книги / Металлорежущие станки Краткий курс

Резьбонарезные операции на многошпиндельных автоматах имеют свою специфику. Если в одношпиндельных револьверных автоматах свинчивание плашки или вывинчивание метчика осу­ ществляется реверсированием шпинделя, то в многошпиндельных автоматах используют иной метод, основанный на получении от­ носительных скоростей вращения детали и инструмента, позво­ ляющий обойтись без реверсирования.

При нарезании правой резьбы инструмент вращается в том же направлении, что и деталь (в сторону токаря), но с меньшей угло­ вой скоростью. Вследствие этого относительная скорость детали будет положительной и инструмент будет нарезать резьбу. При свинчивании инструмент продолжает вращаться в ту же сторону, но со скоростью, превышающей скорость вращения детали. В ре­ зультате относительная скорость вращения последнего будет отри­ цательной, что равносильно вращению его в обратную сторону. Можно легко уяснить процесс свинчивания, если представить себе, что надо свинтить гайку с вращающегося в нашу сторону винта. Для этого необходимо, чтобы гайка при вращении в ту же сторону опережала винт, т. е. имела большую угловую скорость. При нарезании левых резьб чередование скоростей меняется.

Резьбонарезной механизм автомата мод. 1240-6 устроен следу­ ющим образом.

Шпиндель XXV резьбонарезного устройства получает враще­ ние от центрального вала V через сменные зубчатые колеса с — d или е — /. Колеса с — d сообщают резьбонарезному шпинделю медленное вращение, т. е. работают при нарезании резьбы, а ко­ леса е — /, сообщая шпинделю быстрое вращение, работают при свинчивании инструмента.

Включение зубчатых колес с — d или е — / осуществляется кулачковой муфтой Мх с помощью кулачков дисков 14, установ­ ленных на распределительном валу XI.

Резьбу можно нарезать также самооткрывающимися резьбо­ выми головками. В этом случае будет работать только цепь мед­ ленного вращения резьбонарезного шпинделя, т. е. зубчатые ко­ леса с — d.

Движение подачи. Движение суппортов и других исполнитель­ ных механизмов осуществляется кулачками, установленными на распределительном валу XI.

В период рабочих движений станка распределительный вал получает медленное вращение, а при вспомогательных движениях (подаче и зажиме прутка, повороте блока шпинделей и др.) — быстрое вращение с постоянной угловой скоростью.

Для осуществления рабочих движений распределительный вал XI получает медленное вращение от центрального вала V через цепную передачу 15—16, сменные зубчатые колеса а — Ь, червячную передачу 17—18, муфту обгона М 3, зубчатую муфту М4, зубчатую передачу 19—20 и червячную передачу 21—22.

где пц в — число оборотов в минуту центрального вала.

Скорость вращения распределительного вала на рабочей ско­

Для осуществления вспомогательных движений распредели­ тельный вал получает быстрое вращение от главного электродви­ гателя через ременную передачу, конические колеса 23—24, ку­ лачковую муфту М4, цилиндрические зубчатые колеса 19—20 и червячную пару 21—22. Муфта обгона М3 позволяет передать распределительному валу медленное или быстрое вращение.

На быстрое вращение распределительный вал включается фрикционной муфтой М 5, установленной на валу II и управ­ ляемой через систему рычагов кулачками 25 распределительного вала. Эти же кулачки управляют тормозом 26, установленным на валу IX. При включении муфты Мь тормоз выключается и наоборот.

Подача суппортов и других устройств с независимым переме­ щением производится через систему рычагов от кулачков, укреп­ ленных на дисках 27—30 и барабанах 31—33 распределительного вала XI.

Поворот шпиндельного блока осуществляется от распредели­ тельного вала с помощью мальтийского механизма 34 и зубчатых передач 35—36 и 39—40.

Шпиндельный блок можно поворачивать и вручную. Для этого необходимо передвинуть валик XIV вправо и выключить зубчатую муфту М 2, затем, вращая валик, повернуть шпиндельный блок при помощи зубчатых передач 37—38 и 70—71.

Перед поворотом шпиндельного блока производится его расфиксирование, а также подъем блока над постоянными опорами на величину 0,3—0,4 мм для предотвращения износа опорной поверхности шпиндельного блока. Движение механизму фиксации сообщается кулачком 41, а механизму подъема — кулачком 42. Временными опорами шпиндельного барабана при его подъеме являются два шарикоподшипника.

мещает рейку S, связанную с продольным суппортом 9 на удвоен­ ную длину хода каретки. Быстрое перемещение происходит до упора каретки. Далее от кулачка, установленного на барабане 31 (см. рис. 164) и воздействующего на ролик 4 (см. рис. 165), начи­ нается медленный поворот рычага 5. При этом перемещение рейки 7 вызывает перемещение рейки 8 и продольного суппорта. Величина рабочего хода устанавливается положением тяги 3 в пазу рычага 5 и регулируется расположенной на нем шкалой. Такое устройство позволяет при постоянных кулачках на бара­ бане 31 (см. рис. 164) устанавливать различную величину рабо­ чего хода продольного суппорта. При быстром отводе суппорта

Наладка станка. Для наладки станка предусмотрен специ­ альный привод от электродвигателя N = 1,7 кет. В этом слу­ чае муфта М4 выключается, а передвижное зубчатое колесо 59 вводится в зацепление с колесом 19. Тогда вращение от электро­ двигателя передается распределительному валу через пару зуб­ чатых колес 57—58, зубчатую передачу 59—19—20 и червячную передачу 21—22.

Вал червяка 21 с одной стороны имеет квадрат, с помощью которого распределительный вал вращают вручную.

§ 3. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ МНОГОШПИНДЕЛЬНЫЕ ПОЛУАВТОМАТЫ

Полуавтоматы предназначены для изготовления изделий из литых и штампованных заготовок. Проектируют их обычно на базе шестишпиндельных автоматов. Главное отличие полуавтома­ тов состоит в том, что заготовки в патрон устанавливают вручную. Поэтому шпиндель, попадающий в загрузочную позицию, останав­ ливается для снятия готового изделия и установки заготовки, в то время как все остальные шпиндели продолжают вращаться, производя обработку детали. По окончании загрузочной операции автоматически включается вращение шпинделя, и после поворота барабана заготовка, попадая в I позицию, подвергается обработке. В кинематических схемах полуавтоматов предусматривают оста­ новку шпинделей в загрузочной позиции. В ней отсутствуют ме­ ханизмы подачи и зажима прутка, которые заменяются устройст­ вами для включения и выключения вращения шпинделя и зажима заготовки в патроне.

На рис. 166 показан продольный разрез блока шестишпин­ дельного барабана полуавтомата мод. 1261П. Шпиндели 15 вращаются в роликоподшипниках барабана 12. Центральная

шестерня 21 приводит во вращение зубчатое колесо 22, которое свободно на двух шарикоподшипниках вращается на шпинделе. Колесо 22 имеет также внутренние зубья, с которыми зацеп­ ляются зубья муфты 23. Последняя установлена на шлицах шпин­ деля и под действием пружины 8 удерживается в зацеплении.

Таким образом, колесо 22 связано со шпинделем через зубча­ тую муфту 23. Когда один из шпинделей попадает в загрузочную позицию, гидравлический механизм, воздействуя на упорный диск 10, перемещает зубчатую муфту 23 влево и выводит ее из зацепления с колесом 22. В результате шпиндель останавлива­ ется; зубчатое же колесо 22 продолжает вращаться. По оконча­ нии загрузочных операций муфта 23 возвращается в прежнее по­ ложение. Для обеспечения зацепления неподвижной зубчатой муфты 23 с вращающимся колесом 22 предусмотрена синхронизи­ рующая конусная фрикционная муфта 11. Она скользит на шпон­ ке ступицы муфты 23 таким образом, что обе детали могут повора­ чиваться на небольшой угол. Когда гидравлический механизм освободит упорный диск 10, пружина 25 переместит вправо муфту 23 вместе с полумуфтой 11. Последняя придет в соприкос­ новение с конусной поверхностью колеса 22, и шпиндель начнет вращаться. При этом полумуфты 22 и 23 сместятся на некоторый угол и оси шести штифтов 9 не будут совпадать с осями отверстий в упорном диске 10. Когда же конусные поверхности отверстий придут в соприкосновение с конусами штифтов 9, усилие пружи­ ны 8 поворачивает муфту 23 относительно колеса 22. Штифты рас­ полагаются против отверстий, и пружина через упорный диск 10 перемещает муфту 23 до включения с колесом 22. На левом конце каждого шпинделя установлен цилиндр 6. Шток поршня связан с тягой 7. Она управляет движением кулачков зажимного патрона, укрепленного на переднем конце шпинделя.

Масло в цилиндры подается по двум трубопроводам. Поток масла из гидросистемы поступает внутрь вала 26 и через кольце­ вую канавку попадает в канал распределителя 5, откуда по труб­ кам — к цилиндрам 6 рабочих позиций. Доступ этому потоку масла к цилиндру, находящемуся в загрузочной позиции, закрыт. Второй поток масла независимо от первого поступает в вал 26, распределитель 5 и цилиндр 6 в загрузочной позиции, что дает возможность управлять зажимом и разжимом патрона незави­ симо от рабочих позиций. Этот же поток масла осуществляет выключение и включение вращения шпинделя (привод не по­ казан). Распределитель 5 неподвижен и поворачивается вместе со шпиндельным барабаном 12, а цилиндры вращаются вместе со шпинделями. Поэтому для подачи масла в цилиндр в распре­ делителе неподвижно смонтированы краны. Кран имеет корпус 1 (рис. 167) и втулку 2, внутри которой на шарикоподшипниках вращается крышка 3 цилиндра 4. Масло по кольцевым выточкам в крышке может поступать в обе полости цилиндра.

При зажиме материала поршень с тягой 7 (см. рис. 166) пере* мещается влево и находится в этом положении под давлением масла во всех позициях. Механизм зажима патрона имеет блоки­ ровку. Если оператор не успеет вовремя закрепить заготовку,

Рис. 167. Цилиндр зажима с краном

то поворота шпиндельного барабана не произойдет вследствие остановки распределительного вала.

Остальное устройство горизонтальных многошпиндельных по­ луавтоматов ничем не отличается от автоматов.

§ 4. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ МИОГОШПИНДЕЛЬНЫЕ ПОЛУАВТОМАТЫ

Токарную обработку литых и штампованных заготовок сред­ них и крупных размеров удобно производить на вертикальных многошпиндельных полуавтоматах. Эти станки имеют высокую производительность, занимают мало места, удобны для компо­ новки технологических поточных линий.

Различают две группы вертикальных многошпиндельных по­ луавтоматов: последовательного и параллельного действия. На полуавтоматах первой группы детали обрабатывают последова­ тельно, периодически перемещая их из одной позиции в другую. В полуавтоматах второй группы деталь вместе со столом и суппор­ тами непрерывно вращается вокруг неподвижной колонны с кулач­ ковым барабаном, который управляет движением суппортов всех позиций, выполняющих одну и ту же работу.

На рис. 168, а дана принципиальная схема полуавтомата по­ следовательного действия. На основании 1 установлена неподвиж­ ная шестигранная колонна 2, вокруг которой периодически по­ ворачивается стол 3 с шестью шпинделями 4. Пять суппортов 6 обслуживают одновременно пять шпинделей. Заготовка устанав­ ливается в загрузочной позиции, и после поворота стола на