Токарно-револьверные автоматы

 

Токарно-револьверные автоматы предназначены для изготовления деталей из различных сталей и цветных металлов и сплавов по 9-11-му квалитетам. Обработка на них ведется из холоднотянутого кабированного круглого, квадратного и шестигранного пруткового материала. В отличие от автоматов продольного точения шпиндельная бабка 1 токарно-револьверного автомата (рис. 3.15) не имеет осевого пере­мещения. Шпиндель 2 обеспечивает более быстрое левое вращение, при котором выполняется большинство рабочих операций, и медленное правое вращение, при котором производят нарезание резьбы, развер­тывание и некоторые другие операции. Кроме поперечных суппортов 3, токарно-револьверные автоматы имеют один продольный револь­верный суппорт 5, на котором установлена поворотная шестипозиционная (I-VI) револьверная головка 4 с инструментами для обработки c продольной подачей. В одной позиции револьверной головки уста­навливается регулируемый упор 6, ограничивающий величину подачи прутка 7.

Технические характеристики токарно-револьверных автоматов при­ведены в таблице 3.1.

Все токарно-револьверные автоматы однотипны по компоновке и

имеют практически одинаковое устройство (рис. 3.16). В основании 4

автомата размещены системы смазки и охлаждения, а также коробка скоростей. Сверху к основанию крепится станина 6, на которой смонтирована шпиндельная бабка 1 с расположенным на ней специальным

кронштейном для одного или двух вертикальных поперечных суппортов и которая имеет продольные и поперечные прямоугольные направляющие для револьверного суппорта 3 с шестипозиционной го­ловкой 2 и двух горизонтальных (переднего и заднего) поперечных суппортов. На рисунке поперечные суппорты закрыты ограждением 5.

На рис. 3.17 показана кинематическая схема токарно-револьверного автомата мод. 1Е140П, отличительными особенностями которого яв­ляются: наличие дополнительного продольного суппорта, цепь уско­ренного вращения распределительного вала на холостом ходу и приме­нение для всех рабочих и вспомогательных движений в цикле обра­ботки общего электродвигателя. Вращение шпинделя VI автомата (главное движение) осуществляется от двигателя М через цепь, вклю­чающую: передачу зубчатым ремнем со сменными шкивами, автомати­ческую коробку скоростей (валы I-V) со сменными колесами а/Ь и передачу зубчатым ремнем 24/24.

Подачу и отвод суппортов с инструментами и управление циклом работы автомата осуществляет распределительный вал, который во всех токарно-револьверных автоматах конструктивно выполнен в виде двух валов (XIII и XV), связанных между собой кинематической цепью с передаточным отношением 1:1 (две червячные передачи 1/40 на валах XII и XIV, соединенных между собой конической зубчатой передачей 29/29).

Распределительный вал приводится во вращение от двигателя М через цепную передачу 16/37, зубчатые колеса реверса 26-26-90, пре­дохранительную муфту М6, вспомогательный вал VII с соединительной муфтой М₈, зубчатые колеса 35-25-26, сменные колеса с-d-е-f-g-h муфту обгона М12, зубчатые колеса 30/75, предохранительную муф­ту М10 на валу XII и далее через червячные передачи 1/40 на валы XIII и XV.

Сменными колесами настраивается продолжительность (T_ц) цикла I секундах, исходя из соотношения

двигателя М -» 1 об. распределительного вала (XIII),

 

согласно которому уравнение кинематического баланса будет

откуда

Ускоренное вращение распределительного вала (п_рв) осуществляется включением муфты М

Рис. 3.15. Схема работы токарно-револьверного автомата

Рис. 3.16. Токарно-револьверный автомат мод. 1Е140П.

Дисковые кулачки К1, К2, КЗ, К4 на валу XV обеспечивают рабочую подачу и отвод поперечных суппортов, соответственно, вер­тикальных С1, С2 и горизонтальных СЗ, С4, а барабанный кулачок Б4 - дополнительного продольного суппорта С5. Кулачок К11 на валу XIII через рычаг и шатун перемещает револьверный суппорт с го­ловкой РГ.

Остальные кулачки и барабаны на валах XIII и XV выполняют вспомогательные действия или управляют устройствами, осуществляю­щими вспомогательные движения. К ним относятся:

1. Изменение частоты и (или) направления вращения шпинделя. Пе­реключение электромагнитных муфт в коробке скоростей и ревер­сирование электродвигателя в течение цикла производится регулируе­мыми упорами на барабане командоаппарата Б1.

2. Смена позиций револьверной головки. Упоры на барабане Б2 через рычажную систему включают однооборотную муфту М₉ на вспо­могательном валу VII, которая через зубчатые колеса 30-60-44-30, передачи 20/40 и 40/40 (при включенной муфте М_]4) сообщает один оборот диску КД1 (вал XIX) и соответственно шестипазовому мальтий­скому кресту МК (вал XX) с револьверной головкой РГ поворот на 1/6 часть оборота.

Диск КД1 совершает один оборот за два оборота вспомогательного вала VII и поэтому в течение его первого оборота кулачки К8 на валу XVI блокируют рычажную систему муфты М₉, исключая ее прежде­временное выключение.

Смена позиций револьверной головки сопровождается дополнитель­ными вспомогательными действиями:

а) расфиксацией головки и снятием ее с зажимного конуса, которые обеспечиваются кулачками К14, К15 (вал XIX) совместно с муф­той М₁₅ (вал XX) и фиксатором Ф1. Эти же действия при наладке осуществляют вручную рукояткой Р2;

б) отводом револьверного суппорта на величину удвоенного эксцент­риситета кривошипного диска КД2, который происходит автоматически с началом вращения вала XVIII. При обработке вал XVIII удержи­вается от произвольного поворота фиксатором Ф1.

Отвод револьверного суппорта без поворота головки и его останов в отведенном положении, обеспечивается кулачком К9 (вал XVI) со­вместно с муфтой М_]4 и фиксатором ФЗ (вал XVIII), управление кото­рыми осуществляют регулировкой кулачков К12 и К13 на барабане Б7 распределительного вала.

3. Подача и зажим материала. Упор на барабане БЗ через ры­чажную систему включает однооборотную муфту М₇ на вспомога­тельном валу VII, которая через зубчатые колеса 36-72-72 за два оборота вала VII сообщает валу IX с барабанными кулачками Б5 (за­жим-разжим цанги) и Б6 (подача прутка) один оборот, а необходимую блокировку рычагов муфты М₇ обеспечивают кулачки К5, К6 на валу VIII. Подачу прутка осуществляют до упора, устанавливаемого в одной из позиций револьверной головки.

В случае, если при обработке сложной детали все позиции головки заняты режущими инструментами, используется качающийся упор У который подводится и отводится кулачком К7 (вал VIII) через рычаг зубчатый сектор Z = 146 и колесо 20.

4. Вывод лотка Л из зоны падения отрезанной готовой детали (подвод под действием пружины) осуществляет кулачок К10 (вал XIII).

Продолжительность по времени вспомогательных движений связана с частотой вращения вспомогательного вала, которая равна

.„ 16 26 26

л_{в в} = 960 • — • — • — =120 миг¹. 37 26 90

Следовательно, смена позиций револьверной головки, а также подача и зажим прутка осуществляются в течение одной секунды. При ревер­сировании электродвигателя направление вращения вспомогательного вала сохраняется неизменным за счет вывода из зацепления колес 26-26-90 паразитного колеса 26. Вспомогательный вал можно вращать и вручную от маховичка Р1 через муфту М_]3 и коническую передачу 18/36.

Основные узлы автомата

Шпиндельная бабка автомата мод. 1Е140П показана на рис. 3.18. Пустотелый шпиндель 12 установлен на двух опорах. Передней опорой служит двухрядный роликовый подшипник 11, а задней - два радиально-упорных шарикоподшипника 2. Опоры собраны с предварительным натягом. На шпиндель насажен приводной шкив 1.

Внутри шпинделя помещена подающая труба 19, в правый конец которой ввернута подающая цанга 15, постоянно сжимающая пруток за счет сил упругости.

Левый конец трубы через подшипник 21 связан с салазками 20, которые могут перемещаться по направляющим 27 кронштейна 28. За один оборот барабанного кулачка 26, рычаг 25 совершает одно ка­чание, которое через сухарь 24 и гайку 23 сообщает салазкам с трубой и цангой один двойной ход. Длина хода, а следовательно, и величина подачи прутка регулируется винтом 22.

В отверстии переднего конца шпинделя установлена конусная втул­ка 14, в которую вставлены пружина 10 и сменная зажимная цанга 13. Пружина сжатия 10 упирается одним концом в торец зажимной цанги, а другим - во внутренний бурт конусной втулки и постоянно стремится сдвинуть конусную втулку влево, освобождая цангу и разжимая пруток. Для зажима прутка конусная втулка должна сместиться вправо с помощью более жестких тарельчатых пружин 3, нажимающих через гайку 4, стакан 5, оси 9, три рычага 8 и втулку 16 на торец конусной втулки. Положение конусной втулки, представленное на рис. 3.18, со­ответствует процессу обработки, когда пруток в цанге зажат.

Для разжима прутка барабанный кулачок 17, установленный на одном валу с кулачком 26, должен повернуть рычаг 18 и сместить

 

муфту 6 вправо. Ролики 7, утопленные в стакан 5, получат возможность выйти из него в выточку муфты, а рычаги 8 повернуться вокруг своих осей 9. Это происходит под действием пружины 10, сдвигающей втулку 14 влево, которая через втулку 16 нажимает на короткие плечи рычагов 8.

Взаимное расположение профильных кривых на кулачках 17 и 2б обеспечивает следующую последовательность работы подающей и зажимной цанг.

При перемещении подающей цанги 15 влево она скользит по прутку, который удерживается зажимной цангой 13. После раскрытия цанги 13 подающая цанга 15 с прутком движется вправо до встречи с упором (качающимся или установленным в револьверной головке). От удара прутка об упор возможен его отскок и поэтому ход салазок 20 настраи­вается большим по сравнению с требуемым вылетом прутка, чтобы при дальнейшем перемещении цанги был обеспечен контакт прутка с упором. После этого и происходит зажим прутка.

• Автоматическая коробка скоростей, примененная в главном приводе автомата мод. 1Е140П, является нормализованным узлом (АКС-206-63-11). Ее конструкция описана в т. 1, § 5.3 настоящего учебника (см. рис. 5.41).

Поперечные суппорты (рис. 3.19) токарно-револьверного автомата перемещаются от кулачков распределительного вала через рычаги 7, 8, 13, 14 и др. с зубчатыми секторами, имеющими для всех суппор­тов передаточное отношение 1:1.

На переднем горизонтальном суппорте 1 имеются продольные на­правляющие, в которых тягой 12 от отдельного кулачка перемещается параллельно оси шпинделя дополнительный продольный суппорт 6. Если он в работе не используется, его жестко закрепляют на призме переднего поперечного суппорта враспор винтом 10 и гайками 9.

Продольный суппорт расширяет технологические возможности автомата. На рис. 3.20 приведен пример использования суппорта при обработке конусов с помощью установленного на нем специального приспособления (показано штрихпунктирными линиями). При продоль­ном перемещении суппорта 6 ролик 2 скользит по пазу между копир-ными планками 11, установленными на поперечном суппорте 1 и повер­нутыми на заданный угол. В результате ползуну 4 с резцом одновре­менно сообщается поперечная подача по направляющим приспособле­ния и таким образом обтачивается конус. Ползун с резцом устанав­ливают на требуемый размер винтом с лимбом 3, предварительно осла­бив винты 5.

Продольный суппорт с револьверной головкой наиболее распростра­ненной конструкции показан на рис. 3.20. Она обеспечивает рабочие ходы суппорта 18 от кулачка 12, а также быстрый отвод-подвод суппорта на расстояние, не зависящее от перепада радиусов на кулач­ке 12 и достаточное для того, чтобы исключить столкновение инстру­ментов' с обрабатываемой заготовкой при смене позиций револьверной головки.

Рис. 3.20. Продольный суппорт с револьверной головкой токарно-револьверных авто­матов.

При рабочем ходе суппорта поворот рычага 13 с зубчатым сектором 11 от кулачка 12 вызывает перемещение пустотелой рейки 14 с распо­ложенной внутри и жестко связанной с ней штангой 15 и далее шатуна 16 и кривошипа 17, вал 3 которого с подшипниками установлен непос­редственно в корпусе суппорта. Положение суппорта можно регулиро­вать смещением штанги 15 относительно рейки 14 с помощью резь­бовой втулки 9 с контргайкой 8. Пружина 10 обеспечивает обратный ход суппорта, осуществляя силовое замыкание кулачкового механизма.

Поворот револьверной головки 1 на 1/6 оборота совершается за один оборот вала 3, на котором установлены кулачок 4 фиксатора 2 револьверной головки и диск 5 с расположенным на торце поводком (на рис. 3.20 не виден) мальтийского креста. Вращение валу 3 передается от вспомогательного вала зубчатыми передачами 7 и 6.

Цикл поворота револьверной головки осуществляется следующим образом (рис. 3.21): в начале кривой спада на кулачке 6 (позиция I) подается команда на включение однооборотной муфты на вспомога­тельном валу и валик 2 начинает вращательное движение, выводя кривошипно-шатунный механизм из мертвого положения, при котором суппорт находился на расстояниях Lи a, соответственно, от торца шпинделя и заднего жесткого упора.

Под действием пружины 7 суппорт с поворачивающимся кривошип­ным валиком 2 отходят назад до упора (позиция II) и шатун 3 с Рейкой 4 начинают двигаться вперед, отрывая ролик рычага 5 от кулачка 6. В это время происходит расфиксация головки и начинается ее поворот (позиция III), по завершении которого (позиция IV) она

Рис. 3.22. Схема работы многошпиндельного токарного автомата

 

Рис. 3.21. Схема поворота револьверной головки. I, II, III, IV, V, VI - последовательные! положения.

 

должна быть вновь зафиксирована. При повороте головки кривошипно-шатунный механизм проходит второе мертвое положение, после кото­рого направление смещения рейки 3 с шатуном 4 изменится на обрат­ное и будет продолжаться до тех пор, пока ролик рычага 5 не опус­тится на кулачок 6 (позиция V).

Завершая оборот, валик 2 давит через шатун на неподвижную рей­ку и осуществляет перемещение суппорта вперед в исходное положе­ние (позиция VI). Новые расстояния L ₂ и aг связаны с предыдущими значениями L _х и а_х зависимостью L1 + а_х = L₂ + а₂ = Lо, а максимальное расстояние, на которое может быть отведен суппорт, равно двум радиусам кривошипа. Продолжительность цикла поворота револьвер­ной головки автомата мод. 1Е140П составляет одну секунду.(Станочное оборудование автоматизированного производства. Т.2. Под ред. В.В. Бушуева. – М.: Изд-во «Станки», 1994.-656 с.)

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: