Главная | Контакты | Настройки СМЕНИТЬ ПАЛИТРУ:

Главная > Книги

Справочник технолога-машиностроителя
Глава 6. ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ МАШИН НА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКАХ

Меню книги
Навигация
Рисунки
Главная » Глава 6. ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ МАШИН НА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКАХ
Обработка на одношпиндельных и многошпиндельных горизонтальных автоматах и полуавтоматах

Одношпнндельные фасонно-отрезные авто­маты 11Ф16, 11Ф25, 11Ф40 предназначены для обработки деталей из прутка диаметром до 40 мм; автоматы 1Б023, 1Б032 применяют для изготовления деталей из стальной проволоки диаметром до 8 мм и латунной проволоки диаметром до 10 мм, свернутой в бунт. На фасонно-отрезных автоматах обрабатывают детали длиной до 100 мм, для которых не тре­буется высокая точность. На этих автоматах ни пруток (проволока), ни шпиндельная бабка в процессе обработки продольного перемеще­ния не имею г. Обработка ведется методом врезания фасонными, отрезными и другими резцами, установленными в резцовой вращаю­щейся головке (поперечных суппортах). Неко­торые станки имеют устройство для продоль­ного точения, а также агрегатные головки для сверления, нарезания резьбы, фрезерования.

Одношпиндельяые автоматы продольного точения (1103, 1Б10В, 1М06ДА, 1М10В, 1М10А, 11Т16В, 1Д25В, 1М32В и др.) предназ­начены для обработки деталей из прутка диа­метром до 30 мм и длиной до 100 мм с точ­ностью 5—6-го квалитета по диаметру и 6-го квалитета по длине и с шероховатостью по­верхности Ra = 5 ÷ 1,25 мкм.

На автоматах продольного точения шпин­дельная бабка имеет продольное поступатель­ное перемещение. Все суппорты (которых мо­жет быть четыре-пять) расположены вееро­образно вокруг обрабатываемого прутка и имеют только поперечное перемещение. При одновременном согласованном перемещении шпиндельной бабки с прутком и поперечных суппортов с инструментами на этих автоматах возможна обработка конических и фасонных поверхностей без применения фасонных рез­цов. Разместив в стойке вертикальных суп­портов дополнительную опору для прутка (не­подвижный люнет), на автоматах продольного точения можно обрабатывать с высокой точ­ностью достаточно длинные детали небольшо­го диаметра (l/d ≤ 10). При обработке загото­вок из квадратного и шестигранного прутка используют вращающийся люнет. Шпиндель в автоматах продольного точения всегда вра­щается в одну сторону и имеет левое враще­ние. Поэтому правую резьбу на них нарезают методом обгона.

Одношпиндельные токарно-револьверные ав­томаты (1Е110П, 1Ц110П, 1Л116П, 1Е125П, 11Е140П, 1Е165П и др.) предназначены для обработки деталей сложной формы из прутков диаметром 10 — 63 мм; на полуавтоматах из штучных заготовок обрабатывают детали диа­метром до 160 мм. Наличие в токарно-револьверных автоматах трех (а в некоторых — и четырех) поперечных суппортов а продольно­го суппорта с шестипозиционной револьвер­ной головкой (в которой помещают державки со сверлами, зенкерами, развертками, резца­ми, резьбонарезными и другими инструмента­ми) значительно расширяет их технологиче­ские возможности. Передний поперечный суп­порт является отрезным, а на заднем и вертикальном обычно устанавливают резцы для обработки фасок, канавок, фасонных по­верхностей, накатные и другие инструменты. Большинство технологических переходов вы­полняется при более быстром левом вращении шпинделя, а нарезание резьбы, развертывание и некоторые другие переходы — при более медленном правом вращении шпинделя. Пере­ключение вращения шпинделя осуществляется автоматически.

Многошпиндельные горизонтальные авто­маты (1Б216, 1Б225, 1В225, 1Б240, 1Б265, 1Б290 и др.) предназначены для изготовления деталей из калиброванных прутков круглого, квадратного или шестигранного сечения из стали и цветных металлов диаметром 12—100 мм, длиной до 160 мм (в зависимости от мо­дели автомата), а полуавтоматы — из штучных заготовок диаметром до 200 мм (в зависимости от модели). В качестве заготовок могут использоваться также трубы. На много­шпиндельных горизонтальных автоматах и полуавтоматах обработка проводится после­довательно на четырех, шести или восьми по­зициях по числу шпинделей станка. Восьмишпиндельные автоматы и полуавтоматы мож­но   настраивать на двойную индексацию, в этих случаях шпиндельный блок поворачи­вается сразу на две позиции.

Шестишпиндельные автоматы и полуавто­маты также выпускают с двойной индекса­цией, но в отличие от восъмишпиндельных, они не могут быть переналажены на обработ­ку с одинарной индексацией. Для выполнения в составе автоматной операции таких работ как фрезерование шлицев и лысок на торцах и цилиндрических поверхностях деталей, свер­ление радиальных отверстий и др. предусма­тривается исполнение автоматов с остановом и фиксированным остановом отдельных шпин­делей, а также исполнение их с независимой частотой вращения шпинделей. Многошпин­дельные горизонтальные автоматы и полуав­томаты отличаются от одно шпиндельных большей производительностью и позволяют вести обработку более сложных деталей, хотя точность обработки ниже.

Токарные одно- и многошпиндельные го­ризонтальные автоматы предназначены для обработки цилиндрических, конических, ша­ровых, фасонных поверхностей вращения.

На базе одношпиндельных токарно-револьверных, фасонно-отрезных, продольного точе­ния и многошпиндельных автоматов возмож­на обработка штучных заготовок в автомати­ческом цикле при механизации и автоматиза­ции загрузки и выгрузки заготовок либо в полуавтоматическом цикле с ручной загруз­кой. Переналадка автомата или полуавтомата на обработку другой детали занимает не ме­нее 3 —5 ч, поэтому применять эти станки це­лесообразно только в случае длительной обра­ботки одной партии деталей; переналадка на обработку других деталей ранее чем через 30—45 ч непрерывной работы не рекомендуется.

При расчете наладок в операционно-наладочной карте приводят схему наладки станка по переходам, расчет режимов резания и про­изводительности. При проектировании нала­док для повышения производительности и удобства наладки станка, а также для сниже­ния брака при наладке следует по возможно­сти применять быстросменные наладки-блоки и наладку инструментов на размер вне станка с использованием измерительных приспособ­лений.

На одношпиндельных токарно-револьверных автоматах и полуавтоматах наружные поверхности обрабатывают с помощью про­дольных и поперечных Суппортов. Обработку с продольной подачей осуществляют с револь­верной головки инструментальным шпинделем или специальными приспособлениями. Конусные поверхности можно обработать при применении копирных державок либо инстру­ментами, установленными в специальной дер­жавке поперечного суппорта; продольное перемещение осуществляется револьверной го­ловкой. Резьбу нарезают с револьверной го­ловки метчиками, плашками и, главным обра­зом, самооткрывающимися головками. Свер­ление отверстий и зацентровку выполняют с револьверной головки. Соответствующие скорости резания и подачи при сверлении глу­боких отверстий малого диаметра обеспечи­ваются приспособлениями для быстрого свер­ления. Развертывание, растачивание, цехование торцов производят с продольного суппор­та.

Точность обработки на токарных автоматах и полуавтоматах достигается с допуском 0,03—0,06 мм по диаметру и 0,08—0,15 мм по линейным размерам. В некоторых случаях при применении специальной технологической ос­настки может быть достигнута более высокая точность.

Параметр шероховатости поверхности при обработке на автоматах и полуавтоматах Ra = 5÷1,25 мкм.

Разрабатывая наладки на одношпиндельные автоматы и полуавтоматы, следует совмещать работу инструментов, разме­щенных на поперечном суппорте и в револь­верной головке, не совмещать обдирочную обработку с чистовой, не ослаблять сечение детали на первых переходах обработки во из­бежание вибрации и отжатий при последую­щих переходах.

Во избежание нестабильности размеров и появления уступов на обработанной поверх­ности необходимо совмещать моменты начала и окончания работы различных инструментов. Окончательную обработку наружных поверх­ностей тонкостенных деталей следует преду­сматривать после обработки отверстий, так как при сверлении, зенкеровании и развертывании отверстий наблюдается увеличение наружных размеров. С целью получения малых параме­тров шероховатости поверхности и ста­бильных размеров деталей при обработке фа­сонными резцами с поперечных суппортов необходимо пользоваться упором для зачист­ки; центровочные сверла следует задерживать в конце подачи на несколько оборотов для зачистки.

Обтачивание наружных цилиндрических по­верхностей револьверной головкой целесоо­бразно совмещать с обработкой отверстий, а обработку фасок и наружных торцов деталей совмещать с отрезкой; совершенно недопусти­мо совмещение отрезки с обдирочными или другими переходами, требующими больших сил. Резьбу следует нарезать после обди­рочных переходов, но при неослабленной де­тали во избежание скручивания. В резьбовых отверстиях, нарезаемых метчиком, для ком­пенсации погрешностей наладки и размещения стружки необходимо предусмотреть зазор ме­жду дном отверстия и торном метчика в ко­нечном положении длиной не менее трех витков резьбы. Для предотвращения поломок сверл при обработке глубоких отверстий тре­буется осуществлять прерывистую подачу.

При наличии свободных гнезд для инстру­ментов в револьверной головке выгодно длину сверления распределить на несколько позиций.

В случаях обработки штучных заготовок малой жесткости на полуавтоматах для обес­печения точности и уменьшения влияния сил зажима на деформацию детали целесообразно использовать зажимные приспособления, обес­печивающие при черновых переходах боль­шую силу, затем разжим и зажим с меньшими силами для чистовых переходов.

На многошпиндельных автоматах и по­луавтоматах наружные поверхности обрабаты­вают как с продольных, так и с поперечных суппортов. С поперечных суппортов обра­батывают фасонные поверхности деталей, у которых длина контурной линии относитель­но диаметра невелика (l/d ≤ 1,5), и окончатель­но обтачивают детали для получения точных линейных размеров, Длинные детали обтачи­вают с использованием люнетных державок.

В некоторых случаях для обработки широ­ких деталей сложного профиля применяют копирное приспособление, устанавливаемое вме­сто переднего поперечного суппорта. Отвер­стия обрабатывают с продольных суппортов, в которые устанавливают инструменты для центрования, сверления, зенкерования, раз­вертывания, растачивания, снятия фасок. Вы­точки в отверстиях получают резцами, закре­пленными в специальных державках. Резец получает поперечное перемещение после упора державки в неподвижную стойку. Внутренние конусные поверхности растачивают с по­мощью специальных качающихся державок с продольного суппорта.

Внутренние резьбы нарезают метчиками, наружные резьбы - самооткрывающимися го­ловками с продольных суппортов. Накатывать резьбы можно как с продольных, так и с попе­речных суппортов с помощью специальных головок. Рифления накатывают роликами с про­дольного и поперечного суппортов с примене­нием люнетных державок. Детали отрезают с поперечного суппорта.

При проектировании наладок на автоматы и полуавтоматы необходимо стремиться к максимальному совмещению работы про­дольных и поперечных суппортов. При этом следует избегать совмещения обдирочных и чистовых переходов. Тяжелую обдирочную обработку рекомендуется выполнять в первую очередь, а окончательную доводочную обра­ботку выносить на отдельные позиции. Для обработки фасонных поверхностей с точ­ностью линейных размеров 0,08—0,15 мм и диаметральных размеров 0,08—0,2 мм сле­дует применять не менее двух фасонных рез­цов — для черновых и чистовых переходов. При обработке многогранных прутков для облегчения последующей работы фасонных резцов целесообразно обдирочные операции осуществлять простыни резцами с продольно­го либо поперечного суппорта. Для обеспече­ния точных диаметральных размеров с допу­ском 0,03—0,05 мм необходимо использовать специальные качающиеся роликовые державки с бреющими резцами, работающие с попе­речных суппортов.

При работе с поперечных суппортов для получения стабильных размеров детали сле­дует предусматривать выдержку без подачи в течение 7—10 оборотов.

При особых требованиях к концентрично­сти наружных и внутренних поверхностей окончательную их обработку рекомендуется выполнять на одной позиции.

Последовательность переходов обработки целесообразно назначать так, чтобы заготовка на первых позициях не была ослаблена прота­чиванием канавок или фасонных поверхностей около зажимного патрона.

Чтобы избежать появления рисок от резца на обработанной поверхности при обратном ходе суппортов, рекомендуется оставлять ми­нимальные припуски на окончательную обра­ботку, устанавливать резец несколько выше линии центров и совмещать окончательное об­тачивание с отрезкой детали так, чтобы к моменту обратного хода суппорта деталь была отрезана. Для этих целей целесообразно при­менять специальные державки с «отскоком» резца при обратном ходе суппорта.

Нарезание резьбы на автомате нельзя сов­мещать в одной позиции с другими перехода­ми, а иногда целесообразно выделять его в от­дельную операцию.

Увода сверла можно избежать при приме­нении предварительного центрования детали центровочным сверлом. Предварительное цен­трование полезно и при тяжелых поперечных нагрузках, когда короткое сверло служит в ка­честве поддерживающего центра в момент обработки других поверхностей.

При обработке ступенчатых отверстий ре­комендуется вначале сверлить отверстия боль­шего диаметра. Глубокие отверстия необходи­мо сверлить с перерывами, чтобы избежать заедания и поломки сверл.

Отрезку детали можно совмещать с окон­чательными переходами. Для сокращения пу­ти отрезного резца при отрезке жестких дета­лей выгодно предварительно осуществлять прорезку под отрезной резец; с этой же целью следует пропускать сверло на расстояние, пре­вышающее длину детали.

Применяя специальные дополнительные механизмы с приводом от кинематической це­пи станка, можно расширить технологические возможности токарных автоматов путем осуществления при обработке деталей дополни­тельных переходов, не выделяемых в так на­зываемые поделочные операции. Так, на токарных автоматах осуществляют поперечное сверление, сверление и снятие фасок со сто­роны отрезки, фрезерование шлицев, прошива­ние фасонных отверстий, развальцовывание, накатывание клейм и др.

Сверление поперечных или эксцентрично расположенных отверстий, как правило, про­водят с остановкой шпинделя.

Примеры наладок. На рис. 96 представлена схема наладки типовой детали из бунта на фасонно-отрезном автомате. После отрезки заго­товки резцы 1 и 2 вращающейся головки отхо­дят, и бунт подается вперед, выталкивая изготовленную деталь (рис. 96, а); затем бунт зажимается. Далее происходит быстрый под­вод резца 1 (рис. 96, б) для обтачивания по диаметру 2,5 мм и фаски отрезаемой детали; резец 2 подрезает торец, отрезает деталь и об­тачивает конус последующей детали.

Обработка типовой детали на автомате продольного точения (рис. 97) осуществляется путем последовательного чередования (пере­ходы I—XIII) продольного перемещения шпиндельной бабки с прутком и поперечных перемещений резцов. Только на X1I1 переходе готовая деталь отрезается при одновременном перемещении прутка с бабкой и отрезного резца.

На рис. 98 представлена наладка одношпиндельного токарно-револьверного автома­та для одновременной обработки деталей двух наименований. За пять (I - V) переходов пода­чу прутка до упора проводят на длину двух деталей с припуском для отрезки. Отверстие диаметром 5 мм сверлят на глубину, которая обеспечивает получение фаски у следующей детали. Комбинированным отрезным резцом поочередно отрезают сначала первую деталь, затем вторую.

На рис. 99 показана наладка токарно-револьверного автомата для обработки детали за шесть переходов с использованием ролико­вого накатника, установленного в револьвер­ной головке.

Наладка одношпиндельного токарно-ре­вольверного автомата для полной механиче­ской обработки детали за пять переходов по­казана на рис. 100. В наладку включены три «доделочные» операции. На переходе III при невращающемся шпинделе фрезеруют две лыски до размера 4,5 мм и сверлят отверстие диаметром 7 мм комбинированным сверлом. Сверление отверстия диаметром 6,6 мм и сня­тие фаски осуществляются с помощью вспомогательного устройства (переход IVa) после отрезки детали («обратная обработка»).

Наладка четырехшпиндельного автомата (рис. 101) позволяет рационально использо­вать обрабатываемый материал. На позиции I трубчатым сверлом высверливают среднюю часть прутка в виде стержня, из которого из­готовляют втулку меньшего диаметра (на по­зициях II—IV). Аналогично этому обрабатывают другие мелкие детали (шпильки, штифты и т. п.).

На рис. 102 показана наладка четырехшпиндельного автомата для одновременной обработки трех гаек за один рабочий цикл.

Наладка восьмишпиндельного автомата (рис. 103) для обработки поршня тормозной пневмосистемы из латуни обеспечивает точ­ность поверхностей с допуском 0,043 — 0,065 мм и параметр шероховатости Ra = 1,25 мкм. Обработка наружных поверхностей осу­ществляется в основном твердосплавным ин­струментом на скоростях резания до 145 м/мин. В наладке предусмотрено использование специальных приспособлений для фрезеро­вания лысок (позиция VII), нарезания резьбы гребенкой (позиция VI), обтачивания фа­сонным бреющим твердосплавным резцом с поддержкой роликом (позиция V). Внутрен­ние поверхности обрабатываются ступенчаты­ми сверлами и развертками из быстрорежу­щей стали (позиции I, IV), а поверхности диаметром 24 мм и более — твердосплавным ступенчатым зенкером. На позиции VI с помощью специального приспособления прово­дится глубокое сверление отверстия диаме­тром 8+0,2 мм. На позиции VIII деталь пере­хватывается специальным цанговым зажимом, после чего отрезается без заусенцев на торце. На рис. 104 показана наладка шестишпиндельного автомата для обработки пальца синхронизатора. Для обеспечения точности обработки на позиции IV применены бреющий фасонный резец и поддерживающий ролик. На позиции VI дополнительно установлены спе­циальный цанговый зажимной патрон и при­способление для обработки с обратной сто­роны после отрезки детали (позиции  VIa).

Наладка шестишпиндельного автомата для обработки специальной гайки (рис. 105) пред­усматривает применение приспособлений для фрезерования шлица на позиции III, для фре­зерования внутренней канавки на позиции IV и нарезания резьбы на позиции V.

Наладка восьмишпиндельного автомата для обработки поршня резцами с механиче­ским креплением неперетачиваемых пластин твердого сплава показана на рис. 106. Особен­ностью этой наладки является применение фрезерной головки на позиции V для фрезе­рования пазов. Б момент фрезерования шпин­дель останавливается. На позиции VIII осу­ществляется перехват детали в специальную головку, и поршень обрабатывается с обрат­ной стороны.

На рис. 107 приведена наладка шестишпин­дельного автомата, в которой предусмотрен максимальный съем стружки на первых пози­циях. В последующих позициях проводится получистовая и чистовая обработка, а затем отрезка детали. Обработка наружного профи­ля ввиду необходимости снятия  большого объема стружки осуществляется с поперечных суппортов в пяти позициях, причем червовая обработка разбита на три перехода, которые выполняются в позициях I—III. Одновременно с обработкой наружного профиля отрезаемой детали выполняется и предварительное фор­мирование торцовой поверхности следующей детали. Полу чистовое обтачивание торцов вы­полняется в позиции IV, где нет больших осевых сил, а чистовая точная обработка с по­мощью бреющей державки — в позиции V.

Отверстия сложной формы обрабатывают­ся во всех шести позициях с продольного суп­порта, причем для получения наименьшего рабочего хода продольного суппорта сверле­ние разбито на три перехода, выполняемых в позициях I—III. В позиции I сверление пред­усматривается без предварительного центрования ввиду небольшой его глубины — 1,4 диа­метра. Сверло должно быть комбиниро­ванным для образования фаски в отверстии, а его общий вылет не должен превышать четырех диаметров. В позиции II диаметр сверла на 0,2 мм меньше с целью устранения быстрого изнашивания по наружной поверхно­сти, которое может быть вызвано отклоне­нием от соосности с обрабатываемой де­талью. В позиции III сверлится отверстие под резьбу; учитывая его малый диаметр, для обеспечения благоприятных режимов резания применено быстросверлильное устройство. Предварительно просверленное отверстие со­здает направление для сверла в этой позиции. В позиции IV установлен зенкер для получистовой обработки отверстия под развертку и снятия ступеньки от применения сверл раз­ных диаметров. Рабочий ход зенкера должен быть вдвое больше рабочего хода продольно­го суппорта, что обеспечивается применением устройства с независимой подачей от кулачков инструментального барабана. В позиции V чи­стовая обработка отверстия проводится раз­верткой. При этом используется устройство с независимой подачей для получения нужной длины рабочего хода. В позиции VI нарезают­ся резьбы, для чего устанавливается резьбонарезное устройство с реверсированием и приме­няется независимая подача инструмента. По­сле выхода из детали резьбонарезного инстру­мента заканчивается ее отрезка.

На рис. 108 представлена наладка горизон­тального шестишпиндельного полуавтомата для обработки корпусной детали из штучной заготовки. Заготовка из алюминиевого сплава, полученная методом точного литья, обра­батывается на расточном станке, на котором обтачивается базовый поясок и торец, после чего она поступает на полуавтомат. В наладке применены специальные приспособления для отвода резца при обратном ходе во избежание получения рисок и повреждения поверхностей при обтачивании по наружному  диаметру 104+0,20+0,15 мм, растачивании отверстий диамет­ром 64+0,074 и 65+0,074 мм на позициях III и IV. Для обеспечения малого параметра ше­роховатости поверхностей диаметром 64 и 65 мм на позиции VI в шпинделе с независи­мой подачей применена двухступенчатая рас­катка. Предусмотрены также резцы с механи­ческим креплением неперетачиваемых твердос­плавных пластин с наладкой на размер вне станка на специальных приспособлениях. Ре­жим резания: скорость резания 500 м/мин; подача 0,01—0,16 мм/об; цикл обработки де­тали составляет 37 с.

Для обтачивания длинных деталей из штучных заготовок (рис. 109) требуются люнетные державки (позиция II). Шейки диаметром 9,27-0,09 и 10,27-0,09 мм обтачивают бреющими резцами на позициях III и IV.

На рис. 110 показана двухиндексная налад­ка восьмишпиндельного полуавтомата для полной токарной обработки заготовок зуб­чатых колес с двух сторон. На позициях III, V, VII проводится обработка в патроне отвер­стия, торцов и фасок с одной стороны, затем на позиции II заготовку устанавливают по обработанным отверстию и торцу, и в пози­циях IV, VI, VIII ведется обработка наружной поверхности, торцов и фасок с другой сто­роны.

Наладки шестишпиндельных полуавтома­тов для обработки штучных заготовок проме­жуточных зубчатых колес представлены на рис. 111. Требования по точности и параме­трам шероховатости высоки. Для обеспечения указанных требований на позиции V обоих станков применены при первом зажиме раскатка (рис. 111,a), a также специальное при­способление для окончательного обтачивания и выглаживания сферы (рис. 111.б).


Главная > Книги