Классификация станков - автоматов и полуавтоматов

 

Токарные автоматы и полуавтоматы подразделяют по назначению, числу и расположению шпинделей, виду заготовки, виду работы, принципу действия и способу управления рабочим циклом. По назначению их делят на универсальные, предназначенные для обработки разных деталей, и специальные - для обработки только определенной детали. По числу шпинделей автоматы и полуавтоматы подразделяют на одношпиндельные и многошпиндельные.

По расположению шпинделей автоматы и полуавтоматы подразделяют на горизонтальные и вертикальные. Иногда встречаются станки с наклонным расположением шпинделей. По виду заготовки станки делят на прутковые, бунтовые и патронные. Для прутковых автоматов заготовками являются прутки, для бунтовых - проволока, свернутая в бунт, для патронных - штучные заготовки. Вид заготовки определяет вращение шпинделя или инструмента. Наибольшее распространение имеют токарные автоматы и полуавтоматы с вращающимся шпинделем. При обработке штучных заготовок автоматы оснащаются магазинами или загрузочными устройствами с автооператорами. Несимметричные и громоздкие детали, а также детали из проволоки, свернутой в бунт, обрабатывают вращающимся инструментом.

По виду работы автоматы и полуавтоматы подразделяют на фасонно-отрезные (движение подачи фасонного или отрезного резца происходит в поперечном направлении к оси изделия), продольно-фасонные (движение подачи в продольном и поперечном направлениях), револьверные (движение подачи револьверной головки в продольном направлении), многорезцовые и копировальные (рис. 3.52). По принципу действия многошпиндельные станки различают параллельного, последовательного, параллельно-последовательного и непрерывного действия. При параллельной обработке одинаковые переходы выполняют одновременно на всех позициях до получения одновременно всех деталей в готовом виде. При последовательной обработке каждую деталь на шпинделе, переходя из одной позиции в другую, подвергают различным операциям различными инструментами. При параллельно-последовательной обработке в одном автомате организуют два и более потока деталей. Непрерывное действие характеризуется загрузкой, обработкой и съемом детали при непрерывном вращении шпинделя.

По способу управления рабочим циклом автоматы и полуавтоматы подразделяют на три группы. К первой группе относят автоматы, у которых имеется один распределительный вал, равномерно вращающийся в течение цикла обработки. Рабочие и холостые хода выполняются при неизменной скорости вращения распределительного вала. Ко второй группе относят автоматы

с одним распределительным валом, имеющим при обработке две скорости вращения: медленную на рабочих ходах и ускоренную на холостых ходах. Такой способ управления применяют в многошпиндельных автоматах и полуавтоматах. К третьей группе относят автоматы, имеющие распределительный и вспомогательный валы. Распределительный вал вращается медленно и управляет рабочими и холостыми ходами суппортов, вспомогательный вал вращается быстро и управляет холостыми ходами остальных механизмов.

Рис.3.52. Классификация автоматов и полуавтоматов

 

Время рабочего цикла t_ц слагается из времени рабочих, т. е. затрачиваемых на обработку детали t_р и холостых t_х ходов. Таким образом,

t_ц = t_р + t_х.

Цикловая производительность автомата

Q = 1/t_ц = 1/(t_р + t_x) = Q₀ t_x +1),

где Q_o = 1/t_р - идеальная производительность автомата непрерывного действия, у которого холостые хода совмещены с рабочими.

Зависимости цикловой производительности от идеальной для трех групп автоматов позволяют выявить рациональные области применения каждой группы (рис. 3.53). Производительность автоматов первой группы возрастает прямо пропорционально, а производительность автоматов второй и третьей групп - с убывающей интенсивностью по мере увеличения идеальной производительности Q_o.

При 1/t_р>Q₀₃ рекомендуется использовать автоматы первой группы, при Q₀₁<1/t_р<Q₀₃ - автоматы третьей группы, а при 1/t_р<Q₀₁ – автоматы второй группы. Для ориентировочных расчетов можно принять Q₀₁ = 1 шт/мин; Q₀₃ = 10 шт/мин, т. е. для мелких и легких работ следует применять автоматы первой группы, для мелких и средних работ, требующих сложной последовательности обработки, автоматы третьей группы,для средних и тяжелых работ – автоматы и полуавтоматы второй группы.

Действительная штучная производительность меньше цикловой из-за дополнительного вспомогательного времени на обслуживание автомата и инструмента:

Q_шт = Qk_x,

где k_x < 1 - коэффициент, учитывающий долю вспомогательного времени от времени цикла обработки.