Токарно-затыловочные станки

I. Фасонно-отрезные  и фасонно-расточные полуавтоматы

 Одношпиндельные токарные автоматы  относятся к категории простейших. Приводами для них в большинстве  случаев являются кулачки. Автоматическое  управление циклом осуществляется  с помощью распределительного (кулачкового) вала.

   За один оборот распределительного  вала происходит полная обработка  детали. Характерной особенностью  автоматов является постоянная  для рабочих операций и вспомогательных  движений частота вращения распределительного  вала. Револьверный суппорт токарно-револьверных автоматов имеет два независимых движения: медленную рабочую подачу от кулачка и быстрый отвод и подвод. Некоторые модели фасонно-отрезных автоматов имеют продольный суппорт, позволяющий при подаче вдоль оси детали сверлить отверстия. 
    Отечественной промышленностью серийно выпускаются фасонно-отрезные автоматы моделей 1106, 11Ф16, 11Ф25, 11Ф40 и др. Они относятся к простейшим автоматам, предназначенным для фасонной обработки и отрезки коротких заготовок из круглого, квадратного или шестигранного калиброванного прутка с наибольшим диаметром 16, 25 и 40 мм (или проволоки, свернутой в бунты) при поперечном перемещении резцов. При магазинной загрузке может вестись обработка штучных заготовок. Станки для сверления отверстий, нарезания резьбы и других операций оснащены специальными приспособлениями, позволяющими расширить их технологические возможности. 
   Конструктивно фасонно-отрезные автоматы незначительно отличаются друг от друга Их основные узлы смонтированы на станине 6, установленной на массивном основании . В основании расположены два электродвигателя, редуктор, электрошкаф, баки охлаждения и смазки. Все подвижные узлы автоматов закрыты съемными или откидными кожухами . 
Автоматы имеют блокировочный механизм, отключающий распределительный вал и электродвигатель при обрыве ремня привода резцовой головки, перегрузке привода распределительного вала или окончания материала. 
   В процессе обработки калиброванных заготовок отсутствует продольное перемещение прутка и шпиндельной бабки. Заготовка обрабатывается вращающейся головкой с установленными на ней проходными, фасонными, отрезными и другими резцами, перемещающийся в поперечном направлении с независимой друг от друга подачей Подача заготовок на необходимую длину осуществляется перемещением салазок с механизмами подачи и правки. 
   При использовании в качестве заготовок проволоки сначала происходит ее очистка в специальном устройстве автомата с последующей правкой в механизме роторного типа. Обрабатываемая проволока при этом не вращается, а имеет только продольное перемещение. 
    Автоматы оснащаются специальными приспособлениями для сверления отверстий нарезания резьбы и т. д., позволяющими расширить их технологические возможности. Отличительной особенностью автоматов 11Ф25и 11Ф40 является to, что коробка скоростей и подач совмещены в один узел. В условиях мелкосерийного производства автомат может применяться с использованием групповых наладок, а также для доводочных операции с магазинной загрузкой

   Фасонно-отрезные автоматы предназначены для изготовления деталей из прутка с наибольшим диаметром до 40 мм. Они применяются в основном в крупносерийном и массовом производстве. На рис. 83,а показана схема работы автомата. Пруток закрепляется во вращающемся шпинделе 1 с помощью цангового патрона. Суппорты 2 перемещаются в поперечном направлении и несут фасонные и отрезные резцы. Пруток подается с помощью специального подающего устройства до откидного упора 3. Некоторые модели фасонно-отрезных автоматов имеют продольный суппорт, позволяющий при подаче вдоль оси детали сверлить отверстия. Автоматы фасонно-продольного точения предназначены для изготовления из прутка деталей диаметром до 25 мм. На рис. 83,бдана схема работы автомата. Главным движением является вращение заготовки, закрепленной в шпинделе 11,движением продольной подачи s₁ - перемещение шпиндельной бабки 12 с прутком по направляющим станины относительно резцов 8 и 6, закрепленных в суппортах 9 и 4. Резец 8 может перемещаться только в поперечном направлении при фасонном обтачивании или отрезке, осуществляя поперечную подачу s₂ . Станок имеет обычно несколько вертикальных суппортов и суппорт 4 балансирного типа, несущий два резца б и совершающий качательное движение вокруг оси 5. Этим суппортом можно также производить фасонное обтачивание и отрезку. Фасонное обтачивание осуществляется при совместном продольном перемещении заготовки и поперечном перемещении резца, закрепленного в вертикальном или балансирном суппортах, отрезка осуществляется при поперечном перемещении резца 8.

Рис. 83 Схема работы автоматов.

Сверление, зенкёрование, нарезание  резьбы метчиком или плашками производятся с помощью специальных приспособлений 7, устанавливаемых слева против шпиндельной бабки. Шпиндель приспособлений имеет иногда независимое поступательное s₃ и вращательное движения. При сверлении, зенкеровании, развертывании продольная подача склады-вается из продольных подач шпинделя станка s₁ и шпинделя приспособления s₃. Для устранения прогиба и вибрации прутка при его обтачивании передний конец прутка пропускается через отверстие люнета 10, закрепленного на суппортной стойке 13, которая установлена на станине.

 

 

 

 

II.Шпоночно-фрезерные станки

Шпоночно-фрезерные станки предназначены для фрезерования шпоночных пазов. Схема обработки паза представлена на рис. 42. Диаметр D пальцевой фрезы подбирают по ширине В шпоночного паза. Фреза получает вращательное главное движение, прямолинейную подачу вдоль оси паза и вертикальную подачу в конце хода.

Рис. 42. Схема обработки  паза

На рис. 43 показан вертикальный одношпиндельный шпоночно-фрезерный  станок. На основании 1 размещены станина 2 и ее головка 3. На. прямоугольных направляющих 4 головки смонтирована шпиндельная каретка 5, получающая от гидропривода продольное перемещение. На вертикальных направляющих 6 станины 2 смонтирована консоль 7 со столом 8. Стол 5, на котором закрепляется обрабатываемая деталь, кроме вертикальных перемещений, имеет еще и поперечные от рукоятки 9. В конце каждого хода шпиндельной каретки 5 шпиндель автоматически перемещается на глубину снимаемого за один проход слоя. Станок работает по полуавтоматическому циклу. Гидравлическая и кинематическая схемы станка, изображенные на рис. 44, поясняют принцип- его работы. Фрезерный шпиндель 13 смонтирован внутри пиноли 12 и вращается от двухскоростного электродвигателя 3 через трехступенчатую клиноременную передачу. Наличие трехступенчатой передачи (15—14) дает возможность получить три различные угловые скорости шпинделя.

Рис. 43. Вертикальный одношпиндельный шпоночно-фрезерный станок

Гидропривод станка расположен в шпиндельной каретке 5 (см. рис. 43). Каретка перемещается от силового цилиндра продольной подачи, шток которого закреплен во фланце головки 4 станины. Подачу на глубину фрезерования в  конце каждого хода производит силовой цилиндр вертикальной подачи. Его поршень имеет двусторонний шток, состоящий из двух половин — 7.1 и 7.2 (рис. 44). Левая половина (7.1) выполнена заодно с поршнем, правая (7.2) смонтирована в нем на подшипниках и может вращаться. На шток 7.2 насажен червяк 8. При движении штока вправо червяк поворачивает червячное колесо 9 и зубчатое колесо 10, которое перемещает зубчатую рейку 11, закрепленную на пиноли 12. Пиноль вместе со шпинделем получает вертикальную подачу. Положение шпинделя и пи- ноли 12 по высоте можно регулировать вручную, вращая от рукоятки червяк 8. Обычно это делают так. Поршень цилиндра вертикальной подачи упирают в правый торец крышки цилиндра и вращением червяка 8 опускают пиноль и шпиндель с фрезой на полную глубину фрезеруемого шпоночного паза. Цикл обработки управляется с помощью гидропанели и реверсивного золотника. Масло нагнетается насосом 1 через фильтр 2, по трубопроводу 16 подается в гидропанель 6 и распределяется по системе.

Рис. 44. Схема  шпоночно-фрезерного станка

Реверсивный золотник 4 состоит  из трех частей, корпуса 4.1, реверсивного гидравлического золотника 4.2 и вспомогательного золотника 4.3. Последний предназначен- для управления перемещениями реверсивного золотника 4.2 и дозирующего золотника 6.3 в гидропанели (см. ниже). Когда вспомогательный золотник находится в позиции, показанной на схеме, масло через отверстие 4.23, каналы 4.24 и 4.25 поступает в правую полость реверсивного золотника 4.2 и перемещает его влево. При смещении корпуса 4.1 относительно вспомогательного золотника 4.3 влево масло поступает из канала 4.36 через выточку 4.18 в левую полость реверсивного золотника и перемещает его вправо.

Для осуществления продольной подачи шпиндельной каретки необходимо направить масло из гидропанели 6 через дроссель 6.1 и по трубопроводу 21 в обе полости силового цилиндра продольной подачи 5. В левую полость оно попадает через отверстия 4.23, 4.26 золотника 4.2 и трубопровод 28, а в правую — по трубопроводу 22. Вследствие неравенства площадей поперечного сечения поршня с обеих сторон цилиндр вместе с кареткой перемещается влево. Масло, вытесняемое из правой полости, через отверстия 4.23, 4.26 и 4.27 золотника 4.2 переливается в левую. Движение цилиндра с кареткой влево будет происходить до тех пор, пока вспомогательный золотник 4.3 не встретит неподвижный левый упор и не остановится. Движущийся вместе с кареткой корпус 4.1 сместится влево. При этом он перекроет отверстие 4.27, а отверстие 4.37 соединит с каналом 4.38 и сливным баком. Благодаря этому, левая полость цилиндра продольной подачи соединяется со сливом, в то время как в правую полость продолжает поступать масло. В результате цилиндр вместе со шпиндельной кареткой начнет перемещаться вправо до тех пор, пока вспохмогательный золотник 4.3 не встретит правый неподвижный упор.

В конце каждого хода шпиндельной каретки должна осуществляться вертикальная подача шпинделя. Это  достигают выпуском порции масла  из правой полости цилиндра вертикальной подачи 7, в результате чего шток 7.2, смещаясь на некоторую величину вправо, подает шпиндель вниз. Работа происходит следующим образом. Масло из гидропанели 6 по каналу 6.29, через кран 6.2 и трубопровод 30 поступает в левую полость цилиндра и создает постоянное давление на поршень 7.1. Правая полость трубопроводами 31 и 6.32 связана с дозирующим золотником 6.3 и поршнем 6.4. При встрече с правым упором вспомогательный золотник 4.3 занимает положение, показанное на схеме. Масло по трубопроводу 17, 4.18 и 19 поступает в нижнюю полость дозирующего золотника 6.3. Одновременно на золотник действует масло со стороны канала 6.20, поэтому он займет верхнее положение, так как диаметр нижнего поршня больше. Масло из правой полости цилиндра вертикальной подачи по трубопроводу 31 через золотник 6.3 поступит в цилиндр дозатора и переместит поршень 6.4 до упора в винт. Последний регулирует величину хода поршня 6.4 и, следовательно, дозу масла, выпускаемую из правой полости цилиндра.

При встрече золотника 4.3 с левым упором трубопровод 19 соединяется с отверстиями 4.35 и 4.34, и масло поступает на слив. Золотник 6.3 занимает нижнее положение. Из правой полости цилиндра выходит следующая порция масла, которая через отверстия 6.32 и 6.33 поступает в нижнюю полость дозатора и перемещает поршень 6.4 вверх.

Работа протекает до тех пор, пока поршень цилиндра вертикальной подачи не упрется в торец правой крышки цилиндра. Это, как было указано  ранее, соответствует конечному  положению фрезы на глубине шпоночного паза.

Возврат шпинделя в исходное положение осуществляется поворотом  крана 6.2. Тогда масло по каналам 6.29, 6.39 и 6.32 и трубопроводу 31 поступает  в правую полость цилиндра вертикальной подачи, перемещая шток 7.2 влево. Из левой полости масло сбрасывается на слив через кран 6,2.

Для прекращения действия гидропередачи при работающем насосе стержень жесткого упора (например, правого) вывертывают. Реверсирования при этом не происходит, и каретка останавливается. Все поступающее от насоса масло  сбрасывается через переливной клапан. При ввертывании стержня упора золотник 4.3 перемещается внутри корпуса и возобновляет движение всей системы.

Конструкция шпиндельной  каретки позволяет создавать  различные компоновки многошпиндельных шпоночно-фрезерных станков, способных одновременно обрабатывать несколько шпоночных пазов одного вала.