Обработка на многошпиндельных автоматах - Технология механической обработки металлов

Технологии обработки металлов
Перейти к контенту

Главное меню:

Обработка на многошпиндельных автоматах

Главная / Обработка на автоматах и полуавтоматах / Обработка на многошпиндельных автоматах
Многошпиндельные автоматы бывают главным образом, четырёх и шести шпиндельные, и значительно реже — пяти и восьми шпиндельные; они изготовляются большей частью для прутков диаметром от 20 до 80 мм.
Отечественные заводы производят четырёх шпиндельные автоматы следующих типов: 122, 123, 126 и 148.

Техническая характеристика их указана в табл. 47.
Таблица 47. Характеристика четырёх шпиндельных токарных автоматов
Таблица 47. Характеристика четырёх шпиндельных токарных автоматов
Автомат типа 148 имеет расположение шпинделей по вертикали т. е. один над другим; он является фасонно-отрезным автоматом без продольной обточки деталей.

Многошпиндельные автоматы имеют более высокую производительность по сравнению с одношпиндельными, но они уступают последним в точности обработки; многошпиндельная головка с тяжёлым делительным механизмом естественно уменьшает точность обработки.

Одношпиндельные автоматы могут обеспечивать точность обработки (на концентричность) до 0,02 мм, а для деталей малых диаметров даже до *0,01 мм, в то время, как многошпиндельные автоматы обеспечивают точность до 0,04—0,05 мм. Указанная точность достигается при обработке деталей па разных шпинделях многошпиндельного автомата.

Обработка детали на многошпиндельном автомате распределяется между отдельными одновременно работающими шпинделями и для достижения максимальной производительности необходимо равномерно распределять работу между ними.

Так, например, если вся обработка какой-либо детали при последовательной работе отдельных инструментов занимает 8 мин., то, относя к каждому шпинделю лишь часть работы продолжительностью равной 2 мин., мы на четырёх шпиндельном автомате получали бы обработанную деталь через каждые 2 мин. Однако такое распределение работы практически затруднительно и удаётся иногда за счёт искусственного уравнения времени работы инструментов.

В целях повышения производительности автомата практически следует стремиться к сокращению пути прохода отдельных инструментов, распределяя работу по возможности равномерно между отдельными шпинделями.

Нормальная схема распределения работ на четырёх шпиндельном автомате может быть следующая: на первом шпинделе деталь, как правило, обтачивается предварительно либо с продольного суппорта проходными резцами либо с поперечного суппорта фасонным круглым резцом.

Одновременно целесообразно, при наличии отверстия в детали, производить или зацентровку отверстия (при длине его больше двух диаметров), или сверление.

Зацентровка иногда производится с целью снятия фаски в будущем отверстии, иначе говоря, производится зенковка отверстия.

На втором шпинделе обычно производится окончание предварительной обточки, а иногда чистовая обточка.

На третьем шпинделе происходит чистовая обточка, если она предусматривается чертежом детали и если она не была выполнена на втором шпинделе, а также и нарезание резьбы при помощи специального резьбо-нарезного устройства; это специальное устройство заключается в том, что метчику при нарезании резьбы даётся вращение в том же направлении, как и детали, но число оборотов в минуту у метчика больше, чем у детали, что позволяет метчику как бы ввёртываться в деталь.

После того как метчик нарезал резьбу, число оборотов у него становится меньше, чем у детали, благодаря чему он вывёртывается. Это резьбо-нарезное устройство необходимо потому, что в отличие от одношпиндельных автоматов, где шпиндель имеет обратное вращение, необходимое для вывёртывания метчика, в многошпиндельных автоматах такого переключения вращения шпинделей не имеется, а ввёртывание и вывёртывания метчика происходит за счёт ускорения и замедления вращения его.

Ввиду того что нарезание резьбы, а также и развёртывание отверстий происходит при меньших оборотах, чем сверление и обтачивание, то обычно третий шпиндель у четырёх-шпиндельных автоматов и четвёртый или пятый шпиндель у шести шпиндельных автоматов имеют (или могут иметь) пониженное число оборотов; также и подача инструментов у одного шпинделя может изменяться по сравнению с подачей всей головки в целом Подачу инструмента осуществляет самостоятельный кулачок.

На четвёртом шпинделе обычно происходит отрезание детали

На фиг. 291 изображены детали, обрабатываемые на четырёх шпиндельных автоматах.

На фиг. 292, 293, 294 показаны процессы обработки деталей на четырёх шпиндельных автоматах.
Фиг. 291. Детали, обрабатываемые на четырех-шпиндельных автоматах
Фиг. 291. Детали, обрабатываемые на четырех-шпиндельных автоматах
Фиг 292. Обработка втулки на четырёх шпиндельном автомате.
Фиг 292. Обработка втулки на четырёх шпиндельном автомате
1-й шпиндель — черновая обточка с поперечного суппорта и сверление отверстия с продольного суппорта.

  2-й шпиндель — чистовая обточка конца и поперечного суппорта втулки и досверливание отверстия— с продольного суппорта.
  3-й шпиндель — чистовая обточка второго конца втулки и расточка отверстия с продольного суппорта.
  4-й шпиндель— отрезка детали—с поперечного суппорта и подача прутка до упора.
Фиг. 293. Обработка винта на четырёх шпиндельном автомате.
Фиг. 293. Обработка винта на четырёх шпиндельном автомате.
1-й шпиндель — обточка головки — с поперечного суппорта и обточка половины стержня — с продольного су-порта.
  2-й шпиндель — обточка второй половины стержня и конца винта—с продольного суппорта.
  3-й шпиндель— нарезание резьбы.
  4-й шпиндель — отрезка с поперечного суппорта и подача прутка до упора.
Фиг. 294. Обработка конусной втулки на четырёх шпиндельном автомате
Фиг. 294. Обработка конусной втулки на четырёх шпиндельном автомате
1-й шпиндель — чистовая обточка конуса — с поперечного суппорта и сверление отверстия с продольного суппорта.
2-й шпиндель — расточка отверстия и накатка наружного диаметра с продольного суппорта.
  3-й шпиндель— нарезание резьбы метчиками — с продольного суппорта, отрезка детали с поперечного суппорта.
  4-й шпиндель—подача прутка до упора, черновая обточка конуса с поперечного суппорта и сверление отверстия с продольного суппорта.

На фиг. 295 изображена деталь — корпус авто свечи, процесс обработки которой показан на четырёх шпиндельном (фиг. 296) и на шести шпиндельном (фиг. 297) автоматах.
Корпус авто свечи, обрабатываемой на четырёх-и шести шпиндельном автоматах.
Фиг. 295. Корпус авто свечи, обрабатываемой на четырёх-и шести шпиндельном автоматах.
Фиг. 295. Корпус авто свечи, обрабатываемой на четырёх-и шести шпиндельном автоматах.
Фиг. 297. Обработка корпуса авто свечи, изображённой на фиг. 295, на шести шпиндельном автомате.
Фиг. 297. Обработка корпуса авто свечи, изображённой на фиг. 295, на шести шпиндельном автомате.
Фиг. 296. Обработка корпуса авто свечи, изображённой на фиг. 295, на четырёх-шпиндельном автомате.
Фиг. 296. Обработка корпуса авто свечи, изображённой на фиг. 295, на четырёх-шпиндельном автомате.
На четырёх шпиндельном автомате обработка детали происходит следующим образом:

На первом шпинделе производится сверление отверстия ступенчатым сверлом на длине 33 мм, с одновременной обточкой с того же суппорта переднего уступа, и обточка фасонным резцом — с поперечного суппорта.
На втором шпинделе — сверление малого отверстия, снятие фаски, подрезка торца и накатка стержня.
На третьем шпинделе — окончательная обточка фасонным резцом с поперечного суппорта и расточка канавки для выхода метчика с продольного суппорта.
На четвёртом шпинделе — нарезка резьбы и отрезка.

 Обработка этой же детали на шести-шпиндельном автомате показана на фиг.297.
На первом шпинделе производится сверление под резьбу, проточка переднего уступа и фасонная обточка от поперечного суппорта.
На втором шпинделе — сверление малого отверстия на длине 19 мм, снятие фаски и подрезка торца.
На третьем шпинделе— сверление и накатка.
На четвёртом шпинделе — окончательная обточка фасонным резцом с поперечного суппорта и расточка под резьбу.
На пятом шпинделе — расточка канавки. На шестом шпинделе—нарезка резьбы и отрезка.
Сравнивая оба процесса обработки, можно видеть, что наиболее длительный переход занимает времени в первом случае по сравнению со вторым — более чем в два раза. В нервом процессе обработки— сверление на длину 33 мм, а во втором — на длину 19 мм. Кроме того, применение в первом процессе специального ступенчатого сверла удорожает инструмент и снижает режимы резания.
На фиг. 298 изображена деталь — шаровой палец, обработка которого (показана на фиг. 299) производится на пяти-шпиндельном автомате.
Фиг. 298. Шаровой палец, обрабатываемый на пяти-шпиндельном автомате.
Фиг. 298. Шаровой палец, обрабатываемый на пяти-шпиндельном автомате.
Фиг. 299. Обработка шарового пальца, изображенного на фиг. 298 на пяти-шпиндельном автомате.
Фиг. 299. Обработка шарового пальца, изображенного на фиг. 298 на пяти-шпиндельном автомате.
1- й шпиндель — черновая обточка сферической части и шейки — с поперечного суппорта и обточка диаметра под резьбу с продольного суппорта.
2- й шпиндель — полу чистовая обточка сферической части и черновая обточка конуса — с поперечного суппорт и подрезка торца—-с продольного суппорта.
3-й шпиндель — чистовая обточка конуса — с продольного суппорта.
4-й шпиндель — чистовая обточка сферической части с двух поперечных суппортов и чистовая обточка под резьбу — с продольного суппорта.
5-й шпиндель — нарезание резьбы самооткрывающейся резьбонарезной головкой—с продольного суппорта и отрезка —с поперечного суппорта и подача прутка до упора.

 На многошпиндельных автоматах при помощи специальных приспособлений может производиться нарезание наружной резьбы гребёнками, когда нарезание её резьбонарезными патронами невозможно (например, если посередине детали находится буртик).
 В настоящее время для повышения производительности многошпиндельных автоматов применяют совмещение нескольких операций на одном автомате аналогично тому, как это делают па одношпиндельных автоматах, на которых совмещаются такие операции, как сверление поперечных отверстий, фрезерование шлицев, квадратных головок и др., о чем было сказано выше.
 Пример обработки детали — тяги из пруткового материала диаметром до 14 мм на шести-шпиндельном токарном автомате при совмещении нескольких операций изображен на фиг. 300.
Фиг.300. Тяга и обработка её на шести-шпиндельном автомате.
Фиг.300. Тяга и обработка её на шести-шпиндельном автомате.
1-й шпиндель — подача пруткового материала до упора о и проточка уступа широким резцом Р—с поперечного суппорта.
2-й шпиндель-подрезка торца прутка зенкером —с продольного суппорта и выточка канавки круглым резцом Д — с поперечного суппорта.
3-й шпиндель — фрезерование выемки А фрезой В, закреплённой в специальном приспособлении, установленном на поперечном суппорте, и обточка эксцентричного выступа В пустотелым зенкером М с продольного суппорта.
4-й шпиндель — снятие двух фасок круглым резцом Е с верхнего поперечного суппорта.
5-й шпиндель — фасонная проточка круглым фасонным резцом — с верхнего заднего поперечного супорта-6-й шпиндель — отрезка детали с поперечного заднего суппорта отрезным резцом Ж.

 Время обработки указанной детали вместе с фрезерованием выемки А и обточкой эксцентричного выступа Б, расположенного под углом 45° к фрезерованной выемке А равно 9 сек., что даёт выпуск около 400 штук, в 1 час.
Как указано в описании переходов к фиг. 300, фрезерование выемки А производится радиусной фрезой В, установленной в специальном приспособлении (фиг. 301). Фреза, закреплённая на оси червячного колеса, приводится во вращение от мотора через пару цилиндрических сменных шестерён 1 и 2 и червячную пару 3 и 4. Это фрезерное приспособление устанавливается на поперечном суппорте.
Фиг. 301. Приспособление для привода фрезы на шести-шпиндельном автомате.
Фиг. 301. Приспособление для привода фрезы на шести-шпиндельном автомате.
На этом же поперечном суппорте закреплён в державке круглый резец Д для выточки канавки на втором шпинделе. Одновременно с фрезерованием выемки А производится обточка эксцентричного выступа Б при помощи пустотелого зенкера М.
Для избежания прогиба прутка при обточке эксцентричного выступа Б применяется специальная направляющая втулка К, имеющая с одной стороны отверстие для обрабатываемой детали, с другой — эксцентричную выточку для направления пустотелого зенкера М.
При обработке на 1, 2, 4 и 5 шпинделях деталь поддерживается люнетами Л. Фрезерование выемки А и обточка эксцентричного выступа Б, разумеется, возможны лишь при не вращающемся изделии.
Второй пример обработки детали на автомате при совмещении нескольких операций показан на фиг. 302. В данном примере обработка детали (шток) производится на пяти-шпиндельном автомате.
Фиг. 302. Шток и обработка его на пяти-шпиндельном автомате
Фиг. 302. Шток и обработка его на пяти-шпиндельном автомате
1-й шпиндель — обточка фасонным резцом Р — с поперечного супорта и подрезка торца— с продольного супорта.
2-й шпиндель — фрезерование четырёх плоскостей фрезами В — при помощи специального фрезерного приспособления—с поперечного супорта и начало сверления отверстия—с продольного супорта.
3-й шпиндель — Сверление поперечного отверстия О и фрезерование уступа фрезой Ф —с поперечных су-портов.
4-й шпиндель—фасонная обточка резцом К— с поперечного супорта и продолжение сверления по оси.
5-й шпиндель — отрезка детали отрезным резцом 3.

 Время обработки этой детали на автомате вместе, с фрезерованием плоскостей А и Б и сверлением отверстия В, расположенного перпендикулярно оси изделия, составляет 6 сек.; при такой затрате времени на обработку выпуск равен 600 шт. в час. На шпинделях 1 я 4 деталь поддерживается шариковыми люнетами Г и Д, а на шпинделях 2 и 3— люнетами с втулками Е.
Фрезерование четырех плоскостей А производится при помощи специального приспособления (фиг. 303), которое крепится к стойке
шпиндельного блока; передвижение его производится от поперечного суппорта. Фрезы вращаются при помощи цилиндрических шестерён, приводящихся во вращение гибким валом А от мотора, расположенного над станком.
Приспособление для сверления укреплено на верхнем поперечном суппорте автомата.
Так же, как и в первом примере, во время фрезерования и сверления поперечного отверстия изделие не должно вращаться, что достигается выключением соответсвенных фрикционов.
Приспособление для фрезерования уступа Б на третьем шпинделе установлено тоже на поперечном суппорте.
Фиг. 303. Приспособление для привода четырёх фрез на пяти шпиндельном автомате.
Фиг. 303. Приспособление для привода четырёх фрез на пяти шпиндельном автомате.
Tehnologija-obrabotki-metallov.ru
При копировании материалов с сайта активная обратная ссылка на источник обязательна
Назад к содержимому | Назад к главному меню