Токарный многошпиндельный горизонтальный автомат 1Б240-6К

На рабочем и холостом ходу в кинематическую цепь вводятся конические зубчатые колеса.

При необходимости смены  режима работы станка (переход на рабочий, холостой ход или в наладочный режим) это осуществляется с помощью  электромагнитных муфт (Рисунок 16), посредством которых в зацепление вводятся другие зубчатые колеса.

Электромагнитные муфты  применяются в коробках скоростей, приводах подачи и вспомогательных  перемещений. Они также служат в  качестве тормозов и сцепных устройств.

Рисунок 16 – Электромагнитная муфта

Электромагнитная муфта  контактного типа устроена следующим  образом. Между втулкой 9 и корпусом 2, соединенными между собой немагнитным сварочным швом 1, имеется магнитоизолирующий кольцевой зазор Б. В корпус встроена катушка 3, ток которой подводится через кольцо 4. Пакет магнитопроводящих фрикционных дисков состоит из дисков двух типов. Внутренние диски 6 расположены на эвольвентных шлицах, нарезанных на втулке 9. Наружные диски 5 имеют имеют пять-восемь пазов шириной b, в которые входят выступы поводка, соединяющего муфту с деталью механизма. При подаче тока в катушку магнитный поток замыкается через корпус 2, пакет дисков, зазор шириной f и якорь 7. Диски и якорь притягиваются к полюсам корпуса таким образом, что между дисками возникает фрикционное сцепление и от втулки через внутренние и наружные диски момент передается на поводок. После отключения муфты происходит ее расцепление благодаря упругости наружных дисков, боковые поверхности которых неплоские. При этом якорь отходит вправо до упора в бронзовое кольцо 8.Отверстие А предназначено для подвода к дискам смазочного материала.

Подача поперечных суппортов  осуществляется с помощью кулачков,  которые преобразуют вращательное движение распределительного вала в поступательное движение суппортов.

Рисунок 17 – Верхние поперечные суппорты

Верхние поперечные суппорты имеют рычажный привод. Величина рабочего хода устанавливается с помощью  сменных кулачков 3.

С распределительного вала вращение через шестерни передается на диск 4 с кулачками 3. От кулачков 3 получает качание рычаг 5, который передает движение через камень 6 на ползун 7 суппорта, прикрепленный к салазкам 10. Рычаг 2 также получает качание от кулачка 3. Салазки 10 перемещаются относительно прямоугольных направляющих 8, закрепленных на траверсе.

Суппорт поперечный средний  задний также имеет рычажный привод.

Рисунок 18 – Суппорт средний задний

Величина хода устанавливается  с помощью сменных кулачков 3, а также перестановкой тяги 6 в плече рычага 4 и определяется по шкале 7 общего хода и шкале 5 рабочего хода.

Диск 2 с кулачком 3установлен на распределительном валу. От кулачка 3 получает качание рычаг 4, который  через тягу 6 и рычаг 13 поворачивает ось 15. На оси закреплен клеммный рычаг 17, положение которого определяется шпонкой 16.

Рычаг 17 передает движение через камень 18 на ползун 9, прикрепленный к

салазкам 10. Салазки перемещаются по прямоугольной направляющей 20, которая  крепится к корпусу 14 суппорта, установленному на шпиндельном блоке.

Привод шнекового транспортера для убора стружки получает вращение от отдельного электродвигателя через червячную передачу.

Червячная передача (Рисунок 17) участвует в кинематической цепи станка на всех возможных режимах работы, т.к. обладает высокой кинематической точностью, обеспечивает передачу вращения между скрещивающимися валами, а также удовлетворяет необходимость значительного понижения частоты вращения ведомого вала.

 

Рисунок 19 – Червячная передача: 1 – червячный вал;

          2 – червячное колесо.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.Конструкция механизма подачи и зажима материала

Для подачи заготовок в автомате 1Б240-6К применен блок поддерживающих труб, с шестью соосными шпинделям отверстиями. Прутковый материал закладывают в направляющие трубы и закрепляют в цанговых патронах шпинделей.

Рисунок 20 – Механизм подачи и зажима материала автомата 1Б240-6К

Подача прутка производится цангой подачи. На левом конце трубы  подачи закреплен шарикоподшипник, наружное кольцо которого входит в  паз колодки 16, когда шпиндель находится  в загрузочной позиции.

Кулак подачи, находящийся  на распределительном валу, воздействуя  на

ролик рычага 14,поворачивает вправо кулису 19. Кулиса через тягу 11 перемещает вправо ползун 20, в пазу которого находится колодка 16. Происходит подача материала. При повороте кулисы 19 влево происходит набор материала. Если при наборе материала цанга  подачи скользит по прутку, перемещение  ползуна 20 влево требует значительного  усилия. Пружина 21 сжимается до тех  пор, пока тяга 11 не упрется в деталь 22. При этом шарик выжимается из лунки  в тяге и нажимает на конечный выключатель 12. Если же прутка в цанге подачи нет, ползун 20 легко перемещается влево, пружина 21 не сжимается и не происходит нажима на конечный выключатель. В этом случае конечный выключатель контроля наличия прутка на командоаппарате дает команду на остановку станка в конце цикла.

Чтобы выключить подачу прутка, нужно оттянуть и повернуть рукоятку 15. Длина подачи устанавливается  по шкале 13 путем перемещения шарнирного пальца 17 по пазу кулисы 19. Палец 17 закрепляется гайкой 18.

Кулак зажима воздействует на ролик 6 рычага 7 и через палец 3 и сухарь 5 перемещает ползун 1, в  паз которого входят выступы вилок  зажима 2 (защелка 4 выходит из паза оси  вилки зажима).

Точное положение ползуна 1 регулируется при сборе станка эксцентричной втулкой 8. Ручной зажим  и разжим производится съемной рукояткой 10, надеваемой на конец реечной шестерни 9.

Механизм подачи и зажима прутка одношпиндельного автомата 1Б140 имеет

схожую конструкцию.

Рисунок 21 – Механизм подачи и зажима прутка автомата 1Б140

Механизм подачи и зажима прутка шпиндельного узла 7 состоит из подающей цанги 9, ввернутой в подающую трубу 4, и зажимной цанги 11, ход которой вправо ограничивается гайкой 12. Механизм установлен в опорах 1 и 14 и работает следующим образом. В определенный момент, соответствующий циклу работы станка, получают вращение кулачки барабанного типа 17 и 18, управляющие зажимной и подающей цангами. Это происходит после отрезки обработанной детали. Вращение кулачков 17 и 18 осуществляется от вспомогательного вала через зубчатую передачу.

Первоначально от кулачка 18 через рычаг 19 на расчетную величину подачи прутка перемещаются влево подающие труба 4 и цанга 9. При этом лепестки цанги скользят по зажатому прутку. Затем от кулачка 17 движение через  рычаг 16 передается втулке 5. Во время  подачи прутка необходимо, чтобы цанга 11 была в разжатом состоянии, поэтому  втулке 5 сообщается перемещение вправо. Втулка 5 освобождает левые (длинные) концы рычажков 6, и трубка 8 и втулка 10 под действием пружины 13 быстро отходят влево. Зажимная цанга разжимается  и освобождает пруток. После этого  подающая цанга получает движение вправо и за счет сил трения перемещает пруток до упора, установленного в револьверной головке. Затем от рычага 16 втулка 5 перемещается влево, нажимает на левые  концы рычажков 6, а они, опираясь на шайбу 15, смещают вправо трубу 8 и  втулку 10, которая своим внутренним конусом сжимает зажимную цангу 11. Длину хода подающей цанги регулируют изменением положения камня 2, который  можно перемещать винтом 3 по пазу рычага 19.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

1. Автоматы и полуавтоматы многошпиндельные токарные горизонтальные ряда 1Б240. Руководство по эксплуатации. -Министерство станкостроительной и инструментальной промышленности СССР, 1987.
2. Н.Н.Чернов. Металлорежущие станки.-М.:Машиностроение, 1988.
3. А.И.Кочергин. Конструирование и расчет металлорежущих станков и станочных комплексов.-Мн.:Вышэйшая школа, 1991.
4. Н.С.Колев, Л.В.Красниченко. Металлорежущие станки.-М.:Машиностроение, 1980.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

(21), (22) Заявка: 5065320/08, 04.06.1992 (45) Опубликовано: 20.02.1995 (56) Список документов, цитированных  в отчете о  поиске: Авторское свидетельство  СССР N 495162, кл. B 23B 13/00, 1976. (71) Заявитель(и):  Подрезов Владимир Петрович (72) Автор(ы):  Подрезов Владимир Петрович (73) Патентообладатель(и):  Подрезов Владимир Петрович

(54) Механизм зажима токарного автомата

(57) Реферат:

Использование: конструкции  шпиндельных узлов токарных автоматов. Сущность изобретения: механизм содержит цанговый патрон, установленный в  шпинделе, толкатели и упругий  компенсатор, расположенные между  патроном и рабочим кулачком, связанным  рычагом с распределительным  валом. Механизм снабжен установленной  внутри шпинделя гильзой с отверстиями, параллельными оси, и полостью, заполненной  гидромассой, на наружной поверхности  и штоками, расположенными в радиальных отверстиях, выполненных в шпинделе, с возможностью взаимодействия с  рабочим кулачком и упомянутой гидромассой. Толкатели установлены в указанных  отверстиях гильзы с возможностью взаимодействия с гидромассой и указанным  патроном. Компенсатор выполнен в  виде упругой стенки полости гильзы.

Изобретение относится к  станкостроению и может быть использовано в конструкциях шпиндельных узлов  токарных автоматов.

Известен механизм зажима токарного автомата, содержащий шпиндель, патрон цанговый, толкатели с упругими компенсатором, установленные между  патроном и рабочим кулачком, связанным  рычагом с распределительным  валом.

Недостатком механизма является пониженная жесткость и кинематическая погрешность зажима, так как толкатели, выполненные в виде качающих рычагов, работают с перекосом из-за отсутствия единой плоскости контакта с взаимодействующими поверхностями и при различных  массах не обеспечивается надежная балансировка шпинделя, в том числе из-за наличия  в нем сложных сквозных карманов, а также толкатели имеют многозвенный наружный компенсатор, состоящий из тарельчатых пружин и стяжек.

Изобретение направлено на упрощение конструкции и повышение  точности и производительности обработки  за счет повышения жесткости 

шпиндельного узла путем  стабилизации передаваемых усилий по взаимодействующим поверхностям патрона  и кулачка и уменьшения дисбаланса шпинделя.

Это достигается механизмом зажима токарного автомата, содержащим шпиндель, патрон цанговый, толкатели  с упругим компенсатором, установленные  между патроном и рабочим кулачком, связанным рычагом с распределительным  валом, при этом шпиндель механизма  снабжен гильзой, установленной  внутри и образующей с ним полость, заполненную гидромассой, и штоками, расположенными радиально с возможностью взаимодействия с рабочим кулачком и контактирующие с гидромассой, при этом в торцовой части гильзы размещены подвижные упоры с возможностью взаимодействия с патроном, а сечение стенки гильзы выполнено с возможностью упругой деформации.

На чертеже изображен  механизм с половинным разрезом шпинделя и патрона и местным разрезом шпинделя.

Рисунок 22 – Механизм зажима токарного автомата

Шпиндель 1 установлен в бабке  автомата. В переднем конце шпинделя расположен цанговый патрон 2, состоящий  из цанги 3, нажимного стакана 4, опорного фланца 5 и возвратной пружины 6. За патроном 2 размещена гильза 7, образующая со шпинделем полость, заполненную  гидромассой 8. В гильзе 7 установлены  подвижные упоры 9, которые расположены  между стаканом 4 и полостью с  гидромассой. В шпинделе 1 радиально  между полостью с гидромассой  и рабочим кулачком 1, установлены  штоки 11. Кулачок 10 имеет осевое перемещение  от рычага 12 распределительного вала 13 автомата. В гильзе 7 стенка 14 является упругим элементом.

Механизм работает следующим  образом.

В начале рабочего цикла  включается распределительный вал 13 и рычаг 12 перемещает кулачок 10, который  смещает штоки 11 в полость с  гидромассой, создавая давления в полости. Давление гидромассы, воздействуя на упоры 9, передают усилия на стакан 4, который, перемещаясь, своим внутренним конусом  сводит лепестки цанги 3 до заданного  диаметра зажима.

В конце рабочего цикла  распределительный вал13 возвращает рычаг 12 и кулачок 10 в исходное положение, освобождая штоки 11 от силового воздействия. Возвратная пружина 6 перемещает стакан 4 в первоначальное положение и  вместе с ним упоры 9 и через  гидромассу 8 штоки 11.

В случае увеличения предельного  давления в полости с гидромассой 8, возникающего от различных усилий зажима на цанге 3, стенка 14 гильзы 7 деформируется  и при обратном срабатывании механизма  в конце рабочего цикла усилия зажима снимаются и стенка 14 принимает первоначальную форму. Таким образом, стенка гильзы, являющаяся упругим компенсатором, предохраняет цангу от поломки и в целом стабилизирует усилия зажима.  
Формула изобретения

Механизм зажима токарного автомата, содержащий цанговый патрон, установленный в шпинделе, толкатели и упругий компенсатор, установленные между патроном и рабочим кулачком, связанным рычагом с распределительным валом, отличающийся тем, что механизм снабжен установленной в шпинделе гильзой с отверстиями, параллельными оси, заполненной гидромассой полостью на наружной поверхности и штоками, расположенными в радиальных отверстиях, выполненных в шпинделе, с возможностью взаимодействия с рабочим кулачком и гидромассой, при этом толкатели установлены в отверстиях гильзы с возможностью взаимодействия с гидромассой и патроном, а компенсатор выполнен в виде упругой стенки полости гильзы.