Многоинструментальная обработка заготовок

Характеристика многоинструментальной обработки

Многоинструментальную обработку определяет наличие большого количества инструментов, применяемых для обработки заготовок на одном станке.

Многоинструментальная обработка на токарно-револьверном станке может осуществляться как:

– последовательная обработка, когда различные инструменты поочередно, один за другим, участвуют в обработке поверхностей заготовки;

– совмещенная обработка, когда разные поверхности заготовки обрабатываются одновременно несколькими инструментами, находящимися в рабочей позиции. При этом совмещаемые виды обработки должны иметь одинаковое направление подачи. Например, можно совместить обтачивание и сверление, растачивание и обтачивание, подрезание торца, снятие фаски и т.п.;

– чередование последовательной и совмещенной обработки.

Назначение и особенности конструкции токарно-револьверного станка

Токарно-револьверный станок предназначен для обработки партий одинаковых деталей сложной конфигурации и небольших габаритных размеров. На станке изготавливают детали типа втулок, штуцеров, винтов, шпилек, валиков, шкивов, маховичков и т.п.

На станке точением получают наружные и внутренние цилиндрические, конические и фасонные поверхности, подрезают торцы, протачивают канавки, нарезают наружные и внутренние резьбы, а также накатывают рифления и мелкие резьбы, обрабатывают отверстия сверлением, зенкерованием, развертыванием.

Токарно-револьверный станок в отличие от токарно-винторезного не имеет задней бабки, необходимой для обработки в центрах. В этом месте расположен поворотный инструментальный держатель – револьверная головка. Из-за такого расположения револьверной головки длина обрабатываемой заготовки ограничена: отношение длины обрабатываемой заготовки к ее диаметру немного больше 1 : 1.

В конструкции станка предусмотрено автоматическое переключение чисел оборотов шпинделя и значений подач при смене позиций револьверной головки. Эти особенности конструкции станка, а также применение многоинструментальной обработки снижают долю ручного труда, сокращают время обработки и повышают производительность. Предварительная наладка станка на обработку заданной детали позволяет исключить измерение текущего размера и обеспечить автоматическое получение размера по чертежу.

Основные узлы токарно-револьверного станка модели 1K341

Станина 1 (рис.1) предназначена для установки и закрепления основных узлов и механизмов станка. В шпиндельной бабке 2 размещены шпиндель станка, коробка скоростей и подач (привод вращения шпинделя и подачи револьверного суппорта 4 помещены в один корпус). Они служат для изменения частоты вращения заготовки и регулирования значений подачи режущего инструмента.

Режущий инструмент закрепляют в гнездах 16-позиционной револьверной головки 3, которая смонтирована на револьверном суппорте 4. Смена инструмента или группы инструментов в зоне обработки осуществляется поворотом револьверной головки вокруг горизонтальной оси.

Вращение заготовки (главное движение резания D_r) и перемещения инструмента в продольном и поперечном направлениях (продольная и круговая подачи D_Sпр и D_Sкр) обеспечивают формообразование поверхностей.

Продольная подача D_Sпр сообщается инструменту при перемещении револьверного суппорта по направляющим станины.

Круговая подача инструмента D_Sкр (предназначенная для выполнения тех же видов работ, которые на токарно-винторезных станках выполняются при поперечной подаче) обеспечивается поворотом револьверной головки вокруг горизонтальной оси.

Продольную и круговую подачи инструмента осуществляют вручную или механически с помощью механизмов, расположенных в фартуке 5 револьверного суппорта 4. При обработке с механическим приводом подачи механизмы фартука приводятся в движение от ходового вала 6.

Для автоматического отключения подач (получения заданных чертежом размеров) станок оснащен системой регулируемых упоров. Отключение продольной подачи выполняют с помощью либо упоров барабана 7 револьверного суппорта, либо упоров барабана 8. Барабан 7 револьверного суппорта жестко закреплен на удлиненном валу револьверной головки. Для каждой из 16-ти позиций револьверной головки на валу могут быть установлены регулируемые упоры для фиксирования конечного положения движения револьверного суппорта и отключения продольной подачи. Барабан упоров 8, установленный на передней стороне станины слева от суппорта, имеет шесть регулируемых по длине упорных винтов, которые служат для выключения продольной подачи.

Барабан упоров 8 используется также для установки револьверного суппорта с инструментом в определенное положение относительно заготовки при выполнении обработки с круговой подачей (протачивание канавки, отрезание и т.д.).

Ограничение движения круговой подачи револьверной головки и выключение подачи осуществляют с помощью выдвижного жесткого упора 9, корпус которого закреплен на салазках суппорта. На торце револьверной головки закреплен кронштейн с соответствующим регулируемым упорным винтом.

Работа механизмов фиксирования положения инструментов при точении с продольной и круговой подачами и автоматического отключения подач рассмотрена ниже.

Рис.1

Программное устройство, служащее для переключения чисел оборотов шпинделя и значений подач при смене позиции револьверной головки, состоит из барабана 10 командоаппарата и непосредственно командоаппарата. Барабан 10, жестко связанный с барабаном 7 и револьверной головкой 3, имеет 16 продольных пазов в соответствии с числом рабочих позиций головки. В каждом пазу находятся передвижные фиксируемые кулачки, которые в зависимости от их положения взаимодействуют с разными конечными выключателями командоаппарата, управляющими частотой вращения шпинделя и скоростями подач.

Станок оснащен специальным устройством для нарезания наружных и внутренних резьб. Подача инструмента при нарезании резьбы на шаг обеспечивается сменными копирами.

Для обработки конических поверхностей предусмотрено копировальное устройство.

Установка заготовок и режущих инструментов

На токарно-револьверном станке заготовки из машиностроительного профиля (прокат-пруток круглого или другого сечения) закрепляют в цанговом патроне, а штучные заготовки (отливки, кованные или штампованные поковки) – в трехкулачковом патроне, установленном на шпинделе станка.

Инструменты, необходимые для обработки заготовки, устанавливают в револьверной головке на револьверном суппорте.

Для закрепления резцов 1 (рис.2) применяют державки 2 различных конструкций (см. рис.2, а, б) или разрезные зажимные втулки 1 (см. рис. 2, в). Державку или зажимную втулку с инструментом устанавливают в гнезде револьверной головки 2 (см. рис.2, в). Каждое гнездо револьверной головки снабжено резьбовой втулкой 3, винтом 4 и сухарем 5. При завертывании винта сухарь надежно фиксирует в гнезде державку с инструментом или, сжимая разрезную втулку, обеспечивает закрепление в ней инструмента с цилиндрическим хвостовиком.

Рис.2

Рис.3

Режущий инструмент, имеющий конический хвостовик (спиральные сверла, зенкеры и др.), закрепляют в переходных втулках с конусом Морзе (см. рис.2, г), которые также устанавливаются в гнездах револьверной головки.

При совмещенной обработке (рис.3) для закрепления инструмента используют специальные державки (см. рис.3, а) или соседние гнезда револьверной головки (см. рис.3, б).

Наладка станка

Наладку токарно-револьверного станка проводят предварительно, до начала обработки заготовки. Это обеспечивает получение требуемых размеров обработанных поверхностей автоматически, без замеров их в процессе обработки. Наладку выполняют следующим образом: режущий инструмент устанавливают в револьверной головке станка в определенной последовательности, указанной в карте обработки. Карта обработки составляется по чертежу детали. При наладке для получения заданных диаметральных размеров детали резцы устанавливают в державке с определенным вылетом. Вылет резца регулируют по шаблону или эталонной детали, что обеспечивает съем заданного припуска на обработку. Осевой инструмент, используемый при обработке отверстий в заготовке, устанавливают в револьверную головку. Диаметр инструмента соответствует диаметру обрабатываемого отверстия.

Для автоматического получения линейных размеров детали осуществляют наладку упоров барабана револьверного суппорта и регулируемых по длине винтов продольного упора в соответствии с длиной обработки (рис.4).

Отрегулированные на заданную длину винты 1 (см. рис.4, а) продольного упора 2 ограничивают в процессе обработки продольное перемещение суппорта 3 с помощью установленного на его фартуке упора 4. При точении с круговой подачей регулируемые винты 1 обеспечивают необходимое положение суппорта с режущим инструментом относительно заготовки.

Регулировку упоров барабана 1 (см. рис.4, б) револьверного суппорта выполняют винтами 2, которые ввернуты в сухари 3. Сухари закреплены болтами и гайками в кольцевых канавках барабана. При достижении заданной длины обрабатываемой поверхности торец винта 2 упирается в планку 4 и происходит автоматическое отключение продольной подачи.

Для ограничения круговой подачи, что обеспечивает автоматическое получение размеров деталей при подрезании торцов, прорезании канавок, обработке фасонных поверхностей, галтелей, снятии фасок, отрезании, служит выдвижной жесткий упор 1 (см. рис.4, в), корпус которого закреплен на салазках суппорта. В этом случае на торце револьверной головки 2 устанавливают кронштейн 3 с регулируемым винтом 4. Отключение круговой подачи происходит, когда винт 4 в конце хода упирается в выдвижной упор 1.

Рис. 4

Окончательную наладку токарно-револьверного станка проводят по результатам пробной обработки.