Токарные многошпиндельные автоматы и полуавтоматы Классификация многошпиндельных автоматов

По принципу действия многошпиндельные автоматы подразделяются на три группы:

• параллельного действия;

• последовательного действия;

• параллельного-последовательного действия.

На рис.20 показана принципиальная схема автомата параллельного действия. Во всех позициях производятся одинаковые операции. Одновременно получаются четыре одинаковые детали.

В автоматах последовательного действия в каждой позиции производится от других операция (рис.21). Шпиндельный блок 2 периодически поворачивается В₂(У), подводя в соответствующую позицию очередной шпиндель- 1. Деталь, изображенная на рис.49б, может быть обработана, например, в такой последовательности:

I позиция: подача прутка до упора, черновое точение;

II позиция: чистовое точение, сверление отверстия;

III позиция: проточка канавок, подрезка торцов, снятие фасок, рассверливание отверстий;

Таким образом, полностью обработанной деталь будет после прохождения последовательно через все позиции.

Рис. 20. Схема автомата параллельного действия

a)	б)
Рис. 21. Схема автомата последовательного действия

Принцип параллельно-последовательного действия можно понять, если представить, что в предыдущем случае в двух позициях, например, 1 и 3, производится одинаковая операция, а в двух других- другая, так, что после поворота шпиндельного блока на 1 оборот будут обработаны две одинаковые детали. Обычно по принципу параллельно-последовательного действия работают восьми шпиндельные горизонтальные автоматы.

Четырехшпиндельный автомат мод.123.

Типичным примером многошпиндельного автомата является четырехшпиндельный автомат мод.123, который относится к автоматам второй группы и позволяет обрабатывать пруток максимальным диаметром 36мм.

Автомат относится ко второй группе т.к. в автомате имеется один распределительный вал (РВ), который имеет две скорости вращения: быстрое вращение для совершения холостых ходов и медленное вращение для рабочих ходов. Последовательность совершения холостых ходов следующая: после окончания операций во всех позициях и отрезки детали в четвертой позиции включается быстрое вращение РВ и все суппорта отходят в исходное положение. В это время в четвертой позиции устанавливается жесткий упор и производится подача и зажим прутка, после чего производится поворот шпиндельного блока , все суппорта быстро подходят к заготовке и быстрое вращение РВ переключается на медленное т.е. начинается рабочий цикл автомата.

Холостой ход осуществляется в один и тот же период времени и осуществляется при повороте РВ на угол 240⁰.

Рабочие перемещения суппортов осуществляются от кулачков, установленных на РВ и выполняются при медленном его вращении.

На РВ расположены кулачки (рис.22):

• подачи и зажима прутка,

• фиксации шпиндельного блока,

• подачи поперечных и двух верхних суппортов, обслуживающих верхние шпиндели,

• подачи продольного суппорта(для двух нижних суппортов,

• включения холостого хода.

Автомат имеет четыре поперечных суппорта и три продольных, из которых два верхних - резьбонарезные и один сверлильный. Верхние суппорта имеют индивидуальный привод.

Кинематическая настройка автомата заключается в настройке цепи главного движения (вращение рабочих шпинделей), цепи вращения инструментальных шпинделей и РВ.

Кинематическая схема представлена на рис.22.

Цепь главного движения настраивается из условия:

,

где n_эл.дв.- число оборотов приводного двигателя, n_шп- число оборотов шпинделей, которое определяется по формуле

Уравнение кинематического баланса запишется:

Откуда формула настройки цепи

Цепь вращения продольных шпинделей настраивается из того же условия и уравнение кинематического баланса запишется:

Рис.22. Кинематическая схема четырех шпиндельного автомата мод. 123.

Цепь вращения инструментальных шпинделей

Цепь поворота шпиндельного блока на одну позицию (90⁰), осуществляется с помощью мальтийского креста по цепи, в зависимости от цикла обработки (угла поворота РВ при выполнении холостых ходов):

Цепь вращения РВ обеспечивает настройку автомата на производительность из условия:

,

где - время цикла обработки одной детали, час.

Уравнение кинематического баланса запишется: