Фасонно-отрезные автоматы

Основным разработчиком и производителем одношпиндельных станков-автоматов в СССР был Ленинградский завод станков-автоматов, ЛЗСА.

В настоящее время из всего многообразия станков этой группы в производстве осталась модель ЛА155ф30 - токарный автомат продольного точения с ЧПУ.

Принцип работы фасонно-отрезных автоматов

Фасонно-отрезные автоматы применяются для фасонной обработки и отрезки коротких сравнительно простых заготовок в массовом и крупносерийном производстве.

Для изготовления более сложных деталей в крупносерийном производстве используются автоматы продольного точения (например 1М10ДА), токарно револьверные станки (например 1М365) или многошпиндельные токарные автоматы (например 1А225-6).

Различают прутковые фасонно-отрезные автоматы, заготовками для которых служит калиброванный круглый, квадратный или шестигранный пруток (с наибольшим диаметром 16, 25 и 40 мм) и бунтовые фасонно-отрезные автоматы - обрабатывающие заготовки малого диаметра из проволоки, свернутой в бунт.

По сравнению с прутковыми автоматами бунтовые более производительны за счет сокращения время простоев автомата, необходимое на подготовку и заправку нового прутка. Перед обработкой проволока проходит через механизм правки.

Отличительной особенностью фасонно-отрезных автоматов является то, что заготовка в процессе обработки зажата неподвижно - продольного и вращательного движения не имеет (в отличие от автоматов продольного точения или токарно-револьверных станков), а имеет только периодическое продольное перемещение вперед для обработки следующей заготовки.

Обработка заготовок ведется методом одновременного врезания и отрезки полученной детали фасонными, фасочными, отрезными и другими резцами, установленными на поперечных суппортах.

Одношпиндельные токарные автоматы относятся к категории простейших. Приводами для всех вспомогательных движений и подач резания в большинстве случаев являются кулачки, управляемые кулачковым валом.

За один оборот распределительного (кулачкового) вала осуществляется полный автоматический цикл обработки детали. Поэтому частота вращения распределительного вала напрямую определяет производительность автомата

Некоторые модели фасонно-отрезных автоматов имеют продольный суппорт, позволяющий при подаче вдоль оси детали сверлить отверстия. Станки для сверления отверстий, нарезания резьбы и других операций оснащены специальными приспособлениями, позволяющими расширить их технологические возможности.

Схема работы бунтового фасонно отрезного автомата

Схема работы бунтового фасонно отрезного автомата. Смотреть в увеличенном масштабе

Заготовка обрабатывается вращающейся головкой с резцами. Резцы перемещаются в поперечном направлении независимо друг от друга (рис. 67).

Подача проволоки 5 на необходимую длину осуществляется перемещением салазок 7 с механизмами подачи и правки. При этом из переднего зажима 4 выталкивается ранее обработанная деталь.

После подачи проволока зажимается в трех местах: передним 4 и средним 6 зажимами, расположенными по обеим сторонам от вращающейся резцовой головки 3, и задним зажимом 1, расположенным в шпиндельной бабке 2.

При отходе салазок 7 назад часть проволоки, смотанная из бунта 9 при ее подаче и подлежащая последующей обработке, правится роликами 8. Задний зажим удерживает проволоку от сдвига при ее правке.

Схема обработки типовой заготовки

Схема обработки на фасонно отрезном автомате

Схема обработки на фасонно отрезном автомате. Смотреть в увеличенном масштабе

Схема обработки на фасонно отрезном автомате

Схема обработки типовой заготовки показана на рис. 68. После отрезки заготовки (рис. 68, а) резцы вращающейся головки отходят в исходное положение, зажимные устройства разжимаются и проволока подается вперед, выталкивая изготовленную деталь, затем зажимается. К ней одновременно подходят резец 1, производящий обточку диаметра 2,5 мм обрабатываемой заготовки и обточку фаски отрезаемой детали, и резец 2, осуществляющий подрезку торца, отрезку детали и обточку конуса последующей заготовки (рис. 68, б).

На прутковых фасонно-отрезных одношпиндельных автоматах детали изготовляют из калиброванного прутка и труб (с наибольшим диаметром 16, 25 и 40 мм), а при применении магазинной загрузки — из штучных заготовок. Обработка деталей может производиться также из прутков квадратного и шестигранного сечения.

В нашей промышленности применялись фасонно-отрезные автоматы 1106, 110Ф, 112Ф, 11Ф16, 11Ф25, 11Ф40 и др. Из зарубежных фирм данные автоматы выпускаются фирмами „Index" (ФРГ), „Тагех" (Швейцария) и др.

Фасонно-отрезной автомат 1106

Станок 1106 имеет наиболее простую конструкцию из бунтовых фасонно-отрезных автоматов. Двухрезцовая головка обеспечивает минимальную обработку заготовки.

Бунтовый фасонно-отрезной автомат 1106

1. Станина
2. Маховик ручного проворота кулачкового вала
3. Салазки механизма подачи и правки проволоки
4. Шпиндельная бабка
5. Резцовая головка
6. Передний зажим
7. Ящик готовых деталей
8. Гидронасос

Основные параметры автомата 1106

• Наибольший диаметр обрабатываемого материала - Ø 8 мм
• Наибольшая длина получаемой детали - 100 мм
• Наибольшая ширина обтачивания - 20 мм
• Число резцов - 2
• Частота вращения резцовой головки (регулируется сменными шкивами) - 1230..3500 об/мин
• Частота вращения распределительного вала (регулируется сменными зубчатыми колесами a, b) - 6,6..37 об/мин
• Мощность электродвигателя - 2,2 кВт 1440 об/мин
• Масса - 1500 кг

Кинематическая схема фасонно-отрезного автомата 1106

Кинематическая схема фасонно-отрезного автомата 1106. Смотреть в увеличенном масштабе

Кинематические схемы различных моделей фасонно-отрезных автоматов принципиально не отличаются друг от друга (рис. 3). Кинематическая схема состоит из привода вращения резцовой головки 25 и привода вращения распределительного вала V.

Резцовая головка 25 приводится во вращение от электродвигателя 1 через плоскоременную передачу со шкивами 28 и 22. Распределительный вал V получает вращение через предохранительную зубчатую муфту 4, цилиндрическую зубчатую передачу 2—3, Коническую зубчатую передачу 5—6, сменные зубчатые колеса а и Ь гитары подач, червячную передачу 12— 13.

На распределительном валу V установлены кулачок 14 механизма 20 подачи и правки материала из бунта 19, кулачок 15 механизма 21 заднего и среднего зажима материала, кулачки 16 и 17 механизмов 23 и 24 подачи поперечных суппортов на резцовой головке 25 и кулачок 18 механизма 27 переднего зажима 26 обрабатываемой заготовки. Включение и отключение вращения распределительного вала V осуществляется зубчатой муфтой 4 при повороте рукоятки. При наладке автомата вращение распределительного вала вручную производится рукояткой 7 через цепную передачу 8—9 и зубчатую передачу 10—11.

Механизм подачи и правки материала

Механизм подачи и правки материала автомата 1106

Механизм подачи и правки материала фасонно-отрезного автомата 1106. Смотреть в увеличенном масштабе

Механизм подачи и правки материала (рис. 30). На салазках 11 смонтированы три регулируемых ролика 10 и четыре нерегулируемых ролика 1, механизм 6 зажима материала, ползушка 5, винты 4, кулачок 8 и пружины 7. Салазки 11 получают движение от рычага, связанного с кулачком 2 (см. рис. 28) распределительного вала. При движении салазок происходит перемещение материала, при этом шарики 2 (рис. 30) заклиниваются конусной втулкой 3. При движении салазок 11 вправо производится правка материала роликами 10 и 1, шарики 2 расклиниваются и скользят по материалу (проволоке), зажатому в шпиндельной бабке. Ролики 10 и 1, скользя своими канавками по неподвижному материалу, правят его в горизонтальной плоскости. При заправке материала три ролика 10 на ползушке 5 отодвигаются пружиной 7 во время поворота кулачка 8. Винтами 4 регулируют расположение роликов относительно друг друга. Для очистки материала от грязи его пропускают между двумя текстолитовыми колодками 9, которые прижимаются к материалу пружинами.

На станке при необходимости может быть дополнительно смонтирован механизм для вертикальной правки материала.

Шпиндельная бабка

Шпиндельная бабка с резцовой головкой автомата 1106

Шпиндельная бабка с резцовой головкой фасонно-отрезного автомата 1106. Смотреть в увеличенном масштабе

Шпиндельная бабка (рис. 29). Опоры шпинделя 6 выполнены из двух пар радиальных шарикоподшипников 3 и 8, которые смонтированы в составном корпусе 2. Шпиндель 6 получает вращение от шкива 4. Вместе со шпинделем вращается резцовая головка 10, опорой которой служит сферический шарикоподшипник 12. Внутреннее кольцо подшипника неподвижно и посажено на трубу 22. Вместе со шпинделем вращаются также штоки 7 и 19, концы которых выполнены в виде плоских кулачков. Штоки, перемещаясь в пазах шпинделя от муфт 5 влево, наклонными концами разводят рычаги 11 и 18, осуществляя поворот державок 14 и 25. Осуществляется подача резцов 26 и 27 на заготовку. Резцы отводятся от заготовки пружинами 24, а настройку резца на размер производят винтами 13 и 16. Муфты 5 получают движение от рычагов 21, поворот которых обеспечивается кулачками 4 и 5 (см. рис. 28) распределительного вала. Зажим проволоки в цанге 15 (рис. 29) осуществляется перемещением трубы 20 и конусной втулки 17 вправо. Установку трубы 22 относительно оси шпинделя производят клиньями 23. Через штуцеры 1 и 9 подводится масло для смазки опор шпинделя.

Механизм переднего зажима материала

Механизм переднего зажима фасонно-отрезного автомата 1106

Механизм переднего зажима фасонно-отрезного автомата 1106. Смотреть в увеличенном масштабе

Механизм переднего зажима материала (рис. 31). Материал зажимается цангой 1, пружиной 9 через тягу 7 и конусную втулку 2. Разжим материала производится при перемещении тяги 7 с втулкой 2 вправо. Перемещение осуществляется с помощью кулачка 6 (см. рис. 28) распределительного вала рычагом 14 (рис. 31) и муфтой 12. Натяжение пружины 9 регулируют гайкой 11. Конусная втулка 2 завинчивается в гайку 6 с прорезями, упирающуюся в гильзу 4. В гильзу 4 запрессован штифт 15, который входит в паз гайки 6 и фиксирует гайку в осевом направлении. Правый конец конусной втулки 2 имеет два секторных хвостовика, которые проходят через прорези гайки 6 и завинчиваются в тягу 7. Это обеспечивает неподвижность цанги 1 при зажиме и передачу нагрузки от конусной втулки 2 зажимной цанге 1. Механизм смонтирован в корпусе 8, укрепленном на станине автомата. Соосность зажимной цанги 1 со шпинделем регулируют в вертикальной плоскости поворотом эксцентричной втулки 10 при освобожденной гайке 5, а в горизонтальной — перемещением корпуса 8 на станине. Охлаждающая жидкость подводится в зону резания через колпачок 3. При подаче материала готовая деталь проталкивается и при небольшой длине падает через окно в лоток 16. При длине деталей большей, чем длина окна, они выталкиваются через трубку 13.

Фасонно-отрезной автомат 1Б032

Бунтовый фасонно-отрезной автомат 1Б032 в отличие от рассмотренного выше автомата имеет три резцедержателя в резцовой головке.

Для передачи движения державкам в шпиндельном узле смонтированы три трубы-толкателя и три гильзы, которые передают движение резцедержателям. Соответственно распределительный вал имеет три кулачка подачи труб-толкателей. Кроме того, автомат имеет дополнительный распределительный вал.

Рабочее пространство фасонно-отрезного автомата 1Б032

Рабочее пространство фасонно-отрезного бунтового токарного автомата показано на рис. 3. Размеры, отмеченные на рис. 3 звездочкой, представляют собой величины возможного регулирования. Размер, указанный между торцами цанги заднего зажима и гайки люнета, соответствует минимальному расстоянию между ними.

Расположение органов управления фасонно-отрезным автоматом 1Б032

Расположение органов управления фасонно-отрезным автоматом 1Б032. Смотреть в увеличенном масштабе

1. рукоятка переключения дополнительного кулачкового вала и взвода ножей блокировочного механизма
2. кнопки «Стоп» и «Пуск»
3. кнопки «Стоп» и «Пуск»
4. рукоятка переключения дополнительного кулачкового вала и взвода ножей блокировочного механизма
5. кнопка «Пуск» привода механизма правки проволоки
6. маховичок ручного вращения распределительного вала и переключения на механическое движение
7. толчковая кнопка
8. винт регулирования величины подачи материала
9. переключатель режимов дополнительного устройства
10. выключатель местного освещения
11. кран подачи СОЖ
12. штепсельные разъемы подключения центрирующего микроскопа и дополнительного устройства
13. штепсельные разъемы подключения центрирующего микроскопа и дополнительного устройства
14. сменные шкивы привода главного движения
15. рукоятка прокачки лубрикатора смазки перед пуском станка
16. сменные зубчатые колеса привода распределительного вала
17. вводной выключатель
18. сменные шкивы механизма правки проволоки
19. квадрат вращения роликов при заправке материала

Регулирование фасонно-отрезного бунтового токарного автомата

Шпиндель и резцовая головка фасонно-отрезного автомата 1Б032

Шпиндель и резцовая головка фасонно-отрезного автомата 1Б032. Смотреть в увеличенном масштабе

Шпиндель резцовой головки работает на двух опорах. Одной из них (передней) являются два радиально-упорных, а другой — однорядный шарикоподшипник. Зазор в шарикоподшипниках передней опоры можно регулировать только при полной разборке всей шпиндельной группы. Регулирование осуществляют сближением наружных колец шарикоподшипников за счет соответствующего уменьшения ширины находящегося между ними верхнего дистанционного кольца.

Особенностью шпиндельной группы является наличие внутри шпинделя труб-толкателей, которые перемещаются вдоль оси шпинделя, находясь в контакте с роликами, помещенными в вилках рычагов. Рычаги приводятся в движение рычажной передачей и управляются сменными дисковыми кулачками, закрепляемыми на распределительном валу. Трубы-толкатели через шарики передают поступательное движение гильзам, которые, двигаясь вперед своими скошенными передними торцовыми поверхностями, поворачивают рычаг резцедержателя. Резцедержатель соединен с рычагом конической разрезной втулкой и винтом. Такое соединение позволяет регулировать жесткую связь рычага с резцедержателем и придавать последнему различные положения относительно центра люнетной втулки-цанги.

Гильзы прижаты к шарикам пружинами, которые надо периодически проверять, так как при их ослаблении в шариковых стыках труб-толкателей и гильз могут возникнуть люфты, вызывающие дробление при точении. Люнетная сменная втулка-цанга является саморегулирующейся в соответствии с зазором между ней и обрабатываемым материалом. Если толщина проволоки в каком-либо месте становится меньше необходимой, то под действием пружины, помещенной между конической втулкой и гайкой на конце люнетной втулки-цанги, последняя втягивается в коническое гнездо и упруго сжимается, уменьшая диаметр своего отверстия.

Продольный суппорт фасонно-отрезного пруткового токарного автомата 1Б032

Шпиндель и резцовая головка фасонно-отрезного автомата 1Б032

Шпиндель и резцовая головка фасонно-отрезного автомата 1Б032. Смотреть в увеличенном масштабе

Фасонно-отрезные прутковые токарные автоматы отличаются от токарно-револьверных автоматов тем, что вместо револьверного суппорта с револьверной головкой имеют продольный суппорт, расположенный справа от торца шпинделя. Каретка суппорта движется по направляющей вдоль оси шпинделя станка. Т-образные пазы плиты суппорта служат для установки и закрепления различных вспомогательных инструментов и приспособлений.

Державка предназначена для установки центровых инструментов и резцовых державок с круглыми хвостовиками. В отверстии державки инструмент закрепляют винтом и втулкой. Точную установку державки в продольном направлении производят винтовым упором, независимо закрепленным в Т-образных пазах. Продольный ход суппорту сообщается рычагом подачи, на ролик которого воздействуют сменные кулачки, устанавливаемые на управляющем барабане распределительного вала. Величину хода регулируют изменением отношения плеч рычага перестановкой его в продольном пазу сухаря. Конечное положение суппорта в направлении к обрабатываемой заготовке устанавливают перемещением упорной планки по ее пазу. В каретке планка крепится винтами.

Конечное положение суппорта устанавливают регулируемым винтовым упором этим же упором регулируют натяжение закрепленной на нем пружины, под действием которой суппорт возвращается в исходное положение.

Типовая схема обработки фасонно-отрезного автомата 1Б032

Типовая схема обработки фасонно-отрезного автомата 1Б032. Смотреть в увеличенном масштабе

Особенности некоторых фасонно-отрезных автоматов других моделей

Автоматы мод. 11Ф16, 11Ф25 и 11Ф40 являются не бунтовыми, а прутковыми. По технологическому принципу работы они сходны с токарно-револьверными автоматами, только вместо суппорта с револьверной головкой они имеют продольный суппорт, служащий для установки на нем сверлильного инструмента.

Конструктивно фасонно-отрезные автоматы незначительно отличаются друг от друга. Их основные узлы смонтированы на станине 6, установленной на массивном основании 7. В основании 7 расположены два электродвигателя, редуктор, электрошкаф, баки охлаждения и смазки. Все подвижные узлы автоматов закрыты съемными или откидными кожухами 5.

Автоматы имеют блокировочный механизм, отключающий распределительный вал и электродвигатель при обрыве ремня привода резцовой головки, окончания материала или перегрузки привода распределительного вала.

Схема установки резцов в наладках фасонно-отрезных автоматов

Схема установки резцов в наладках фасонно-отрезных автоматов. Смотреть в увеличенном масштабе

В процессе обработки калиброванных заготовок отсутствует продольное перемещение прутка и шпиндельной бабки. Заготовка обрабатывается вращающейся головкой с установленными на ней проходными, фасонными, отрезными и другими резцами, перемещающимися в поперечном направлении с независимой друг от друга подачей (рис. 2, а, .6). Подача заготовок на необходимую длину осуществляется перемещением салазок с механизмами подачи и правки.

При использовании в качестве заготовок проволоки сначала происходит ее очистка в специальном устройстве автомата с последующей правкой в механизме роторного типа. Обрабатываемая проволока при этом не вращается, а имеет только продольное перемещение.

Автоматы оснащаются специальными приспособлениями для сверления отверстий, нарезания резьбы и т. д., позволяющими расширить их технологические возможности.

Отличительной особенностью автомата 11Ф25 является то, что коробки скоростей и подач совмещены в один узел. Вместо револьверного суппорта имеется головка продольного суппорта. Автомат снабжен двумя вертикальными, двумя поперечными и крестовым суппортами (рис. 2, в). В условиях мелкосерийного производства автомат может применяться с использованием групповых наладок, а также для доводочных операций с магазинной загрузкой.

Кинематическая схема фасонно-отрезных автоматов проста и имеет две основные цепи: главного движения и привода вращения распределительного вала.

Главный привод выпускается в двух исполнениях

• С коробкой скоростей, обеспечивающей две скорости левого вращения или одну левую и одну правую скорости;
• С упрощенной коробкой скоростей (по заказу потребителя) без электромагнитных муфт, обеспечивающей одну скорость левого вращения.

По своей компоновке данные автоматы аналогичны токарно-револьверным автоматам и имеют с ними ряд конструктивно-унифицированных узлов:

• шпиндельная бабка
• поперечные суппорты
• механизм зажима и подачи прутка,
• дополнительные устройства для режущего и вспомогательного инструмента

По сравнению с токарно-револьверными автоматами фасонно-отрезные автоматы проще по конструкции и в обслуживании, меньше по размерам и массе, дешевле, успешно заменяют токарно-револьверные автоматы при обработке относительно простых заготовок, где не требуется многоинструментальная обработка.

Данные фасонно-отрезные автоматы имеют три (по особому заказу — четыре) поперечных суппорта для врезных работ. Передний поперечный суппорт на автоматах 11Ф25 и 11Ф40 выполнен крестовым, что позволяет производить продольную обточку заготовок.

На основном продольном суппорте устанавливаются головка для крепления центрового инструмента или резцы для продольной обточки, обработки торцов или фасок.

Станки для сверления отверстий, нарезания резьбы и других операций оснащены специальными приспособлениями, позволяющими расширить их технологические возможности.

Работа такарно-револьверного станка. Видеоролик.

Читайте также: Заводы производители металлорежущих станков в России

Полезные ссылки по теме