Токарный многошпиндельный горизонтальный автомат 1Б240-6К

Оглавление

Введение………………………………………………………………………….. 3

1.Назначение оборудования. Технологические операции 

(схемы обработки), выполняемые  на оборудовании заданного типа 

с указанием движений инструмента  и заготовки…………………………........ 4

2.Компоновка станка заданной  модели. Рабочая зона станка. Состав  и  функциональное назначение  узлов станка. Основные технические  характеристики станка…………………………………………………………... 8

3.Виды движений узлов  станка. Реализуемые в станке  движения формообразования с  указанием методов получения  производящих 

линий…………………………………………………………………………...... 12

4.Структурно-кинематическая  схема станка. Кинематические цепи 

движений формообразования (конечные звенья, расчетные перемещения, уравнения кинематического баланса  в общем виде, звенья настройки)……. 15

5.Кинематическая (гидрокинематическая)  схема станка заданной модели. Кинематические цепи станка (конечные звенья, расчетные перемещения, подробные уравнения кинематического баланса, звенья настройки,

формулы настройки)…………………………………………………………… 17

6.График частот вращения привода главного движения станка заданной модели. Расчет передаточных отношений……………………………………. 22

7.Режимы работы станка  заданной модели. Система управления  станка….. 24

8.Приспособления, оснастка  и вспомогательный инструмент,

применяемые на оборудовании заданного типа……………………………… 25

9.Механизмы передачи и  преобразования движений, используемые  в кинематических цепях станка  заданной модели………………………...…… 28

10.Конструкция механизма  подачи и зажима материала……………………. 32

Список использованных источников…………………………………………. 35

Приложение (результаты информационного поиска и патентных исследований по конструкции механизма подачи и зажима материала)…... 36

 

 

Введение

Автоматами называются станки, в которых после их наладки  все движения, связанные с циклом обработки детали, а также загрузка заготовки и выгрузка готовой  детали выполняются в автоматическом режиме без участия рабочего. Токарные автоматы бывают универсальными и специализированными, горизонтальными и вертикальными, одно- и многошпиндельными. Рассматриваемый универсальный токарный многошпиндельный горизонтальный автомат 1Б240-6К применяется в крупносерийном и массовом производстве для высокопроизводительной многоинструментальной обработки большой номенклатуры деталей из прутка. Данный универсальный автомат имеет возможность переналадки на обработку различных деталей из калиброванного пруткового материала и труб различных марок сталей, цветных металлов и пластмасс. Данное оборудование имеет широкие технологические возможности по точной обработке различных по типу поверхностей и применению разнообразного режущего инструмента. Станок может быть встроен в автоматическую линию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Назначение оборудования. Технологические операции (схемы  обработки), выполняемые на оборудовании  заданного типа с указанием  движений инструмента и заготовки

Токарный шестишпиндельный горизонтальный прутковый автомат  1Б240-6К предназначен для изготовления деталей из калиброванного пруткового материала и труб различных марок сталей и цветных металлов  в условиях  массового, крупносерийного и серийного производства.

Класс точности токарного автомата 1Б240-6К по ГОСТ  8-71-П. Шероховатость  обработанной поверхности  Ra 1.25 мкм, точность обработки 2а класса.

На многошпиндельных токарных автоматах  выполняют центрование, черновую, чистовую и фасонную обточку, растачивание, подрезку, снятие фасок, проточку канавок, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание внутренних и наружных резьб, отрезку. Также можно выполнять операции без снятия стружки: накатку рифлений, резьб, раскатку отверстий.

Станок 1Б240-6К имеет шесть основных шпинделей, направление вращения которых  не меняется при обработке, поэтому  нарезание резьб метчиками и плашками производят при отставании инструмента, а свинчивание – путем обгона вращающейся детали.

Горизонтальный шестишпиндельный автомат 1Б240-6К характеризуется последовательным принципом действия, когда операции по обработке детали равномерно распределяются по шести позициям I…VI.

Заготовки из пруткового материала  устанавливаются в шести основных шпинделях одновременно. Для поддержки  заготовок применен блок поддерживающих труб, с шестью соосными шпинделям отверстиями. Блок поддерживающих труб и шпиндельный блок вращаются синхронно.

Режущий инструмент, совершающий только поперечную подачу, устанавливается  в шести поперечных суппортах, два  из которых (верхние) располагаются  на траверсе станка и приводятся в  движение от сменных кулачков; остальные  четыре кулачка (средние и нижние) размещены на торце корпуса шпиндельного блока и приводятся в движение от постоянных кулачков. Пять кулачков располагаются на распределительном валу, шестой кулачок – на индивидуальном валу, вращающемся с той же  скоростью, что и распределительный вал. Этот кулачок приводит в движение верхний суппорт с отрезным резцом.

Осевой, резьбонарезной режущий инструмент, а также проходные резцы

устанавливаются в продольном многопозиционном суппорте, причем отдельные позиции  имеют возможность установки  вращающегося инструмента (инструментальных шпинделей).

Рисунок 1 – Типовые детали, обрабатываемые на токарных автоматах

Требования к заготовкам 
В качестве заготовок часто используется прутковая сталь калиброванная круглая, квадратная и шестигранная, также тянутые прутки цветных металлов и сплавов. 
Для обработки с высокой степенью точности разброс по твердости заготовок должен быть уменьшен по сравнению с действующим стандартом. Форма заготовки должна , возможно, больше соответствовать форме готовой детали, иметь небольшие припуски на обработку. Одним из главных требований является стабильность размеров. 
Овальность, т. е. разность наибольшего и наименьшего размеров одного и того же поперечного сечения, не должна превышать допустимого отклонения по диаметру. Местная кривизна заготовок не должна превышать 1 мм на 1 погонный метр.

Рисунок 2 – Схема работы многошпиндельного автомата последовательного  действия

Рисунок 3 – Последовательность операций при обработке гайки на горизонтальном шестишпиндельном автомате

 

(Продолжение) Рисунок 3 – Последовательность операций при обработке гайки на горизонтальном шестишпиндельном автомате

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Компоновка станка  заданной модели. Рабочая зона  станка. Состав и  функциональное  назначение узлов станка. Основные  технические характеристики станка.

 

 

Рисунок 4 – Компоновка токарного многошпиндельного горизонтального автомата 1Б240-6К

 

1 – щиты верхние

2 – командоаппарат

3 – коробка передач

4 – привод независимых  подач

5 – суппорт продольный

6 – траверса

7 – упор материала

8 – суппорты верхние

9 – механизмы шпиндельного  блока

10 – станина

11 – охлаждение

12 – трубы направляющие

13 – ограждение заднее

14 – суппорт средний  задний

15 – барабан шпиндельный

16 – транспортер стружки

17 – суппорты нижние

18 – суппорт отрезной

19 – ограждение переднее

Рисунок 5 – Рабочая зона станка 1Б240-6К

 

Описание работы

Прутковый материал закладывают  в направляющие трубы и закрепляют в цанговых патронах шпинделей. Каждый шпиндель получает вращательное движение. Заготовка обрабатывается последовательно  в шести позициях шпиндельного блока. Автомат имеет шесть поперечных суппортов, в пазах которых установлены  резцедержатели с отрезными и  фасонными резцами. Кроме того, имеется один, общий для всех позиций продольный суппорт, на каждой из шести граней которого устанавливаются державки с инструментами, которые в поз. III – VI могут иметь независимую от продольного суппорта подачу.

Инструментальные шпиндели используются для резьбонарезания и быстрого сверления. Они получают вращение от коробки передач через шлицевые валы. Все суппорты перемещаются от постоянных кулачков, установленных на распределительном валу. Шпиндельный блок периодически поворачивается на 60° для изменения позиции. Последний период – отрезка детали, после чего пруток подается до упора.

Основные технические  характеристики

Класс точности станка по ГОСТ 8-77………………....... П

Род тока…………………………………………..… ….трехфазный переменный

Напряжение, V……………………………………………. 380

Частота, Hz……………………………………………... ….50

Количество рабочих шпинделей…………………………. 6

Наибольший размер сечения  обрабатываемого 

материала, mm:

круглого (диаметр)………………………………………... 40

шестигранного (под ключ) …………………………......... 34

квадратного………………………………………………... 28

Наибольшая длина обрабатываемого материала, mm….. 4000

Наибольшая длина подачи материала, mm ……………. . 180

Количество продольных суппортов…………………….... 1

Наибольший ход продольного  суппорта, mm:

общий………………………………………………………. 180

рабочий (регулируется бесступенчато)…………………... 160

Количество поперечных суппортов……………………..... 6

Наибольший ход поперечных суппортов, mm:

Общий: 1,2 позиция………………………………………... 78

     3         >>    ……………………………………....... 84

4, 5         >>    ……………………………………....... 80

     6         >>    ……………………………………....... 52

 

Рабочий: 1, 2, 3 позиция…………………………………… 31

          4, 5         >>    ……………………………………....... 33

     6         >>    ……………………………………....... 23

Наибольший диаметр нарезаемой резьбы, mm……….….. 30

Возможность установки на продольном суппорте

приспособлений в позиции:

с независимой подачей…………………………………….. 3, 4, 5, 6

для нарезания резьбы………………………………………. 3, 4, 5, 6

для быстрого сверления……………………………………. 3, 4, 5, 6

Расстояние от основания  станины до оси

шпиндельного блока, mm…………………………………. .1120

Диаметр окружности расположения шпинделей, mm….... 320

Расстояние от плоскости  крепления державок

на поперечных суппортах (кроме отрезного)

и на продольном суппорте до оси шпинделя, mm………… 50

Наибольший диаметр шпинделя под цангу, mm………….. 82

Пределы частоты вращения рабочих шпинделей, min^-1….. 140…1600

Пределы длительности цикла, s……………………………. 4,3…287

Время холостого хода распределительного вала, s……….. 2,5

Масса станка с электрооборудованием, т…………………. 12

Габаритные размеры, mm:

длина…………………………………………………………. 6170

ширина……………………………………………………….. 1700

высота………………………………………………………… 2010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Виды движений  узлов станка. Реализуемые в станке  движения формообразования с  указанием методов получения  производящих линий

Движения формообразования в станке делятся на основные и вспомогательные. Основные движения непосредственно участвуют в образовании поверхности деталей.

Рисунок 6 – Основные движения узлов станка

К основным движениям относятся:

n_шп – частота вращения рабочих шпинделей;

n_ин – частота вращения инструментального шпинделя;

S_поп – поперечная подача;

S_прод – продольная подача.

Главным движением в станке является одновременное вращение шести  рабочих шпинделей (n_шп).

Инструментальный шпиндель придает вращение установленному в  нем осевому инструменту.

Поперечную подачу S_поп получают поперечные суппорта (с отрезными, канавочными, фасонными т.д. резцами).

Продольная подача  S_прод придается продольному суппорту с установленным в нем проходным инструментом, а также инструментальному шпинделю при работе осевым инструментом.

Если профиль деталей получают токарной обработкой проходными резцами или сверлением, то применяется метод следа – образующая линия является следом движения точки-вершины режущего инструмента. При точении образующая 1 (Рисунок 7, а) возникает как след точки А — вершины резца, а при сверлении (Рисунок 7, б) — сверла. Инструмент и заготовка

 

перемещаются относительно друг друга таким образом, что  вершина А режущего инструмента все время касается образующей линии 1. Направляющая линия 2 получается вращением заготовки (Рисунок 7, а), сверла или заготовки (Рисунок 7, б). Этот же метод применяется при зенкеровании и развертывании.

 

 а)

б)

Рисунок 7— Метод следа

При токарной обработке канавочными (Рисунок 8, а) и фасонными

(Рисунок 8, б) резцами применяется метод копирования. Он характеризуется тем, что вспомогательная линия (режущая кромка инструмента) по всей форме совпадает с образуемой производящей линией.

 

     а)        б)

Рисунок 8 – Метод копирования

К методу копирования относится также нарезание резьбы метчиками и плашками.

Проходными резцами производят наружную обточку и внутреннее растачивание поверхностей, фасонными и отрезными резцами производят соответственно обработку сложного профиля и отрезку готовой детали. Нарезание наружных и внутренних резьб осуществляют плашками и метчиками соответственно. Обработка отверстий выполняется с помощью сверл, при повышенных требованиях к точности и качеству поверхности –зенкерами и развертками.

Вспомогательные движения непосредственно  не участвуют в процессе резания, но способствуют его осуществлению.

К вспомогательным движениям относятся: наладка станка; задание режимов резания; управление станком в процессе работы; установка заготовки, снятие готовой детали; установка и смена инструмента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Структурно-кинематическая схема станка. Кинематические цепи движений формообразования (конечные звенья, расчетные перемещения, уравнения кинематического баланса в общем виде, звенья настройки)