Полная автоматизация фрезерных операций

Категория:
Модернизация металлорежущих станков


Полная автоматизация фрезерных операций

Все рассмотренные выше системы модернизации универсально-фрезерных станков, включая устройства ПУМС, обеспечивают превращение -станков только в полуавтоматы. Загрузка и выгрузка деталей со станков остается немеханизированной и выполняется вручную. Чтобы полностью автоматизировать производственный процесс, необходимо оснастить фрезерные станки, превращенные ранее в полуавтоматы, специальными автоматическими загрузочными устройствами.

Автоматизация является логическим итогом развития комплексной модернизации системы станок — инструмент — приспособление (СИП). Высокая производительность труда в сочетании с отличным качеством обрабатываемых деталей обеспечивается только при комплексном применении работающего на автоматическом цикле станка, автоматизированного приспособления и усовершенствованного инструмента.

В отношении последнего возможно не только улучшение эксплуатационных свойств, но и обеспечение автоматической подналадки или замены. В ряде случаев достаточно большой эффект приносит автоматизация двух элементов системы СИП — станка и приспособления, так как автоматизация подналадки инструмента сопряжена с большими трудностями.

Ниже даны успешно осуществленные схемы автоматизации различных типов универсально-фрезерных станков. Среди них относительной простотой выделяется схема полной автоматизации рабочего цикла на станках-полуавтоматах. С этой целью их оснащают специальными для конкретной детали автоматизированными зажимными приспособлениями и дополняют автоматическим загрузочным устройством бункерного или магазинного типа.

Рис. 1. Автоматизированный фрезерный станок.

На рис. 1 показан двухшпиндельный фрезерный станок фирмы «Цинциннати», комплексно модернизированный на Уральском турбомоторном заводе для фрезерования на полном автоматическом цикле торцов направляющих втулок клапанов. Усовершенствованию подверглись все элементы системы СИП: станок дополнен бункерным загрузочным устройством; приспособление с ручным винтовым зажимом заменено на пневматическое, автоматически срабатывающее при движении стола станка; инструмент — твердосплавные фрезы новой улучшенной конструкции с размерами, специально подобранными для обработки деталей в заданном темпе.

Заготовки насыпаются в бункер, на дне которого находится подающая крестовина, получающая вращение с помощью ременной передачи от индивидуального электродвигателя. Приполнятые крестовиной заготовки по одной штуке выдаются из окна бункера в щель между двумя валиками, расположенными наклонно. Для уменьшения трения заготовок деталей о валики последним через ременную передачу сообщено вращение. В конце рабочего хода заготовки проваливаются в питающий желоб, откуда поступают в отсекатель, а из него — в приспособление, установленное на столе станка.

Рабочий цикл приспособления автоматизирован. Заготовки находятся в вертикальном магазинном загрузочном устройстве, откуда автоматически поштучно выдаются к зажимным призмам приспособления. Закрепление деталей для обработки и последующее освобождение их также осуществляются автоматически, без участия рабочего. Это происходит следующим образом. Во время ускоренного движения к зоне резания стол подводит приспособление с копиром под ролик золотника воздухораспределителя, неподвижно прикрепленного к станине станка. Копир, воздействуя своим скосом на ролик, вдавливает его в корпус воздухораспределителя. Происходит переключение золотника, и сжатый воздух, устремляясь в правую полость пневмоцилиндра, подает влево поршень, шток и ползун. Последний имеет призматическую головку, которая закрепляет деталь, прижимая ее к неподвижной призме.

Чтобы в процессе резания ползун не отошел назад и деталь не вырвалась из закрепления, используется механизм автоматического запирания ползуна. Для этой цели служит малый пневматический цилиндр, срабатывающий от того же воздухораспределителя и посылающий свой шток поперек пути движения ползуна.

Автоматическое раскрепление детали происходит так. Продвигаясь после окончания резания вперед на определенную величину, стол станка своим упором (на чертеже не изображен) переключает рычаг механизма ускоренного возврата. Происходит быстрый отход стола с приспособлением вправо (в исходное положение).

Установленный на приспособлении копир выходит из контакта с роликами воздухораспределителя, золотники которого посылают сжатый воздух в левые полости пневмоцилиндров.

Шток затвора освобождает путь ползуну, который, отходя вправо, отводит призму от упорной призмы. Деталь выпадает из раскрытых призм и отводится по наклонному лотку. В это время из магазинного питателя очередная заготовка подается в пространство между разведенными призмами. Снизу она поддерживается Двумя выдвижными пальцами (на чертеже виден один). Движению последующих заготовок препятствуют два наклонных отсекающих пальца.

Рис. 2. Азтоматизирозанное фрезерное приспособление.

Механизм верхних выдвижных (отсекающих) и нижних (поддерживающих) пальцев автоматически срабатывает при отходе вправо ползуна.

Рис. 3. Комплексная автоматизация системы

На верхние пальцы ползун действует своим скосом через рычаг, а на нижние — когда двуплечий рычаг находит на копир, оттягивает защелку и высвобождает горизонтальные пальцы, предоставляя пружине выдвинуть их влево. Как видно из чертежа, при закреплении детали, что происходит во время движения ползуна влево, верхние и нижние пальцы займут свои прежние места.

Автоматизация указанной операции путем комплексной модернизации всей технологической системы СИП значительно облегчила труд рабочего, обеспечила повышение производительности на 40% и создала предпосылки для организации автоматической линии.

Автоматизация операций на универсально-фрезерных станках осуществляется сложнее, чем на полуавтоматах.

На рис. 3 изображен горизонтально-фрезерный станок модели ТГ-2, модернизированный для рйботы по замкнутому автоматическому циклу.

Станок дополнен рядом автоматических устройств:
а) магазинным загрузочным устройством;
б) пневматическим зажимным приспособлением;
в) приставным редуктором автоматического изменения скоростей хода стола с рабочих на ускоренные подачи, и наоборот (автоматизатором);
г) конечными выключателями, упорами и реле давления.

Проведенная модернизация полностью сохранила универсальность станка и его техническую характеристику. Станок работает по следующему автомати

ческому циклу: ускоренный ход стола к режущему инструментуг рабочая подача, ускоренный ход стола вперед для раскрепления и выгрузки детали, ускоренное возвращение стола назад в исходное положение, подача очередной заготовки в приспособление и закрепление ее. Затем цикл повторяется снова.

Принципиальная схема автоматизации представлена на рис. 4. Управление движениями стола и подвижными частями приспособления осуществляется тремя конечными выключателями KB, КВУ и КВ2, из которых первые два срабатывают от жестких упоров, закрепленных в боковом пазу станка, а последний — от штока пневматического цилиндра зажимного приспособления.

Последовательность команд, получаемых от конечных выключателей, определяется расстановкой жестких упоров и положением выключателя КВг. Команды подаются непосредственно на электромагниты пневматических клапанов, посылающих сжатый воздух в цилиндры приспособления. Кроме того, команды от конечных выключателей поступают на реверсивный пускатель электродвигателя Ml автоматизатора. С помощью реле давления, установленного в цепи пневмоприспособления, срабатывает электромагнит, включающий муфту ускоренных ходов стола после закрепления детали.

Рис. 4. Схема автоматизации горизонтально-фрезерного станка ТГ-2.

Работа автоматизатора была подробно рассмотрена выше (при изучении способов автоматизации прямолинейных перемещений стола). Заготовки поступают в зону резания по наклонному желобу магазина и автоматически поштучно выдаются отсекающей планкой в загрузочное приспособление.

Рис. 5. Комплексно автоматизированный станок модели 6£0А.

Применение указанного способа автоматизации повышает производительность труда на данной операции на 30—40% и создает возможность для многостаночного обслуживания. Роль рабочего в процессе обработки деталей сводится к периодической загрузке магазина заготовками и наблюдению за ходом процесса.

Все рассмотренные способы автоматизации фрезерных станков оставляют их основные механизмы без изменения. Более сложной в этом отношении является комплексная автоматизация горизон-тально-фрезерного станка модели 680А, инструмента и приспособления, осуществленная на Ижевском машиностроительном заводе.

Общий вид станка изображен на рис. 5. Для автоматизации рабочих и ускоренных продольных подач стола вместо снятого со станка ходового винта установлена пневмогидравлическая/система. Она состоит из пневмогидравлического цилиндра, реверсивного пневматического крана, масляного бака, распределительной коробки и дросселя.

Рис. 6. Механизм автоматизации стола:
1 — пневмогидравлический цилиндр; 2 — золотник дросселя; 3 — глушитель; 4 — реверсивный кран; 5 — маслобак; 6 — распределительная коробка; 7 — корыто для стока масля.

Пневмогидравлический цилиндр прикреплен стяжными болтами к левому торцу стола станка. Шток поршня неподвижно крепится к салазкам. Поршень делит цилиндр на две полости: левую пневматическую и правую — гидравлическую. Последняя соединена с маслобаком через золотник дросселя и распределительную коробку.

Сжатый воздух с помощью реверсивного крана, срабатывающего от упоров, размещенных на боковом пазу стола, поступает то в левую полость пневмогидравлического цилиндра, то в маслобак. При поступлении сжатого воздуха в маслобак произойдет нагнетание масла в правую полость цилиндра, и он вместе со столом на ускоренном ходу придет вправо (в исходное положение). При поступлении сжатого воздуха в левую полость произойдет движение цилиндра и стола станка влево. При этом из правой части цилиндра масло выжимается через полый шток и, не встречая сопротивления, быстро сливается через распределительную коробку в маслобак. Это соответствует быстрому подходу стола к обрабатываемой детали. В конце быстрого хода широкий кулачок, закрепленный на левом конце стола, опускает золотник распределительной коробки и масло начинает сливаться в маслобак через золотник дросселя. Скорость слива масла, встречая большое сопротивление, значительно сократится, в результате чего и скорость движения стола уменьшится до рабочей подачи, величина которой устанавливается дросселем.

Рис. 7. Автоматическое загрузочное приспособление магазинного типа.

В конце рабочего хода крайний правый упор на столе станка поворачивает рукоятку пневматического крана. Последний меняет направление потока сжатого воздуха, посылая его в маслобак. Происходит ускоренный холостой возврат стола вправо. Чтобы превратить станок в автомат, на нем устанавливается пневматическое зажимное приспособление с автоматическим загрузочным устройством. Заготовки из магазинного загрузочного устройства поступают по одной штуке в приспособление, где зажимаются упором и ползуном. Свое движение ползун получает от пневматического цилиндра установочного приспособления через шток и тягу. Моменты зажима или раскрепления детали определяются кулачками, которые, поворачивая при ходе стола рычаг, переключают золотник цилиндра и впускают сжатый воздух в одну из его полостей.

Рассмотренные примеры показывают, что при дополнении фрезерных станков пневматическими, пневмогидравлическими, электромеханическими, гидроследящими системами или программным управлением в сочетании с автоматическими загрузочными устройствами фрезерные операции можно успешно выполнять на полностью автоматизированном цикле.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум