Наладка многошпиндельных вертикальных токарных полуавтоматов

Категория:
Токарные автоматы и полуавтоматы


Наладка многошпиндельных вертикальных токарных полуавтоматов

На типовых схемах обработки заготовки на многошпиндельном вертикальном последовательного действия токарном полуавтомате показаны конечные положения инструментов, которые они занимают, выполнив рабочий ход. Справа от изображения, иллюстрирующего рабочую позицию, стрелками показано направление Движения суппорта; стрелки, помеченные крестиками, указывают холостые (ускоренные) ходы; на позициях, где имеются горизонтальные стрелки, применены суппорты последовательного или параллельного действия. На рис. 2, а приведена схема процесса обработки фланца за один цикл на шестишпиндельном полуавтомате с одинарной индексацией, а на рис. 2,6 — схема процесса обработки ступицы за два цикла на полуавтомате с двойной индексацией. Кружками, зачерненными наполовину, показаны загрузочные позиции (при двойной индексации их две).

Рис. 1. Промышленный робот-манипулятор мод. РПМ-25.01 напольного типа.
1 — «рука», 2— сменный захват

Рис. 2. Типовые схемы обработки заготовок на многошпиндельных вертикальных токарных полуавтоматах последовательного действия за один (о) и два (б) цикла

Операции наладки многошпиндельных вертикальных токарных полуавтоматов и их последовательность таковы:
1) перестановка (или замена) суппортов на рабочих позициях по плану обработки;
2) настройка частоты вращения шпинделей;
3) настройка величин подач на всех рабочих позициях;
4) установка зажимных приспособлений на всех шпинделях с проверкой и регулированием усилий зажима;
5) отвод упоров суппортов в крайнее положение. Дальнейшие наладочные работы ведут поочередно на каждой рабочей позиции в соответствии с технологией обработки. Их последовательность такова:
6) наладка командоаппарата суппорта (или распределительного диска) на последовательность холостых и рабочих ходов суппортов;
7) предварительная установка режущих инструментов в резцедержатели (на специальных приспособлениях) вне станка;
8) установка инструмента на суппорте (по эталону, контрольно-наладочной оправке или методом пробных рабочих ходов в наладочном режиме);
9) установка заготовки;
10) наладка инструментов на требуемые размеры изделия (с пробной обработкой) и установка жестких упоров на суппортах;
11) пробная обработка группы изделий в полуавтоматическом цикле;
12) контрольные проверки размеров изделий, а при выявлении отклонений внесение коррекций в положения отдельных инструментов;
13) изготовление группы изделий.

При настройке полуавтомата на двойную индексацию или при переходе с двойной на одинарную индексацию эти работы выполняют перед началом наладки.

При настройке частоты вращения шпинделей на станках мод. 1К282 и 1283 возможен выбор частот, соответствующих низкому или высокому ряду скоростей в цепи главного привода станка. Осуществляют это следующим образом. На вертикальном валу коробки подач имеется зубчатое колесо, которое перемещается вдоль вала винтовой тягой, помещенной в его сквозном (центральном) отверстии и приводимой во вращение квадратом, находящимся на внешнем торце вала и легко доступным через окно в верхнем венце.

Введенное в зацепление с нижним центральным зубчатым колесом главного привода колесо обеспечивает высокие частоты вращения, а с верхним — низкие. При переводе зубчатого колеса надо убедиться, что оно не зацепляется одновременно с обоими центральными зубчатыми колесами, что может быть возможным, если зубья центральных зубчатых колес до начала перевода не совмещены по их профилю. Совпадение зубьев достигается поворотом сменных зубчатых колес а или б за гайки на их внешних торцах. Настройка частоты вращения шпинделя внутри ряда ведется за счет установки соответствующей пары зубчатых колес (а или б) из числа 28 сменных зубчатых колес в скоростной цепи. Смену зубчатых колес выполняют через окна в верхнем венце. Зубчатые колеса устанавливают на шлицевые шейки валов, закрепляют гайками через специальные шайбы, а затем гайки шплинтуют.

На станках мод. 1286-6 и 1286-8 частоту вращения шпинделей настраивают, подбирая и устанавливая две пары сменных зубчатых колес. Первую пару (Л/Б) устанавливают на концах валов редуктора главного привода; она является общей для цепи привода каждой из пяти или семи рабочих позиций. Доступ к месту установки обеспечивается раздвижными щитками между верхним и нижним венцами станка. Вторые пары зубчатых колес (В/Г), каждая из которых — своя для определенной рабочей позиции, устанавливают на концевые шейки вертикальных валов, смонтированных в корпусах коробок подач. Шейки имеют шлицевой профиль такой же, как отверстия сменных зубчатых колес, закрепляемых на них шайбами, гайками и контргайками.

Необходимо знать, что в цепях приводов шпинделей в коробках подач имеются предохранительные устройства. При возникновении на шпинделе крутящего момента, превышающего максимально допустимый, кулачки предохранительной муфты скользят по своим скошенным участкам и тем самым раздвигают полумуфты в осевом направлении, что ведет к срезанию специальной шпонки или штифта и прекращению вращения шпинделя.

Рис. 3. Коробка подач суппортов станков мод. 1К282 и 1283:
1 — квадрат, 2, 3 — приводное и перемещаемое зубчатые колеса; а, б. В, Г, Д. Е, Ж, 3 — сменные зубчатые колеса

На станках мод. 1Б284 частоту вращения шпинделей настраивают, подбирая и устанавливая в коробках подач только одну пару сменных зубчатых колес (установку производят так же, как на станках мод. 1286-6 и 1286-8).

На станках мод. 1286-8 обработку заготовок с частотой вращения шпинделя свыше 100 об/мин, а на станках мод. 1286-6 — свыше 90 об/мин рекомендуется производить не более чем на двух позициях. На станках мод. 1Б284 работать с частотой вращения 80—140 об/мин можно одновременно не более чем на трех рабочих позициях (такие ограничения зависят от значения момента инерции масс патрона и заготовки при торможении). Не рекомендуется обрабатывать на станках мод. 1К282 и 1283 заготовки, создающие дисбаланс, превышающий указанный ниже.

Для станков различных моделей в разных условиях эксплуатации можно подсчитать частоту вращения шпинделя.

Настройка величины подачи суппортов. На станках мод. 1К282 и 1283 величину подачи изменяют подбором (согласно операционной технологической карте) двух пар сменных зубчатых колес — В/Г и Д/Е; зубчатые колеса Г и Д надевают на общую втулку. Вначале устанавливают колесо Е, затем — колеса Д и Г, а в завершение — колесо В. Колеса закрепляют гайками и контргайками через специальные шайбы. Смену зубчатых колес ведут с переднего торца коробки подач, который доступен при находящихся против нее раздвинутых щитках.

При переходе с высокого ряда скоростей на низкий (и наоборот) для сохранения неизменной постоянной скорости быстрого перемещения суппортов необходимо поменять местами сменные зубчатые колеса Ж и 3 быстрых перемещений, что должно быть выполнено до установки сменных колес В, Г, Д и Е. Зубчатое колесо 3 быстрых перемещений удерживается от проворачивания предохранительной пластинкой, изготовляемой из стали 15 сечением 3X5 мм и находящейся в пазах втулки зубчатого колеса и ступицы электромагнитной муфты (на рис. 6.16 их не видно). При перегрузках в цепи подач предохранительная пластинка будет срезана и тем самым движение подачи будет приостановлено.

Величину подачи можно рассчитать, используя соответствующую формулу.

На станках мод. 1286-6, 1286-8 и 1Б284 величину подачи изменяют так же, как на станках мод. 1К282 и 1283, но без изменений в цепи привода шпинделей. Необходимо иметь в виду, что во избежание поломок в цепи быстрых перемещений у коробок подач этих станков имеются предохранительные муфты, состоящие из зубчатого колеса, свободно вращающегося на полумуфте. Зубчатое колесо и полумуфта для передачи вращения соединены предохранительным звеном, разрушающимся при перегрузке. В тех случаях, когда это происходит, зубчатое колесо вращается вхолостую, не передавая вращения ходовому винту суппорта.

Перестановка суппортов по рабочим позициям. В ходе наладки может возникнуть необходимость изменить распределение суппортов между рабочими позициями или их состав на станке за счет наличия резервных суппортов других назначений. Такие перестановки возможны и выполняют их в следующем порядке: переключатель режимов работы на пульте управления ставят в положение «Наладка», оперируя рукояткой отвода суппорта и переключателями движения суппорта вниз — вверх (станки мод. 1К282, 1283, 1286-6 и 1286-8); переставляемые суппорты ставят на таком расстоянии от нижнего венца, чтобы можно было получить доступ ключом под внутренний шестигранник и вывернуть винты фланца, крепящего к венцу винт упора вывинтив разрезную гайку (стопор), отвинчивают круглую гайку-крышку, а затем вывертывают ходовой винт суппорта из резьбового отверстия в торце вала коробки подачи. Суппорт может быть снят со станка, для чего требуется вывернуть винты, крепящие к корпусу прижимные планки, которыми суппорт прижат к направляющим колонны и удерживается ими при .перемещениях. Перед вывертыванием винтов суппорт должен быть так установлен на подмости, чтобы после полного удаления винтов его положение было устойчиво. Установку другого (любого вида) суппорта на место удаленного выполняют в обратном порядке.

Плавность движения суппорта регулируют клиньями так, чтобы между сопряженными поверхностями не проходила пластинка щупа толщиной 0,03—0,04 мм. Необходимо помнить, что чрезмерное затягивание клиньев вызывает быстрый износ направляющих, а слабое снижает точность станка и увеличивает шероховатость обработанных поверхностей.

Настройку вертикального суппорта ведут, начиная с его установки в исходное положение. Целесообразно, чтобы суппорт при этом поместился возможно ближе к заготовке, установленной в патроне или специальном приспособлении, так как это экономит время обработки за счет сокращения пути холостых ходов. Однако должны учитываться и ограничения, вызванные скоростью срабатывания исполнительных элементов в цепях управления. Так, наименьший путь быстрого перемещения составляет 40 мм, наименьший путь между двумя командами командоаппарата (к ним не относятся команды на быстрый отвода суппорта) — 11 мм. Настройку выполняют в наладочном режиме. Суппорт перемещают вручную вращением квадрата; в занятом суппортом положении кулачок командоаппарата подводят к пластине, контактирующей с регулировочным винтом выключателя на момент его срабатывания.

В том случае, если не требуется высокой точности стабильной остановки суппорта, величину его вертикального хода настраивают командоаппаратом или распределительным диском (в зависимости от модели налаживаемого станка). Точную остановку суппорта производят, настраивая его работу на жесткий упор. Величину вертикального перемещения в этом случае определяют не только кулачками командоаппарата, но и положением упора. Упор перемещают, вращая винт, для чего он должен быть предварительно рас-контрен отвинчиванием гаек (винт вращают ключом за лыски, расположенные у гаек).

Если наладку точной остановки выполняют, когда резцы в державках (резцедержателях) предварительно уже взаимно точно расположены в направлении вертикальной подачи и требуется завершить эту наладку получением заданных размеров изделия, то поступают так: измеряют (концевыми мерами, штангенрейсмусом или специальным шаблоном) расстояние от вершины лезвий одного из поставленных резцов до базовой поверхности на зажимном устройстве (самоцентрирующем патроне или другом специальном приспособлении), используемой для базирования заготовки, и, сравнивая его с тем, при котором достигается заданный размер изделия, соответственно перемещают суппорт и упор (в таком положении упор закрепляют и проводят пробную проточку заготовки); когда заданный размер фактически получен, упор устанавливают окончательно с небольшим упругим натягом. Кулачкам командоаппарата придают соответствующие положения.

Настройка величин вертикального и горизонтального ходов суппорта последовательного действия. Величина вертикального хода суппорта определяется расстоянием Н от поверхности Д до упора, а величина горизонтального хода суппорта зависит от настройки командоаппарата. На случай отказа командоаппарата установка величины горизонтального хода дублируется винтовыми упорами. Их устанавливают с таким расчетом, чтобы стопор вышел из паза В замковой планки немного раньше, чем рейка коснется винтового упора (при движении в другом направлении—упора). Этим достигается получение необходимого зазора между торцом стопора и замковой планкой. В момент, когда запорный палец перемещается влево, винтовой упор ввертывают так, чтобы он коснулся рейки, а затем его следует вывернуть на 1/2 оборота и законтрить контргайкой.

Для перемещения каретки суппорта не справа налево, а в противоположном направлении, нужно произвести следующие операции: вывернуть винтовые упоры; вынуть клин, предварительно свинтив гайки со шпилек на торце; снять прижимные планки каретки, вывернув закрепляющие их винты; на снятой каретке вынуть штифт и вывернуть винты, которыми прикреплена рейка рейку переставить в верхнюю часть и вновь присоединить теми же винтами; каретку поставить на прежнее место; ввести в зацепление рейку с зубчатыми колесами и установить прижимные планки, закрепляя их винтами; винтовые упоры установить в резьбовые отверстия (расположенные соответственно выше) так, чтобы они могли замыкаться на торцы рейки, занявшей другое место; клин поставить на место и регулировать до получения плавного хода каретки. Следует помнить, что суммарное перемещение суппорта по вертикали и горизонтали не должно превышать паспортного значения для станков различных моделей: 1286-6 и 1286-8 — 400 мм, 1К282 и 1283 — 350 мм, 1Б284 — 200 мм (при этом величины поперечных ходов не могут быть больше указанных в технической характеристике станков). Для получения вертикального перемещения упор опускают на величину, заведомо превышающую это перемещение, затем командо-аппарат настраивают на заданную длину вертикального хода (работа с жестким упором в этом случае невозможна).

Настройка универсального суппорта для работы под углом. Конструкции универсальных суппортов, применяемых на станках мод. 1К282, 1283, 1286 и других, позволяют осуществлять поворот поперечной каретки на любой необходимый угол к оси обрабатываемой заготовки. Для этого необходимо ключом ослабить затяжку винтов, размещенных в Т-образном кольцевом пазу и крепящих поворотную часть, а затем повернуть каретку на необходимый угол, ведя отсчет поворота по делениям механического или оптического угломера с нониусом. С этой целью в самоцентрирующем трехкулачковом патроне на шпинделе закрепляют контрольно-наладочную оправку без радиального биения; к ее цилиндрической поверхности в диаметральной плоскости прикладывают неподвижную ножку угломера, а подвижную — к поверхности ползуна суппорта, параллельной направлению его перемещения под углом. После установки суппорта на требующийся угол винты в Т-образном пазу должны быть вновь жестко затянуты гайками (при этом надо убедиться, что угол не исказился). После проведения указанных операций контрольно-наладочную оправку снимают. Если требуется обработать сравнительно точную коническую поверхность, следует выполнить пробную проточку и по результатам внести поправки в угол поворота.

Настройка суппорта параллельного действия. Чтобы сконцентрировать операции на одной из рабочих позиций, применяют суппорт параллельного действия, позволяющий совместить в одном переходе обработку вертикальных и горизонтальных поверхностей заготовки. Установкой упора достигается необходимое нижнее положение каретки, определяющее конечную позицию поперечных салазок в продольном направлении, и тем самым — резцов в резцедержателях, закрепленных на присоединительных поверхностях каретки.

Пользуясь специальным устройством для установки инструментов вне станка, целесообразно резцы (если их два и более) предварительно установить на размеры изделия в продольном направлении; это создает возможность ограничить установку резцов на станке только на диаметральные размеры. Достигнув необходимой точности обработки, устанавливают жесткий упор, которым является эксцентрическая шейка валика с фланцем. Положение упора регулируют поворотом фланца, для чего предварительно вывинчивают стопорные винты на его торце. Контроль должного контакта поверхности упора ведется с помощью индикатора, измерительный штифт которого касается торцовой поверхности салазок. Контакт должен иметь упругий натяг порядка 0,2— 0,25 мм, выражаемый отжатием.

Настройку командоаппарата станков мод. 1К283 и 1283 начинают в исходном положении суппорта, устанавливая кулачок так, чтобы он находился в состоянии срабатывания конечного выключателя. Так как цепь привода запаздывает с исполнением команды, то рекомендуется несколько передвинуть кулачок, создав опережение. Достижение нужного расположения суппорта контролируют измерением от установочной базы или технологического эталона. Затем устанавливают кулачок, переключающий станок с быстрого подвода на рабочую подачу, что должно происходить на расстоянии 2—4 мм до начала врезания резца в материал заготовки. Опережение обязательно и здесь. Скорость подачи настраивают положением кулачка, а выбор последовательности ее применения — путем перемены мест подключения электропитания к электромуфтам рабочих подач.

После установки кулачков суппорт опускают в нижнее положение до упора. В этом состоянии поворотом квадрата А (не более чем на 60°) обеспечивают возникновение небольшой паузы. Затем при установке кулачка срабатывает конечный выключатель, т. е. происходит включение быстрого отвода суппорта в исходное положение.

В станках мод. 1286-6 и 1286-8 суммарная величина хода суппорта (быстрый подвод+ +рабочая подача) задается положением передвигаемого по окружности кулачка, воздействующего на рычаг конечного выключателя быстрого отвода суппорта. Для настройки хода нужно ослабить винт, прижимающий кулачок к внутренним коническим поверхностям кольца и лимба, а затем передвинуть его до совпадения с соответствующим делением на лимбе, цена деления которого равна 1 мм хода суппорта; установленный кулачок вновь закрепляют.

Величину хода быстрого подвода суппорта настраивают кулачком, воздействующим на рычаг конечного выключателя, переключающегося с быстрого подвода суппорта на подачу (устанавливают этот кулачок так же, как и кулачок ). Если в процессе обработки не требуется перевода с нормальной подачи на меньшую (или наоборот), то кулачок устанавливают на нулевую риску. В противном случае поступают так: настраивают суммарный ход суппорта и величину хода быстрого подвода; на пульте управления задают малую или большую подачу (в зависимости от того, какая подача должна быть первой). Величину хода суппорта с этой подачей задают положением кулачка, который воздействует на рычаг конечного выключателя 15, переключающего с нормальной подачи на меньшую (или наоборот). Устанавливают этот кулачок так же, как предыдущие.

Командоаппараты этих станков позволяют перестраивать исходное положение суппорта (т. е. начало хода будет вестись с промежуточного, а не крайнего верхнего положения) и возвращать суппорт по окончании цикла в среднее положение. Для этого муфту расцепляют и поворачивают гильзу на требующееся число делений. В этом состоянии командоаппарата отсчет величины опускания суппорта от верхнего положения надо вести по контрольному лимбу. Настройку заканчивают опробы-ванием всех этапов цикла в наладочном режиме.

Настройка распределительного диска станка мод 1Б284. Местоположение кулачка на распределительном диске задает величину хода при быстром подводе суппорта, которая равна разности между общей длиной хода суппорта и длиной хода с подачей. Кулачок вместе с сектором перемещается по диску До тех пор, пока контрольная риска на нем не совпадет с делением на диске, соответствующем величине хода при быстром подводе. После проведенной установки поворотный сектор с кулачком закрепляют винтом.

Кулачок устанавливают так, чтобы он задавал в конце рабочей подачи момент включения муфты быстрого отвода. Часто в целях получения заданной шероховатости обрабатываемой поверхности в конце рабочего хода требуется некоторая выдержка (выстой), для чего нужно переместить кулачок вправо, против вращенця распределительного диска. Величина перемещения впра. во от деления, обозначенного числом 200, не должна превышать 18—20 мм, в противном случае суппорт не получит ускоренного перемещения вверх. Уменьще. ние выдержки достигается возвратом кулачка влево После установки кулачка 3 и закрепления его в этом положении вспомогательный кулачок на барабане подач (в коробке подач) устанавливают с таким расчетом чтобы он толкнул сухарь, переключающий кулачковые муфты, в том случае, если они не переключатся кулачком.

Установку инструмента и наладку его на получение заданных форм и размеров изделия по переходам ведут, начиная с первой рабочей позиции. Только после окончания наладки на первой рабочей позиции следует переходить на вторую и т. д. Однако когда все позиции налажены раздельно, должна быть выполнена пробная обработка заготовок по всему циклу с одновременной работой на всех позициях, а затем проверены, ее результаты. Это необходимо, так как при работе на всех позициях одновременно вследствие суммарного воздействия сил резания и влияния динамических нагрузок фактические отклонения размеров и форм изделия могут быть иными по факторам жесткости технологических систем.

Метод пробных обработок может быть применен и при наладке многошпиндельных вертикальных токарных полуавтоматов, но он требует больших затрат времени, что в условиях эксплуатации таких дорогих и высокопроизводительных станков недопустимо. В этом случае установка режущих инструментов вне станка с применением типовых контрольно-наладочных средств, универсальных измерительных инструментов и приспособлений является распространенным и экономически оправданным методом.

В самоцентрирующий трехкулачковый патрон шпинделя зажимается контрольно-наладочная оправка это делается на той или другой загрузочной позиции в зависимости от того, ведется наладка для работы в один цикл или в два). Правильность установки оправки, т. е. отсутствие радиального биения, проверяют индикатором с ценой деления 0,02 мм (величина радиального биения не должна превышать половины допустимого отклонения самого меньшего по диаметру участка заготовки, окончательно обрабатываемого резцом).

Рис. 4. Схема установки резцов на размер изделия с помощью контрольно-наладочной оправки (а) и штангенрейсмуса (б):
1 — установочные кольца, 2 — контрольно-наладочная оправка, 3 — резцедержатель, 4 — винт, 5 — штангенрейсмус, 6 — поверхность зажимного патрона, 7— державка

Резец перемещают только вперед, ввертывая винт. Если резец надо отвести, то винт ослабляют, резец отодвигают на заведомо большую величину, а затем вновь подвигают вперед винтом.

В этом же порядке устанавливают все другие резцы Для облегчения и ускорения установки целесообразно применять установочные кольца, составляющие наборы из разных по диаметрам колец. Кольца сопрягаются с оправкой при минимальном зазоре, что достигается притиркой поверхности отверстия.

Установку вдоль оси заготовки резцов и центрового инструмента (сверл, зенкеров, разверток) на требуемый размер изделия выполняют с помощью штанген-рейсмуса, который устанавливают на поверхность зажимного патрона или другого приспособления. Размер в определяется с учетом того, какие ступени кулачков патрона служат опорой при установке заготовки и обработана ли ее установочная база.

Другим способом установки резцов, сверл, зенкеров, разверток одновременно в продольном и поперечном направлениях служит установка по шаблонам. Установочной базой является нижняя (типа «ласточкин хвост») поверхность каретки суппорта и короткая цапфа для совмещения по оси шпинделя. Шаблон закрепляют так же, как резцедержатель, но у самого края боковых поверхностей каретки. Его форма не мешает размещению резцедержателей с резцами. Горизонтальные поверхности ступеней шаблона служат для продольной установки инструментов по вершинам их лезвий, а вертикальные — для поперечной (на диаметральные размеры изделия). Этот способ значительно сокращает время наладки, обеспечивает достижение надлежащей точности и в случаях многоинструментальных переходов обработки экономически вполне оправдан.

Рис. 5. Регулирование тяговой силы суппорта:
1 — валик, 2 — гайка

Настройка предельной тяговой силы суппорта станков мод. 1К282 и 1283. В зависимости от действующих на суппорт в направлении подачи усилий резания, имеющих наибольшее значение, необходимо настраивать силу отжатия пружины, включающей кулачковую муфту в цепи привода ходового винта суппорта, с помощью гайки, сжимающей пружину муфты.

Значения сил тяги устанавливают по рискам, нанесенным на валике. Верхняя плоскость гайки при ее совмещении с верхней риской соответствует предельно возможной тяговой силе — 15 000 Н, с нижней риской — 10 000 Н и с торцом ступени вала — 5000 Н. После настройки гайку законтривают коническим резьбовым стопором.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум