Модернизация токарного станка с ЧПУ модели 16К20Ф3С32 с целью обеспечения возможности обработки поверхностей сложных форм

Устройство может быть установлено и под углом к  обрабатываемой детали    при обработке деталей типа рукояток с шаровидными головками или внутренних сфер. Устройство позволяет, легко настраивать резцы на необходимый размер,  не требуя сложного копирующего приспособления или набора трудно затачиваемых фигурных резцов.

Формула    изобретения. Устройство для обработки сферических поверхностей, содержащее резцедержатель с приводом его вращения,  отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, резцедержатель выполнен грибовидной формы с кольцеобразным лазом и установлен на связанной с приводным валом направляющей,  в которой выполнены прорезь для резцов и отверстия для их шарнирного крепления.

 

 

Рис. 5.4. Устройство для  обработки сферических поверхностей,

 

5. Самоцентрирующий         патрон   для   закрепления   эксцентричных  деталей.   АС №  1572759     А1 В 23 В 31/00.

   Изобретение относится  к области станкостроения,   а именно к устройствам для  закрепления эксцентричных деталей типа коленчатых валов на шпинделе металлорежущего  станка.

 Целью изобретения  является  повышение производительности труда путем повышения жесткости и надежности закрепления при скоростной обработке. 

В корпусе   I   размещены основные  кулачки 3,   4 и дополнительный  зажимной кулачок   14,   а также механизмы их перемещения.   Кулачок   14 расположен параллельно оси симметрии кулачков 3 и 4, проходящей  через диаметральную плоскость патрона Д. 

 Призма   15  с  базовыми поверхностями   16 и   17 закреплены на корпусе так,   что поверхность   16 расположена параллельно направлениюЖ перемещения кулачка   14. Для удобства установки детали  в корпусе   1   выполнены паз  22.   В процессе загрузки одна из коренных реек детали       коленвала    проходит по пазу 22 и попадает на опорную призму  15,  а базовое отверстие шатунных шеек детали располагается напротив центром патрона,   затем выводится центр 5,   а кулачки  3 и 4 сводятся  к центру и зажимают деталь-коленвал  за шатунные шейки.   После этого перемещается  кулачок   14, прижимая детали  к опорной призме   15, 

На фигуре   показан патрон,  общий вид с частичным разрезом;   на фиг,2 -вид А на фиг.1;   на фиг. З - разрез В-В на фиг.1;   на фиг. 4 -  разрез  В-В на фиг.2;  на фиг.5 - вид Г на фиг.1, частичный разрез.

Самоцентрирующий патрон для закрепления эксцентричных деталей  содержит корпус   1,   закрепляемый на шпинделе 2  станка,   В диаметральной плоскости Д корпуса   I  и  наклонно к продольной оси Е патрона размещены основные зажимные кулачки  3 и 4,  причем продольные  оси их симметрии лежат в этой  плоскости.  По оси патрона расположен  выдвижной подпружиненый центр 5, 

 Кулачки  3 и 4 и  центр  5 предназначены для центрирования  и прижима изделия  к базовой  поверхностно   Кулачки  3 и 4 посредством рычагов 6 и  7,  поворотных на осях 8, взаимодействуют  с самотормозящимися клиньями 9 и  10,  установленными подвижно  в ползуне   По   Клинья 9 и   10 и выдвижной подпружиненный центр  5 связаны между собой  серьгой   12,   соединенной шарнирно с тягой   13.

Самоцеитрирующий патрон  снабжен, дополнительным зажимным кулачком  14, установленным подвижно в ползуне   11 параллельно плоскости Д,   и опорной, призмой   15  с  базовыми поверхностями 16 и   17.  Причем поверхность   16  параллельна направлению перемещения  кулачка   14,  т.е  линии Ж кулачка  14.  

Кулачок 14 посредством рычага  18,   поворотного на оси   19,  взаимодействует  с самотормозящимся клином 20,   который тягой. 21   соединен с  гидроприводом механизма зажима  (не  показан).

Дополнительный зажимной кулачок 14 и опорная  призма  15    предназначены для базирования и зажима эксцентричного изделия по поверхности,  наиболее приближенной к центру  его тяжести.

На корпусе патрона  выполнен паз 22 перпендикулярный линии  Ж дополнительного кулачка  14.

   

Рис. 5.5. Общий вид патрона (фиг. 1)

 

Работа патрона описана  на примере установки и  закрепления  коленчатого  вала.

Патрон работает в  паре  с патроном аналогичной  конструкции,  имеющим базовую поверхность в  виде торцового упора в центре.

Для установки обрабатываемой детали  23 патрон ориентируется  так,   чтобы паз  22 был расположен вертикально.   Кулачки  3 и  4  отведены в корпус   10.

 В процессе загрузки  одна из  базовых коренных шеек  детали - коленвала 21 проходит по  пазу 22 и попадает  в опорную призму   15,   а базовое отверстие шатунных шеек располагается напротив выдвижного подпружиненного центра 5.

После этого тяга   13 перемещается  справа налево,   выдвигается центр 5 и после его упора в деталь  23 перемещаются клинья  9 и   10,   рычаги 6 и 7 поворачиваются и  выводят кулачки  3 и 4, которые зажимают деталь - коленвал за шатунные    шейки.

После окончания этого  движения включается  гидроцилиндр привода, дополнительного  кулачка   14,   тяга  2t  и клин 20  перемещаются  справа налево, рычаг   18 поворачивается и выводит кулачок   14,  который прижимает дополнительно деталь 23 за  коренную шейку к базовым поверхностям  16 и   17 опорной призмы   15.

После окончания  обработки  изделия тяги 21 и  13 перемещаются  вместе с клиньями  20,   9,   10 и выдвижным центром 5   слева  направо,   рычаг   18 отводит дополнительный кулачок  14,  рычаги 6 и   7 отводят  кулачки  3 и 4 и утапливают их  в  корпусе   1,   освобождая  путь противовесу заготовки коленчатого вала при выгрузке.

Формула    изобретения

1.   Самоцентрирующий  патрон для закрепления  эксцентричных  деталей, содержащий корпус  с  двумя  основными  зажимными   кулачками,   геометрические оси  которых расположены в диаметральной   плоскости  патрона,  и  смещенную относительно центра патрона дополнительную опору,  отличающийся    тем,   что   с целью повышения производительности  путем повышения жесткости и надежности закрепления при  скоростной обработке,   он  снабжен  установленным с  возможностью возврат-поступательного  перемещения параллельно упомянутой диаметральной плоскости  патрона дополнительным зажимным кулачком, а дополнительная опора  выполнена в  виде призмы  с базовыми поверхностями,  одна из  которых расположена параллельно направлению плоскости расположения дополнительного  зажимного  кулачка.

Патрон по п. 1, отличающийся    тем,   что,  с целью обеспечения удобства установки детали в корпусе ось симметрии которых расположена в диаметральной  плоскости патрона, перпендикулярной диаметральной плоскости,  проходящей  через  продольные оси  симметрии основных зажимных кулачков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5.5. Разрезы и виды общего вида патрона (фиг. 2-7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 Техника безопасности  и экология

Цехи современных машиностроительных заводов оснащены самыми различными видами технологического оборудования. Его использование облегчает труд человека, делает его производительным. Однако в ряде случаев работа этого оборудования связана с возможностью воздействия на работающих опасных или вредных производственных факторов

В разделе рассмотрены  общие методы обеспечения безопасности производственного оборудования, включая работу на станке с ЧПУ модели 16К20Ф3 и процессов механической обработки деталей.

Основным направлением облегчения и оздоровления условий труда, повышения его производительности является механизация и автоматизация работ и технологических процессов и использование роботов и манипуляторов.

Механизация способствует ликвидации тяжелого физического труда, снижению травматизма, уменьшает численность персонала. Особое значение с точки зрения охраны труда имеет механизация подачи заготовок в рабочую зону при обработке.

При эксплуатации особо  опасных видов оборудования, таких, как кузнечно-прессовые машины, установки  с использованием радиоактивных веществ, для подачи этих веществ используются роботы и манипуляторы.

При комплексной автоматизации  технологические процессы выполняются  последовательно без вмешательства  человека.

Применение управляющих  машин экономит усилия работника, ускоряет выполнение операции и значительно облегчает труд даже по сравнению с автоматизированными устройствами.

Ведение производственного  процесса при помощи управляющих машин исключает ошибки, всегда возможные при непосредственном управлении. Применение управляющих машин не только облегчает труд, но делает его безопасным /30/.

В неавтоматизированных производствах безопасность труда  обусловлена степенью безопасности оборудования и технологических  процессов.

6.1 Требования  безопасности, предъявляемые к оборудованию

 

Основными требованиями охраны труда, предъявляемыми при создании станков, машин и механизмов, являются: безопасность для человека, надежность и удобство эксплуатации. Требования безопасности   определяются системой стандартов безопасности труда.

Безопасность производственного  оборудования обеспечивается правильным выбором принципов его действия, кинематических схем, конструктивных решений (в том числе форм корпусов, сборочных единиц и деталей), рабочих тел, параметров рабочих процессов, использованием различных средств защиты. Последние должны вписываться в конструкцию машин и агрегатов.

Средства защиты должны быть многофункционального типа, т. е. решать несколько задач одновременно. Так, конструкции машин и механизмов, станин станков должны обеспечивать не только ограждение опасных элементов, но и снижение уровня их шума и вибрации, ограждение абразивного круга заточного станка должно конструктивно совмещаться с системой местной вытяжной вентиляции.

Установки повышенной опасности  должны быть выполнены с учетом специальных требований органов Госгортехнадзора России.

При наличии у агрегатов  электропривода последний должен быть выполнен в соответствии с Правилами  устройства электрических установок; в случае использования рабочих тел под давлением, не равным атмосферному, а также при конструировании и эксплуатации грузоподъемных машин должны соблюдаться требования Госгортехнадзора России.

Должны предусматриваться  средства защиты от электромагнитных и ионизирующих излучений, загрязнений атмосферы парами, газами, пылями, воздействия лучистого тепла и т. п.

Надежность машин и  механизмов определяется вероятностью нарушения нормальной работы оборудования. Такого рода нарушения могут явиться причиной аварий, травм. Большое значение в обеспечении надежности имеет прочность конструктивных элементов.

 Конструкционная прочность машин и агрегатов определяется прочностными характеристиками как материала конструкции, так и его крепежных соединений (сварные швы, заклейки, штифты, шпонки, резьбовые соединения), а также условиями их эксплуатации (наличие, смазочного материала, коррозия под действием окружающей среды, наличие чрезмерного изнашивания и т. д.).

Большое значение в обеспечении  надежной работы машин и механизмов имеет наличие необходимых контрольно-измерительных приборов и устройств автоматического управления и регулирования.

 При несрабатывании автоматики надежность работы технологического оборудования определяется эффективностью действий обслуживающего перервала. Поэтому производственное оборудование и рабочее место оператора должны проектироваться с учетом физиологических и психологических возможностей человека и его антропометрических данных.

Необходимо обеспечить возможность быстрого правильного  считывания показаний контрольно-измерительных  приборов и четкого восприятия сигналов. Наличие большого числа органов  управления и приборов (шкал, кнопок, рукояток, световых и звуковых сигналов) вызывает повышенное утомление оператора.

Органы управления (рычаги, педали, кнопки и т. д.) должны быть надежными, легкодоступными и хорошо различимыми, удобными в пользовании. Их располагают либо непосредственно на оборудовании, либо выносят на специальный пульт, удаленный от оборудования на некоторое расстояние.

Все виды технологического оборудования должны быть удобны для  осмотра, смазывания, разборки, наладки, уборки, транспортировки, установки и управления ими в работе.

Степень утомляемости работающих на основных видах оборудования в цехах машиностроительных заводов обусловлена не только нервной и физической нагрузкой, но и психологическим воздействием окружающей обстановки, поэтому большое значение имеет выбор цвета внешних поверхностей оборудования и помещения.

Важнейшим условием обеспечения  безопасности машин и механизмов является учет и выполнение требований без опасности на всех этапах их создания, начиная с разработки технического задания на проектируемое оборудование и кончая сдачей опытных образцов в серийное производство. Перечень такого рода требований определяется на основе анализа опасной зоны производственного оборудования /30/.

 

6.2 Опасные  зоны оборудования и средства  защиты

 

Наличие опасной зоны может быть обусловлено опасностью поражения электрическим током, воздействия тепловых, электромагнитных и ионизирующих излучений, шума, вибрации, ультразвука, вредных паров и газов, Пыли, возможностью травмирования отлетающими частицами материала заготовки и инструмента при обработке, вылетом обрабатываемой детали из-за плохого ее закрепления или поломки  /30/.