1.4. Токарные автоматы и полуавтоматы
Токарные автоматы и полуавтоматы предназначены для эксплуатации в серийном и массовом производствах. Объясняется это тем, что устройство таких автоматов предполагает использование достаточно сложных инструментальных наладок, которые занимают много времени для подготовки.
Токарные автоматы и полуавтоматы классифицируют следующим образом.
По назначению:
универсальные;
специализированные.
По виду обрабатываемых заготовок:
патронные;
прутковые.
По расположению шпинделей:
с вертикальным шпинделем,
с горизонтальным шпинделем.
По количеству шпинделей:
одношпиндельные,
многошпиндельные.
1.4.3. Токарные многорезцовые полуавтоматы
Токарные многорезцовые полуавтоматы предназначены для высокопроизводительной черновой и чистовой обработки в условиях крупносерийного и массового производства. На станках обрабатывают ступенчатые валы, кольца, фланцы, зубчатые колеса и другие детали.
Обработка заготовки 2 (рис. 1.23) ведется несколькими одновременно работающими резцами, установленными на продольном 12 и поперечном 3 суппортах. Одновременная работа большого числа резцов, каждый из которых обрабатывает свой участок заготовки, позволяет получить деталь заданных формы и размеров путем простейших и коротких циклов работы суппортов и, следовательно, значительно сократить время обработки. Снятие детали, установку заготовки, ее зажим в патроне или в центрах передней 1 и задней 4 бабок, а также пуск станка производят вручную. Подвод суппортов с резцами, обработка заготовки, возврат суппортов в исходное положение и остановка станка производятся автоматически.
Рис. 1.23. Схема работы многорезцового полуавтомата
При включении продольной подачи суппорт 12 перемещается вместе с планками 6 и 8 относительно неподвижной линейки 10. При этом ролик 7 суппорта перекатывается по рабочей поверхности линейки 10 и постоянно прижимается к ней пружинами 11. Цикл работы продольного суппорта следующий:
Быстрый подвод суппорта к заготовке (участок а-б);
Врезание резцов при перемещении ролика 7 по конусной поверхности линейки 10 (участок б-в);
Обтачивание заготовки при рабочей подаче (участок в-г);
Отскок суппорта назад в поперечном направлении (участок г-д);
Быстрый отход суппорта в исходное правое положение (участки д-е, е-и, и-к);
Перемещение суппорта в первоначальное положение (участок к-а).
Отскок суппорта в конце обработки (примерно на 1 мм) и возврат его в первоначальное положение в конце обратного хода (участки траектории г-д и к-а) осуществляются с помощью планок 6 и 8. Обе планки перемещаются вместе с суппортом, при этом планка 6 может перемещаться относительно суппорта в продольном направлении. В начале работы суппорта обе планки установлены относительно друг друга так, что соприкасаются выступами (как показано на рисунке). В конце обтачивания планка 6 подходит к упору 9 и смещается им относительно планки 8 вправо, в результате чего ее выступы устанавливаются против впадин планки 8. При этом суппорт 12 вместе с роликом 7, линейкой 10 и планкой 8 под действием пружины 11 отскакивает назад на глубину впадины планки 8. В результате этого резцы при отходе суппорта вправо не касаются обработанной поверхности детали. После возвращения суппорта в исходное правое положение планка 6 касается второго упора 5 и смещается им влево в первоначальное положение, т. е. ее выступы устанавливаются опять против выступов планки 8. В результате суппорт с резцами, линейка 10 и планка 8 устанавливаются в первоначальное рабочее положение (точка а).
При установке на продольном суппорте линейки 10 с фасонным профилем можно обрабатывать фасонные и конические поверхности.
Цикл движения поперечного суппорта 3 состоит из быстрого подвода, движения с рабочей подачей и быстрого отвода.
Компоновка станка представлена на рисунке 1.24.
Рис. 1.24. Компоновка токарного многорезцового полуавтомата
На нижней станине 1 установлена передняя бабка 2 с механизмом главного движения и шпинделем 4. По продольным направляющим нижней станины можно перемещать заднюю бабку 15, а по поперечным направляющим – поперечный суппорт 7 с механизмом подач. На верхней станине 13 закреплена коробка подач 5 продольного суппорта 8, который перемещается по направляющим станины. На передней панели бабки расположен щиток 6 с кнопками управления станком.
Справа от продольного суппорта смонтированы передвижной кронштейн копирной линейки 12, командоаппарат 11 для управления циклом работы продольного суппорта и передвижной упор 10 для установки в рабочее положение линейки отскока продольного суппорта. Квадратными рукоятками 9 и 17 настраивают соответственно ползуны продольного 8 и поперечного 7 суппортов. Педалью 16 управляют работой пневмосистемы задней бабки. Ременная передача механизма главного движения закрыта кожухом 3. Электрооборудование станка расположено в шкафу 14, а пневмоаппаратура – в корпусе станины 1. Электродвигатель главного движения находится внутри станины под передней бабкой.
Основное время определяется по длине пути того резца, который обрабатывает наиболее длинную ступень вала. С целью сокращения основного времени для обработки более длинной поверхности можно использовать два резца. Частота вращения шпинделя и подача суппортов настраивается гитарами зубчатых колес. Гитары подач следует настраивать таким образом, чтобы продольный и поперечный суппорты работали примерно одно и то же время. Одновременная их работа позволяет скомпенсировать силы резания резцов, установленных на этих суппортах, что снижает деформации технологической системы в процессе обработки.