книги из ГПНТБ / Якобсон, Михаил Осипович. Технология станкостроения

390

женном двумя боковыми суппортами и одной центральной верти­ кальной расточной головкой. На первой операции производится

протачивание торца, черновое обтачивание наружной цилиндриче­ ской поверхности заготовки до кулачков патрона, черновое раста­ чивание отверстия зенкером, укрепленным в сверлильной головке, и снятие фаски. Базами являются наружная поверхность и торец заготовки. Заготовка автоматически закрепляется в трехкулачко­ вом самоцентрирующемся патроне, который смонтирован на шпин­

деле автомата. Зажим и разжим заготовки в патроне осуществ­ ляются от пневматического привода.

5 6 1

Фиг. 252. Чашечный резец:

диаметром до 320 мм, имеет вертикальную расточную головку и два

боковых суппорта, расположенных один относительно другого под углом 120°. Шпиндель автомата может вращаться с числом оборо­ тов в пределах 60—790 в минуту. Вертикальная расточная головка

может быть использована для сверления, растачивания, зенкерова-

ния и развертывания. Число оборотов шпинделя расточной головки

может изменяться в пределах 90—700 в минуту. Суппорты автома­ та могут перемещаться в вертикальном и поперечном направлениях.

Для обработки наружной поверхности применяются чашечные рез­ цы, которые закрепляются силами резания. При износе режущей кромки производится поворот чашки относительно корпуса резца

(фиг. 252). На второй операции на аналогичном вертикальном мно­ горезцовом автомате производится подрезание второго торца заго­ товки, обтачивание наружной цилиндрической поверхности и чисто­ вое растачивание отверстия. Протягивание отверстия и шлицев про­ изводится при базировании по тщательно обработанному торцу со

снятой фаской у входной части отверстия.

Протягивание отверстия производится на вертикально-протяж­ ном станке мод. Э103 (фиг. 253). Этот автомат имеет наибольшее тяговое усилие до 20 т, наибольший ход ползуна 820 мм, скорость

391

Автоматический цикл работы станка обеспечивается гидравличе­ ской системой. Обработка шлицевого отверстия производится на этом автомате по прогрессивной схеме резания. Очистка протяжки от стружки осуществляется автоматически металлической щеткой при обратном ходе каретки. На третьей операции обеспечивается

протянутого отверстия, как это выполняется в неавтоматизирован­ ном производстве перед чистовой обработкой.

как это показано на фиг. 255. Обрабатываемая деталь, поданная с продольного транспортера, устанавливается на три приемных шты­ ря 1. При опускании штырей она надевается на верхнюю часть оп­ равки 2. Запрессовщик 4 своими пружинящими лапками 3 заходит шлицы детали и направляет их на шлицы оправки. При дальней­ шем передвижении запрессовщика заготовка досылается до базо­ вого торца основания 5. Чтобы охлаждающая жидкость, попадая в выточки изготовляемой детали, не разбрызгивалась, рабочая зо­ на закрывается колпаком 6 с уплотнением 7. Для снятия заусенцев нижнего торца обрабатываемого колеса установлен резец 8.

Закругление зубьев производится на станке мод. 5А570 (фиг.

256), предназначенном для закругления торцов прямых и косых зубьев цилиндрических колес с модулем 1,5—6 мм, числом зубьев

10—60 и диаметром 50—320 мм. Режущим инструментом является пальцевая фреза с заточкой режущей кромки по радиусу, что обеспечивает получение бочкообразного профиля на торце (в про­

дольном сечении зуба) и полукруглой формы (в поперечном сече­ нии зуба).

393>

На станке можно закруглять зубья сверху и снизу венца, одно­

временно; машинное время закругления одного зуба 0,6—1,9 сек. Заготовка устанавливается на этом станке так, что одновре­

менно с закруглением зубьев срезаются заусенцы, образовавшиеся после зубофрезеровании, при выходе червячной фрезы. После за­ кругления зубьев производится мойка.

Шевинговальный станок мод. 5А714 (фиг. 257) допускает при­ менение диагонального шевингования, что значительно повышает производительность операции за счет сокращения числа рабочих

160—240 мм; допускается поворот головки шевера в обе стороны от среднего положения на 30°. Наибольший ход головки шевера

120 мм. При шевинговании приняты те же базы, что и при фрезеро­ вании.

Режимы резания, принятые на автоматической линии, приведе­

После шевингования обрабатываемые детали поступают на ста­ нок для снятия заусенцев с помощью проволочных щеток, где одно­ временно производится промывка деталей; затем они подвергаются

контролю и термической обработке.

Предусмотренные технологическим маршрутом операции требо­ вали тщательной отработки запроектированного маршрута, режи-

395

мов резания и обеспечения синхронности, выявления возможности сокращения операций по обработке наружной поверхности заготов­ ки под нарезание зубьев. Опыты показали, что число токарных опе­ раций может быть снижено до трех или даже двух, если операция

протягивания будет обеспечивать получение требуемой перпенди­

кулярности торца относительно оси отверстия.

Таким образом, в автоматической линии на участке до терми­ ческой обработки установлено восемь станков: три многорезцовых, один протяжной, два зубофрезерных, один зубозакругляющий и один шевинговальный. Станок для снятия заусенцев перед мойкой установлен вне линии, так как его производительность значительно превышает производительность других агрегатов.

Для ограничения влияния на работу и производительность участка автоматической линии остановок отдельных станков для смены инструмента, сокращения простоев из-за ремонта и для по­

вышения качества обслуживания первый участок линии имеет ма­ газин, установленный перед зуборезными станками.

Выборочный контроль зубчатых колес с помощью универсаль­ ных инструментов и приборов производится вне автоматической ли­ нии. Перед термической обработкой зубчатые колеса подвергают контролю на полуавтомате для двухпрофильной проверки, в кото­ ром загрузка и снятие зубчатых колес производятся вручную, а про­ цесс измерения автоматизирован. Продолжительность измерения на полуавтомате 45 сек. на одну деталь.

Зубчатые колеса имеют достаточной протяженности базовые по­ верхности, на которые они могут устанавливаться и перемещаться.

Перемещение обрабатываемых зубчатых колес с одной операции на другую внутри участка производится с помощью жесткой транс­ портной системы, состоящей из продольного транспортера штан­ гового типа с флажками и перегружателем, перемещающих обра­ батываемое зубчатое колесо в поперечном направлении в зону обработки каждого станка.

Штампованные заготовки на тележках подвозятся к автомати­ ческому магазину. В начале каждого цикла механическая рука захватывает очередную заготовку из магазина и передает на про­ дольный межоперационный транспортер, который перемещает обра­ батываемые зубчатые колеса вдоль линии с площадки перегружа­ теля (загрузочно-разгрузочного устройства) одного станка на пло­ щадку перегружателя второго станка. Захваты перегружателя по­ казаны на фиг. 258.

При движении транспортера назад (холостой ход) флажки,

свободно вращающиеся на осях (с одной стороны подпружиненные, а с другой удерживаемые регулируемым упором) отклоняются деталями и проходят над ними. При движении вперед (рабочий ход) детали упираются в призмы флажков и перемещаются вперед

на один шаг вместе с ними. Возвратно-поступательное движение

транспортной системы осуществляется с помощью гидравлического

привода, установленного в конце автоматической линии. Неподвижные направляющие продольного транспортера, по ко­

396

торым перемещаются обрабатываемые зубчатые колеса, проходят вдоль всей автоматической линии и находятся на уровне загрузки. Обрабатываемое зубчатое колесо с продольного транспортера пере­ носится в рабочую зону к месту закрепления его на станке с помо­ щью автоматического перегружателя, который перемещается в по­ перечном направлении относительно линии станков. Автоматиче­

ский перегружатель подает заготовки в зону обработки станка, сни­ мает их после обработки и укладывает на транспортер.

Разрез по ДД-5В-ВВ

Фиг. 258. Перегружатель.

Между первым и вторым вертикальными многорезцовыми стан­ ками установлен механизм поворота заготовки для обработки вто­

рого торца. В механизме поворота заготовка поворачивается на 180° и устанавливается на ранее обработанную плоскость.

Длительность цикла действия автоматической линии 1,3—

2 мин. в зависимости от размеров и конфигурации обрабатываемых зубчатых колес. Средняя продолжительность обработки одного ко­ леса 10 мин.

Габаритные размеры первого участка автоматизированной ли­

нии 22 300 X 3490 X 3100 мм. Площадь, занятая производством зуб­

чатых колес (по сравнению с неавтоматизированным производ­ ством), сократилась вдвое. Обслуживающий персонал линии со­ стоит из трех наладчиков. Зубчатые колеса каждого наименования

397

запускаются в производство партиями по 1000 шт. Длительность переналадки автоматической линии с обработки зубчатых колес одного наименования на другое составляет 4 часа; наиболее трудоемка переналадка токарного и шевинговального станков.

Затраты на изготовление зубчатых колес в автоматизированном производстве снижается на 15% сравнительно с неавтоматизиро­

ванным. Данные о распределении затрат на изготовление одновен­ цовых зубчатых колес в автоматизированном и неавтоматизирован­ ном производстве (до термической обработки) приведены в табл. 71.

Таблица 71

Затраты на изготовление одновенцовых зубчатых колес

вавтоматизированном и неавтоматизированном производстве

В% от общей стоимости

На участке изготовления зубчатых колес после термической

обработки предусмотрено выполнение следующих операций: ка­ либрование шлицев, обкатка, промывка, контроль. Для операции калибрования шлицев изготовлен вертикальный автоматизирован­

ный калибровочный станок. На станке имеется приспособление для ориентирования протяжки по шлицам.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДВУХВЕНЦОВЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Многовенцовые зубчатые колеса имеют значительное примене­ ние в станкостроении и составляют 18% от общего количества ци­ линдрических колес, что делает целесообразным автоматизацию их

производства. Технологические особенности многовенцовых зубча­ тых колес — наличие двух венцов, большая высота и наличие глу­

боких проточек между венцами — требуют увеличения числа одно­ временно работающих инструментов при токарных операциях.

Заготовки для двухвенцовых зубчатых колес изготовляются ■штамповкой на кривошипных ковочно-штамповочных прессах или на горизонтально-ковочных машинах (в зависимости от конфигура­ ции и габаритных размеров) с применением электрического или га­

зового нагрева. Заготовки, получаемые на этих прессах и машинах,

позволяют более эффективно использовать металл вследствие уменьшения припусков и допусков.

398

Технологический маршрут механической обработки в автомати­ ческой линии характеризуется применением высокопроизводитель­

ного полуавтоматического оборудования, концентрацией операций, применением скоростных режимов резания и повышением жестко­ сти системы. Оборудование, устанавливаемое в автоматической ли­ нии, может быть использовано также и для работы вне линии.

Технологический процесс обработки двухвенцовых зубчатых колес приведен в табл. 72.

На фиг. 259 показаны колесо и заготовка для него.

Фиг. 259. Двухвенцовое зубчатое колесо и его заготовка, обрабатываемая в автоматической линии (материал — сталь 18ХГТ).

Токарная обработка на первых двух операциях производится на вертикальных токарных, многорезцовых станках мод. Э101А и Э101Б, на которых, кроме двух боковых суппортов, имеется расточ­ ной шпиндель для обработки отверстий зенкерами или расточными, резцами, оснащенными твердыми сплавами. Эти токарные станки однотипны и имеют лишь различную наладку.

На первых двух операциях заготовка базируется по наружной цилиндрической поверхности и торцу, а крепится по наружной ци­ линдрической поверхности, что повышает жесткость системы и дает возможность подготовить заготовку для выполнения протяги­ вания, производя обработку торцов и отверстия с одной установки и снятие фасок с двух сторон. Протягивание шлицев или шпоноч­ ных канавок производится на автоматизированном вертикальном протяжном станке мод. Э103. Базой служит торец, обработанный на предыдущей операции.

Чистовая обработка наружной поверхности заготовки произво­ дится на вертикальном токарном многорезцовом станке мод Э102,

который построен по типу станка мод. Э101. Базами на этой опера­ ции служат торец и отверстие.

Наиболее сложными операциями при обработке в автоматиче­ ской линии являются операции обработки зубьев. Анализ совре­ менных методов обработки зубьев показал, что при обработке

в автоматической линии целесообразно применять наиболее произ­ водительные методы: для большого венца—фрезерование червяч­ ными фрезами, оснащенными твердыми сплавами, и для малого за-

3S9-