Токарный патрон с приводом
Составил и разработал заведующий по производству _______________________ ___________ подпись Ф.И.О.
Типы токарных станков. Инструментальное оснащение. Технологическая оснастка. Возможности токарной обработки. Детали типа тела вращения составляют примерно 80% от общего объёма машиностроительной продукции. При анализе конфигурации таких деталей можно выделить несколько классов поверхностей: цилиндрические и конические наружные и внутренние поверхности, торцовые поверхности, фасонные поверхности. В свою очередь, цилиндрические поверхности могут быть гладкие и ступенчатые. Цилиндрическую поверхность получают при сочетании взаимных движений заготовки и обрабатывающего инструмента. Заготовка получает вращательное движение, а инструмент – поступательное вдоль образующей детали. Реализация таких движений осуществляется на станках токарной группы. (рисунок) Рассмотрим технологические возможности универсальных токарных станков. Универсальные токарно-винторезные станки позволяют обрабатывать цилиндрические и конические внутренние и наружные поверхности, подрезать торцы, прорезать канавки, обрабатывать фаски, нарезать резьбу мерным инструментом и резцом на наружных и внутренних поверхностях. Конструкция станка предусматривает возможность ступенчатого или плавного изменения частоты вращения шпинделя и изменения величины подачи. Так же на этих станках предусмотрена настройка кинематических цепей на нарезание резьбы с различным шагом. Такие станки оснащаются 4х позиционной резцовой поворотной головкой, в которой устанавливаются различные инструменты. Основными характеристиками станков являются высота центров и длина станины. На токарных станках выполняют обработку наружных и внутренних цилиндрических и конических поверхностей, обработку фасонных поверхностей, обработку отверстий, совпадающих с осью заготовки. На токарно-винторезных станках можно нарезать внутренние и наружные резьбы с различным шагом резьбы. Токарно-револьверные станки. Предназначены для выполнения таких же операций, как и на универсальных токарно-винторезных станках. Они имеют станину, коробку скоростей, коробку подач. Отличительной особенностью токарно-револьверных станков является наличие револьверной головки для крепления инструмента. Станки различают по конструкции револьверной головки на станки с вертикальной осью вращения револьверной головки и станки с горизонтальной осью вращения. В револьверную головку устанавливается большее количество инструментов, по сравнению с токарно-винторезным станком. В револьверную головку могут устанавливаться инструментальные наладки, позволяющие обрабатывать несколько поверхностей одновременно. При оснащении станка полуавтоматическими коробками скоростей и подач это позволяет значительно повысить производительность токарной обработки.
Гидрокопировальные токарные полуавтоматы. Область применения – массовое и крупносерийное производство. Станки предназначены для обработки одной и той же детали в течение длительного времени. Обработка заготовки ведётся по копиру, профиль которого соответствует профилю обрабатываемой детали. Копирование может быть прямым и масштабным. При прямом копировании размеры копира в точности соответствуют размерам изготавливаемой детали. Копиры или копирные линейки должны изготавливаться с высокой точностью, так как все погрешности копира будут переноситься на готовое изделие. Кроме того, износ копирной линейки также вносит погрешности в готовую деталь. Гидрокопировальные автоматы могут встраиваться в автоматические линии. Токарные автоматы и полуавтоматы. В крупносерийном и массовом производстве используются токарные автоматы и полуавтоматы. В токарных автоматах загрузка заготовок и выгрузка готовых деталей производится автоматически при помощи различных загрузочных устройств, обеспечивающих подачу заготовки в зону обработки. В полуавтоматах загрузка и выгрузка производится человеком, а весь цикл обработки выполняется автоматически. Токарные автоматы и полуавтоматы имеют несколько суппортов, на которых устанавливаются инструменты, каждый из которых выполняет обработку своего участка заготовки. Токарные автоматы и полуавтоматы подразделяются на патронные и прутковые. В патронных станках обрабатываются штучные заготовки, которые закрепляются в патроне. В свою очередь патронные подразделяются на патронные для обработки деталей типа фланец и патронно-центровые для обработки валов. Прутковые автоматы предназначены для обработки сравнительно небольших деталей из прутка с последующей отрезкой. Заготовка в виде прутка проходит через полый шпиндель станка и по мере отрезки деталей подаётся в зону обработки. Токарно-карусельные станки предназначены для обработки крупногабаритных деталей, у которых диаметр значительно превышает длину. Станки имеют вертикальный шпиндель, к которому горизонтально крепится планшайба. На планшайбу устанавливается обрабатываемая заготовка, размеры которой могут достигать нескольких метров в диаметре. Станок имеет несколько суппортов, расположенных на траверсе и боковых стойках. При этом в работе могут одновременно участвовать и продольные и поперечные суппорта. Многошпиндельные токарные станки предназначены для одновременной обработки нескольких заготовок на одном станке. Станок имеет одну общую станину, на которой располагаются шпиндельные узлы и суппорта. Суппорта имеют продольное и поперечное перемещение по отношению к оси шпинделя. Шпиндельный узел имеет возможность поворачиваться вдоль центральной оси станка, перемещая таким образом шпиндель с заготовкой от одного суппортного узла к другому, обеспечивая полный цикл токарной обработки. Многошпиндельные станки бывают патронные и прутковые, а по расположению оси шпинделя – с вертикальной и горизонтальной компоновкой. Токарные станки с программным управлением предназначены для обработки деталей типа тела вращения сложного профиля. Станки оснащаются регулируемым приводом главного движения, раздельными регулируемыми приводами подач, многоинструментальными револьверными головками, в которых может размещаться осевой инструмент с самостоятельным приводом (сверло, фреза и т.д.). Это позволяет выполнять операции, не характерные для токарной обработки - сверление отверстий, ось которых не совпадает с осью детали, фрезерование шпоночных пазов и винтовых канавок не снимая деталь со станка и т.д. Программа обработки детали готовится в стороне от станка, затем вводится в станок и ведётся обработка. Качественные показатели обработки не зависят от квалификации оператора, так как вся обработка выполняется в автоматическом режиме.
Инструментальное оснащение токарных станков. (самостоятельно) Технологическая оснастка токарных станков. Для закрепления заготовки на станке применяются различные приспособления. Наибольшее распространение получили токарные патроны различного вида. Универсальные токарно-винторезные станки чаще всего оснащаются трёхкулачковыми самоцентрирующими патронами. Патрон состоит из корпуса и зажимных кулачков. В корпусе патрона располагается диск с нарезанной на нём архимедовой спиралью, по которой перемещаются кулачки. При вращении диска кулачки синхронно перемещаются к центру патрона или от центра. Заготовка при этом зажимается кулачками таким образом, что её ось совпадает с осью шпинделя станка. В комплект патрона входят три прямых кулачка и три обратных. Прямыми кулачками закрепляются заготовки типа вал или кольцо за внутреннюю поверхность при работе «на разжим». Обратными кулачками закрепляются заготовки большого диаметра. Получили распространение так же двухкулачковые самоцентрирующие патроны. У таких патронов один кулачок выполнен в виде призмы, а другой имеет плоскую опорную поверхность. Призматические кулачки имеют сменную накладку для установки призмы другого типоразмера. При необходимости закрепления заготовок некруглой формы применяются четырёхкулачковые токарные патроны с независимым перемещением кулачков. Каждый из кулачков перемещается от своего винта, что позволяет закреплять заготовки практически любой формы. Для ускорения процесса закрепления и особенно в станках, работающих в автоматическом цикле применяются патроны с приводом. В качестве энергоносителя чаще всего используется пневматика или электроэнергия. Привод патрона крепится на шпиндель станка в задней его части, а через отверстие в шпинделе проходит тяга к механизму патрона. По конструкции такие патроны бывают клиновые и рычажные. В клиновых патронах кулачки перемещаются клином, который приводится в действие приводом. В рычажном патроне кулачки перемещаются при помощи системы рычагов. Так как в таких патронах ход кулачков небольшой, предусмотрена возможность перестановки их для настройки на другой диаметр обрабатываемой заготовки. Поводковые патроны предназначены для передачи крутящего момента от шпинделя к заготовке при установке её в центрах. Одним из элементов патрона является поводок или палец, который расположен параллельно оси шпинделя на некотором расстоянии от оси шпинделя. Для работы с таким патроном на заготовку надевается хомутик, который при установке заготовки на станок упирается в поводок патрона. Поводок имеет возможность перемещаться по радиальному пазу патрона, что позволяет настраивать его на обработку заготовок различного диаметра.
Токарный патрон с приводом. 1.Корпус. 2.Тяга привода. 3.Гайка. 4.Плавающая муфта. 5.Рычаг. 6.Ось. 7.Ползун. 8.Сменный кулачок.
Для обработки в центрах в шпиндель станка вставляется конус. Базируется он по внутренней конической поверхности шпинделя и обеспечивает точное положение оси центра с осью шпинделя станка.. Второй центр вставляется в выдвижную пиноль задней бабки. Задний центр базируется так же по конической поверхности. Центра бывают неподвижные, их иногда называют глухими, и вращающимися. Неподвижный центр обеспечивает достаточно высокую жёсткость и точность установки, но при работе в месте контакта с поверхностью центрового отверстия возникают силы трения, что вызывает необходимость снижать скорость резания. Для снижения влияния этих недостатков наконечник центра выполняется из твёрдого сплава. Вращающийся центр лишён этих недостатков, так как его рабочая часть установлена на подшипниках. (схема обраб. в центрах) Оправки применяют для крепления заготовок небольшой длины, у которых имеется центральное отверстие. По конструкции оправки бывают цилиндрические, конические, цанговые, шлицевые. Оправки могут закрепляться в шпинделе токарного станка или устанавливаться в центрах. При обработке длинных валов под действием сил резания деталь может прогибаться. Для уменьшения прогибов применяются специальные поддерживающие устройства, называемые люнетами. По конструкции люнеты бывают открытые, закрытые и с виброгасителем. Люнеты должны воспринимать часть радиальной составляющей силы резания. На универсальных станках люнеты съёмные, в специализированных станках люнеты могут бать частью станка. Неподвижные люнеты устанавливаются на станину станка примерно в средней части обрабатываемой детали. При этом жёсткость обрабатываемой детали увеличивается в 8 – 10 раз Опорные кулачки люнета снабжаются либо бронзовыми вкладышами, либо роликами. Для обработки в люнете, на заготовке в том месте, где будет устанавливаться люнет, протачивается поясок. При этом диаметр пояска не имеет значения, так как кулачки люнета имеют возможность подводиться к детали.
|
Обработка наружных поверхностей заготовок, имеющих большую длину, выполняется в центрах. Для установки в центрах на торцах заготовки выполняются центровые отверстия, которые являются установочной базой. Центровые отверстия бывают обычные, с двойным конусом и с резьбой. Центровые отверстия с двойным конусом позволяют выполнять подрезку торца, а в центровые отверстия с резьбой вворачиваются пробки, предохраняющие центровые отверстия от повреждения при транспортировке или при термической обработке.
Хомутики
