lш = 3 мм (по чертежу детали).

Переход 17 — врезание резца 2 до O3 — lи = (4 — 3)/2 =0,5 мм.

Переход 19 обточка O3 — lш = 5 мм (по чертежу детали).

Переход 21 — врезание резца 2 до O2 — lи = 0,5мм.

Переход 23 -обточка O2 — lш = 15 + 1 + 1 + 0,1 + 0,1 — 3 = 14,2 мм.

Переход 25 — отвод резца 2 — lи = (6 — 2)/2+0,5 = 2,5 мм.

Переход 26 — отвод шпиндельной бабки — lш =1,1 мм.

Переход 27 — подвод резца 3 — lи = (6 — 2)/2 + 0,5 = 2,5 мм.

Переход 28 — отрезка. Ход резца 3- lи = 1 + 0,1 = 1,1 мм.

Рассчитанные длины рабочих и холостых перемещений занесены в соответствующие графы операционной технологической карты (приложение).

2.3 Расчёт режимов резания

Основными критериями выбора режимов резания являются: точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей, припуск на обработку, обрабатываемый материал, материал режущего инструмента, используемая охлаждающая жидкость, жесткость технологической системы, состояние оборудования. В соответствии с этими факторами режимы резания выбирают по «Общемашиностроительным нормативам времени и режимов резания на токарно-автоматные работы» или специальным таблицам, рекомендуемым заводами-изготовителями в руководствах станков.

Значение скорости резания выбираем из таблицы 11 /2,с.28/, для обрабатываемого материала Сталь 45 принимаем скорость резания V = 30 м/мин. По принятой скорости резания рассчитываем частоту вращения шпинделя, необходимую для получения выбранной скорости резания по формуле /2,с.36/:

По таблице 3 /2,с.14/ находим ближайшее значение частоты вращения шпинделя автомата АД-16, равное 5000 об/мин, и по формуле /2,с.36/ корректируем скорость резания:

Откорректированные скорость резания и частота вращения шпинделя вписаны в соответствующие графы операционной технологической карты.

Ориентировочные значения подач выбираем из таблицы 12 /2,с.29/:

Значения подач заносятся в соответствующую графу операционной технологической карты (приложение).

2.4 Определение количества оборотов шпинделя по переходам

Число оборотов шпинделя, необходимое для выполнения рабочего перехода, определяется по формуле /2,с.37/:

,

где: Lр.х. — длина рабочего хода, мм;

S — подача, мм/об.

Получаемые при этом дробные значения чисел оборотов округляем.

Переход 28 1,1/0,005=220

Сумма чисел оборотов шпинделя (2680 оборота), необходимая для выполнения несовмещённых рабочих переходов при изготовлении оси, вносится в операционную технологическую карту. Числа оборотов шпинделя совмещённых переходов заключаются в скобки и при определении суммы чисел оборотов, необходимых для выполнения рабочих переходов, их не учитывают.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КУЛАЧКОВ

3.1 Определение радиусов кулачков

В графу «Отношение плеч рычагов» операционной технологической карты против соответствующих переходов вносим выбранные отношения плеч рычагов соответствующих механизмов автомата. Значения передаточных отношений хода инструмента и шпиндельной бабки к перепаду на кулачке выбираем из таблицы 6 /2,с.19/ для автомата АД-16:

? для шпинделя бабки — 1:1;

? для суппорта балансира — 1:2,5;

? для вертикального суппорта — 1:1.

Далее определяем значения подъемов и спадов на кулачках с учетом отношений плеч рычагов.

прутковый токарный кулачок деталь

3.2 Определение углов поворота холостых перемещений кулачков

Величина угла зависит от длины рабочего хода, начального и конечного радиусов кулачка и производительности автомата. Для определения производительности автомата воспользуемся формулой /2,с.37/ для расчета продолжительности всех несовмещённых рабочих переходов

np — сумма чисел оборотов шпинделя, необходимых для выполнения рабочих переходов;

nшп — частота вращения шпинделя в минуту.

Ориентировочное время на холостые перемещения определяется в зависимости от сложности изготовления и конфигурации детали. Это время в большинстве случаев составляет 20 — 40 % времени на рабочие перемещения. При обработке оси время на холостые перемещения выбираем из расчёта 30% от рабочего времени, т.е. имеем:

Ориентировочное время цикла изготовления детали рассчитываем по формуле /2,с.38/:

При этом производительность автомата будет равна /1,с.158,(36)/:

Следовательно, для определения угла поворота кулачка, необходимого для холостых перемещений, воспользуемся таблицей 5 /2,с.17/ для производительности до 5 шт/мин.

Угол поворота кулачка, необходимый для срабатывания механизмов зажима и разжима прутка, определяем по таблице 1 /2,с.11/. Для разжима прутка необходим угол поворота кулачка, равный 100, а для зажима прутка угол, равный 150. Для точного координирования отдельных переходов в технологическом процессе обработки детали необходимо предусмотреть гарантийные паузы, равные 20, компенсирующие возможные неточности изготовления кулачков. Кроме того, такие паузы нужны для зачистки отдельных участков детали. Выбранные углы поворота кулачка, необходимые для выполнения холостых перемещений механизмов станка, и паузы внесены в операционную технологическую карту в графу «хх» («Градусы циклограммы»). Затем просматриваем переходы на возможность их совмещения. При обработке оси совмещаем: подвод резца 2 (переход 12) с ходом шпиндельной бабки (переход 11); На автоматах продольного точения деталь обрабатывается за один оборот распределительного вала. В этом случае кулачки, расположенные на распределительном валу, поворачиваются на 3600. В технологическом процессе обработки оси холостые перемещения занимают 1060 кулачкового диска, следовательно, на все рабочие переходы приходится 3600 — 1060 = 2540.

3.3 Определение углов рабочих перемещений кулачков

Зная число оборотов шпинделя, затрачиваемое на выполнение учитываемых рабочих перемещений и число оборотов шпинделя на каждый рабочий переход, определяем углы поворотов кулачков, необходимые для выполнения отдельных рабочих переходов. Определяем их как результат деления суммы углов, учитываемых рабочих перемещений (2540) на число оборотов, затрачиваемое на рабочие перемещения (2680 оборота), умноженное на число оборотов шпинделя на рабочий переход.

Значения углов поворота кулачков, необходимые на рабочие перемещения по переходам, приведены ниже.

Вычисленные углы занесены в соответствующие графы операционной технологической карты

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В выше приведенной работе рассмотрена наладка токарного автомата модели АД-16, которая включает:

— проектирование технологического процесса обработки детали на данном типе автомата;

— проектирование кулачков автомата.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1. Камышный Н. И., Стародубов В. С. Конструкции и наладка токарных автоматов и полуавтоматов: Учебник для СПТУ. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. школа. 1988. — 256 с.: ил.

2. Буренков В. И., Пермяков А. Д., Сизый Ю. А. Наладка прецизионных автоматов продольного точения: Учебное пособие для студентов технических вузов, изучающих дисциплины «Технология машиностроения», «Металлорежущее оборудование». — Харьков: ХГПУ, 1997. — 87 с.

Одношпиндельные токарные автоматы

Из одношпиндельных токарных автоматов наиболее распространены автоматы фасонно-продольного точения и револьверные автоматы.

Автоматы фасонно-продольного точения применяют для изготовления изделий небольшого диаметра и сравнительно большой длины. В качестве заготовок берут чисто тянутые прутки диаметром от 2 до 18 мм, которые закрепляются в шпинделе и направляются через люнетную втулку. Продольную подачу получает вращающийся пруток вместе с шпиндельной бабкой (рис. 287, а

) или вращающийся шпиндель с прутком. Число суппортов у этих автоматов доходит до пяти. Каждый суппорт имеет поперечную независимую подачу.

Рис. 287.

Фасонно-продольный токарный автомат: а — схема действия; б — пример обработки детали на фасонно-продольном автомате: 1 — подрезка торца; 2— обточка диаметра с 4 на 12 мм; 3 — подрезка торца; 4 — обточка диаметра 6 мм; 5 — нарезание резьбы М4; 6 — отрезка детали; 7 — готовая деталь.

Сочетания перемещений и остановок вращающегося прутка и резцов позволяют обрабатывать различные поверхности: при неподвижном резце в рабочем положении и продольной подаче прутка обрабатывается цилиндрическая поверхность, при поперечной подаче резца и вращении прутка производится отрезка заготовки или проточка канавок в ней, при одновременной продольной подаче прутка и поперечной подаче резца обрабатывается конусная поверхность. Применяя дополнительные устройства на этих авторах, можно выполнять сверлильные и резьбонарезные работы. Пример изготовления типичной детали приведен на рис. 287, б. Токарно-револьверные автоматы применяются для изготовления деталей с наружными и внутренними поверхностями. На них выполняют точение, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы, фрезерование шлицев. Автоматы этого типа выпускаются для обработки заготовок из прутков с максимальным диаметром от 12 до 40 мм. На рис. 288

представлен общий вид токарно-револьверного одношпиндельного автомата модели 11А36 для изготовления деталей из прутка диаметром до 36 мм.

Рис. 288.

Общий вид одношпиндельного токарно-револьверного автомата.

В пустотелый шпиндель бабки 2 устанавливают пруток, который закрепляется для обработки цанговым зажимом. После обработки заготовки и отрезки готовой детали пруток автоматически освобождается в цанговом зажиме и механизмом подачи 1 подается до упора, закрепленного в одном из гнезд револьверной головки 4. В шести отверстиях револьверной головки могут закрепляться различные режущие инструменты. Фасонные и отрезные резцы закрепляются в поперечных суппортах 3. Маховичком 6 пользуются для вращения вспомогательного вала при наладке станка на заданную обработку.

Пуск и остановка станка осуществляется нажатием кнопок, смонтированных на передней части станины. Управление всеми холостыми и рабочими движениями станка осуществляется распределительным валом 5.

Автомат имеет бесступенчатое регулирование скоростей шпинделя в пределах от 88 до 2060 об/мин. Принцип работы приведенного токарно-револьверного автомата поясняется кинематической схемой, изображенной на рис. 289.

Источником движения станка является регулируемый электродвигатель 33 постоянного тока мощностью 4,2 квт. Электродвигатель 33 питается через электромашинный усилитель (ЭМУ) с поперечным полем, состоящий из электродвигателя трехфазного тока 19 (N = 4,5 квт, n = 2935 об/мин) и генератора постоянного тока 28 (N = 42 квт).

Рис. 289.

Одношпиндельный токарно-револьверный автомат: а — кинематическая схема и б — типовые детали, обрабатываемые на нем.

Движение шпинделя 2 передают от электродвигателя 33 через двухскоростную коробку скоростей 35 = (i1 = 26 / 52 = 1 / 2 и i2 = 39 / 39 = 1) и клиноременную передачу 190 / 190. После каждого поворота револьверной головки шпиндель 2 электропереключателями скоростей 14 может автоматически изменять число оборотов в соответствии с очередной работой, а реверсирование шпинделя осуществляется реверсом 30.

Вспомогательный вал вращается отдельным электродвигателем 5 (N = 1 квт) через червячную передачу 2 / 24. Распределительный вал 16 получает вращение от вспомогательного вала 4 через зубчатые колеса 29/79, сменные зубчатые колеса а, b, с, d, червяную передачу 1/40 и коническую зубчатую передачу 44 / 44.На распределительном валу закрепляются сменные дисковые кулачки 34, 32, 31, управляющие соответственно поперечными движениями суппортов: переднего 6, заднего 7 и вертикального 8. Кроме того, на распределительный вал установлены кулачки 25 и 18, которые боковыми выступами качают рычаги е, f, переключающие муфту 10, и рычаги m, n, переключающие муфту 13.

Муфта 10 передает вращение от распределительного вала 4 зубчатому колесу 36, от которого через передачу 36 / 72 вращается вал 9 с закрепленными на нем барабанными кулачками 3 и 1. Кулачок 3 через качающийся рычаг действует на цангу и зажимает пруток для обработки или освобождает его, а кулачок 1 с помощью других качающихся рычагов подает пруток через шпиндель 2 до упора. Муфта 13 передает вращение от распределительного вала зубчатому колесу 57, а от последнего через зубчатые передачи 57 / 76 76 / 38 46 / 46 вращается коническое зубчатое колесо 46.

С одной торцовой стороны этого конического зубчатого колеса закреплен кулачок, который, действуя на рычаг 29, качает его относительно точки О. Второй конец рычага 29 поднимается и, сжимая пружину, вытягивает фиксатор 27 из гнезда револьверной головки, освобождая ее для поворота. При дальнейшем вращении конического зубчатого колеса 46 палец 12 западает в прорезь шестипазового мальтийского креста 11 и поворачивает его на 1/6 часть окружности, а вместе с ним закрепленную на одном валу револьверную головку 26. После этого фиксатор 27 под действием пружины западает в гнездо револьверной головки, жестко фиксируя ее для выполнения режущим инструментом работы в очередной позиции.

Револьверный суппорт имеет быструю подачу к заготовке, медленное рабочее движение подачи и быстрый отход в исходное положение. Медленное движение подачи производится от закрепленного на валу 15 дискового кулачка 17 с помощью рычага 20 и зубчатого сектора 21, находящегося в постоянном зацеплении с губчатой рейкой 22, установленной свободно в револьверном суппорте. От рейки 22 головка получает движение через поводок 23 и кривошипный диск 24. Быстрый отход головки производится сначала пружиной (на схеме не показана), причем в это время ролик рычага 20 скользит по скату кулачка 17, а затем окончательный отвод суппорта производится во время полуоборота кривошипного диска 24 при неподвижной рейке 22. Ролик рычага 20 в это время остается на концентричной части профиля кулачка 17. Быстрый подвод головки производится при втором полуобороте кривошипного диска 24. Диск 24 вращается от того же кулачка 18, который осуществляет поворот револьверной головки. При израсходовании материала прутка специальные механизмы автоматически отключают вращение вспомогательного вала и шпинделя. На рис. 289, б показаны образцы деталей, изготовляемых из пруткового материала. Применяя специальные загрузочные приспособления, на автомате можно обрабатывать штучные заготовки.

Сведения о производителе токарного станка продольного точения 11Т16А

Производителем токарного станка продольного точения с ЧПУ ЛА155Ф30 является Ленинградский завод станков-автоматов (ЛЗСА), основанный в 1927 году.

С 1984 года завод ЛЗСА входит в Объединение прецизионного станкостроения с 1993 года входит в Санкт-Петербургский Завод прецизионного станкостроения.

Станки, выпускаемые Ленинградским заводом станков-автоматов (ЛЗСА)

• 1А136
  автомат токарно-револьверный одношпиндельный прутковый Ø 36
• 1М10ДА
  автомат токарный продольного точения особо высокой точности Ø 16
• 11Т16А
  — автомат токарный продольного точения особо высокой точности Ø 16
• ЛА155ф30
  — автомат токарный продольного точения высокой точности с ЧПУ Ø 16

Одношпиндельные автоматы и полуавтоматы. Автоматы токарные продольного точения. Общие сведения

Синонимы: автоматы токарные продольного точения швейцарскрго типа, automatic Swiss lathe.

Принцип работы токарного автомата продольного точения

Принцип работы токарного автомата продольного точения

Отличительной особенностью автоматов продольного точения (рис. 74) является то, что пруток в них кроме вращательного движения имеет вместе со шпиндельной бабкой 6 продольное поступательное перемещение Sпрод. Все суппорты автомата, которых может быть четыре или пять, расположены веерообразно вокруг обрабатываемого прутка (см. рис. 37). Они имеют только поперечное перемещение Sпоп. При одновременном согласованном перемещении шпиндельной бабки с прутком и поперечных суппортов на этих автоматах можно без применения фасонных резцов обрабатывать конические и фасонные поверхности.

Вертикальные суппорты 2, 3 и 5 расположены на специальной стойке, имеют прямолинейное перемещение и управляются от самостоятельных кулачков распределительного вала. Два горизонтальных суппорта 1 и 9 расположены на балансире 10, имеют качательное движение вокруг оси 11 и управляются оба от одного кулачка 12.

В стойке, на которой расположены вертикальные суппорты, установлен неподвижный люнет 4, являющийся дополнительной передней опорой для прутка. Все суппорты с резцами располагаются в непосредственной близости от люнета, в результате чего плечо l, на котором действует сила резания PZ, получается очень маленьким. Сила резания здесь воспринимается в основном люнетом, а прогиб прутка от нее из-за малого l получается очень незначительным. Благодаря этому на автоматах продольного точения можно обрабатывать с очень высокой точностью достаточно длинные заготовки, имеющие небольшой диаметр.

С правого конца пруток постоянно поджимается толкателем 8 под действием груза 7 для удержания его в переднем положении при отходе шпиндельной бабки назад.

Шпиндель в автоматах продольного точения всегда вращается в одну сторону и имеет левое вращение по стрелке А. Поэтому нарезание правой резьбы на них производится методом обгона.

Схема обработки заготовки на токарном автомате продольного точения

На рис. 75 показана обработка типовой заготовки на автомате продольного точения. Обработка осуществляется путем последовательного чередования (позиции I—XIII) продольного перемещения шпиндельной бабки с прутком и поперечных перемещений резцов. Только на XIII позиции отрезка изготовленной детали производится при одновременном перемещении прутка с бабкой и отрезного резца.

Короткие заготовки обрабатывают без люнета вблизи от передней опоры шпинделя. При обработке заготовок из квадратного и шестигранного прутков применяют вращающийся люнет. Применение на автоматах специальных приспособлений позволяет расширить их технологические возможности и выполнять дополнительные операции (нарезание резьбы, сверление отверстий, фрезерование шлицевых пазов.

Недостатком рассмотренного принципа работы автоматов продольного точения является повышенный износ люнета и направляющих шпиндельной бабки. В результате этого нарушается их соосность, а следовательно, снижается и точность обработки.

Обозначения одношпиндельных автоматов и полуавтоматов:

• Первая цифра в обозначении — группа: 1 — станок токарной группы
• Вторая цифра в обозначении — подгруппа: 1 — одношпиндельный автомат или полуавтомат
• Последнее число: диаметр обработки прутков, например: 25, 40, 65 мм
• Буква в обозначении: поколение станка (серия и т.д.), например: Б, Е, П, Г, И.
• Последняя буква П означает, что этот станок имеет повышенную точность по ГОСТ 8—82Е

Пример обозначения одношпиндельных автоматов и полуавтоматов: 1Б140, 1Е140, 1П140, 1Г140П, 1И125П, 1И140П, 1И165П.

Схема кинематическая токарного станка продольного точения 11Т16А

Кинематическая схема автомата 11Т16А

Кинематическая схема автомата (рис. состоит из цепи привода главного шпинделя, цепи привода распределительного вала при рабочем ходе, цепи привода распределительного вала при ускоренном ходе, цепи привода насоса и цепи привода приспособлений.

Привод главного шпинделя

Шпиндель приводится в движение от электродвигателя М, установленного на кронштейне с подвижной плитой, расположенной сзади основания станка.

От электродвигателя вращение передается на главный вал II через клиноременную передачу со сменными шкивами А и Б.

С главного вала плоскоременной передачей движение передается непосредственно на шпиндель X автомата. Наличие сменных шкивов дает возможность получать двадцать четыре частоты вращения шпинделя от 450 до 6300 об/мин.

Привод распределительного вала при рабочем ходе

Распределительный вал приводится в движение от того же электродвигателя М.

Вращение с главного вала II через клиноременную передачу передается валу III коробки подач, а через червячную передачу и сменные шестерни В, Г, Д, Е — на вал VI; при включении муфты вала VI в левое положение движение с вала через клиноременную передачу и червячную пару передается на распределительный вал IX.

Путем замены сменных шестерен на автомате можно получить до тридцати восьми частот вращения распределительного вала на одну частоту вращения шпинделя (см. таблицу производительности).

Привод распределительного вала при ускоренном ходе

Вращение с вала электродвигателя М через клиноременную передачу привода насоса охлаждения передается валу XIII редуктора быстрого хода, и далее через клиноременную передачу получает вращение вал VI. Муфта переключается в правое положение, и дальше движение происходит как при рабочем ходе.

Привод насоса

Насос системы охлаждения приводится во вращение от электродвигателя М через клиноременную передачу и винтовые пары валов XI, XII.

Привод приспособлений

Привод приспособлений осуществляется ременными передачами с вала II на соответствующие шкивы приспособлений.