Одношпиндельные токарные автоматы: назначение, компоновка. Основные узлы, системы управления, применяемые приспособления. Кинематическая схема токарно-револьверного автомата мод. 1Е140

Токарно-револьверные автоматы предназначены для изготовления деталей из различных сталей и цветных металлов и сплавов по 9-11-му .квалитетам. Обработка на них ведется из холоднотянутого кабиро- Iванного круглого, квадратного и шестигранного пруткового материала. 1 В отличие от автоматов продольного точения шпиндельная бабка 1 токарно-револьверного автомата (рис. 3.15) не имеет осевого пере­мещения. Шпиндель 2 обеспечивает более быстрое левое вращение, при котором выполняется большинство рабочих операций, и медленное правое вращение, при котором производят нарезание резьбы, развер­тывание и некоторые другие операции. Кроме поперечных суппортов 3, токарно-револьверные автоматы имеют один продольный револь­верный суппорт 5, на котором установлена поворотная шестйпози-ционная(I-VI) револьверная головка 4 с инструментами для обработки с продольной подачей. В одной позиции револьверной головки уста­навливается регулируемый упор 6, ограничивающий величину подачи прутка 7.

Все токарно-револьверные автоматы однотипны по компоновке и имеют практически одинаковое устройство (рис. 3.16). В основании 4 автомата размещены системы смазки и охлаждения, а также коробка скоростей. Сверху к основанию крепится станина 6, на которой смон­тирована шпиндельная бабка 1 с расположенным на ней специальнымкронштейном для одного или двух вертикальных поперечных суппортов и которая имеет продольные и поперечные прямоугольные направляющие для револьверного суппорта 3 с шестипозиционной го­ловкой 2 и двух горизонтальных (переднего и заднего) поперечных суппортов. На рисунке поперечные суппорты закрыты ограждением 5.

На рис. 3.17 показана кинематическая схема токарно-револьверного автомата мод. 1Е140П, отличительными особенностями которого яв-ляютея: наличие дополнительного продольного суппорта, цепь уско­ренного вращения распределительного вала на холостом ходу и приме­нение для всех рабочих и вспомогательных движений в цикле обра­ботки общего электродвигателя. Вращение шпинделя VI автомата (главное движение) осуществляется от двигателя М через цепь, вклю­чающую: передачу зубчатым ремнем со сменными шкивами, автомати­ческую коробку скоростей (валы I-V) со сменными колесамиa/bи передачу зубчатым ремнем 24/24.

Основные узлы автомата

Шпиндельная бабка автомата мод. 1Е140П показана на рис. 3.18. Пустотелый шпиндель 12 установлен на двух опорах. Передней опорой служит двухрядный роликовый подшипник 11, а задней - два радиаль- но-упорных шарикоподшипника 2. Опоры собраны с предварительным натягом. На шпиндель насажен приводной шкив 1.

Внутри шпинделя помещена подающая труба 19, в правый конец которой ввернута подающая цанга 15, постоянно сжимающая пруток за счет сил упругости.

Левый конец трубы через подшипник 21 связан с салазками 20, которые могут перемещаться по направляющим 27 кронштейна 28. За один оборот барабанного кулачка 26, рычаг 25 совершает одно ка­чание, которое через сухарь 24 и гайку 23 сообщает салазкам с трубой и цангой один двойной ход. Длина хода, а следовательно, и величина подачи прутка регулируется винтом 22.

В отверстии переднего конца шпинделя установлена конусная втул­ка 14, в которую вставлены пружина 10 и сменная зажимная цанга 13. Пружина сжатия 10 упирается одним концом в торец зажимной цанги, а другим - во внутренний бурт конусной втулки и постоянно стремится сдвинуть конусную втулку влево, освобождая
цангу и разжимая пруток. Для зажима прутка конусная втулка должна сместиться вправо с помощью более жестких тарельчатых пружин 3, нажимающих через гайку 4, стакан 5, оси 9, три рычага 8 и втулку 16 на торец конусной втулки. Положение конусной втулки, представленное на рис. 3.18, со­ответствует процессу обработки, когда пруток в цанге зажат.

Для разжима прутка барабанный кулачок 17, установленный на одном валу с кулачком 26, должен повернуть рычаг 18 и сместить муфту 6 вправо. Ролики 7, утопленные в стакан 5, получат возмож­ность выйти из него в выточку муфты, а рычаги 8 повернуться вокруг своих осей 9. Это происходит под действием пружины 10, сдвигающей втулку 14 влево, которая через втулку 16 нажимает на короткие плечи рычагов 8.

Взаимное расположение профильных кривых на кулачках 17 и 26 обеспечивает следующую последовательность работы подающей и зажимной цанг.

При перемещении подающей цанги 15 влево она скользит по прутку, который удерживается зажимной цангой 13. После раскрытия цанги 13 подающая цанга 15 с прутком движется вправо до встречи с упором (качающимся или установленным в револьверной головке). От удара прутка об упор возможен его отскок и поэтому ход салазок 20 настраи­вается большим по сравнению с требуемым вылетом прутка, чтобы при дальнейшем перемещении цанги был обеспечен контакт прутка с упором. После этого и происходит зажим прутка.

Автоматическая коробка скоростей, примененная в главном приводе автомата мод. 1Е140П, является нормализованным узлом (АКС-206- 63-11). Ее конструкция описана в т. 1, § 5.3 настоящего учебника (см. рис. 5.41).

Поперечные суппорты (рис. 3.19) токарно-револьверного автомата перемещаются от кулачков распределительного вала через рычаги 7, 8, 13, 14 и др. с зубчатыми секторами, имеющими для всех суппор­тов передаточное отношение 1:1.

На переднем горизонтальном суппорте 1 имеются продольные на­правляющие, в которых тягой 12 от отдельного кулачка перемещается параллельно оси шпинделя дополнительный продольный суппорт 6. Если он в работе не используется, его жестко закрепляют на призме переднего поперечного суппорта враспор винтом 10 и гайками 9.

Продольный суппорт расширяет технологические возможности автомата. На рис. 3.20 приведен пример использования суппорта при обработке конусов с помощью установленного на нем специального приспособления (показано штрихпунктирными линиями). При продоль­ном перемещении суппорта 6 ролик 2 скользит по пазу между копирными планками 11, установленными на поперечном суппорте 1 и повер­нутыми на заданный угол. В результате ползуну 4 с резцом одновре­менно сообщается поперечная подача по направляющим приспособле­ния и таким образом обтачивается конус. Ползун с резцом устанав­ливают на требуемый размер винтом с лимбом 3, предварительно осла­бив винты 5.

Продольный суппорт с револьверной головкой наиболее распростра­ненной конструкции показан на рис. 3.20. Она обеспечивает рабочие ходы суппорта 18 от кулачка 12, а также быстрый отвод- подвод суппорта на расстояние, не зависящее от перепада радиусов на кулач­ке 12 и достаточное для того, чтобы исключить столкновение инстру­ментов с обрабатываемой заготовкой при смене позиций револьверной головки.

При рабочем ходе суппорта поворот рычага 13 с зубчатым сектором 11 от кулачка 12 вызывает перемещение пустотелой рейки 14 с распо­ложенной внутри и жестко связанной с ней штангой 15 и далее шатуна 16 и кривошипа 17, вал 3 которого с подшипниками установлен непос­редственно в корпусе суппорта. Положение суппорта можно регулиро­вать смещением штанги 15 относительно рейки 14 с помощью резь­бовой втулки 9 с контргайкой 8. Пружина 10 обеспечивает обратный -ход суппорта, осуществляя силовое замыкание кулачкового механизма.

Поворот револьверной головки 1 на 1/6 оборота совершается за один оборот вала 3, на котором установлены кулачок 4 фиксатора 2 револьверной головки и диск 5 с расположенным на торце поводком (на рис. 3.20 не виден) мальтийского креста. Вращение валу 3 передается от вспомогательного вала зубчатыми передачами 7 и 6.

Цикл поворота револьверной головки осуществляется следующим образом (рис. 3.21): в начале кривой спада на кулачке 6 (позиция I) подается команда на включение однооборотной муфты на вспомога­тельном валу и валик 2 начинает вращательное движение, выводя кривошипно-шатунный механизм из мертвого положения, при котором суппорт находился на расстояниях L_xи соответственно, от торца шпинделя и заднего жесткого упора.

Под действием пружины 7 суппорт с поворачивающимся кривошип­ным валиком 2 отходят назад до упора (позиция II) и шатун 3 с рейкой 4 начинают двигаться вперед, отрывая ролик рычага 5 от кулачка 6. В это время происходит расфиксация головки и начинается ее поворот (позиция III), по завершении которого (позиция IV) онадолжна быть вновь зафиксирована. При повороте головки кривошипно- шатунный механизм проходит второе мертвое положение, после кото­рого направление смещения рейки 3 с шатуном 4 изменится на обрат­ное и будет продолжаться до тех пор, пока ролик рычага 5 не опус­тится на кулачок 6 (позиция V).

Завершая оборот, валик 2 давит через шатун на неподвижную рей­ку и осуществляет перемещение суппорта вперед в исходное положе­ние (позиция VI). Новые расстояния L₂и а₂ связаны с предыдущими значениями L₁и а₁ зависимостьюL₁+ а₁=L_г + а_г = L₀, а максимальное расстояние, на которое может быть отведен суппорт, равно двум радиусам кривошипа. Продолжительность цикла поворота револьвер­ной головки автомата мод. 1Е140П составляет одну секунду.