Класифікація та основні принципи роботи токарних автоматів і напівавтоматів

Автомати – це такі верстати, де всі допоміжні і основні операції автоматизовані, включаючи установку, подачу, закріплення заготовки, а також звільнення та видачу обробленого вироби. Функції оператора при обслуговуванні автомата зводяться до таких процесів: періодична завантаження, вибірковий контроль і спостереження за спільною працею верстата (може включатися і його підналагоджує).

Відмінність автоматів і напівавтоматів

Різниця між автоматами і полуавтоматами полягає в тому, що на напівавтоматі оператор виконує такі дії:

  1. установка і закріплення заготовки;
  2. пуск обладнання;
  3. звільнення і зняття готового виробу.

Пруткові токарні автомати призначені для їх експлуатації в серійному і масовому виробництвах. Пояснюється це тим, що пристрій таких автоматів передбачає використання досить складних інструментальних налагоджень, які займають багато часу для підготовки. Їх рентабельність досягається тільки тоді, коли обробити потрібно велику партію деталей.

Класифікація

Токарні автомати і напівавтомати класифікують наступним чином:

  1. по режиму неодружених і робочих ходів;
  2. по кількості і розташуванню шпинделів;
  3. за родом заготовок;
  4. за призначенням.

За призначенням

  1. універсальні. Вони призначаються для виконання токарних і інших операцій над різноманітними елементами.
  2. спеціалізовані. Використовуються для виконання деяких операцій над певними елементами.

Напівавтомат призначається для виготовлення елементів тільки з штучних заготовок. В основному, в патроні (напівавтомати патронні), в центрі – рідше.

В автоматах пруткових пруток вводиться в порожній шпиндель, а в подальшому для кожної виготовленої деталі подається і затискається автоматично.

В автоматах магазинних заготовки завантажуються в бункер або магазин, а вже звідти подаються автоматично до затискного пристосування верстата.

По розташуванню шпинделів

  1. Пристрої з вертикальним шпинделем.
  2. Пристрій з горизонтальним шпинделем.

За кількістю шпинделів

  1. одношпиндельні. Можуть одночасно обробляти тільки один елемент.
  2. багатошпиндельні. Можуть обробляти кілька елементів одночасно. Кількість елементів дорівнює числу шпинделів або на один менше.

одношпиндельні автомати

Автомати одношпиндельні мають різновиди. Найбільш поширені автомати одношпиндельні пруткові. До них відносять:

  1. токарно-револьверні автомати;
  2. поздовжнього точіння;
  3. фасонно-відрізні.

Two-відрізні

Призначені фасонно-відрізні автомати для виготовлення деталей коротких з малим діаметром, які мають просту форму. Матеріал закріплюється в шпинделі, який обертається за допомогою цангового патрона. У верстата є 2 або 4 супорта, що переміщуються тільки в поперечному напрямку і несуть відрізні і фасонні різці. Щоб отримати деталь необхідної довжини, в верстаті є рухливий упор, який автоматично встановлюється після закінчення циклу по осі шпинделя. Подається матеріал за допомогою механізму подачі до зіткнення з упором.

Основним рухом таких верстатів є обертання шпинделя і рух подачі – переміщення супортів поперечних. У деяких моделей фасонно-відрізних обладнань є поздовжній супорт, який переміщається уздовж осі шпинделя і дозволяє свердлити отвори.

поздовжнього точіння

Це обладнання призначене для виготовлення у великій кількості елементів з бунту або прутка малого діаметра, але довгих. Використовується таке обладнання на підприємствах точної індустрії (приладобудування, годинне виробництво та інші). Високі вимоги до чистоти поверхні і точності деталей зумовили ряд конструктивних особливостей таких автоматів. Під обертається шпинделі закріплюється заготовка за допомогою цангового патрона. По напрямних станини переміщається шпиндельная бабка, повідомляючи рух подачі заготівлі щодо нерухомого різця, який закріплений в супорті.

Супорт різцю установчі переміщення при переході на обробку щаблі іншого діаметру і рух поперечної подачі при фасонному обтачивании і відрізку. У верстаті є супорт збалансованого типу і два або три вертикальних супорта. Супорт збалансованого типу несе два різця і робить навколо осі, яка закріплена в кронштейні, що гойдає рух. Щоб збільшити жорсткість системи, пруток (заготівля) переміщається в люнетной втулці. Нарізування різьблення, розгортання, зенкування, свердління можуть здійснюватися за допомогою спеціальних пристосувань, які встановлюються навпроти оброблюваної заготовки.

Часто шпинделі цих пристосувань мають незалежний привід для поступального і обертального рухів.

Токарно-револьверні

Ці пристосування являють собою токарно-револьверні верстати, які призначаються для виробництва деталей складної форми. Ці автомати в основному розраховані на виконання робіт з прутка, але деякі моделі можуть виконувати і обробку штучних виробів. пруток закріплюється в обертальному шпинделі.

Револьверна головка робить автоматичні переміщення, які пов’язані з подачею поздовжньої, включаючи автоматичні повороти для заміни інструментів. Поперечна подача здійснюється двома або трьома супортами. Принцип роботи і конструкція такого обладнання вивчається в лабораторних умовах.

багатошпиндельні автомати

Це обладнання підрозділяється на два види:

  1. паралельної дії;
  2. послідовної дії.

Розподільчий вал є характерною деталлю в токарних напівавтоматах і автоматах. На ньому монтуються кулачки різної форми і конструкції (в залежності від призначення). Вони управляють усіма допоміжними і робочими рухами верстатів через систему механічних та інших зв’язків.

Найбільш вживаними виконаннями кулачків є такі:

  1. барабанні. Вони призначені для управління допоміжними і робочими рухами верстатів. Він являє собою циліндр, який забезпечений накладними кулачками або фасонними вифрезерувана канавками;
  2. дискові. Потрібні для приведення робочих органів напівавтоматів і автоматів в рух – супортів і револьверних головок.

Диски з торцевими накладними кулачками використовуються тільки для включення рухів допоміжних (поворотів револьверної головки, затиску і руху прутка і інших). Диски мають роздільну шкалу. Найчастіше вона поділяється на соті частки оборотів. Ця шкала необхідна для установки кулачків в потрібному місці.

багатошпиндельні горизонтальні

Вони потрібні для обробки елементів з каліброваних прутків шестигранного, квадратного і круглого профілів, а також з труб при масовому і великосерійному виробництві різних галузей машинобудування.

Основними технологічними операціями, які виконуються на цьому обладнанні, є:

  1. фасонне обточування;
  2. накочення різьблення;
  3. відрізка;
  4. нарізування різьблення;
  5. розгортання;
  6. свердління;
  7. обточування.

Всі потрібні рухи в обладнанні відбуваються автоматично за допомогою кулачків, які розташовуються на розподільному валу. При одному його обороті відбувається повний комплекс рухів механізмів пристрою, який необхідний для виробництва одного оброблюваного елементу. Такий комплекс визначає цикл обробки, а час циклу – це період, за який проводиться один оборот розподільного вала.

В багатошпиндельних горизонтальному Пруткова пристрої шпинделі розташовуються в шпінделя блоці по колу. Поперечні супорти знаходяться з торця шпиндельного блоку, а поздовжній супорт може переміщатися на центральній гільзі. Шпинделі пристрої отримують через зубчасті колеса обертання від центрального вала. Після того як готовий виріб відрізається, шпиндельний блок розгортається на кут, який відповідає кількості шпинделів.

Через напрямні труби вводиться прутковий матеріал в отвори шпинделів і закріплюються в цангових патронах пристрою. На кожній позиції послідовно здійснюється обробка кожного елемента. Усе заготовки знаходяться в обробці одночасно. На останній позиції виробляють відрізку готового виробу. Поперечні супорти обслуговують кожну позицію. Супорт поздовжній може обслуговувати всі позиції. Можуть на ньому перебувати державки з незалежним один від одного і від поздовжнього супорта приводом поздовжньої подачі.

А ще на ньому можуть розміщуватися інструментальні шпинделі для свердлильного інструменту з незалежної швидкістю обертання від робочих шпинделів. Безступінчатий здійснюється регулювання величини ходів поперечних і поздовжнього супортів.

Токарські багатошпиндельні напівавтомати виготовляють аналогічно багатошпиндельних автоматів в вертикальному і горизонтальному положеннях. Відрізняються такі напівавтомати тим, що на них штучні заготовки обробляються в патронах, а завантаження заготовок проводиться за допомогою завантажувального пристрою або вручну. У полуавтомата багатошпиндельного є гідропривід, який потрібен для затиску в патронах заготовок. У напівавтоматах шести- і восьмішпіндельних поперечних супортів встановлено тільки п’ять, а на завантажувальних позиціях супорти відсутні.

У позиціях завантажувальних встановлені пристосування для вмикання та вимикання обертання шпинделя і затиску в патроні заготовки. У напівавтоматах немає механізму затиску прутка і його подачі.

Багатошпиндельні вертикальні напівавтомати необхідні для обробки в патронах, а рідше – в центрах, елементів порівняно невеликого розміру в великосерійному виробництві. Вертикальні багатошпиндельні напівавтомати за принципом роботи можуть поділятися на такі типи:

  1. паралельної дії;
  2. послідовної дії.

У Шестишпиндельний напівавтоматі з послідовним дією на підставі встановлена ??колона, біля якої стіл з шістьма шпинделями періодично повертається. п’ять шпинделів одночасно обслуговують п’ять супортів з ріжучим інструментом. Готову деталь знімають в завантажувальної позиції, а замість неї ставлять нову. Шпинделі отримують обертання після повороту столу на шосту частину обороту, а готову деталь знову знімають на вихідній позиції і встановлюють нову.

Час циклу роботи подібних напівавтоматів складається з часу, який потрібен для виконання холостих ходів і обробки самої трудомісткою позиції (установка нової заготовки, фіксація деталі і стола, поворот).

У напівавтоматах паралельної дії встановлена ??вертикальна нерухома колона на підставі. Біля неї обертається безперервно стіл, який несе шпинделі і шестигранна гільза з шістьма супортами, яка представляє собою карусель – єдине ціле. Супорти при повороті гільзи переміщаються по напрямних, встановленим вертикально, від нерухомого барабана, з яким їх пов’язують тяги. На кожному шпинделі, який проходить завантажувальний зону, за один оборот завершується опрацювання деталі. Тут вимикається автоматично обертання шпинделя, деталь звільняється від затиску, супорт йде в верхнє положення, готова деталь знімається, а нова вставляється.