Целевые механизмы холостых ходов

Механизмы правки роликами получили широкое распространение  в металлорежущих станках, например, в автомате 1106.

Передний и  задний зажимы предназначены для  закрепления прутка в процессе обработки  и выполняются: передний – клещевого  или цангового типа, а задний –  клещевого.

2.2 Механизмы  питания для пруткового материала

Прутковое питание широко используется в одно- и многошпиндельных токарных автоматах. Длина применяемых прутков находится в пределах 1 … 5 м. Прутковые материалы выполняют круглого, шестигранного, квадратного и других профилей.

Все механизмы  питания для пруткового материала  можно разделить на две группы: без подающих цанг и с подающими цангами.

В механизмах питания без подающих цанг подача прутков может осуществляться под собственным весом, с помощью груза, с помощью пневматики и роликами. Преимуществами данных механизмов являются простота конструкции и возможность обработки прутков большего диаметра при тех же габаритах шпинделя по сравнению с механизмами с подающими цангами. Недостатки – неудобство заправки прутка при вертикальном расположении шпинделей станка, продольный изгиб прутка под действием груза (пневматики и др.), вследствие чего увеличивается биение прутка и шум направляющей трубы. Кроме того, постоянное действие осевой силы на пруток вызывает износ подшипников шпинделя.

Подача пруткового материала с помощью груза (реже пневматики) широко используется в автоматах фасонно-продольного точения. Особенность работы этих автоматов состоит в том, что подача прутка в осевом направлении является рабочей подачей. Существует два основных метода подачи прутка: перемещение шпиндельной бабки и перемещение внутреннего шпинделя.

Во время  рабочего перемещения прутка и в  момент перевода шпиндельной бабки  или внутреннего шпинделя в исходное положение перед началом обработки новой детали в автоматах фасонно-продольного точения на пруток действует осевая сила, которая создается действием груза или с помощью пневматических механизмов.

В механизмах питания с подающими цангами перемещение пруткового материала до упора осуществляется с помощью подающей цанги, ввинченной в подающую трубу и помещаемой внутри шпинделя. Она плотно охватывает пружинящими губками обрабатываемый пруток и создает силу трения, достаточную для его перемещения.

На рисунке 5 приведены некоторые конструкции подающих цанг. Цельные цанги (рисунок 5, а, б) изготовляются из одного куска металла. Закалку их производят в сжатом состоянии. Очень сложно достичь таких условий, чтобы при высокой твердости головки цанги ее средняя часть была пружинистой, а хвостовая, нарезанная, – мягкой.

Рисунок 5 − Конструкции подающих цанг

Сравнительно  проще достичь условий можно  в цангах со вставными вкладышами (рисунок 5, в). Здесь корпус цанги может быть изготовлен из пружинящей стали, а вкладыш – из высокосортной, хорошо сопротивляющейся износу. Благодаря этому облегчается процесс термической обработки, и повышаются эксплуатационные свойства подающих цанг. Подающие цанги с вкладышами дают возможность применять различные материалы для вкладышей в зависимости от обрабатываемого материала и менять вкладыши при износе.

Сравнительно  редко применяются саморегулирующие цанги (см. рисунок 5, г), так как они снижают максимальный диаметр обрабатываемого материала.

Перемещение подающей цанги может осуществляться пружиной, грузом или кулачком, отвод –  с помощью контркулачка или пружины.

Для поддержки свободного конца обрабатываемого прутка применяют направляющие трубы, которые выполняют простыми и бесшумными.

Наиболее широко распространены простые трубы, представляющие собой гладкую трубу, в которую вставляется обрабатываемый пруток. В автоматах фасонно-продольного точения применяют трубы со сквозным шлицем, в котором проходит поводок толкателя. Сквозной шлиц может вызывать повреждение поверхности прутка вследствие его ударов об острые кромки стенок шлица.

Бесшумные трубы используют для снижения шума и вибраций, возникающих вследствие ударов прутка о стенки труб. Бесшумная направляющая труба имеет спиральную пружину, которая выполнена в форме синусоиды и проходит через всю ее длину. Наибольший диаметр плотно прилегает к стенкам направляющей трубы, а наименьший (внутренний) обеспечивает свободное прохождение прутка. В направляющей трубе пруток проходит через металлические или неметаллические направляющие втулки, каждая из которых удерживается с помощью двух спиральных пружин. В обеих конструкциях труб возникающие при вращении прутка удары воспринимаются пружинами (т. е. упругими звеньями) и не передаются наружной трубе. В бесшумной трубе на стальную трубу, направляющую пруток, плотно надета резиновая рубашка, закрепленная холщовой обмоткой. Эта труба в свою очередь вставляется в стальную трубу значительно большего диаметра и удерживается в ней двумя резиновыми кольцами. Кроме рассмотренных, имеется еще много различных конструкций бесшумных труб.

2.3 Механизмы  питания для штучных заготовок

При обработке на станках-автоматах штучных заготовок их загрузку производят с помощью бункерных, или магазинных, механизмов питания, автооператоров или манипуляторов.

Наиболее развитым типом механизма питания для  штучных заготовок является бункерной  механизм; его принципиальная схема показана на рисунке 6.

Бункерный механизм питания состоит из двух функциональных узлов: бункерно-ориентирующего устройства и автооператора, между которыми расположен лоток-накопитель (магазин). Бункерно-ориентирующее устройство включает: бункер 4, механизм выборки 5, механизм ориентации 3, механизм разрушения сводов 6, предохранительный механизм 2, лоток-накопитель 1. В автооператор входят: отсекатель 7, механизм подачи (питатель) 8, заталкиватель 10 с зажимным устройством 9, отводящее устройство 11, зажимное устройство 12, выталкиватель 13.

Рисунок 6 − Схема бункерного питания

В бункер засыпают навалом неориентированные заготовки, откуда их выбирают из общей массы, ориентируют и подают в лоток-накопитель. Автооператор производит загрузку ориентированных заготовок в шпиндель станка, а также съем и выведение из зоны обработки обработанных деталей.

Лоток-накопитель предназначен для создания запаса заготовок  между бункерно-ориентирующими устройством  и автооператором для компенсации неритмичности подачи заготовок из бункерно-ориентирующего устройства к автооператору.

Загрузочное устройство, в которое входят только лоток-накопитель (магазин) и автооператор, называют магазинным. В этих устройствах загрузка заготовок производится вручную в ориентированном (определенном) положении в магазин, а затем автооператором они автоматически подаются в зону обработки.

Бункерные механизмы  питания широко применяют в массовом и крупносерийном производстве при  обработке заготовок сравнительно несложной конфигурации, небольших размеров и с непродолжительным циклом обработки.

Использование бункерных механизмов питания позволяет  внедрять многостаночное обслуживание, так как при этом обеспечивается длительная работа станка без вмешательства человека.

Рассмотрим  принцип работы и конструкции  бункерно-ориентирующих устройств. Основное назначение бункерно-ориентирующего устройства – накопление заготовок, их ориентация и выдача в лоток-накопитель. Накопление заготовок производится в бункере, который представляет собой емкость определенной формы и объема. В бункере располагаются механизмы захвата, ориентации, разрушения сводов и другие устройства. Для нормальной работы бункерно-ориентирующего устройства необходимо, чтобы масса заготовок в бункере находилась в определенных пределах. Поэтому часто основной запас заготовок сосредоточивают в предбункере, из которого они поступают в оптимальных количествах в зону захвата и выборки заготовок.

Механизм выборки  заготовок или захватное устройство предназначено для поштучной выборки заготовок из бункера и передачи их в механизм ориентации.

По способу  поштучной выборки заготовок  из общей массы в бункере все  бункерно-ориентирующие устройства делят на две группы: с захватными органами и без захватных органов.

В устройствах с захватными органами используют механические захватные приспособления, которые производят выборку заготовок из бункера с помощью возвратно-поступательных или вращательных движений механических захватных органов (крючков, штырей, шиберов, дисков с карманчиками и т. д.). Их общим недостатком является наличие большого количества движущихся деталей и трущихся поверхностей, интенсивное перемещение заготовок и связанные с ними большие силы, износ, а также возможность поломок захватных органов и повреждения поверхности подаваемых заготовок.

В устройствах без захватных органов выборка заготовок из бункера производится за счет сил трения, без использования механических захватных органов. Среди устройств этой группы наиболее перспективными являются вибрационные загрузочные устройства, в которых заготовки перемещают по лоткам за счет сил инерции и трения, возникающих при колебании лотков.

Методы захвата  и ориентации заготовок являются наиболее типичными признаками, характеризующими работу бункерно-ориентирующего устройства. Существует ряд методов и средств ориентации, применение которых зависит от формы и размеров подаваемых заготовок.

В вибрационных загрузочных устройствах (без захватных  органов) ориентация заготовок часто  производится в процессе их перемещения по вибрирующему лотку. При этом выбор способа ориентации зависит от формы перемещаемых заготовок. Некоторые способы ориентации наиболее распространенных типов деталей приведены на рисунке 7.

Заготовки типа дисков, колец, квадратных или прямоугольных  пластин можно ориентировать и подавать в один слой с использованием спирального лотка, выполненного с наклоном к центру бункера на угол β = 3-5° (см. рисунок 7, а).

Буртик лотка  выполняется меньше высоты заготовки. При перемещении заготовок детали второго слоя соскальзывают в бункер. Ориентация колпачков, высота которых равна диаметру или меньше его  
(h = d), может осуществляться выполнением на плоском лотке выреза с язычком (см. рисунок 7, б). Заготовки, перемещающиеся отверстием вверх, проходят над язычком, а заготовки, расположенные отверстием вниз, выпадают в вырез лотка.

Рисунок 7 − Способы ориентации заготовок в вибрационных загрузочных устройствах

Способ ориентации заготовок типа роликов или трубочек d < l показан на рисунке 7, в.

Заготовки, перемещающиеся вертикально, сбрасываются козырьком в чашу бункера.

На рисунке 7, г показан способ ориентации двухступенчатых заготовок. Заготовки, расположенные большим диаметром вниз, перемещаются по лотку, а заготовки, расположенные большим диаметром вверх, сбрасываются козырьком. Заготовки с головками (болты, винты и т. д.), а также колпачки можно ориентировать на выходе со спирального лотка на прямолинейном участке (см. рисунок 7, д, е).

2.4 Механизмы  магазинного питания

При автоматизации  загрузки штучных заготовок на станках-автоматах  с помощью магазинных загрузочных  устройств ориентацию и закладку заготовок в магазин (лоток-накопитель) производят вручную, а подачу из лотка-накопителя в шпиндель станка и выгрузку обработанной детали – автоматически.

Магазинные  загрузочные устройства применяют в массовом и крупно-серийном производстве при обработке заготовок, захват и ориентация которых затруднены из-за их геометрической формы, размеров или веса.

Благодаря конструктивной простоте магазинные загрузочные устройства часто применяют тогда, когда  по масштабам производства нецелесообразно изготовлять сравнительно сложные бункерно-загрузочные устройства.

Магазинное  загрузочное устройство имеет (см. рисунок 6) магазин (лоток-накопитель) и автооператор. Магазины предназначены для укладки и транспортирования их в автооператор. Назначение автооператора – загрузка ориентированных заготовок в шпиндель станка, а также съем и выведение из зоны обработки обработанных деталей.

Конструктивные  формы магазинов зависят, прежде всего, от конфигурации заготовок и метода транспортирования. Транспортирование заготовок может осуществляться под собственным весом и принудительно.

На рисунке 8 показан ряд конструкций лотков с подачей заготовок под собственным весом. Они могут выполняться горизонтальными, вертикальными, наклонными, спиральными, что определяется конструкцией загрузочного устройства.

Трубчатые магазины вертикальные и наклонные (рисунок 8, а, б) применяют, как правило, для подачи шариков и цилиндрических заготовок, перемещаемых в направлении оси вращения. Заготовки типа дисков, колец, цилиндрических (перемещение перпендикулярно оси вращения), прямоугольных и других транспортируют по прямоугольным лоткам (рисунок 8, в, г).

Лотки обычно изготовляют  из листовой стали, трущиеся поверхности  шлифуют и подвергают термической  обработке. В закрытых коробчатых лотках две стенки выполняют с пазами для наблюдения и выборки застрявших заготовок.