17.4. Многошпиндельные автоматы
Для обработки заготовок
диаметром свыше 20 мм в серийном
производстве используют горизонтальные
и вертикальные многошпиндельные автоматы.
Горизонтальные многошпиндельные автоматы
могут быть четырех- и шестишпиндельными
(реже пяти- и восьмишпиндельными).Шпиндели
предназначены для закрепления
обрабатываемых прутков и получают
вращение от одного привода (17.10, б). Шпиндели
располагаются (17.10, а) в барабане параллельно
горизонтальной оси его вращения.
Шпиндельный барабан имеет фиксированные
положения, соответствующие числу
шпин- делей, что позволяет последовательно
менять их позиции. Число поперечных
суппортов соответствует числу
шпинделей в барабане. Подвод и
отвод инструмента суппортами производится
при повороте кулачков распределительного
вала, который расположен над шпиндельным
барабаном.Многошпиндельные автоматы
имеют продольный суппорт, который
представляет собой каретку с
числом граней, соответствующих числу
шпинделей. Каретка расположена
на одной оси со шпиндельным барабаном.
По каждой грани каретки перемещаются
суппорты с инструментом. Управляются
суппорты от кулачков распределительного
вала. Изменение хода суппортов производится
изменением длины плеч рычагов. В
некоторых продольных суппортах
размещаются инструментальные шпиндели,
которые имеют самостоятельное
вращательное движение для сверления
отверстий, нарезания резьбы и др.Наладка
шестишпиндельного автомата приведена
на 17.11. На позиции / шпиндельного барабана
обтачивание шестигранного прутка
по наружной поверхности и наружной
фаски производится поперечными
суппортами, а сверление — продольным
суппортом; на позиции 2 производится сверление,
подрезаниеторца и растачивание
внутренней фаски; на позиции 3 — досверливание
отверстия и обтачивание наружной
поверхности; на позиции 4 — зенкерование
отверстия и обтачивание наружной
поверхности; на позиции 5 — растачивание
канавки; на позиции 6 — нарезание
внутренней резьбы и отрезка готовой
детали. Наружные поверхности могут
обрабатываться режущими инструментами,
установленными на продольных и на
поперечных суппортах. Нарезание резьб
выполняется изменением частоты
вращения плашки или метчика, которые
вращаются в том же направлении,
что и заготовка. При вращении
инструмента с частотой вращения
большей, чем частота вращения заготовки,
происходит нарезание резьбы. По окончании
нарезания резьбы частота вращения
инструмента становится меньше, чем
частота вращения заготовки, происходит
свинчивание инструмента. Использование
инструментальных шпинделей позволяет
устанавливать нужную скорость резания
в зависимости от диаметра сверла,
развертки и другого инструмента,
отличную от скорости вращения заготовки.Технологический
процесс разрабатывается таким
образом, чтобы время обработки
на всех позициях было по возможности
одинаковым. Машинное время цикла
равно времени наиболее продолжительной
обработки на одной из позиций.
В патронном исполнении при
обработке штучных заготовок (штамповок,
отливок и т. п.) по приведенному выше
автоматическому циклу многошпиндельный
автомат может работать
как полуавтомат. В этом случае
после окончания обработки станок
останавливают и производят вручную
замену готовой детали заготовкой.
17.5. Токарно-затыловочные
станки
Токарно-затыловочные станки
предназначены для затылования
фрез (червячных, дисковых, фасонных) и
других инструментов с помощью резца
или шлифовального круга. Кроме
того, на этих станках можно нарезать
метрическую, дюймовую и модульную
резьбы. Конструктивно токарно-затыловочный
станок аналогичен токарно-винторезному.Каждый
зуб фрезы представляет собой
резец, который имеет все параметры
режущих кромок, характерные для
токарных резцов. Кроме того, у фасонных
фрез каждый зуб может иметь определенную
форму профиля, которая должна сохраниться
при переточках. В этом случае зубья
фасонных фрез затачивают, как и
фасонные резцы, по передней поверхности,
а чтобы сохранить профиль
зубьев и требуемые задние углы при
переточках, производят затылование
зубьев. Затыло-вание производится
резцом, который при равномерном
вращении фрезы в центрах станка
равномерно перемещается в радиальном
направлении, начиная от вершины
зуба фрезы, по заданной поверхности, образуя
нужный профиль.Зная задний угол а, диаметр
D и число z зубьев фрезы, можно определить
величину затылования К, т. е. радиальное
перемещение резца (17.12, а, б): К = = tp,D/z)tg
а- В качестве кривой затылования
принята архимедова спираль. Для
затылования фрезы необходимо, чтобы
ре- зец (17.13, а—г) за один оборот шпинделя
станка совершил столько же двойных
ходов, сколько зубьев у фрезы. После
каждого полного оборота шпинделя,
а следовательно, и обрабатываемой
фрезы производится подача суппорта
с резцом в направлении фрезы.
17.14. Схема механизма для
изменения хода затылования
Затылование зубьев фрезы
обеспечивается специальным механизмом,
соединенным с поперечными салазками
суппорта (17.14). Изменение хода затылования
от 0 до 18 мм регулируется изменением положения
камня 5 с опорой 4 относительно оси
3 качания рычага 2. Перемещение камня
5, связанного с поперечными салазками
суппорта 6, производится винтом 7. При
перемещении камня 5 вправо увеличиваются
плечо рычага 2 и ход за- тылования
суппорта с инструментом, и наоборот.
При этом амплитуда качания рычага
2 от кулачка / остается постоянной, но
профиль кулачка обеспечивает плавную
подачу резца при резании и
быстрый его отвод в конце
хода.После установки фрезы в
центрах станка резец закрепляют
в резцедержателе. Затылование может
выполняться также комплектом из
двух-трех резцов. При этом один из них
имеет режущую кромку параллельную
оси шпинделя. Этим резцом обрабатывают
верхнюю затылованную часть фрезы.
Установку режущей кромки этого
резца выполняют по контрольной
оправке. Чтобы проверить правильность
установки резца, нужно на обработанные
места двух соседних зубьев наложить
лекальную линейку. Если между обработанной
поверхностью зубьев и линейкой не
будет зазора, то резец установлен
правильно. Другой резец имеет две
главные режущие кромки, у которых
угол при вершине равен углу впадины
обрабатываемой фрезы. Установку такого
резца производят по шаблону. Тыльную
сторону шаблона следует прижать
к контрольной оправке, установленной
в центрах станка. При этом рабочая
сторона шаблона должна плотно прилегать
к двум главным режущим кромкам
резца. После пробной обработки
боковой поверхности зуба фрезы
проверяют обработанный профиль
зуба шаблоном, принимая за базу наружную
затылованную поверхность
зуба. После
окончания обработки одной
боковой поверхности зуба, не изменяя
положения резца, подводят его к
противоположной стороне соседнего
зуба и производят окончательную
обработку впадины фрезы. Если необходимо
установить другой боковой резец, то
применяют тот же способ установки,
что и для первого бокового
резца. Для шлифования зубьев червяных
и других фрез на станке вместо резцедержателя
устанавливают шлифовальное устройство.
Шлифовальный круг правится специальным
устройством по форме шлифуемых
зубьев. Затем круг устанавливают
на угол винтовой линии и подводят
к обрабатываемой поверхности фрезы.
Последовательность обработки и
измерения зубьев фрезы в процессе
шлифования та же, как и при обработке
резцами.