Наладка токарно-револьверных автоматов

Характеристика и особенности работ, выполняемых на токарно-револьверных автоматах. На токарно-револьверных автоматах может выполняться большое число разнообразных технологических операций по обработке. Участие в работе большого числа режущих инструментов, установленных на поперечных суппортах, в шести позициях револьверной головки продольного суппорта и на специальных приспособлениях, позволяет осуществлять на этих автома­тах, как правило,

Рис. 5.19. Шаблон для вычерчивания полную обработку достаточно сложных

про­филя кулачков на участке заготовок. Большинство технологических

холостого хода: 1– для кулачков операций, таких, как обточка цилиндри­ческих и

револьверного суппорта, 2 - для

кулачков поперечных суппортов конических поверхностей, центровка,

сверление, зенкование, раз­вертывание, растачивание отверстий и проточка внутренних канавок, сня­тие наружных и внутренних фасок, нарезание наружной и внутренней резьб, накатывание длинных рифлений и др., выполняется инструментами с про­дольного револьверного суппорта.

Рис. 5.20. Чертеж дискового кулачка токарно-револьверного автомата

Инструментами с поперечных суппортов выполняются другие операции: обточка фасонных поверхностей фасонными резцами, проточка различных канавок, снятие фасок (в том числе и со стороны отрезки детали), подрезка терца, накатка коротких рифлений, отрезка детали и др. Некоторые операции, такие, как расточка отверстий и проточка внутрен­них канавок, выполняются при одновременной работе продольного и попе­речного суппортов. Инструменты, установленные на специальных приспособлениях, наре­зают резьбы со стороны отрезки, сверлят поперечные отверстия, прорезают шлицевые пазы, фрезеруют грани и др.

Обточка наружных цилиндрических поверхностей может выполняться радиальными или тангенциальными резцами. Детали ступенчатого профиля обтачиваются, как правило, одновременно двумя рез­цами. Обточку наружных поверхностей на этих автоматах часто совмещают с обработкой отверстий (центровкой, сверлением, зенковкой). Но это целесообразнее всего делать тогда, когда эти операции выполняются при почти одинаковой скорости резания и при одинаковой подаче. В против­ном случае один из инструментов будет работать либо на заниженных режимах (снижается производительность автомата), либо, наоборот, на завышен­ных режимах (снижается стойкость инструмента).

При обточке или снятии фаски на конце длинной и тонкой заготовки применяют поддерживающий призматический люнет и ролики (рис. 5.21,а,б) или люнетную втулку (рис. 5.21, в).

Рис. 5.21. Обточка длинных загото­вок: Рис. 5.22. Обточка длин­ных

а - с призматическим люнетом, конических поверх­ностей

б - с под­держивающими роликами.

в - с люнетной втулкой

Конические наружные поверхности большой длины обтачиваются с помощью державки, установленной в револьверной го­ловке, и копира, закрепленного на поперечном суппорте (рис. 5.22). Резец 7 устанавливается в державке 2 на кронштейне 6 и может поворачиваться вместе с ним вокруг оси 1. Пружина 3 поджимает палец 5 с кронштейном и резцом к поверхности копира 4. При продольном перемещении державки с резцом палец 5 скользит по копиру, осуществляя подачу резца в поперечном направлении. Короткие конические поверхности обтачивают­ся резцами с поперечных суппортов.

Обработка внутренних поверх­ностей производится сверлами, зенкерами, развертками и расточными резцами. Сверление от­верстий при этом может выполняться спираль­ными или перовыми сверлами (рис. 5.23, а).

Рис. 5.23. Обработка внутренних поверхно­стей:

а - перовым сверлом, б - комбинированным сверлом

При обработке ступенчатых отвер­стий вместо последовательного набора стандартных сверл или зенкеров часто применяют специально изготовленные для данной детали комбинирован­ные сверла или зенкеры (рис. 5.23,б). Инструмент в этом случае получается сложнее и дороже, но зато повышается точность обработки и сокращает­ся время сверления отверстий. При сверлении отверстий диаметре менее 10 мм заготовка предвари­тельно зацентровывается сверлом большого диаметра. При зацентровке одновременно снимают внутренние фаски. Расточка отверстий и проточка внутренних канавок выполняются качаю­щимися выдвижными расточными резцами. Резец так же как при обточке конических, поверхностей, устанавливается на качающемся кронштейне, который, кроме продольной подачи при перемещении револьверного суппо , получает поперечную подачу от поперечного суппорта

. Аналогично осуществляется расточка отверстий, а также проточка внутренних

Рис. 5.24. Обточка кана- Рис. 5.25. Обточка фасонной Рис. 5.26. Накатка риф-

вок н снятие фасок поверхности проходным реэ- лений с револьверного

цом по копиру суппорта

кониче­ских и фасонных поверхностей.

Нарезание резьбы на заготовках производится плашками , метчиками, резьбонарезными головками или гребенками. При обработке заготовок из мягких материалов наружная резьба может изготав­ливаться методом накатки.

Плашками нарезаются короткие резьбы, а резьбонарезными го­ловками — длинные. Резьбы, расположенные за буртиком со стороны отрезки детали, нарезаются гребенками со специальных приспособлений.

Проточка различных наружных канавок и сня­тие ф а с о к со стороны отрезки детали выполняются прорезными и фасон­ными резцами, устанавливаемыми чаще всего на заднем горизонтальном или вертикальном поперечном суппорте (рис. 5.24).

Обточка наружных фасонных поверхностей небольшой длины осуществляется фасонными резцами, установленными на поперечном суппорте, а большой длины - по копиру обычными резцами, закрепленными в специальной державке на револьверной головке (рис. 5.25).

Накатка рифлений на обрабатываемых поверхностях произво­дится стальными закаленными накатными роликами, установленными на поперечном или на револьверном суппорте (рис. 5.26). Роликами, установ­ленными на продольном суппорте, накатывают рифления на большой длине заготовки, особенно когда заготовка имеет малый диаметр и большую длину, а также накатывают перекрестные рифления. В последнем случае ролики устанавливаются под углом друг к другу. Роликами, установленными на поперечном суппорте, накатывают рифления на малой длине достаточно жестких заготовок (деталей). Для предупреждения возможного прогиба заготовки рекомендуется с ее противоположной стороны устанавливать поддерживающий ролик.

Другие виды обработки, осуществляемые при помощи специальных при­способлений, показаны на рис. 5.27.

Рис. 5.27. Обработка при помощи специальных приспособлений:

а - фрезерование шлицевого паза, б - сверление отверстий со стороны отрезка, в – сверление поперечного отверстая

Режущие инструменты и принадлежности. При обработке деталей на токарно-револьверных автоматах наряду со стандартным режущим инструментом (резцами, сверлами, плашками, раз­вертками и др.) применяется специальный режущий инструмент (фасонные резцы, комбинированные свер­ла, зенкеры и расточные резцы). Режущие инструменты могут быть изготовлены из быстроре­жущей стали или из твердых спла­вов. Применение твердосплавных инструментов позволяет увели­чить производительность обра­ботки заготовок благодаря более высокой скорости резания и по­дачи инструмента, но при этом происходит сильный нагрев за­готовки (особенно при ее малых размерах), вызывающий ее де­формацию и снижение точности обработки. В число основных прина­длежностей, применяемых на токарно-револьверных автоматах, входят: упор для ограничения подачи материала, комплекты сменных подающих и зажимных цанг, а также различные державки для установки и крепления режущих инструментов в револьверной головке и на попереч­ных суппортах.

Упоры, применяемые на токарно-револьверных автоматах, могут быть двух типов: неподвижные (рис. 5.28,а) и вращающиеся (рис. 5.28, б). При

применении неподвижного упора пруток своим

рис. 5.28. упоры, применяемые на торцом при вращении трется по торцу упора.

токарно-ре­вольверных автоматах: При вращающемся упоре трение прутка

с - неподвижный, б - вращающийся отсутствует, так как опорный палец 3 вращается

вместе с прутком. Длину упоров обоих типов регулируют при помощи гайки 2 и винта 1. Для обработки заготовок из прутков разного диаметра и с разной формой сечения на автоматах применяется комплект сменных подающих и зажимных цанг. Комплекты сменных цанг поставляются вместе с автоматом. Так, например, с автоматом 1Б140 поставляются сменные цанги, диаметр которых 18, 24, 30, 36 и 40 мм.

Державки для установки и крепления режущих инструментов, приме­няемые в токарно-револьверных автоматах, в основном нормализованы и их определенный комплект также поставляется вместе с автоматом. В необходи­мых случаях применяют и специально изготовленные державки. На токарно-револьверных автоматах используют державки для инструментов, устанав­ливаемых на револьверной головке и на поперечных суппортах. Большинст­во державок являются комбинированными и позволяют устанавливать в них по два различных инструмента. Сверла, зенкеры, развертки устанавливают­ся в державках через переходные втулки, в которых они зажимаются специ­альным вкладышем, либо за счет деформации разрезной втулки. Для уста­новки и крепления державок в отверстиях револьверной головки они снаб­жены цилиндрическими хвостовиками. Резцедержатель вертикального суп­порта применяется в основном для установки отрезного резца.

Техническая документация для наладки.

Основным техническим документом, по которому осуществлется наладка токарно-револьверного автомата, является карта наладки (табл. 5.3). Общие положения, а также перечень и характеристика основных этапов составления и расчета карты наладки описаны ранее. Здесь рассматриваются только особенности расчетов, характерные для то­карно-револьверных автоматов.

Выбор и расстановка режущих инструментов. Все инструменты, осуществляющие обработку пробки с продольной подачей (проходной резец и центровочное сверло, фасочный резец и сверло диамет­ром 10 мм, плашка М22х1,5 и сверло диаметром 6 мм), устанавливаются в соответствующих державках в револьверной головке (в четырех позициях). В первой позиции револьверной головки устанавливается упор, а шестая позиция остается свободной.

Расстановка инструментов на поперечных суппортах планируется, ис­ходя из рекомендаций, указанных при описании их, конструкций. Державка с фасонным резцом устанавливается на переднем, а державка с накатным роликом на заднем поперечном суппорте. Отрезной резец устанавливается на вертикальном суппорте. Все режущие инструменты выбраны из быстрорежущей стали.

Выбор режимов резания v и s и определение числа оборотов в минуту шпинделя п_шп . Особенность выбора режи­мов резания v и s для этих автоматов заключается в том, что в одной держав­ке револьверной головки часто работают одновременно два различных ин­струмента (например, проходной резец и сверло). Режимы резания в этом случае выбираются общими для обоих инструментов и при этом наимень­шими из двух полученных.

Например, для перехода № 3 (см. табл. 5.3) получаем для проходного резца v =50 м/мин и s = 0,13 мм/об, а для центровочного сверла v =45 м/мин и s = 0,13 мм/об. Числа оборотов шпинделя будут соответствен­но равны n_шп = 531 об/мин и 1194 об/мин. Отсюда выбираем для перехода № 3 n_шп = 531 об/мин и s = 0,13 мм/об. После корректировки по паспор­ту автомата получается n_шп = 500 об/мин (при сменных зубчатых колесах А = 29 и Б = 66 переключатели на пульте управления установить в поло­жение «В»).

Определение рабочих ходов инструментов l_p._x в каждом переходе производится по формуле (5.4) с учетом характера обработ­ки, формы режущего инструмента и т. д. Расчет при этом ведется для инстру­мента, имеющего наибольший рабочий ход. Величина подачи прутка при обработке рассматриваемой заготовки оп­ределится как сумма

расстояния от торца шпинделя до отрезного резца (реко­мендуется 5-6 мм), длины обрабатываемой заготовки и ширины отрезного резца l_пр = 6 мм+20 мм+3 мм = 29 мм.

Определение расстояний от торца шпинделя до револьверной головки. Зная размеры державок, установленных в револьверной головке, определяем для каждого рабочего перехода расстояние L между торцом шпинделя и револьверной головкой при ее крайнем левом положении. Тогда, например, для перехода № 3 получаем: L₃ = = 29 мм+16 мм+36 мм+2 мм = 83 мм.

Расстояния от торца шпинделя до револьверной головки в ее исходном положении (до начала обработки) будут равны сумме определенных выше L и величины рабочего хода l_р.х. Например, для перехода № 3 имеем L_исх.3 = L₃+l_р.х3= 83 мм+13 мм = 96 мм.

Установочное расстояние от торца шпинделя до револьверной головки равно сумме наименьшего значения L из всех переходов и наибольшего рабочего хода револьверной головки. L_min = 81 мм (переход № 13). Отсюда L_ycт = 81 мм+80 мм = 161 мм. L_уст не должна быть больше 180 мм.

Определение количества оборотов шпинделя за время выполнения каждого рабочего перехода п_р производится по формуле (5.6). Все полученные значения п_р заносим в расчетный лист карты наладки. B скобках указываем количество оборотов для совмещенных переходов.

Общее количество оборотов шпинделя за время выполнения всех несов­мещенных рабочих переходов равно n_р.с = 630 об. Далее по формуле (5.8) определяем время, затрачиваемое на выполнение рабочих переходов Т_р._х =75,6 сек.

Определение радиусов кулачков. Для каждого пере­хода необходимо определить начальный радиус на кулачке R_н, откуда начи­нается рабочий переход и конечный радиус R_к где он заканчивается.

Для револьверной головки перед определением этих радиусов сравнива­ем L_min (в рассматриваемом примере переход № 13) с величинами, лежащими в пределах от 64 мм до 100 мм и соответствующим наименьшим расстоянием от торца шпинделя до револьверной головки.

Если величина L_min< 64 мм, то на этом переходе необходимо применить державку с более длинным вылетом, чтобы получить L_min 64 мм. Если величина L_min лежит в пределах от 64 мм до 100 мм, то для данного перехода

величина R_k принимается равной максимальному радиусу R_max заготовки кулачка (табл. 5.4), т. е. получаем, что R_к13 = R_max= 120 мм. Для остальных переходов величина R_k определяется по формуле

Rк=R_mах–(L–L_min). (13)

Тогда, например, для перехода № 6 получаем R_k6 = 120 мм — (88 мм —81 мм) = 113 мм. Если величина L_min> 100 мм, что может быть при обработке длинных деталей, то расчет конечных радиусов кулачка револьверного суппорта производится по формуле:

R_к = R_mах–(L–100). (14)

Начальные радиусы R_н для всех переходов рассчитываются по формуле

R_н = R_k — l_р.х. (15)

Для перехода №6 тогда получаем R_н6 = R_к6— l_р.х.6=11З мм — 11 мм = 102мм.

Для перехода № 9 «Нарезание резьбы М22 X 1,5» величина конечного радиуса уменьшается на 10—15% от величины l_р._х, чтобы плашка (или метчик) во время нарезания резьбы не имела принудительной подачи.

R'_к9 = 120 мм —(93 —81) = 108 мм; R_к9 = 108 мм— (11∙10)/100 = 106,9 мм.

Радиусы кулачка при переключении револьверной головки занижаются на 1-1,5 мм. Для перехода № 1 «Подача прутка до упора» начальный и конечный радиусы равны начальному радиусу последующего рабочего перехода (в рассматриваемом примере перехода № 3).

При определении радиусов кулачков поперечных суппортов необходимо учитывать, что наибольший радиус кулачка R_max = 75 мм (см табл. 5.4) соответствует положению лезвия режущего инструмента на оси заготовки. На переходе № 19, например, фасонный резец не доходит до оси детали на 9,9 мм. Поэтому для данного перехода имеем:

R_к19 = 75 — 9,9 = 65,1 мм; R_н19 = 65,1 — 5,6 = 59,5 мм.

Для кулачка вертикального поперечного суппорта имеем R_к22 =75 мм, так как отрезной резец при работе заходит даже за ось детали.

Предварительное определение времени на несовмещенные холостые ходы. Время на основные хо­лостые ходы (подача материала, переключение револьверной головки и др.) определяется по паспорту автомата. Время на отвод отрезного резца ре­комендуется принимать равным 2,5-3% от времени на рабочие переходы T_р._х Отсюда имеем:

t_х.х.₂₄ =75,6 с∙(2,5/100)=1,9с.

Полное время на несовмещенные холостые ходы равно:

Т_х._х = 1 с + 4 • 1 с + 0,5 с + 1,9 с = 7,4 с.

Тогда полное время на обработку рассматриваемой детали равно:

T_дет = Т_р._х + T_х._х = 75,6 с + 7,4 с = 83,0 с.

Определение числа сотых оборота распре­делительного вала за время выполнения хо­лостых ходов производится с учетом минимального времени, необ­ходимого для выполнения данного холостого хода, и минимального коли­чества сотых, необходимых для выполнения соответствующего холосто­го хода.

Зная T_дет=83,0 с по таблице в паспорте автомата находим ближайшее зна­чение Т_дет, которое можно настроить на автомате, и определяем количество сотых на холостые ходы: подача и зажим материала-1,5 сотых, переключение револьверной головки - 1 сотая. В другой таблице паспорта указывается число сотых, занимаемых роликом рычага револьверного суппорта в зави­симости от радиуса кулачка при переключении револьверной головки. Число сотых на переключение револьверной головки рекомендуется определять, исходя из данных обеих таблиц, и из двух получаемых значений брать наи­большее. Зная число сотых на несовмещенные холостые ходы, находим число сотых на рабочие ходы:

_с = 100 — _с = 100— 19,5 = 80,5 сотых.

Теперь по формуле (10) можем определить число оборотов шпинделя, которое он сделает за время полной обработки заготовки (детали) n_двт=782 об. Уточненное время на полную обработку детали определяется по формуле (35) и равно T_дет = 93,8 с.

Рис. 5.29. Чертеж кулачка револьверного суппорта ,

По таблице в паспорте автомата подбираем ближайшее значение T_дет = = 93,5 с и выписываем числа зубьев сменных зубчатых колес: а = 45; б = 75; в = 60 и г = 63.

Определение числа сотых на каждый рабочий переход производится по формуле (9). Все значения заносятся в расчетный лист карты наладки, после чего весь цикл обработки детали рас­писывается по отдельным переходам от 0 до 100 сотых оборота распреде­лительного вала. Затем производится построение циклограммы работы автомата (см. рис. 51, а) и вычерчивание профиля кулачков (рис: 5.29, см. также рис. 5.20, б).

Лекция № 6. Сверлильные и расточные станки. Конструкции вертикально, радиально- сверлильных станков. Кинематика и уравнения настройки. Конструкции и кинематические схемы координатно-расточных, алмазно-расточных станков. Основные типы сверлильных станков и их обозначение. Вертикально-сверлильный станок 2Н135. Устройство радиалыю-сверлильного станка. Технология обработки на сверлильных станках и оснастка. Конструкция сверлильных станков. Вертикально-хонинговальные станки. Универсальный горизонтально-расточный станок 2620В. Алмазно-расточные станки. Координатно-расточные станки