2.5. Токарные автоматы и полуавтоматы

Токарные автоматы и полуавтоматы предназначены для обработки деталей сложной формы из прутка и штучных заготовок с применением нескольких инструментов. Высокая производительность токарных автоматов и полуавтоматов достигается благодаря автоматизации рабочих и холостых ходов или их совмещении.

Токарные автоматы и полуавтоматы подразделяются:

• по назначению: на универсальные и специальные;

• по числу шпинделей: на одношпиндельные и многошпиндельные;

• по расположению шпинделей: на горизонтальные и вертикальные;

• по виду обрабатываемой заготовки: на прутковые и патронные.

Кроме того, одношпиндельные автоматы подразделяют по способу обработки:

• фасонно-отрезные;

• продольного точения;

• токарно-револьверные, а многошпиндельные полуавтоматы по принципу обработки – на параллельного и последовательного действия.

По способу управления рабочим циклом автоматы и полуавтоматы подразделяются на три группы. К первой группе относят автоматы, у которых имеется один распределительный вал, равномерно вращающийся в течение цикла обработки. Рабочие и холостые ходы выполняются при неизменной скорости вращения распределительного вала. Ко второй – автоматы с одним распределительным валом, имеющим при обработке две скорости вращения: медленную на рабочих ходах и ускоренную на холостых ходах. Такой способ управления применяют в многошпиндельных автоматах и полуавтоматах. К третьей группе относят автоматы, имеющие распределительный и вспомогательный валы. Распределительный вал вращается медленно и управляет рабочим и холостым ходом суппортов, вспомогательный вал вращается быстро и управляет холостым ходом остальных механизмов.

2.5.1. Фасонно-отрезные автоматы

Фасонно-отрезные автоматы предназначены для обработки простых деталей типа тел вращения небольшой длины в массовом и крупносерийном производствах.

Рис. 2.24. Схема перемещения

прутковой заготовки на фасонно-

отрезном автомате

В фасонно-отрезных автоматах для обработки сравнительно простых коротких деталей с отношением длины к диаметру из прутковых заготовок. Шпиндельная бабка в процессе обработки не получает продольного перемещения. Деталь 1 (рис. 2.24), изготавливаемая из круглого, квадратного, шестигранного прутков (или проволоки), поданных до упора 4, обрабатывается методом врезания с помощью двух поперечных суппортов: для фасонной обточки 2 и отрезки 3.

Для фасонно-отрезной обработки деталей малого диаметра (до 8 мм) в качестве заготовки применяется проволока, свернутая в бунт. Однако существует ряд станков для обработки бунтовых заготовок диаметром до 16 мм. Станки с бунтовым питанием позволяют сократить время простоев автомата t_вц, необходимое на подготовку и заправку нового прутка, т.к. во время обработки проволока не вращается, а лишь периодически подается вперед для изготовления следующей детали.

Заготовка обрабатывается вращающейся головкой с резцами, которые перемещаются в поперечном направлении с независимой друг от друга подачей (рис. 2.25, а).

Рис. 2.25. Принципиальная схема фасонно-отрезного автомата

с бунтовым питанием (а) и схема манипулирования деталей (б, в)

Подача проволоки 2 из бунта 1 на необходимую длину осуществляется перемещением салазок с механизмами подачи 4 и правки 3. При этом ранее обработанная деталь выталкивается из переднего зажима 10. После подачи проволока зажимается передним 10 и средним 7 цанговыми зажимами, расположенными по обеим сторонам от вращающейся со шпинделем 6 резцовой головки 8 и задним зажимом 5, расположенным в шпиндельной бабке. Все механизмы управляются от кулачков, установленных на распределительном валу 9, который имеет меха­ническую (рабочую) и ручную (наладочную) скорости вращения.

Механизмы правки, работающие при обратном ходе каретки, бывают штифтовые и гребенчатые неподвижного типа преимущественно для проволоки малого диаметра (до 1 мм); роликовые (однорядные и двухрядные) подвижного типа.

Двухрядные механизмы, в которых ролики расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, обеспечивают более точную правку материала.

В механизмах правки проволока подается с помощью груза, под действием собственного веса при вертикальном и наклонном шпинделе, подающими цангами и патронами с упругими элементами, а также самозаклинивающимися цангами и патронами.

Схема обработки типовой заготовки из проволоки следующая.

После отрезки заготовки (рис. 2.25, б) резцы вращающейся головки отходят в исходное положение, зажимные устройства разжимаются, и проволока 3 подается вперед, выталкивая изготовленную деталь 4, а затем зажимается. К ней быстро подходит резец 1, который обтачивает меньший диаметр и фаску отрезаемой детали, а также резец 2, осуществляющий подрезку торца, отрезку детали и обточку конуса последующей детали (рис. 2.25, в).