/
Похожие
Текст
Справочник
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ
в машиностроении
АВТОМАТИЧЕСКИЕ
ЛИНИИ
в машиностроении
АВТОМАТИЧЕСКИЕ
ЛИНИИ
в машиностроении
(проектирование, и эксплуатация)
Справочник
В трех томах
Редакционный совет:
А. И. ДАЩЕНКО, д-р техн, наук проф.
(председатель),
Л. И. ВОЛЧКЕВИЧ, д-р- техн, наук проф.,
И. А. КЛУСОВ, заслуженный деятель
науки и техники РСФСР д-р техн, наук проф.,
В. П. КОЛОМНИКОВ, канд. экономия, наук,
Л. Е. КОМАРОВ, канд. техн, наук,
Д. М. ЛЕВЧУК, канд. техн, наук,
В. Н. НИКИФОРОВ, инж.,
Г. И. ПЛАШЕЙ, канд. техн, наук,
Н. И. ФЕОФАНОВ, инж.
том 2 СТАНОЧНЫЕ
АВТОМАТИЧЕСКИЕ
ЛИНИИ
Под редакцией
д-ра техн, наук А. И. ДАЩЕНКО
МОСКВА
«МАШИНОСТРОЕНИЕ »
1984
ББК 34.63-5
А18
УДК 658.527.011.56 : 621.9.06-52 (035)
Авторы тома: С. Н. Власов, В. Б. Генин, Г. И. Горелик,
А. И. Да щен ко, В. И. Калинин, Я. Б. Камхин, А. И. Конюх,
Ф. М. Краснов, Б. Б. Лисица, П. 3. Немировский, Г. И. Плашей,
Ж. Э. Тартаковский, Н. И. Феофанов, Л. И. Фридман, Б. И. Черпаков,
А. Р. Чеховский
Рецензенты тома: В. П. БОБРОВ, Лауреат Ленинской премии,
С. М. СТЕПАШКИН, Лауреат Ленинской и Государственной премий
Автоматические линии в машиностроении: Справочник.
А18 В 3-х т./Ред. совет: А. И. Дащенко (пред.) и др. — М.: Маши-
ностроение, 1984. — Т. 2. Станочные автоматические ли-
нии/Под ред. А. И. Дащенко, 1984. 408 с., ил.
В пер.: 2 р.
Рассмотрены основные этапы проектирования автоматических станочных
линий: из агрегатных станков для обработки корпусных деталей; из токарных,
фрезерных, протяжных и других станков для обработки валов и деталей сложной
формы. Систематизированы требования к исходным данным для проектирования,
описаны методы обработки типовых деталей, проектирования инструментальных
наладок, выбора транспортных и контрольных устройств. Приведены примеры
компоновок АЛ.
Для инженерно-технических работников, занятых проектированием, изго-
товлением, исследованием и эксплуатацией автоматизированного оборудования.
А
2703000000-605
038(01)-84
Подписное
ББК 34.63-5
6П4.6.08
© Издательство «Машиностроение», 1984 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ..................... 6
РАЗДЕЛ I. АВТОМАТИЧЕСКИЕ
ЛИНИИ ИЗ АГРЕГАТНЫХ
СТАНКОВ ......................... 8
Глава 1. Этапы проектирова-
ния и разработка технологиче-
ского процесса обработки деталей
(В. Б. Генин, Ж- Э. Тар таковский,
Н. И. Феофанов) ...... 8
1. Типы корпусных деталей и
технические требования к ним 8
2. Этапы проектирования ав-
томатических линий ... 9
3. Разработка технологиче-
ского процесса обработки 14
Глава 2. Составление схем
инструментальных наладок
(Ф. М. Краснов, Ж. Э. Тар таков-
ский) ............ 18
1. Сверление.................. 18
2. Зенкерование .............. 25
3. Развертывание ............. 30
4. Зенкование и цекование 32
5. Обработка отверстий комби-
нированными режущими ин-
струментами ................... 34
6. Нарезание резьбы .... 35
7. Растачивание............... 37
8. Подрезание торцов и прота-
чивание канавок ............... 43
9. Фрезерование............... 48
Глава 3. Компоновка агрегат-
ных станков (В. В. Генин, Г. И. Го-
релик, Г. И. Плашей, Ж. Э. Тар-
таковский) ..................... 53
1. Общая компоновка станков 53
2. Шпиндельные узлы .... 62
3. Силовые столы и головки . 75
4. Корпусные базовые детали . 82
5. Компоновка зажимных при-
способлений .................. ’84
Глава 4. Методы и средства
контроля (Я. Б. Камхин,
Ж. Э. Тартаковский)............. 93
1. Основы построения системы
контроля качества продукции 93
2. Контроль размеров обраба-
тываемых деталей.............. 96
3. Контроль размеров заготовок,
целостности режущих ин-
струментов и положения де-
талей на рабочих позициях 99
Глава 5. Транспортные уст-
ройства (В. Б. Генин, Ж. Э. Тар-
таковский) .................... 103
1. Транспортные устройства ди-
скретного действия .... ЮЗ
2. Транспортные устройства не-
прерывного действия ... П1
3. Поворотные устройства . . 116
Глава 6. Компоновка автома-
тических линий (В. В. Генин,
Г. И. Горелик, Г. И. Плашей,
Ж. Э. Тартаковский, Н. И. Феофа-
нов) .......................... 121
1. Структурные схемы автома-
тических линий с жесткой
связью между станками . 121
2. Структурные схемы автома-
тических линий с приспо-
соблениями-спутниками . . 126
3. Структурные схемы систем
автоматических линий с гиб-
кой и полужесткой связью J
между станками .............. 127
4. Планировка автоматических
линий ......................... 131
5. Проектирование многономен-
клатурных автоматических
линий ......................... 134
6. Составление циклограмм ра-
боты автоматических линий 136
7. Примеры автоматических
линий для обработки кор-
пусных деталей................. 138
Глава 7. Гидропривод, вспо-
могательные системы и электро-
оборудование автоматических ли-
ний (Ж. Э. Тартаковский,
Л. И. Фридман)................... 145
1. Гидропривод ................ 145
2. Вспомогательные системы 152
3. Электрооборудование . . 162
РАЗДЕЛ II. АВТОМАТИЧЕСКИЕ
ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ
ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВАЛОВ И
ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ .................... 176
Глава 1. Автоматические ли-
нии для обработки валов (С. Н. Вла-
сов, Б. И. Черпаков) ............ 176
1. Конструкции обрабатывае-
мых деталей и особенности
проектирования автомати-
ческих линий................... 176
2. Типовой технологический
процесс........................ 179
3. Технологическое оборудова-
ние ........................... 208
4. Компоновка автоматиче-
ских линий .................... 213
5. Контроль и управление ка-
чеством обработки валов . . 231
6. Примеры станочных автома-
тических линий................. 238
Глава 2. Автоматические ли-
нии для обработки деталей типа тел
вращения (В. И. Калинин,
Л. Б. Камхин, Б. Б. Лисица,
А. Р. Чеховский) ........ 241
1. Типы деталей и технические
требования к ним .... 241
2. Типовые технологические
процессы обработки деталей 244
3. Оборудование для обработки
и контроля деталей 298
4. Транспортные системы и уст-
ройства ....................... 317
Приложение (А. И. Ла-
щенко, А. И. Конюх, П. 3. Неми-
ровский, Ж. Э. Тартаковский) 366
Список литературы................ 404
Предметный указатель .... 405
ПРЕДИСЛОВИЕ
Автоматические станочные линии
и системы машин получили наиболь-
шее распространение в крупносе-
рийном и массовом производстве.
Современное массовое и крупносе-
рийное производство характеризу-
ется постоянным увеличением выпуска
продукции, повышенными требовани-
ями к ее качеству, все более частой
сменяемостью конструкций машин и
приборов, высокими требованиями
к экономической эффективности про-
изводства. Это определяет основные
задачи совершенствования автомати-
ческих линий:
1) повышение технологичности де-
талей, сборочных единиц и изделий
в целом, унификация их конструкций;
2) дальнейшее повышение точности
и качества заготовок, обеспечение ста-
бильности припуска, совершенствова-
ние существующих и создание но-
вых методов получения заготовок,
снижающих их стоимость и расход
металла;
3) создание автоматических ли-
ний и систем машин для комплекс-
ного изготовления деталей и сборки
изделий с включением всех необхо-
димых операций технологического про-
цесса (заготовительных, обработки
резанием, термической обработки,
гальванопокрытий, контроля, сборки,
консервации, упаковки и др.);
4) дальнейшее повышение степени
концентрации операций технологичес-
кого процесса и связанное с этим
усложнение структур технологических
систем машин;
5) развитие прогрессивных техно-
логических процессов — основы эффек-
тивной автоматизации производства,
создание новых методов обработки
деталей, выбор наиболее эффективной
структуры процессов и структурно-ком-
поновочных схем оборудования,раз-
работка новых типов и конструкций
режущих инструментов, обеспечиваю-
щих высокую производительность и
качество обработки;
6) повышение степени непрерыв-
ности процессов, замены (где это
возможно) дискретных процессов не-
прерывными; более широкое приме-
нение систем машин непрерывного
действия (роторных и роторно-кон-
вейерных линий), совмещающих во
времени технологические и транс-
портные операции;
7) дальнейшее развитие идеи агре-
гатирования и модульного принципа-
создания не только станков и станоч-
ных систем, но и других средств ав-
томатизации: сборочных машин и
сборочных линий, загрузочных и
транспортных устройств, промышлен-
ных роботов, систем управления; раз-
работка на основе стандартных мо-
дулей автоматических систем машин,
позволяющих быстро перестраивать
оборудование, обеспечивающих гиб-
кость производства;
8) широкое развитие работ в об-
ласти автоматизации процессов сборки
изделий, применение автоматизирован-
ных линий синхронного и несинхрон-
ного типа, позволяющих сочетать ав-
томатические сборочные операции с опе-
рациями, выполняемыми вручную; при»
менение сборочных роботов, создание
роботизированных комплексов машин,
в том числе быстропереналаживаемых;
9) более широкое использование
электронно-вычислительной техники
(программируемых контроллеров, ми-
ни-ЭВМ и др.) для управления рабо-
той оборудования, диагностирования
его технического состояния, быстрой
перестройки производства, повышения
эксплуатационной надежности обору-
дования; как результат этого — со-
здание полностью автоматизированных
производств (цехов и заводов-авто-
матов), где технологический процесс
реализуется без непосредственного
участия рабочих-операторов;
10) разработка и применение систем
комплексного проектирования на ЭВМ:
а) конструкций изделий; б) техноло-
гических процессов изготовления де-
ПРЕДИСЛОВИЕ
1
талей и сборки машин; в) технологи-
ческого оборудования и средств ав-
томатизации производства. Успешное
решение этих задач возможно лишь
при широком развитии научных ис-
следований в области автоматизации
массового производства, при форми-
ровании фундаментальных теоретичес-
ких основ автоматизации процессов
машиностроения, при опережающей
подготовке инженерных кадров в об-
ласти автоматизации.
При этом к числу первоочередных
научно-технических задач в области
создания станочных линий можно
отнести:
1) 'развитие теории комплексной
оптимизации технологических процес-
сов механосборочного производства,
включающей выбор или разработку
наиболее эффективных методов выпол-
нения операций обработки поверхнос-
тей деталей, а также выбор наиболее
рациональной по концентрации опе-
раций структуры процессов;
2) разработку методов оптимального
многопараметрического синтеза комп-
лексных технологических систем ма-
шин, позволяющих без полного пе-
ребора всех возможных вариантов
вести направленный поиск таких схем-
ных и структурно-компоновочных ре-
шений, которые обеспечивают в каж-
дом конкретном случае заданный го-
довой выпуск деталей необходимого
качества с наилучшими технико-эко-
номическими показателями;
3) разработку методов сравнитель-
ного анализа, выбора типажа, опти-
мальных параметров и конструктив-
ных решений, определение области
наиболее эффективного применения ос-
новных средств автоматизации про-
изводства: силовых узлов и транс-
портных устройств автоматических си-
стем машин, манипуляторов и про-
мышленных роботов, контрольных
автоматов, механизмов [автоматичес-
кой сборки и др.; разработку ме-
тодов повышения их надежности,
быстродействия и точности, улучше-
ния динамических характеристик;
4) разработку организационно-тех-
нических основ, методов и средств
рациональной эксплуатации станоч-
ных систем^, которые обеспечили бы
наиболее полную реализацию возмож-
ностей оборудования для достижения
расчетных значений производитель-
ности, ритмичности производства, ка-
чества обработки, себестоимости про-
дукции;
5) дальнейшее развитие методов рас-
чета экономической эффективности ав-
томатизации и методов экономичес-
кого обоснования применяемых ре-
шений с учетом технических, соци-
альных, психологических и эконо-
мических факторов.
При этом главным является не
только существенное увеличение при-
меняемых в производстве средств ав-
томатизации и механизации, но и
качественное изменение работ в этой
области, переход от локальных за-
дач к комплексным.
Автоматические станочные линии
выполняют операции, необходимые
для полного изготовления сложных
и трудоемких деталей: черновую и
чистовую обработку поверхностей ре-
занием, окончательную (отделочную)
обработку наиболее ответственных
поверхностей, проверку точности раз-
меров и формы, а также параметров
шероховатости поверхностей, про-
верку герметичности, физико-меха-
нических свойств, термическую обра-
ботку, подгонку по массе, баланси-
ровку, сборку, мойку, консерва-
цию и упаковку. Все более широко
применяются автоматические системы,
включающие машины для получения
заготовок, многопозиционные станки
с участками станочных линий сбло-
кированного типа, сборочное обору-
дование, контрольные автоматы и др.
Том 2 справочника посвящен воп-
росам проектирования и эксплуатации
станочных автоматических линий. Так
как большая часть линий создается
на основе метода агрегатирования и
компонуется на 70—80 % из унифи-
цированных узлов, значительное место
в томе 2 отведено линиям из агрегатных
станков. На них обрабатывают корпу-
сные детали, а также детали других
типов, не требующие большого объема
токарной обработки.
Во втором разделе тома обобщен
опыт проектирования линий из спе-
циализированных и специальных стан-
ков для обработки деталей типа ва-
лов и типа тел вращения.
раздел I АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ
ИЗ АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Глава1. ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
1. ТИПЫ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К НИМ
На автоматических линиях из аг-
регатных станков обрабатываются
корпусные и другие детали сложной
формы, требующие для обработки
много переходов.
Станкостроительные заводы СССР
изготовили линии из агрегатных стан-
ков для обработки блоков цилиндров
двигателей автомобилей и тракторов,
головок блоков цилиндров, картеров
коробок передач, корпусов трактор-
ных трансмиссий, переднего бруса
рамы трактора, корпуса механизма
переключения скоростей, корпуса
конечной передачи, картера шесте-
рен, корпуса масляного насоса, кар-
тера маховика, корпуса масляного
фильтра, впускного и выпускного
коллекторов, крышек коренных под-
шипников, балок передней оси гру-
зового автомобиля, картеров задних
и промежуточных мостов автомобилей,
коленчатых валов двигателей внут-
реннего сгорания, корпуса вала от-
бора мощности, шатунов автомобилей
и тракторов, поддерживающих ро-
ликов гусеничных тракторов, корпуса
поворотного кулака автомобиля,
штанги реактивной подвески, балан-
сиров, кронштейна балансира задней
подвески, картера раздаточной ко-
робки, ведущих колес, ступиц, баш-
мака рессоры, звена гусеницы, нап-
равляющего колеса, звездочки, ко-
жуха полуоси, станин электродвига-
телей, корпуса удлинителя кардана,
кассеты хлопкоуборочного комбайна,
корпуса вентилей, тормозных колодок
и др
Основными потребителями автома-
тических линий являются машино-
строительные заводы, выпускающие
изделия в условиях массового произ-
водства. Большинство автоматичес-
ких линий используют заводы, выпус-
кающие автомобили, тракторы, ком-
байны, двигатели и запасные части
к ним. Перечисленные выше детали
изготовляют из серого и ковкого
чугуна, стали (в том числе из стальных
отливок), алюминиевых и других цвет-
ных сплавов. Габаритные размеры
обрабатываемых деталей колеблются от
100 мм (крышка коренного подшип-
ника) до 2000 мм (задний мост тяже-
лого грузового автомобиля).
Ниже приведены 'некоторые [пре-
дельные отклонения формы и распо-
ложения поверхностей блок-картеров
(блоков цилиндров) и головок ци-
линдров тракторных и комбайновых
дизелей, регламентированных ГОСТ
7929—80 и ГОСТ 622—81.
Допуск плоскостности (мм) верхней
привалочной поверхности (плоско-
сти прилегания головок цилиндров)
каждого ряда на длине, мм:
до 800 ...................... 0,05
800—1200 .................... 0,10
Суммарный допуск круглости и
профиля продольного сечения (мм)
для отверстий:
под гильзы цилиндров .... 0,02
под коренные опоры............0,007
Допуск перпендикулярности (мм)
относительно общей оси крайних
отверстий:
общей оси отверстий под гильзы
цилиндров на длине 300 мм . . 0,06
передней и задней привалочных
поверхностей на длине 100 мм 0.03
Допуск параллельности (мм) верх-
ней привалочной поверхности блок-
картера и общей оси подшипников
распределительного вала относи-
тельно общей оси крайних отвер-
стий под коренные опоры на длине,
мм:
ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
9
до 800 ....................... 0,05
800—1200 ..................... 0,10
Допуск перпендикулярности (мм)
осей отверстий под толкатели отно-
сительно оси подшипников распре-
делительного вала на длине 100 мм 0,05
Допуск торцового биения (мм)
опорных поверхностей под бурт
гильзы цилиндров относительно
общей оси посадочных поверхно-
стей под гильзу..................0,05
Разность (мм) глубины расточек
под бурт гильзы цилиндров для ци-
линдров, закрываемых одной го-
ловкой ..........................0,04
Допуск плоскостности (мм) опорной
поверхности п^д бурт гильзы (в
радиальном направлении .... 0,02
Допуск соосности (мм) подшипни-
ков распределительного вала отно-
сительно крайних подшипников
этого вала и отверстий под корен-
ные опоры относительно крайних
отверстий под эти опоры .... 0,015
Допуск пересечения общей оси (мм)
посадочных отверстий под гильзу
цилиндра и общей оси крайних от-
верстий под коренные опоры . . 0,15
Допуск плоскостности (мм) нижней
поверхности головок цилиндров
при длине головки, мм:
до 550 ....................... 0,06
св. 550 ...................... 0,08
Допуск плоскостности (мм) верхней
поверхности головок цилиндров
при длине головки, мм:
до 550 ....................... 0,1
св. 550 ..................... 0,16
Допуск параллельности (мм) верх-
ней поверхности относительно ниж-
ней при длине головки, мм:
до 550 ....................... 0,1
св. 550 ..................... 0,16
Допуск перпендикулярности (мм)
оси отверстий под направляющую
втулку клапана относительно ниж-
ней поверхности головки цилин-
дров на длине 100 мм .............0,1
2. ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ*
АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Этапы проектирования АЛ: за-
явка на АЛ, техническое задание,
техническое предложение, эскиз-
ный, технический и рабочий проекты.
В зависимости от степени новизны
и сложности АЛ, числа входящих
в нее агрегатных станков, необходи-
мых сроков поставки и других условий
перечисленные этапы проектирования
могут быть объединены в тех или иных
сочетаниях.
Заявка на АЛ. Заявка является
основным исходным материалом для
проектирования АЛ. Заявку разра-
батывает заказчик с учетом особен-
ностей обработки деталей, а также
конкретных условий, в которых пред-
полагается эксплуатировать АЛ. Со-
держание заявки представлено в табл. 1
Техническое задание. В соответствии
с ГОСТ 15.001—73 и отраслевым стан-
дартом МСиИП ОСТ 2 НО 2-3—81
техническое задание АЛ состоит из
типового технического задания, вклю-
чающего общие требования, предъяв-
ляемые ко всем АЛ, и дополнения
к техническому заданию, содержащего
особые требования к данной АЛ.
Типовое техническое задание со-
держит: цель и назначение разработки;
источники разработки; состав АЛ и
требования к конструкции составляю-
щих элементов; требования к надеж-
ности АЛ, технологичности обраба-
тываемых деталей и безопасности, ко-
торые необходимо соблюдать при раз-
работке конструкции АЛ и при ее
эксплуатации; эстетические и эрго-
номические требования; условия экс-
плуатации; экономические показатели;
стадии и этапы разработки; условия
контроля и приемки.
Дополнение к техническому зада-
нию разрабатывает организация —
разработчик конструкторской доку-
ментации на АЛ на основании за-
явки и согласовывает с заводом-за-
казчиком и заводом-изготовителем АЛ.
В дополнении к техническому за-
данию указывают: наименование АЛ
и ее назначение; производительность
АЛ; требования, предъявляемые к
заказчику АЛ; содержание операций,
выполняемых на АЛ; базы для об-
работки; точность обработки деталей
на АЛ; дополнительные требования.
Техническое предложение. Разра-
ботка технического предложения яв-
ляется наиболее важным этапом про-
ектирования. На этой стадии разра-
батывают технологический процесс об-
работки детали на АЛ, определяют
точность обработки на отдельных пе-
реходах и методы контроля дости-
гаемой точности, выявляют компоновку
АЛ, обеспечивающую достижение за-
данной производительности, решают
все другие принципиальные вопросы.
Техническое предложение должно
быть утверждено заказчиком. Содер-
жание технического предложения пред-
ставлено в табл. 2.
Эскизный, технический и рабочий
проекты. На первой стадии разработки
10 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
1. Содержание заявки на автоматическую линию
Наименование Содержание
Чертеж обрабатываемой детали На чертеже должны быть выделены: поверхности, под- лежащие обработке на АЛ; поверхности, обработанные до поступления детали на АЛ; допуски формы и распо- ложения этих поверхностей
Строительный чертеж уча- стка цеха На строительном чертеже должны быть указаны: места расположения подвалов, высоты цеха, подкрановых пу- тей и верхних связей между колоннами, толщина пере- крытий и допускаемая на них нагрузка, размеры осно- ваний колонн
Система подачи СОЖ Наличие в цехе централизованной системы подачи СОЖ. состав СОЖ. давление в системе
Цеховая энергосистема Напряжение в электросети, разрешаемая пусковая мощ- ность
Давление в цеховой пнев- мосети
Особенности обработки де- тали, выявленные в про- цессе ее изготовления до заказа АЛ К числу особенностей, которые необходимо учитывать при проектировании АЛ, могут относиться: жесткость детали; склонность к короблению после предваритель- ной обработки; рекомендации по режимам резания и по конструкции режущих инструментов (для деталей, из- готовляемых не из общепринятых машиностроительных материалов)
Необходимость выдачи с АЛ сигналов в диспет- черскую К сигналам могут относиться: число изготовленных де- талей, данные о простоях, о браке и т. п.
Чертеж заготовки (отлив- ки, поковки и т. п.). Для простых деталей до- пускается совмещение чер- тежа заготовки с чертежом обрабатываемой детали пу- тем нанесения на послед- ний припусков на обработ- ку Требования к заготовкам: оптимальные размеры и ста- бильность припусков на поверхностях, подлежащих об- работке; стабильность габаритных размеров: отсутствие на поверхностях, подлежащих обработке, пригоревших остатков формовочной смеси, раковин, свищей и других дефектов; отсутствие во внутренних полостях отливок остатков стержней и каркасной проволоки, которые при вскрытии полостей могут выпадать наружу, что может приводить к заклиниванию заготовок при транспортиро- вании вдоль АЛ; стабильность твердости, что особенно важно при необходимости обеспечения высокой точно- сти обработки
Годовая программа вы- пуска деталей —-
План участка цеха, в ко- тором предполагается раз- местить АЛ На плане должны быть указаны: расположение колонн, направление общецеховых потоков обрабатываемых деталей и стружки, места подачи заготовок и выдачи об- работанных на АЛ деталей, места проходов и проездов, наличие и грузоподъемность подъемно-транспортных средств
Срок поставки АЛ Срок поставки АЛ должен быть указан на основании директивных документов или (при их отсутствии) по желанию заказчика
Исходные данные по ба- зовому варианту для рас- чета экономического эф- фекта от применения АЛ В состав исходных данных по базовому варианту долж- ны входить: перечень оборудования с указанием его ко- личества, необходимого для обработки деталей в объеме годовой программы выпуска, заданной для АЛ; число рабочих и наладчиков с указанием среднегодовой за- работной платы; занимаемая производственная площадь
ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
11
2. Содержание технического предложения на автоматическую линию
Пояснительная записка
В состав пояснительной записки входят: назначение АЛ; техническая характеристика
(время цикла, коэффициент технического использования, производительность, число
станков, накопителей, шпинделей и электродвигателей, производственная площадь,
занимаемая АЛ); краткий перечень выполняемых операций, в том числе контроль-
ных; базы, принятые при обработке детали на каждом станке; типы транспортных
и поворотных устройств; краткие сведения о компоновке станков; методы подачи
СОЖ и удаления стружки; принципиальные особенности построения гидро- и элек-
тропривода; число обслуживающего персонала (операторов и наладчиков); типы проме-
жуточных накопителей и их вместимость (для систем АЛ)
Операционный чертеж обрабатываемой детали
На операционном чертеже детали должны быть указаны: размеры, определяющие ба-
зы; размеры, определяющие положение обрабатываемых поверхностей относительно
баз, принятых на АЛ; габаритные размеры; размеры, определяющие положение вспо-
могательных поверхностей (например, используемых для ориентирования детали при
ее транспортировании, окон для ввода кронштейнов с направляющими втулками и
т. п.); технологические платики, выемки и т. п., которые должны быть дополнительно
выполнены на детали (эти элементы особо выделяются на чертеже для последующего
согласования с заказчиком); технические требования, предъявляемые к заготовке, по-
ступающей на АЛ; технические требования, которым должна отвечать деталь после
ее обработки на АЛ; методы контроля (способы измерения, оснастка для измерения,
ее точность и показания измерительных приборов, при которых деталь считается год-
ной). Методы контроля, оформляемые в виде отдельных технологических эскизов кон-
трольных проверок, указываются в тех случаях, когда технические требования, приве-
денные на операционном чертеже детали, неоднозначно определяют отклонения формы
и расположения обработанных поверхностей. На основе технологических эскизов
контрольных проверок разрабатывают задания на изготовление специальных кон-
трольно-измерительных приборов
Технологические карты (для каждого станка АЛ)
В технологической карте должны быть приведены: эскиз обрабатываемой детали
с обозначением обрабатываемых на данном станке поверхностей и принятых баз; пе-
речень выполняемых операций с указанием режимов резания и затрачиваемого вре-
мени
Схемы инструментальных наладок (для каждого станка АЛ)
На схеме инструментальной наладки (рис. 1) должны быть указаны: все переходы,
выполняемые на данном станке; режущие инструменты всех типов (в масштабе) для
каждой шпиндельной коробки, причем из группы инструментов, выполняющих пол-
ностью одинаковые переходы (т. е. обрабатывающих отверстия одинакового диаметра на ,
одинаковую глубину и имеющих одинаковый вылет от шпиндельной коробки), вы-
черчивают только один инструмент, наиболее близко расположенный от инструмента
другой группы (инструменты показывают в положении окончания обработки); об-
рабатываемые поверхности детали; торцы шпиндельных коробок, находящиеся от
обрабатываемых поверхностей детали на расстоянии, определяемом минимально воз-
можной длиной наиболее длинного инструмента; вспомогательные инструменты (уд-
линители, борштанги, направляющие втулки и т. п.); размеры обрабатываемых по-
верхностей, режущих и вспомогательных инструментов и размеры, определяющие
их взаимное расположение (диаметр, глубина или длина) и параметры шероховатости
обрабатываемой поверхности; длины врезания и выхода инструмента; вылет инстру-
мента от торца шпиндельной коробки; расстояние от торца направляющей втулки
до поверхности детали; диаметр и характер сопряжения направляющей части ин-
струмента со втулкой: длина направляющей втулки; наружный диаметр шпинделя
и диаметр отверстия в шпинделе для закрепления инструмента; расположение люнета
(при его наличии); номера обрабатываемых отверстий в соответствии с операционным
чертежом детали;.таблица длин обработки и режимов резания (для каждой шпиндель-
ной коробки); цикл работы каждого силового узла (головки) с указанием длины быст-
рого подвода к изделию, рабочей подачи, быстрого отвода и дополнительного отвода, не-
обходимого для смены инструмента
12 разработка технологического процесса обработки деталей
Продолжение табл. 2
Цикл работы'
БП=40
|----*~\РП=32
Д0=12и\ Б0=72 I
Вид на деталь
Рис. 1. Схема инструментальной наладки:
БП — быстрый подвод; РП—рабочая подача; ВУ —выдержка
на упоре; БО — быстрый отвод; ДО — дополнительный отвод
Общие виды станков
Для разработки общих видов станков необходимо выбрать компоновку станков, типы
и габариты силовых и шпиндельных узлов, а также при необходимости предварительно
начертить общий вид приспособления. Эскиз станка с номенклатурой увязочных разме-
ров показан на рис. 2
Рис. 2. Эскиз станка:
1 — обрабатываемая деталь; 2 — при-
способление; 3 — средняя станина; 4 —
боковая станина; 5 — направляющая
плита; 6 — силовой стол; 7 — привод с
электродвигателем; 8 — шпиндельная
коробка
ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
13
Продолжение табл. 2
Схема планировки АЛ
На схеме планировки (рис. 3) должны быть указаны: технологическое оборудование
(станки, контрольные устройства, моечные машины и т. п.); транспортные и поворот-
ные устройства и накопители (с учетом минимально необходимых шагов транспортиро-
вания); вспомогательное оборудование (станции гидропривода, инструментальные
шкафы, электрошкафы, пульты управления и др.); расстояния между элементами обо-
рудования, а также расстояния от этих элементов до колонн (с учетом допустимых рас-
стояний между подвижными и неподвижными элементами АЛ); места подвода сжа-
того воздуха и СОЖ; рабочие места персонала, обслуживающего АЛ; сведения по
энергоснабжению, в том числе суммарная установленная мощность электродвигате-
лей, расход и состав СОЖ, расход сжатого воздуха, количество удаляемой стружки
25140
1255 5600 600 2100 1800 1500 1800 2260 15001600 2670 2400
Рис. 3. Схема планировки АЛ:
1 — загрузочная позиция; 2 — кран-балка; 3 — привод конвейера для стружки;
4 — смазочная станция; 5 — станция гидропривода; 6 — инструментальный шкаф;
7 — привод конвейера; 8 — электрошкафы; 9 — центральный пульт управления;
10 — площадка для складирования заготовок; 1 — VIII — станки
Расчет технико-экономических показателей
Технические условия на поставку АЛ
В технических условиях на поставку АЛ оговариваются: взаимные обязательства за-
казчика и поставщика; производительность АЛ и условия, при которых она "может
быть обеспечена; порядок испытания и сдачи АЛ на заводе-изготовителе и на заводе-
заказчике
эскизного проекта анализируют за-
мечания, сделанные заказчиком при
рассмотрении и утверждении техни-
ческого предложения, и в случае
необходимости вносят соответствующие
изменения в разработанную техни-
ческую документацию. Кроме того,
составляют циклограмму работы АЛ,
разрабатывают сборочные чертежи ос-
новных узлов и механизмов и состав-
ляют задания на рабо ее проектиро-
вание электрооборудования, гидропри-
вода, режущего, вспомогательного
и измерительного инструментов и
шпиндельных коробок.
Практика проектирования АЛ из
агрегатных станков показывает, что
указанные составные части АЛ целе-
сообразно проектировать в специа-
лизированных конструкторских 4 от-
делах. Это позволяет сократить’33 об-
щую продолжительность проектиро-
14 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
вания и создает предпосылки для по-
вышения качества проектов благо-
даря накоплению опыта и унификации
конструкторских решений.
На стадии эскизного проекта раз-
рабатывают лишь некоторые наиболее
важные узлы АЛ. На стадии техни-
ческого проекта должны быть разра-
ботаны сборочные чертежи всех спе-
циальных узлов станков, транспорт-
ных устройств, узлов гидропривода
и электрооборудования, режущего и
измерительного инструментов и конт-
рольных устройств. На каждом сбо-
рочном чертеже узла должны быть ука-
заны технические требования на его
сборку и (приемку.
На стадии рабочего проекта детали-
руют и контролируют узлы и окон-
чательно корректируют всю ранее
разработанную техническую докумен-
тацию. Заканчивается рабочий проект
составлением «Руководства».
Ниже приведены рекомендации, ко-
торые необходимы при разработке
технических предложений на АЛ из
агрегатных станков.
3. РАЗРАБОТКА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ
Разработка технологического про-
цесса обработки детали на АЛ может
быть условно разделена на несколько
этапов.
Выбор баз. Базирование деталей
на АЛ производится непосредствен-
но или с использованием приспособ-
лений-спутников. Непосредственное
базирование деталей осуществляется
по ранее обработанным базам или
по необработанным поверхностям. Не-
посредственное базирование деталей
является предпочтительным и наи-
более широко применяемым, так как
использование приспособлений-спут-
ников существенно усложняет конст-
рукцию АЛ.
В качестве технологических баз
наиболее часто используют плоскую
поверхность и два точно выполненных
по диаметру и координатам отверстия
со стороны этой поверхности. В одно
из базовых отверстий вводится круг-
лый, а в другое — срезанный фиксатор.
Базовые отверстия в детали должны
быть выполнены по 7-му квалитету,
а расстояние между ними — с допус-
ком ±0,05—0,1 мм. Базовые отверс-
тия на плоской поверхности можно
размещать по диагонали или вдоль
одной из сторон детали. В первом случае
обеспечивается наименьшая погреш-
ность базирования детали из-за ее
поворота в пределах зазоров между
фиксаторами и стенками отверстий.
Однако при этом усложняется конст-
рукция механизмов фиксации, а су-
щественное повышение точности не
всегда обеспечивается. При расстоя-
нии между отверстиями в продольном
направлении L 400 мм базовые от-
верстия следует располагать вдоль дли-
нной стороны детали. При L 400 мм
и форме опорной поверхности детали,
приближающейся к квадрату, базовые
отверстия следует располагать по диа-
гонали.
Несмотря на высокую точность вы-
полнения базовых отверстий по диа-
метру и расположению, всегда имеют
место погрешности базирования де-
талей, вызываемые зазорами между
фиксаторами и базовыми отверстиями.
Уменьшить эти погрешности можно
путем бокового поджима детали к
фиксаторам в определенном направ-
лении, одинаковом для всех станков
АЛ.
Для предотвращения ускоренного
изнашивания и повышенной дефор-
мации диаметр базовых отверстий в
зависимости от массы обрабатываемой
детали^должен быть не менее указан-
ных ниже величин:
Масса детали, кг До 20 20 —50 Св. 50
Диаметр базовых от-
верстий, мм ... . 12 16 20
При поступлении на АЛ заготовок,
не имеющих обработанных поверх-
ностей, в качестве баз на первых по-
зициях АЛ следует использовать наи-
более ответственные поверхности, ко-
торые будут обработаны в дальнейшем.
Такое базирование обеспечивает рав-
номерное распределение припуска на
этих поверхностях. При этом на пер-
вых позициях АЛ обрабатываются
базы. Используя возможности много-
шпиндельной обработки, на этих по-
зициях необходимо обработать также
поверхности, которые могут быть ис-
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ
15
пользованы в качестве баз при транс-
портировании деталей вдоль АЛ.
Поскольку на АЛ базирование дета-
лей в приспособлениях станков осу-
ществляется автоматически, то базы,
используемые при транспортировании
деталей и определяющие положение
технологических баз деталей отно-
сительно поверхностей приспособ-
ления, должны быть точно расположены
относительно технологических баз.
Полная обработка детали на АЛ
с использованием одних и тех же баз
не всегда возможна; в таких случаях
приходится прибегать к смене баз.
Смена баз необходима: при обработке
поверхностей, расположенных близко
к базам; при обработке поверхностей,
взаимное расположение которых (при
обработке на разных позициях АЛ)
должно быть выдержано с высокой
точностью; в этом случае необходимо
обрабатывать одну из поверхностей,
используя другую в качестве базы;
при повышенном изнашивании ба-
зовых отверстий в результате их много-
кратного использования. Наиболее ин-
тенсивно изнашиваются базы при ба-
зировании алюминиевых деталей на
первых 12—14 позициях АЛ.
Смену баз осуществляют следую-
щими приемами:
1) базовые отверстия выполняют бо-
лее глубокими, чем это необходимо
для надежного базирования детали;
при этом на первых позициях АЛ фик-
саторы вводят на половину глубины
отверстия, а на более дальних пози-
циях — на полную глубину; в этом
случае следует учесть возможность
повышенной деформации фиксаторов
из-за увеличения их вылета;
2) наряду с двумя основными пре-
дусматривают два дополнительных
базовых отверстия, которые обраба-
тывают одновременно с основными
или на их базе. На новые заранее
подготовленные базы переходят для
выполнения всей последующей обра-
ботки или временно для исправления
первоначальных баз.
Детали, у которых погрешности
базирования не позволяют обеспечить
заданную точность взаимного распо-
ложения обработанных поверхностей,
устанавливают в приспособления-
спутники. При этом точность обработки
повышается благодаря отсутствию пе-
ребазирования детали на каждой ра-
бочей позиции, так как базирование
спутников осуществляется по элемен-
там, выполненным со значительно бо-
лее высокой точностью, чем это может
быть достигнуто для обрабатываемых
деталей в условиях массового произ-
водства. Например, обработка от-
верстий с близко расположенными
осями может быть выполнена только
на разных позициях АЛ. Изменения
расстояний между этими отверстиями
определяются погрешностями ба-
зирования деталей на станках и по-
грешностями самих станков. Так, для
деталей массой 80 кг с расстоянием
между осями фиксаторных отверстий
400 мм ± 0,07 мм и диаметром этих
отверстий 19 мм ± 0,021 мм погреш-
ность базирования составит 0,06 мм.
Для приспособлений-спутников (пред-
назначенных для подобных деталей)
с фиксаторными втулками, выполнен-
ными из закаленной стали и мало
подверженными изнашиванию, от-
верстия под которые выполнены с
высокой точностью на координатно-
расточном станке, погрешность ба-
зирования составляет не более 0,03 мм.
В приспособлениях-спутниках также
обрабатываются детали, не имеющие
баз для транспортирования. В этом
случае существенно снижаются требо-
вания и к технологическим базам,
в качестве которых могут быть ис-
пользованы даже необработанные по-
верхности. При установке деталей
в приспособлениях-спутниках ' точ-
ность расположения обработанных по-
верхностей относительно баз снижается
из-за суммирования погрешностей ба-
зирования детали на спутнике и са-
мого спутника в приспособлении стан-
ка. Однако точность взаимного распо-
ложения поверхностей, обработанных
на разных позициях (что во многих
случаях важнее точности расположе-
ния относительнотехнологических баз),
повышается благодаря тому, что по-
грешность базирования спутников мень-
ше, чем погрешность базирования об-
рабатываемых деталей. Изменения
размеров спутников не влияют на
точность взаимного расположения по-
верхностей, обработанных на разных
позициях.
16 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
Методы обработки, режимы резания
и последовательность выполнения пе-
реходов. Исходными данными при вы-
боре методов обработки и необходи-
мого числа проходов являются тре-
буемая точность обработки и допус-
тимая шероховатость поверхности.
Сведения о достижимой точности об-
работки и о параметрах шероховатости
поверхности приведены при описании
технологических возможностей раз-
личных методов обработки, исполь-
зуемых при обработке корпусных де-
талей на АЛ (см. гл. 2).
При назначении предварительных
(максимально возможных) режимов ре-
зания, обеспечивающих минимальное
время обработки, первоначально вы-
бирают подачу исходя из требуемой
точности обработки, допустимой шеро-
ховатости и размеров обрабатывае-
мой поверхности. Затем назначают
скорость резания, которая определя-
ется требуемой стойкостью инстру-
мента. Минимальную стойкость инст-
румента предварительно выбирают рав-
ной ^100—150 мин. ।
При определении последовательности
выполнения намеченных переходов не-
обходимо обеспечить четкое разделение
черновой и чистовой обработки. Сна-
чала выполняют черновую обработку
всех плоских поверхностей больших
размеров (сопоставимых с размерами
обрабатываемой детали) и отверстий
большого диаметра. При этом проис-
ходит съем значительных припусков;
деталь нагревается, и внутренние на-
пряжения перераспределяются, что
вызывает коробление детали. Чистовая
обработка выполняется на последних
позициях АЛ. Между черновыми и
чистовыми переходами обработки наи-
более точных поверхностей следует
обрабатывать поверхности, к которым
не предъявляются повышенные тре-
бования относительно точности их
расположения (например, крепежных
отверстий). При чистовой обработке
доминирующее влияние на погреш-
ности формы и расположения поверх-
ностей оказывает неравномерность при-
пуска (технологическая наследствен-
ность). Поэтому, при необходимости
обеспечения высокой точности, на
последних позициях АЛ необходимо
выполнять не только чистовую, но
и получистовую обработку.
Группирование переходов. При груп-
пировании переходов решают задачу
определения рационального перечня
переходов, выполняемых с помощью
каждой шпиндельной коробки. При
этом следует стремиться к максимально
возможной концентрации операций,
что обеспечивает сокращение числа
станков в АЛ и, как следствие, по-
вышение экономической эффектив-
ности. Однако при этом необходимо
принимать во внимание как конструк-
тивные, так и технологические ог-
раничения.
Конструктивные ограничения:
а) максимальные технические харак-
теристики унифицированных силовых
и шпиндельных узлов; б) необходимость
обеспечения свободного доступа к ин-
струментам для осмотра и замены и
ко всем узлам и механизмам АЛ для
их технического обслуживания и ре-
монта; в) необходимость обеспечения
свободного схода стружки и т. п.
Технологические ограничения:
а) недопустимость выполнения одно-
временно на одной позиции черновой
и чистовой обработок различных по-
верхностей, так как вибрации и де-
формации детали, возникающие при
черновой обработке, снижают точность,
получаемую при чистовой обработке;
б) недостаточная жесткость обраба-
тываемой детали.
Технологические ограничения сле-
дует учитывать также при определе-
нии возможности обработки детали
на одном станке с помощью несколь-
ких шпиндельных коробок.
Режимы резания. После группиро-
вания переходов уточняют режимы
резания для приведения <их в соот-
ветствие с требуемой производитель-
ностью АЛ. При этом необходимо
сравнить основное технологическое
время f от наиболее продолжительного
перехода с располагаемым временем
Ф
^ОТ — Q Л tBf
где Ф — номинальный годовой фонд
времени АЛ (при двухсменной работе
и продолжительности рабочей недели
41 ч Ф = 3725 ч); Q — заданная го-
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ОБРАБОТКИ
17
довая программа выпуска деталей;
т| — коэффициент технического ис-
пользования АЛ (предварительно мо-
жет быть принят в пределах 0,7—0,8
в зависимости от числа станков,
входящих в АЛ); tB — вспомогатель-
ное время (предварительно может
быть принято в пределах 0,15—0,40 мин
в зависимости от сложности предпо-
лагаемого цикла работы АЛ, шага
транспортирования и т. д.); Т~ —
расчетный такт выпуска.
При /;т< /от режимы резания сни-
жают таким образом, чтобы для наи-
более длительного перехода /'т —
= /от, а для остальных переходов
t'OT = (0,94-0,95) tOT, что позволяет
избежать увеличения времени цикла
работы АЛ из-за случайных колеба-
ний времени цикла работы отдельных
станков. При изменении режимов
резания следует учитывать, что все
инструменты, установленные на одной
шпиндельной коробке, имеют одина-
ковую минутную подачу. Режимы ре-
зания следует снижать в первую оче-
редь путем уменьшения скорости ре-
зания, так как она в большей степени,
чем подача, влияет на стойкость ин-
струмента. Однако снижение скорости
резания ниже определенного предела
не приводит к повышению стойкости.
При t'0T > /от заданную произ-
водительность можно обеспечить пу-
тем разделения лимитирующего пере-
хода на несколько переходов или
путем установки параллельно рабо-
тающего оборудования. Скорректиро-
ванные указанным образом режимы
резания подлежат дальнейшему уточ-
нению в процессе проектирования АЛ.
Окончательный выбор режимов реза-
ния, обеспечивающих заданную произ-
водительность, может быть сделан
только после составления циклограммы
работы АЛ (что позволяет точно опре-
делить вспомогательное время) и рас-
чета коэффициента технического ис-
пользования.
Разработка технологического про-
цесса заканчивается определением
объема и последовательности выпол-
нения вспомогательных операций,
методы осуществления которых рас-
смотрены в гл. 4 и 7.
Г л а в a 2. СОСТАВЛЕНИЕ^СХЕМ
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
1 СВЕРЛЕНИЕ
Схемы инструментальных наладок
Различные варианты схем инстру-
ментальных наладок при сверлении
приведены на рис. 1. В большинстве
случаев на АЛ сверление отверстий
выполняют с направлением сверла
по кондукторной втулке. Спиральное
сверло 3 устанавливают в переход-
ной оправке 4 (рис. 1, а) или в ко-
роткой переходной втулке 7 (рис. 1,
б), которую помещают в отверстие
шпинделя 6 и закрепляют двумя вин-
тами 5. Сверло направляют по невра-
щающейся кондукторной втулке 2.
Оправку можно также закреплять
с помощью быстросменной насадки 8
(рис. 1, в). При сверлении глубоких
отверстий сверло дополнительно зак-
репляют в оправке с помощью за-
жимной гайки 9 (рис. 1, г) во избе-
жание выпадения сверла во время
быстрого отвода силового стола.
Работу без кондукторной втулки
(рис. 1, д, е) можно рекомендовать:
а) при сверлении предварительно за-
центрованного отверстия; б) при
рассверливании предварительно про-
сверленного отверстия; в) при свер-
лении одиночного отверстия диаметром
более 40 мм; г) в случае затруднений
при установке кондукторной втулки.
В последних трех случаях рекомен-
дуется применять укороченное сверло
или зажимать сверло непосредственно
за ленточки (рис. 1, е). При этом сле-
дует применять шпиндели с минималь-
ным вылетом.
Параметры кондукторных втулок.
Сверла в большинстве случаев нап-
равляются по невращающимся зтул-
кам. При высоких скоростях реза-
ния, например при обработке деталей
1 Подробные сведения, необходимые для
построения схем инструментальных нала-
док на стадии рабочего проектирования
АЛ, приведены в работе [6 ]. В гл. 2 при-
ведены укрупненные данные, которые
удобно использовать на стадии разработки
технического предложения на АД.
из алюминиевых сплавов, могут быть
применены вращающиеся втулки.
Втулка располагается в стойке или
крыше приспособления, либо в кондук-
торной плите. Рекомендуемые пара-
метры кондукторных втулок приведены
в табл. 1.
При установке кондукторной втулки
необходимо учитывать следующее:
а) уменьшение рекомендуемого рас-
стояния между втулками и деталью
может вызвать пакетирование стружки
и поломку инструмента; б) при обра-
ботке на вертикальных станках от-
верстий в «карманах» детали сменную
втулку следует выдвигать из кондук-
торной плиты или крыши приспособ-
ления таким образом, чтобы обеспе-
чить достаточное пространство для
размещения стружки между поверх-
ностью детали и кондукторной плитой;
в) во время обратного хода силового
узла сверло не должно выходить
полностью из кондукторной втулки;
в противном случае быстрый подвод
силового узла следует производить
без вращения шпинделей; г) при зна-
чительном вылете шпинделей с целью
предотвращения вибрации и умень-
шения провисания сверл необходимо
устанавливать под удлинители до-
полнительные люнетные втулки с за-
зором 0,2 мм по диаметру (табл. 2).
Точность обработки проверяют пу-
тем сравнения заданных в чертеже
обрабатываемой детали допуска от-
верстия, позиционного допуска в
радиусном выражении и параметров
шероховатости с достижимыми при
выбранной схеме инструментальной
наладки параметрами точности и ше-
роховатости. Квалитет обработанного
отверстия, обеспечиваемый при свер-
лении, приведён в табл. 3.
Позиционное отклонение центра от-
верстия в радиусном выражении при-
ведено в табл. 4.
Приведенные в табл. 4 значения
достигаются: а) при применении сверл
точного исполнения; б) при использо-
СВЕРЛЕНИЕ
19
Рис. 1. Схемы инструментальных наладок при сверлении
вании кондукторных втулок с пара-
метрами, указанными в табл. 1; в) когда
расстояние /2 между торцом втулки и
поверхностью обрабатываемой детали
равно указанному в табл. 1; увеличе-
ние этого расстояния в 1,5 раза при-
водит к возрастанию позиционного
отклонения центра отверстия в 1,25
раза; г) при измерении координаты
центра отверстия в месте ввода сверла
в деталь.
При расчете табличных значений
позиционных отклонений учтено так-
же, что: а) зазор между сверлом и
втулкой изменяется по нормальному
закону; б) используется изношенное
сверло; в) наблюдается отжим сверла
в процессе обработки вследствие бие-
1. Параметры кондукторных втулок
Параметры втулок (см. рис. 1, а) Внутренний Диаметр втулки d, мм
4-8 8-15 15-25 25-35 35-50
Длина li направляющей втулки, мм 18 — 22 22—32 32—45 45—65 65 — 80
Гарантированный зазор 6 между втулкой и сверлом, мкм 24 30 39 45 57
Расстояние 12 от торца втулки 2 до поверхно- сти обрабатываемой детали, мм 6—7 7-12 12 — 16 16 — 18 18-25
Примечания 1. Зазор 6 указан при рекомендуемых допусках
на внутренний диаметр втулки по 7-му квалитету точности, на диаметр на-
правляющей части сверла по 8-му квалитету точности.
2. Размер 12 указан при обработке деталей из чугуна. При обработке
деталей из стали этот размер должен быть увеличен в 1,7 раза, при обра-
ботке деталей из алюминиевых сплавов — в 1,4 раза.
20
СОСТАВЛЕН HE СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
2. Рекомендации для установки люнетных втулок
Обрабатываемый материал Расстояние от торца детали до торца шпин- дельной короб- ки, мм Диаметр сверла, мм
До 8 8-18 18-25
Алюминиевые сплавы 500-650 +/+ -/+ -/-
Св. 650 +/+ +/ + +/+
Чугун, сталь 500—650 +/+ -/-
Св. 650 +/ + +/+ -/+
Примечания: 1. Знак «+» означает необходимость установки
люнетной втулки.
2. В числителе приведены рекомендации для случая, когда сверло
при отводе силового стола в каждом цикле не выходит из втулки, в знаме-
нателе — когда сверло выходит из втулки.
3, Квалитет обработанного отверстия
Группа подач [18] Наличие кондук- торной втулки с параметрами, приведенными в табл. 1 Квалитет Примечание
II Есть 12 —
Меньше, чем II И Качественная заточка сверла
Больше, чем II 13-14 Увеличенное (по сравнению с ре- комендованным в табл. 1) расстоя- ние от торца втулки до поверхно- сти обрабатываемой детали
II Нет 14 —
ния режущих кромок, неоднородности
обрабатываемого материала и т. п.
При сверлении предварительно за-
центрованного, а также при рассвер-
ливании предварительно просверлен-
ного отверстия (см. рис. 1, д) пози-
ционное отклонение центра отверстия
может в 1,5 раза превышать значения,
указанные в табл. 4. При сверлении
4. Позиционное отклонение Л центра
отверстия и увод Д сверла, мм
Номи- нальный диаметр, мм Д ЛУ на 100 мм длины от- верстия для всех материа- лов
Для чугуна и алюмини- евых сплавов Для стали
5 — 12 0,15 0,2 0,18
13 — 18 0,17 0,22 0,13
19—27 0,2 0,27 0,09
28 — 34 0,22 0,32 0,08
35—45 0,27 0,38 0,07
46 — 50 0,30 0,45 0,07
по схеме, приведенной на рис. 1,
е, позиционное отклонение центра от-
верстия может составить 0,5—0,7 мм.
Вследствие неоднородности обра-
батываемого материала, несиммет-
ричной заточки сверла и т. п. проис-
ходит искривление оси (увод) обра-
батываемого отверстия. Минимальный
увод сверла (табл. 4) наблюдается
при следующих условиях: а) сверло
качественно заточено; б) подача сверла
принята по III группе; в) расстояние
от торца кондукторной втулки до
поверхности обрабатываемой детали
равно рекомендуемому в табл. 1.
При особо жестких требованиях
к точности расположения оси от-
верстия для уменьшения увода сверла
применяют удлиненные втулки, длина
которых в 1,5 раза больше указанной
в табл. 1. Однако при этом значительно
возрастает износ втулок и инструмента.
При сверлении, как правило, до-
стигается шероховатость поверхности
СВЕРЛЕНИЕ
21
5. Рекомендации для выбора
конструкции сверла
Материал обрабаты- ваемой детали Диаметр обрабатывае- мого отверстия, мм Условное обо- значение кон- струкции сверла при длине обра- батываемого отверстия, мм
До 60 60—80 80—100 100 — 120 Св. 120
24
Сталь 24—30 30-40 1 ! | 1 2
40 — 50 1
5 — 8 1
Чугун 8 — 12 12 — 16
16 — 20 1
Обозначения сверл: 1 — спи-
ральных с наружным охлаждением;
2 — то же, с внутренним охлажде-
нием; 3 — стандартных спираль-
ных; 4 — шнековых.
Примечания 1. При свер-
лении отверстий диаметром до 24 мм
в стальных деталях при длине свер-
ла больше стандартной рекомен-
дуется применять сверла с усилен-
ной сердцевиной и крестообразной
подточкой перемычки.
2. Приведенные рекомендации
по выбору конструкции сверл при
сверлении отверстий в деталях
из стали относятся к сверленир
горизонтальных отверстий. При
сверлении вертикальных отверстий
с наружным подводом СОЖ можно
применять стандартные сверла при
длине отверстий в 1,5 раза большей,
чем указано в табл. 5
Ra = 20 мкм. При сверлении отверс-
тий диаметром до 10 мм в деталях
из чугуна и алюминиевых сплавов
при подаче по III группе может быть
достигнута шероховатость поверх-
ности Ra — 10 мкм.
Конструкцию сверла в зависимости
от диаметра и длины отверстия,
а также материала обрабатываемой
детали, следует выбирать по табл. 5.
Шнековые сверла, отличающиеся
от обычных увеличенным углом спи-
6. Рекомендации для предварительного
выбора диаметра шпинделя
Максимальный диаметр сверла в зависимости от обрабатывае- мого материала, мм Диаметр шпинделя, мм Обозначение упорного под- шипника
Чугун, НВ 229 Сталь, НВ < 229 Алюминиевые сплавы ав < 300 МПа наружный внутренний
6,5 7 8 10 12 15,5 14 19 18,5 24 22 30 23 34 26 42 60 45 4,5 5 5,5 7 9 10 9,2 11,5 11 14 13 17 14 20 16 23,5 35 26 5,5 6,5 7 9,5 И 14 12,5 18 17 22 20,5 28 21,5 31 24,5 39 60 42 25 25 32 32 40 40 50 50 50 50 65 65 65 65 90 90 90 110 14 14 20 20 26 26 36 36 36 36 44 44 44 44 60 60 60 80 8102 8202 8104 8204 8205 8305 8206 8306 8207 8307 8208 8308 8209 8309 8210 8310 8313 8216
Примечание. Подача вы- брана по группе 16 [18]; скорость резания при обработке стали и чу- гуна 15 м/мин, при обработке алю- миниевых сплавов — 37 м/мин; расчетная долговечность упорного подшипника 10 тыс. ч.
рали (60—65°) и специальным профилем
полированных канавок для стружки,
рекомендуется также использовать
при сверлении глубоких отверстий за
несколько переходов на последователь-
но расположенных позициях с целью
более надежного удаления стружки
из отверстия. Для шнековых сверл
не требуются; промежуточные выводы
с целью удаления стружки; увод их
относительно невелик.
При обработке деталей из алюмини-
евых сплавов применяют спиральные
сверла, имеющие увеличенные по
сравнению со стандартными стружеч-
ные канавки, больший угол спирали
и угол при вершине сверла 2ф = 130°.
Канавки сверл должны быть полиро-
22
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
Наименьшее расстояние между смежными шпинделями, мм
| Обозначение упорного подшипника | 8216 109 111 114 116,5 119 123 128 126 133,5 130,5 137,5 133 140 144 177 187
со СО 00 99 101 104 106,5 109 113 118 116 123,5 120,5 127,5 123 130 134 167
8210 8310, LQ 1Л1Л1Л COOOr^Co'cOOincOOb-’’'фОГ-’-’ СССОЬ-Ь-Ь-ООООООООООСЮТО
1 8309 62 64 67 69,5 72 76 81 79 86,5 83,5 90,5 86 93
8209 55 57 60 62,5 65 69 74 72 79,5 76,5 83,5 79
00 о 00 59,5 61,5 64,5 67 69,5 73,5 78,5 76,5 84 81 88
00 о сч 00 52,5 54,5 57,5 60 62,5 66,5 71,5 69,5 77 74
8307 •55,5 57,5 60,5 63 65,5 69,5 74,5 72,5 80
8207 48 50 53 55,5 58 62 67 65
8306 50 52 55 57,5 60 64 69
8206, 8305 45 47 50 52,5 55 59
8205 41 43 46 48,5 51
8204 38,5 40,5 43,5 46
8104 CD ОО —• СО СО Tf
8202 СО ю СО СО
8102 со
Обозна- чение упорного подшип- ника 8102 8202 8104 8204 8205 8206, 8305 8306 .8207 '8307 8208 8308 8209 8309 8210, 8310 8313 8216
ваны с целью предотвращения нали-
пания стружки.
Размеры оправки и шпинделя. Для
оправки необходимо определить:
а) конус Морзе такой же, как конус
Морзе сверла или переходной цанги;
б) диаметр хвостовика в соответствии
с диаметром отверстия в шпинделе;
в) длину, минимально возможную по
действующим нормалям.
Для шпинделя необходимо опре-
делить: а) вылет (расстояние от торца
шпинделя до торца шпиндельной ко-
робки); при неизвестном базовом
расстоянии (от торца детали до торца
шпиндельной коробки) вылет шпинделя
определяется как минимально воз-
можный по действующим нормалям;
при известном базовом расстоянии
определяется единственно возможное
сочетание вылета шпинделя и длины
оправки исходя из базового рассто-
яния, длин отверстия и режущего
инструмента; б) диаметр (предвари-
тельно по табл. 6) в зависимости от
материала обрабатываемой детали и
диаметра сверла.
Выбранный шпиндель проверяют на
возможность его размещения по табл. 7.
Если выбранный шпиндель не про-
ходит по межцентровому расстоянию,
то следует принять шпиндель мень-
шего диаметра и проверить долговеч-
ность упорного подшипника по рис. 2.
Точка, абсцисса которой равна частоте
вращения шпинделя, а ордината —
осевой силе, должна находиться ниже
кривой, соответствующей выбранному
шпинделю.
Сверление глубоких отверстий. При
сверлении глубоких отверстий (/ >
> 5d) важно обеспечить хороший от-
вод стружки во избежание ее спрес-
совывания в канавках сверла, что
может привести к его поломке. Из-за
этого приходится ограничивать мак-
симальную длину сверления отверс-
тий спиральными сверлами без про-
межуточных выводов (табл. 8.).
Более глубокие отверстия сверлят
с периодическими выводами сверла
из обрабатываемого отверстия для
охлаждения сверла и очистки его ка-
навок от стружки. После первого про-
межуточного вывода сверла жела-
тельно отвести кондукторную втулку,
так как в дальнейшем направление
СВЕРЛЕНИЕ
23
Рис. 2. График для определения^ размера упорного подшипника
сверла по втулке не влияет на поло-
жение оси отверстия в глубине де-
тали и будет лишь способствовать
изнашиванию ленточек сверла и за-
труднять удаление стружки. Мак-
симальная длина сверления отверс-
тий спиральными сверлами с про-
межуточными выводами сверла ука-
зана в табл. 9.
При сверлении с промежуточными
выводами сверла по команде от реле
времени (в случае применения сило-
вого стола с механизмом ступенчатой
подачи) длина сверла до первого вы-
вода должна соответствовать ука-
занной в табл. 8. Длины сверления
между промежуточными выводами при-
ведены в табл. 10.
Для достижения заданной произ-
водительности часто глубокое свер-
ление осуществляют на нескольких
последовательных позициях с посте-
пенным заглублением сверла; при этом
отверстие выполняют ступенчатым с
уменьшением диаметра от позиции
к позиции на 0,2 мм. Сверление всех
ступеней отверстия, кроме первой,
производят без кондукторных втулок.
В связи с тем, что условия обработки
по мере увеличения глубины ухуд-
шаются, длина сверления на каждой
последующей позиции должна быть
меньше, чем на предыдущей. Реко-
мендуемые соотношения длин свер-
ления на разных позициях, при ко-
торых времена сверления получаются
8. Максимальная длина I (маг) сверления отверстий спиральными сверлами
без промежуточных выводов
Обрабатываемый материал Диаметр обрабатываемого отверстия, мм
6 10 15 20 25 30
Сталь 25 35 45 55 65 75
Алюминиевые сплавы 35 50 65 80 90 100
Чугун 50 70 90 100 110 120
24
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
9. Максимальная длина сверления отверстий спиральными сверлами
с промежуточными выводами
Параметры обрабатываемого отверстия Обрабатываемый материал
Сталь Чугун Алю- мини- евые спла- вы
Диаметр d, мм Максимальная длина сверле- ния, мм До 10 20 d 10—15 18rf 15-25 15rf 25 — 40 12rf 40 — 80 9rf 6-30 4 Orf 6 — 20 30rf
Примечание. С помощью шнековых сверл можно сверлить от- верстия в деталях из чугуна на указанную в табл. 9 глубину без промежу- точных выводов.
10. Длина сверления Д1 между промежуточными выводами сверла, мм
Обрабатываемый материал Диаметр обрабатываемого отверстия, мм
6 10 15 20 30 40 50 60 80
Сталь Чугун Алюминиевый сплав 6 20 15 10 30 20 12 40 25 15 50 30 20 70 40 27 35 40 55
примерно одинаковыми, приведены в
табл. 11.
При сверлении глубоких отверстий
диаметром более 24 мм в деталях из
стали рекомендуется применять
сверла с внутренним подводом СОЖ
через муфту, ' установливаемую на
задний конец шпинделя (см. табл. 5).
СОЖ подается в зону резания через
отверстие в шпинделе.
При сверлении глубоких отверстий
в деталях из серого чугуна на гори-
зонтальных станках охлаждение при-
менять не рекомендуется, так как не
удается обеспечить хороший доступ
СОЖ в зону резания, а смоченная
11. Соотношение длин сверления при
обработке глубокого отверстия на
нескольких позициях
Число позиций Номер позиции
I II III IV V
2 0,60 0,40
3 0,45 0,30 0,25 — —
4 0,36 0,24 0,21 0,19 —
5 0,30 0,20 0,18 0,17 0,15
стружка представляет собой тесто-
образную массу, плохо перемещаю-
щуюся по стружечным канавкам, что
приводит к поломке сверла.
Составление схем инструментальных
наладок в отдельных случаях. При по-
следовательном сверлении пересе-
кающихся отверстий необходимо:
а) сверление второго отверстия осу-
ществлять по циклу работы с пере-
ходом на уменьшенную рабочую по-
дачу в зоне пересечения с ранее про-
сверленным отверстием, что способст-
вует уменьшению опасности поломки
сверл; б) если одно из пересекающихся
отверстий ступенчатое, то разделять
длину этого отверстия на ступени
таким образом, чтобы в зоне пересе-
чения находилась ступень одного
диаметра, так как при этом обеспе-
чивается лучшее направление сверла
и уменьшается опасность его увода
и поломки.
При сверлении отверстий малого
диаметра, расположенных под углом
к поверхности обрабатываемой детали,
целесообразно предварительно цеко-
вать площадку, перпендикулярную
к оси отверстия. Если это невозможно,
ЗЕНКЕРОВАНИЕ
25
е) на; в— зенкер
г — насадной
насадной зенкер с направлением по оправке
короткой втулкой без направления
Рис. 3. Схемы инструментальных наладок при зенкеро-
вании:
а — с направлением по одной втулке и жестким крепле-
нием в шпинделе; б — с направлением по двум втулкам
и креплением в шпинделе с помощью плавающего патро-
с хвостовиком с направлением по оправке;
зенкер с направлением по оправке; д —
в глубине детали; е — зенкер с переходной
то следует применить втулку со ско-
шенным торцом. При этом расстояние
от втулки до детали должно быть
уменьшено по сравнению с указанным
в табл. 1, а врезание сверла в деталь
следует производить с уменьшенной
подачей. При выходе сверла на накло-
нную или криволинейную поверх-
ность необходимо переходить на умень-
шенную подачу.
2. ЗЕНКЕРОВАНИЕ
Схемы инструментальных наладок.
Различные варианты схем инстру-
ментальных наладок при зенкеровании
приведены на рис. 3, а рекомендации
по их применению — в табл. 12.
В большинстве случаев зенкер нап-
равляется по кондукторным втулкам.
В тех случаях, когда кондукторную
12. Рекомендации для применения схем инструментальных наладок
Отношение длины отверстия к его диаметру Материал об- рабатываемой детали Особенности Вариант схемы инструменталь- ной наладки по рисунку
l/d <34-5 Любой — 3, а
l/d >34-5 Любой Инструмент направляется по двум втулкам, одна из которых расположена перед обрабаты- ваемой деталью, а вторая за ней 3, б
l}d < 1.5 Чугун — 3, в
l/d <0,7 l/d > 0,7 l/d <1,5 l/d > 1,5 * Канавкг струмента. Сталь и алюми- ниевые сплавы То же Чугун » I оправки являк Насадной зенкер большого диа- метра этся продолжением канавок 3, г 3, а* 3, г 3, б* режущего ин-
26
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДЬК
13. Квалитет обработанного отверстия
Группа подач Зенкерование Квалитет
II Черновое 12
III Чистовое И
втулку установить нельзя или обра-
батывается отверстие, позиционный
допуск центра которого ^достаточно
велик, обработку производят без нап-
равления по кондукторной втулке
(рис. 3, е). Длины оправки и шпин-
деля в этом случае должны быть мини-
мальными.
Точность обработки и шероховатость
поверхности. Квалитет обработанного
отверстия, обеспечиваемый при зен-
керовании с кондукторной втулкой,
приведен в табл. 13, а позиционные
отклонения центра отверстия в ра-
диусном выражении — в табл. 14.
Позиционное отклонение (табл. 14)
указано при условии применения кон-
дукторных втулок нормальной длины
при жестком соединении оправки со
шпинделем. При применении плаваю-
щего соединения оправки со шпин-
делем и удлиненных кондукторных
втулок позиционное отклонение центра
отверстия, указанное в табл. 14,
необходимо уменьшить на 20—40 %.
При зенкеровании, как и при свер-
лении, происходит увод инструмента,
который ориентировочно может быть
определен по табл. 4. На увод зенкера
помимо неравномерной заточки ре-
жущих кромок и неоднородности об-
рабатываемого материала влияет рас-
положение оси предварительно об-
работанного отверстия, особенно при
15. Тип зенкера
Обраба- тываемый материал Диа- метр зен- кера, мм Максимальный припуск, мм
LO LO ю Св. 7
Чугун До 32 32—45 45-52 Св. 52 I2L I
Н
Сталь До 32 32-40 40-50 50-65 "л X
Алюми- ниевые сплавы До 36 36-45 45-58 58-65 х
н i 1
Обозначения. Зенкеры: X — с хвостовиком; Н — насадной.
малом его диаметре и большой длине.
Увод зенкера уменьшается при при-
менении торцовой заточки и второй
кондукторной втулки, устанавливае-
мой за обрабатываемой деталью. На-
личие второй кондукторной втулки
способствует также повышению вибро-
устойчивости инструмента.
Шероховатость поверхности при
черновом зенкеровании Ra = 20 мкм;
при чистовом зенкеровании Ra — 10
мкм. В некоторых случаях при особо
благоприятных условиях (подача по III
группе, обильный подвод СОЖ, ма-
лое налипание стружки, хорошее ка-
14. Позиционное отклонение центра отверстия при чистовом
зенкеровании, мм
Обрабатываемый материал Номинальный диаметр зенкера, мм
5-12 13—18 19 — 27 28 — 34 35 — 45 46 — 50
Чугун, алюминиевые сплавы Сталь 0,12 0,15 0,13 0,16 0,15 0,18 0,17 0,22 0,19 0,23 0,20 0,25
Примечание. При направлении короткого зенкера по оправке
(см. рис. 3, а) и отношении l/d = 1-т- 1,5 позиционное отклонение центра
отверстия составляет 0,25 мм.
ЗЕНКЕРОВАНИЕ
27
16. Тип кондукторной втулки
По втулке направляется Обрабатываемый материал Внутренний диаметр втулки, мм
До 30 | 30-50 | Св. 50
Скорость направляющей части инструмента, м/мин
о о 40 — 55 Св. 55 До 16 16 — 25 25—40 Св. 40 До 40 Св. 40
Черновое зенкерование
Зенкер Сталь, чугун — Н | В В
Алюминиевые сплавы Н В Н В Н В
Оправка Зенкер Сталь, чугун — В В
Алюминиевые сплавы Получистовое и чистовое Сталь, чугун н | в зенкеровани Н | В ] е н 1 В 1 в В В
Алюминиевые сплавы н В н В н в
Оправка Сталь, чугун В В в
Алюминиевые сплавы н В н в в
Обозначения. Втулки: Н — неподвижная; В — вращающаяся.
чество изготовления и заточки зен-
кера) шероховатость может быть умень- а
шена до Ra = 5 мкм.
Тип зенкера выбирают в зависимо-
сти от диаметра отверстия, припуска
на обработку и материала обраба-
тываемой детали (табл. 15).
Конструкция, параметры и располо-
жение кондукторных и люнетных вту-
лок. При зенкеровании применяют
схемы направления: а) вращающегося
инструмента по неподвижной втулке
приспособления; б) вращающегося ин-
струмента по вращающейся втулке
приспособления; в) невращающейся
гильзы вспомогательного инструмента
(«скользящей втулки») по неподвиж-
ной втулке приспособления (вращение
осуществляется внутри гильзы вспо-
могательного инструмента).
Наиболее широко используют схемы
а и б. Необходимость применения
вращающихся втулок обусловлена тем,
что при больших частотах вращения
и неравномерных нагрузках проис-
ходит «схватывание» материалов ин-
струмента и втулки. Это явление
приводит к поломке инструмента и
появлению задиров на внутренней
поверхности втулки. Недостатком при-
менения вращающихся втулок яв-
ляется удлинение режущего инстру-
мента (в том случае, когда направле-
ние осуществляется по режущей части
инструмента). Рекомендации по вы-
бору типа кондукторной втулки при-
ведены в табл. 16.
Скользящую втулку применяют:
а) при малом межцентровом рассто-
янии, когда нет возможности раз-
28
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
17. Длина кондукторных втулок, мм
Соединение оправки со шпинделем Число кондук- торных втулок Внутренний диаметр втулки d, мм
4 — 8 8-15 15 — 25 25 — 35 35 — 50
Жесткое 1 18—22 22—32 32—45 45—65 65—80
С помощью плавающего па- трона 1 — 40—45 45—70 70— 120 90-160
То же 2 18—22 22—32 32—45 45-50 50-55
18. Расстояние от торца втулки до поверхности обрабатываемой
детали, мм
Отверстие Зенкер Внутренний диаметр втулки dt мм
4-8 8-15 15-25 25 — 35 35-50
Цилиндрическое С хвостовиком 6-7 7—12 12- 16 16- 18 18-25
То же Насадной (с направлени- ем по оправке) — — — 35—45 45-50
Коническое — — 20—22 22—25 25-35 35-40
Примечание. Рекомендуемое расстояние указано при обработ- ке деталей из чугуна; при обработке деталей из стали это расстояние должно быть увеличено в 1,7 раза, при обработке деталей из алюминиевых спла- вов — в 1,4 раза (при зенкеровании конических отверстий рекомендуемое расстояние не зависит от обрабатываемого материала).
19. Гарантированный зазор между втулкой и инструментом, мкм
Зенкерование Квалитет Внутренний диаметр втулки d, мм
отвер- стия инстру- мента 4—8 8—15 15 — 25 25 — 35 35 — 50
Черновое (по необрабо- танному отверстию) 7 8 24 30 39 40 41
Чистовое (по обработан- ному отверстию) 6 8 6 6 7 7 9
местить вращающуюся втулку; б) при
внутреннем диаметре втулки d > 100
мм. Если невозможно разместить ни
вращающуюся, ни скользящую втулку,
то наТнаправляющей части инстру-
мента должны быть установлены брон-
зовые или чугунные сухари.
Рекомендуемые длины кондуктор-
ных втулок, расстояния от торца
втулки до поверхности обрабатывае-
мой детали и гарантированный за-
зор между втулкой и инструментом
при \зенкеровании приведены соот-
ветственно в табл. 17—19.
ЗЕНКЕРОВАНИЕ
29
Если по конструктивным сообра-
жениям длина втулки получается
больше, чем указано в табл. 17,
то следует выполнить во втулке вы-
точку увеличенного диаметра, с тем
чтобы длина направления инстру-
мента по втулке не увеличилась.
Применение плавающего патрона и
выбор его конструкции. Применение
плавающих патронов уменьшает из-
нашивание подшипников шпинделя,
кондукторной втулки, направляющей
части инструмента, а также возмож-
ность заклинивания инструмента во
втулке и повышает точность обработки.
К числу недостатков плавающих патро-
нов относятся усложнение наладки
инструмента вне станка и необходи-
мость иметь люнеты для поддержа-
ния инструмента при выводе его
из втулок во время каждого цикла
или при смене инструмента. Рекомен-
дации по применению плавающих пат-
ронов приведены в табл. 20.
Плавающие патроны различных ти-
пов показаны на рис. 4. Для установки
зенкеровки разверток диаметром до
50 мм в случае наладки^их по длине
вне станка применяют патроны, по-
казанные на рис. 4, а, б. Эти патроны
можно использовать с быстросменными
насадками.
Для зенкеров и разверток диаметром
более 50 мм, в случае их наладки по
длине непосредственно на станке, а
также для расточных инструментов
применяют патрон, показанный на
рис. 4, в. Такой патрон допускает
значительное провисание инструмента,
что вызывает необходимость [иметь
поддерживающие люнеты. Для тех
же целей, что и патрон, показанный
на рис. 4, в, применяют патрон,
изображенный на рис. 4, г. Этот
патрон позволяет отказаться от под-
держивающего люнета, так как обес-
печивает ограниченное плавание ин-
струмента 6 = 0,5+ 0,005/, где I —
расстояние от торца патрона до конца
инструмента. Патрон позволяет пе-
редавать значительные осевые силы
и \крутящие ‘моменты. При малых
межцентровых расстояниях для тех
же целей применяют патрон, пока-
занный на рис. 4, д. Патроны, изо-
браженные на рис. 4, г и д, не ис-
20. Рекомендации для применения
плавающих патронов
пользуют для инструментов, рабо-
тающих в двух втулках.
Диаметр шпинделя. При зенкерова-
нии диаметр шпинделя принимаемся
на один размер меньше, чем при свер-
лении отверстия того же размера.
Окончательно диаметр шпинделя оп-
ределяется при рабочем проектиро-
вании.
Применение СОЖ. Отверстия в дета-
лях из стали, алюминиевых сплавов
и ковкого чугуна зенкеруют с охлаж-
дением, а в деталях из серого чугуна —
как с охлаждением, так и без него.
При обработке деталей из серого
чугуна 'без 'охлаждения зенкерами,
30
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬН Ы X НАЛАДОК
оснащенными твердым сплавом, наблю-
дается интенсивное налипание мельчай-
ших частиц чугуна на передних поверх-
ностях, уголках и ленточках инстру-
мента. Применение СОЖ способствует
более равномерному изнашиванию зен-
кера, так как при этом почти отсутст-
вует налипание частиц чугуна на
инструмент и его стойкость повышается
на 20—30 %. В то же время при об-
работке ^деталей [из ^серого |чугуна
с охлаждением смесь чугунной пыли
с СОЖ образует абразивную пасту,
способствующую повышенному из-
нашиванию направляющих силовых
узлов и других трущихся элементов.
Поэтому необходимо обращать осо-
бое внимание на защиту таких эле-
ментов от попадания стружки. СОЖ
способствует также вымыванию струж-
ки, что особенно важно при зенкерова-
нии глубоких глухих отверстий. В этом
случае наиболее целесообразно при-
менять инструмент с внутренним под-
водом СОЖ-
3. РАЗВЕРТЫВАНИЕ
Схемы инструментальных наладок.
Схемы инструментальных наладок
при развертыванииприведенына рис. 5.
Если позиционное отклонение центра
отверстия в заданных пределах тре-
буется обеспечить при развертывании,
обработку производят с направлением
по втулкам (рис. 5, а—в). Если по-
зиционное отклонение центра от-
верстия в заданных пределах обеспе-
чивается уже при предварительной
обработке, развертывание произво-
дится с направлением по предвари-
тельно обработанному отверстию
(рис. 5, г, д). Квалитет обрабатывае-
мого отверстия получается ниже, а
параметры шероховатости выше при
направлении инструмента по кондук-
торной втулке. Для того чтобы обес-
печить высокую точность отверстия
и уменьшенные параметры шерохо-
ватости при малых позиционных от-
клонениях центра отверстия, необ-
ходимо производить двукратное раз-
вертывание: предварительное с нап-
равлением по кондукторной втулке
и окончательное с направлением по
отверстию.
Точность обработки и шерохова-
тость поверхности. Квалитет обработан-
ного отверстия, обеспечиваемый при
развертывании, приведен в табл. 21.
При развертывании диаметр об-
работанного отверстия 1в зависимости
РАЗВЕРТЫВАНИЕ
31
Рис. 5. Схемы инструментальных наладок при разверты-
вании; развертки*.
а — с хвостовиком с направлением по втулке; б — насад-
ная с направлением по втулке; в — насадная с направле-
нием по оправке в глубине детали; г — плавающая с на-
правлением по отверстию большого диаметра; д — пла-
вающая с направлением по отверстию малого диаметра
от обрабатываемого материала, при-
меняемой СОЖ и других факторов)
может получаться больше, ’равным
или меньше номинального диаметра
развертки. При развертывании в де-
талях из чугуна без применения СОЖ
диаметр отверстия получается зна-
чительно больше диаметра развертки;
при охлаждении маслом диаметр от-
верстия больше диаметра развертки
на 5—8 мкм, а при охлаждении эмуль-
сией — равен диаметру развертки или
меньше его. Корректировку диаметра
развертки и соответственно внутрен-
него диаметра втулки (в случае нап-
равления развертки по режущей части)
следует производить в процессе от-
ладки АЛ и в начальный период ее
эксплуатации.
Позиционные отклонения центра
отверстия при развертывании с нап-
равлением по втулке составляют:
Диаметр отверстия,
мм............... 5-18 19-34 35-50
Позиционное откло-
нение в радиусном
выражении, мм . . 0,05 0,06 0,07
Параметры шероховатости поверх
ности после развертывания с направ-
лением по втулке приведены в табл. 22.
Указанные в табл. 22 параметры
шероховатости учитывают, что на АЛ
не удается обеспечить оптимальный
состав СОЖ специально для развер-
21. Квалитет обработанного отверстия 4
Направление развертки Предварительная обработка Припуск на сторону, мм Квалитет
По втулке Сверление 0,3—0,4 10
То же Сверление и зенкерование 0,2—0,3 8—9
По ранее обработанному отверстию Сверление и зенкерование (или развертывание) 0,1 — 0,15 7
Примечания: 1. Припуск, указанный для направления разверт- ки по втулке, учитывает возможное отклонение от соосности отверстия во втулке и предварительно обработанного отверстия. 2. При обработке деталей из чугуна с обильным охлаждением припуск, указанный для направления развертки по [ранее обработанному отверстию, может быть уменьшен до 0,05 — 0,06 мм.
32
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
22. Параметры шероховатости Да (мкм)
после развертывания с направлением
по втулке
Наличие охлаждения Обрабатываемый материал
Чугун Сталь Алюми- ниевые сплавы
Без охлажде- ния С охлажде- нием 5 2,5 5 — 1,25 2,5 — 1,25
23. Тип развертки
Обрабатывае- мый материал Диаметр обрабаты- ваемого отвер- стия, мм Квалитет обработан- ного отвер- стия
7 и 8 9 и 10
Сталь и алюминиевые сплавы До 25 25—40 Св. 40 X Н
Чугун До 32 32 — 40 Св. 40 X Н
Обозначения. Развертка: X — с
хвостовиком; Н — насадная.
24. Гарантированный зазор между
втулкой и инструментом, мкм
Квалитет Внутрен- ний диа- метр втул- ки, мм
обработан- ного отвер- стия отверстия во втулке направляю- щей части инструмента 6—18 | 18-30 1 30-50 |
9 и 10 7 и 8 *i к ВИИ, ЧТ части р; метр ре; 6 4 <валитет о диаме азвертки кущей чг 5 4 указан п тр напра больше, 1СТИ. 3 3 ри : 1ВЛЯ1 чем 4 4 /ело юще: Ди а 5 5 й
тывания, так как в большинстве слу-
чаев СОЖ подается на всю АЛ центра-
лизованно и должна быть пригодной
для всех выполняемых операций.
При развертывании с направлением
по ранее обработанному отверстию
достигается существенно более низкие
параметры шероховатости (Ra = 0,44-
4-0,8 мкм).
Тип развертки выбирают по табл. 23.
Параметры кондукторных втулок и
плавающих патронов. Вращающиеся
кондукторные втулки для разверток
практически не применяют, так как
развертки работают с малыми скорос-
тями резания. При направлении по
втулкам длину втулки и расстояние
от ее торца до поверхности обраба-
тываемой детали можно принимать по
табл. 17 и 18. Гарантированный зазор
между втулкой и инструментом указан
в табл. 24.
При развертывании оправку сое-
диняют со шпинделем с помощью пла-
вающего патрона. Конструкцию пла-
вающего патрона выбирают из тех
же соображений, что и при зенкеро-
вании.
Развертывание глухих отверстий.
Нельзя совмещать развертывание
глухих отверстий с выполнением опе-
раций, требующих выдержки силового
стола на жестком упоре в конце хода,
так как при вращении без подачи
развертка увеличивает диаметр обра-
ботанного отверстия. С той же целью
при развертывании глухих отверстий
развертка не должна доходить до
торца обрабатываемого отверстия на
0,4—0,6 мм, а окончательная обра-
ботка торца должна быть произведена
при зенкеровании.
4. ЗЕНКОВАНИЕ И ЦЕКОВАНИЕ
Зенкование (снятие фасок) при'
обработке деталей из стали и чугуна
производят сверлами или зенковками
(рис. 6), а при обработке деталей из
алюминиевых сплавов — только свер-
лами. Фаску большой ширины при
малом диаметре отверстия следует
обрабатывать сверлом.
Предельное отклонение размера фаски
составляет 0,3 мм в том случае, когда
поверхность, со стороны которой сни-
мают фаску, является базой. Если
ЗЕНКОВАНИЕ И ЦЕКОВАНИЕ
33
Рис. 6. Схемы инструментальных наладок
при зенковании:
а — сверлом; б — зенковкой; в — подпру-
жиненной зенковкой
8)
эта поверхность не является базой,
то к 0,3 мм добавляется допуск на
расстояние от этой поверхности до
базы. Если допуск на размер фаски
меньше полученной суммы, то при-
меняют специальный подпружиненный
инструмент (рис. 6, в), который упи-
рается непосредственно в поверхность
обрабатываемой детали. В этом случае
предельное отклонение размера фаски
не превышает 0,14 мм.
Шероховатость поверхности при
зенковании (при ширине фаски до
4 мм) деталей из чугуна и стали Ra —
= 10 мкм; при обработке деталей из
алюминиевых сплавов Ra — 5 мкм.
Меньшая шероховатость может быть
достигнута лишь путем дополнитель-
ного прохода резца вдоль образующей.
Диаметры зенковки и оправки вы-
бирают по табл. 25.
[Зенкование производят с направ-
лением оправок по невращающимся
кондукторным втулкам. Для умень-
шения опасности заклинивания во
втулках оправки выполняют с узкими
направляющими ленточками.
Длина направляющих втулок при зен-
25. Диаметры зенковки и оправки
(см. рис. 6, б)
2 А. И. Дащенко и др.
ковании и необходимость применения
плавающих патронов определяется
соответственно по табл. 17 и 20.
Расстояние от торца до поверхности
обрабатываемой детали должно со-
ставлять: 2d при внутреннем диаметре
втулки d == 15-:- 25 мм; 1,5 d при d =
~ 25ч-35 мм; l,2d при d ~ 35-4-50 мм.
(При цековании по направляющей
втулке, как правило, направляют оп-
равку (рис. 7, а). При малых диамет-
рах инструмента и межцентровом рас-
стоянии по втулке направляют ре-
жущий инструмент. Если цекуемая
поверхность не имеет отверстия, то
целесообразно располагать цековку,
как показано на рис. 7, в. При цеко-
вании с направлением инструмента
по ранее обработанному отверстию
(рис. 7, б) оправка должна направ-
ляться по втулке с зазором 0,2 мм
по диаметру.
Размер от базы до обрабатываемой
поверхности обеспечивается в тех же
пределах, что и при зенковании фа-
сок. Шероховатость поверхности при
однократном цековании площадок с
осевой подачей инструмента, как пра-
вило, не удается обеспечить меньше,
Рис. 7. Схемы инструментальных наладок
при ^цековании:
а — с направлением по оправке; б — с на-
правлением по отверстию; в — со смеще-
нием цековки относительно обрабатывае-
мой поверхности
34
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
26. Диаметры цековок
Цекуемая бобышка Диаметр бобышки Dq, мм £>ц, мм
Необработанная по диаметру До 20 20 — 50 Св. 50 о сч ОО — -4 + + + ю ю ю Q Q Q
Обработанная по диаметру — D6 + + (24-4)
чем Ra = 20 мкм. При этом, особенно
при большой ширине цекуемой по-
верхности, возникают значительные
осевые силы, которые могут вызвать
вибрацию системы СПИД. Поэтому
предпочтительнее обрабатывать тор-
цовые поверхности с поперечной по-
дачей резца. Диаметр цековки Иц
определяют по табл. 26.
Тип кондукторной втулки (вращаю-
щаяся или неподвижная) выбирают
по табл. 16, а необходимость приме-
нения плавающего патрона опреде-
ляют по табл. 20.
5. ОБРАБОТКА ОТВЕРСТИЙ
КОМБИНИРОВАННЫМИ
РЕЖУЩИМИ ИНСТРУМЕНТАМИ
К числу комбинированных режу-
щих инструментов (рис. 8) относятся
как инструменты одного технологи-
ческого назначения (ступенчатые
сверла, зенкеры и развертки), так
Рис. 8. Схемы инструментальных наладок
при обработке отверстий комбинирован-
ными инструментами:
а — ступенчатым сверлом; б — ступенча-
тым зенкером; в — сверлом-разверткой; г —
цековкой-зенковкой
и инструменты различного техно-
логического назначения (сверла-зен-
керы, сверла-развертки, цековки-
зенковки и т. п.). На АЛ такие инстру-
менты применяют в следующих слу-
чаях: для концентрации операций и
сокращения числа рабочих позиций;
при выполнении последовательной
черновой и чистовой обработки сквоз-
ных отверстий без перестановки за-
готовок (например, при обработке ба-
зовых отверстий за два перехода);
при обработке соосных отверстий
разного диаметра для обеспечения
минимального отклонения от соос-
ности. Но комбинированные инстру-
менты дороги в изготовлении и сложны
при затачивании. Поэтому вопрос их
использования должен решаться с
учетом экономических соображений.
Наиболее целесообразно применять
комбинированные инструменты при
обработке деталей из алюминиевых
сплавов, когда их стойкость высока
и соответственно затраты на эксплуа-
тацию относительно ’малы.
Элементы [комбинированного' инст-
румента могут работать одновременно
или последовательно. Например, при
обработке сквозного отверстия свер-
лом-разверткой необходимо, чтобы
развертка вступала в работу лишь
после выхода вершины сверла из от-
верстия; при зенкеровании сквозного
отверстия и цековании торца (в осо-
бенности необработанного торца с не-
равномерным припуском) следует
обеспечить полный выход зенкера из
отверстия до начала подрезания торца
во избежание увеличения диаметра
отверстия. При последовательной ра-
боте элементов комбинированного ин-
струмента облегчается применение
режимов резания, обеспечивающих
оптимальные условия работы каждого
элемента. Однако последовательная
работа элементов комбинированных
инструментов не может быть осуществ-
лена при обработке глухих отверстий,
а также многоступенчатых сквозных
отверстий. Кроме того, последова-
тельная работа может ограничиваться
требуемой производительностью
из-за увеличения длины рабочего хода
инструмента и времени обработки.
При одностороннем направлении по
кондукторной втулке комбиниро-
НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ
35
ванные инструменты используют только
при обработке коротких отверстий
во избежание чрезмерного увода вер-
шины инструмента в начале процесса
обработки вследствие его увеличенного
вылета относительно втулки.
Комбинированные инструменты
могут быть цельными или сборными.
Из числа цельных комбинированных
инструментов наиболее широко при-
меняют ступенчатые сверла для свер-
ления и снятия фаски в отверстии
под последующее нарезание резьбы.
Применение таких сверл приводит к
снижению (по сравнению с обычными
сверлами) точности отверстия (не вы-
ше 14-го квалитета) и (увеличению
позиционного отклонения центра от-
верстия. Обосновано применение сту-
пенчатого сверла при обработке от-
верстий револьверной головкой или
при расположении втулки на приспо-
соблении-спутнике. В этом случае
сверло направляют по той же втулке,
что и остальные инструменты, после-
довательно обрабатывающие отверстия.
При использовании ступенчатого
сверла необходимо длину втулки и ее
расположение относительно обраба-
тываемой детали выбирать таким об-
разом, чтобы длина направления
сверла в начале рабочего хода была
не меньше указанной ниже:
Диаметр
направляю-
щей части
инструмента
d, мм 6-10 10—23 23-30 30 — 50
Минимальная
длина на-
правления 4
сверла в на-
чале работы,
мм 18—20 20-35 35-45 45-75
Предпочтительно применять сборные
комбинированные инструменты, за-
тачивание которых упрощается, так
как каждый элемент можно затачивать
в отдельности.
6. НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ
Схема инструментальной наладки и
точность при нарезании резьбы. На АЛ
из агрегатных станков при нарезании
резьбы в отверстиях преимущественно
применяют подачу метчиков по инди-
видуальным копирным гайкам, что
обеспечивает постоянство рабочей
подачи за один оборот метчика. На
рис. 9 показана схема инструменталь-
ной наладки при нарезании резьбы
с помощью копирной резьбонарез-
ной пиноли. При вращении шпинделя
копир 7, в котором с помощью патрона
5 установлен метчик 6, перемещается
по копирной гайке 2, имеющей шаг,
равный шагу нарезаемой резьбы.
Несовпадение шагов резьбы гайки и
метчика (в пределах погрешности их
изготовления) компенсируется пру-
жинами 3 и 4 в патроне и резьбона-
резной пиноли. При таком приводе
подачи может быть обеспечено на-
резание резьбы с полем допуска 67/.
На АЛ можно получить и более точ-
ные резьбы. Для этого необходимо
обеспечить стабильность диаметра от-
верстия под резьбу и применить мет-
чики, изготовленные по ужесточен-
ным техническим требованиям.
На точность нарезаемой резьбы
влияют три параметра отверстия под
резьбу: диаметр, длина и перпендику-
лярность оси отверстия к базе. Диа-
метры отверстия под резьбу при на-
резании метрической резьбы указаны
в ГОСТ 19257—73, а при нарезании
конической резьбы — в табл. 27.
Диаметры отверстий после сверле-
ния изменяются в широких пределах,
поэтому для получения точных резьб
отверстия под резьбу нужно допол-
нительно зенкеровать; при этом полу-
чаются меньшие отклонения от пер-
пендикулярности осей резьбовых от-
верстий.
Рис. 9. Схема инструментальной наладки при нарезании резьбы метчиком
2*
36
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
27. Размеры отверстий под коническую
дюймовую резьбу
л Диаметр сверла dc, мм & Дли- на, мм
\о л СР Си о И к >> i g. >> со Л 0.3 к S 3
« 2 й * § Си д ° « ® ~ О) 3 л ю S и со о <я s а с. к со л Диамет ки dp, к о ч Си си CQ Си о к И S со а Л СО
Р- ю н « ода р. а
71в 6,2 6,0 6,39 14 10
1 / 8 8,6 8,3 8,76 15 1 1
74 11,1 10,7 11,31 20 15
3/8 14,75 14,25 14,80 22 16
1 /2 18,25 17,5 18,32 28 21
3/4 23,5 23,0 23,66 28 21
1 29,5 28,75 29,69 35 26
174 — 37,5 38,45 36 27
172 — 43,5 44,52 36 27
2 — 55,0 56,56 37 28
С целью обеспечения достаточного мес-
та для стружки длина глухих отверстий
под резьбу должна превышать длину
нарезания резьбы на величину, указа-
нную в табл. 28.
Конструкцию метчика выбирают с
помощью табл. 29.
Метчики для обработки деталей из
алюминиевых сплавов хромируют по
28. Дополнительная длина сверления
отверстий под резьбу, мм
Шаг резь- бы, мм Обрабатываемый материал
Чугун Сталь Алюминиевые сплавы
без предва- рительного удаления стружки с предвари- тельным удалением стружки
0,8 4—6 4-5
1,0 4—6 9 — 12 5 4 — 5
1,25 4,5 — 7 10 — 14 5,5 4,5-6
1,5 5 — 7,5 10,5 — 15 6 5-7
1,75 5,5- 8 11 — 16 6,5 5,5 — 7
2,0 7 — 9 12 — 18 8 7—8
2,5 8 — 10 14—21 9 —
3,0 9—11 14—24 10 —
3,5 10,5 — 12 14—27 1 1 —
профилю; они имеют полированные
канавки для улучшения отвода стружки.
При необходимости нарезания точных
резьб следует применять метчики,
изготовленные в соответствии с ужесто-
ченными техническими требованиями,
например, разработанными ЗИЛом.
Этими техническими требованиями рег-
ламентируются: допуск отклонения
шага на длине 25 мм — ±0,007 мм,
допуск торцового биения ниток резьбы
0,0025 мм, допуск радиального бие-
ния хвостовика 0,015 мм; допуск
радиального биения резьбы по на-
29. Метчики, применяемые на АЛ
Назначение Конструктивные особенности ГОСТ
Для нарезания метрической резьбы в дета- лях из чугуна и стали средней и высокой прочности — 3266 — 81
Для нарезания конической резьбы — 6227 —80Е
Для нарезания метрической резьбы в де- талях из легких сплавов С шахматным расположе- нием зубьев 17928—72
Для нарезания метрической резьбы в дета- лях из вязкой стали С винтовыми канавками 17933 — 72
РАСТАЧИВАНИЕ
37
30. Наименьшие расстояния между
шпинделями
Размеры мм
D D
25 32 40 50
25 31 36 41 45
32 — 41 46 50
40 — — 51 55
50 — — — 59
ружному и среднему диаметрам —
в пределах половины допуска на эти
диаметры.
Диаметр пиноли и расстояния между
шпинделями (табл. 30). Диаметр резь-
бонарезной пиноли определяют
в зависимости от крутящего момента
при нарезании резьбы: . ; #
D, мм ...... 25 32 40 50
Л1, Н-м........ 20 50 100 150
нр
Особенности составления схем ин-
струментальных наладок при нареза-
нии резьбы. При нарезании резьбы
большой длины рекомендуется при-
менять один промежуточный ^вывод
метчика (после обработки 2/3 резьбы
по глубине). При этом метчик не дол-
жен полностью выводиться из отвер-
стия во избежание непопадания в нит-
ку резьбы. Глубина резьбы, при ко-
торой следует производить промежу-
точный вывод, указана ниже.
Диаметр резьбы . . . Мб, М8
Длина резьбы (равна или
больше), мм......... 3d
Недопустимо нарезание конической
резьбы со стороны необработанной по-
верхности из-за возможных колебаний
размера от этой поверхности до изме-
рительной базы. Поэтому в перед на-
резанием конической резьбы необрабо-
танную поверхность следует цековать.
7. РАСТАЧИВАНИЕ
Схемы инструментальных наладок.
Растачивание отверстий можно вы-
полнять без направления по втулкам
(работа с жестким шпинделем) или
с направлением по одной или несколь-
ким втулкам. Растачивание с приме-
нением жесткого шпинделя (рис. 10)
является предпочтительным вариантом.
а)
б)
Рис. 10. Схемы инструментальных наладок
при растачивании с жестким шпинделем:
а — без направления; б — с направляю-
щей втулкой
Применение такого способа упрощает
конструкцию зажимного приспособле-
ния (благодаря отсутствию кондуктор-
ных втулок), улучшает условия схода
стружки, исключает изнашивание
борштанги от трения о втулку и сок-
ращает длину станка. Применение
такой схемы наладки затруднено при
большой длине растачиваемого отвер-
стия или наличии на данном станке
других видов обработки (например,
обработки стержневым инструментом).
Ml 0, М12 М14, М16 М20, М24 М27, МЗЗ М36, М42
2,54 2d 1,84 1,54 1,44
Рекомендации для выбора диаметра
жесткого шпинделя и максимально
допустимого вылета резца от передней
опоры шпинделя приведены в табл. 31.
Для предотвращения вибраций в про-
цессе обработки с жестким шпинделем
рекомендуется анализировать систему
расточная оправка — шпиндель на
виброустойчивость. Для этого по но-
мограммам [15] определяют суммар-
ную податливость системы, приведен-
ную к вершине резца, и сравнивают ее
со значениями табл. 32. Методы рас-
чета параметров виброгасителей при-
ведены в работе [15].
При необходимости иметь вылет
резца от передней опоры шпинделя
38
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
31. Диаметр шпинделя ПЦ1
и максимально допустимый вылет
Рез^а Zmax
Диаметр, мм Zmax’ мм’ в зависимости от обрабатываемого ма- териала
S 1 я О* ° а й шпин- деля Сталь Чугун Алюми- ниевые сплавы
10 30—40 20 30 35
12 30 — 40 25 35 40 — 45
16 30 — 40 30 — 35 40-50 45 — 60
20 30 — 55 35 — 60 45-70 60 — 70
30 30 — 55 50 — 90 55—100 60—100
40 30 — 55 55 — 110 60—120 60—120
50 30 — 75 55—160 60—160 60—160
60 30 — 75 55 — 180 60—180 60—180
80 40 — 80 — 250 80—250 80 — 250
100
100 55 — 140 — 140 — 140 —
120 310 310 310
120 75- 220 — 220 — 220 —
150 350 500 550
150 75 — 220 — 220 — 220 —
150 380 550 600
200 100 — 320 — 320 — 320 —
150 400 550 600
Примечани [ я: 1. Мень-
шие из указанных Zmax для 1 каж-
дого диаметра оправки относятся
к меньшему диаметру шпинделя;
большие - - к большему диаметру
шпинделя.
2. Если обработка производится
одновременно несколькими резца-
ми, , то табличное значение Zmax
умножают на коэффициент 0, 8 (при
числе резцов два или три) или 0,7
(при числе резцов четыре — шесть).
3. Значения /_ах, приведенные
в таблице , относятся к чистовому
растачиванию. Для чернового рас-
тачивания значения /тах следует
умножать на коэффициент 0,8.
32. Предельная суммарная податливость
системы расточная оправка — шпиндель
Материал обраба- тываемой детали Податливость, мкм/Н
без виб- рогаси- теля с одно- массным вибро- гасите- лем с много- массным виброга- сителем
Сталь Чугун Алюми- ниевые сплавы До 0,08 0,08 — 0,2 0,2 —0,4 До 0,1 0,1—0,3 0,3 — Q,65 До- 0,15 0,15 — 0,4 0,4 —0,8
33. Предельное расстояние ^тах от торца
передней опоры жесткого шпинделя
до втулки
Диаметр борштан- ги, мм Zmax’ мм’ в зависимости от обрабатываемого материала
Чугун Сталь Алюми- ниевые сплавы
30 35 40 45 50 55 60 70 80 90 100 210 270 320 390 460 540 620 780 950 1100 1250 260 330 390 480 570 660 750 950 1150 1350 1500 300 390 460 560 660 760 870 1100 1300 1550 1750
Примечания: 1. Если производится обработка одновре- менно несколькими резцами, то табличное значение ^тах умножают на коэффициент 0,8 (при числе рез- цов два или три) или 0,7 (при числе резцов четыре —шесть), 2. Значения /тах» приведенные в таблице, относятся к чистовому растачиванию. Для чернового ра- стачивания значения /тах следует умножать на коэффициент 0,7.
больше указанного в табл. 31 можно
рекомендовать растачивание с приме-
нением жесткого шпинделя и допол-
нительного направления конца оправ-
ки во втулке, расположенной за об-
рабатываемой деталью (рис. 10, б).
При такой схеме инструментальной
наладки предъявляют весьма высокие
требования к соосности шпинделя и
втулки; предельное допустимое рас-
стояние от торца передней опоры шпин-
деля до этой втулки приведено
в табл.33.
В случаях, когда растачивание с при-
менением жесткого шпинделя затруд-
нено, применяют растачивание с на-
правлением по кондукторным втул-
кам. Схемы инструментальных нала-
док с направлением оправки по одной
втулке приведены на рис. 11, а — в.
Оправка 3 соединена со шпинделем 1
с помощью плавающего патрона 2.
На рис. И, а показана схема инстру-
ментальной наладки для случая, kq-
РАСТА ЧИНА НИЁ
39
гда внутренний диаметр втулки 4
превышает диаметр растачиваемого от-
верстия, т. е. DB > Dp. Если DB <
< Dp, то применяют схему, показан-
ную на рис. 11, б, отличающуюся
тем, что во вращающейся втулке 4
выполнен дополнительный паз 5 для
прохода резца 6. В обоих случаях для
того, чтобы положение оси оправки 3
не зависело от биения внутреннего ди-
аметра вращающейся втулки 4, в по-
следней устанавливают шпонку 8, а
в оправке делают сквозной паз 7.
Люнет 9 предотвращает чрезмерное
провисание оправки при выходе ее
за пределы втулки при смене резца.
При ограниченном расстоянии между
осями одновремнно обрабатываемых
отверстий используют скользящую
втулку 10 (рис. 11, в), внутри которой
на подшипниках вращается оправка 3.
Скользящая втулка направляется по
неподвижной кондукторной втулке 11,
Диаметр DB втулки должен превышать
диаметр Dp растачиваемого отверстия,
что позволяет не делать паза во втул-
ке 11 для прохода резца.
При очень большом вылете резца,
а также при обработке отверстий
в двух стенках детали применяют схемы
инструментальных наладок с направ-
лением оправки по двум втулкам.
В качестве опор в зависимости от раз-
меров обрабатываемой детали могут
быть использованы две вращающиеся
Рис. 11. Схемы инструментальных нала-
док с направлением оправки:
а — по вращающейся втулке при £>в > Dp;
б — по вращающейся втулке при < £> •
„ в у»
в — по скользящей втулке
втулки (рис. 12, а—в), одна враща-
ющаяся и одна скользящая втулки
(рис. 12, г) или две скользящие втулки
(рис. 12, д). При диаметре втулки свы-
Рис. 12. Схемы инструментальных наладок с направлением борштанги:
а — по двум вращающимся втулкам при £>в > £)р; б — по двум вращающимся втулкам
с ловителем на борштанге при £>в < £)р; в — по двум вращающимся втулкам; одна из
которых многопазовая, при £> < D‘ г — по одной вращающейся и одной скользящей
п в р
втулкам; о — по двум скользящим втулкам
40
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
Рис. 13. Схема инструментальной наладки с
ше 100 мм всегда применяют скользя-
щие втулки. В тех случаях, когда не-
возможно установить ни вращающую-
ся, ни скользящую втулку, на направ-
ляющей части инструмента должны
быть установлены бронзовые или чу-
гунные сухари.
Принудительное вращение вращаю-
щейся втулки при растачивании от-
верстий с допуском 10-го квалитета
и грубее осуществляется с помощью
заскакивающей шпонки на оправке
или на втулке. При отсутствии места
для шпонки на оправке или во втулке
в оправку устанавливают подпружи-
ненный элемент, создающий увеличен-
ное трение между оправкой и втулкой.
При чистовом растачивании отверстий
с допуском 9-го квалитета и точнее при-
нудительное вращение создается с по-
мощью ловителя на оправке (см.
рис. 12, б) и шпонки на втулке или
многопазовой втулки и шпонки-лови-
теля на оправке (см. рис. 12, в).
Отверстия под коленчатый вал в бло-
ках цилиндров обрабатывают с помо-
щью многоопорных оправок, направ-
ляемых по вращающимся втулкам
(рис. 13). Чтобы обеспечить одновре-
менную обработку соосных отверстий
одного диаметра, оправка вводится
направлением оправки по нескольким втулкам
в деталь без вращения в определенном
угловом положении, а деталь сдвига-
ется относительно оси оправки на
величину, достаточную для прохода
резцов. По окончании обработки оп-
равка вновь фиксируется в определен-
ном угловом положении, а деталь сдви-
гается относительно ее оси для предот-
вращения образования риски на обра-
ботанной поверхности при выводе рез-
цов.
При применении многоопорных опра-
вок следует обеспечивать малые от-
клонения от соосности промежуточных
опор с крайними; в противном случае
применение промежуточных опор может
привести к увеличению отклонения
от соосности обрабатываемых отверстий
из-за деформации оправок.
Точность обработки и параметры
шероховатости. Предельно достижи-
мый квалитет при растачивании от-
верстия приведен ниже:
Число 1 (по литой 2 3
переходов поверхности)
Квалитет .... 12 10 7 — 9
Допуски формы и расположения осей
растачиваемых отверстий приведены
в табл. 34, а параметры шероховато-
сти — в табл. 35.
34. Допуски формы и расположения осей растачиваемых отверстий, мм
Вариант схемы инструменталь- ной наладки Оснастка Допуск Степень точности по СТ СЭВ 636—77
меж осе- вого рассто- яния располо- жения относи- тельно базы парал- лельности относи- тельно осей дру- гих отвер- стий (на длине 300 мм)
С жестким шпинделем Расточная бабка: одношпиндельная 0,025 0,1 0,03 6
многошпиндельная 0,06 0,1 0,1 6
С направлени- ем по втулке Втулка: вращающаяся 0,03 0,1 0,04 6
скользящая 0,08 0,2 0,1 8
РАСТА ЧИ ВАННЕ
41
35. Параметры шероховатости Ra (мкм)
обработанной поверхности после
растачивания
Число переходов Обрабатываемый материал
Сталь Чугун Алюми- ниевые сплавы
1 (по литой поверхности) 2 3 20 5 2,5 20 5 2,5 10 2,5 1,25
Примечание. В отдель- ных случаях чистового растачива- ния при условии равномерного при- пуска на обработку, жесткой систе- ме СПИД, высококачественной СОЖ, однородности свойств обраба- тываемого материала могут быть достигнуты параметры шероховато- сти (мкм): Ra = 0,63 мкм при обработке деталей из стали; Ra = = 1,25 мкм при обработке деталей из серого чугуна; Ra — 0,32 мкм при обработке деталей из цветных сплавов.
36. Значения h (мм) для чернового
растачивания
Диаметр отверстия Припуск на сторону, мм
4 6 10
60-80 8
10 — —
80 — 100 10 12
12 15
100 — 120 10—15 12 — 15 16
12 — 15 15 —
120-150 12 — 16 12 — 16 16
12 — 16 16
16
150-180 12 — 20 12—20 15—20
12 — 20 15-20 20
180 — 200 15-20 15-20 20—25
15-20 15 — 20 25
Примечание. В числителе
приведены значения для деталей из
чугуна, в знаменателе — для дета-
лей из стали.
Параметры инструментальной оп-
равки. Диаметр оправки £>0=£>р—
— 2/i (см. рис. И, в), где h для черно-
вого растачивания принимают по
табл. 36. Для чистового растачивания
h — 0,05Dp, но не менее 2t при обра-
ботке деталей из чугуна и (3—4) t
при обработке деталей из стали, где
t — припуск на сторону.
При вводе оправки в отверстие со
смещением детали диаметр оправаки
Do = Dp - 2 (t + Д)-Я,
где Д — зазор, принимаемый
по табл. 37.
Диаметр вращающейся втулки
DB Dp + 5 мм (см. рис. 11, а).
При малом межцентровом расстоянии
DB~DO (см. рис. 11, б).
Диаметр скользящей втулки опре-
деляется в зависимости от диаметра
растачиваемого отверстия:
D мм До 50 50 — 80 80 — 120 120 —
180
DB, мм 100 100— 120— 150 —
120 150 190
Необходимые зазоры между оправ-
кой (скользящей втулкой) и направля-
ющей втулкой, а также рекомендуе-
37. Рекомендуемый зазор А, мм
Отверстие Диаметр растачиваемого отверстия Dp, мм
До 50 50-60 60 — 80 Св. 80
Литое Обрабо- танное: начерно получисто 1,5 1,0 1,5 — 2 1-1,5 2—2,5 1,5—2 6 3 — 4 2—2,5
мый класс точности подшипников,
устанавливаемых во вращающиеся и
скользящие втулки, в зависимости от
требуемого квалитета обрабатываемого
отверстия указаны в табл. 38.
Расстояние от поверхности обраба-
тываемой детали до торца направляю-
щей втулки (см. рис. 11, а, 6; 12, б)
ориентировочно принимают равным от
0,5Dp при DB — 40 мм до 0,3Dp при
DB = 180 мм.
Минимальная длина направления
оправки во втулке в начале работы
(см. рис. И, а, в; 12, а, г) указана
в табл. 39.
42
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
38. Зазоры Л (мкм) между оправкой
(скользящей втулкой) и направляющей
втулкой, а также класс точности
подшипников
Диаметр (скользящей оправк втулки И S 2 ° я а
), мм
CD к о о о со о ОО £ S ° я н с Q К
ч ш ОО •—* 7 2 а
я м 1 о СО 1 о ю 1 о ОО 120- СЗ Д 5с
И 9-Ю 10 — 59 12 — 66 14-79 6
9—10 3 — 30 4 — 36 4 — 41 5 — 48 5
8 3-14 4 — 17 4 — 20 5 — 2^ 5
7 3-14 4 — 17 4 — 20 5—25 4
6 3 — 8 4-10 4-10 5-12 2
39. Минимальная длина £mln (мм)
направления оправки во втулке в начале
работы
Одна втул- ка Две ] зтулки
1 Рис. 11, а, в Рис. 12, а Рис. 12, г
40 JXq 40 Св. 40 80 НО 50 —
60 До 60 Св. 60 100 130 60 80
80 До 60 60 — 120 Св. 120 120 150 180 70 110
100 До 60 60 — 120 Св. 120 140 170 200 80 130
140 До 70 70—120 Св. 120 180 220 260 — 160
180 До 120 120 — 180 Св. 180 220 260 300 — 200
Примечание. В таблице
указано для втулки, ближай-
шей к шпиндельной коробке.
Диаметр передней части оправки,
входящей во втулку, Dn. н = —
— 2Ь, где Dp и b связаны следующей
зависимостью:
Dp, мм Ь, мм Dp, мм Ь, мм
40-50 8- -13 100—120 22- -27
50 — 60 10- -13 120—150 28- -35
60 — 79 12- -15 150-180 35- -45
70 — 80 15- -18 180 — 200 35- -50
80-100 18- -22
При малом расстоянии в начале
рабочего хода от передней втулки до
вершины резца следует принимать
большее из рекомендуемых значений Ь,
при большом расстоянии — меньшее
из значений Ь. При больших ходах
рекомендуется принимать Dn>H= Do.
Длина вхождения передней части
оправки во втулки в начале рабочего
хода I = 0,3Dn# н + 32 мм (при много-
пазовой втулке) или I = 2,6Dn.H +
+ 32 мм (при ловителе на оправке).
Для исключения опасности заклини-
вания оправки во втулке и уменьшения
изнашивания оправки и втулки мак-
симальная длина передней втулки
/п. н ~ н+ 45 мм. Если длина
втулки конструктивно получается боль-
ше, ’ чем /п. н, то следует во втулке
делать выточку со стороны, дальней от
детали.
Схемы инструментальных наладок
при чистовом растачивании. При окон-
чательном растачивании необходимо
иметь равномерный припуск, для чего
следует получистовую и чистовую об-
работки производить последовательно
двумя резцами, расположенными на
одной оправке.
Чистовой резец должен вступать
в работу после выхода из отверстия
получистового резца. Однако последо-
вательная работа резцов снижает про-
изводительность станка и при кон-
сольной обработке уменьшает жест-
кость расточной оправки. При доста-
точной жесткости системы СПИД воз-
можна одновременная обработка отвер-
стий не выше 9-го квалитета получи-
стовым и чистовым резцами при отно-
сительном их расположении под уг-
лом 135—180°. В случаях, когда в об’
ЙОйРЁЁАЙИЕ tOi>U,Ob Й ЙРОТОЧКАтйКАНЛВОк
43
работанном отверстии не допускается
риска, образующаяся при отводе резца,
необходимы фиксация оправки под
определенным углом и сдвиг детали.
При многошпиндельной обработке
неизбежно взаимное влияние одно-
временно работающих инструментов.
По данным Одесского СКВ алмазно-
расточных станков каждый вступаю-
щий в работу шпиндель снижает точ-
ность обработки на 10—15 %.
При окончательном растачивании
отверстий в нескольких стенках детали
с одной оправкой, в случае, когда оп-
равка недостаточно жесткая, рекомен-
дуется располагать резцы таким об-
разом, чтобы они работали последова-
тельно или группами.
Автоматическая подналадка резцов.
На позициях чистового растачивания
точных отверстий значительное время
затрачивается на подналадку резцов
для компенсации их размерного изно-
са. С целью сокращения этого времени
применяется автоматическая подна-
ладка резцов. Применение автоматиче-
ской подналадки приводит также к
повышению квалитета обрабатывае-
мых отверстий. Автоматическая под-
наладка производится по сигналам кон-
трольно-измерительного устройства.
При подналадке компенсируется
размерный износ. Сигнал на подналад-
ку подается, когда отклонение обра-
ботанного отверстия приближается
к нижней границе поля допуска.
По этому сигналу срабатывает под-
наладочное устройство расточного
станка, которое сообщает резцу пере-
мещение на заранее установленную
величину, зависящую от допуска на
диаметр отверстия и составляющую
несколько микрометров. Изношенный
резец заменяется после достижения
заранее установленного числа подна-
ладок или в случае увеличения пара-
метров шероховатости выше определен-
ного значения. Подналадочные уст-
ройства бывают различных конструк-
ций. Наибольшее распространение по-
лучили устройства с шаговым двига-
телем, который перемещает клин, де-
формирующий упругий резцедержа-
тель. При смене резца систему нужно
привести в исходное положение.
В некоторых случаях применяют
механизированную подналадку рез-
цов от кнопки по результатам ручного
контроля детали. Такой способ осо-
бенно целесообразно применять на
многошпиндельных станках.
8. ПОДРЕЗАНИЕ ТОРЦОВ
И ПРОТАЧИВАНИЕ КАНАВОК
Подрезание торцов можно^произво-
дить методом осевой или радиальной
подачи резца. Выбор метода зависит
от ширины, параметров шерохова-
тости обработанной поверхности и до-
пуска расположения обработанной по-
верхности относительно базы.
Метод осевой подачи. Параметры
шероховатости, достигаемые при этом
методе, приведены в табл. 40.
В тех случаях, когда требуемая
точность расположения обработанного
Торца относительно базы детали не
превышает 0,15 мм, подрезание торца
может производиться резцом, уста-
новленным на оправке, жестко зак-
репленной на шпинделе расточной
бабки. Обычно такая операция сов-
мещается с растачиванием отверстия
(рис. 14, а). Подача осуществляется
перемещением силового стола, на ко-
тором установлена расточная бабка.
В конце рабочего хода силовой стол
упирается в жесткий упор и останав-
ливается.
При повышенных требованиях к точ-
ности расположения торца относи-
тельно плоской поверхности детали,
обращенной к шпинделю и не являю-
щейся базой, применяют специальные
подрезно-расточные пинольные голо-
вки. На пиноли имеется жесткий упор,
прекращающий рабочую подачу при
соприкосновении его с поверхностью
обрабатываемой детали (рис. 14, б).
40. Параметры шероховатости Ra (мкм)
при подрезании торцов методом осевой
подачи
Ширина об- рабатывав- мой поверх- ности, мм Материал обработанной детали
Чугун Сталь Алюми- ниевые сплавы
До 4 5 10 2,5
4 и более 10 20 5
44
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
Рис. 14. Схемы инструментальных нала-
док;
а — при одновременном растачивании и
подрезании торцов методом осевой подачи;
б — при подрезании торца с упором в по-
верхность обрабатываемой детали; 1 — ре-
зец; 2 — оправка; 3 — шпиндель; 4 —
упор
При обработке нежестких деталей для
выключения подачи применяется дрос-
селирующий гидрораспределитель,
перемещаемый при малой силе, что
позволяет избежать деформации дета-
ли. При применении подрезно-расточ-
ной пинольной головки может быть
обеспечена точность положения торца
относительно поверхности, с которой
соприкасается упор, до 0,07 мм.
На Минском моторном заводе при-
меняют способ обработки точных вы-
точек под бурт гильзы в блоках ци-
линдров методом осевой подачи с по-
мощью подпружиненного инструмента
(рис. 15), упирающегося непосредствен-
но в деталь. Инструмент имеет две
ступени, на каждой из которых уста-
новлены твердосплавные вставки. Пер-
Рис. 15. Инструмент для подрезания тор-
ца методом осевой подачи:
1 — режущая ступень; 2 — упорная сту-
пень
вая ступень предназначена для обра-
ботки торца выточки, вторая ступень —
для упора в поверхность детали. Рас-
стояние между вставками обеих ступе-
ней выдерживают с высокой точностью
путем одновременного затачивания.
При применении такого инструмента
следует принимать специальные меры
для удаления стружки с поверхности
детали, в которую инструмент упира-
ется второй ступенью, а также для
смазывания зоны контакта между вто-
рой ступенью инструмента и деталью
во избежание повышенного трения.
Такой способ обработки обеспечивает
допуск расположения торца до 0,06 мм.
Метод радиальной подачи. Широкие
торцы обрабатывают методом радиаль-
ной подачи с использованием подрез-
но-расточных бабок с планшайбой
(рис. 16, а). На фланце шпинделя 1
подрезно-расточной бабки жестко за-
креплена планшайба 2, по направля-
ющим которой перпендикулярно к оси
шпинделя перемещается каретка 3
с резцедержателем 4. В последнем
установлен подрезной резец 5. На
каретке могут быть установлены не-
сколько резцов. Для сокращения вре-
мени резания при черновой обработке,
а также при допустимости ступеньки
на торце и при чистовой обработке
подрезку торца можно производить
одновременно двумя резцами, установ-
ленными на одной каретке (рис. 16, б).
При частоте вращения шпинделя
свыше 400—600 об/мин (в зависимости
от размера подрезно-расточной баб-
ки) применяют планшайбы с двумя
каретками, перемещающимися в про-
тивоположные стороны. Для устра-
нения дисбаланса, возникающего из-за
наличия на одной каретке резцедер-
жателя, на вторую каретку устанавли-
вают противовес.
С помощью подрезно-расточных ба-
бок можно растачивать отверстия од-
новременно или последовательно с под-
резанием торца. Для одновременного
растачивания отверстия и подрезания
торца оправку с расточным резцом
прикрепляют непосредственно к пи-
ноли подрезно-расточной бабки
(рис. 16, в). Такой способ обработки
ввиду малой виброустойчивости при-
меняют только при растачивании от-
верстий малого диаметра (соизмеримо-
ПОДРЕЗАНИЕ ТОРЦОВ И ПРОТОЧКА КАНАВОК
45
Рис. 16. Схемы инструментальных наладок при обработке торцов с применением подрезно-
расточных бабок с планшайбой:
а — при подрезании торца одним резцом; б — при подрезании торца двумя резцами;
в — при одновременном растачивании и подрезании торца; г — при последовательном
растачивании и подрезании торца; 1 — шпиндель; 2 — планшайбы; 3 — каретка; 4 —
резцедержатель; 5 — подрезной резец; 6 — расточный резец; 7 — оправка; 8 — крон-
штейн
го с диаметром пиноли) с небольшими
припусками. В остальных случаях
производится последовательное рас-
тачивание отверстия и подрезание
торца. При этом расточную оправку
прикрепляют непосредственно к кор-
пусу планшайбы (при больших диамет-
рах растачивания, рис. 16, а) или
к кронштейну, закрепленному на кор-
пусе и расположенному над кареткой.
Движение подачи при растачивании
отверстия осуществляется силовым сто-
лом с установленной на нем подрезно-
расточной бабкой. После остановки
силового стола при соприкосновении
с жестким упором движение подачи
при подрезании торца осуществляется
перемещением каретки. *
При необходимости малого хода
подрезного резца может быть приме-
нена малогабаритная планшайба, кор-
пус 1 (рис. 17) которой устанавливают
непосредственно в шпинделе 3 расточ-
ной бабки. В корпусе расположены
блок 8, на котором закреплена дер-
жавка 6 с резцом, и оправка 2 с косо-
зубой рейкой. Оправка перемещается
через тягу 4 гидроцилиндром 5,
расположенным соосно со шпинделем.
Благодаря зацеплению косозубой
рейки на оправке 2 с косозубой рей-
кой на планке 7 блок 8 с резцом пере-
мещаются в поперечном направлении.
Подрезание торца может произво-
диться одновременно с обработкой
других отверстий с помощью одной
многошпиндельной коробки. В этом
случае применяют механизм, показан-
ный на рис. 18. При движении сило-
вого стола механизм движется в осе-
Рис. 17. Малогабаритная планшайба для подрезания торцов
46
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
Рис. 18. Механизм для поперечной подачи резца с помощью клина
вом направлении до тех пор, пока
гайка 5 не упрется во втулку 4 при-
способления, после чего ползун 1
начинает радиальное перемещение под
действием клиновой оправки 3. После
окончания обработки механизм удер-
живается от осевого перемещения в на-
правлении обратного хода силового
стола пружиной 2, которая прижимает
механизм к втулке 4. В таком поло-
жении механизм находится до тех пор,
пока торец 7 клиновой оправки не
упрется в торец резьбовой втулки 6,
а ползун 1 с резцом не вернутся в ис-
ходное положение. После этого меха-
низм переместится назад вместе с си-
ловым столом. Такие механизмы можно
применять при подрезании торцов
с длиной поперечного хода до 45 мм.
Отношение радиальной' подачи к осе-
вой составляет обычно не более 0,7.
С помощью аналогичного механизма,
но с реечной передачей, можно обе-
спечить длину поперечного хода до
75 мм.
Рис. 19. Схема инструментальной наладки
для предварительной обработки отверстия
под гильзу в блоке цилиндров
При последовательном растачивании
и подрезании внутренних торцов мо-
жет быть применена схема инструмен-
тальной наладки с борштангой, вну-
три которой проходит тяга с клиньями,
предназначенными для радиального
выдвижения резцов. На рис. 19 пред-
ставлена схема инструментальной на-
ладки для предварительного растачи-
вания отверстий под гильзы в блоке
цилиндров. На каждой борштанге 7
установлены по четыре резца. Резцы 1
и 6 закреплены в борштанге жестко,
а резцы 2 и 5 установлены в подвиж-
ных блоках 3 и 4, перемещающихся
в пазах борштанги 7 перпендикулярно
к ее оси. Перемещение производится
с помощью клина 8, расположенного
внутри борштанги 7. Движение через
тягу 9 сообщается гидроцилиндром,
закрепленным на заднем торце бабки.
Таким образом можно растачивать
внутри детали отверстия большего
диаметра, чем входное.
После быстрого подвода стол останав-
ливается, и резцы 2 и 5 начинают
поперечное перемещение от отдельного
привода подачи. После выдвижения
этих резцов на заданный диаметр
поперечное перемещение резцов пре-
кращается, и начинается растачивание
отверстий тремя резцами путем пере-
мещения стола. В конце хода стола
резец 2 снимает фаску. Привод попереч-
ной подачи может быть установлен
как на расточной бабке, так и отдельно
со стороны, противоположной бабке.
При необходимости обработки особо
точных торцов может быть применена
подрезно-расточная пинольная головка
ПОДРЕЗАНИЕ ТОРЦОВ И ПРОТОЧКА КАНАВОК
47
с поперечной подачей резца. Пиноль-
ную головку располагают вертикально
или наклонно; она разгружена пру-
жинами. Это позволяет упирать го-
ловку в деталь с очень малыми силами.
На рис. 20 показана схема инструмен-
тальной наладки при чистовом раста-
чивании отверстия, снятии фаски и
подрезании торца выточки под бурт
гильзы в блоке цилиндров. Последо-
вательность перемещений механизмов:
быстрый подвод силового стола с уста-
новленной на нем пинольной головкой,
рабочая подача силового стола (рас-
тачивание отверстий в двух поясках
и снятие фаски), остановка силового
стола при соприкосновении с жестким
упором, первая поперечная подача
каретки, установленной в пинольной
головке (отвод фасочного резца и
подвод подрезного резца), прекраще-
ние поперечной подачи, опускание
пиноли на 0,5 мм (при этом упор на
пиноли соприкасается с торцом детали
с малой силой), вторая поперечная
подача каретки (подрезание торца вы-
точки под бурт гильзы), остановка
каретки при соприкосновении с упором,
отвод резцов со скоростью второй ра-
бочей подачи, быстрый отвод силового
стола в исходное положение, отвод
резцов со скоростью первой рабочей
подачи. Такой способ обработки поз-
воляет обеспечить допуск расположе-
ния обработанного торца относительно
наружной поверхности детали до
0,05 мм.
При обработке торцов методом ради-
альной подачи резца шероховатость
поверхности достигается практически
такая же, как и при растачивании.
Центровые фаски и конусные отвер-
стия, к которым предъявляются высо-
кие требования по параметрам шерохо-
ватости поверхности, можно обрабаты-
вать с помощью механизма, показанно-
го на рис.-21. При перемещении тяги 4
в осевом направлении ползун 3 с рез-
цом 1 перемещается вдоль образующей
фаски под действием цилиндрического
штифта 2, входящего в паз ползуна.
Протачивание канавок. Для прота-
чивания канавок во многих случаях
применяют описанные выше механиз-
мы, предназначенные для обработки
торцов. При обработке с помощью
цодрезно-расточной бабки с план-
Рис. 20. Схема инструментальной наладки
для чистовой обработки отверстия под
гильзу в блоке цилиндров с подрезкой вы-
точки под бурт гильзы методом радиаль-
ной подачи:
1 — подрезной резец; 2 — расточный резец;
3 — фасочный резец; 4 — каретка попереч-
ной подачи; 5 — упор пиноли
шайбой торца и канавки резцами, за-
крепленными на одной каретке, реко-
мендуется (во избежание поломки),
чтобы канавочный резец вступал в ра-
боту после окончания работы подрез-
ного резца.
Канавки протачивают, как пра-
вило, с малой минутной подачей,
Рис. 21. Схема инструментальной наладки
для обработки широкой фаски методом
подачи резца вдоль образующей
48
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
которую не всегда можно обеспечить
при применении подрезно-расточных
головок со стандартной планшайбой.
Поэтому для протачивания канавок
чаще применяют планшайбы типа по-
казанной на рис. 17. В тех случаях, ко-
гда канавки протачивают одновременно
с обработкой других отверстий с по-
мощью одной многошпиндельной короб-
ки, можно применять механизм, пока-
занный на рис. 22. Радиальное переме-
щение канавочного резца 8 осуществля-
ется путем поворота оправки 6, распо-
ложенной с эксцентриситетом относи-
тельно корпуса 7. Поворот оправки
производится с помощью штифта 5,
который перемещается по винтовому
пазу корпуса. В осевом направле-
нии корпус механизма удерживается
от перемещения втулкой 2, которая
через подшипник упирается во втулку 1
приспособления. Во время обратного
хода силового стола механизм удержи-
вается от перемещения в осевом направ-
лении пружинами 3 и 4 до тех пор,
пока резец не вернется в исходное по-
ложение, а штифт 5 не упрется в край
паза.
9. ФРЕЗЕРОВАНИЕ
На АЛ из агрегатных станков наи-
более широко применяют фрезерование
плоских поверхностей торцовыми
фрезами.
Точность обработки. Данные о точ-
ности обработки и параметрах шерохо-
ватости поверхности, достижимые при
торцовом фрезеровании, приведены
в табл. 41—43.
Отклонения формы и параметры ше-
роховатости обработанной поверхно-
сти в значительной степени зависят
от положения оси шпинделя относи-
тельно направления подачи. При по-
ложении оси шпинделя перпендику-
лярно к направлению подачи каждый
зуб фрезы в течение одного оборота
шпинделя вступает в работу дважды,
оставляя на обработанной поверхности
риски. Для исключения рисок необ-
ходимо располагать ось шпинделя та-
ким образом, чтобы фреза была накло-
нена под небольшим углом к направле-
нию подачи. Однако такой наклон
фрезы вызывает вогнутость обработан-
ной поверхности
£)_ /£)2—В2
У = sm а--------,
где у — отклонение от плоскостности,
мм; D — диаметр фрезы, мм; В —
ширина фрезеруемой поверхности, мм;
ос° — угол наклона фрезы. Тангенс
угла наклона фрезы принимают рав-
ным 0,0003 для фрезы диаметром 100 мм
и 0,0001 для фрезы диаметром 630 мм.
При чистовой обработке с целью
исключения рисок на поверхности де-
ФРЕЗЕРОВАНИЕ
49
41. Точность обработки при торцовом фрезеровании
Вид фрезерования При- пуск, мм Диа- метр фрезы, мм Отклонения, мм
располо- жения об- работан- ной по- верхности относи- тельно базы от плос- костно- сти от параллельности обработанной по- верхности относи- тельно базы в на- правлении
подачи перпен- дикуляр- ном подаче
100 0,2 0,08 0,17 0,1
Черновое 5 250 0,26 0,15 0,21 0,13
630 0,36 0,2 0,3 0,19
100 0,12 0,04 0,08 0,06
Получистовое До 3 250 0,15 0,06 0,10 0,07
630 0,24 0,09 0,14 0,10
0,5 100 0,1 0,035 0,06 0,03
Чистовое 250 0,12 0,04 0,07 0,04
630 , 0,2 0,06 0,09 0,06
Примечания: 1. К отклонению расположения обработанной по-
верхности относительно базы следует прибавить фактические отклонения от
плоскостности.
2. Отклонения от плоскостности и параллельности (в направлении подачи)
указаны на длине 600 — 1000 мм. При длине фрезерования до 600 мм таблич-
ные значения следует умножить на коэффициент 0,7, при длине фрезерова-
ния 1000—1600 — на коэффициент 1,2.
3. Указанные в таблице точностные параметры корректируют в за-
висимости от компоновки станка путем умножения на коэффициенты, при-
веденные в табл. 42.
тали, образующихся при обратном ходе
силового стола по окончании обработки
в направлении, параллельном обрабо-
танной поверхности, предусматрива-
ется поперечный отвод фрезы на не-
большое расстояние.
Параметры и конструкция фрез. Диа-
метр фрезы должен превышать ширину
обрабатываемой поверхности на 20—
50 мм. Выбор конструкции фрезы оп-
ределяется требуемой минутной пода-
чей. Предпочтительным при обработке
деталей из чугуна и стали является
применение стандартизованных фрез,
изготовляемых централизованно
(табл. 44).
Максимальная минутная подача при
черновой обработке чугуна с твердо-
стью НВ 229 с припуском до 5 мм при
стойкости Т — 300 мин для фрез по
ГОСТ 9473—80 составляет 300 мм/мин,
при чистовой обработке — 600 мм/мин.
В тех случаях, когда требуется более
высокая минутная подача, применяют
специальные фрезы. Обычно такая
необходимость возникает при фрезе-
ровании деталей из чугуна.
Для черновой обработки деталей из
чугуна можно применять фрезы с не-
перетачиваемыми твердосплавными
пластинками, выполненные по типу
стандартизованных, но имеющие боль-
50
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
42. Поправочные коэффициенты для определения точностных параметров
при фрезеровании в зависимости от компоновки станков
Компоновка станков
4г
А
ж
-J— — —
Б
р- b—J-, jttc
А
А, Б
Отклонения
расположения обра- ботанных поверхно- стей A, Ai и А2 от- носительно базы Б от плоскост- ности от параллельности и перпендикулярно- сти поверхностей А, Ai и А2 относительно базы Б
1,00 1,00 1,00
1,00 1,00 1,00
1,00 1,00 1,00
1,05 1,05 1,03
1,34 1,30 1,30
0,78 0,90 1,00
ФРЁЗЁРОРАНИЁ
51
Продолжение табл. 42
Компоновка станков
Отклонения
расположения обра- ботанных поверхно- стей A, Ai и Л2 от- носительно базы Б от плоскост- ности от параллельности и перпендикулярно- сти поверхностей А, Д! и Д2 относитель- но базы Б
0,78 0,90 0,97
0,82 0,90 0,95
ший диаметр и большее число зубьев.
Для черновой обработки можно та-
кже ' применять многозубые фрезы
(рис. 25). У этих фрез нож выполнен
с двумя зубьями, а перемычка между
ножами отсутствует. Число зубьев
г~ 0,162?, где D — диаметр фрезы.
Большая толщина зубьев позволяет
применить увеличенную подачу на.
зуб и обеспечить sMHH 800 мм. Для
чистовой обработки такие фрезы прак-
тически не применяют из-за трудности
обеспечения малого торцового би-
ения по режущим кромкам.
Для чистовой обработки при пода-
че $мИн < 800 мм можно применять
фрезы с вставными ножами малой тол-
щины, имеющими рифления. При ма-
лой толщине ножей и небольшой пере-
мычке между ними число зубьев z =
= 0,142?.
Увеличенную минутную подачу (до
1200 мм) можно обеспечить при приме-
нении специальных фрез с неперетачи-
ваемыми пластинками типа фрез фирмы
Сандвик Коромант (рис. 25). В этом
случае число зубьев z= 0,130.
Для уменьшения опасности возник-
новения вибраций, скалывания метал-
ла при обработке хрупких материалов
или появления заусенцев на деталях
из вязких материалов при выходе зубь-
ев фрезы желательно направление по-
дачи выбирать вдоль стенок и ребер
детали.
43. Параметры шероховатости Ra (мкм)
поверхности при торцовом фрезеровании
Вид фрезеро- вания Число пере- ходов Обрабатываемый материал
Чугун Сталь Алю- мини- евые спла- вы
Черновое 1 20 20 10
Пол у чи- стовое 2 ’0 5 5
Чистовое 3 5 2,5 2,5
№
СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ НАЛАДОК
44. Число зубьев фрез
ГОСТ Обработка Диаметр фрезы, мм
100 125 160 200 250 315 400 500 630
9473 — 80 24359 — 80 Черновая и чистовая 10 8 12 8 16 10 20 12 24 14 30 18 36 20 26 30
22085 — 76 Черновая 8 8 10 12 — — • — — —
Примечания: 1. Мелкозубая фреза диаметром 100 — 200 мм по- казана на рис. 23, а, диаметром 250 — 630 мм — на рис. 23, б, фрезы с непе- ретачиваемыми пластинками — на рис. 24. 2. Прочерк, проставленный вместо числа зубьев, означает, что фрезы данного диаметра централизованно не изготовляют.
<- Рис. 23. Мелкозубые фрезы
Рис. 24. Фреза с неперетачиваемыми пла-
стинками
Рис. 26. Специальная фреза с неперетачи-
ваемыми пластинками
Глава 3. КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
1. ОБЩАЯ КОМПОНОВКА СТАНКОВ
При разработке компоновки стан-
ков определяют число и расположение
силовых узлов, а также составляют
схему рабочих и вспомогательных пе-
ремещений детали. Компоновки агре-
гатных станков для обработки отвер-
стий, их особенности и рекомендации
по применению приведены в табл. 1,
а компоновки станков для фрезерова-
ния плоских поверхностей — в табл. 2.
1. Компоновки агрегатных станков для обработки отверстий
'Наименование Особенности и рекомендации по применению
Станки со сквозным транспортированием деталей
Двусторонний станок с однопозиционным
приспособлением с двумя силовыми узла-
ми, расположенными горизонтально с двух
сторон от обрабатываемой детали, со сквоз-
ным транспортированием деталей через
приспособление
Наиболее предпочтительная компоновка,
Преимущества- а) удобство подналадки
и смены инструмента, а также обслужи-
вания механизмов станка благодаря го-
ризонтальному расположению силовых
узлов; б) высокая концентрация опера-
ций; в) простота транспортных устройств
То же, но один из силовых'узлов располо-
жен вертикально
Рекомендуется применять: а) при нали-
чии ограничений, связанных с удобством
базирования и транспортирования дета-
лей; б) при необходимости обработки
взаимно перпендикулярных отверстий на
одной позиции
То же, но оба силовых узла расположены
вертикально
9 3
3 9
Можно применять при обработке крупно-
габаритных деталей (например, балок
передних мостов грузовых автомобилей)
54
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Продолжение табл. 1
Наименование
Особенности и рекомендации
по применению
То же, но оба силовых узла расположены
наклонно
/ — средняя станина; 2 —боковая стани-
на; 3 — силовой стол; 4 — угольник; 5 —
привод; 6 — шпиндельная коробка; 7 —
приспособление; 8 — обрабатываемая де-
таль; 9 — вертикальная стойка: 10 — под-
ставка под стойку; И — наклонная стойка
То же, с одним силовым узлом, располо-
женным горизонтально, вертикально или
наклонно
1 — станина; 2 — наклонная стойка: 3 —
силовой стол; 4 — привод; 5— расточная
бабка; 6 — обрабатываемая деталь; 7 —
приспособление
То же, с тремя, четырьмя, пятью или ше-
стью силовыми узлами
Рекомендуется применять при обработке
таких деталей, как V-образные блоки ци-
линдров с углом между осями цилиндров
90°
Рекомендуется применять: а) когда объ-
ем обработки детали с двух противолежа-
щих сторон существенно различается;
б ) при невозможности одновременной об-
работки детали с двух сторон; в) при чи-
стовом растачивании отверстий большого
диаметра и большой длины (например, от-
верстий под гильзы в рядных блоках
цилиндров); в этом случае применяют
компоновку с расположением силового
узла под углом 20° к вертикали, что по-
зволяет практически предотвратить про-
гиб тяжелых расточных борштанг под
действием их массы и обеспечивает устра-
нение зазора в направляющих
Рекомендуется применять только при ис-
пользовании пинольных силовых голо-
вок, располагаемых под различными уг-
лами на станинах или на порталах
1 — средняя станина; 2 — боковая стани-
на; 3 — пинольная силовая головка; 4 —
вертикальная стойка; 5 — наклонная стой-
ка; 6 — крыша приспособления; 7 — об-
рабатываемая деталь
ОБЩАЯ КОМПОНОВКА СТАНКОВ
55
Продолжение табл. 1
Наименование
Особенности и рекомендации
по применению
Станки с поперечным сдвигом деталей
Трехсторонний станок с однопозицион-
ным приспособлением, с тремя силовыми
столами, расположенными горизонтальное
трех сторон от обрабатываемой детали, с
транспортированием деталей за.пределами
приспособления
1 — стационарная резьбонарезная уста-
новка; 2 — станина; 3 — транспортируе-
мая деталь; 4 — обрабатываемая деталь;
5 — толкатель; 6 — продольный конвейер
автоматической линии
Двусторонний стано с однопозиционным
приспособлением, с двумя силовыми уз-
лами, расположенными горизонтально с
двух сторон от обрабатываемой детали, с
транспортированием деталей за пределами
приспособления
То же, с транспортированием детали в пре-
делах приспособления, но выше или ниже
рабочего положения
Поперечный сдвиг деталей относительно
оси продольного конвейера производится
толкателем. Силовые узлы могут распо-
лагаться не только горизонтально, но и
вертикально или наклонно. Преимуще-
ство: повышенная концентрация опера-
ций. Недостатки: а) усложнение транс-
портной системы; б) снижение произво-
дительности ^следствие увеличения вспо-
могательного времени; в) нера ионалэ-
ное использование производственной пло-
щади. Поперечный сдвиг рекомендуется
преимущественно для резьбонарезных
станков со стационарным и резьбонарез-
ными установками, не являющихся лими-
тирующими. В этом случае производствен-
ная площадь увеличивается незначитель-
но, а дополнительное время на загрузку и
разгрузку станка может компенсировать-
ся уменьшенным временем нарезания
резьбы по сравнению со временем цикла
работы других станков, входящих в со-
став АЛ
Поперечный горизонтальный сдвиг дета-
лей относительно оси продольного кон-
вейера производится толкателем. Сило-
вые узлы расположены параллельно на-
правлению транспортирования деталей
вдоль АЛ. Поперечный сдвиг рекомендует
ся для расточных станков при необходи-
мости горизонтального ввода во внутрен-
ние полости обрабатываемых деталей
кронштейнов с направляющими втулка-
ми для борштанг
Поперечный вертикальный сдвиг детали
относительно плоскости транспортирова-
ния производится с помощью подъемника
(если транспортирование производится
ниже рабочего положения) или с помощью
конвейера-перекладчика (если транспор-
тирование производится выше рабочего
положения). Силовые узлы располага-
ются перпендикулярно оси АЛ. Попереч-
ный сдвиг рекомендуется для расточных
станков при необходимости вертикаль-
ного ввода во внутренние полости обра-
батываемых деталей кронштейнов с на-
правляющими втулками для борштанг
1 — продольный конвейер автоматической
линии; 2 — транспортируемая деталь; 3 —
силовой стол; 4 — привод; 5 — шпиндель-
ная коробка; 6 — приспособление; 7 —
обрабатываемая деталь; 8 — подъемник;
9 — боковая станина; 10 — средняя ста-
нина
56
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Продолжение табл. 1
Наименование
Особенности и рекомендации
по применению
Многопозиционные станки
Одно- и двусторонние станки с двухпози-
ционным приспособлением, с одним или
двумя силовыми узлами, со сквозным
транспортированием деталей через приспо-
собление
Четырех-, пяти- и шестисторонние станки
с многопозиционным приспособлением,
установленным на поворотном делитель-
ном столе, с четырьмя, пятью или шестью
силовыми узлами, с транспортированием
деталей за пределами приспособления
1 — загрузочный конвейер-накопитель;
2 — загрузочный манипулятор; 3 — фре-
зерная бабка; 4 — силовой стол; 5 —
шпиндельная коробка; 6 — разгрузочный
конвейер-накопитель; 7 — разгрузочный
манипулятор; 8 — поворотный делитель-
ный стол; 9 — станина
Станки для многопереходной обработки
Односторонний станок с однопозицион-
ным приспособлением, с двумя револьвер-
ными бабками, установленными на гори-
зонтальном или вертикальном силовом
столе, со сквозным транспортированием
деталей через приспособление
Преимущество: повышенная концентра-
ция операций. Недостаток: ухудшенный
доступ к режущим инструментам. Реко-
мендуются только для обработки коротких
деталей (в направлении транспортирова-
ния) при небольшом числе режущих ин-
струментов. На двух позициях станка
может производиться одинаковая или
различная обработка
Преимущество: обеспечение высокой точ-
ности взаимного расположения поверх-
ностей, обрабатываемых на разных пози-
циях вследствие отсутствия перебазиро-
вания детали. Недостаток: необходимость
для загрузки станка сравнительно слож-
ных манипуляторов или промышленных
роботов. Рекомендуются для обработки
поверхностей, используемых в качестве
баз для АЛ
Трехшпиндельная револьверная бабка
с выдвижением шпинделя, находящегося
в рабочей позиции, позволяет произво-
дить обработку одного отверстия за три
перехода без перебазирования детали.
Преимущество: возможность обработки
с помощью двух револьверных бабок двух
отверстий, расстояние между которыми
задано с высокой степенью точности. Ре-
комендуется применять для обработки
отверстий, являющихся базами
1 — средняя станина: 2 — боковая стани-
на; 3 — силовой стол; 4 — револьверная
бабка; 5 — приспособление; 6 — обрабаты-
ваемая деталь
ОЫЦАЯ КОМПОНОВКА СТАНКОВ
57
Продолжение табл. 1
Наименование
Особенности и рекомендации
по применению
Односторонний станок с однопозиционным
приспособлением, со шпиндельной короб-
кой, установленной на вертикальном двух-
позиционном передвижном столе, со сквоз-
ным транспортированием деталей через
приспособление
Возможность обработки отверстий за два
перехода обеспечивается благодаря нали-
чию двухпозиционного передвижного сто-
ла, который может занимать два положе-
ния на стойке, Стойка установлена на
силовом столе, осуществляющем движе-
ние подачи в горизонтальном направле-
нии. Обработка отверстий производится
за два хода силового стола, между кото-
рыми совершает перемещение передвиж-
ной стол со шпиндельной коробкой. Пре-
имущество: возможность одновременной
обработки нескольких отверстий с па-
раллельными осями, в том числе отвер-
стий, являющихся базами. Это позволяет
в некоторых случаях сократить число
станков в АЛ. Недостатки: а) возмож-
ность обработки отверстий не более чем
за два перехода; б) расположение обра-
батываемых отверстий в детали и ее кон-
фигурация должны быть таковы, чтобы
шпиндели, выполняющие предваритель-
ную обработку, могли свободно прохо-
дить мимо обрабатываемой детали во вре-
мя окончательной обработки
То же, со шпиндельной коробкой,, уста-
новленной на двухпозиционном передвиж-
ном столе, перемещающемся в горизон-
тальном направлении
То же, но стойка выполнена неподвиж-
ной, а силовой стол осуществляет движе-
ние подачи в вертикальном направлении.
Двухпозиционный передвижной стол пе-
ремещается по направляющим типа Лас-
точкин хвост, выполненным на верти-
кальном силовом столе
/ — боковая станина; 2 — средняя стани-
на; 3 — приспособление; 4 — обрабатывае-
мая деталь; 5 — специальная сверлильная
бабка; 6 — силовой стол; 7 — стойка; 8 —
станина; 9 — вертикальная стойка; 10 —
крестовый стол; 11 — привод; 12 — уголь-
ник; 13 — шпиндельная коробка
58
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
2. Компоновки агрегатных фрезерных станков
Наименование Особенности и рекомендации по применению
Станки с подвижными фрезерными бабками
Односторонний станок с однопозиционным
приспособлением, с фрезерной бабкой на
силовом столе, установленном параллель-
но оси АЛ
1 — силовой стол; 2 — фрезерная бабка;
3 — штанга конвейера; 4 — приспособле-
ние; 5 — обрабатываемая деталь
То же
Односторонний станок с однопозиционным
приспособлением, с фрезерной бабкой на
крестовом столе, рабочее перемещение ко-
торого параллельно оси АЛ 4
1 — приспособление; 2 — обрабатываемая
деталь; 3 — фрезерная бабка; 4 — пере-
движной стол; 5 — силовой стол
На эскизе показан станок для обработки
верхней плоской поверхности блока ци-
линдров.Силовой стол 1 с установленной на
нем фрезерной бабкой 2 перемещается на-
встречу направлению транспортирования
деталей. При обратном ходе прикреплен-
ная к столу штанга 3 конвейера захваты-
вает детали и перемещает их вперед на
один шаг. Преимущество: упрощение кон-
струкции конвейера. Недостаток: увели-
ченное вспомогательное время из-за ма-
лой скорости перемещения конвейера,
связанного с силовым столом
При наличии отдельного привода кон-
вейера, не связанного с силовым столом,
на силовой стол устанавливают фрезер-
ную бабку с автоматическим отводом
пиноли, что позволяет избежать поврежде^
ния обработанной поверхности детали
зубьями фрезы при обратном ходе сило-
вого стола. Преимущества: а) сокращение
вспомогательного времени, б) сокращение
длины рабочего хода> так как при при-
менении фрезерной бабки с отскоком не
требуется полностью выводить фрезу за
пределы обрабатываемой поверхности де-
тали. Недостатки: а) усложнение кон-
струкции конвейера: б) усложнение кон-
струкции фрезерной бабки
На эскизе показан двухшпиндельный
фрезерный станок для обработки нижней
плоской поверхности блока цилиндров.
Фрезерная бабка установлена на каретке,
совершающей установочные перемещения
по поперечным направляющим, выпол-
ненным на продольном силовом столе,
направление перемещения которого па-
раллельно направлению транспортиро-
вания детали. В рабочем переднем поло-
жении фрезерная бабка зажимается на
направляющих силового стола с помощью
двух гидроцилиндров для повышения
жесткости системы. В каждом цикле фре-
зерная бабка по окончании обработки
отводится в поперечном направлении на
несколько миллиметров; для смены фрез
бабка может быть отведена на 300 мм.
Преимущества: а) удобство смены фрез;
б) сокращение вспомогательного време-
ни; в) сокращение длины рабочего хода.
Недостаток: усложнение конструкции
станка
ОБЩАЯ КОМПОНОВКА СТАНКОВ
59
Продолжение табл. 2
Наименование
Особенности и рекомендации
по применению
Односторонний станок с однопозиционным
приспособлением, с одной или двумя фре-
зерными бабками на подвижном портале
Обрабатываемая деталь зажимается в
приспособлении, помещенном между на-
правляющими портала. Преимущества:
а) хорошая защита направляющих от
стружки; б) повышенная жесткость стан-
ка благодаря расположению фрезы между
направляющими. Недостатки: а) повы-
шенная металлоемкость станка; б) за-
1 —• фрезерная бабка; 2 — подвижный пор-
тал; 3 — обрабатываемая деталь; 4 —
стойка; 5 — станина; 6 — приспособление
Двусторонний станок с однопозиционным
приспособлением, с двумя фрезерными
бабками, установленными на силовых сто-
лах, перемещающихся перпендикулярно
к оси АЛ в горизонтальном направлении
трудненный доступ к приспособлению.
Рекомендуется при обработке протяжен-
ных поверхностей большой ширины
60
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Продолжение табл. 2
Наименование
Особенности и рекомендации
по применению
То же, с силовыми столами, перемещаю-
щимися перпендикулярно к оси АЛ в вер-
тикальном направлении
1 — фрезерные бабки; 2 — силовой стол;
3 — боковая станина; 4 — средняя ста-
нина; 5 — приспособление; 6 — обрабаты-
ваемая деталь; 7 —- вертикальная стойка;
8 — основание
Станки с неподвижными фрезерными бабками
Односторонний станок с приспособлением,
установленным на силовом столе, переме-
щающемся вдоль оси АЛ, с неподвижной
фрезерной бабкой, установленной на бо-
ковой станине или на портале
1 — силовой стол; — приспособле-
ние; 3 —• обрабатываемая деталь; 4 —• фре-
зерная бабка
Двусторонний станок с приспособлением,
установленным на силовом столе, переме-
щающемся перпендикулярно к оси АЛ,
с двумя неподвижными фрезерными баб-
ками, установленными на боковых ста-
нинах
Детали 3 подаются конвейером на сило-
вой стол / и зажимаются в установлен-
ном на нем приспособлении 2. На станке
имеются две пары штанг с храповыми
собачками (на рисунке не показаны). Од-
на пара штанг перемещается вместе со
столом, вторая пара штанг закреплена на
станине станка. При рабочей подаче си-
лового стола перемещаются вперед не
только детали, зажатые в приспособле-
нии на столе, но и детали, находящиеся
на предыдущей и последующей позициях
АЛ. При быстром обратном ходе силового
стола после отжима и расфиксации все
детали удерживаются от смещения назад
храповыми собачками, расположенными
на неподвижных штангах
Деталь конвейером^подается на силовой
стол станка, зажимается в приспособле-
нии, стол совершает рабочий ход и воз-
вратное движение, после чего деталь от-
жимается и подается конвейером на сле-
дующую позицию. Рекомендуется для об-
работки торцов блоков цилиндров, кото-
рые используются на АЛ в качестве баз
при транспортировании
/-—фрезерная бабка: 2 — силовой стол;
3 — приспособление: 4 — обрабатываемая
деталь; 5 — станина
ОБЩАЯ КОМПОНОВКА СТАНКОВ
61
Продолжение табл. 2
Наименование
Особенности и рекомендации
по применению
То же, трехсторонний станок со стационар-
ной шпиндельной коробкой
После окончания фрезерования торцов
силовой стол переключается на умень-
шенную рабочую подачу, и обрабатывае-
мая деталь подается на вращающиеся свер
ла, закрепленные в шпиндельной короб-
ке. Преимущество: возможность обработ-
ки торцов и отверстий, используемых
в качестве баз, за одну установку. Недо-
статок: увеличение времени цикла, так
как обработка торцов и отверстий произ-
водится последовательно
1—5 — то же; 6 — шпиндельная коробка,
установленная неподвижно
Односторонний станок с приспособлением,
установленным на силовом столе, переме-
щающемся перпендикулярно к оси АЛ
в горизонтальном направлении, с одной
неподвижной фрезерной бабкой с набором
торцовых фрез, установленной на боковой
станине
Рекомендуется для фрезерования торцов
коренных подшипников в блоках цилин-
дров
1 — силовой стол; 2 — приспособление;
3 — обрабатываемая деталь; 4 — фрезер-
ная бабка; 5 — оправка с набором фрез;
6 — станина
62
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Продолжение табл. 2
Наименование
То же, с силовым столом, перемещающим-
ся перпендикулярно к оси АЛ в вертикаль-
ном направлении с двумя неподвижными
фрезерными^ ^бабками
1—6 — то же; 7 — вертикальная стойка
Особенности и рекомендации
по применению
Рекомендуется для фрезерования тор-
цов коренных подшипников в блоках
цилиндров
2. ШПИНДЕЛЬНЫЕ УЗЛЫ
К шпиндельным узлам относят шпин-
дельные коробки и бабки. Шпиндель-
ные коробки предназначены для од-
новременной обработки нескольких от-
верстий с параллельными осями с по-
мощью инструментов, направляемых
по кондукторным втулкам. Шпиндель-
ные бабки различного технологического
назначения (сверлильные, расточные,
подрезно-расточные, фрезерные, ре-
вольверные, резьбонарезные) предназ-
начены, как правило, для одношпин-
дельной обработки жесткими шпин-
делями отверстий и плоских поверх-
ностей. Обычно шпиндельным узлам
сообщается движение подачи с помо-
щью силовых столов, на которые они
устанавливаются.
Шпиндельные коробки. Шпиндель-
ные коробки предназначены для вы-
полнения сверлильно-расточных опе-
раций. Имеются модификации, пред-
назначенные для выполнения резьбо-
нарезных операций. Шпиндельные ко-
робки закрепляют на упорных уголь-
никах, устанавливаемых на силовые
столы. Резьбонарезные коробки при
горизонтальном расположении можно
также закреплять на установочных
плитах. Основные и присоединитель-
ные размеры шпиндельных коробок
регламентируются ГОСТ 22586—77, а
нормы точности — ГОСТ 23856—79.
Шпиндельные коробки занимают про-
межуточное положение между унифи-
цированными и специальными узлами.
Все детали шпиндельных коробок уни-
фицированы. По специальным черте-
жам выполняют только растачивание
отверстий в корпусных деталях и
сборку коробок.
Размеры шпиндельных коробок
с указанием габаритов силовых сто-
лов, на которых их устанавливают,
а также упорных угольников, устано-
вочных плит, приводов и электротормо-
зов приведены в табл. 3 и 4 и в при-
ложении (табл. 1 и 2).
Вращение от электродвигателя
(рис. 1) шпинделям передается через
привод с упругой муфтой. Необходимая
скорость вращения шпинделей обеспе-
чивается системой зубчатых колес,
установленных в четырех рядах (О,
I, II и III). Зубчатые колеса, располо-
женные консольно, могут служить
сменными колесами при необходимости
изменения частоты вращения шпинде-
лей. Шпиндельные коробки имеют
автономную систему смазывания.
При проектировании шпиндельных
коробок необходимо обеспечить опре
Шпиндельные узлы
63
Рис. 1. Сверлильная шпиндельная коробка:
1 — угольник; 2 — задняя плита; 3 — зубчатое колесо; 4 — передняя крышка; 5 —
насос; 6 — шпиндель; 7 — корпус; 8 — упругая муфта; 9 — привод; 10 — электродви-
гатель
3. Размеры шпиндельных коробок, закрепляемых на силовых столах
с помощью упорных угольников
Размеры шпиндель- ной коробки, мм Габарит силового стола
Высота Ширина '2 1 1 3 1 1 4 | 5 1 1 6 7
360 400 450 450 500 500 560 560 560 630 630 710 710 710 800 800 900 900 900 1000 1000 1120 1250 400 500 500 630 630 800 630 800 1000 800 1000 800 1000 1250 1000 1250 1000 1250 1600 1250 1600 1250 1250 + *1 + ++++++ - . -х- * * +++++++++ ++++++++++++ * * * * ++++++++++++ +++++++++
Примечание. Знак «+> означает возможность установки данной .шпин- дельной коробки на силовом столе данного габарита. Имеется возможность установки на силовом столе шпиндельной коробки с поворотом на 90°.
64
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
4. Размеры резьбонарезных шпиндельных коробок, закрепляемых
на силовых столах с помощью установочных плит
Размеры шпиндель- ной коробки, мм Габарит силового стола
Высота Ширина 2 1 3 4 5 1 6 7
360 400 450 450 500 500 560 560 560 630 630 710 710 710 800 800 900 900 900 1000 1000 400 500 500 630 630 800 630 800 1000 800 1000 800 1000 -.1250 1000 1250 1000 1250 1600 1250 1600 + *1 + + ++++++++ * * * ++++++++++ * * * * * * * * +++++++++++++ +++++++++++ * +++++++++ -X-
Примечание. См. примечание к табл. 3.
Рис. 2. Кинематическая схема системы до-
ворота и индексации шпинделей
деленную частоту вращения^каждого
шпинделя (с допуском ±3 %)с пере-
дачей заданного крутящего момента
при условии, что координаты шпинде-
лей заданы заранее с высокой степенью
точности в соответствии с расположе-
нием обрабатываемых отверстий.
При таких ограничениях построение
кинематической схемы («раскатка»)
шпиндельной коробки представляет со-
бой сложную задачу. Указанная задача
имеет много решений, оптимальным
из которых следует считать такое,
которое обеспечивает наименьшие за-
траты на изготовление шпиндельной
коробки.
Шпиндели в шпиндельных коробках
нельзя располагать слишком близко
один к другому из-за необходимости
размещения подшипников требуемых
размеров. Это ограничивает возмож-
ности группирования переходов по
станкам и вызывает увеличение числа
станков в АЛ. Минимально допусти-
мые расстояния между шпинделями
приведены в гл. 2. Окончательное ре-
шение о возможности расположения
шпинделей на требуемом расстоянии
может быть принято только после рас-
ШПИНДЕЛЬНЫЕ УЗЛЫ
65
катки. Особенно осторожно нужно
подходить к решению вопроса о допу-
стимом расстоянии между шпинделями
при значительной разности в частотах
их вращения.
Конструктивной проработки требу-
ет также определение допустимого
расстояния от оси шпинделя до края
коробки; в первом приближении эту
величину можно принимать 80—100 мм.
При работе на расточных станках
встречаются случаи, когда необходимо
осуществить подвод и отвод силового
узла без вращения шпинделей, причем
последние должны быть повернуты
в определенное угловое положение.
При этом на шпиндельную коробку
устанавливают редуктор доворота и
узел индексации шпинделей, а в при-
воде главного движения — электро-
магнитный тормоз.
Кинематическая схема системы до-
ворота и индексации шпинделей пред-
ставлена на рис. 2. Система включает
редуктор А доворота шпинделей с элек-
тродвигателем 9, узел Б индексации
шпинделей и электротормоз 12, уста-
новленные в приводе главного дви-
жения. В процессе обработки детали
на станке вращение от электродвига-
теля 14 главного движения через ку-
лачковую муфту 13 и зубчатые колеса
шпиндельной коробки передается на
шпиндель 5. Одновременно вращаются
вал 2 узла индексации шпинделей и
выходной вал 11 редуктора доворота
шпинделей. При этом электродвига-
тель 9 и электромагнитная муфта 10
отключены. После 'завершения обра-
ботки электродвигатель 14 отключа-
ется и затормаживается. После оста-
новки привода главного движения
тормоз освобождается, и включаются
муфта 10 и электродвигатель 9. Вра-
щение последнего через червячную
передачу 7—8, муфту 10, вал 11 и
зубчатое колесо 6 передается на валы
шпиндельной коробки, шпиндель 5
и экран 3 узла индексации шпинделей.
Экран 3 взаимодействует с бесконтакт-
ными конечными выключателями 1
и 4, управляющими работой электро-
двигателя 9. Остановка шпинделей
в заданном угловом положении обе-
спечивается электротормозом 12 в мо-
мент, когда экран 3 перекрывает оба
конечных выключателя. Благодаря
3 д. И. Дащенко и.др.
низкой скорости доворота (порядка
10 об/мин) угловая погрешность ин-
дексации шпинделя 5 не превышает
4°, что соответствует допуску на по-
зиционирование шпинделя.
Для сокращения времени на доворот
шпинделя схема управления построена
таким образом, что шпиндель подво-
дится к заданному угловому положе-
нию по кратчайшему пути.
Резьбонарезная шпиндельная ко-
робка приведена на рис. 3. При на-
резании резьбы подача метчиков осу-
ществляется по индивидуальным ко-
пирным гайкам, шаг которых равен
шагу нарезаемой резьбы. Эти гайки
закрепляются в копирной плите, уста-
навливаемой на скалках, которые кре-
пятся к шпиндельной коробке. Для
реверсирования электродвигателя в мо-
мент окончания нарезания резьбы и
для его отключения в исходном поло-
жении применяют счетный механизм.
Этот механизм имеет вал, кинемати-
чески связанный с одним из промежу-
точных валов шпиндельной коробки,
и два бесконтактных конечных вы-
ключателя, на которые воздействуют
расположенные на валу экраны. Вра-
щение от электродвигателя к резьбо-
нарезным шпинделям передается через
электромагнитный тормоз, который
включается при выключении электро-
двигателя.
Мощность электродвигателя. По-
требляемая мощность электродвига-
теля привода вращения шпинделей
шпиндельных коробок
где Л'н — номинальная мощность
электродвигателя; 7УЭКВ — эквивалент-
ная потребляемая мощность; Р — ко-
эффициент, зависящий от типа шпин-
дельной коробки; для всех коробок,
кроме разьбонарезных, Р = 1; для
резьбонарезных шпиндельных коро-
бок, у которых в каждом цикле про-
изводится пуск, торможение и реверс
двигателя, Р •= 1,2; — номинальное
время цикла работы АЛ; tt — время
работы шпиндельной коробки с при-
мерно постоянной мощностью Ni;
Ni = ykNpi + NXi — мощность,
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Рис. 3. Резьбонарезная шпиндельная коробка:
1 — угольник; 2— задняя плита; 3 — корпус; 4 — крышка, закрывающая монтажное окно; 5 — передняя крышка; 6 — вал при-
вода насоса; 7 — насос; 8 — промежуточный вал; 9 — шпиндель; 10 — счетный механизм; 11 — копирная плита; 12 — резьбо-
нарезная пиноль; 13— штанга; 14 — зубчатое колесо; 15 — вал привода счетного [механизма; 16 — тормоз; 17 — электродвигатель
ШПИНДЕЛЬНЫЕ УЗЛЫ
67
5. Потери мощности в шпиндельных коробках на холостом ходу, кВт
Число шпинделей
Тип коробки До 6 7 — 8 9—10 11 — 15 16 — 20 21—25 26 — 30 31-35 36—40 41—45 Св.45
Сверлильные и свер- лильно-резьбонарез- ные Резьбонарезные 0,40 0,50 0,46 0,62 0,50 0,68 0,54 О', 74 0,62 0,84 0,72 0,96 0,84 1,10 0,98 1,24 1,10 1,38 1,20 1,50 1,30 1,70
затрачиваемая на резание в течение
времени у — коэффициент, учиты-
вающий потери мощности, пропорцио-
нальные нагрузке; для шпиндельных
коробок может быть принято значение
у = 1,1;# — коэффициент, учитыва-
ющий практическую невозможность
одновременного затупления всех ин-
струментов, установленных на одной
шпиндельной коробке:
Число инструментов........... 1 — 4 5— 10 1 1 — 25 26—50 51 и более
k................................ 1,0 0,95 0,90 0,85 0,8
2VX = ^х. т а — мощность, затрачива-
емая на холостое вращение шпинде-
лей; Nx, т — номинальные потери мощ-
ности в шпиндельной коробке на хо-
лостом ходу (табл. 5);а — коэффици-
ент, зависящий от частоты вращения
шпинделей:
Среднеарифметическая
частота вращения шпин-
делей, об/мин .... До 500 500 — 800 800—1000 1000—1200 Св. 1200
ее .................. 1,0 1,1 1,4 1,8 2,4
Значения tt и Nt определяют с по-
мощью нагрузочного графика (рис. 4),
который строят на основании схемы
инструментальной наладки и расче-
тов мощности резания для каж-
дого инструмента. На графике в мас-
штабе откладывают суммарную по-
требляемую мощность с учетом ее из-
менений в течение цикла и всех по-
терь.
После расчета проверяют правиль-
ность выбора электродвигателя по
пиковой нагрузке Мпик = max
< AfHX, где X — коэффициент допусти-
мой перегрузки электродвигателя:
г--ПИК До 0,25 0,26 — 0,35 * 0,36 — 0,55 0,56 — 0,65 0,66 — 0,80 0,8 —1,0
Щ
X 1,6 1,5 1,4 1,3 1,1 1,0
Если это условие не выполняется,
то по каталогу выбирают электродви-
гатель, номинальная мощность кото-
рого NH ЯПИ1Д
Для привода вращения резьбона-
резных шпинделей не рекомендуют
устанавливать электродвигатели боль-
шой мощности во избежание повышен-
ных ударных нагрузок из-за работы
электродвигателя в реверсивном ре-
жиме. Поэтому максимальная мощность
электродвигателя привода вращения
резьбонарезных шпинделей не должна
превышать значений, указанных
в табл. 6.
Если нарезание резьбы производят
с промежуточным выводом метчиков,
то расчетное время цикла уменьшается
Рис. 4. Нагрузочный график
3*
68
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
6. Максимальные мощности
электродвигателей (кВт) привода
вращения резьбонарезных шпинделей
Время цикла работы линии, с Число резьбонарез- ных шпинделей
До 20 20 — 40 Св. 40
До 15 7,5 7,5 7,5
15 — 30 11,0 11,0 7,5
Св. 30 11,0 11,0 11,0
в 2 раза. При расчете времени цикла
следует учитывать паузу 1—2 с на
торможение перед реверсом.
Если расчетная мощность электро-
двигателя превышает предельно допу-
стимую мощность, указанную в табл. 6,
то на резьбонарезную коробку следует
устанавливать два отдельных электро-
двигателя меньшей мощности, каждый
из которых будет приводить во вра-
щение только часть шпинделей.
Расточные бабки. Расточные бабки
предназначены для растачивания от-
верстий без направления по кондук-
торным втулкам, т. е. с жестким шпин-
делем. Унифицированные одношпин-
дельные расточные бабки выпускают
семи габаритов нормальной и повы-
шенной точности с диаметром шпинделя
в передней опоре 40—200 мм. Основные
и присоединительные размеры расточ-
ных бабок регламентированы
ГОСТ 21037—75.
Унифицированная одношпиндельная
расточная бабка показана на рис. 5, а.
В корпусе 3 на подшипниках смонти-
рован шпиндель 2. Передней опорой
шпинделя служит двухрядный ролико-
подшипник 5 с коническим отверстием
внутреннего кольца; задней опорой —
два радиально-упорных шарикопод-
шипника /. Осевые силы восприни-
маются упорными шарикоподшипни-
ками 4. Предусмотрено исполнение
бабки со сквозным отверстием в шпин-
деле для подвода СОЖ к инструменту.
Вращение шпинделя осуществляется
с помощью унифицированного при-
Рис. 5. Расточная бабка:
а — конструктивный разрез; б —
схема бабки с зубчатым приводом
вращения шпинделя
ШПИНДЕЛЬНЫЕ УЗЛЫ
69
7. Основные технические характеристики расточных бабок
Параметр Габарит
1 2 3 4 5 6 7
Диаметр шпинделя в передней опоре, мм Допускаемая осевая сила, Н 40 60 80 100 130 160 200
1600 2500 4000 6300 10 000 16 000 25 000
Наибольший диаметр растачи- ваемого отверстия, мм 100 125 160 200 250 320 400
Примечание, Диапазон * 1астот вращения шпинделя, наибольшая
мощность электродвигателя и наибольший крутящий : момент — см. табл. 8.
8. Основные технические характеристики приводов вращения расточных,
сверлильных и фрезерных бабок
Параметры Габарит
1 2 3 4 5 6 7
Зубчатый привод вращения
Наибольшая мощность элек- тродвигателя, кВт — 1,5 4,0 5,5 11,0 18,5 30,0
Наибольший крутящий момент, Н-м — 250 500 900 1800 3600 7100
Диапазон частот вращения вы- — 71- 45 — 25- 20— 16— 12—
ходного вала, об/мин 1180 900 900 850 710 450
Ременный привод вращения
Наибольшая мощность электро- двигателя, кВт 0,55 1,5 4,0 7,5 11,0 18,5 —
Наибольший крутящий момент, Н-м 5 15 40 90 160 310 —
Диапазон частот вращения вы- 770— 630— 550— 410— 330— 290— —
ходного вала, об/мин 4100 4130 3110 2550 1900 780
9. Рекомендации для применения расточных бабок
в зависимости от класса точности
Класс точности бабки Вид растачивания Квалитет точности растачи- ваемогр отверстия Допуск формы отверстия Допуск перпенди- кулярности и параллельности оси отверстия на длине 300 мм
Н Черновое Получистовое Чистовое Все квали- тет ы 8 — 9 10 и более Не регламентирует- ся То же » До 0,1 » 0,1 » 0,1
П Получистовое Чистовое 6-8 9 — 10 72 допуска на диа- метр То же » 0,05 » 0,05
вода, который выпускается двух типов: с цилиндрическими зубчатыми переда- чами (рис. 5, б) или с передачей зуб- чатым ремнем. Исходные данные для выбора габа- рита, класса точности и исполнения бабки, а также типа привода: а) диа- метр растачиваемого отверстия; б) осе- вая сила резания; в) потребляемая мощность электродвигателя; г) кру- тящий момент на шпинделе; д) ча- стота вращения шпинделя; е) требу- емая точность обработки отверстий; ж) необходимость подвода СОЖ через шпиндель. Основные технические характери- стики расточных бабок и приводов вращения приведены в табл. 7 и 8,
70
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Рис. 6. Подрезно-расточная бабка
рекомендации для применения расточ-
ных бабок различных классов точности
по ГОСТ 21186—75 в зависимости от
требуемой точности обработки отвер-
стия — в табл. 9, основные размеры
расточных бабок и приводов враще-
ния — в приложении (табл. 3, 4 и 5).
Специальные многошпиндельные рас-
точные бабки применяют в АЛ в ос-
новном для экономии рабочих пози-
ций, когда одновременную обработку
группы отверстий невозможно выпол-
нить с помощью набора одношпиндель-
ных бабок. Передача вращения шпин-
делям осуществляется с помощью зуб-
чатых передач с максимальным исполь-
зованием деталей шпиндельных коро-
бок. Из-за трудности обеспечения' не-
обходимой точности взаимного по-
ложения шпинделей многошпиндель-
ные бабки выполняют только нормаль-
ной точности.
Подрезно-расточные бабки. Подрез-
но-расточные бабки предназначены для
подрезания торцовых поверхностей и
прорезания канавок в отверстиях, а
также для растачивания и точения.
Унифицированные подрезно-расточ-
ные бабки компонуют на базе расточ-
ных бабок пяти габаритов с добавле-
нием планшайбы и механизма попе-
речной подачи.
Подрезно-расточная бабка пока-
зана на рис. 6. Шпиндель 10 приводи-
тся во вращение электродвигателем 2
через привод 4 главного движения.
На фланце шпинделя закреплена план-
шайба 9, по направляющим которой
в радиальном направлении перемеща-
ется каретка 7. Привод каретки осу-
ществляется через реечную передачу 5
тягой 3, которая перемещается гидро-
цилиндром 1 механизма поперечной
подачи. При допуске на диаметральный
размер менее 0,5 мм остановка карет-
ки 7 в переднем положении опреде-
ляется винтом 8, взаимодействующим
с упором 6. При допуске свыше 0,5 мм
остановка каретки в переднем положе-
нии определяется с помощью регули-
ровочной гайки, расположенной на
штоке гидроцилиндра 1.
Во всех случаях силовой стол, на
котором установлена подрезно-рас-
точная бабка, во избежание удара дол-
жен подводиться к жесткому упору
с замедленной скоростью. Если наряду
с подрезанием торцов растачиваются
отверстия, силовой стол следует под-
водить к жесткому упору на рабочей
подаче.
При подрезании переднего торца де-
тали возврат каретки производится
после прихода силового стола в исход-
ное положение, что обеспечивает ми-
нимальную продолжительность цикла
АЛ, так как возврат каретки в этом
ШПИНДЕЛЬНЫЕ УЗЛЫ
10. Основные технические характеристики подрезно-расточных бабок
Параметр Габарит
3 4 5 6 7
Диаметр шпинделя в передней опоре, мм 80 100 130 160 200
Диаметр планшайбы, мм 250 320 400 500 630
Наибольший ход каретки, мм 50 60 80 100 125
Наибольшая частота вращения шпинделя, об/мин Диапазон поперечных подач, мм/мин 650 550 550 500 400
17 — И — 11- 7 — 400 7 — 400
450 450 450
Скорость быстрого отвода каретки, м/мин 5 4,5 4,5 4,5 4,5
Наибольшая сила подачи на каретке, Н 1250 2000 3200 5000 8000
Допустимый изгибающий момент сил резания относительно верхней плоскости каретки, Н-м 100 200 400 800 1600
Примечание. Мощность электродвигателя и крутящий момент на
шпинделе — см. табл. 8.
11. Основные технические характеристики сверлильных бабок
Параметры Габарит
2 3 4
Диаметр шпинделя в передней опоре, мм 60 70 85
Допускаемая осевая сила, Н 10 000 15 000 20 000
Наибольший диаметр просверливаемого отверстия
(мм) в детали:
из стали 25 32 40
из чугуна 32 40 50
Примечание. Частота вращения шпинделя, мощность электродви-
гателя и крутящий момент — см. табл. 8.
случае может быть совмещен с рас-
фиксацией и отжимом деталей. При
подрезании заднего торца детали воз-
врат каретки должен производиться *
до начала отвода силового стола.
При выборе подрезно-расточной баб-
ки используют те же исходные данные,
что и при выборе расточной бабки,
с добавлением требуемой длины хода
каретки, силы поперечной подачи и
изгибающего момента от действия силы
резания относительно каретки.
Основные технические характери-
стики подрезно-расточных бабок при-
ведены в табл. 10, а основные раз-
меры — в приложении (табл. 6). В не-
которых случаях подрезно-расточную
бабку можно использовать без план-
шайбы. При этом механизм поперечной
подачи соединяют с тягой, проходящей
внутри борштанги и сообщающей рез-
цу радиальное перемещение через кли-
новую, реечную или другую передачу.
Сверлильные бабки. Унифицирован-
ные сверлильные бабки, предназначен-
ные для сверления одиночных отвер-
стий большого диаметра, выпускают
трех габаритов. Основные и присоеди-
нительные размеры сверлильных ба-
бок регламентирует ГОСТ 20356—74,
а нормы точности — ГОСТ 21191—75.
Сверлильные бабки подобны расточным
и отличаются от них только наличием
в переднем конце шпинделя отверстия
для хвостовика оправки со стержневым
инструментом и типом подшипников,
устанавливаемых в передней опоре
шпинделя. Предусмотрено исполне-
ние бабки с платиками для крепле-
ния кондукторной плиты. Габарит
бабки выбирают в зависимости от диа-
метра просверливаемого отверстия и
ШПИНДЕЛЬНЫЕ УЗЛЫ
73
Рис. 8. Общий вид револьверной бабки с основными размерами
осевой силы резания. Основные тех-
нические характеристики сверлильных
бабок приведены в табл. 11, а основные
размеры — в приложении (табл. 7).
Револьверная бабка. Трехшпиндель-
ная револьверная бабка предназначена
для обработки отверстия в три перехода
на одной рабочей позиции. При обра-
ботке базовых отверстий на силовом
столе могут быть установлены две
бабки, выполняющие сверление, зен-
керование и развертывание обоих ба-
зовых отверстий. Предусмотрено так-
же исполнение револьверной бабки,
в которой один из шпинделей предна-
значен для нарезания резьбы.
Револьверная бабка показана на
рис. 7 и 8. Пиноли 5 и 15 (рис. 7)
со шпинделями 1 и 6 смонтированы
в барабане 8, который поворачивается
во втулках 2 и 9 в корпусе 3 бабки.
На пинолях закреплены ролики 4,
перемещающиеся в пазу, образованном
криволинейными поверхностями перед-
ней и промежуточной втулок 2 и 7.
Профиль кривой таков, что шпиндель#,
находящийся на рабочей позиции,
выдвинут на 100 мм относительно
шпинделей 1. Шпиндель 6 приводится
во вращение от главного электродви-
гателя 12 через редуктор 13 и централь-
ный вал 14. Частоты вращения шпин-
делей I и II одинаковы, а частота вра-
щения шпинделя III, предназначен-
ного для развертывания или нарезания
резьбы, в 4 раза меньше. Поворот
барабана 8 осуществляется от электро-
двигателя 11 через зубчатый редуктор
и червячную передачу 10. Делительный
цикл барабана состоит из поворота и
реверса (для фиксации барабана). При
необходимости на шпиндельном блоке
револьверной бабки может быть уста-
новлена кондукторная плита, базиру-
ющаяся на приспособлении.
Если для обработки отверстий доста-
точно двух переходов, то применяют
двухшпиндельную револьверную баб-
ку, у которой отсутствует резьбо-
нарезной шпиндель. Техническая ха-
рактеристика револьверной бабки при-
ведена ниже.
Условный диаметр отверстия,
просверливаемого в детали из
стали, мм...................... 25
Максимальная осевая сила на
шпинделе, Н................ 10 000
Мощность привода вращения,
кВт .......................... 2,2
Диапазон частот вращения,
об/мин:
шпинделей I и II ... 140—1120
шпинделя III........... 36,5 — 280
Шаг нарезаемых резьб, мм 1—3
Фрезерные бабки. Фрезерные бабки
предназначены для работы торцовыми
фрезами. Бабки можно устанавливать
на подвижных или неподвижных эле-
ментах станков, при этом движение
подачи сообщают обрабатываемой де-
тали или фрезерной бабке. Основные
и присоединительные размеры фре-
зерных бабок регламентированы
ГОСТ 21711—76, нормы точности —
ГОСТ 22410—77.
74
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
14 2 3 4
-|l С$- Ш______пто|
-I I Ш——ОШ I
^22777777777777777777777777777777^7,
а)
Рис. 9. Схемы пинольных фрезерных бабок:
а — с ручным перемещением пиноли; б — с автоматическим перемещением пиноли; 1 —
винт первоначального регулирования вылета пиноли; 2 — калибр для настройки фрезы
на размер; 3 — винт ручного перемещения пиноли; 4 — винт зажима пиноли; 5 — гидро-
цилиндр перемещения пиноли; 6 — гидроцилиндр зажима пиноли; 7 — гидроцилиндр
вывода защелки
12. Технические характеристики фрезерных бабок
Параметр Габарит
3 4 5 6 7
Диаметр шпинделя в передней опоре, мм 60 80 100 130 160"
Наибольший диаметр фрезы, мм 200 250 400 500 630
Наладочное перемещение пиноли, мм 50 50 100 100 100
Автоматический отскок пиноли, мм — — 5 5 5
Примечание. Частота вращения шпинделя, мощность электродвига-
теля и крутящий момент — см. табл. 8.
Для установки фрезы на заданный
размер после каждой ее переточки
шпиндель помещают в пиноли, осевое
перемещение которой осуществляется
с помощью регулировочного винта
(рис. 9, а). В отрегулированном поло-
жении пиноль зажимают винтом.
При необходимости отвода фрезы от
обработанной поверхности детали на
несколько миллиметров в каждом цик-
ле (во избежание задевания фрезой
за деталь во время ее транспортирова-
ния) следует применять фрезерные
бабки с автоматическим отскоком пи-
ноли, который осуществляется с по-
мощью гидроцилиндра. В этом случае
зажим пиноли также осуществляется
гидроцилиндром (рис. 9, б).
СИЛОВЫЁ столы и головки
1Ь
Рис. 10. Схема для расчета мощности электродвигателя при фрезеровании
Основные технические характери-
стики пинольных фрезерных бабок
приведены в табл. 12, а основные раз-
меры — в приложении (табл. 8).
При необходимости отвода фрезер-
ной бабки от обрабатываемой детали
на 200—300 мм для облегчения смены
фрезы применяют фрезерные бабки без
пиноли, устанавливаемые на крестовые
столы. Крестовый стол осуществляет
как рабочее движение подачи, так и
поперечный отвод бабки от обрабаты-
ваемой детали, причем поперечный
отвод может осуществляться в каждом
цикле на небольшую величину. Кроме
того, с помощью поперечной каретки
крестового стола проводят настройку
положения фрезы после каждой ее
смены. Фрезерные бабки без пиноли
отличаются от расточных бабок только
конструкцией переднего конца шпин-
деля. Основные технические характе-
ристики фрезерных бабок без пиноли
те же, что и у расточных; основные
размеры фрезерных бабок без пиноли
приведены в приложении (табл. 9).
Иногда применение многошпиндельных
фрезерных бабок позволяет уменьшить
число станков в АЛ. В таких случаях
применяют специальные бабки со шпин-
дельными узлами из унифицированных
фрезерных бабок.
Мощность электродвигателя привода
вращения шпинделя фрезерной бабки
выбирают с помощью построения на-
грузочного графика, аналогично опи-
санному выше для шпиндельных коро-
бок. В случае фрезерования поверх-
ности сложной формы с переменной
шириной нагрузочный график строят
с помощью разбивки фрезеруемой по-
верхности на участки дугами радиу-
сом, равным радиусу фрезы. Дуги
проводят из центров, расположенных
вдоль линии, по которой перемещается
ось фрезы, с постоянным шагом, на-
пример 10 или 15 мм (рис. 10). Для
каждого участка измеряют фактиче-
скую ширину фрезерования и опреде-
ляют мощность, затрачиваемую на
резание.
3. СИЛОВЫЕ СТОЛЫ И
головки
Силовые столы. При компоновке АЛ
в основном используют силовые столы,
на верхней плоской поверхности кото-
76
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Рис. И. Силовой стол с гидравлическим приводом подачи
рых монтируют шпиндельные короб-
ки, фрезерные, расточные, револьвер-
ные и другие бабки с самостоятельным
приводом вращения.
Силовые столы нормальной и повы-
шенной точности могут иметь гидрав-
лический или электромеханический
привод подачи.
Силовой стол с гидравлическим при-
водом подачи показан на рис. И.
Платформа 2 стола перемещается по
направляющей плите 3 с помощью
гидроцилиндра /, закрепленного на
плите 3. Масло в гидроцилиндр пода-
ется от станции гидропривода. Управ-
ление осуществляется двумя гидро-
распределителями, один из которых
всегда имеет электромагнитный привод,
а второй — электромагнитный или
механический привод от кулачка, за-
крепленного на платформе. В первом
случае управление работой стола на-
зывается дистанционным, во втором
случае — путевым. Основные техни-
ческие характеристики силовых сто-
лов с гидравлическим приводом подачи
приведены в табл. 13, а их основные
размеры — в приложении (табл. 10).
Допустимая сила подачи для каж-
дого силового стола зависит не только
от его габарита, но и от расположения
равнодействующей осевых сил резания
13. Основные технические характеристики столов с гидравлическим
приводом подачи
Параметр
1
Наибольшая сила подачи при 6,3
давлении в гидросистеме 5 МПа, кН* *1 Наибольшая мощность электро- 1,1
двигателя шпиндельного узла, установленного на силовом сто- ле, кВт*2 Наибольший допустимый крутя- 80
щий момент от сил резания, Н- м Наименьшая рабочая подача, 50
мм/мин Скорость быстрых ходов, И (16)
м/мин *3 Наибольшая длина хода, мм, при расположении: горизонтальном 400
вертикальном 400
Габарит силового стола
2 3 4 5 6 7
10 16 25 40 63 100
1,5 3,0 (4,0) 5,5 11,0 (18,5) 18,5 (30) 30 (45)
160 320 630 1250 2500 5000
32 20 12,5 8,0 5,0 4,0
9 (15) 8 (13) 7,5 (12) 6,5 (Н) 5,5(7) 4,5
630 630 1000 1000 1250 1250
630 630 630 630 1000 1000
*г При централизованном гидроприводе, в котором давление масла может
падать до 3,5 МПа, наибольшая сила подачи соответственно уменьшается (можно
принимать силу подачи для стола ближайшего меньшего габарита).
*2 При использовании мощностей, указанных в скобках, необходимо до-
полнительно проверить крутящий момент.
*3 Скорости быстрых ходов, указанные в скобках, — для применения
централизованного гидропривода с путевым переключением на рабочую подачу.
СИЛОВЫЕ столы и головки
11
14. Допустимые силы подачи для силовых столов с гидравлическим приводом
Параметр Габарит силового стола
2 3 4 5 6 7
В, мм 250 320 400 500 630 800
X Hi, мм Р = Ртах’ 95Х 125 10,0 110Х 140 16,0 140Х 160 25,0 180X200 40,0 220X240 63,0 280X280 100,0
В2 X Н2, мм Р = 0>9Ртах, кН 160Х 160 9,0 200X200 14,4 250X250 22,5 320X 320 36,0 400X400 56', 7 500X500 90,0
Вц X Из, мм р = О.в^тах- кН 220X 220 8,0 280X280 12,8 360X360 20,0 450X450 32,0 560X560 50,4 710X710 80,0
В4 X Н4, мм Р = 0.7Ртах, кН 280X280 7,0 360X360 11,2 450X450 17,0 560X560 28,0 710X710 44,1 900X900 70,0
В6 X Из, мм р = 0-5₽таХ, кН 380X340 5,0 480X430 8,0 600X 55’0 12,5 750X660 20,0 930X850 31,5 1120Х X 1060 50,0
В6 X Из, мм Р = О-З^тах. кН 480X400 3,0 600X500 4,8 750X630 7,5 930X750 13,3 1120X980 18,9 1320Х X 1200 30,0
В7 X Н7, мм В — 0,1 Ртах’ 560X 450 1,0 710X560 1,6 900X700 2,5 1 120X830 4,0 1300Х X ИОО 6,3 1500Х X 1320 10,0
78
Компоновка агрегатных станков
Рис. 12. Кинематическая схема силового стола с электромеханическим приводом подачи
относительно продольной оси стола и
плоской поверхности платформы.
В табл. 14 приведены значения допу-
стимой силы подачи в зависимости от
того, в какой зоне располагается рав-
нодействующая осевых сил резания,
определяемая для шпинделей, рабо-
тающих одновременно. Значения, при-
веденные в табл. 14, относятся к стан-
кам с инструментами, направляемыми
по кондукторным втулкам, и к стан-
кам с жесткими шпинделями, выполня-
ющим черновую обработку. Для стан-
ков с жесткими шпинделями, выполня-
ющих получистовую и чистовую об-
работки, значения допустимой силы
подачи должны быть уменьшены
в 4 раза.
Суммарный крутящий момент от
сил резания для одновременно рабо-
тающих шпинделей определяют:
а) для шпинделей с жестким крепле-
нием сверл, зенкеров, разверток —
как сумму крутящего момента на наи-
более нагруженном шпинделе и 30 %
суммы крутящих моментов на осталь-
ных шпинделях; б) для шпинделей
с плавающим креплением инструмента,
а также для'расточного и резьбонарез-
ного инструмента — как сумму крутя-
щих моментов на всех шпинделях.
При установке на силовом столе
резьбонарезной шпиндельной короб-
ки, неподвижной в процессе обработки,
наибольший допустимый крутящий мо-
мент, указанный в табл. 13, может
быть увеличен в 3 раза.
Кинематическая схема силового стола
с электромеханическим приводом
подачи приведена на рис. 12, основные
технические характеристики таких
столов — в табл. 15, основные раз-
меры — в приложении (табл. 11).
Стол 14 (рис. 12) перемещается по на-
правляющей плите 15 от ходового
винта 16. При рабочей подаче враще-
ние от электродвигателя 3 через пары
зубчатых колес 1—2, 24—23, 22—21,
4—5, 19—18, 6—7, 8—11 и 12—13
передается ходовому винту 16. Рабо-
чая подача настраивается сменными
зубчатыми колесами 4—5, установлен-
ными на валах консольно под крыш-
кой. Для обеспечения диапазона ра-
бочих подач предусмотрены по три
пары сменных зубчатых колес 24—23
и 22—21. Силу подачи силового стола
настраивают регулированием пружины
многодисковой фрикционной муфты 20.
При необходимости выполнения цикла
работы стола с двумя рабочими пода-
чами устанавливают двухскорост-
ной электродвигатель 3.
При быстрых подводе и отводе сило-
вого стола 14 ходовой винт 16 приво-
дится во вращение от электродвига-
теля 9 через зубчатые колеса 10—
8—11 и 12—13. При этом электромаг-
нитная муфта 17 отключается, что
приводит к отключению цепи подачи.
Изменение направления быстрых пере-
мещений силового стола производят
путем реверсирования электродвига-
теля 9.
СИЛОВЫЕ столы и головки
79
15. Основные технические характеристики силовых столов
с электромеханическим приводом подачи
Параметр Габарит силового стола
2 3 4 5 6 7
Наибольшая сила подачи Рнаиб, кН 10 16 25 '40 63 100
Наибольший допустимый крутящий мо- мент от равнодействующей сил резания относительно оси ходового винта М, Кн- м 1,6 3,2 6,3’ 12,5 25,0 50,0
Расстояние от точки приложения рав- нодействующей сил резания до оси хо- дового винта (при РНаиб) **» мм 160 200 250 320 400 500
Диапазон подач, мм/мин 22 — 989 22 — 989 10- 832 10 — 832 8-877 8 — 877
Скорость быстрых ходов, м/мин 7 7 6 6 5 5
Наибольшая длина хода, мм Мощность электродвигателя, кВт: 400 630 630 1000 1250 1250
шпиндельного узла, установлен- ного на силовом столе (наиболь- шая) 1,5 3,0 5,5 11,0 18,5 30,0
быстрых ходов 0,75 0,75 1,5 1,5 3,0 3,0
подачи 0,18 0,18 0,55 0,55 1,1 1,1
*1 При увеличении расстояния L допустимая сила подачи Р таким образом, чтобы соблюдалось неравенство PL < М. уменьшается
В зависимости от компоновки станка
силовые столы устанавливают на уни-
фицированные горизонтальные боко-
вые станины, специальные наклонные
станины или на унифицированные вер-
тикальные стойки.
Столы нормальной точности обеспе-
чивают прямолинейность перемещения
0,016 мм при длине хода до 500 мм,
0,02 мм при длине хода до 800 мм,
0,025 мм при длине хода до 1250 мм.
Столы повышенной точности обе-
спечивают прямолинейность переме-
щения 0,01 мм при длине хоДа
до 500 мм, 0,012 при длине хода до
800 мм, 0,016 мм при длине хода до
1250 мм,
Силовые столы могут работать со сле-
дующими циклами: а) быстрый под-
вод — рабочая подача (одна или две) —
быстрый отвод—останов в исходном
положении; б) быстрый подвод —ра-
бочая подача—быстрый подвод—ра-
бочая подача—быстрый отвод—оста-
нов в исходном положении; такой цикл
(с«перескоком») используют, например,
при последовательной обработке не-
скольких соосных отверстий одинако-
вого диаметра; в) быстрый подвод —
рабочая подача—быстрый отвод—
вновь быстрый подвод—рабочая пода-
ча—быстрый отвод и т. д. до окончания
обработки; такие циклы со ступенчатой
подачей применяют при сверлении
глубоких отверстий.
При определении длины перемещения
силового стола на рабочей подаче
следует учитывать необходимость за-
благовременного переключения с бы-
строго подвода на рабочую подачу во
избежание врезания инструмента в об-
рабатываемую деталь на быстром ходу.
Запас хода должен перекрыть сум-
марную погрешность положения торца
детали, настройки инструмента и раз-
броса точек переключения с быстрого
подвода на рабочую подачу. Жела-
тельно иметь запас хода минимальным,
так как этот отрезок пути силовой стол
перемещается медленно (со скоростью
рабочей подачи); это особенно важно
при работе силового стола со ступенча-
той подачей.
Разброс точек переключения с бы-
строго подвода на рабочую подачу
для столов с электромеханическим
приводом подачи составляет 5 мм,
для столов с гидравлическим приводом
подачи и дистанционным управле-
нием — 2 мм, для столов с гидравличе-
ским приводом подачи и путевым управ-
лением — 0?8 мм,
80
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
При необходимости обеспечения точ-
ных размеров по глубине (допуск ме-
нее 0,5 мм), а также при установке на
силовой стол подрезно-расточной баб-
ки, перед быстрым отводом осуществ-
ляют выдержку стола на жестком
упоре 4 (см. рис. 11). При этом неста-
бильность переднего положения плат-
формы не превышает 0,02 мм. Во мно-
гих случаях предусматривают отвод
стола на дополнительное расстояние от
приспособления для смены инструмен-
та. Этот отвод осуществляют в нала-
дочном режиме.
В большинстве случаев силовые сто-
лы с гидравлическим и электромехани-
ческим приводом подачи можно при-
менять с одинаковым успехом. В тех
случаях, когда при отладке или в про-
цессе эксплуатации АЛ требуется из-
менение рабочей подачи в зависимости
от изменения свойств материала обра-
батываемого изделия или режущих
инструментов, предпочтительным явля-
ется применение гидравлического при-
вода, обеспечивающего бесступенчатое
регулирование подачи путем поворота
дросселя. При этом отношение I и
II рабочих подач может быть любым,
тогда как для силовых столов с элект-
ромеханическим приводом это отно-
шение может быть только 1 : 2. Кро-
ме того, гидравлический привод пред-
почтительно применять при обработке
точных по глубине отверстий, а также
при обработке торцов с выдержкой си-
лового стола на жестком упоре, так как
сила прижима платформы к жесткому
упору обеспечивается более постоян-
ной с помощью настройки предохра-
нительного клапана гидросистемы, чем
с помощью настройки фрикционной
муфты.
Силовые столы с гидравлическим
приводом подачи и путевым управле-
нием обеспечивают некоторое сокраще-
ние времени цикла по сравнению со
столами, имеющими электромехани-
ческий привод, благодаря отмечен-
ному выше уменьшению разброса то-
чек переключения с быстрого подвода
на рабочую подачу.
При поставке АЛ в районы с жар-
ким климатом (свыше 40 °C в летнее
время) предпочтительным является
применение электромеханического при-
вода подачи, так как в случае приме-
нения гидравлического привода в этих
условиях требуются большие затраты
энергии на охлаждение масла в гидро-
системе, температура которого не дол-
жна превышать 45 °C.
Крестовые столы. При компоновке
станков иногда необходимо сообщить
шпиндельному узлу движения в двух
взаимно перпендикулярных направле-
ниях. Одно из этих движений содержит
быстрые ходы и рабочую подачу,
а второе движение (от упора до упора)
является установочным. Для осущест-
вления таких движений применяют
крестовые столы, имеющие две под-
вижные платформы — нижнюю и
верхнюю, перемещающиеся во взаим-
но перпендикулярных направлениях.
Нижняя платформа перемещается по
направляющей плите или по станине,
верхняя платформа перемещается по
направляющим, расположенным на
нижней платформе. На верхнюю плат-
форму устанавливают шпиндельный
узел. Каждая из платформ может
перемещаться в горизонтальной или
в вертикальной плоскости. Обе плат-
формы могут иметь гидравлический или
электромеханический привод подачи.
Та платформа, которая осуществляет
установочное перемещение, всегда име-
ет гидравлический привод; вторая
платформа имеет гидравлический или
электромеханический привод подачи
(тип привода подачи выбирают из
тех же соображений, что и для сило-
вых столов). При большой длине ра-
бочего хода рабочее перемещение осу-
ществляется нижней платформой, при
малой длине рабочего хода — верхней
платформой.
Пинольные силовые головки. Иногда
при компоновке АЛ возникает необ-
ходимость обработки одиночных от-
верстий диаметром до 16 мм. В этих
случаях применяют пинольные сило-
вые головки с кулачковым или гид-
равлическим приводом подачи. При
обработке неглубоких отверстий, когда
требуемая длина хода не превышает
80 мм, применяют силовые головки
с кулачковым приводом подачи, ос-
новные размеры которых регламенти-
рованы ГОСТ 25305—82, а нормы точ-
ности — ГОСТ 25427—82. Основные
технические характеристики головок
СИЛОВЫЕ столы и головки
81
16. Технические характеристики пинольных силовых головок
Параметр Головка с приводом подачи
кулачковым гидравлическим
Условный диаметр отверстия, просверливаемого в детали из стали, мм Длина хода, мм Максимальная осевая сила, Н Мощность электродвигателя, кВт Частота вращения шпинделя, об/мин Подача: мм/об мм/мин 16 80 3500 1,1-2,2 72 — 4000 0,005 — 1,785 16 100, 200 и 320 4000 От 0,25 до 2,2 300 — 3000 25 — 630
с кулачковым приводом подачи при-
ведены в табл. 16.
При необходимости сверления глу-
боких отверстий применяют силовую
головку с гидравлическим приводом.
Особенностью сверления глубоких от-
верстий является опасность поломки
сверла вследствие заклинивания стру-
жки, для предотвращения которого
необходимо периодически выводить
сверло из отверстия. В системе управ-
ления головки с гидравлическим при-
водом команда на промежуточный вы-
вод сверла дается при возрастании
крутящего момента на сверле до зара-
нее установленной величины. Контроль
этой величины осуществляется с по-
мощью реле максимального тока,вклю-
ченного в цепь электродвигателя.
Головка с гидравлическим приводом
подачи (рис. 13, а) выпускается в трех
исполнениях по длине хода. Шпиндель
1, установленный в пиноли 5, приво-,
дится во вращение электродвигателем 8
через пару зубчатых колес 7 и 6
и промежуточный вал 3. Корпус 9,
в котором расположены зубчатое ко-
леса и к которому крепится электро-
двигатель, смонтирован на заднем кон-
це пиноли. К этому же корпусу кре-
пится шток 4 цилиндра 2, осуществля-
ющего перемещение пиноли.
Головка с гидравлическим приводом
подачи может работать: а) по циклу
без промежуточного исходного поло-
жения (быстрый подвод—рабочая по-
дача—быстрый отвод до исходного
положения — быстрый подвод с не-
доходом 2 мм относительно точки окон-
чания предыдущего хода—рабочая по-
дача—быстрый отвод и т, п.); б) по
циклу с промежуточным исходным по-
ложением (быстрый подвод — рабочая
подача—быстрый отвод до промежу-
точного исходного положения—бы-
стрый подвод с недоходом—рабочая
подача—быстрый отвод и т. п.);
в) по циклу с промежуточным исход-
ным положением и отводом кондуктор-
ной втулки после первого хода пиноли
(быстрый подвод—рабочая подача—
быстрый подвод до исходного положе-
ния—отвод кондукторной втулки—
быстрый подвод с недоходом—рабочая
подача—быстрый отвод до промежуточ-
ного исходного положения—быстрый
подвод с недоходом—рабочая подача—
быстрый отвод и т. п.).
Длина быстрого подвода должна
быть не менее 10 мм. Число промежу-
точных выводов сверла определяется
нагрузкой на него в процессе резания.
При необходимости в цикле работы
головки могут быть предусмотрены две
рабочие подачи, причем уменьшенная
рабочая подача может быть включена
в начале, в середине или в конце свер-
ления.
Ориентировочно ожидаемое число
промежуточных выводов сверла п =
L
= — а, где L — глубина сверле-
ния, мм; d — диаметр отверстия, мм;
k и а — постоянные величины. При
сверлении отверстия в деталях из
стали k = 1 и а = 5, при сверлении
отверстия в деталях из чугуна и алю-
миниевых сплавов k = 2 и а = 3,5.
Время, необходимое для сверления
отверстия
равлическим приводом подачи;
с помощью головки с гид-
82
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
<$)
при отсутствии в цикле промежуточ-
ного исходного положения
гр__L 2п . п (2ЛХ 4~ L) .
s ‘ 1000$!
при наличии в цикле промежуточного
исходного положения
L 2п . nL -|- 2ЛХ
7 “ $ i 1000$| ’
Рис. 13. Силовая головка с гидравлическим
приводом подачи
где L — глубина сверления, мм; п —
число промежуточных выводов сверла;
— длина быстрого подвода пи-
ноли во время первого хода, мм;
s — рабочая подача при сверлении,
мм/мин; $х — скорость быстрых хо-
дов, м/мин.
Основные технические характери-
стики пинольных силовых головок с
гидравлическим приводом подачи
приведены в табл. 16, а основные
размеры — на рис. 13, б.
4. КОРПУСНЫЕ БАЗОВЫЕ
ДЕТАЛИ
К числу корпусных базовых дета-
лей, используемых при компоновке
агрегатных станков, входящих в со-
став АЛ, относятся горизонтальные
КОРПУСНЫЕ ВАЗОЁЫЁ ДЕТАЛИ
аз
боковые станины, стойки, наклонные
станины, подставки под стойки и
средние станины. Горизонтальные бо-
ковые станины, стойки и подставки под
стойки унифицированы; наклонные и
средние станины выпускают по спе-
циальным чертежам на базе типовых
конструкций.
Горизонтальные боковые станины и
стойки предназначены для установки
на них силовых столов с гидравличе;
ским или электромеханическим при-
водом подачи. Боковая станина пред-
ставляет собой сварной стальной кор-
пус с горизонтально расположенными
платиками для крепления направляю-
щей плиты силового стола. Боковые
станины имеют полости для сбора
эмульсии и слива эмульсии в среднюю
станину или стружкоотвод. Конструк-
ция боковых станин предусматривает
установку на них оградительных кожу-
хов, предназначенных для защиты от
разбрызгивания СОЖ. Выставку сило-
вых столов на боковых станинах произ-
водят с помощью специальных колодок
и планок, а выставку боковых станин
относительно средних — с помощью
установочных шпонок.
Стойка представляет собой литой
чугунный корпус с вертикально рас-
положенными платиками для крепления
направляющей плиты силового
стола. Для уравновешивания подви-
жных частей (платформы силового
стола с установленной на упорном уго-
льнике шпиндельной коробкой или
бабкой, инструментальной наладки и
кондукторной плиты) внутри стойки
располагается противовес. Противовес
подвешицают на двух грузовых цепях,
перекинутых через блоки. Вторые
концы цепей прикреплены к платформе
силового стола. Стойки устанавливают
на станинах-подставках. Основные раз-
меры горизонтальных боковых станин,
стоек и станин-подставок приведены
в приложении (табл. 12—14).
Для установки силовых столов под
углом 0—90° применяют наклонные
станины (рис. 14) с противовесом.
Масса противовеса
(sin а — 0,12 cos а) G — 7?тп
бпр =--------;------1~ ,
где а — угол наклона к горизонту;
G — масса движущихся частей; i —
84
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ.
Направление движения
деталей
Рис. 15. Средняя станина для агрегатных станков, встроенных в АЛ: Н равно 560 или
630 мм; L равно 1000, 1120, 1250, 1320, 1500 или 1800 мм; В равно 800, 900, 1000, 1120,
1250 или 1400 мм
передаточное отношение блоков; 7?тр— стороны, конструкцией и размерами
сила, необходимая для перемещения обрабатываемой детали и, с другой
поршня гидроцилиндра подачи сило- стороны, принятым технологическим
вого стола: процессом. В связи с разнообразием
Габарит силового стола ............. 1 2 3 4 5 6 7
Ятр, Н............................ 200 300 450 650 1000 1600 2600
Средние станины (рис. 15) агре-
гатных станков, входящих в состав
АЛ, выполняют сварными или литы-
ми. Литые средние станины приме-
няют для станков высокой точности,
а также для станков с особо большими
силами резания. На среднюю станину
устанавливают зажимное приспособ-
ление. Расстояние от края приспособ-
ления до привалочной плоскости (раз-
мер /) должно быть не менее 200 мм
(при наличии чугунной или мелкой
стальной стружки) или 250 мм (при
наличии алюминиевой или витой сталь-
ной стружки).
Внутри средней станины размещают
наклонные ребра, по которым стружка
вместе с СОЖ через окно шириной
300 мм в опорной поверхности станины
удаляется в траншею конвейера струж-
ки. При работе на АЛ без охлаждения
рекомендуют наклонные ребра накры-
вать жестяными сменными щитками,
что способствует улучшению схода
стружки.
5. КОМПОНОВКА ЗАЖИМНЫХ
ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Типы приспособлений. Компоновка
приспособлений определяется, с одной
определяющих факторов приспособ-
ления всегда являются специальными
узлами, в которых используются от-
дельные унифицированные детали и
механизмы.
Конструкция приспособления долж-
на обеспечить точное базирование и
надежный зажим обрабатываемой де-
тали, а также в большинстве случаев
направление инструментов. Весьма су-
щественное влияние на конструкции}
приспособления оказывает необходи-
мость обеспечения надежного схода
стружки.
В АЛ из агрегатных станков при-
меняют как стационарные приспособ-
ления, так и приспособления-спут-
ники. Стационарные приспособления
в большинстве случаев закрепляют
непосредственно на средних станинах
станков. Однако в продольно-фрезер-
ных станках приспособления устанав-
ливают на силовых столах, а в стан-
ках звездной компоновки — на план-
шайбе поворотного делительного стола.
В зависимости от размеров обраба-
тываемой детали (в первую очередь от
размера детали в направлении транс-
портирования) в приспособление уста-
навливают одну или несколько обра-
батываемых деталей. На конструкцию
17. Рекомендации для базирования корпусных деталей
Базы Базовые элементы Особенности и рекомендации
Плоская поверхность де- тали и два точных цилин- дрических отверстия в этой поверхности То же То же Крайние отверстия в бло- ке цилиндров под колен- чатый вал и отверстие под распределительный вал Необработанные отверстия и плоская поверхность детали Две продольные базовые планки и два выдвижных фиксатора (цилиндрический и ромбический) Три короткие планки и два выдвижных фиксатора. При необходимости дополнительно применяют подводимые опоры Три короткие планки и два неподвижных фиксатора. Для повышения точности базиро- вания путем исключения за- зоров между фиксаторами и базовыми отверстиями при- меняют боковой поджим де- тали к фиксаторам в направ- лении, одинаковом для всех станков АЛ Две разжимные оправки, вво- димые в отверстия под ко- ленчатый вал, и срезанный фиксатор, вводимый в отвер- стие под распределительный вал Две продольные базовые планки и два подпружинен- ных конусных фиксатора Наиболее широко применяемая схема базирования при выполнении черновых и получистовых операций и при вводе деталей в приспособ- ление одним прямолинейным движением конвейера. Установка детали на две продольные планки существенно повышает жесткость системы СПИД, предотвращая упругие деформации и вибрации детали в тех случаях, когда силы резания направлены мимо трех точек теоретически правильного базирования. Из-за отклонений от плоскостности базы на детали (в пределах 0,05—0,1 мм) и планок (в пределах 0,02 — 0,03 мм) деталь при зажиме упруго деформируется, что снижает точность об- работки, но в допустимых при черновой и получистовой обработке пре- делах Теоретически правильное базирование по трем точкам рекомендуется применять при чистовой обработке, когда силы резания и зажима от- носительно невелики. При базировании детали по нижней поверхности, когда при входе в приспособление и выходе из него деталь скользит по базовым планкам, последние могут быть выполнены с занижением на 0,05—0,1 мм по всей длине, за исключением небольших площадок Рекомендуется применять в следующих случаях: при высоких требова- ниях к точности расположения обрабатываемых поверхностей относи- тельно базовых отверстий (точность фиксации повышается благодаря отсутствию зазоров между фиксатором и втулкой); при вводе деталей в приспособление двумя последовательными взаимно перпендикуляр- ными прямолинейными движениями (например, при необходимости ввода кронштейнов с кондукторными втулками во внутренние полости детали) Рекомендуется применять при обработке блоков цилиндров, когда рас- положение поверхностей под головки блока, отверстий под гильзы цилиндров и т. п. задано относительно общей оси отверстий под колен- чатый вал с особо высокой степенью точности, так что обычно применяе- мая схема базирования по нижней поверхности и двум отверстиям в ней оказывается непригодной Рекомендуется применять при обработке базовых отверстий на первых позициях АЛ. Такой способ базирования обеспечивает равномерность припуска при последующей обработке отверстий, в которые вводятся конусные фиксаторы
КОМПОНОВКА ЗАЖИМНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
86
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Рис. 16. Схема расположения базовых,
направляющих и ограничительных пла-
нок в приспособлении
приспособления влияет способ ввода
детали в приспособление, который
может осуществляться как одним пря-
молинейным движением конвейера, так
и двумя последовательными взаимно
перпендикулярными движениями кон-
вейера-перекладчика. Кроме того, при
применении станков звездной компо-
новки иногда применяют загрузку
обрабатываемых деталей с помощью
автоматических манипуляторов, кото-
рые могут осуществлять перемещение
детали по сложной траектории.
Элементы базирования деталей.
В табл. 17 приведены элементы бази-
рования, наиболее часто применяемые
на АЛ для обработки корпусных де-
талей, их особенности и рекомендации
для применения. Для обеспечения на-
дежного базирования деталей необ-
ходимо обеспечить достаточно точное
положение деталей в приспособлении
относительно фиксаторов перед нача-
лом ввода их в базовые отверстия.
При применении выдвижных фик-
саторов их ввод осуществляется гид-
роцилиндрами через систему рычагов
и валов, с помощью которых также
перемещаются упоры, воздействующие
на конечные выключатели контроля
положения фиксаторов.
Фиксаторы имеют конусную заход-
ную часть для обеспечения их вхож-
дения в базовые отверстия детали даже
при некотором несовпадении осей фик-
саторов с осями базовых отверстий
в детали, поданной конвейером в при-
способление. Для ограничения этого
несовпадения в боковом направлении
в пределах 1—2 мм в приспособлении
предусматривают боковые направляю-
щие планки 1 (рис. 16). Эти планки
желательно располагать над кондук-
торными втулками во избежание скоп-
ления на них стружки. Если это не-
возможно, то направляющие планки,
так же как и базовые, следует выпол-
нять со скосами или располагать с ин-
тервалами. Ограничение смещения де-
тали относительно номинального по-
ложения в продольном направлении
обеспечивается конструкцией кон-
вейера.
Во избежание получения ложного
сигнала о правильности базирования
детали, когда фиксаторы не входят
в базовые отверстия детали, в приспо-
соблении предусматривают планки 2,
ограничивающие смещение детали
вверх под действием фиксаторов. Эти
планки располагают с зазором 2—
3 мм относительно верхней плоской
поверхности детали с учетом ее мак-
симально возможной высоты.
Зажим детали. Зажим детали в при-
способлении должен обеспечить по-
стоянство ее положения под действием
сил резания в процессе обработки.
В то же время зажим не должен вызы-
вать чрезмерно больших деформаций
обрабатываемой детали и корпусных
деталей приспособлений, в которых
расположены направляющие втулки,
во избежание снижения точности обра-
ботки. Необходимая сила зажима,
обеспечивающая постоянство положе-
ния детали в процессе обработки, мо-
жет быть подсчитана с учетом действую-
щих сил резания и схемы зажима.
В АЛ из агрегатных станков сравни-
тельно часты случаи, когда силы ре-
зания направлены параллельно базо-
вой плоскости детали, т. е. перпен-
дикулярно к направлению зажима.
Постоянство положения детали при
обработке должно обеспечиваться толь-
ко силами трения между деталью и
базовыми планками приспособления.
Эти силы могут быть удвоены путем
создания второй поверхности трения
между деталью и зажимными прих-
ватами. Для этого конструкция за-
КОМПОНОВКА ЗАЖИМНЫХ ПРИ СПОСОБЛЕНИЙ
87
жимных элементов должна обладать
высокой жесткостью в направлении
действия сил резания во избежание
сдвига прихвата вместе с деталью.
Увеличение сил трения может быть
также достигнуто при зажиме деталей
по необработанным поверхностям пу-
тем применения прихватов с рифле-
ной поверхностью.
Желательно, чтобы силы трения,
возникающие при зажиме, были до-
статочны для противодействия силам
резания без нагружения фиксаторов.
Однако во многих случаях этого до-
стичь не удается из-за ограничения
предельной силы зажима жесткостью
обрабатываемой детали. При необхо-
димости может быть допущена нагруз-
ка на фиксаторы, создающая напря-
жения смятия, не превышающие поло-
вины напряжений, допускаемых для
материала обрабатываемой детали,
чтобы избежать увеличения диаметра
базовых отверстий, повышенного изна-
шивания фиксаторов и снижения точ-
ности обработки. Следует также учи-
тывать влияние изгиба фиксатора на
точность обработки.
При определении сил резания, осо-
бенно при черновых операциях, следует
учитывать возможность обработки де-
тали с увеличенными, по сравнению
с расчетными, припусками. Сила за-
жима должна быть принята с запа-
сом 1,5—2 по сравнению с расчетной
силой за исключением случаев, когда
силы резания открывают деталь от
баз. Такие случаи являются крайне
нежелательными, но не всегда их *
удается избежать в условиях обра-
ботки деталей на АЛ. При этом сила
зажима должна быть принята с- коэф-
фициентом запаса не менее 2,5, а за-
жимной механизм должен обладать
повышенной жесткостью.
Оценка деформаций обрабатываемой
детали, а также корпусных деталей
приспособлений под действием сил
зажима, как правило, не может быть
выполнена расчетным путем вследствие
сложности формы этих деталей. По-
этому деформации определяют экспе-
риментально или по аналогии с дефор-
мациями ранее разработанных кон-
струкций.
В некоторых случаях можно избе-
жать возникновения деформаций де-^
тали и приспособления, влияющий на
точность обработки, не путем умень-
шения силы зажима, а путем соответ-
ствующего расположения точек при-
ложения этих сил. Желательно при-
лагать силы зажима в местах располо-
жения ребер, сквозных бобышек и т. п.
таким образом, чтобы во избежание
консольных нагрузок линии действия
сил проходили через базовые пло-
щадки приспособления. При обра-
ботке корпусных деталей, имеющих
опорные лапы (например, станины
электродвигателя), их следует зажи-
мать за лапы, так как в этом случае
практически полностью исключаются
деформации детали от сил зажима.
Для предотвращения деформаций не-
жестких деталей от действия сил ре-
зания применяют подводимые опоры.
При подводе опоры деталь не должна
отрываться от базовых планок, а после
зажима выдвижной плунжер опоры
не должен выдвигаться даже при сня-
тии детали.
В качестве приводов зажима в ста-
ционарных приспособлениях, как пра-
вило, применяют гидравлические ци-
линдры, у которых развиваемую силу
зажима можно легко регулировать
в широком диапазоне как одновре-
менно для всех станков, так и отдельно
для станков, выполняющих чистовые
операции.
В приспособлениях АЛ применяют
гидравлические цилиндры с односто-
ронним и двусторонним шТоком. Гид-
роцилиндры зажима присоединяют
к корпусам приспособлений с помощью
фланцев и полуколец, вставляемых
в канавки, выполненные на корпусах
гидроцилиндров.
Основные технические характери-
стики гидроцилиндров зажима при-
ведены в табл. 18. Гидроцилиндр может
действовать на зажимаемую деталь
непосредственно или через передачи
различного рода (самотормозящие и
несамотормозящие). Применение само-
тормозящих передач обеспечивает со-
хранение сил зажима при падении
давления в гидросистеме.
' Однако самотормозящая передача
имеет следующие недостатки: а) уве-
личенный ход гидроцилиндра, что при-
водит рк снижению быстродействия
зажима; б) сила отжима должна быть
88
КОМ ПО НОВ к А АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
18. Основные технические характеристики гидроцилиндров зажима
Диаметр, мм Наиболь- шее рабо- чее давле- ние, МПа Сила на штоке, Н, при давлении 5 МПа
цилин- дра штока при выдвигании при втягива- нии штока
Толстый конец Тонкий конец односторон- него штока двусторон- него штока
40 20 12 10 5 500 5 000 4 200
50 25 12 10 8 750 8 250 6 600
60 32 16 10 12 500 И 500 9 000
80 40 16 10 22 500 21 500 17 000
100 50 20 6 35 000 33 400 26 000
125 60 20 6 59 000 57 400 1 45 000
Примечания: 1. Все гидроцилиндры зажима имеют восемь исполне-
ний с ходом поршня 16, 32, 60, 100, 125, 160, 200, 250 мм.
2. Сила на штоке подсчитана -с учетом потерь на трение 8 —12 %.
больше, чем сила зажима, для преодо-
ления повышенных сил трения покоя
в передаче; для этого необходимо про-
изводить зажим со штоковой полости
цилиндра, а отжим — с бесштоковой
полости или снижать давление зажима
по сравнению с давлением отжима;
в) кроме давления в гидросистеме
необходимо контролировать также ис-
ходное положение клина дополни-
тельным конечным выключателем;
г) относительно большие габариты
передачи, затрудняющие ее примене-
ние в приспособлении; д) повышенные
потери на трение в передаче. Вслед-
ствие указанных недостатков, в зна-
чительной мере присущих самотор-
мозящим передачам любого типа, эти
передачи применяют в приспособле-
ниях АЛ только при зажиме деталей,
на которые в процессе обработки дей-
ствуют силы резания, отжимающие
деталь от базы.
Направление режущих инструментов.
В зависимости от метода обработки,
диаметра инструмента, режимов реза-
ния и других факторов направление
инструментов может осуществляться
по неподвижным, вращающимся или
скользящим втулкам. Рекомендации
для выбора типа втулок, их размеров
(длины и диаметра), схемы располо-
жения и расстояния от обрабатывае-
мой детали приведены в гл. 2.
При направлении инструмента по
неподвижной кондукторной втулке, по-
следнюю выполняют сменной и уста-
навливают в 'постоянной втулке, за-
прессованной в корпус. Постоянная
втулка предотвращает снижение точ-
ности посадочного диаметра в корпус-
ной детали при многократной замене
втулки. Если постоянную втулку уста-
новить невозможно (например, при
чрезмерно близком расположении об-
рабатываемых отверстий), то следует
сменную втулку помещать в цельном
стальном корпусе либо в стальной
плитке, монтируемой на чугунном
корпусе. При повышенных попереч-
ных нагрузках (например, при свер-
лении наклонных отверстий), а также
при высоких требованиях к точности
обрабатываемых отверстий (по диа-
метру и координатам) можно приме-
нять кондукторные втулки со встав-
ками из твердого сплава, что обеспе-
чивает повышенную износостойкость
втулок. В большинстве случаев кон-
дукторные втулки устанавливают
в стойках и крышах приспособлений
или в кронштейнах, закрепленных на
основании приспособления. В неко-
торых случаях для обеспечения необ-
ходимого расстояния от поверхности
обрабатываемой детали до торца кон-
дукторной втулки приходится при-
менять удлиненные втулки или под-
вижные кондукторные плиты.
Подвижные кондукторные плиты
подвешивают на скалках, концы кото-
рых можно устанавливать во втулках,
запрессованных в шпиндельной ко-
робке. Скалки сопрягаются со втул-
ками с большими зазорами.’При этом
плита выдвигается вперед под дей-
ствием пружин, надетых на скалки
или расположенных в расточках внут-
КОМПОНОВКА ЗАЖИМНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
89
ри скалок. При подходе силового узла
к точке переключения с быстрого под-
вода на рабочую подачу кондуктор-
ная плита фиксируется на корпусе
(или на стойке) приспособления двумя
фиксаторами и поджимается пружи-
нами к опорным площадкам.
Для облегчения смены инструмента
кондукторная плита обычно соеди-
нена со скалками с помощью быстро-
действующих подпружиненных заще-
лок, что позволяет, отсоединив плиту
от скалок, оставить ее висеть на фик-
саторах приспособления, тогда как
силовой узел отводится в исходное
положение.
Тип применяемых подшипников ка-
чения и конструкция вращающихся
и скользящих втулок в основном опре-
деляются точностью выполняемой об-
работки. Для выполнения черновой
обработки целесообразно применять
конические роликоподшипники, обес-
печивающие хорошее восприятие боль-
ших нагрузок. Зазор в подшипниках
устраняется с помощью дополнитель-
ного шлифования компенсаторов и
завертывания гаек (рис. 17). Для чи-
стовой обработки обычно используют
радиально-упорные шарикоподшип-
ники серии 36000 высоких степеней
точности.
На рис. 18 показана вращающаяся
втулка, предназначенная для чисто-
вого растачивания отверстий по 7-му
квалитету. Необходимый предвари-
тельный натяг подшипников создают
путем шлифования дистанционных вту-
лок и компенсаторного кольца. Для
обеспечения малого отклонения от
перпендикулярности торцов наружные
фланцы выполняют без выступающих
буртов. Внутреннюю втулку также
выполняют без буртов, вместо которых
к торцам втулки прикрепляют вну-
тренние фланцы.
Для предотвращения поперечных ко-
лебаний нежестких удлинителей с ин-
струментами (при отношении длины
к диаметру LlD 30), а также для
поддержания тяжелых инструментов
с большим вылетом (расточных бор-
штанг и т. п.), выходящих из втулок
в исходном положении, применяют
люнеты. В зависимости от назначе-
ния люнеты можно выполнять со втул-
Рис. 17. Вращающаяся (а) и скользящая
(б) втулки:
1 — гильза; 2 — гайка; 3 — хвостовик;
4 — шпиндель; 5 — винт; 6 — распорная
втулка; 7 — подшипник; 8 — шпонка;
9 — втулка
90
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Рис. 18. Вращающаяся кондукторная
втулка для чистовых работ:
1 — крышка; 2 — втулка; 3 — шпонка;
4 — подшипники
ками, имеющими диаметральный за-
зор 0,1—0,2 мм относительно вращаю-
щихся в них удлинителей, или со сре-
занными наполовину втулками, либо
с призмами, поддерживающими не-
вращающийся инструмент. В зависи-
мости от компоновки станка люнеты
можно закреплять на корпусе при-
способления, на шпиндельной коробке
или устанавливать на подпружинен-
ных направляющих штангах аналогич-
но подвижным кондукторным плитам.
Компоновка приспособлений. Типо-
вое приспособление агрегатного стан-
Рис. 19. Приспособление сверлильного
станка
8
РисЛ20. Приспособление расточного
станка
ка в составе АЛ для сверления кор-
пусной детали прямоугольного сече-
ния (рис. 19) [имеет основание /,
стойку 6, скалки 2 и крышу 3. На
основании 1 установлены базовые план-
ки 8 и 13. В основании 1 также рас-
положены выдвижные фиксаторы 9
и механизм их перемещения. В стойке 6
находятся кондукторные втулки 7.
Боковые планки 12, установленные
с зазором 1—2 мм относительно обра-
батываемой детали, обеспечивают
предварительную (до ввода фиксато-
ров) ориентацию детали, а верхние
планки 4, закрепленные на крыше 3
приспособления, предотвращают подъ-
ем детали при непопадании фиксаторов
в базовые отверстия детали. На крыше 3
также расположены гидроцилиндры 5.
Кроме выполнения указанных выше
функций (базирование обрабатывае-
мой детали, ее зажим и направление
инструментов) при разработке кон-
струкции приспособления важнейшей
задачей является обеспечение схода
стружки. В показанном на рис. 19
приспособлении для удаления стружки
служат не только центральное окно 11,
но и боковые окна 10, через которые
должна удаляться стружка, прошед-
шая по канавкам сверла через кон-
дукторные втулки 7. При располо-
жении кондукторных втулок в крыше
в последней также должны быть пре-
дусмотрены окна для удаления струж-
ки, прошедшей через втулки.
По такому же типу выполняют мно-
гие приспособления станков для рас-
тачивания отверстий с жесткими шпин-
делями и для нарезания резьбы. При
этом в связи с отсутствием кондуктор-
ных втулок конструкция приспособ-
КОМПОНОВКА ЗАЖИМНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
91
Рис. 21. Унифицированная часть приспособления-спутника и станция для фиксации
и зажима спутника на рабочей позиции
ления упрощается (стойку заменяют
двумя колонками и т. п.).
В приспособлении для растачивания
отверстий под гильзы в V-образном
блоке цилиндров (рис. 20) стойки и
крыша объединены в одну деталь 5.
Расточный инструмент выполнен со
скользящими втулками, направляе-
мыми по втулкам 6. Базирование де-
тали осуществляется с помощью выд-
вижных фиксаторов 8 и базовых пла-
нок 2 и 7. Последние установлены
на выступах основания /, что улуч-
шает условия схода стружки. На осно-
вании 1 установлены также гидро-
цилиндры 3, которые через прихваты 4
осуществляют зажим деталей за лапы.
Приспособления-спутники. При ис-
пользовании в АЛ приспособлений-
спутников на каждом станке устанав-
ливают стационарное приспособление
для базирования и зажима спутника.
Для фиксации и зажима специальных
приспособлений-спутников (в которых
для зажима и базирования обрабаты-
ваемой детали используют лишь от-
дельные унифицированные узлы) на
рабочих позициях разработаны пол-
ностью унифицированные зажимные
станции 1 (рис. 21). С целью унифи-
кации размеры спутников в плане
ограничены двенадцатью размерами:
400Х 500,400Х 630,400Х 800,500Х 500,
500x630, 500x800, 500x1000, 630x630,
630X800, 630X1000, 800X800, 800 X
X 1000 мм. Кроме того, унифициро-
ванные элементы спутника обеспечи-
вают его базирование и зажим. Кор-
пус 2 спутника выполнен в виде чу-
гунной или стальной (для особо тяже-
лых работ) отливки, в которой преду-
смотрены две фиксаторные втулки 3.
Базирование спутника в вертикальной
плоскости производится по верхним
поверхностям стальных планок 4, за-
крытых от попадания стружки и
эмульсии. Для увеличения жесткости
стыка планки 4 прикреплены к кор-
пусу спутника специальными вин-
тами 5 с тугой резьбой.
Спутники фиксируются двумя выд-
вижными фиксаторами 6 при пере-
мещении штанги с наклонными па-
зами, в которых скользят связанные
с фиксаторами 6 сухари 7. После фик-
сации спутники прижимаются к верх-
ним базовым поверхностям зажимной
станции в четырех точках толкателя-
ми 8, приводимыми гидроцилиндрами
через клин 9 и самоустанавливающийся
штифт 10. Сила зажима при давле-
нии в гидросистеме 4,5 МПа равна
20 кН в каждой точке. Контроль фик-
сации спутников осуществляют конеч-
ные переключатели, контролирующие
перемещение штанги 11. Транспорта-
92
КОМПОНОВКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Рис. 22. Кинематическая схема электро-
механического ключа:
1 — муфта; 2 — втулка; 3 — редуктор;
4 — электродвигатель; 5 — вал-шпин-
дель; 6 -- гидроцилиндр осевого переме-
щения вала-шпинделя
рование приспособлений-спутни ков
вдоль АЛ осуществляется переносом
их на двух поворотных круглых
штангах 12, лежащих на опорных
роликах 13.
Зажим деталей в приспособлениях-
спутниках осуществляется, как пра-
вило, с помощью самотормозящих вин-
товых передач, приводимых в дей-
ствие электромеханическими ключами,
устанавливаемыми на загрузочной и
разгрузочной позициях. Электроме-
ханический ключ представляет собой
зубчатый редуктор с электродвигате-
лем (рис. 22). Выходной вал редуктора
выполнен полым со шлицевым отвер-
стием, в которое может входить выд-
вижной шпиндель, несущий полумуфту,
зацепляющуюся с полумуфтой меха-
низма зажима.
Ключи выпускают двух типов. В тех
случаях, когда во избежание дефор-
мации обрабатываемой детали необ-
ходимо по возможности более точно
подобрать силу зажима, применяют
ключ с торсионным выходным валом.
В остальных случаях можно исполь-
зовать ключ с жестким выходным ва-
лом.
Перемещение шпинделя ключа осу-
ществляется с помощью гидроцилинд-
ра, а его крайние положения контро-
лируются конечными выключателями.
Управление приводом ключа осуще-
ствляется с помощью реле максималь-
ного тока, обмотка которого включена
в цепь питания электродвигателя. По
мере нарастания момента на шпинделе
ключа ток в электродвигателе увели-
чивается и достигает уровня настройки
реле максимального тока. Срабатывая,
последнее отключает электродвига-
тель. При достаточной продолжитель-
ности процесса зажима регулирование
крутящего момента может осуществ-
ляться соответствующей настройкой
реле максимального тока. При прочих
равных условиях продолжительность
процесса зажима определяется жест-
костью зажимного приспособления.
В реальных конструкциях приспособ-
лений эта жесткость так велика, что
процесс зажима завершается (останав-
ливается вал электродвигателя) прак-
тически еще до того, как электродви-
гатель отключается. Вследствие этого
в ключе с жестким валом изменение
настройки реле максимального тока
не приводит к существенному изме-
нению крутящего момента. При нали-
чии торсионного вала суммарная жест-
кость системы зажима снижается до
величины, которая обеспечивает эф-
фективность регулирования момента
зажима путем соответствующей на-
стройки реле максимального тока.
При широком диапазоне регулиро-
вания момента зажима используют
гидромеханические ключи с приводом
от гидродвигателя. Использовать при-
воды других типов, например гидрав-
лический, можно только для отвода
подпружиненных подводимых опор и
подобных им механизмов. Зажимные
механизмы с силовым замыканием пру-
жинами (например, тарельчатыми) ис-
пользуют редко из-за низкой надеж-
ности и недостаточной жесткости за-
жима. Применяют также спутники
без зажимных механизмов, предназна-
ченные только для транспортирования
установленной и ориентированной на
спутнике обрабатываемой детали.
В этом случае на рабочих позициях
АЛ предусматривают механизмы за-
жима обрабатываемой детали вместе
со спутником.
Г л а в a 4. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ
1. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ
СИСТЕМЫ контроля
КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
Под системой контроля качества
продукции на АЛ понимается сово-
купность контрольных операций, из-
мерительных средств и форм их экс-
плуатации, предназначенных для обес-
печения и поддержания заданного и
проверки фактического уровня ка-
чества продукции на всех этапах ее
изготовления.
Система контроля должна решить
две основные задачи. Во-первых, необ-
ходимо по возможности предупредить
появление брака в процессе изготов-
ления продукции; во-вторых, исклю-
чить возможность попадания брако-
ванной продукции к потребителю.
Для того чтобы решить эти задачи,
требуется прежде всего достаточная
информация о технологическом про-
цессе, с которым' система контроля
неразрывно связана. Если технологи-
ческий процесс не гарантирует полу-
чения заданного допуска, применяют
сплошной контроль. Вопрос о приме-
нении ручного или автоматического
контроля определяется экономической
целесообразностью. Приемочный кон-
троль может в основном решить лиШь
вторую задачу — гарантировать по-
требителя от негодных деталей. В ряде
случаев, когда сплошной контроль
оказывается экономически малоэффек-
тивным, применяют выборочный при-
емочный контроль, основанный на ма-
тематико-статистических методах.
Правильно организованный при-
емочный контроль позволяет также
систематически получать надежную ин-
формацию для изучения и корректи-
рования рабочих процессов и наряду
с выполнением основных функций спо-
собствует поддержанию технологичес-
кой дисциплины и тем самым предуп-
реждению брака.
Для предупреждения появления бра-
ка главным образом применяют опера-
ционный контроль, который базиру-
ется на использовании методов теории
управления, математической статисти-
ки и теории вероятностей. В практике
эксплуатации АЛ нашли применение
как приемочный, так и операционный
контроль, которые дополняют друг
друга и образуют единую систему
контроля.
По мере совершенствования системы
контроля сокращаются потери произ-
водства, но при этом, как правило,
возрастают затраты на контроль. Та-
ким образом, при разработке системы
контроля необходимо сопоставлять за-
траты на ее реализацию с потерями
производства, вызываемыми ее не-,
совершенством. Система контроля бу-
дет оптимальной при минимальной
сумме затрат на реализацию и убыт-
ков от ее несовершенства.
Система контроля характеризуется
рядом основных показателей, к ко-
торым относятся: а) объем и периодич-
ность контроля; б) контролируемые
параметры; в) точность измерения;
г) производительность контроля; д) на-
дежность средств измерения. -
Для определения количественных
значений многих из указанных пока-
зателей системы контроля необходимо
прежде всего располагать данными
о характере технологического про-
цесса. Если систему контроля разра-
батывают для вновь проектируемого
производства, то характеристики тех-
нологического процесса в пределах
установленных допусков и с учетом
допускаемого брака выбирают апри-
орно на основании общепринятых тео-
ретических положений. При разра-
ботке системы контроля для действую-
щего или аналогичного производства
характеристики технологического про-
цесса необходимо установить экспе-
риментально.
При автоматической обработке на
станках различают управляемые и
неуправляемые параметры деталей.
К управляемым относятся параметры,
94
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ
соблюдение которых обеспечивается
настройкой станка, регулируемой без
нарушения цикла обработки, т. е. без
остановки станка. К управляемым па-
раметрам в основном относятся раз-
меры обрабатываемых поверхностей.
Управляемые параметры могут кон-
тролироваться либо непосредственно
в процессе обработки, либо по оконча-
нии ее. Результаты измерений исполь-
зуются в первом случае для подачи
командных импульсов на изменение
режимов и окончание обработки, а во
втором — для текущей подналадки
уровня настройки станка.
К неуправляемым относятся пара-
метры деталей, заданная точность ко-
торых обеспечивается настройкой стан-
ка, не подвергающейся текущему кор-
ректированию; к ним относятся в ос-
новном отклонения формы и взаимного
расположения поверхностей. При сни-
жении точности станок останавливают
для наладки или ремонта. Эта операция
нарушает ритм автоматической работы
и снижает производительность АЛ.
Поэтому одно из главных требований
к автоматическим процессам обработки
заключается в том, чтобы настройка
станка, обеспечивающая заданную точ-
ность, особенно неуправляемых пара-
метров, сохранялась на протяжении
достаточно длительного времени.
Объем и периодичность контроля.
Объем и периодичность выборок, ко-
торые определяют возможность приме-
нения выборочного контроля, уста-
навливают на основании анализа тех-
нологического процесса. При этом для
наладчиков технологического обору-
дования и контролеров ОТК объем и
периодичность выборки устанавливают
по-разному, исходя из поставленной
цели контроля.
Разработаны стандарты, которые
устанавливают порядок ведения вы-
борочного контроля. Для опреде-
ления объема и периодичности кон-
троля рекомендуется использовать
ГОСТ 15893—77 (метод средних зна-
чений и размахов) и ГОСТ 16490—70,
ГОСТ 16491—80Е, ГОСТ 16492—70,
ГОСТ 16493—70 (статистический при-
емочный контроль по альтернативному
признаку).
Контролируемые параметры. Коли-
чество измеряемых параметров деталей
и узлов зависит прежде всего от зна-
чимости контролируемого параметра
и надежности его формирования в тех-
нологическом процессе. Существенное
значение имеет связь различных пара-
метров для данного технологического
процесса. Наличие этих связей уста-
навливают на основании определения
коэффициента корреляции.
Наряду с выборочным контролем по
параметрам, определяемым техниче-
скими требованиями и чертежами,
в объеме и с периодичностью, о кото-
рых было сказано выше, в некоторых
случаях на АЛ создают специальные
пункты сплошного приемочного кон-
троля, расположенные по ходу тех-
нологического процесса. На этих пунк-
тах контролируемые параметры выби-
рают с учетом следующих соображений:
а) после операций, повторное прове-
дение которых для устранения дефек-
тов обработанных поверхностей ста-
новится невозможным в случае обра-
ботки детали на последующей опера-
ции (в связи с отсутствием имевшихся
ранее технологических баз); б) перед
операциями, требующими аварийной
блокировки от попадания на них из-
делий, не соответствующих операци-
онному чертежу; в) после операций
окончательной обработки некоторых
поверхностей детали (это ликвидирует
непроизводительные затраты, связан-
ные с дальнейшей обработкой заве-
домо бракованных деталей, и умень-
шает объем приемочного контроля
изделий в конце АЛ); г) после окон-
чательной обработки деталей в конце
АЛ по параметрам, служебное назна-
чение которых требует высокой га-
рантии их качества.
Целесообразность применения авто-
матических средств приемочного кон-
троля обусловливается трудоемкостью
контроля изделия, ритмом работы АЛ,
легкостью автоматизации и другими
условиями, определяющими в целом
технико-экономическую эффективность
системы контроля.
Точность измерения. Регламентиро-
ванный СТ СЭВ 303—76 предел допу-
скаемой погрешности измерения яв-
ляется наибольшей допускаемой по-
грешностью измерения, включающей
влияние погрешности средств измере-
ния, установочных мер, температур-
ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ
95
ных деформаций, базирования и т. д.
Значения размеров, полученные при
измерении с погрешностью, не пре-
вышающей пределы допускаемой по-
грешности измерения, принимают за
действительные. Допускаемые погреш-
ности устанавливают в зависимости от
допуска на изготовление и номиналь-
ных измеряемых размеров.
Допускаемая погрешность измерения
состоит из случайных и неучтенных си-
стематических погрешностей измере-
ния; при этом случайная погрешность
не должна превышать 0,6 допускае-
мой погрешности измерения и прини-
мается равной 2сг, где ст — среднее
квадратическое отклонение погреш-
ности.
Поскольку стандарт регламентирует
погрешность измерения, которая вклю-
чает суммарное влияние многих состав-
ляющих, то при назначении средств
измерения необходимо выполнить рас-
чет составляющих погрешности изме-
рения и установить долю каждой из
них. Установленное значение каж-
дой составляющей погрешности изме-
рения в значительной степени опреде-
лит выбор необходимых средств изме-
рения и условия их эксплуатации.
Для автоматических средств кон-
троля важно, чтобы точность их работы
(при использовании для этих целей
ручных измерительных средств) оце-
нивалась с применением тех же прин-
ципов. Во избежание различной оценки
контролируемых величин схемы изме-
рения размерных параметров для соот-
ветствующих деталей должны быт1?
специально оговорены при разработке
средств измерения.
Производительность контроля. Про-
изводительность контроля определяют
исходя из такта работы АЛ, обуслов-
ленного производственной программой,
с учетом выбранного объема контроля.
При определении производительности
контроля приходится также учиты-
вать необходимость повторной про-
верки деталей, забракованных кон-
трольными автоматами.
Расчет производительности автома-
тических контрольно-измерительных
средств следует вести с учетом их тех-
нического обслуживания. Производи-
тельность контроля лимитируется точ-
ностью измерения, которая в значи-
тельной степени зависит от скорости
вращения измеряемой детали. Для
нахождения оптимальной производи-
тельности контроля необходимо также
располагать данными о связи точ-
ности и производительности различ-
ных методов измерения.
Надежность средств измерения. На-
дежность АЛ является важнейшей ха-
рактеристикой, определяющей эффек-
тивность автоматизации производствен-
ных процессов. Существенное значе-
ние при этом имеет надежность средств
измерения.
При работе АЛ возникают как функ-
циональные, так и параметрические
(то'чностные) отказы. Следствием функ-
циональных отказов являются оста-
новки АЛ, вызванные поломками ее
отдельных узлов и механизмов и
другими причинами, а точностных отка-
зов — выход значений размерных
параметров обрабатываемых деталей
за допустимую границу.
Основными средствами контроля раз-
меров изделий для использования в АЛ
являются: приборы ручного-контроля,
устройства операционного контроля и
контрольно-измерительные автоматы.
Приборы ручного контроля приме-
няют для выборочного и сплошного
контроля различных размерных па-
раметров изделия. При правильно
организованной эксплуатации они обес-
печивают высокое качество контроля
и практически не влияют на надеж-
ность АЛ.
Устройства операционного контроля
влияют на функциональную и техно-
логическую надежности АЛ. Полом-
ки устройств операционного контроля
вызывают остановку АЛ. Различные
неисправности устройств операцион-
ного контроля и системы станок—при-
бор могут вызвать точностные отказы,
при которых размеры х обрабатывае-
мых деталей выходят за границу поля
допуска на величину АПт. Условие
точностного отказа выражается нера-
венством | х | > б + Дцт, где ДИтп —
предел допустимой погрешности сред-
ства измерения; 6 — допуск.
К числу таких неисправностей отно-
сятся поломки отдельных элементов
измерительного тракта и сбои настрой-
ки устройств управляющего контроля.
Последние могут иметь устойчивый или
96
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ
самоустраняющийся характер. Полом-
ки и устойчивые сбои должны свое-
временно обнаруживать и устранять
наладчики АЛ. Самоустраняющиеся
отказы (к их числу следует отнести и
сбои релейных элементов устройств
управляющего контроля) имеют неяв-
ный характер и создают в основном
технологические отказы АЛ по дан-
ному параметру.
Различают следующие количествен-
ные показатели надежности устройств
операционного контроля: 1) наработка
на функциональный отказ (среднее
время между отказами); 2) интенсив-
ность самоустраняющихся точностных
отказов (доля или процент отказов);
3) у %-ный ресурс до ремонта или
замены устройства (время, в тече-
ние которого у % устройств работает
до ремонта или замены).
Контрольные автоматы влияют на
функциональную и точностную надеж-
ность АЛ. Поломки (функциональные
отказы контрольных автоматов) при-
водят к потерям времени на ремонт
и снижают коэффициент технического
использования АЛ и ее производи-
тельность.
При точностных отказах контроль-
ных автоматов (контроль деталей с не-
допустимыми погрешностями) ухуд-
шается качество разбраковки или сор-
тировки изделий. Основной характер
точностных отказов контрольных ав-
томатов — грубые самоустраняющиеся
погрешности контроля. При этом под
погрешностью контроля ДК понима-
ется находимая экспериментально (при
повторной проверке проконтролиро-
ванных деталей на ручных приборах
или другими способами) разность меж-
ду действительным размером х детали
и размером х0 ближайшей сортировоч-
ной группы, к которой она была от-
несена в результате неправильного
контроля: Д/< == х — х0.
В качестве количественных показа-
телей надежности контрольных авто-
матов рекомендуются:
1) наработка на функциональный
отказ;
2) интенсивность сбоев или процент
неправильно проконтролированных де-
талей (с погрешностью контроля ДК>
По интенсивности сбоев (надежности)
автоматы делят на пять классов:
Класс 1 2 3 4 5
надежности
Наибольший 0,01 0,05 0,2 1,0 5,0
процент
отказов
2. КОНТРОЛЬ РАЗМЕРОВ
ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ
Рекомендации по применению конт-
рольных автоматов. На АЛ из агрегат-
ных станков, как правило, размерная
стойкость режущего инструмента доста-
точно высока и технологический про-
цесс устойчив. Однако и при этих
условиях на АЛ необходим система-
тический контроль достижения задан-
ной точности, в особенности для наи-
более ответственных параметров.
При разработке системы контроля
размеров деталей на АЛ из агрегатных
станков необходимо решить следую-
щие задачи: а) определить целесооб-
разность применения контрольных ав-
томатов; б) обеспечить условия ус-
пешного функционирования контроль-
ных автоматов; в) определить функции
контрольных автоматов и выдаваемые
ими сигналы; г) обеспечить возмож-
ность контроля размеров деталей на
всех стадиях обработки.
Контрольные автоматы рекоменду-
ется применять для проверки диаметра
отверстий 6-го и 7-го квалитетов точ-
ности в корпусных деталях в случаях,
оговоренных в табл. 1.
Контрольные автоматы для проверки
диаметров точных отверстий и глу-
бины расточек конструируют по агре-
гатному принципу. Средства, служа-
щие для измерения диаметров отвер-
стий, выполняют в , виде жестких
пневматических пробок или плаваю-
щих измерителей с использованием
пневматики. Пневматический метод из-
мерения позволяет создать измери-
тельную систему относительно простой
конструкции и достаточно удобной
для контроля внутренних диаметров.
В качестве первичных преобразова-
телей применяют пневматические соп-
ла с коническими, шариковыми и
плоскими заслонками. Пневмоэлектро-
контактные преобразователи мод. 235
и 236 завода «Калибр» используют как
вторичные преобразователи. По их
КОНТРОЛЬ РАЗМЕРОВ ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ
97
1. Рекомендации по применению контрольных автоматов в АЛ
Обрабатываемые детали Контролируемые отверстия Производительность АЛ, шт/ч, не менее
Блок цилиндров Головка блока цилиндров Картер коробки скоростей, редукторы Под коленчатый и распредели- тельный валы, вал привода масляного насоса, гильзы ци- линдров; глубина выточки под бурт гильзы при поле допуска до 0,1 мм Под седло и втулку клапана, во втулке клапана Под подшипники 20 20 для чугунных дета- лей, 35 для деталей из алюминиевых сплавов 30
Примечание. Контрольные автоматы можно применять и в других слу
чаях, когда размерная стойкость режущих инструментов не превышает 2 ч.
шкалам оценивают действительное зна-
чение измеряемого параметра, а их
электрические контакты обеспечивают
получение управляющих и сигнали-
зирующих команд. Поскольку цикл
работы рассматриваемых автомати-
ческих линий достигает десятков се-
кунд, инерционность пневматического
метода измерения существенно не влия-
ет на точность контроля.
На рис. 1 показаны основные узлы
автомата для контроля корпусных
деталей. Контролируемая деталь 2
подается на позицию измерения кон-
вейером 3 и закрепляется прижимом 1,
Пневматическая измерительная проб-
ка 4 установлена в корпусе 6. Кор-
пус 6 закреплен на столе 7. Стол 7
имеет возможность возвратно-поступа-
тельного перемещения для подачи из-
мерительных органов в положение
измерения и возврата их в исходную
позицию. Приводом стола служит гид-
равлический цилиндр 5. Направляю-
щие стола и цилиндр 5 укреплены на
станине 8. На трубе светофора уста-
новлено световое табло 9, располо-
женное над электрошкафом 10. Гид-
ростанцию 11 располагают в удобном
для обслуживания месте.
Контрольные автоматы настраивают
по установочным мерам, как правило,
в форме колец. Для каждого контроли-
руемого размера предусматривают два
предельных кольца, позволяющих на-
строить поле допуска. При необходи-
мости получения дополнительных
команд, характеризующих размер де-
тали внутри поля допуска, контакты
4 А. И. Дащенко и др.
преобразователей настраивают по их
шкалам.
Условия успешного функционирова-
ния контрольных автоматов. Для ус-
пешного функционирования контроль-
ных автоматов с обеспечением точно-
сти, необходимой при контроле отвер-
стий в корпусных деталях, следует
обеспечить надежную очистку изме-
ряемых поверхностей от стружки и
стабилизацию температуры измери-
тельных средств и контролируемых
деталей. Помимо мер, принимаемых
на АЛ для очистки измеряемых по-
верхностей, на контрольных устрой-
ствах также предусматривают спе-
циальные сопла для обдува этих по-
верхностей сжатым воздухом.
Функции контрольных автоматов и
выдаваемые ими сигналы. Контроль-
ные автоматы оснащают световыми
табло и шкальными устройствами, фик-
сирующими в течение цикла обработки
результаты контроля. Пользуясь по-
Рйс. 1. Автомат для контроля корпусных
деталей
98
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ
лученной информацией, наладчик об-
рабатывающего оборудования может
своевременно осуществлять подналад-
ку станка.
|Если на обрабатывающем оборудо-
вании применяется автоматическая под-
наладка режущего инструмента, изме-
рительное устройство контрольного ав-
томата выдает команду ^станку по
результатам измерения детали.
[На контрольный автомат могут быть
также возложены функции сортиро-
вочного автомата. В этом случае по
результатам измерения деталь отно-
сится к определенной группе и марки-
руется для последующего использо-
вания при сборке с групповой взаимо-
заменяемостью.
При контроле диаметра отверстий
регистрируют: наибольший диаметр
отверстия (брак по верхнему пределу);
наименьший диаметр отверстия
(брак по нижнему пределу) и диа-
метр отверстия, превышающий
предельный диаметр (условный брак
по 'нижнему пределу) на 10—15 %
допуска. При замыкании контактов,
сигнализирующих о браке по верх-
нему или нижнему пределам, АЛ оста-
навливают (в исходном положении.
При сигнализации об условном браке
по нижнему пределу остановка проис-
ходит лишь при подаче подряд двух
одинаковых сигналов, что предотвра-
щает остановку АЛ при случайных
колебаниях проверяемых размеров.
При опасности налипания на резец
стружки, например во время обра-
ботки деталей из алюминиевых спла-
вов, аналогичным образом регистри-
руют условный брак по верхнему пре-
делу. Одновременно с подачей ука-
занных сигналов зажигаются соот-
ветствующие сигнальные лампы. Фак-
тическое значение проверяемого раз-
мера оператор может прочитать по
положению стрелки на шкале преоб-
разователя.
Для периодической проверки формы
отверстий в наладочном цикле пре-
дусмотрена возможность ручного по-
ворота оправок с пробками на ±90°.
Имеется также конструкция с авто-
матическим поворотом оправок. Од-
нако автоматический контроль формы
отверстия с применением пневмоэлек-
троконтактных датчиков возможен
только при условии, что отклонения от
правильной геометрической формы до-
пускаются в пределах поля допуска
на диаметр.
При непопадании одной из пробок
в проверяемое отверстие остальные
пробки производят измерение, но на
сигнальной панели зажигается соот-
ветствующая лампа и дается команда
на останов АЛ в исходном положении,
как и при поступлении сигнала о браке.
Останов АЛ в исходном положении
должен производиться до перемещения
контролируемой детали с контрольной
позиции. Это необходимо для того,
чтобы иметь возможность вторично
проверить деталь в наладочном цикле.
Обеспечение возможности контроля
размеров деталей на АЛ. В ряде слу-
чаев целесообразно осуществлять кон-
троль корпусных деталей вне авто-
матической линии. В этом случае из-
меряемую деталь выдают на контроль-
ный стенд, оснащенный полуавтома-
тическими или автоматическими из-
мерительными устройствами. Объем
выборки при таком контроле опреде-
ляют в зависимости от состояния тех-
нологического процесса. При таком
методе контроля можно создать луч-
шие условия для достижения необхо-
димой точности измерения.
На АЛ из агрегатных станков долж-
на быть предусмотрена возможность
контроля точности обработки непо-
средственно после каждого станка
(или, в крайнем случае, после двух
станков, расположенных рядом) и воз-
можность удаления бракованной де-
тали. Если контроль детали непосред-
ственно на АЛ не допускается по усло-
виям техники безопасности, а также
в том случае, когда время контроля
превышает время цикла работы АЛ,
необходимо на каждой.АЛ предусмо-
треть отдельную контрольную пло-
щадку. Для облегчения подачи детали
на контрольную площадку следует
иметь стандартную секцию с ролико-
вым конвейером. Контрольная пло-
щадка должна быть оснащена руч-
ными или автоматизированными сред-
ствами контроля.
КОНТРОЛЬ ЗАГОТОВОК И РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ
99
3. КОНТРОЛЬ РАЗМЕРОВ
ЗАГОТОВОК, ЦЕЛОСТНОСТИ
РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ
И ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
НА РАБОЧИХ ПОЗИЦИЯХ
Контроль размеров заготовок. Основ-
ные параметры заготовок проверяют,
как правило, в заготовительных це-
хах. Однако в тех случаях, когда
чрезмерные колебания размеров заго-
товок, поступающих на АЛ, могут
привести к повреждению механизмов
и узлов АЛ, в начале АЛ следует
устанавливать проходной габаритный
шаблон, копирующий контур попе-
речного сечения заготовки с учетом
максимально допустимых размеров и
отклонений расположения поверхно-
стей. Оператор устанавливает заго-
товки на загрузочный транспортер-
накопитель, который перемещает их
через шаблон. Прошедшие через шаб-
лон заготовки захватываются конвейе-
ром и подаются на первую рабочую
позицию АЛ. Не прошедшие сквозь
шаблон заготовки должны автомати-
чески удаляться с помощью выталки-
вателя или другого подобного устрой-
ства.
В тех случаях, когда базирование
детали на первых позициях АЛ про-
изводят по литым внутренним поверх-
ностям, а также при наличии полостей,
в которые на АЛ в дальнейшем должны,
например, вводиться кронштейны с про-
межуточными опорами для борштанг,
следует устанавливать устройства для
контроля размеров и расположения
указанных литых полостей. Контроль-
ное устройство может быть выполнено
таким образом, что деталь вначале
базируется по литым отверстиям или
выемкам конусными или разжимными
оправками, а потом с помощью выд-
вижных штырей проверяются размеры
и точность расположения этих отвер-
стий относительно наружного контура
детали.
Контроль целостности режущих ин-
струментов. На АЛ должен прово-
диться контроль целостности стержне-
вых инструментов за исключением слу-
чаев, |когда (для всех инструментов,
кроме метчиков): а) число инструмен-
тов, установленных в шпиндельной
4*
2. Выбор метода контроля стержневого
инструмента
Глубина обработки Число инстру- ментов на шпин- дельной коробке Метод контроля
кос- вен- ный непосред- ственный
1 «С 5d 1—2 3 — 4 Св. 4 + 1 1 t ••
1 > — — +
Примечание. Знак «+» оз- начает рекомендуемый метод контроля. Непосредственный метод кон- троля рекомендуется, если установка щупов влечет за собой увеличение числа позиций в АЛ. Если щупы мо- гут быть установлены таким образом, что число позиций в АЛ не увеличится, то им следует отдать предпочтение.
коробке, не более десяти; б) диаметр
инструмента равен или свыше 14 мм;
в) стойкость инструмента свыше
150 мин; г) длина инструмента равна
или меньше трех диаметров; д) нет
последующей обработки этого отвер-
стия; е) нет особых условий обработки
(сверление пересекающихся отверстий,
вход инструмента со стороны необ-
работанной поверхности, выход ин-
струмента со стороны косой поверх-
ности и т. п.).
Для метчиков эти условия следую-
щие: а) число метчиков, установлен-
ных в шпиндельной коробке, не более
десяти; б) размер метчиков Ml4 и
более; в) стойкость метчиков свыше
150 мин. Если хотя бы одно из ука-
занных условий отсутствует, целост-
ность инструмента необходимо кон-
тролировать. Контроль может быть
косвенным (путем проверки наличия
и глубины обработанных отверстий
с помощью щупов) или непосредствен-
ным (с помощью пневматических дат-
чиков или механического ощупыва-
ния вершины инструмента в исходном
положении).
Метод контроля стержневого инстру-
мента можно выбирать по табл. 2. ,
Контрольную 'позицию со щупами
следует размещать непосредственно за
позицией, на которой работают про-
100
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ
Рис. 2. Схема контрольного устройства
со щупами:
1 — винт жесткого упора; 2 — гидроци-
линдр; 3 — подвижная платформа; 4 —
пружина растяжения; 5 — плунжеры со
щупами; 6 — плавающая пластина; 7 —
микропереключатель; 8 — рычаг; 9 — кон-
тролируемая деталь
веряемые инструменты. После кон-
трольной позиции должна быть холо-
стая позиция, чтобы можно было уда-
лить бракованную деталь. Если на
двух последовательно расположенных
станках обрабатываются отверстия с од-
Рис. 3. Контрольное устройство со щупа-
ми, установленное на шпиндельной короб-
ке
ной стороны, причем на втором станке
обрабатываются другие отверстия, то
щупы могут быть расположены только
после второго станка, что дает воз-
можность уменьшить число контроль-
ных позиций. Если непосредственно
после станка расположен вытряхи-
ватель стружки, щупы целесообразно
расположить после вытряхивателя.
Схема контрольного устройства со
щупами показана на рис. 2. Устрой-
ство смонтировано на плите, закреп-
ленной на платформе подвижного сто-
ла, приводимого гидроцилиндром.
В корпусе устройства размещены плун-
жеры со щупами, число, размеры и
расположение которых соответствуют
контролируемым отверстиям. Щуп при
упоре в деталь действует через плун-
жер на общую плавающую пластину.
При этом пластина, поджимаемая пру-
жинами растяжения, смещается, рас-
тягивая пружины, а рычаг освобож-
дает микропереключатель, дающий
команду на останов АЛ. Наличие ин-
дивидуальных плунжеров способ-
ствует снижению усилий на щупе,
необходимых для срабатывания кон-
трольного устройства, благодаря чему
уменьшается опасность повреждения
щупов даже сравнительно малого диа-
метра. Для проверки отверстий диа-
метром 5—7,5 мм следует применять
щупы диаметром 4 мм, для отверстий
диаметром 8—10 мм — щупы диаме-
тром 6 мм, для отверстий диаметром
11—17 мм — щупы диаметром 8 мм.
В тех случаях, когда проверяемые
отверстия расположены компактно и
шаг транспортирования невелик, кон-
трольное устройство со щупами может
быть выполнено без индивидуального
привода (рис. 3). В этом случае кор-
пус 1 контрольного устройства закреп-
лен на опорной плите 2, установлен-
ной вместо боковой крышки шпин-
дельной коробки 3. При перемещении
силового стола 4 со шпиндельной ко-
робкой вниз щупы 5 входят в прове-
ряемые отверстия детали 6 на сосед-
ней позиции. При такой компоновке
упрощается управление благодаря от-
сутствию отдельного привода, но мо-
жет быть затруднен доступ к шпин-
дельным узлам 'и "режущим инстру-
ментам. Однако в данном случае такая
компоновка станка целесообразна, так
КОНТРОЛЬ ЗАГОТОВОК и РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ
101
как станок односторонний и рабочая
зона '|Станка ’открыта.
В тех случаях, когда время цикла
работы какого-либо силового стола
значительно меньше времени цикла
работы АЛ (например, при нарезании
резьбы в коротких отверстиях), щупы
можно устанавливать непосредственно
на шпиндельной коробке 5 (рис. 4).
После окончания обработки силовой
стол возвращается в исходное поло-
жение, а качающийся цилиндр 1
устанавливает откидное контрольное
устройство 2 со щупами в рабочее
положение. Затем силовой стол пере-
мещается вперед до тех пор, пока
щупы не войдут в обработанные от-
верстия в детали 3 на заданную глу-
бину. Такая компоновка контроль-
ного устройства позволяет сэконо-
мить рабочую позицию и предотвра-
тить дальнейший брак из-за поломки
инструмента. Возможна также работа
контрольного устройства дважды в те-
чение цикла, например до нарезания
резьбы для проверки целостности
сверл, установленных на предыдущей
позиции, и после нарезания резьбы
для проверки целостности метчиков 4.
Независимо от применяемой кон-
струкции щупов с целью обеспечения
правильного положения детали на
контрольной позиции необходима фик-
сация детали аналогично тому, как
это делается в приспособлениях стан-
ков. При этом зажим детали в боль-
шинстве случаев не требуется, доста-
точно установки ограничителей, пре-
дотвращающих смещение детали при
вводе фиксаторов.
Поскольку причиной поломки по-
следующих режущих инструментов мо-
жет явиться не только поломка преды-
дущих, но и скопление стружки в глу-
хих отверстиях, стружку необходимо
удалять перед контролем отверстий.
При горизонтальном расположении
глухих отверстий стружку удаляют
путем: а) выдерживания силового узла
на жестком упоре с вращающимися
сверлами, по винтовым канавкам ко-
торых отводится стружка; б) выду-
вания стружки из отверстий при вво-
де в них щупов; в) вымывания стружки
СОЖ (на АЛ, работающих с охлаж-
дением инструмента). При проверке
отверстий в стальных деталях, а также
Рис. 4. Откидное контрольное устройство
со щупами, установленное на шпиндель-
ной коробке
глубоких отверстий в деталях из лю-
бых материалов следует производить
двукратный подвод каретки контроль-
ного устройства со щупами с целью
лучшего выдувания стружки.
При вертикальном расположении
глухих отверстий стружку удаляют
с помощью вытряхивателя или путем
отсоса (или сочетания обдувания с от-
сосом в отдельной закрытой камере).
Непосредственный контроль целост-
ности инструмента может проводиться
с помощью пневматических датчиков
(рис. 5). Устройство для контроля
целостности инструмента имеет эжек-
тор, пороговое устройство и пнев-
матический датчик-скобу. Устройство
получает питание от блока фильтра
со стабилизатором мод. 337. Из вы-
ходного сопла эжектора 2 воздух по-
падает в сопло-излучатель 4, а из
Рис. 5. Схема пневматического устройства
для контроля режущих инструментов
102
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ
Рис. 6. Схема контроля прилегания обра-
батываемой детали к базирующей поверх-
ности приспособления
блока фильтра со стабилизатором че-
рез дроссель 3 в излучатель 7. При на-
личии между излучателями инстру-
мента 6 в камере Эжектора 2 создается
отрицательное давление, и пороговое
устройство 8 не срабатывает. При
отсутствии (поломке) инструмента
встречные струи из излучателей вы-
зывают повышение давления в камере
эжектора, и пороговое устройство сра-
батывает. При этом включается микро-
переключатель 7, дающий команду
на останов АЛ. Скоба 5 может быть
применена для контроля инструмента
диаметром 3—18 мм.
Контроль с помощью пневматиче-
ских датчиков дает возможность сок-
ратить до минимума число деталей,
забракованных из-за поломки режу-
щего инструмента, вследствие того,
что контроль осуществляется непо-
средственно на рабочей позиции. В не-
которых случаях это позволяет также
сократись общую длину АЛ. Пнев-
матические датчики облегчают нахож-
дение поломанного инструмента, что
сокращает простои АЛ. Однако они
довольно дороги и не сигнализируют
о скоплении стружки в обрабатывае-
мых отверстиях, что заставляет при-
нимать меры, гарантирующие ее уда-
ление.
В частных случаях, когда режущие
инструменты расположены в одну ли-
нию по горизонтали, на АЛ применяют
непосредственный контроль целост-
ности инструментов путем механиче-
ского ощупывания вершины инстру-
мента в исходном положении с помощью
подпружиненных флажков, установ-
ленных на поворотном валике.
Контроль положения деталей на ра-
бочих позициях. При чистовой обра-
ботке отверстий 6-го и 7-го квалитетов
и поверхностей, связанных жесткими
допусками с базами, в случае, если
детали перемещаются транспортером-
перекладчиком или поджимаются
в приспособлении кверху (независимо
от способа перемещения), контроли-
руют правильность положения дета-
лей на рабочих позициях. Перед конт-
ролем необходимо обдувать базовые
планки сжатым воздухом, обмывать
планки и обрабатываемые детали струя-
ми СОЖ, очищать плоскую поверх-
ность обрабатываемой детали капро-
новыми щетками, закрепленными на
входе в приспособление, или прини-
мать другие меры для очистки баз от
стружки и грязи. Во избежание вы-
дачи ложных сигналов эти станки
необходимо также оснащать устрой-
ствами контроля наличия детали на
позиции (рис. 6).
После фиксации и зажима обраба-
тываемой детали 5 в приспособлении
база детали прилагает к базовой план-
ке. В базовой планке расположено
сопло 3, которое соединено с команд-
ным блоком, состоящим из эжектора 7,
распределителя 2 тонкой настройки
с ручным управлением и порогового
элемента 4, схема которого была по-
казана на рис. 5. С помощью распре-
делителя тонкой настройки зазор меж-
ду деталью и базовой планкой, при
котором срабатывает пороговое устрой-
ство, может быть принят равным
20 мкм. Если зазор превышает эту
величину, то подается соответствую-
щая команда и зажигается сигнальная
лампа.
Глава 5Я ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Транспортные устройства предназ-
начены для передачи обрабатываемых
деталей от одного станка АЛ к другому,
поворота деталей вокруг заданной
оси, а также для загрузки заготовок
на первую позицию и разгрузки обра-
ботанных деталей с последней пози-
ции АЛ. В АЛ с ветвящейся структу-
рой и в системах АЛ транспортные
устройства дополнительно осуществ-
ляют передачу деталей от одной АЛ
к другой, а также накопление запасов
частично обработанных деталей.
К транспортным устройствам АЛ
предъявляют следующие общие тре-
бования: полная автоматизация цикла
работы, высокие надежность работы
и скорость перемещения, регламенти-
рованная точность позиционирования
транспортируемой детали в крайних
положениях.
1. ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ
Из числа транспортных устройств
дискретного действия наибольшее рас-
пространение получили устройства для
одновременного перемещения группы
деталей на один шаг — шаговые кон-
вейеры.
Шаговые конвейеры позволяют осу-
ществлять загрузку и разгрузку всех
станков участка или АЛ за один шаг
конвейера, что обеспечивает наибо-
лее простую компоновку и цикл ра-
боты АЛ. При этом траектория пере-
мещения детали может представлять
собой горизонтальную прямую линию
(шаговые конвейеры прямого действия),
либо сочетание двух вертикальных и
одного горизонтального отрезков (ша-
говые конвейеры-перекладчики). В пер-
вом случае детали скользят по
направляющим планкам. Для умень-
шения тяговых сил, необходимых для
перемещения особо тяжелых деталей,
применяют дополнительные подпру-
жиненные ролики, частично воспри-
нимающие массу детали. Во втором
случае детали приподнимаются (или
опускаются), перемещаются на один
шаг вместе с рабочими органами кон-
вейера и опускаются (или поднимаются)
в рабочее положение.
Шаговые конвейеры прямого действия
предназначены для перемещения не
слишком тяжелых деталей (массой
до 100 кг), имеющих достаточно боль-
шие плоские опорные поверхности и
возможность направления боковыми
планками, при отсутствии повышен-
ных требований к шероховатости опор-
ной поверхности.
Конвейеры прямого действия раз-
деляются на две основные группы:
с возвратно-поступательным перемеще-
нием рабочего органа (транспортных
штанг) и с поступательным переме-
щением рабочего органа (цепи с жест-
кими упорами). Область применения
последних ограничена возвратом при-
способлений-спутников от конца АЛ
к ее началу. Конвейеры с возвратно-
поступательным перемещением транс-
портных штанг, в свою очередь, под-
разделяются на две подгруппы: без
поворота и с поворотом штанг.
Конвейеры без поворота штанг вы-
полняют в основном без замыкания
детали, т. е. без ограничения перед-
него положения детали в процессе
транспортирования и при останове
штанг. На рис. 1, а показана схема
конвейера без поворота штанг 5, пе-
ремещающего детали 2 с помощью
подпружиненных храповых собачек 1.
Конвейер с храповыми собачками яв-
ляется простым по конструкции и
управлению. Другим преимуществом
этого конвейера является возможность
перемещения деталей, имеющих только
один обработанный торец, вследствие
чего их длина может колебаться в зна-
чительных пределах. Однако этот кон-
вейер имеет два недостатка: а) обра-
зующаяся при обработке деталей
стружка может попадать в пружины
возврата храповых собачек, вызывая
их заклинивание, что нарушает нор-
104
ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Рис. 1. Схемы шаговых конвейеров прямого действия без поворота штанг с храповыми
собачками:
а — без замыкания деталей; б — с замыканием деталей
мальную работу конвейера; б) отсут-
ствие ограничения положения детали
в конце хода, что лимитирует скорость
перемещения детали из-за опасности
чрезмерного ее отрыва от собачки.
В связи с отмеченными недостатками
конвейеры с храповыми собачками
применяют при перемещении деталей:
а) между станками (деталей с одним
обработанным торцом) со скоростью
не более 12 м/мин; б) между линиями,
когда опасность засорения храповых
собачек стружкой невелика и отно-
сительно малая скорость перемещения
не играет существенной роли, так как
время перемещения не входит в цикл
работы АЛ.
Для повышения допустимой ско-
рости перемещения конвейер без пово-
рота штанг может быть выполнен
с ограничителем перебега детали
(рис. 1, б). Ограничитель 1 закреплен
на неподвижной планке 2 конвейера
и под действием собственной массы
занимает положение 3. На штанге
конвейера установлен штифт 5, кото-
рый в конце хода поднимает ограни-
читель в положение 4, осуществляя
замыкание детали. Такой ограни-
читель можно применять только
при транспортировании деталей, про-
дольный размер которых выдержан
с допуском не более ±0,25 мм.
Конвейер с поворотными штангами 1
и замыканием деталей 2 с помощью
жестких штырей 3 (рис. 2, а) работает
по следующему циклу: ход вперед
с деталями, поворот штанг, возврат
без деталей в исходное положение,
обратный поворот штанг. На работу
этого конвейера стружка влияет
в меньшей степени. Ограничение поло-
жения детали с двух сторон жесткими
штырями позволяет применять по-
Рис. 2. Схемы шаговых
конвейеров прямого дейст-
вия с поворотом штанг:
а — с жесткими штырями:
б — с храповыми собачками
УСТРОЙСТВА ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ
105
Рис. 3. Схема конвейера без поворота штанг с неравномерным расположением храповых
собачек
вишенные скорости транспортирования
(до 30—40 м/мин) и более жесткие ре-
жимы торможения.
Конвейеры с поворотными штан-
гами и жесткими штырями наиболее
широко применяют в АЛ для переме-
щения деталей между станками.
Конвейеры с поворотными штан-
гами применяют также в тупиковых
накопителях, в которых детали пере-
мещаются в противоположные сто-
роны. Для упрощения конструкции
такие конвейеры ';можно выполнять
с храповыми собачками, т. е. без за-
мыкания деталей (рис. 2, б).
Шаговые конвейеры прямого дей-
ствия применяют в основном для одно-
временного перемещения всех деталей
на участке АЛ на одинаковый шаг.
Однако при применении конвейера
с храповыми собачками шаг транспор-
тирования в пределах одного участка
может быть сделан неодинаковым меж-
ду различными позициями при одном
и том же ходе конвейера путем соот-
ветствующего сдвига части собачек.
При этом время транспортирования
не сокращается, но может быть умень-
шено расстояние между некоторыми
позициями.
Схема конвейера с храповыми собач-
ками для перемещения деталей на
участке АЛ, состоящем из одно- и
двухпозиционных станков, на всех
позициях которых производится по-
следовательная обработка, показана
на рис. 3. Между станками детали
перемещаются на шаг /2, а между
позициями двухпозиционных станков—
на шаг /j. Для возможности переме-
щения деталей 2 и 4 на уменьшенный
шаг соответствующие собачки 1 и 3
в исходном положении конвейера рас-
положены на расстоянии I от деталей.
В том случае, когда участок АЛ со-
стоит из одно- и двухпозиционных
станков, причем на последних произ-
водится параллельная обработка де-
талей, в зоне расположения двухпо-
зиционных станков детали должны
перемещаться один раз за два цикла,
в то время как остальные детали долж-
ны перемещаться каждый цикл.
На рис. 4 показана схема участка
АЛ, имеющего однопозиционные стан-
ки 2 и 7 и двухпозиционные 3 и 4.
Штанга 1 конвейера имеет три угловых
положения. В первом положении
(рис. 4, в) транспортируются все де-
тали на шаг /, за исключением детали 6,
которая перемещается на шаг //2
благодаря тому, что штырь 5 смещен
в исходном положении на величину Z/2.
В результате детали, находящиеся на
конвейере, переходят из положения,
показанного на рис. 4, а, в положе-
ние, показанное на рис. 4, б. Штанга 1
поворачивается в положение, пока-
занное на рис. 4, д, и отводится назад.
Затем штанга поворачивается в поло-
жение, показанное на рис. 4, г, и
снова движется вперед. При этом на
шаг t перемещаются только детали,
расположенные на позициях S, 11,
12 и 13, а деталь, расположенная на
позиции 10, смещается на шаг //2 бла-
годаря соответствующему сдвигу шты-
ря 9. В результате детали вновь за-
нимают на конвейере положение, по-
казанное на рис. 4, а.
Шаговые конвейеры-перекладчики
предназначены для перемещения де-
талей: а) не имеющих достаточно боль-
ших плоских опорных поверхностей;
б) тяжелых и приспособлений-спутни-
ков (с целью предотвращения изнаши-
вания направляющих планок и сокра-
щения тяговой силы); в) у которых не
допускается даже незначительное пов-
реждение опорной поверхности; г) ко-
106
ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Рис. 4. Схема конвейера с трехпозиционными поворотными штангами с жесткими шты-
рями
торые не могут быть установлены в при-
способление при одном горизонталь-
ном перемещении конвейера.
Конвейеры-перекладчики условно
могут быть разделены на три основ-
ные группы: с малой (до 10 мм), сред-
ней (до 50 мм) и большой (св. 50 мм)
Высотой подъема детали. Конвейеры-
перекладчики с малой высотой подъема
применяют в случаях а, б, в; со сред-
ней высотой подъема — в случаях а,
б, в в сочетании со случаем г; с боль-
шой высотой подъема — в случае г.
В тех случаяд, когда для разгрузки
привода конвейера и предотвращения
повреждения нижней поверхности де-
тали достаточно обеспечить минималь-
ный отрыв транспортируемых деталей
от опорных планок (на 1—2 мм),
может быть применен конвейер-пере-
кладчик упрощенной конструкции
(рис. 5). Детали 1 перемещаются в про-
дольном направлении, опираясь на
кулачки 2, закрепленные непосред-
ственно на поворотной штанге 3 кон-
вейера. Подъем и опускание деталей
осуществляются при повороте штанг.
Необходимым условием для примене-
ния такого конвейера является нали-
чие на детали достаточно длинных бо-
ковых обработанных поверхностей. Для
такого конвейера не обязательно иметь
сплошные нижние планки, что улуч-
шает условия схода стружки.
Для транспортирования приспособ-
лений-спутников применяют конвейер
(рис. 6) с двумя круглыми поворот-
ными штангами /, опирающимися на
ролики 2. Штанги с лежащими непо-
средственно на них спутниками 3
перемещаются между позициями АЛ.
На рабочей позиции спутники зажим-
ными цилиндрами прижимаются квер-
ху, отрываясь от штанг 1 на несколько
миллиметров. Штанги поворачиваются
в разные стороны на угол 40°, пере-
мещаются в исходное положение и
вновь поворачиваются. Конвейер пред-
ставляет собой комбинацию конвейера-
перекладчика и конвейера с поворот-
ными штангами. При таком способе
транспортирования спутники надежно
зафиксированы на штангах, что позво-
ляет перемещать их со скоростью
до 30 м/мин и в то же время исполь-
зовать приводы перемещения штанг
УСТРОЙСТВА ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЙ
107
с относительно небольшой силой, так
как она требуется только на прео-
доление сил инерции и трения каче-
ния в опорных роликах.
На рис. 7, а показан конвейер-
перекладчик с высотой подъема до
50 мм. Такая высота подъема позволяет
применить в приспособлениях станков
неподвижные фиксаторы, что способ-
ствует повышению точности базирова-
ния деталей и упрощает конструкцию
приспособлений благодаря отсутствию
механизмов фиксации. Перемещаемые
детали 6 устанавливаются на двух
штангах 3 с ограничительными упо-
рами 4 и перемещаются вместе с ними
на шаг с помощью цилиндра 5 продоль-
ного перемещения. Подъем штанг пе-
ред их перемещением производится
гидроцилиндром 8, движущим вспомо-
гательную составную штангу 7, шар-
нирно связанную с поворотными рыча-
гами /. На верхних концах рычагов
установлены ролики 2, по которым
катятся штанги 3.
Конвейер-перекладчик с высотой
подъема лент 300—400 мм применяют
в тех случаях, когда необходимо на
рабочих позициях расточных станков
опустить перемещаемые детали в при-
способление шахтного типа. На
рис. 7, б показан конвейер-переклад-
чик, смонтированный из балок 7, уста-
новленных на подставках 8 и на сред-
них частях станин станков. На балках
в опорах установлены поворотные ры-
чаги 4 подъема транспортных лент 6,
осуществляющих перенос деталей 1.
Продольное перемещение лент 6 про-
изводится кареткой 2, приводимой от
гидроцилиндра 3. Рычаги 4 связаны
между собой штангами 5. Во время
подъема лент рычаги поворачиваются
против часовой стрелки тюд действием
качающихся гидроцилиндров 12 и 9.
Значительная сила требуется только
на первом этапе подъема лент, поэтому
цилиндры 9 установлены так, что дей-
ствуют только в начале подъема, тогда
как цилиндр 12 действует на всем пути
подъема. Шток цилиндра 9 жестко
связан со скалкой 11, движущейся по
направляющим серьги 10, закреплен-
ной на рычаге подъема лент. Шток
цилиндра 9 упирается в серьгу только
в начальной стадии подъема, соответ-
ствующей полному ходу этого цилинд-
Рис. 5. Конвейер-перекладчик с высотой
подъема 1 — 2 мм
ра, и действует одновременно с ци-
линдром 12. При дальнейшем ходе
штока цилиндра 12 серьга 10 отрыва-
ется от штока цилиндра 9 и скользит
по скалке.
В тех случаях, когда перемещаемые
детали не имеют опорных поверхно-
стей большой длины или достаточно
длинных боковых направляющих по-
верхностей, а по конструкции приспо-
соблений требуется большое вертикаль-
ное перемещение для установки детали,
можно применять конвейеры-переклад-
чики с верхним приводом.В конвейерах
этого типа по рельсам, проходящим над
линией, перемещается комплект те-
лежек с захватами, имеющими верти-
кальное перемещение. Такие конвейеры
имеют сложную конструкцию, и при-
менять их следует только тогда, когда
другие конвейеры не могут быть исполь-
зованы.
Рис. 6. Схема конвейера-перекладчика для
перемещения приспособлений-спутников
Рис. 7. Конвейер-перекладчик с высотой подъемав
а — до 50 мм; б — до 400 мм
ТРА НСПОР ТНЫЕ УСТРОЙСТВА
УСТРОЙСТВА ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ
109
Общим недостатком конвейеров-пе-
рекладчиков всех рассмотренных типов
является повышенная опасность по-
падания стружки в пространство между
опорной поверхностью приподнятой
детали и базовыми планками, что
вызывает необходимость принятия мер
для удаления стружки и контроля
прилегания детали к базовым планкам
после ее опускания.
Другая разновидность конвейера-
перекладчика с верхним приводом
показана на рис. 8. Штанги 1 конвейера
с загруженными обрабатываемыми де-
талями 7 перемещаются из положения
загрузки в зону обработки так, что
обрабатываемые детали попадают на
планки 6 подъемников 5. Подъемники
опускаются, и обрабатываемые детали
выходят из держателей 2 штанг кон-
вейера, попадая в зону фиксации.
Опущенные детали зажимными элемен-
тами 4, приводимыми от гидроцилинд-
ров 3, прижимаются к базовым призмам
5, расположенным сбоку. Во время
обработки деталей штанги 1 возвра-
щаются в исходное положение.
Шаговые конвейеры-накопители. Опи-
санные выше шаговые конвейеры не
обеспечивают заполнения пустот, по-
этому они не могут служить накопите-
лями. Для того чтобы шаговый кон-
вейер мог выполнять функции накопи-
теля, его собачки должны быть управ-
ляемыми. Такие конвейеры-накопи-
тели целесообразно применять, на-
пример, при необходимости перемеще-
ния деталей, имеющих опорную по-
верхность, прерывающуюся в направ-
лении движения, а также при переме-
щении поперек деталей малой ширины.
На рис. 9 показана схема конвейера-
накопителя с управляемыми собачками.
Детали 2 скользят по неподвижным
направляющим планкам 1, На послед-
них закреплены поворотные рычаги 3
контроля наличия деталей. При отсут-
ствии детали на позиции короткий
конец рычага 3 поднимается, а длинный
конец этого рычага опускается и попа-
дает в зону перемещения кулачка 9,
закрепленного на серьге 8. Серьга 8
и собачка 5 соединены с планками 6
и штангой 4 таким образом, что обра-
зуют систему параллелограммов, обес-
печивающих управление положением
собачек 5. При ходе штанги 4 назад
Рис. 8. Конвейер-перекладчик с верхним
приводом
под действием гидроцилиндра 7 край-
няя левая планка 6 взаимодействует
с упором 10, что вызывает поворот
серег 8 и собачек 5 по часовой стрелке,
и устанавливает последние в нерабочее
положение. Затем штанга 4 начинает
двигаться вперед, при этом кулачок 9
одного из параллелограммов упира-
ется в опущенный конец рычага 3 на
свободной позиции, вследствие чего
все последующие параллелограммы по-
ворачиваются против часовой стрелки,
поднимая в рабочее (вертикальное)
положение все остальные собачки 5.
Во время дальнейшего хода вперед
собачки 5 перемещают детали, распо-
ложенные до позиции //, на один шаг.
Если позиция // будет оставаться
занятой, то поступающие детали посте-
пенно заполнят конвейер-накопитель.
При освобождении позиции // все
находящиеся на конвейере-накопителе
детали переместятся на один шаг.
Для транспортирования деталей
с окончательно обработанной поверх-
ностью можно применять проходной
накопитель с управляемыми подъем-
ными собачками.
Для загрузки заготовок в АЛ,
а также в других случаях, когда износ
опорной поверхности детали в процессе
ее перемещения не имеет существенного
значения, иногда применяют шаговые
конвейеры-накопители, выполненные
в виде перекладчиков без ограничи-
тельных упоров. При подъеме штанги
конвейера-накопителя приподнимают
все находящиеся на нем детали, пере-
мещают их на один шаг благодаря силе
трения между поверхностями штанг и
деталей и опускают детали на опорные
планки. При этом деталь, находящаяся
на позиции разгрузки и упирающаяся
в отсекатель, а также все упирающиеся
110
ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Рис. 9. Схема шагового конвейера-накопителя с управляемыми собачками
в нее последующие детали не переме-
щаются, и штанги лишь приподнимают
детали и проскальзывают по их опор-
ным поверхностям.
Толкатели, подъемники и перегру-
жатели. В зависимости от траектории
перемещения детали различают устрой-
ства, когда траектория перемещения
детали представляет собой горизон-
тальную прямую линию- (толкатели),
вертикальную прямую линию (подъем-
ники) и ломаную линию, состоящую из
вертикальных и горизонтальных отрез-
ков (перегружатели).
Рис. 10. Схемы применения толкателей:
а — для загрузки деталей в приспособле-
ние станка, смещенного с оси линии; б —
для загрузки деталей в приспособление
многопозиционного станка с поворотным
делительным столом; в — для переноса де-
талей с одного конвейера на другой; е —
для раскладывания деталей на два потока;
д — на стыковых позициях Двух линий;
е — на стыковых позициях между линией
и накопителем
Толкатели применяют: а) для за-
грузки деталей в приспособление стан-
ка, когда основной конвейер не может
проходить непосредственно через при-
способление (рис. 10, а, б); б) для
переноса деталей (или приспособлений-
спутников с деталями) с одного кон-
вейера на другой, если оси конвейеров
не совпадают (рис. 10, в, г); в) на стыко-
вых позициях двух АЛ или двух участ-
ков одной АЛ с целью обеспечения
независимой работы смежных конвей-
еров (рис. 10, б, е).
Для переноса деталей с одного кон-
вейера на другой, когда уровни транс-
портирования расположены в различ-
ных плоскостях, применяют подъем-
ники (например, для переноса транс-
портных спутников на возвратную
ветвь конвейера после снятия деталей
со спутников). Поскольку такие случаи
редки, то подъемники в АЛ из агрегат-
ных станков также встречаются редко.
Когда перемещение детали на один
шаг нельзя осуществить одним прямо-
линейным движением, применяют пере-
гружатели. Конфигурация детали,
компоновка станка, конструкция при-
способления могут вызвать необходи-
мость применения перегружателя
вместо толкателя для установки дета-
лей в приспособление. Кроме того,
перегружатели применяют на АЛ,
когда часть пути детали перемещаются
на спутниках, а часть пути — без них.
Перегружатели, как правило, имеют
узлы захвата, а также узлы горизон-
тальных и вертикальных перемещений
детали. По конструкции они прибли-
жаются к промышленным роботам, но
УСТРОЙСТВА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
Ш
Рис. И. Перегружатель с переменной длиной хода
отличаются от них отсутствием про-
граммного управления.
На рис. 11 показан перегружатель,
предназначенный для загрузки деталей
с трехместного приемного стола 8 на
первую позицию АЛ. Траверса 9
перегружателя установлена на стойках
3. В горизонтальном направлении по
траверсе перемещается каретка 6
с захватом 4, а в вертикальном направ-
лении по скалкам 5 — захват 4 с по-
мощью гидроцилиндра 7. Для точной
установки на штыри спутников 1
заготовок 10, захватываемых за необра-
ботанные поверхности, захват имеет
фиксирующие элементы. Переме-
щаясь по траверсе, каретка останавли-
вается против ближайшей к ней заго-
товки, расположенной на приемном
столе. Место остановки каретки опре-
деляется выдвижным упором, распо-
ложенным на каретке и срабатываю-
щим по команде, подаваемой щупом 2.
Щуп представляет собой конечный
выключатель, закрепленный на планке,
установленной на каретке, и срабаты-
вающий при соприкосновении с де-
талью.
2. ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
В качестве транспортеров-накопи-
телей, обеспечивающих возможность
создания межоперационных заделов
деталей между АЛ, наиболее широко
применяют конвейеры непрерывного
действия. Конвейеры непрерывного
действия характеризуются тем, что
источник движения их действует непре-
рывно как в процессе движения детали,
так и при ее останове; при этом детали
могут двигаться непрерывным или раз-
деленным потоком.
Характерной особенностью конвей-
еров непрерывного действия является
их способность осуществлять прием и
выдачу детали в любой момент времени
при наличии свободной позиции, в от-
личие от конвейеров дискретного дей-
ствия, которые могут получать и выда-
вать детали лишь в определенные
моменты времени, обусловленные поло-
жением смежных транспортных ,-ус-
тройств.
В зависимости от движущей силы
конвейеры непрерывного действия мо
112
ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Рис. 12. Схема гравитационного конвейера
с разделенным потоком деталей
гут быть подразделены на гравитацион-
ные и приводные. Гравитационные
конвейеры осуществляют перемещение
деталей под действием их массы. При-
водные конвейеры, использующие для
перемещения деталей электро- или
гидродвигатели, подразделяют на кон-
вейеры с приводными роликами, с не-
сущей и с ведущей цепями.
На конвейерах с приводными роли-
ками детали перемещаются под дей-
ствием сил трения, возникающих
между опорной поверхностью детали
и поверхностью вращающихся роликов,
оси которых не изменяют своего поло-
жения в пространстве. На конвейерах
с несущей цепью детали перемещаются
непосредственно на непрерывно дви-
жущейся цепи, звенья которой могут
быть снабжены роликами или опор-
ными траками. На конвейерах с веду-
щей цепью детали перемещаются по
планкам (аналогично шаговым кон-
вейерам прямого действия) при взаимо-
действии с непрерывно движущейся
цепью, которое прекращается в момент
остановки детали. При отсутствии на
приводных конвейерах непрерывного
действия специальных устройств для
торможения детали массой до 40 кг
можно перемещать со скоростью 8—
12 м/мин, массой 40—200 кг — со
скоростью 4—8 м/мин, массой 200—
500 кг — со скоростью не более 3—
4 м/мин.
Г равитационные конвейеры являются
наиболее простыми транспортными
устройствами. Для перемещения дета-
лей гравитационные конвейеры
должны иметь наклон, угол которого
определяется соотношением между
ускорением движения детали и силой
торможения. При этом скорость пере-
мещения детали по конвейеру не
должна быть слишком велика, чтобы
не вызвать поврежденйя деталей при
их соударении. Изменения условий
трения вызывают колебания силы тор-
можения; поэтому в гравитационных
конвейерах, как правило, используют
трение качения.
Перепад высот между позициями
загрузки и выгрузки гравитационного
конвейера должен компенсироваться
соответствующими механизмами соеди-
няемых станков или с помощью спе-
циальных подъемников. Детали пере-
мещаются непрерывным потоком. В тех
случаях, когда при соударении деталей
друг с другом имеется опасность их
повреждения или заклинивания (на-
пример, коленчатые валы), применяют
гравитационные конвейеры с разделен-
ным потоком деталей (рис. 12). При
отсутствии деталей 3 на наклонных
планках 1 все собачки 2 повернуты
против часовой стрелки и опираются
на упоры 4 таким образом, что их
короткие части выступают за верхние
кромки планок. Это происходит вслед-
ствие того, что центр тяжести каждой
собачки расположен между упором 4
и осью 5 поворота собачки. При движе-
нии вниз по наклонным планкам деталь
3 поочередно наезжает на выступающие
части собачек и утапливает их, чем и
обеспечивается снижение скорости.
Форма и размеры собачек таковы, что
при повороте собачки против часовой
стрелки над планками появляется дру-
гой конец собачки, который является
препятствием для следом идущей де-
тали. Последующая деталь при оста-
новке предыдущей попадает во впа-
дину, образованную выступающими
частями двух соседних собачек. При
разработке конструкций подобных
транспортеров форма собачки должна
быть спрофилирована в соответствии
с деталью таким образом, чтобы во
время перемещения детали ее поверх-
ность постоянно находилась в сопри-
косновении с поверхностью собачки,
что обеспечивает безударную работу
конвейера.
Конвейеры с приводными роликами
применяют в АЛ из агрегатных станков
значительно чаще, чем гравитационные,
благодаря отсутствию ограничений
массы транспортируемых деталей, при-
нудительному обеспечению заданной
скорости транспортирования и отсут-
УСТРОЙСТВА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
113
ствию наклона и, как следствие, необ-
ходимости применения подъемных
устройств.
Конвейер с приводными роликами,
выполняющий функции межлинейного
накопителя, показан на рис. 13. Обра-
батываемая деталь 1 заталкивается
в накопитель конвейером предыдущей
АЛ. Приводные ролики 2 приводятся
во вращение от электродвигателя 4
через редуктор 7 и цепные передачи 5
и 3. В конце накопителя установлен
отсекатель Р, в который упирается
последняя деталь в случае, если первая
позиция конвейера последующей АЛ
занята. Все следующие детали, находя-
щиеся в накопителе, упираются друг
в друга. При освобождении первой
позиции конвейера последующей АЛ
отсекатель 9 пропускает очередную
деталь 5, а отсекатель 6 задерживает
все последующие детали.
Тяговая сила, развиваемая каждым
роликом в процессе движения деталей,
зависит от массы транспортируемых
деталей, числа роликов, на которые
опирается деталь, и коэффициента
трения качения между поверхностями
детали и гильзы ролика. После оста-
новки детали на упоре тяговая сила
возрастает вследствие появления тре-
ния скольжения вместо трения каче-
ния. Сила, передаваемая фрикционным
элементом ролика, должна быть боль-
ше, чем тяговая сила при движении
деталей, чтобы надежно передавать
крутящий момент, и меньше, чем
тяговая сила при остановке деталей,
чтобы проскальзывание осуществля-
лось не между гильзой ролика и де-
талью, а в самом фрикционном эле-
менте, т. е. коэффициент трения сколь-
жения во фрикционном элементе дол-
жен быть больше коэффициента трения
качения между гильзой и деталью и
меньше коэффициента трения скольже-
ния между ними.
При перемещении особо тяжелых
деталей возможно чрезмерное возра-
стание тяговой силы, прижимающей
накопившиеся на конвейере детали
к отсекателю, что может привести к по-
вреждению поверхности торца первой
детали. Наблюдается повышенное изна-
шивание поверхностей фрикционного
элемента. В этом случае желательно
уменьшить силу, развиваемую фрик-
Рис. 13. Конвейер с приводными роликами
ционным элементом, до значения, не-
значительно превышающего тяговую
силу, необходимую для перемещения
деталей.
При перемещении особо легких дета-
лей, когда тяговая сила ролика, зави-
сящая от массы детали, может ока-
заться недостаточной для ее надежного
перемещения, применяют ролики с уве-
личенной тяговой силой.
Конвейеры с приводными роликами
могут быть использованы и для пере-
мещения деталей не сплошным, а раз-
деленным потоком. Для конвейера
такого типа разработан специальный
ролик с двумя полумуфтами. Полу-
муфты, имеющие скошенные зубья,
прижимаются друг к другу под дей-
ствием кулачков вспомогательного
диска, взаимодействующих с аналогич-
ными кулачками поводка. На кон-
вейере устанавливают управляющие
ролики, расстояние между которыми
несколько превышает длину транспор-
тируемой детали. При взаимодействии
с деталью управляющий ролик через
систему тяг поворачивает поводки
соответствующей группы приводных
роликов, на которые опирается сле-
дующая деталь. Кулачки вспомога-
тельных дисков устанавливают против
впадин в |поводках, что позволяет
полумуфтам расцепляться благодаря
наличию скошенных зубьев. При этом
вся группа приводных роликов оста-
навливается, в результате чего транс-
портирование очередной детали прекра-
щается до начала соприкосновения ее
с предыдущей деталью. Разделение
потока деталей на конвейере с привод-
ными роликами может быть также
выполнено с помощью рычажных отсе-
кателей.
В качестве привода роликов описан-
ных выше конвейеров в большинстве
случаев используют электродвигатель
114
ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
i)
Рис. 14. Схемы стыковки конвейера с при-
водными роликами со смежным конвейером-
перекладчиком:
/ — приводные ролики; 2 —штанги кон-
вейера-перекладчика
с редуктором, передающий вращение
роликам через цепную передачу. До-
стоинством конвейеров с приводными
роликами является легкость их сты-
ковки со смежными шаговыми кон-
вейерами. Например, при некотором
усложнении цепного контура штанги
конвейера-перекладчика могут прохо-
дить непосредственно между роликами
(рис. 14, а). При разделении несколь-
ких последних роликов на две части
штанги конвейера-перекладчика могут
проходить между ними (рис. 14, б).
Для транспортирования сравни-
тельно тяжелых деталей применяют
конвейеры с несущей цепью, на которой
лежат детали. В большинстве случаев
в качестве опоры для деталей приме-
няют свободно прокручивающиеся
ролики, установленные в звеньях цепи.
На рис. 15 представлен накопитель,
основным элементом которого является
конвейер с несущей цепью. Несущие
цепи 3 смонтированы на раме 4 и
входят в зацепление со звездочками 7
и 2, расположенными на противопо
ложных концах рамы. Звездочка 7’
приводимая во вращение электродви-
гателем 5 через редуктор 6 и цепную
передачу 10, перемещает цепь 3 с уста-
новленными на ней деталями. Звез-
дочка 2 нйтяжная. Деталь 1 подается
на первую позицию накопителя кон-
вейером предыдущей АЛ. В конце
хода конвейера деталь нажимает на
конечный выключатель 16. Дальней-
шее поступление деталей в накопитель
не должно происходить до освобожде-
ния этого конечного выключателя,
т. е. до полного освобождения прием-
ной позиции. Далее деталь переме-
щается до отсекателя 11, приводимого
гидроцилиндром 12, или до упора
в ранее поданную деталь и останавли-
вается.
При наличии детали на последней
позиции накопителя срабатывает ко-
нечный выключатель 8, подающий
сигнал о готовности накопителя к вы-
даче детали в последующую АЛ. При
освобождении приемной позиции по-
следующей АЛ отсекатель 11 пропу-
скает вперед деталь, находящуюся на
последней позиции накопителя, задер-
живая все остальные детали. При
перемещении этой детали срабатывает
конечный выключатель 9, сигнализи-
рующий об освобождении храповой
собачки 13 толкателя 15 и дающий
команду на ход толкателя вперед.
После выдачи детали на приемную
позицию последующей АЛ толкатель
15 возвращается в исходное положение.
В это время отсекатель 11 подготов-
ляет следующую деталь к выдаче из
накопителя.
Пульт управления 14 позволяет
наладчику задерживать выдачу деталей
конвейером предыдущей АЛ на первую
позицию накопителя, что обеспечивает
возможность безопасной работы при
съеме деталей с накопителя или при
загрузке накопителя деталями, нахо-
дящимися на площадке для складиро-
вания вблизи накопителя.
Для перемещения деталей небольших
размеров с непрямолинейным контуром
опорной поверхности применяют кон-
вейеры, у которых обе несущие цепи
соединены между собой осями с длин-
ными свободно прокручивающимися
роликами.
УСТРОЙСТВА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
115
Рис. 15. Конвейер с несущей цепью
116
ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Для загрузки на первую позицию
АЛ деталей, имеющих необработанные
опорные поверхности, применяют кон-
вейер с несущей цепью, в которой
вместо прокручивающихся роликов
установлены траки, образующие сплош-
ную несущую поверхность. В этом
случае при остановке на отсекателе
между деталью и несущей цепью наблю-
дается трение скольжения, а не трение
качения, что допустимо для деталей
с необработанной опорной поверх-
ностью.
Гибкую связь между спутниками
в АЛ с приспособлениями-спутниками
осуществляют с помощью конвейеров
непрерывного действия с ведущей цепью.
Спутники перемещаются по планкам
или роликам, а ведущая цепь нахо-
дится в зацеплении со звездочками,
установленными на спутниках. При
перемещении спутника звездочка не
может вращаться. В передней части
спутника установлен рычаг, взаимо-
действующий с кулачком, закреплен-
ным на хвостовой части предыдущего
спутника, или с выдвижным отсекате-
лем на каждой рабочей позиции АЛ.
При повороте рычага звездочка растор-
маживается, благодаря чему спутник
останавливается, хотя цепь продолжает
движение. При этом обеспечивается
отсутствие силового взаимодействия
между спутниками, т. е. их разделен-
ный поток.
3. ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Поворотные устройства предназна-
чены для межоперационного поворота
деталей, что позволяет увеличить
число сторон, с которых обрабатыва-
ется деталь в АЛ или в системе АЛ.
В некоторых случаях поворотные
устройства используют также при изме-
нении направления транспортирования
деталей. По положению оси поворота
в пространстве различают поворотные
столы (с вертикальной осью вращения),
поворотные барабаны (с горизонталь-
ной осью вращения, параллельной
направлению транспортирования дета-
лей в АЛ) и кантователи (с наклонной
осью вращения).
Поворотный стол с гидроприводом
показан на рис. 16. Центральный вал
14 вместе с закрепленной на нем
планшайбой 11 приводится во враще-
ние гидромотором 1 через червяк 12
и червячное колесо 13. Изменение
направления вращения планшайбы
осуществляется путем реверса гидро-
мотора. В конце поворота стола про-
исходит торможение планшайбы с по-
мощью путевого дросселя 10, работаю-
щего в обе стороны. Крайние положе-
ния планшайбы определяются винтами
4 и 5, установленными в кронштейнах,
прикрепленных к корпусу стола, и
упорами 3, прикрепленными к нижней
поверхности планшайбы. Расположе-
ние упоров зависит от требуемого угла
поворота планшайбы. Для контроля
крайних положений планшайбы пре-
дусмотрены бесконтактные конечные
выключатели 8 и 9. Упоры 7, воздей-
ствующие на путевой дроссель 10,
и экраны 2, взаимодействующие с ко-
нечными выключателями 8 и 9, закреп-
лены в Т-образном пазу кольца 6,
прикрепленного к планшайбе.
Стол можно устанавливать в АЛ так,
что ось вращения совпадает с центром
симметрии детали (рис. 17, а). В этом
случае для поворота стола необходимо,
чтобы конвейер, подающий детали
на поворотный стол, отошел в исходное
положение, а конвейер, удаляющий
деталь со стола, был в переднем поло-
жении. Это требование может противо-
речить условиям оптимального по-
строения циклограммы АЛ (см. гл. 6).
При несовпадении оси вращения стола
с центром симметрии детали (рис.
17, б) не требуется отводить подающий
конвейер до начала поворота стола, и,
если конвейер, удаляющий деталь со
стола, выполнен с храповыми собач-
ками, то снимаются ограничения по
его положению во время поворота.
Ограничения по положению смеж-
ных конвейеров полностью снимаются
при применении подъемно-поворотного
стола, в котором перед поворотом
деталь приподнимается с транспортных
планок, а после поворота вновь уста-
навливается на них (рис. 18, а). При
этом оба смежных конвейера могут
иметь общий привод. Конструктивно
подъемно-поворотные . столы подобны
поворотным с добавлением привода
подъема, чаще всего гидравлического
цилиндра. В АЛ, оснащенных кон-
вейерами-перекладчиками, иногда
ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА
117
Используют подъемно-поворотные
столы, не имеющие отдельного привода
(рис. 18, б). В этом случае гильза,
несущая подшипники (на верхнем
торце верхнего подшипника закреп-
лена планшайба), прикрепляется
к подъемным транспортным штангам.
При подъеме последних подлежащая
повороту деталь оказывается на план-
шайбе. На нижнем конце вала закреп-
лен рычаг, взаимодействующий с не-
подвижным штырем при продольном
перемещении конвейера. При этом
планшайба стола перемещается на шаг
и поворачивается на 90°. Затем транс-
портные штанги опускаются, и повер-
нутая деталь устанавливается на не-
Рис. 16. Поворотный стол:
а — конструкция; б — кинематическая
схема
118
ТРА НСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Рис. 17. Схемы применения поворотного стола в АЛ
подвижные планки конвейера. При
возврате штанг планшайба также воз-
вращается в исходное положение. Ско-
рость поворота детали ограничивается
мощностью привода, необходимой для
преодоления момента инерции вращаю-
щихся масс. При несовпадении оси
вращения с центром тяжести вращаю-
щихся частей необходимо также учи-
тывать нагрузки от действия центро-
бежных сил. Как правило, поворот
деталей по времени совмещен с обра-
боткой, что позволяет производить
поворот сравнительно медленно, за
0,1—0,2 мин. При этом можно не
опасаться возникновения больших на-
грузок даже при повороте тяжелых
деталей.
Поворот деталей вокруг горизон-
тальной оси в АЛ осуществляют пово-
ротными барабанами, выполненными
в двух вариантах: реверсивном и
одностороннего вращения. В первом
варианте деталь подается в барабан,
поворачивается и удаляется из бара-
бана, после чего поворотная часть
барабана возвращается в исходное
положение. В некоторых случаях
форма поперечного сечения детали
позволяет избежать холостого возврата
барабана, т. е. использовать барабан
одностороннего вращения.
Кинематическая схема реверсивного
барабана показана на рис. 19, а.
Привод вращения барабана осуществ-
ляется гидромотором 13 через червяч-
ный редуктор 12, шестерня 14 которого
зацеплена с зубчатым венцом 1, при-
крепленным к поворотной части бара-
бана. Крайние положения поворотной
части барабана определяются упорами
4 и 8, взаимодействующими с непод-
Рис. 18. Кинематические схемы подъемно-поворотных столов:
1 — гидромотор; 2 — планшайба; 3 — червячная передача; 4 — цилиндр подъема плат-
формы; 5 — рычаг подъема штанг; 6 — подъемные штанги конвейера; 7— гильза; 8 —
соединительная тяга; 9 — цилиндр подъема штанг; 10 — штырь; 11 — рычаг
ПОВОРОТНЫЕ УСТРОЙСТВА
119
Рис. 19. Кинематические схемы поворотных барабанов
вижным упором 9, закрепленным на
основании барабана. Для контроля
крайних положений предназначены
конечные выключатели 7 и 10. Тормо-
жение поворотной части барабана при
подходе к крайним положениям про-
изводится путевым дросселем 5, на
который нажимают кулачки 2 и 11,
установленные на поворотной части.
На этой же части закреплены экраны 5
и 6 конечных выключателей 7 и 10.
При торможении поворотных барабанов
деталь может смещаться Лишь в на-
правлении, перпендикулярном к пло-
скости поворота. Поэтому единствен-
ным критерием для выбора закона
торможения является отсутствие удара
при остановке.
В ^барабанах одностороннего дей-
ствия неподвижный упор 9 заменяют
выдвижным упором 16 (рис. 19, б),
перемещаемым гидроцилиндром 17.
Барабан одностороннего действия ра-
ботает по циклу: подача очередной
детали и одновременное удаление по-
вернутой детали, вывод выдвижного
упора и поворот барабана. В началь-
ный период поворота выдвижной упор
вновь выдвигается. Положения выд-
вижного упора 16 контролируют конеч-
ные выключатели 15.
Так как все положения поворотной
части барабана равнозначны (деталь
можно подавать в любом фиксирован-
ном положении), то положение поворот-
ной части барабана контролируют
одним конечным выключателем 7, сра-
батывающим при подходе к выдвиж-
ному упору. Этот же конечный выклю-
чатель дает команду на ввод выдвиж-
ного упора, после того как из него при
очередном повороте барабана выйдет
экран 5 или 6. При повороте барабана
на 180° на поворотной части закрепляют
два упора 4, при повороте на
четыре упора. Поворот деталей
90° —
любой
Рис. 20. Кинематические схемы манипуляторов:
а — с тремя движениями; б — с пятью движениями; 1 — гидродвигатель подъема; 2 —
винт; 3 — гидроцилиндр поворота; 4 — зубчато-реечная передача; 5 — поворотная
рука; 6 — гидроцилиндр захвата; 7 — захват; 8 — гидроцилиндр выдвижения руки;
9 — гидроцилиндр поворота кисти; 10 — зубчато-реечная передача
120
ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
формы на 180°, а также деталей, имею-
щих в плоскости поворота квадратное
сечение, на 90° осуществляется без
смещения оси АЛ и изменения поло-
жения базовых планок по высоте. При
этом центр поворота должен совпадать
с центром симметрии детали. При
повороте остальных деталей на 90°
необходимо смещать ось АЛ или
изменять положение базовых планок
по высоте, что в каждом конкретном
случае определяется конструктивными
соображениями.
В тех случаях, когда необходимо
осуществить поворот детали как вокруг
горизонтальной, так и вокруг верти-
кальной осей, в АЛ должны быть
последовательно установлены поворот-
ный барабан и поворотный стол,
а также толкатель для перемещения
детали между ними. Все эти устрой-
ства могут быть заменены одним кан-
тователем для поворота детали вокруг
наклонной оси.
Если деталь не может быть переме-
щена из одного положения в другое
одним простым движением, применяют
манипуляторы, обеспечивающие не-
сколько движений (обычно от трех до
пяти). Наибольшее распространение
получили манипуляторы с тремя дви-
жениями (рис. 20, а), работающие по
циклу, захват детали, подъем, поворот,
опускание, разжим детали, возврат
в исходное положение. Чаще всего
манипуляторы применяют для переме-
щения деталей с одного конвейера на
другой, который расположен под углом
90ч к первому.
В тех случаях, когда деталь необхо-
димо установить в приспособление,
расположенное на поворотном дели-
тельном столе многопозиционного
станка, манипулятор должен осуществ-
лять более трех движений. Схема
такого манипулятора, обеспечиваю-
щего пять движений (захват детали,
подъем, поворот вокруг вертикальной
оси, перемещение вдоль горизонталь-
ной оси и поворот вокруг этой оси),
показана на рис. 20, б.
Г л а ва 6. КОМПОНОВКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
1. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
С ЖЕСТКОЙ СВЯЗЬЮ
МЕЖДУ СТАНКАМИ
Структурные схемы однопоточ-
ных АЛ. В однопоточной АЛ все
станки расположены в одну цепочку
последовательно один за другим. Воз-
можные варианты структурных схем
однопоточных АЛ, предназначенных
для последовательной, параллельной
и последовательно-параллельной обра-
ботки деталей, приведены в табл. 1.
.После выбора по табл. 1 структурной
схемы однопоточной АЛ необходимо
определить минимально необходимое
число конвейеров в АЛ, наметить
схемы стыковых позиций, а также
определить число холостых позиций.
Предпочтительным является приме-
нение одного конвейера для перемеще-
ния деталей между всеми станками АЛ.
При этом максимально упрощается
конструкция АЛ и обеспечивается
возможность централизации электри-
ческого управления и гидравлического
привода АЛ. Однако один конвейер,
как правило, не может быть применен
в следующих случаях: а) при необхо-
димости одного или нескольких nqBo-
ротов детали; б) при изменении направ-
ления транспортирования в пределах
одной АЛ; в) при необходимости пере-
мещения деталей между различными
станками АЛ с различным шагом (в АЛ
для последовательно-параллельной
обработки деталей).
В частном случае при применении
поворотных устройств не нужно делить
один конвейер на два, например, при
использовании поворотного стола
с приводом от конвейера (см. гл. 5).
В другом частном случае для переме-
щения деталей между смежными груп-
пами станков с различным шагом может
быть использован один конвейер с по-
воротными штангами и храповыми
собачками, расположенными с обеих
сторон штангц соответственно различ-
ным шагам конвейера.
[При невозможности Ж применения
одного конвейера для деталей на всей
АЛ, последнюю делят на участки,
каждый из которых обслуживает от-
дельный конвейер (рис. 1). Границами
участков служат, как правило, места
поворота детали, который осуществ-
ляют с помощью поворотных устройств
или путем изменения направления
транспортирования детали. Участок
имеет независимый гидравлический
привод вспомогательных механизмов.
Электрическое управление участком
связано с электрическим управлением
смежными участками АЛ только нали-
чием деталей на стыковых позициях и
положением смежных транспортных
и поворотных устройств. При создании
многоучастковых АЛ деталь на стыко-
вые позиции подается конвейером пре-
дыдущего участка, а забирается кон-
вейером последующего участка. Кон-
вейеры смежных участков должны
быть выполнены таким образом, чтобы
они могли работать независимо друг
от друга. Это условие означает, что
конвейер предыдущего участка может
выдавать деталь после освобождения
стыковой позиции независимо от того,
в каком положении находится конвейер
последующего участка. Аналогично
конвейер последующего участка должен
иметь возможность забирать деталь
со стыковой позиции независимо от
положения конвейера предыдущего
участка. Необходимость независимой
работы смежных конвейеров вызвана
тем, что время цикла каждого участка
АЛ (особенно при наличии гидравли-
ческого привода силовых столов) не
является постоянной величиной, а ко-
леблется в некоторых пределах. При
независимой работе конвейеров влия-
ние колебаний времени циклов смеж-
ных участков на производительность
АЛ невелико.
С учетом этих же соображений при
необходимости поворота деталей на
122
КОМПОНОВКА'АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
1. Структурные схемы однопоточных АЛ с жесткой связью между станками
АЛ Особенности и рекомен- дации для применения
Из одно- и двухпозиционных станков для последовательной обработки деталей А A A W АА 1 — однопозиционные станки; 2 — деталь на рабочей по- зиции; 3 — деталь на холостой позиции; 4 — конвейер для транспортирования деталей; 5 — двухпозиционный станок Из многопозиционного и однопозиционных станков для последовательной обработки деталей Д Д й й ч/ J АЛ со сквозным прохо- дом деталей через при- способления станков яв- ляется наиболее про- стой. Такая схема может быть применена в том случае, если время обра- ботки детали на каждом станке не превышает вре- мени цикла работы АЛ. Наиболее широко при- меняют однопозицион- ные станки. Двухпози- ционные станки могут быть применены только для обработки деталей небольших размеров при малом числе шпинделей. Больше двух позиций на одном станке со сквоз- ным проходом деталей через приспособление делать не рекомендуют из-за усложнения досту- па к средней части при- способления Применение в составе АЛ многопозиционного станка I с поворотным делительным столом це- лесообразно при обра- ботке баз, используемых для транспортирования и базирования деталей । на последующих стан- ках//— V. На загрузоч- ной позиции 3 оператор устанавливает заготов- ку, на последующих че- тырех позициях выпол- няется фрезерование опорной плоской поверх- ности и обработка от- верстий, используемых в дальнейшем в каче- стве баз. На разгрузоч- ной позиции 2 деталь автоматически снимает- ся со станка с помощью манипулятора, перево- рачивается и устанавли- вается обработанной по- верхностью на конвей- ер /
СХЕМЫ АЛ С ЖЕСТКОЙ СВЯЗЬЮ МЕЖДУ СТАНКАМИ
123
Продолжение табл. 1
АЛ Особенности и рекомен- дации для применения
Из однопозиционных станков для параллельной обработки: двух деталей 1 £ А А гпттгг||Т|1Т1Ш[1]ШШШИ Применяют с целью уп- рощения структуры АЛ. Шаг транспортирования должен быть увеличен пропорционально числу параллельно обрабаты- ваемых деталей. При параллельной обработ- ке двух деталей (см. рис. 3, а) между станка- ми должно быть четное число холостых позиций; при обработке трех де- талей (см. рис. 3, б) —- нечетное. Возможна также установка подряд двух станков без холо- стых позиций, однако при этом увеличивается шаг конвейера из-за не- обходимости обеспече- ния доступа к механиз- мам станков
трех деталей Ш Ш [ ш а л . ш m □ ;
/, II — станки: 1~-3 — обрабатываемые детали; 1, lt — шаги транспортирования
Из двухпозиционных станков для параллельной деталей обработки Шаг транспортирова- ния должен быть удвоен
п JEL L
_i с । 1 1 1
ЕТ. ZZ3 □□ ГГ ] □□ Г~Г~) ПП гт~ ] Г~2~1 EZ3 СП
1 — 111 — CI транспорта анки; /, 2 - рования 4 - обрабатываемые детали; 1 — шаг
Для после/ а и [Г, ;oBaTej у, 1 « ^2Г 1ЬНОЙ 1 в, зе и пара й ЗЕ аллельной об д ZJ CD И И -И I -[ работк д зе Л :и деталей 30 Применяют в тех случа- ях, когда намечаемые по технологическому про- цессу операции суще- ственно различаются длительностью выпол- нения. Компонуют из нескольких участков, на каждом из которых шаг конвейера выбира- ют соответственно рас- стоянию между смеж- ными деталями и числу параллельно обрабаты- ваемых деталей
I-III - с шаги транс :танки; :порти 7, 2 - рованк - обра [Я батываемые ; детали : Zl Z2 -
124
КОМПОНОВКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Рис. 1. Структурная схема однопоточной двухучастковой АЛ:
1 — станки; 2 — деталь на рабочей позиции; 3 — деталь на холостой позиции; 4 — кон-
вейер для деталей; 5 — поворотный стол
стыковых позициях следует по возмож-
ности применять проходные поворот-
ные устройства (рис. 2, а), которые
позволяют удалять повернутую деталь
и подавать неповернутую деталь при
одном движении конвейера предыду-
щего участка. Если по конструктивным
соображениям не удается обеспечить
независимую работу транспортеров
смежных участков, а отношение сум-
марного времени работы обоих кон-
вейеров ко времени цикла работы АЛ
превышает 0,4, целесообразно между
участками вводить дополнительный
толкатель (рис. 2, б), обеспечивающий
возможность независимой работы кон-
вейеров. Применение толкателя может
оказаться целесообразным и при невоз-
можности использования проходного
поворотного устройства (рис. 2, в).
Рис. 2. Схемы стыковых позиций между
участками:
а — с проходным поворотным устройством;
б — с дополнительным толкателем; в — с
непроходным поворотным устройством и
дополнительным толкателем
Между станками АЛ необходимо пре-
дусматривать холостые позиции для
обеспечения возможности контроля
деталей без остановки АЛ, а также для
удаления бракованных деталей и осво-
бождения приспособлений станков при
необходимости их мелкого ремонта.
Холостые позиции должны быть рас-
положены не реже, чем через каждые
два станка, а при наличии в составе АЛ
двухпозиционных станков — с обеих
сторон от каждого такого станка,
В составе АЛ для параллельной обра-
ботки деталей число холостых позиций
определяется в зависимости от числа
параллельно обрабатываемых деталей,
исходя из необходимости обеспечения
требуемого распределения деталей по
станкам (см. табл. 1).
Основным недостатком АЛ с жесткой
связью между станками является сни-
жение их надежности по мере увеличе-
ния числа взаимосвязанных станков.
Поэтому число станков в АЛ с же-
сткой связью рекомендуется ограничи-
вать (табл. 2).
2. Максимально допустимое число станков
в АЛ с жесткой связью
Вид обработки Количество инструмен- тов на АЛ
о сч о ч 20 — 50 50—100 | Св. 100
Сверление, зенкерова- ние, развертывание Нарезание резьбы Растачивание: 9 8 8 7
8 7 7 6
черновое 7 6 — ——
чистовое 6 5 —- —-
Фрезерование 7 6 — —
СХЕМЫ АЛ С ЖЕСТКОЙ СВЯЗЬЮ МЕЖДУ СТАНКАМИ
125
7Z 77 10 9 73 J-)
а)
4 6 15
□ -□—це^вв^а»
di tfa
Структурные схемы АЛ с ветвящейся
структурой. Фактическая производи-
тельность АЛ с жесткой связью может
быть увеличена путем расположения
станков, выполняющих лимитирующие
операции, параллельно, в несколько
потоков. При этом коэффициент техни-
ческого использования АЛ возрастает
вследствие того, что число взаимосвя-
занных станков и режущих инструмен-
тов в одном потоке уменьшается про-
порционально числу потоков по сравне-
нию с однопоточной АЛ. Кроме того,
при отказе в работе одного или не-
скольких потоков многопоточная АЛ
продолжает работать, хотя и с более
низкой производительностью.
Структурная схема АЛ, в которой
часть операций выполняется в одном
потоке, а остальные — в двух (АЛ
с ветвящейся структурой), показана
на рис. 3, а. Каждый параллельный
поток обслуживают три конвейера,
которые осуществляют загрузку, пере-
мещение вдоль потока и выдачу дета-
лей. Деталь, обработанная на станках
1 и 2 однопоточного участка АЛ,
подается конвейером 12 на позицию 11.
Если позиция 4 свободна, то конвейер 3
перемещает детали вдоль первого по-
тока, выдавая обработанную деталь на
позицию 4 и забирая заготовку с пози-
ции 11. Если позиция 4 занята, а пози-
Рис. 3. Схемы АЛ с ветвящейся струк-
турой
ция 9 свободна, то конвейер 10 переме-
щает заготовку с позиции 1 на позицию
9, откуда она конвейером 8 подается
на обработку во второй поток. При
этом на позицию 6 выдается обработан-
ная деталь. Выдача с АЛ обработанных
деталей производится конвейерами 5
и 7, действующими последовательно и
перемещающими детали на один шаг.
При такой структурной схеме возмож-
ны задержки в работе потоков из-за
занятости стыковых позиций 11 и 6.
Для уменьшения этих задержек жела-
тельно обеспечить независимую работу
смежных конвейеров. Если суммарное
время их работы превышает 0,4 вре-
мени цикла работы потока, то для
разгрузки стыковых позиций целесо-
образно установить дополнительные
толкатели 13 и 14 (рис. 3, б). С этой же
целью конвейеры 5 и 7 (см. рис. 3, а)
в некоторых случаях могут быть заме-
нены одним конвейером 15 (рис. 3, в),
перемещающим детали на двойной шаг
или на два подряд одинарных шага.
При перемещении детали на двойной
шаг собачки на конвейере 15, начиная
с позиции 6 и далее в сторону выдачи,
должны быть расположены на расстоя-
нии, равном одинарному шагу. В этом
случае расстояние L между потоками
нельзя выбирать произвольно: деталь
с позиции 4 должна быть выдана с АЛ
без остановки на позиции 6 во избежа-
ние задержки второго потока. Этому
условию отвечает расстояние L, равное
нечетному числу одинарных шагов
конвейера.
126
КОМПОНОВКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
2. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
С ПРИСПОСОБЛЕНИЯМИ-
СПУТНИКАМИ
При отсутствии на деталях поверх-
ностей, обработанных до поступления
на АЛ и обеспечивающих надежность
базирования и транспортирования,
а также при невозможности обработки
этих поверхностей на встроенном в АЛ
многопозиционном станке с поворот-
ным делительным столом применяют
приспособления-спутники.
Типовая структурная схема АЛ
с приспособлениями-спутниками пока-
зана на рис. 4. Обрабатываемая деталь
/ устанавливается вручную или мани-
пулятором в спутник на загрузочной
позиции 2, фиксируется и зажимается.
По окончании обработки на АЛ деталь
на разгрузочной позиции 3 разжима-
ется и снимается со спутника, а разгру-
женный спутник перемещается на угло-
вую позицию 4 и с помощью конвейеров
5—7 возвращается на позицию 2. Та-
ким образом приспособления-спутники
перемещаются по замкнутой траектории.
Загрузочная и разгрузочная позиции
могут быть совмещены. В этом случае
обрабатываемую деталь устанавливают
на спутник и снимают с него на одной
позиции в начале (позиция 8) или в кон-
це (позиция 3) АЛ. При такой компо-
новке уменьшается число позиций и
длина АЛ, но нарушается грузопоток
в цехе, что не всегда бывает приемлемо.
Применяют компоновку АЛ, в кото-
рой позиции загрузки и разгрузки
размещены на поперечных конвейерах
5 и 7. Такая компоновка позволяет
уменьшить длину АЛ, но усложняет
конструкцию конвейеров, поэтому ее
Рис. 4. Структурная схема АЛ с приспо-
соблениями-спутниками
применяют в редких случаях при
ограниченной производственной пло-
щади.
В некоторых случаях для облегчения
работы оператора и увеличения вре-
мени, в течение которого возможна
загрузка обрабатываемых деталей на
приспособление-спутник, позицию за-
грузки разделяют на позицию, в кото-
рой оператор устанавливает деталь, и
позицию, в которой деталь зажимается
автоматически. Аналогично поступают
и с позицией разгрузки. При такой
компоновке усложняется конструкция
рабочего конвейера, увеличиваются
длина АЛ, число приспособлений-
спутников и стоимость АЛ. Применяют
такое разделение главным образом при
малом времени цикла работы АЛ
(~15—30 с) или при необходимости
загрузки оператором многоместных
приспособлений-спутников и установке
нескольких обрабатываемых деталей
одновременно.
Для поворота спутников вокруг
вертикальной оси на 90 или 180° на
рабочем участке АЛ устанавливают
поворотные станции: одну для поворота
спутника на угол, требуемый для вы-
полнения обработки, а вторую для
обратного разворота'спутника в исход-
ное положение. Возможна установка
второй поворотной станции на боковых
или продольном возвратных конвей-
ерах. В этом случае сокращается длина
АЛ, но усложняется конструкция кон-
вейера из-за необходимости точной
остановки спутника над поворотной
позицией.
На АЛ с приспособлениями-спутни-
ками для очистки спутников от стружки
применяют моечные станции, которые
устанавливают обычно на продольном
возвратном конвейере. Как правило,
все станки АЛ обрабатывают детали
последовательно.
Возможны компоновки АЛ, в кото-
рых рабочий конвейер перемещает
в пределах одного шага два спутника
за один цикл работы АЛ. Это необхо-
димо, например, при одновременной
параллельной обработке в каждой
позиции АЛ двух деталей, которые
не могут быть установлены на один
спутник, так как требуется обработка
детали с четырех сторон и спутник
должен быть поворотным. Такая ком-
СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ АЛ С ГИБКОЙ ПОЛУ ЖЕСТКОЙ СВЯЗЬЮ 127
поновка АЛ позволяет в 2 раза по-
высить производительность, но резко
усложняет конструкцию АЛ и схему
ее работы. Так, возвратные конвейеры
должны за один цикл срабатывать
дважды или поперечные конвейеры 5
и 7 должны иметь каждый по две
ветви для одновременного возврата
двух спутников.
Возможны . компоновки АЛ с не-
сколькими параллельно работающими
станками. В этом случае рабочий
конвейер АЛ должен перемещать спут-
ники на участке параллельно работаю-
щих станков на двойной шаг.
Если обработку деталей на АЛ
нельзя полностью закончить без снятия
со спутника, то предусматривают пере-
грузочную позицию, на которой деталь
переставляют в другой спутник для
дальнейшей обработки. В некоторых
случаях в результате обработки на
первой части АЛ у детали появляются
базы, что позволяет транспортировать
ее на второй части АЛ без приспособле-
ний-спутников. Перегрузка детали
может осуществляться вручную или
автооператором.
3. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ
СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКИХ
ЛИНИЙ С ГИБКОЙ И
ПОЛУЖЕСТКОЙ связью
МЕЖДУ СТАНКАМИ
При обработке таких сложных дета-
лей, как блоки и головки блоков
цилиндров, необходимо выполнять
Рис. 5. Схемы установки накопителей
большое число последовательных опе-
раций, для которых требуется много
станков. Создание АЛ с жесткой
связью при этом становится невозмож-
ным ввиду чрезмерного возрастания
простоев. Для уменьшения влияния
простоев на производительность приме-
няют системы, состоящие из отдельных
АЛ, каждая из которых включает
ограниченное число станков. Между
отдельными АЛ, входящими в состав
системы, помещают промежуточные
накопители. При этом коэффициент
технического использования системы
возрастает вследствие того, что потери
времени из-за отказов отдельных АЛ
не складываются полностью, а частично
компенсируются накопителем. В слу-
чае остановки последующей АЛ пре-
дыдущая будет продолжать работать,
подавая детали в накопитель до пол-
ного его заполнения. При остановке
предыдущей АЛ последующая будет
работать, получая детали из накопи-
теля до полного его опустошения.
Таким образом, задержки одной АЛ
из-за остановки другой будут про-
исходить соответственно только при
полном заполнении или опустошении
накопителя.
Схемы накопителей. Накопители бы-
вают проходные и тупиковые. Проход-
ной накопитель 1 (рис. 5; а) устроен
таким образом, что детали проходят
через него не только при остановке
одной из АЛ, но и при нормальной
работе системы. Проходной накопитель
в любом конструктивном оформлении
представляет собой непрерывно дви-
жущийся конвейер, по которому детали
128
КОМПОНОВКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
перемещаются до тех пор, пока не
достигнут отсекателя или ранее подан-
ных деталей. Тупиковый накопитель
(рис. 5, б) представляет собой ревер-
сивный шаговый конвейер 5 (или
группу конвейеров). При остановке
второй АЛ деталь, поданная на стыко-
вую позицию 3 конвейером 2 первой
АЛ, поступает в накопитель. При
остановке первой АЛ деталь из накопи-
теля подается на узловую позицию,
откуда забирается конвейером 4 второй
АЛ. При нормальной работе обеих АЛ
детали проходят из первой АЛ во вто-
рую, минуя накопитель.
Основные преимущества тупикового
накопителя по сравнению с проходным
заключаются в возможности создания
достаточно большой емкости при огра-
ниченной производственной площади и
в уменьшении вероятности простоев
системы из-за неполадок в работе само-
го накопителя, так как последний
включается только при остановке одной
из АЛ. К числу недостатков тупикового
накопителя относятся: а) возможность
нахождения некоторых деталей в нако-
пителе неопределенно долгое время,
что может привести к их коррозии
(особенно для систем АЛ, работающих
с охлаждением деталей эмульсией);
б) относительная сложность системы
управления в связи с необходимостью
работы накопителя в реверсивном ре-
жиме; в) неполная компенсация потерь
времени, вызванных отказом одной из
АЛ в связи с тем, что выдача или
прием деталей в накопитель запазды-
вает по меньшей мере на время срабаты-
вания самого накопителя.
Для уменьшения загрузки стыковой
позиции между АЛ может быть введен
промежуточный конвейер или тол-
катель, что позволяет заранее подавать
очередную деталь на первую позицию
конвейера последующей АЛ с помощью
промежуточного конвейера, забираю-
щего детали с предыдущей АЛ (если
она работает) или из накопителя.
В системах АЛ наибольшее распро-
странение получили проходные нако-
пители. Тупиковые накопители при-
меняют в основном в тех случаях, когда
вместимость проходного накопителя
оказывается недостаточной.
На рис. 6 показана схема накопителя
сложной компоновки, построенного на
базе приводных роликов, описанных
в гл. 5. Обрабатываемые детали (блоки
цилиндров) поступают из АЛ 1 и
должны подаваться на две параллельно
работающие АЛ 9 и 15. Приводные
ролики расположены как на продоль-
ных участках 4 и 11 накопителя, так и
на поворотных столах 2, 7, 8 и 14.
Необходимость поворотных столов выз-
вана тем, что конструкция блока до-
пускает его транспортирование только
СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ АЛ С ГИБКОЙ ПОЛУ ЖЕСТКОЙ СВЯЗЬЮ 129
в продольном направлении. Детали из
АЛ 1 поступают на поворотный стол 2
и перемещаются роликами до упора.
Затем стол 2 поворачивается по стрелке
на 90°, приводные ролики реверсиру-
ются, и деталь выдается на продольный
участок 4 накопителя. Поворотный
стол 2 возвращается в исходное поло-
жение для приема очередной детали
из АЛ 1.
По участку 4 деталь перемещается
до упора в отсекатель 6. При отсут-
ствии детали на столе 7 выдвигается
отсекатель 5, а отсекатель 6 убирается,
и деталь поступает на поворотный стол
7. Отсекатели 5 и 6 срабатывают в об-
ратном порядке, в результате чего
участок 4 подготовляется к выдаче
очередной детали.
Деталь, поступившая на стол 7,
поворачивается вместе с ним и благо-
даря реверсированию направления вра-
щения роликов передается на поворот-
ный стол 8, по которому перемещается
до установленного на поворотной части
стола отсекателя 10. С поворотного
стола 8 деталь может быть подана на
первую позицию АЛ 9 (при отсутствии
детали на этой позиции) или на про-
дольный участок 11 (при наличии де-
тали в начале АЛ 9 и отсутствии детали
на смежной со столом 8 позиции участка
11). В первом случае убирается отсе-
катель 10, во втором случае отсекатель
10 остается выдвинутым, а поворотный
стол 7 поворачивается на 90°; после
поворота осуществляется реверсирова-
ние роликов. В конце продольного
участка И накопителя расположены
отсекатели 12 и 13, которые работают
так же, как отсекатели 5 и 6, обеспечи-
вая поштучную выдачу детали на пово-
ротный стол 14. При отсутствии детали
на первой позиции АЛ 15 стол 14
поворачивается на 90°, реверсируется
направление вращения роликов на
столе, и деталь подается на АЛ 15.
Положение поворотных столов и
отсекателей контролируется с помощью
конечных выключателей (на рисунке
не показаны), один из которых срабаты-
вает в первой позиции подвижного эле-
мента, а другой — во второй позиции.
Для контроля наличия детали на неко-
торых позициях установлены конечные
выключатели <3; на поворотных столах
расположены по два таких выключа-
5 А. И. Дащенко и др.
теля, что обеспечивает автоматическое
управление столами.
Представленная компоновка накопи-
теля обеспечивает гибкое распределе-
ние одного потока деталей на два и при
минимуме занятой производственной
площади существенно снижает нало-
женные простои на смежных АЛ
благодаря возможности создания до-
вольно большого задела деталей.
В большинстве случаев накопители
применяют в системах АЛ без приспо-
соблений-спутников, так как для АЛ
со спутниками пришлось бы иметь
значительное число дополнительных
спутников, что существенно удорожает
АЛ. Однако известны двухсекционные
системы АЛ (рис. 7), в которых один
накопитель устанавливают между по-
следним станком первой АЛ и первым
станком второй АЛ, а второй нако-
питель — между последним станком
второй АЛ и первым станком первой
АЛ. В этом случае накопители распо-
лагают вместо поперечных конвейеров;
они не занимают дополнительной про-
изводственной площади. Вместимость
накопителей должна быть одинаковой,
а число дополнительных спутников
(сверх необходимых для нормальной
работы системы АЛ) должно соответ-
ствовать полному заполнению одного
накопителя.
Площадки для складирования дета-
лей. Для компенсации редко встре-
чающихся длительных простоев (свыше
1 ч) нецелесообразно создавать дорого-
стоящие автоматически действующие
накопители большой вместимости. Ря-
дом с накопителями следует предусмо-
треть площадки для складирования
деталей. Если масса детали превышает
8 кг, то эти площадки следует обору-
довать подъемными средствами (кран-
балкой или консольным поворотным
краном). Размер площадки определя-
ется в зависимости от параметров дета-
лей и возможности их размещения
в штабелях с учетом требований техни-
ки безопасности. Площадки должны
быть рассчитаны на 1—3 ч работы
системы АЛ каждая. При массе до
50 кг деталь можно устанавливать
с площадки непосредственно на про-
ходной накопитель; при массе детали
свыше 50 кг на проходном накопителе
должна быть предусмотрена дополни-
Рис. 7. Структурная схема системы из двух АЛ с приспособлениями-спутниками и двумя проходными накопителями:
/ — конвейер первой АЛ; 2 — накопитель; 3 — конвейер второй АЛ; 4 — накопитель
КОМПОНОВКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
ПЛАНИРОВКА АЛ
131
Рис. 8. Структурная схема АЛ с полужесткой связью между станками:
1 — станки; 2 — индивидуальные конвейеры; 3 — деталь на рабочей позиции; 4 — деталь
на стыковой позиции
тельная загрузочная позиция. Эта
позиция должна быть расположена
между основной загрузочной позицией
и отсекателем и оснащена подъемным
столиком, уровень загрузки которого
на 2—3 мм выше уровня транспортиро-
вания деталей. Для боковой ориента-
ции детали при опускании ее на допол-
нительную загрузочную позицию пре-
дусматривают жесткие ловители.
Резервные позиции, загрузочные и
разгрузочные конвейеры-накопители.
При проектировании систем АЛ сле-
дует предусмотреть резервные позиции
на случай частичного изменения кон-
струкции обрабатываемой детали или
технологии обработки. Число резерв-
ных позиций должно обеспечить воз-
можность введения дополнительной
обработки детали с каждой из обраба-
тываемых сторон (хотя бы по одному
переходу). В начале и в конце каждой
отдельной АЛ, а также в начале первой
и в конце последней АЛ, в составе
системы должны быть загрузочный, и
разгрузочный конвейеры-накопители,
вместимость которых обеспечивает 10—
15 мин непрерывной работы АЛ для
удобства работы оператора. Рядом
с загрузочным конвейером-накопите-
лем необходимо располагать площадку
для хранения 2—4-часового запаса
заготовок, предназначенного для ком-
пенсации перебоев в подаче заготовок,
например, из литейного цеха. Рядом
с разгрузочным конвейером-накопите-
лем должна быть свободная площадка,
для того чтобы на ней мог быть разме-
щен 1—2-часовой запас обработанных
деталей в случае перебоев в их удале-
нии.
Структурная схема АЛ с полужесткой
связью между станками. Промежуточ-
ное положение между системами АЛ и
5*
АЛ с жесткой связью занимают АЛ
с полужесткой связью между станками
(рис. 8). Каждый станок такой АЛ
представляет собой отдельный участок
с автономной системой зажима, фикса-
ции и транспортирования деталей.
Конструкции конвейеров обеспечивают
возможность их независимой работы
в зоне стыковых позиций. Таким обра-
зом, стыковые позиции представляют
собой как бы микронакопители вмести-
мостью по одной детали каждый. Не-
смотря на увеличение числа механиз-
мов, гидро- и электроаппаратов, эта
АЛ оказывается более надежной, чем
аналогичные АЛ с жесткой связью.
В отличие от АЛ с жесткой связью
простои станков и механизмов в АЛ
с полужесткой связью не складываются
полностью, а частично компенсируются.
Компенсация простоев тем больше, чем
дальше от конца АЛ находится оста-
новившийся станок. Во время собствен-
ных простоев последних станков АЛ
происходит заполнение стыковых пози-
ций (микронакопителей) деталями.
4. ПЛАНИРОВКА
АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Исходными данными для планировки
АЛ являются ее структурная схема и
эскизы станков, выполненные с учетом
выбранных типов и габаритов унифи-
цированных узлов.
При планировке АЛ необходимо рас-
считать шаг транспортирования де-
тали, который с целью уменьшения
времени транспортирования рекомен-
дуется выбирать минимальным. При
этом детали непосредственно переда-
ются с одной рабочей позиции на дру-
гую или между рабочими позициями
предусматривают промежуточные.
132
КОМПОНОВКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Рис. 9. Схема определения шага транспор-
тирования при отсутствии промежуточных
позиций:
1 — деталь на первой позиции; 2 — кон-
туры соседних шпиндельных коробок;
3 — деталь на второй позиции
При непосредственной передаче дета-
лей с одной позиции на другую (рис. 9)
минимальный шаг транспортирования
определяют по формуле Tmin = А +
+ + Б2 + В, где А — продольный
размер детали; Bi и Б2 — расстояния
от торцов смежных деталей до наруж-
ных контуров шпиндельных коробок
(определяют по общим видам станков);
В — минимально допустимое расстоя-
ние между соседними шпиндельными
коробками.
Когда между рабочими позициями
предусматривают промежуточные, ми-
нимальный шаг транспортирования
определяют в зависимости от продоль-
ного размера детали и конструкции
конвейера. Для конвейера с храповыми
собачками (рис. 10, a) Tmin= А +
+ It + 15 мм; для конвейера с пово-
ротными штангами и жесткими шты-
рями (рис. 10, б) Гт1п = А + 6 +
+ 2 мм, где б — поперечный размер
жесткого штыря. Если жесткий штырь
входит во внутреннюю полость детали
или приспособления-спутника, то
Тпнп = А + 2 мм. При этом расстоя-
ние между шпиндельными коробками
должно быть не меньше 600 мм. Опре-
делив таким образом Гтт Для каждой
пары соседних станков, следует при-
нять шаг транспортирования для каж-
дого участка равным наибольшему из
полученных значений 7\nin* Для АЛ
с полужесткой связью шаги транспор-
тирования могут быть выбраны инди-
видуально для каждого станка.
Рис. 10. Схемы определения шага транспортирования при наличии промежуточных по-
зиций:
а — для конвейера с храповыми собачками; б —для конвейера с жесткими штырями;
1 и 2 — детали
ПЛАНИРОВКА АЛ
133
Рис. 11. Расстановка оборудования АЛ:
1 — инструментальный шкаф; 2 — станция гидропривода;
4— электрошкаф; 5 — станки; 6 — поперечный транспортер
При использовании конвейера с хра-
повыми собачками шаг транспортиро-
вания в пределах одного участка может
быть сделан неодинаковым (при одном
и том же шаге конвейера) путем соот-
ветствующего сдвига собачек. При этом
время транспортирования не сокраща-
3 — переходный мостик;
ется, но может быть уменьшено расстоя’
ние между некоторыми позициями.
При планировке АЛ необходимо учи-
тывать минимально допустимые рас-
стояния между механизмами (табл. 3
и рис. 11). Нормативы разработаны
с учетом обеспечения удобства обслу*
3. Минимально допустимые расстояния между механизмами
Доступ не нужен Доступ нужен
Степень подвижности механизмов Проход имеется Проход от- сутствует для регули- рования для постоян- ной работы
Оба механизма неподвиж- ны Один или оба механизма подвижны Б 600 мм Б1 < 250 мм А 700 мм Б2 > 800 мм At > 1000 мм Б з > 1200 мм
134
КОМПОНОВКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
живания оборудования и соблюдения
правил техники безопасности. При
назначении расстояния между меха-
низмами необходимо учитывать нали-
чие труб, гибких шлангов и отдельных
выступающих частей. Если 600 >
> Бг > 250 мм, а также в местах
изменения направления транспортиро-
вания деталей, следует предусматри-
вать ограждение.
При планировке следует стремиться
располагать АЛ в пределах отведенной
заказчиком части цеха, выдерживая
указанные в заявке места подачи заго-
товок и выдачи обработанных на АЛ
деталей. Наиболее проста планировка
АЛ при расположении станков в одну
линию. Однако такая планировка, как
правило, может быть применена только
для небольших АЛ, так как для систем
АЛ, включающих несколько десятков
станков, всегда выделяется площадка
ограниченной длины, что заставляет
изменять направление перемещения
деталей. При планировке систем АЛ
следует по возможности совмещать
места изменения направления транс-
портирования детали, а также места
расположения накопителей с грани-
цами участков, что позволяет иметь
минимальное число передающих кон-
вейеров и поворотных устройств. Для
удобства обслуживания и ремонта АЛ
необходимо предусматривать места про-
ходов и удобные переходные мостики.
Не следует тесно расставлять оборудо-
вание, так как это затрудняет нормаль-
ную эксплуатацию.
Кроме станков, на планировке АЛ
показывают все вспомогательное обору-
дование: станции гидропривода, ин-
струментальные шкафы, электрошка-
фы, центральные и участковые пульты
управления и др. Места, отведенные
по планировке АЛ под резервные
позиции, должны быть достаточными
для расположения не только станков,
но и вспомогательного оборудования
(станций гидропривода, электрошкафов
и т. п.). На планировке указывают
места подвода сжатого воздуха и СОЖ,
размеры между всеми элементами обо-
рудования и от этих элементов до
колонн, а также условно рабочие места
обслуживающего персонала. На пла-
нировке АЛ должны быть предусмо-
трены продольные проезды шириной
не менее 6 м для электрокары или
крана, которые могут быть необходимы
при ремонте отдельных агрегатов АЛ.
5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ
МНОГОНОМЕН КЛ АТУРН ЫХ
АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Одним из условий, необходимых для
обеспечения экономической эффектив-
ности АЛ, является достаточно высокая
программа выпуска деталей, что огра-
ничивает применение линий преиму-
щественно машиностроительными заво-
дами массового производства. Однако
в некоторых случаях можно создавать
многономенклатурные АЛ, на которых
обрабатываются детали нескольких
наименований, что делает применение
этих АЛ экономически эффективным
и при относительно небольшой про-
грамме выпуска деталей каждого
наименования.
Многономенклатурные АЛ без пере-
наладки. Наиболее просто компонуют
многономенклатурные АЛ, предназна-
ченные для обработки деталей, разли-
чающихся только теми поверхностями,
которые на данной АЛ не обрабатыва-
ются и по которым не производится ни
базирование, ни зажим деталей. В этом
случае различия конструкций деталей
совершенно не влияют на компоновку
АЛ.
При наличии в любой из деталей
отверстий, которых нет в других дета-
лях, и при том условии, что инстру-
менты, установленные в шпинделях,
предназначенных для обработки дета-
лей только одного типа, могут сво-
бодно проходить мимо деталей других
типов, возможна компоновка линии
с дополнительными шпинделями, в ко-
торых постоянно установлены инстру-
менты.
Без переналадки могут быть по-
строены АЛ, на которых выполняется
фрезерование деталей, имеющих одина-
ковые базы и зажимные поверхности,
но различную длину обрабатываемой
плоской поверхности. В этом случае
рабочий ход стола может быть выбран
по детали с наиболее длинной фрезе-
руемой поверхностью; при обработке
остальных деталей часть пути стол будет
проходить на рабочей подаче вхоло-
стую, что допустимо, если фрезерная
Проектирование многономенклатурных ал
135
операция не является лимитирующей.
Наиболее широкие возможности для
обработки деталей различных наимено-
ваний без переналадки имеются у мно-
гономенклатурных АЛ с многомест-
ными приспособлениями-спутниками.
При этом на каждом спутнике в соот-
ветствующие гнезда можно устанав-
ливать детали, значительно различаю-
щиеся конфигурацией и требуемой
обработкой.
Многономенклатурные АЛ с ручной
переналадкой. Возможности подбора
деталей, которые можно обрабатывать
на одной АЛ без переналадки, ограни-
чены, поэтому в некоторых случаях
при переходе от обработки одной
детали к обработке другой АЛ прихо-
дится переналаживать вручную.
Наиболее просто и быстро перенала-
живают АЛ в том случае, если на ней
предусмотрены дополнительные шпин-
дельные узлы или отдельные станки,
которые включают вручную только
при обработке определенных деталей.
Во многих случаях на АЛ с ручной
переналадкой предусматривают не до-
полнительные шпиндельные узлы,
а лишь шпиндели на имеющихся шпин-
дельных узлах. Инструмент в эти
шпиндели ставят, когда на АЛ произво-
дится обработка определенных деталей;
при обработке остальных деталей ин-
струмент должен быть снят во избежа-
ние его поломки. При наличии допол-
нительных шпинделей АЛ получается,
как правило, более дешевой, чем при
наличии дополнительных шпиндель-
ных узлов, однако в этом случае воз-
растает время на переналадку АЛ при
переходе от обработки одной детали
к обработке другой.
В некоторых случаях на АЛ с ручной
переналадкой возникает необходимость
выполнения дополнительных регулиро-
вочных работ. К этим работам отно-
сятся: регулирование длин ходов сило-
вых узлов и других механизмов, смена
или регулирование некоторых инстру-
ментов, смена кондукторных втулок,
изменение рабочей подачи силовых
столов, смена некоторых базовых и
фиксирующих элементов в приспособ-
лениях станков или в приспособле-
ниях-спутниках и т. д.
Недостатком АЛ с ручной переналад-
кой, кроме потерь времени на пере-
наладку, является необходимость
в большинстве случаев обработки всех
запущенных деталей одного типа,
а после переналадки — заполнение АЛ
деталями другого типа. При этом теря-
ется время, и тем больше, чем больше
число позиций на АЛ и длительнее
цикл обработки. Недостаток этот ста-
новится особенно заметным для АЛ
со сравнительно большим числом пози-
ций и при относительно частых запу-
сках для обработки деталей различных
типов.
Многономенклатурные АЛ с автома-
тической переналадкой. АЛ с автома-
тической переналадкой оснащают меха-
низмами для определения типа детали
на рабочих позициях станков, благо-
даря чему обеспечивается возможность
обработки деталей в любой последова-
тельности без необходимости «выра-
ботки» деталей и заполнения АЛ.
Конвейеры таких АЛ должны быть
приспособлены для перемещения дета-
лей любого типа.
При компоновке АЛ с автоматиче-
ской переналадкой применяют допол-
нительные силовые узлы и станки, кото-
рые используют в зависимости от типа
детали, поступающей на станок. В при-
способления станков устанавливают
дополнительные конечные выключа-
тели, которые определяют тип детали.
В некоторых случаях целесообразно
предусмотреть незначительные измене-
ния конструкций обрабатываемых дета-
лей (дополнительные выступы, впадины
и т. п.), позволяющие обрабатывать
их на многономенклатурных АЛ
с автоматической переналадкой.
Отличительный признак типа детали
не требуется для АЛ с приспособле-
ниями-спутниками в том случае, когда
жестко задано соотношение между
программами выпуска различных дета-
лей (например, деталей, входящих
в состав одного и того же изделия).
При этом на АЛ предусматривают
различные приспособления-спутники,
количественное соотношение которых
соответствует заданным программам
выпуска. Спутники различаются эле-
ментами базирования и зажима обра-
батываемых деталей, а также наличием
или отсутствием упоров, воздействую-
щих на дополнительные выключатели.
136
Компоновка автоматических линий
В отдельных случаях при автомати-
ческой переналадке производится не
только включение и отключение сило-
вых узлов, но и изменение длин их
ходов путем установки дополнитель-
ных конечных выключателей. При
обработке на АЛ деталей, различаю-
щихся по длине, на торцах которых
выполняются одинаковые операции,
можно применять переталкиватели,
предназначенные для совмещения тор-
цов различных деталей в одной пло-
скости.
Возможны также и другие способы
компоновки АЛ, позволяющие обраба-
тывать на каждой из них детали не-
скольких типов (например применять
сменные шпиндельные коробки, ко-
робки с раздвижными шпинделями или
с поворотными шпиндельными бло-
ками, револьверные головки и т. п.).
Рекомендации о возможности и целесо-
образности создания многономенкла-
турных АЛ не могут быть даны в общем
виде вследствие разнообразия кон-
струкции обрабатываемых деталей и
выполняемых операций. В каждом
конкретном случае возможность созда-
ния таких АЛ определяют с учетом
перечисленных выше факторов, а целе-
сообразность той или иной компоновки
АЛ и выбор способа переналадки (руч-
ная или автоматическая) — на основе
технико-экономического анализа.
6. СОСТАВЛЕНИЕ ЦИКЛОГРАММ
РАБОТЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ
ЛИНИЙ
Циклограмму работы АЛ составляют
с целью наглядного изображения по-
следовательности и времени работы
всех механизмов АЛ. В то же время
циклограмма должна быть построена
таким образом, чтобы обеспечить наибо-
лее рациональное сочетание последова-
тельности движений, так как от пра-
вильности составления циклограммы
в некоторой степени зависит произво-
дительность АЛ. Циклограмму можно
изображать в виде прямоугольников
одинаковой высоты с длиной, вычерчен-
ной в масштабе времени, чередующихся
в той последовательности, в которой
происходят движения механизмов.
Циклограмма должна отражать пере-
мещения всех механизмов за время,
несколько превышающее один полный
цикл работы АЛ. При этом работу сило-
вых узлов, производящих обработку
детали одновременно, можно изобра-
жать совмещенно одной строкой, соот-
ветствующей лимитирующему силовому
узлу, без детализации отдельных эле-
ментов цикла. Циклограмму начинают
составлять с первого движения первого
участка АЛ. При наличии параллель-
ных потоков достаточно построить
циклограмму работы одного потока
и циклограмму работы передающих
конвейеров, отразив их работу по
передаче деталей между потоками.
Циклограмму работы накопителей
составляют вне связи с АЛ для режима
накопления и расхода.
Все движения, которые должны со-
вершать механизмы АЛ за один цикл,
можно условно разделить на лимити-
рующие и совмещенные. Лимитирую-
щими называют те движения, сумма
которых составляет один цикл работы
АЛ, а совмещенными — движения,
происходящие одновременно с лимити-
рующими. В простейшем случае лими-
тирующими являются движения транс-
портирования, фиксации, зажима, ра-
боты силового стола (быстрый подвод,
рабочая подача, быстрый отвод), от-
жима и расфиксации детали. При со-
ставлении циклограммы следует стре-
миться уменьшить время и число лими-
тирующих движений. Время цикла
может быть уменьшено путем сокраще-
ния длины хода и увеличения ско-
рости перемещения механизмов, а так-
же ускорением срабатывания аппара-
тов управления.
Холостые перемещения силового
стола в цикле следует выбирать мини-
мальными при соблюдении двух усло-
вий: чтобы режущий инструмент
в исходном положении выходил за
контуры детали и не мешал ее переме-
щению конвейером и чтобы быстрый
подвод был достаточным для освобож-
дения конечных выключателей, кон-
тролирующих исходное положение
силового стола, от воздействия упора.
Для смены режущих инструментов
может быть предусмотрен дополнитель-
ный отвод, время которого в цикл не
входит. При сокращении вспомога-
тельного времени путем увеличения
скорости перемещения механизмов во
СОСТАВЛЕНИЕ ЦИКЛОГРАММ РАБОТЫ АЛ
137
избежание недопустимых ударных
нагрузок на механизмы необходимо
принимать меры для их торможения
в конце хода.
Возврат конвейеров в исходное по-
ложение, поворот деталей, работа вы-
тряхивателей и контрольных щупов
должны производиться одновременно
с лимитирующими движениями. При
этом движение должно происходить
сразу после того, как будут созданы
условия, необходимые для его осущест-
вления. Совмещенные движения, не
влияющие, казалось бы, на время
цикла, в реальных условиях эксплуа-
тации могут вызвать задержку в ра-
боте АЛ, так как они не каждый цикл
укладываются точно в заданное время.
Поэтому, если циклограмма предусма-
тривает какой-либо запас времени
между окончанием совмещенных и
активных движений в цикле, то этот
запас явится резервом, который ком-
пенсирует кратковременные задержки
в работе того или иного механизма без
увеличения времени цикла. При от-
сутствии такого запаса любая задержка
в каком-либо движении приведет
к снижению производительности АЛ.
На рис. 12, а показана циклограмма
работы одноучастковой АЛ с частич-
ным совмещением движений, в резуль-
тате чего создан резерв времени для
компенсации кратковременных за-
держек в работе механизмов.
Одноучастковым АЛ с жесткой
связью между станками следует от-
давать предпочтение перед двухучаст-
ковыми. Для создания одноучастко-
вых АЛ часто необходимы проходные
поворотные устройства, не требующие
разрыва конвейера. При этом умень-
шается также число гидростанций,
так как транспортирование, зажим и
отжим деталей на всей АЛ происходят
одновременно и выполняются от одной
участковой гидростанции. Цикло-
грамма работы такой АЛ представлена
на рис. 12, б.
Однако в некоторых случаях при-
ходится делить АЛ на участки. Для
многоучастковых АЛ особо важное
значение имеют межучастковые связи,
которые определяются конструкцией
транспортных устройств. На рис. 13, а
приведена циклограмма работы АЛ,
состоящей из двух участков, разделен-
Рис. 12. Циклограммы работы одноучаст-
ковых АЛ:
а — с резервом времени по совмещенным
движениям; б — с проходным поворотным
устройством; 1 — движение I конвейера
вперед; 2 — движение конвейера назад;
3 — фиксация; 4 — зажим; 5 — обработ*
ка; 6 — отжим; 7 — расфиксация; 8 —
движение контрольного устройства вперед;
9 — движение контрольного устройства
назад; 10 — поворот вытряхивателя впе-
ред; 11 — вытряхивание; 12 — поворот
вытряхивателя назад; 13 — подъем подъ-
емно-поворотного стола; 14 — поворот
стола; 15 — опускание подъемно-поворот-
ного стола; 16 — возврат стола
ных поворотным столом, при приме-
нении которого требуется, чтобы во
время поворота смежные конвейеры
находились вне стола, а при ход'е
смежных конвейеров стол находился
соответственно в положении приема
или выдачи деталей. Если стол смо-
жет после приема детали совершить
поворот, оставить деталь на приемных
планках последующего конвейера и
вернуться в положение приема детали,
а последующий конвейер сможет со-
вершить свое движение вне зависимо-
сти от положения стола, то межучаст-
ковых связей удет меньше, а резерв
времени для компенсации кратко-
временных потерь будет*значительно
больше (рис. 13, б). Это положение
относится и к двум участкам, сопри-
138
КОМПОНОВКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
| [участок | ^1 J 4 Г 6 7 74 10 S _ . 77!
77
ZL
и
7Z 7/77777777777777/77/
Рез,
2Л
1 и участок ~Т 2 3 4 5 в 7 10 11 77<
г/л
,, 2L
I
яннвн
и
12 Z Ул
б)
Рис. 13. Циклограммы работы двухучастко-
вых АЛ (обозначения те же, что и на
рис. 12)
касающимся конвейерами. Конструк-
ция транспортных устройств должна
допускать работу соответствующего
конвейера непосредственно после по-
лучения детали или после освобожде-
ния места для выдачи детали, т. е.
движение должно совершаться сразу
после того, как будут созданы пред-
посылки для его осуществления.
При построении циклограммы мно-
гопоточных АЛ, объединенных вы-
дающими конвейерами, следует обра-
щать внимание на то, чтобы время ра-
боты этих конвейеров было значи-
тельно меньше времени цикла работы
одного потока. Если эти времена будут
соизмеримы, то выдающие конвейеры
могут вызвать задержку работы пото-
ков. В таких случаях передачу дета-
лей можно производить многониточ-
ными конвейерами с добавлением пере-
кладчиков для осуществления пере-
крестной работы.
7. ПРИМЕРЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ
ЛИНИЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ
КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Система автоматических линий для
обработки головок блоков цилиндров.
На рис. 14 показана планировка си-
стемы АЛ, состоящей из восьми АЛ
(четырех типов), расположенных в два
параллельных потока. Заготовка об-
рабатываемой головки блока цилин-
дров (рис. 15) представляет собой от-
ливку из алюминиевого сплава АЛ4
массой 10 кг.
АЛ № 1 (см. рис. 14) содержит
12 станков. Заготовки поступают на
АЛ с предварительно обработанной
нижней плоской поверхностью и ба-
зовыми отверстиями. На первом уча-
стке АЛ, состоящем из семи станков
(С/—С7), фрезеруются верхняя, бо-
ковые и торцовые поверхности. На
втором участке, состоящем из пяти
станков (С5—С12), выполняется обра-
ботка отверстий в боковых поверхно-
стях головки: сверление отверстий под
шпильки крепления впускного и вы-
пускного коллекторов, смазочных
отверстий, отверстий под шпильки
крепления топливного насоса, снятие
фасок в отверстиях под шпильки и
в каналах впускных и выпускных кла-
панов. После станка СЮ расположено
контрольное устройство (щуп) Д/ для
контроля целостности сверл на пре-
дыдущих станках путем проверки глу-
бины отверстий.
Между первым и вторым участками
этой АЛ расположен поворотный бара-
бан ПБ, а после второго участка —
поворотный стол ПС; детали поступа-
ют в автоматически действующий ту-
пиковый накопитель Н1. Детали за-
бираются в накопитель или выдаются
из него в зависимости от состояния
смежных АЛ. В накопителе имеются
две бесконечные цепи, на которых
закреплены ячейки для приема, хра-
нения и выдачи обрабатываемых дета-
лей. Приводятся цепи от электродви-
гателя через зубчатый редуктор и
мальтийскую передачу. Вместимость
накопителя — 54 детали.
На АЛ № 2, содержащей семь стан-
ков, выполняется обработка отвер-
стий. На первом участке АЛ (станки
С13—С15) осуществляется сверление
12000
Рис. 14. Планировка системы автоматических линий для обработки головки блока цилиндров
ПРИМЕРЫ АЛ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
СО-
4-48,5
Рис. 15. Обрабатываемая деталь — головка блока цилиндров
КОМПОНОВКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛЙНИЙ
ПРИМЕРЫ АЛ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
141
отверстий под шпильки крепления
головки к блоку и штангу привода
топливного насоса, сверление и зенке-
рован ие отверстий под свечи. После
станка С14 расположено устройство
К 2 для контроля глубины отверстий.
Пройдя через поворотный стол ПС,
деталь поступает на второй участок
(станки С16—С19), на котором осу-
ществляется обработка отверстий со
стороны торцов: сверление отверстий
под оси коромысел, шпильки крепле-
ния торцовых крышек, ось натяжного
ролика; черновое зенкерование отвер-
стий под распределительный вал, ось
натяжного ролика и под пробки; чи-
стовое зенкерование отверстий под
пробки; цекование отверстий под
пробки и технологической бобышки
под штангу конвейера; снятие фасок
в отверстиях под шпильки, пробки и
ось натяжного ролика; развертыва-
ние отверстия под ось натяжного
ролика. После станка С18 располо-
жено устройство КЗ для контроля
глубины отверстий, а после станка
С19 — аналогичное устройство К4.
В конце второго участка этой АЛ
расположена резервная позиция РП,
на которой может быть установлен
еще один станок в случае изменения
конструкции обрабатываемой детали.
После резервной позиции расположен
поворотный барабан ПБ, пройдя через
который, детали поступают по попе-
речному конвейеру ПТ на АЛ № 3.
С поперечного конвейера детали могут
забираться в накопитель Н2 или по-
даваться из него. Конструкция нако-
пителя Н2 аналогична конструкции
накопителя Н1.
АЛ № 3 также состоит из двух
участков, разделенных поворотным
барабаном ПБ. На первом участке
(станки С20—С23) выполняется свер-
ление отверстий для охлаждающей
воды, дренажных отверстий для масла,
под шпильки крепления головки к
блоку и шпильки крепления крышки;
цекование камер сгорания; разверты-
вание двух отверстий под шпильки
крепления головки к блоку. В конце
участка имеется еще одна резервная
позиция РП. После станка С20 рас-
положено контрольное устройство
(щуп) Кб.
На втором участке (станки С24—
С31) выполняется сверление отверстий
под втулки впускных и выпускных
клапанов; черновое зенкерование от-
верстий под седла и втулки впускных и
выпускных клапанов; чистовое зенке-
рование отверстий под седла выпуск-
ных клапанов; цекование отверстий
под свечи, втулки впускных и выпуск-
ных клапанов; снятие фасок в отвер-
стиях под седла впускных клапанов,
втулки впускных и выпускных кла-
панов, под шпильки крепления крышки.
Между АЛ № 3 и № 4 расположен
еще один тупиковый накопитель ИЗ.
На первом участке АЛ № 4 (станки
С32—С39) выполняется получистовое
и чистовое растачивание полусфери-
ческих камер сгорания, а также дву-
кратное растачивание отверстий под
клапаны.
Для контроля диаметров отверстий
под направляющие втулки и седла
клапанов на участке установлены кон-
трольно-измерительные автоматы Кб
и К7, оснащенные пневматическими
датчиками с электрической сигнали-
зацией. При обнаружении отверстий,
размеры которых не укладываются
в допустимые значения, или при дву-
кратном приближении размера к пре-
дельному значению автоматы выклю-
чают АЛ. Кроме того, предусмотрена
световая сигнализация автоматов, ко-
торая предупреждает о необходимости
подналадки резцов на расточных
станках.
На втором участке АЛ № 4 (станки
С40—С44) выполняется нарезание
резьбы во всех резьбовых отверстиях.
На участке установлены три щупа
для проверки целостности метчиков.
Охлаждение инструментов и удаление
стружки осуществляются эмульсией.
Привод подачи при выполнении всех
операций, кроме нарезания резьбы, —
гидравлический. Подача каждого из
резьбонарезных шпинделей осущест-
вляется по индивидуальной копир-
ной гайке. Привод конвейеров, пово-
ротных столов, барабанов, а также
фиксации и зажима деталей в приспо-
соблениях станков — гидравлический.
Гидростанции Г, на которых кроме
насосных установок размещена кон-
трольно-регулирующая аппаратура,
установлены вблизи исполнительных
механизмов.
142
КОМПОНОВКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
28500
25Z00
Рис. 16. Планировка автоматической линии
ботки рукава полуоси трактора
Для управления работой всей си-
стемы АЛ предусмотрен центральный
пульт управления ЦПС. Кроме того,
имеются центральные пульты управле-
ния ЦПЛ каждой АЛ. На этих пуль-
тах установлены переключатели, с по-
мощью которых каждая АЛ может
быть переведена с автоматического
режима работы на наладочный. В по-
следнем случае управление работой
каждого механизма осуществляется
с наладочных пультов, расположен-
ных непосредственно на управляемых
механизмах. Запасной инструмент хра-
нится в инструментальных шкафах
ИШ. Расположенные в тех же шкафах
приборы для настройки инструмен-
тов на размер позволяют значительно
сократить простои АЛ из-за смены
инструментов. Производительность
системы АЛ при 100 %-ной загрузке —
218 шт/ч. Всего двухпоточная система
АЛ имеет 88 станков.
Автоматическая линия с приспособ-
лениями-спутниками. На рис. 16 пока-
с приспособлениями-спутниками для обра-
зана планировка АЛ, предназначен-
ной для обработки рукава полуоси
трактора (рис. 17), представляющего
собой чугунную отливку массой 36 кг.
В качестве технологических баз ис-
пользуют цилиндрический поясок
диаметром 212_0,2 мм, плоскость и кон-
тур фланца Б. Детали перемещаются
вдоль АЛ в приспособлениях-спутни-
ках. Всего в АЛ применены 23 при-
способления-спутника размером
в плане 500X630 мм и массой 430 кг
каждый. Конструкция спутника вы-
полнена по типовой схеме, описанной
в гл. 3. На верхней плоской поверх-
ности корпуса 1 спутника закреплено
стальное закаленное кольцо 5
(рис. 18), верхняя плоская поверх-
ность и отверстие которого являются
базами для обрабатываемой детали.
Для ориентации детали в угловом по-
ложении и расцентровки ее по про-
филю фланца предусмотрены само-
центрирующие тиски 9 со скошенными
по профилю фланца детали губками 8.
Рис. 17. Обрабатываемая деталь —
рукав полуоси трактора
ПРИМЕРЫ АЛ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
143
Рис. 18. Приспособление-спутник для ус-
тановки и зажима рукава полуоси трак-
тора
Губки перемещаются каждая в своих
направляющих посредством винта
с левой и правой трапецеидальной
резьбой. На консольной шейке винта
насажен маховик с рукояткой (на
рисунке не показан), позволяющий
вручную вращать винт в нужную сто-
рону. Зажим обрабатываемой детали
осуществляется двумя подпружи-
ненными поворотными прихватами 4.
Прихваты расположены в направля-
ющих стаканах 2 и имеют возможность
поворачиваться в них. Перемещение
вниз и прижим прихватов к детали
осуществляются тягами 3.
В боковой стенке корпуса 1 спут-
ника выполнена расточка, в которую
вставлен стакан 11, имеющий сквоз-
ное отверстие и паз. В стакане распо-
ложены винт 13 с полумуфтой 7* и
ползун с гайкой 12, а в пазу на оси
установлен рычаг 10, который одним
плечом связан с ползуном, а вторым —
с коромыслом 14. Коромысло через
оси 6 связано с тягами 3.
На загрузочной позиции 2 (см.
рис. 16) рукав полуоси устанавли-
вается на приспособление-спутник и
разворачивается вокруг вертикаль-
ной оси самоцентрирующими тисками,
приводимыми от маховичка. Затем
спутник с установленной на нем и
ориентированной обрабатываемой
деталью перемещается на шаг 1400 мм
и попадает на позицию зажима 3, где
деталь двумя прихватами прижимается
за фланец к базирующей поверхности
спутника. Привод перемещения при-
хватов осуществляется электромеха-
ническим ключом, установленным на
подкатных салазках позиции зажима.
На первых трех станках (Cl, С2 и
СЗ) производится черновое фрезеро-
вание торца А (см. рис. 17) и двух по-
верхностей В, на станках С4, С5 и С6
(см. рис. 16) — чистовое фрезерова-
ние этих же поверхностей. Фрезеро-
вание торца выполняется одношпин-
дельными фрезерными бабками со
шпинделем, перпендикулярным при-
валочной плоскости, установленными
на горизонтальных силовых столах.
Поверхности В также фрезеруются
одношпиндельными фрезерными баб-
ками со шпинделем, перпендикуляр-
ным привалочной плоскости, но уста-
новленными на вертикальных силовых
столах. Торцовые фрезы диаметром
375 мм закреплены на торце шпинделя
со стороны, противоположной прива-
лочной плоскости.
На станках С7, С9, СИ и С13 про-
изводится сверление, досверливание
и зенкерование шести отверстий диа-
метром 17 мм. Станки С7 и С9 — гори-
зонтальные двусторонние, а станки
СИ и С13 — горизонтальные односто-
ронние с шестишпиндельными короб-
ками. После сверления и рассверли-
вания щупами, установленными на
станках С8, СЮ и С12, контролируется
наличие просверленных отверстий.
На станках С8, СЮ, С12 с верти-
кальными силовыми столами растачи-
вается начерно и начисто отверстие
144
КОМПОНОВКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
диаметром 149,3 мм, растачивается ка-
навка и подрезается торец. Растачи-
вание отверстия осуществляется одно-
шпиндельными бабками с жесткими
шпинделями, в которые вставлены
оправки с твердосплавными резцами.
Подрезка торца и растачивание ка-
навки осуществляются одношпин-
дельной подрезно-расточной бабкой.
Обработка рукавов полуоси произ-
водится с эмульсией, которая кроме
охлаждения и смазывания инструмен-
тов смывает стружку через предусмо-
тренные в средних станинах )окна
в стружкоотвод, расположенный под
станками АЛ. Кроме того, эмульсия
предупреждает появление пыли, кото-
рая в большом количестве образуется
при обработке чугунных деталей без
применения СОЖ- Эмульсия на АЛ
подается из общецеховой системы
в трубопровод, расположенный над
станками АЛ и снабженный задвиж-
ками с механическим приводом.
После окончания обработки спутник
с зажатой и обработанной деталью
перемещается в позицию разжима и
разгрузки 4, на которой деталь раз-
жимается электромеханическим клю-
чом. Оператор с помощью подъем-
ника снимает деталь со спутника, ко-
торый при следующем ходе штанг за-
талкивается в кантователь 5. Послед-
ний поворачивает спутник вокруг го-
ризонтальной оси на 180° и возвра-
щает его в исходное положение. |
При кантовании спутника из закры-
тых полостей вытряхивается стружка.
Одновременно сильными струями
эмульсии промываются и очищаются
базирующие поверхности, зажимные
и ориентирующие механизмы.
Из кантователя 5 спутник переме-
щается на угловую позицию 6 правого
бокового конвейера 8. Боковые и воз-
вратный конвейеры имеют по две
замкнутые втулочно-роликовые цепи,
лежащие роликами на направляющих
планках. При включении электродви-
гателя привода цепи упорами переме-
щают спутники. При этом спутник
лежит на двух цепях конвейера, ко-
торые переносят его в конечную пози-
цию. Конструкция конвейера 9 ана-
логична конструкции бокового . кон-
вейера. Конвейер 9 вступает в работу
только после окончания цикла работы
бокового конвейера. Конвейер 9 воз-
вращает приспособление-спутник
в начальную позицию левого бокового
конвейера 10, который, в свою очередь,
перемещает его на позицию 1 межста-
ночного конвейера. Перенос спутника,
из позиции 6 в начальную позицию 1
не должен вызывать увеличения вре-
мени цикла линии. Для того чтобы
скорость перемещения спутников (на
пути, равном примерно 39 м) не пре-
вышала 15 м/мин, на конвейере 9 уста-
новлены три дополнительных спутника.
Благодаря этому время работы боковых
и возвратного конвейеров сокращено
до 0,9 мин. Работа всех механизмов с
гидравлическим приводом (привод про-
дольного перемещения и разворота
штанг, ввод и вывод фиксаторов, под-
жим приспособлений-спутников, под-
вод электромеханических ключей и др.)
осуществляется от отдельных гидро-
станций, стоящих в непосредственной
близости от исполнительных механиз-
мов. На гидростанциях кроме насос-
ной установки размещена контрольно-
регулирующая аппаратура.
Управление работой линии осущест-
вляется с центрального и наладоч-
ных электрических пультов управле-
ния. Центральный пульт расположен
в начале линии, рядом с местом опе-
ратора, наладочные — каждый рядом
с управляемым механизмом. Вся
электрическая аппаратура управле-
ния размещена в электрошкафах.
Аппаратура, управляющая работой
силовых столов, находится в индиви-
дуальных шкафах, закрепленных на
боковых станинах рядом с силовыми
столами; остальная аппаратура раз-
мещена в центральных шкафах, уста-
новленных рядом с АЛ. Рабочий, боко-
вые и возвратный конвейеры образуют
замкнутый прямоугольник, внутри
которого размещены станки, гидро-
станции, смазочные станции и элек-
трошкафы управления. Для наблю-
дения, наладки и обслуживания этого
оборудования над боковыми и воз-
вратным конвейерами установлены
переходные мостики 7. Производи-
тельность АЛ при 100 %-ной загрузке
49 шт/ч. АЛ оснащена тринадцатью
силовыми столами с электромехани-
ческим приводом подачи и одним столом
с гидравлическим приводом подачи.
Г л а в a 7. ГИДРОПРИВОД, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ
СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ*
АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
1. ГИДРОПРИВОД
В АЛ из агрегатных станков гидро-
привод используют для зажима и фик-
сации обрабатываемых деталей, их
транспортирования и поворота, а также
для перемещения различного рода
вспомогательных механизмов. Кроме
того, в АЛ применяют силовые столы
и головки с гидроприводом подачи.
Гидропривод всегда рключает в себя
насос, гидродвигатель поступатель-
ного (цилиндр) или вращательного
(гидромотор) движения, аппаратуру
управления и резервуар с маслом.
Насосы и аккумуляторы. В гидро-
приводе применяют, как правило,
пластинчатые насосы, которые выпу-
скают в одинарном и сдвоенном испол-
нениях с подачей 5—70 л/мин; насосы
рассчитаны на наибольшее давление
до 12,5 МПа. Во всех случаях для
ограничения давления в гидросистеме
необходимо предусматривать для каж-
дого насоса предохранительный кла-
пан. Сдвоенные насосы, состоящие
из двух насосов, установленных на
одном валу, используют для питания
двух независимых гидросистем
(в этом случае для ограничения давле-
ния применяют раздельные предохра-
нительные клапаны для каждого из
насосов) или для питания цилиндров,
входящих в одну гидросистему. В этом
случае сдвоенный насос включает
насос высокого давления с малой по-
дачей и насос низкого давления с боль-
шой подачей. Такое сочетание насо-
сов используют в гидросистемах,
в которых требуется сначала быстрое
перемещение с малой силой, а затем
медленное перемещение с большой си-
лой. При быстром перемещении масло
нагнетается в систему обоими насосами
одновременно, при медленном—только
насосом высокого давления. В это
время масло от насоса низкого давле-
ния сливается через его предохрани-
тельный клапан.
Работой сдвоенного насоса, пита-
ющего один или несколько парал-
лельно работающих гидроцилиндров,
управляет разделительная панель.
При выполнении операций, тре-
бующих кратковременных больших
расходов масла, перемежающихся
длительными периодами, в течение
которых в системе нагнетания должно
только поддерживаться давление (си-
стемы зажима) или поддерживаться
высокое давление с малым расходом
масла (системы подачи), в гидропри-
воде АЛ в качестве источника питания
параллельно с насосами применяют
газогидравлические аккумуляторы.
Когда одна насосная установка на-
гнетает масло в гидроцилиндры не-
скольких независимо работающих
механизмов, то для сглаживания пи-
ков давления и компенсации мгновен-
ных изменений подачи масла, возни-
кающих при подключении очередного
механизма, применяют аккумуляторы
с небольшим рабочим объемом.
Управление работой вспомогатель-
ных механизмов. Вспомогательные ме-
ханизмы АЛ могут работать без огра-
ничения скорости и давления, с огра-
ничением скорости и с ограничением
давления. Без ограничения скорости и
давления работают механизмы, в ко-
торых производится перемещение ма-
лых масс на относительно небольшие
расстояния (например, механизмы
фиксации). С ограничением скорости
работают транспортные, поворотные
и другие механизмы АЛ. Скорость
ограничивают, как правило, с помощью
дросселей или регуляторов потока,
обеспечивающих постоянный перепад
давления через дроссель. С ограниче-
нием давления (по сравнению с давле-
нием настройки предохранительного
клапана насоса) работают некоторые
системы зажима, например, при ис-
пользовании зажимных устройств
с самотормозящими передачами, когда
необходимо уменьшить давление за-
жима по сравнению с давлением от-
жима для преодоления повышенных
146
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
1. Технические характеристики станций гидропривода вспомогательных устройств
Параметры Модель г которого идробака, на базе компонуется станция гидропривода
УН7157 УН7159 УН7171
Вместимость гидробака, л 160 250 320
Наибольшая мощность электродвигателя 4,0 7,5 11,0
каждой насосной установки, кВт
Число насосных установок 1 1 1 или 2
Максимальный суммарный расход масла, 50 80 120
л/мин
Габаритные размеры (наибольшие), Н 2260 2260 2410
мм (см. рис. 1) L 772 885 1200
В 827 812 865
сил трения покоя в этих передачах.
Управление работой вспомогатель-
ных устройств осуществляется с по-
мощью направляющих гидрораспре-
делителей в сочетании с дросселями
и клапанами различного рода. Наи-
более широко применяют двухпози-
ционные направляющие гидрораспре-
делители с электрогидравлическим
управлением. Распределитель вклю-
чает в себя основной и вспомогатель-
ный золотники. Вспомогательный зо-
лотник управления перемещается
двумя поочередно работающими тол-
кающими электромагнитами. При этом
масло поступает под один из торцов
основного золотника, перемещая его
в то или иное крайнее положение и
осуществляя тем самым реверсирова-
Рис. 1. Станция гидропривода вспомога-
тельных устройств
ние потоков масла. После перемеще-
ния золотник управления фиксируется,
что позволяет включать электромаг-
ниты импульсно.
Гидропривод всех вспомогательных
механизмов в пределах одного участка
АЛ осуществляется, как правило, от
одной станции гидропривода. Техниче-
ские характеристики станций гидро-
привода вспомогательных устройств
приведены в табл. 1.
На рис. 1 показана станция гидро-
привода вспомогательных устройств,
которая состоит из гидробака 1, одной
или двух насосных установок 2, вер-
тикального щита 3 для установки ги-
дроаппаратуры и воздушного тепло-
обменника 4. Конкретный набор ги-
дроаппаратуры для каждой станции
определяется гидросхемой АЛ. Раз-
меры зон обслуживания станций ги-
дропривода вспомогательных уст-
ройств, которые необходимо учиты-
вать при составлении планировки
АЛ, показаны на рис. 2.
Управление работой силовых столов
с гидравлическим приводом. В АЛ при-
меняют децентрализованный или цен-
трализованный гидропривод подачи
силовых столов. При децентрализо-
ванном приводе для управления рабо-
той каждого силового стола исполь-
зуют отдельную станцию гидропри-
вода; при централизованном приводе
одна станция гидропривода обслужи-
вает пять-шесть силовых столов.
В АЛ из двусторонних станков для
привода подачи силовых столов уста,
навливают обычно две станции гидро
привода, каждая из которых обслув
ГИДРОПРИВОД АЛ
147
а)
Рис. 2. Размеры зон обслуживания станций гидропривода вспомогательных устройств:
а — мод. УН7157 и УН7159; б — мод. УН7171; для станции гидропривода мод. УН7157
L — 600 мм; 172 мм; ~ 827 мм; для станЦии гидропривода мод. УН7159
L — 850 мм; даиб^ 135 мм; Ь2 = 812 мм
живает силовые столы, установленные
с одной стороны АЛ.
В зависимости от способа переклю-
чения силовых столов с быстрого под-
вода на рабочую подачу различают ди-
станционное и путевое управления.
При дистанционном управлении пере-
ключение с быстрого подвода на рабо-
чую подачу производится с помощью
гидрораспределителя с электрогидра-
влическим управлением; при путевом
управлении — с помощью путевого
гидрораспределителя, на который
непосредственно воздействует кула-
чок, закрепленный на подвижной
платформе силового стола.
Для дистанционного управления ра-
ботой силовых столов при децентра-
лизованном гидроприводе подачи
применяют гидропанели, технические
характеристики которых приведены
в табл. 2. Каждая гидропанель со-
стоит из набора гидроаппаратов,
смонтированных на общей плите, и
может обеспечить работу силового
стола по заданному циклу (см. гл. 3).
Гидропанель размещена на верти-
кальном щите станции гидропривода
(рис. 3). Основные технические ха-
рактеристики децентрализованного
гидропривода подачи силовых столов
приведены в табл. 3, а размеры зон
обслуживания — на рис. 4.
Для централизованного гидропри-
вода подачи силовых столов приме-
няют станции гидропривода с насо-
сами переменной подачи и газоги-
дравлическими аккумуляторами.
Общий вид станции централизованного
гидропривода подачи показан на рис. 5,
а ее гидравлическая схема — на рис. 6.
На гидробаке станции смонтированы
2. Технические характеристики гидропанелей подачи
Параметры УН7416 УН7417 УН7426 УН7427
Наибольшее рабочее давление в системе, МПа. насоса быстрых ходов насоса подач Наибольшая подача л/мин: насоса быстрых ходов насоса подач Диапазон регулирования расхода масла при рабочей подаче, л/мин Число рабочих подач 4 ,3 50 20 0,08 — 20 1 4 6,3 50 32 0,25 — 32 1 4 6,3 50 20 0,08 — 20 2 4 6,3 50 32 0,25 — 32 2
148
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
Рис. 3. Станция децентрализованного гидропривода подачи:
1 — гидропанель подачи; 2 — насосная установка; 3 — гидробак
насос 1 переменной подачи, приводи-
мый от электродвигателя 9, поршне-
вой пневмогидроаккумулятор 4, раз-
делительный обратный клапан 2,
электромагнитные гидрораспредели-
тели 5 и 6, предохранительный кла-
пан 7, реле давления 8, манометр 3
и фильтр /9, установленный на трубе
всасывания насоса. Клапан 7, настраи-
ваемый на большее давление, чем кла-
пан давления насоса /, предохраняет
систему от перегрузки. Давление на
выходе насоса и в рабочей полости
аккумулятора определяют по мано-
метру 3. Реле давления 8 настраивают
на минимально допустимое в гидро-
s. Технические характеристики станций децентрализованного гидропривода подачи
Параметры УН7114 УН7117 УН7119
Габариты обслуживаемых силовых столов 1; 2; 3 4; 5 6; 7
Вместимость гидробака, л 65 160 250
Наибольшая мощность электродвигателя 2,2 3,0 5,5
насосной установки, кВт
Наибольший суммарный расход масла, л/мин 19 30 58
Габаритные размеры (наибольшие), Н 1550 1620 1620
мм (см. рис. 3) L 600 800 910
В 570 726 726
ГИДРОПРИВОД АД
149
7777777777777777777777777777//.
Рис. 4. Размеры зон обслуживания стан-
ций децентрализованного гидропривода
подачи:
для станции гидропривода мод. УН7114
L = 450 мм; иаиб — 100 мм; L2 =
= 450 мм; Ls = 570 мм; длй станции
гидропривода мод. УН7117 L =
= 600 мм; £1наиб= 150 мм; L2 = 600 мм;
Ls = 827 мм; для станции гидропривода
мод. УН7119 L = 850 мм; L± наиб= Ю мм;
Li — 600 мм; L9 — 812 мм
Рис. 6. Гидравлическая схема станции
централизованного гидропривода подачи
Рис. 5. Станция централизованного гидропривода подачи:
/ » газогидравлический аккумулятор; 2 насосная установка; 3 — гидробак
150
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
Рис. 7. Размеры зоны обслуживания стан-
ций централизованного гидропривода по-
дачи:
Модель станции гидропри- вода Размеры, мм
L Li l2 Ls
СКЮ52 1055 650 1655 1450
СК 1053 1155 750 1755 1550
СК Ю56 1335 750 1935 1550
СК Ю57 1525 750 2125 1550
системе давление. Централизованный
гидропривод работает следующим об-
разом. При включении электродви-
гателя 9 и распределителя 6 насос 1
начинает подавать масло в аккуму-
лятор 4. С увеличением рабочего объема
последнего растет давление. После
включения реле давления и некоторой
выдержки времени (устанавливаемой
с помощью реле времени) включается
распределитель 5. В напорный трубо-
провод 11 масло поступает под давле-
нием, и силовые столы могут начинать
4. Технические характеристики станций централизованного гидропривода подачи
Параметры СКЮ52 СКЮ53 СКЮ56 СКЮ57
Вместимость гидробака, л 200 250 320 400
Мощность электродвигателя насосной 4,0 4,0 7,5 11,0
установки, кВт
Наибольшая подача насоса, л/мин 25 25 58 105
Объем аккумулятора, л 16 40 40 40
Габаритные размеры, мм (см. И 1365 1480 1480 1480
рис. 5) L 1055 1155 1335 1525
В 764 864 864 864
ГИДРОПРИВОД АЛ
151
5. Технические характеристики гидроблоков управления
Параметры СК1И5.100 СК1115.200 СК1115.300 СК1115.400
Габариты обслуживаемых силовых сто- лов Наибольший подводимый поток масла, л/мин Наименьшее рабочее давление, МПа Диапазон регулирования потока масла при рабочей подаче, л/мин Число рабочих подач 1-4 25 3,5 0,1 — 20 1 1-4 25 3,5 0,1-6,3 2 4-7 55 3,5 0,1 — 20 1 4 — 7 55 3,5 0,1 —6,3 2
Габаритные размеры, мм Н L В 442 292 214 442 292 270 581 390 244 581 390 300
работу. Если во время работы давле-
ние в гидросистеме становится ниже
минимально допустимого, реле 8 дает
команду на выключение распредели-
теля 5 и остановку силовых столов.
Технические характеристики станций
централизованного гидропривода
подачи приведены в табл. 4, а размеры
зоны обслуживания — на рис. 7.
При путевом управлении непосред-
ственно на станке устанавливают ги-
дроблок управления (обычно на торце
боковой станины) и путевой гидрорас-
пределитель (на направляющей плите
силового стола). Технические харак-
теристики гидроблоков управления
приведены в табл. 5, их основные раз-
меры — на рис. 8, а гидравлические
схемы совместно с путевым гидрорас-
пределителем — на рис. 9. Гидро-
блоки изготовляют с электромагни-
тами постоянного и переменного тока.
Задание на проектирование гидро-
привода. Гидропривод АЛ проекти-
руют, как правило, в специализиро-
ванных подразделениях на основании
технического задания, разрабатывае-
мого ведущим конструктором АЛ. За-
дание на проектирование гидропри-
вода должно содержать планировку
АЛ с нанесенными на ней станциями
гидропривода и гидроцилиндрами (для
каждого гидроцилиндра должны быть
указаны диаметры поршня и штока,
ход и сила); циклограмму работы АЛ;
краткую пояснительную записку, от-
ражающую особые требования к ги-
Рис» 8. Гидроблок управления
152
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
Рис. 9. Гидравлические схемы гидроблоков управления совместно с путевым гидрорас-
пределителем:
а — на одну рабочую подачу; б — на две рабочие подачи; 1 —направляющий гиДрорас-
пределитель с электромагнитным управлением; 2 — регулятор потока; 3 — обратные
гидроклапаны; 4 — диафрагма; 5 — клапан последовательности; б — гидроцилиндр
подачи силового стола; 7 — путевой гидрораспределитель; 8 — гидрораспределитель
переключения подач; 9 — дроссель первой рабочей подачи; 10 — дроссель второй рабо-
чей^подачи; 11 — клапан разности давления
дроприводу. Задание на проектирова-
ние гидропривода выдается раньше,
чем на проектирование электропри-
вода, так как без разработки принци-
пиальных схем гидроприводов всех
участков АЛ невозможно разрабаты-
вать принципиальную схему электро-
привода, поскольку управление АЛ
в значительной мере сводится к упра-
влению включением электромагнитов,
перемещающих золотники в системе
гидропривода.
2. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ
СИСТЕМЫ
Системы удаления стружки. Для
обеспечения надежной работы АЛ
необходимо бесперебойно отводить
стружку из рабочей зоны станков за
пределы АЛ. Для удаления стружки
применяют конвейеры, расположен-
ные под приспособлениями станков.
При проектировании зажимных при-
способлений необходимо принимать
меры для обеспечения попадания
стружки на конвейер.
Основная часть стружки, попадаю-
щей на базовые планки приспособле-
ний, удаляется обрабатываемыми де-
талями или приспособлениями-спут-
никами в процессе их перемещения.
Для уменьшения опасности попада-
ния стружки между деталями и базо-
выми планками, а также в фиксатор-
ные отверстия следует принимать
специальные меры, например обдувку
сжатым воздухом или обмыв эмуль-
сией соответствующих мест детали и
приспособления перед установкой
каждой новой детали. Во избежание
разбрасывания стружки и пыли необ-
ходимо обдувку сочетать с отсосом.
Поскольку стружка скапливается на
обрабатываемых деталях, при движе-
нии которых она разносится по всей
АЛ, необходимо под поперечными и
другими соединительными конвейе-
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ АЛ
153
рами предусматривать конвейеры для
стружки. На АЛ с приспособлениями-
спутниками необходимо обдувать или
промывать спутники под давлением
для удаления стружки перед их воз-
вратом к началу АЛ. Обдувка целесо-
образна также в тех случаях, когда
необходимо удалить стружку из про-
сверленных глухих отверстий перед
нарезанием резьбы.
Поворотные барабаны и кантова-
тели, установленные на АЛ при необ-
ходимости поворота детали на требуе-
мый угол вокруг вертикальной или
наклонной оси, можно использовать
в качестве средства удаления стружки
с детали. Для этого в их основаниях
следует делать большие окна, а при
необходимости поворота детали на 90°
осуществлять ее поворот на 270°
в обратную сторону, что позволяет
более полно удалить стружку.
Непосредственно после операций,
на которых образуется большое коли-
чество стружки, перед нарезанием
резьбы и чистовым растачиванием от-
верстий, а также перед поступлением
деталей в накопитель следует устанав-
ливать - вытряхиватели, специально
предназначенные для удаления струж-
ки. Вытряхиватель выполняют на
базе унифицированного поворотного
барабана или с вынесенной осью пово-
рота (рис. 10). Вытряхиватель пово-
рачивает деталь на 90 или 180° с после-
дующим возвратом или на 360°. Для
более полной очистки детали приме-
няют двухпозиционные вытряхива-
тели. На первой позиции во вр$мя
поворота деталь обмывается, на вто-
рой позиции во время поворота — об-
дувается сжатым воздухом для уда-
ления СОЖ- Для повышения эффек-
тивности удаления стружки вытряхи-
ватель может быть оснащен вибрато-
ром с гидравлическим приводом.
При обработке деталей из чугуна
в зоне резания (особенно при фрезеро-
вании) происходит образование не
только крупной, но и мелкой стружки
и пыли, которая осаждается на тру-
щихся поверхностях и приводит к их
повышенному изнашиванию. Кроме
того, в зоне работы фрезерных станков
воздух сильно запылен. Для удаления
чугунной пыли и мелкой стружки ре-
комендуется применять централизо-
Рис. 10. Схема вытряхивателя с вынесен-
ной осью поворота:
1 — гидроцилиндр; 2 — противовес; 3 —
рейка; 4 — зубчатое колесо; 5 — люлька
ванную систему отсоса (рис. 11).
Такая система включает разветвлен-
ную сеть трубопроводов, подводимых
непосредственно к зоне резания,
мощный вентилятор и циклон. Трубо-
проводы имеют на концах приемные
устройства, располагаемые с возможно
меньшим зазором по отношению к ре-
жущим инструментам, однако эти
устройства не должны затруднять сме-
ну инструмента. Конструкция и рас-
положение приемных устройств
должны по возможности обеспечивать
отсос частиц пыли в направлении их
вылета из-под инструмента.
Наиболее полная очистка обраба-
тываемых деталей от стружки произ-
Рис. 11. Схема централизованной систе-
мы отсоса:
1 и 2 — приемные устройства; 3 — трубо-
провод; 4 — циклон; 5 — стружкосборник;
6 — вентилятор; 7 — воздушный фильтр
154
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
водится с помощью встраиваемых
в АЛ моечных машин. Технологию и
продолжительность процесса мойки,
а также моющие растворы следует
выбирать в зависимости от конфигура-
ции детали, степени ее загрязнения
и требуемой тщательности очистки.
Для удаления стружки наибольшее
распространение получили винтовой
и скребковый конвейеры, а также ги-
дросмыв стружки с помощью струи
СОЖ в траншее под станками.
Винтовой конвейер применяют глав-
ным образом для перемещения сталь-
ной и алюминиевой сливной стружки,
так как для этого конвейера не опасно
наматывание стружки на винт. Кроме
того, он частично дробит стружку,
что облегчает ее дальнейшее транс-
портирование. Винтовые конвейеры
различной длины собирают из унифи-
цированных элементов. Компоновка
конвейера в траншее под станками
показана на рис. 12. Привод вращения
6. Насыпная масса стружки
Материал детали Метод обработки Стружка Насыпная масса стружки, т/м3
Чугун Сверление, растачивание Дробленая 2,0
Чугун, сталь Фрезерование Элементная 1,5 —2,0
Сталь Сверление Чистовое растачивание Черновое растачивание Сливная 0,5 —0,6 0,3 —0,4 0,2 — 0,25
Алюминиевые спла- вы Сверление Растачивание, фрезеро- вание Сливная Дробленая 0,1 —0,2 0,7 — 0,75
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ АЛ
155
7. Технические характеристики винтовых
конвейеров стружки
Материал стружки Диаметр винта, мм Шаг винта, мм Высота стружкопро- вода, мм
160 200 250
Производительность конвейера, м3/ч
Алюми- I НИЙ и сталь 1 150 1 200 80 1 1001 -1 1 - \ 5,0
Мощность, необходимая для привода конвейера длиной 10 м, кВт
Алюми- ний 150 200 80 100 0,22 0,25 0,45 0,50
Сталь 150 200 80 100 0,32 0,40 0,60 0,80
Примечание. Производи- тельность и мощность указаны при частоте вращения винта 10 об/мин.
винта 1, свободно лежащего в чугун-
ном корыте 2, осуществляется от ре-
дуктора 3 через универсальную шар-
нирную муфту 4. Для приема стружки
установлены щитки 5. Винты и ко-
рыта, выполненные в виде отдельных
секций длиной 6 м, соединяют в кон-
вейеры требуемой длины. Наибольшая
длина винтового конвейера 30 м
(с винтом диаметром 150 мм) или 40 м
(с винтом диаметром 200 мм). Для
демонтажа винта из-под станков необ-
ходимо предусматривать с одного концй
конвейера удлинение траншеи на 2—
8. Технические характеристики
скребковых конвейеров стружки
Параметр Шаг скребков, мм
400 800
Производительность конвейера, м3/ч Мощность, необходимая для привода конвейера длиной 10 м, кВт 4,0 0,55 2,0 0,30
Примечание. Производи-
тельность и мощность указаны при
частоте вращения звездочки 10 об/мин.
3 м. Винтовые конвейеры могут пере-
мещать стружку только в направле-
нии от привода. Рекомендуемый уклон
траншеи 5 мм на 1 м длины в сторону
движения стружки. Необходимые для
расчета данные приведены в табл. 6;
параметры винтовых конвейеров вы-
бирают по табл. 7.
Скребковые конвейеры, также со-
бираемые из унифицированных эле-
ментов, в основном применяют для
транспортирования элементообраз-
ной чугунной стружки. Компоновка
такого конвейера показана на рис. 13.
Привод 4 и натяжной механизм 1 со-
браны на отдельных плитах. Стружка
транспортируется по корыту 2 в сто-
рону привода и ссыпается в конце АЛ
по лотку 3. Параметры унифициро-
ванных скребковых конвейеров при-
ведены в табл. 8.
Траншеи для конвейеров должны
обеспечить возможность демонтажа
отдельных секций для их ремонта и
Рис, 13. Скребковый конвейер стружки
156
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
замены. В промежутках между стан*
ками траншеи закрывают решетками
Алюминиевую, а также чугунную
стружку (при обработке на АЛ с охла-
ждением) транспортируют в траншее
под станками с помощью струи СОЖ.
Кроме СОЖ, стекающей с приспособ-
лений, некоторое количество жидко-
сти под давлением подается непосред-
ственно в траншею через трубки,
расположенные в нескольких местах
вдоль траншеи. Для обеспечения воз-
можно более полного смыва стружки
дополнительный расход СОЖ должен
составлять не менее 50 л/мин на каж-
дый станок.
Системы смазывания. Для смазыва-
ния направляющих силовых столов,
трущихся элементов зажимных при-
способлений и других периодически
движущихся элементов в АЛ приме-
няют централизованные импульсные
системы смазывания с дозаторами
(рис. 14). Централизованная система
смазывания включает станцию, кото-
рую устанавливают на полу рядом
с АЛ. Станция смазывания состоит
из резервуара вместимостью 40 л,
на крышке которого смонтированы
насос с электродвигателем и гидро-
аппаратура. По трубопроводу масло
поступает к распределителям, на ко-
торых установлены дозаторы. От до-
заторов масло по трубкам идет непо-
средственно к смазываемым поверх-
ностям.
Подача масла происходит периоди-
чески через заданное число циклов
работы АЛ (обычно 20—40 циклов).
При этом электродвигатель насоса
станции J смазывания включается на
8—10 с/Давление в системе контро-
лируется реле давления.
Число станций смазывания зависит
от числа точек смазывания и длины
АЛ. При этом необходимо иметь в виду
следующее: а) одна станция смазы-
вания может обслуживать не более
120 точек смазывания; б) длина трубо-
провода от станции смазывания до до-
затора не должна превышать 18 м;
в) расстояние от дозатора до точки
смазывания не должно превышать 1 м.
Станцию смазывания устанавливают
на расстоянии 500 мм от одной из
участковых станций гидропривода..
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ АЛ
157
Рис. 15. Схема смазывания масляным туманом:
1 — маслораспылитель; 2 — маслораспределитель; 3 — реле давления; 4 — манометр;
5 — регулятор давления; 6 — влагоотделитель; 7 — ручной вентиль; 8 — электромаг-
нитный вентиль
Для смазывания направляющих
тяжелых фрезерных станков цирку-
ляционные системы смазывания при-
меняют в тех случаях, когда масса
перемещаемых частей превышает зна-
чения, указанные ниже:
Габарит силового
стола 567
Предельная масса
перемещаемых ча-
стей, кг ....... 3300 4500 6300
Циркуляционные системы характе-
ризуются непрерывной подачей сма-
зочного масла и возвратом отработав-
шего масла в резервуар станции сма-
зывания с соответствующей его филь-
трацией. При использовании цирку-
ляционной системы смазывания необ-
ходимо обеспечить надежную защиту
направляющих от попадания стружки
и пыли. 4
Особую проблему представляет сма-
зывание подшипников шпинделей и
опор борштанг чистовых расточных
станков в связи с необходимостью
обеспечения повышенной чистоты
смазочного масла и стабильной темпе-
ратуры подшипникового узла. Для
таких подшипников нашли применение
два способа смазывания: циркуля-
ционным и масляным туманом. Цирку-
ляционный способ используют для
смазывания подшипников точных
быстроходных шпинделей; смазыва-
ние масляным туманом — для опор
борштанг.
При циркуляционном смазывании
подшипников масло непрерывно нагне-
тается насосом станции смазывания;
при этом в подшипниковом узле под-
держивается постоянный уровень мас-
ла. Для поддержания постоянной тем-
пературы масла в станции смазывания
предусматривают теплообменник с ав-
томатическим терморегулятором.
При смазывании масляным туманом
(рис. 15) масло подается непрерывно
из маслораспылителя на трущиеся
поверхности в виде аэрозолей. Для
работы системы необходима подача
сжатого воздуха, чистота очистки и
осушки которого должна соответство-
вать 1-му классу загрязненности по
ГОСТ 17433—80. Чтобы обеспечить
эффективное смазывание, конденса-
ция (охлаждение) масляных капель из
масляного тумана должна происхо-
дить непосредственно на поверхностях
трения. С этой целью масляный туман
следует подводить через сопла, уда-
ленные от поверхности трения на
5—8 мм. По требованиям промышлен-
ной санитарии смазывание масляным
туманом можно применять только при
наличии вытяжной вентиляции.
Системы охлаждения режущих ин-
струментов. Применение смазочно-ох-
лаждающих жидкостей (СОЖ) при
обработке металлов резанием обеспе-
чивает следующие преимущества по
сравнению с обработкой без охлажде-
ния: повышение стойкости инстру-
мента, уменьшение шероховатости об-
работанной поверхности, удаление из
зоны резания стружки и продуктов
износа инструментов, улучшение ус-
ловий труда (благодаря предотвра-
щению выделения пыли в процессе
158
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
9. Рекомендации для применения охлаждения
Материал обрабаты- ваемой детали Вид обработки Применение охлажден и я
Сталь Развертывание, нарезание резьбы, раскатывание Все виды обработки быстрорежущим инструментом Все виды черновой обработки твердосплавным инстру- ментом по литейной корке + +
Все остальные виды обработки твердосплавным инстру- ментом +
Алюминие- вые сплавы Развертывание, нарезание резьбы Все виды обработки быстрорежущим инструментом + +
Все остальные виды обработки +
Ковкий и высокопроч- ный чугуны Развертывание, нарезание резьбы + +
Все остальные виды обработки +
Серый чугун Развертывание (Да <2,5 мкм), нарезание резьбы + +
Развертывание (Да > 5 мкм) Все остальные виды обработки, кроме горизонтального сверления и зенкерования глубоких отверстий и фрезе- рования торцовыми двух- и трехсторонними твердосплав- ными фрезами +
Горизонтальное сверление и зенкерование отверстий глу- биной L > 6D (где D — диаметр инструмента), фрезеро- вание торцовыми двух- и трехсторонними твердосплав- ными фрезами —
Условные обозначения: + Н обработка без охлаждения недопустима; -|- — желательна обработка с охлаждением; — — охлаждение не применять.
обработки деталей из серого чугуна).
Охлаждение инструмента должно
быть обильным, струю СОЖ направ-
ляют непосредственно в зону контакта
инструмента с обрабатываемой по-
верхностью. Прерывистая подача
СОЖ, особенно при работе твердо-
сплавного инструмента, недопустима,
так как при этом выкрашиваются
режущие кромки инструмента. Реко-
мендации для применения охлаждения
приведены в табл. 9.
Основным способом подачи СОЖ
на режущие инструменты, работающие
на АЛ, является полив свободно па-
дающей струей. СОЖ, как правило,
подается в магистральный трубопро-
вод АЛ из общецеховой системы охла-
ждения. При этом давление СОЖ на
входе магистрального трубопровода
АЛ не должно быть меньше 0,15 МПа.
Если по условиям обработки (при
глубоком сверлении или затрудни-
тельности подвода СОЖ в зону реза-
ния поливом) необходимо подавать
СОЖ непосредственно в зону резания
через каналы в инструменте, то на
входе магистрального трубопровода
давление должно быть не меньше
0,3 МПа. Если такое давление не может
быть стабильно обеспечено, то для тех
станков, на которых СОЖ подается
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ АЛ
159
10. Рекомендации для выбора СОЖ
Материал обрабаты- ваемой детали Вид обработки СОЖ Кинематическая вязкость при 50 °C, м2/с 102
Все мате- риалы Сверление, зенкерование, развертывание (Ra > 5 мкм), фрезерование, точение, нарезание резьбы с точностью 7Н 3 — 5 %-ная эмульсия из эмульсола Укринол-1 или ЭГТ 1-1,5
То же, в сочетании с раз- вертыванием (Ra < С 2,5 мкм) и нареза- нием резьбы с точностью 6Н и выше 7—10 %-ная эмульсия из эмульсола Укринол-1 или ЭГТ 1-1,5
Чугуны Развертывание (Ra < 2,5 мкм) и нарезание резьбы с точностью 7Н и выше То же 1-1,5
Сталь, алюминиевые сплавы Жидкость ОСМ-3 6 — 8
Жидкость МР-1 14 — 19
Серый чугун Нарезание резьбы (смазы- вание импульсное) Масло индустриальное И-12А 10-12
через каналы в инструменте, необхо-
димо применять дополнительный на-
сос.
Если на одном станке или группе
станков требуется применять СОЖ,
которая отличается по составу от СОЖ,
используемой на остальных станках
АЛ, то для этого станка или группы
станков необходимо предусмотреть
индивидуальную систему охлаждения.
Если на АЛ производится обработка
чугунных деталей с охлаждением, т'о
при всех видах обработки, включая
нарезание резьбы, применяют единую
систему охлаждения. Если обработка
чугунных деталей на АЛ производится
без охлаждения, то при нарезании
резьбы необходимо оснащать резьбо-
нарезной участок системой охлажде-
ния свободным поливом (при числе
метчиков свыше 50) или системой им-
пульсного смазывания метчиков с до-
заторами (при числе метчиков 50 и
менее).
При охлаждении поливом подачу
СОЖ следует включать одновременно
с началом перемещения силовых сто-
лов; при подводе СОЖ через каналы
в инструменте — одновременно с на-
чалом рабочей подачи. В обоих слу-
чаях выключать подачу СОЖ следует
после выхода инструмента из обраба-
тываемой детали. При импульсном
смазывании ее следует включать одно-
временно с началом вращения шпин-
делей. При обдувке метчиков сжатым
воздухом подачу следует включать
одновременно с началом реверса, а вы-
ключать — по окончании реверса.
Рекомендации для выбора СОЖ при-
ведены в табл. 10. СОЖ, подаваемая
на АЛ, должна быть хорошо очищена
от механических примесей. Нормы
допустимой загрязненности СОЖ
приведены в табл. 11.
Для очистки СОЖ от стружки и
других механических примесей при-
меняют автоматические полосовые
фильтры, в которых шлам отделяется
от СОЖ и оседает на фильтрующей
ткани, наматывающейся на барабан.
Тонкость очистки СОЖ 12—40 мкм.
Производительность фильтра 6000
л/мин.
Количество СОЖ, которое необхо-
димо подавать в зону резания для
обеспечения наилучших условий обра-
ботки, зависит от количества теплоты,
160
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
11. Нормы допустимой загрязненности СОЖ
Вид обработки Шероховатость обрабатываемой поверхности Да, мкм Максимальный размер частиц механических примесей в СОЖ, мкм Допустимое количе- ство механических примесей в СОЖ, г/л
Зенкерование, раз- вертывание, фрезе- рование, точение 5 и более 60 1 — 2
Развертывание, фре- зерование, точение 1,25 — 2,5 30 0,4 —0,5
Сверление 5 и более 1 — 2
Нарезание резьбы —
12. Нормы расхода СОЖ на один инструмент при охлаждении
горизонтальных инструментов поливом, л/мин
Вид обработки Диаметр обрабатываемой поверхности, мм
До ю о « LO И о О tt ю о сч И о О g Св. 20 до 30 о СО О И о О tt о xf о LO СО о О § о LQ О О СО о О g Св. 60 до 80 о о 00 см И о О КС Св. 120 до 180
Сверление 8 13 20 25 32 —
Цекование 5 8 13 16 20 —
Зенкование 4 5 7
Зенкерование: черновое чистовое 13 10 20 13 25 20 32 25 40 32
Растачивание: черновое чистовое • 13 10 20 13 25 16 32 20 40 ""25
Развертывание, раскаты- вание 10 13 16 20 25
Нарезание резьбы 6 8 10 13 20
выделяемой при резании, и условий
ее отвода, которые, в свою очередь,
определяются материалом обрабаты-
ваемой детали, методом обработки,
типом режущего инструмента и режи-
мами резания.
Нормы расхода СОЖ на один ин-
струмент при различных способах
подвода СОЖ приведены в табл. 12—14.
Эти нормы позволяют определить ко-
личество СОЖ на каждый станок и на
АЛ в целом; они являются минималь-
ными и могут быть применены при
работе режущих инструментов лишь
в диапазоне режимов резания, обычно
применяемых на АЛ. При работе с по-
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ АЛ
161
13. Нормы расхода СОЖ на один инструмент при охлаждении
вертикальных инструментов поливом, л/мин
Вид обработки Диаметр обрабатываемой поверхности, мм
До 10 S LO РЗ о О rc Св. 15 до 20 о сч о со « о о « Св. 30 до 40 о rf О 1Л И о О « о VQ О CD « О О гс Св. 60 до 80 о о 00 СЧ « о О гс 1 Св. 120 до 180
Сверление 8 10 16 20 25 —
Цекование 5 8 10 13 16 —
Зенкование 4 5 7 —
Зенкерование: черновое чистовое 10 8 16 10 20 16 25 20 32 25
Растачивание: черновое чистовое 10 7 16 10 20 16 25 20 32 25
Развертывание, раскаты- вание 7 10 16 20 25
Нарезание резьбы 5 7 8 10 13
14. Нормы расхода СОЖ на один инструмент при подводе ее в зону резания
через каналы в инструменте, л/мин
Вид обработки Диаметр обработки, мм
До 30 Св. 30 до 35 Св. 35 до 50 Св. 50 до 65 Св. 65 до 80 Св. 80 до 105 Св. 105 до 130
Сверление 10 13 18 32
Зенкерование: черновое чистовое 10 8 13 10 20 13 25 20 32 25
Растачивание: черновое чистовое — 20 13 25 16 32 20
Развертывание — 13 16 20
вышенными режимами резания нормы
расхода СОЖ следует соответственно
увеличить.
Норму расхода СОЖ при обработке
торцовыми фрезами назначают в за-
висимости от числа патрубков. Рас-
ход СОЖ через один патрубок
30 л/мин. Число патрубков на одну
фрезу выбирают в зависимости от
ширины фрезеруемой поверхности;
патрубки размещают через каждые
100—125 мм. Для остальных фрез
6 А. И. Дащенко и др.
162
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
Рис. 16. Схема подсоединения магистраль-
ного трубопровода АЛ к цеховой системе
подачи СОЖ:
1 — магистральный трубопровод; 2 —
фланцевая заглушка; 3,5,8— задвиж-
ки; 4 — параллельная задвижка с выдвиж-
ным шпинделем с электроприводом; 6 —
реле давления; 7 — манометр
норма расхода СОЖ 10 л/мин на 1 кВт
мощности, затрачиваемой на фрезеро-
вание, но не менее 6 л/мин на одну
фрезу.
При охлаждении метчиков с по-
мощью импульсной системы расход
СОЖ за один импульс составляет:
0,2 см3 для метчиков размером до
М8, 0,4 см3 — для метчиков раз-
мером М8 — М12, 0,6 см3—для
метчиков размером свыше М12.
Расход сжатого воздуха для обдувки
на одно сопло при непрерывной работе
60 л/мин. СОЖ, подаваемая непо-
средственно в зону резания, не только
охлаждает инструмент, но и удаляет
стружку. Для обеспечения более пол-
ного удаления стружки с обрабатывае-
мых деталей и приспособлений в не-
которых случаях дополнительно под-
водят СОЖ- Трубопровод системы ох-
лаждения должен обеспечить беспре-
пятственный подвод СОЖ ко всем ре-
жущим инструментам в количестве,
соответствующем расчетному.
На рис. 16 показана схема подсоеди-
нения магистрального трубопровода
АЛ к цеховой системе подачи СОЖ-
Для возможности быстрого отключе-
ния потока СОЖ в месте присоедине-
ния магистрального трубопровода
АЛ к цеховой сети подачи СОЖ уста-
навливают задвижки с пневмо- или
электроприводом. Для регулирования
расхода СОЖ последовательно с ме-
ханизированной задвижкой монтируют
задвижку с ручным приводом. В конце
магистрального трубопровода устанав-
ливают реле давления, настраиваемое
на давление 0,2 МПа, и манометр.
Реле давления предназначено для по-
дачи команды на отключение АЛ после
окончания очередного цикла в случае
падения давления в системе подачи
СОЖ-
Магистральный трубопровод АЛ
монтируют из секций длиной 3 м и,
как правило, располагают над стан-
ками. Через каждые 9 м в магистраль-
ный трубопровод устанавливают встав-
ки длиной по 400 мм (для возможно-
сти очистки трубопровода) или сходя-
щиеся переходные конусы (при длине
магистрального трубопровода более
20 м). При этом диаметр магистраль-
ного трубопровода уменьшается соот-
ветственно уменьшению расхода СОЖ-
3. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
Основы построения системы управ-
ления АЛ. Система управления АЛ
обеспечивает работу ее станков и ме-
ханизмов в соответствии с заданным
алгоритмом, который представляет со-
бой набор правил, условий и зависи-
мостей, обеспечивающих безаварийное
и взаимосвязанное действие всех уст-
ройств АЛ в различных режимах
работы оборудования. Каждое дви-
жение в АЛ (или группа механически
взаимосвязанных движений) обуслов-
лено воздействием определенных упра-
вляющих электрических команд на те
или иные исполнительные устройства,
т. е. подачей электрического напряже-
ния на соответствующие электрома-
гнитные катушки.
К исполнительным устройствам си-
стемы управления относятся пуска-
тели электродвигателей, гидрораспре.
делители, электромагнитные муфты,
электротормозы и др. Включение и от!
ключение электромагнитов исполни-
тельных устройств всегда сопровож
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ АЛ
163
дается изменением движения или оста-
новкой соответствующего механизма.
Формирование управляющих элек-
трических команд, а также их
п ос л едов ател ьн остей осу ществ л я ется
системой управления АЛ с использо-
ванием электрических признаков,
характеризующих положение или со-
стояние соответствующих механизмов
АЛ и обрабатываемой детали, а также
с.использованием электрических сиг-
налов, создаваемых элементами руч-
ного и автоматического управления.
Электрические признаки, характери-
зующие состояние оборудования, пред-
ставляют собой электрические сиг-
налы, создаваемые с помощью датчи-
ков, которые включаются или отклю-
чаются под воздействием различных
физических процессов (перемещений,
деформаций, изменений давления,
температуры и пр.), связанных с рабо-
той механизмов.
Основным правилом организации
автоматического управления является
однозначность и достаточность элек-
трических признаков или условий,
необходимых для формирования всех
управляющих команд. Это значит,
что каждому положению механизма
или состоянию переменного параметра
работы АЛ, которое должно вызывать
ту или иную реакцию системы управ-
ления, должен соответствовать вполне
определенный электрический признак
или их сочетание. Если в какой-либо
точке хода механизма необходимо осу-
ществить переключение электромагни-
тов гидрораспределителей управления,
включить двигатель вращения шпин-
делей или создать какое-либо иное
управляющее воздействие, то в кон-
струкции станка должен быть преду-
смотрен соответствующий конечный
выключатель, переключение контак-
тов которого должно произойти в дан-
ной точке хода механизма. При выборе
типа датчика необходимо стремиться
использовать устройства, реагирую-
щие на основные («прямые») признаки
работы оборудования. Так, взаимное
расположение механизмов наиболее
целесообразно контролировать путе-
выми переключателями, срабатываю-
щими при взаимодействии с упорами
управления, которые перемещаются
совместно с подвижным узлом относи-
6*
тельно путевого переключателя. Силу
или крутящий момент, развиваемые
приводом, следует контролировать
датчиками силы, в качестве которых
можно применять реле давления, реле
максимального тока и др. Подачу
СОЖ следует контролировать струй-
ными реле, температуру масла — кон-
тактными термометрами или термо-
парами и т. д.
Управление работой оборудования
с использованием косвенных призна-
ков нежелательно во избежание воз-
никновения «ложных» (несвоевремен-
ных) команд. Если конец хода меха-
низма контролировать с помощью дат-
чиков усилия или нагрузки в приводе,
то в случае возникновения случайных
механических препятствий движению
в систему управления может поступить
ложный сигнал вследствие несвоевре-
менного срабатывания датчика. При
контроле механической нагрузки по-
средством реле максимального тока
приходится принимать меры для «от-
сечки» ложной команды, возникающей
при пуске двигателя. При контроле
хода механизма по времени работы
привода необходимо учитывать воз-
можность создания ложной команды
в случае изменения скорости или
в случае остановки привода и т. д.
Тем не менее в некоторых случаях
применение косвенных методов кон-
троля технически оправдано. Напри-
мер, при необходимости контроля по-
ложения механизма на жестком упоре
с точностью, превышающей разреша-
ющую способность конечного выклю-
чателя. В этом случае для контроля
положения механизма может быть
использовано реле давления или реле
времени. При этом для уменьшения
вероятности возникновения ложной
команды положение механизма в зоне
жесткого упора должно дополни-
тельно контролироваться конечным
выключателем.
Пульты управления. Электрические
сигналы ручного управления подают
посредством командных устройств —
кнопок и переключателей, установлен-
ных на панелях пультов управления:
центрального, оперативных и наладоч-
ных. Задание режима работы, пуск
и плановый останов АЛ осуществляют
посредством аппаратов, размещенных
164
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
на центральном пульте. Помимо кно-
почной панели центральный пульт АЛ
оснащают световым табло, на котором
высвечивается информация о состоянии
отдельных станков и механизмов,
а также сигналы системы автоматиче-
ской диагностики неисправностей.
На АЛ, технологический процесс ко-
торых включает ручные операции,
устанавливают оперативные пульты,
содержащие кнопки и сигнальные
лампы оперативного управления. На
этих пультах обычно предусматривают
кнопки «Предварительный пуск» и
«Отмена команды». Кнопку «Предва-
рительный пуск» нажимают после
завершения работы, которую должен
выполнить оператор в течение данного
цикла. Команда, подаваемая нажатием
этой кнопки, запоминается системой
управления и служит непременным
условием начала очередного цикла.
При этом на оперативном пульте за-
горается сигнальная лампа готовности
к продолжению работы. В аварийных
ситуациях оператор может отменить
поданный сигнал нажатием кнопки
«Отмена команды». В отдельных слу-
чаях для обеспечения безопасности
оператора предусматривают подачу
пусковой команды путем одновре-
менного нажатия двух кнопок, уста-
новленных на оперативном пульте
(пультах) на расстоянии 300—600 мм
относительно друг друга. При подаче
такой команды оператор вынужден
действовать двумя руками, благодаря
чему исключается опасность его трав-
мирования в рабочей зоне станка.
Наладочные пульты, устанавливаемые
на силовых агрегатах АЛ, предназна-
чены для управления необходимыми
перемещениями механизмов в наладоч-
ном режиме, а также для обеспечения
возможности подачи аварийных ко-
манд («Стоп», «Назад», «Аварийный
стоп» и др.) в любом режиме работы
оборудования.
В развитых технологических ком-
плексах с разветвленными транспорт-
ными связями применяют диспетчер-
ские пульты, на которые вывод ыся
контрольная информация о работе от-
дельных участков оборудования. Дис-
петчерские пульты широко применяют
в сборочных АЛ, четкая работа кото-
рых в значительной степени опреде-
ляется действием информационных
систем. Все пульты управления, в том
числе и вспомогательные, имеющие
более двух кнопок управления, долж-
ны быть оснащены устройствами —
кнопками, обеспечивающими возмож-
ность подачи команды «Аварийный
стоп». Кроме этих кнопок для подачи
команды «Аварийный стоп» может быть
использован стоп-трос, натягиваемый
вдоль оси линии на высоте не более
1850 мм и при удалении не более чем
на 500 мм от площадки обслуживания.
По команде «Аварийный стоп» произ-
водится незамедлительная остановка
всех механизмов АЛ и отключение
питающего напряжения независимо
от режима работы оборудования. Са-
мовозврат в исходное положение ко-
мандных органов аварийного и опе-
ративного отключения или остановки
оборудования не должен вызывать
повторного автоматического вклю-
чения оборудования. Не допускается
также самопроизвольное включение
оборудования после временного от-
ключения электропитания. В электро-
оборудовании АЛ должна быть пре-
дусмотрена возможность запирания
вводного автоматического выключа-
теля в отключенном состоянии на
специальный, например висячий,
замок. Эту возможность используют
в период выполнения ремонтных или
пусконаладочных работ.
Система сигнализации. На автомати-
ческих линиях широко используют
средства звуковой и световой преду-
предительной и аварийной сигнализа-
ции. Применяют сирены, предупреж-
дающие обслуживающий персонал
о начале работы АЛ; светофоры, сигна-
лизирующие о наличии питания на АЛ,
нарушении нормального ритма работы
оборудования; сигнальные лампы, ин-
дицирующие на мнемосхеме АЛ места
возникновения неисправностей; инди-
каторы, отражающие основные фазы
цикла работы АЛ, и др. Работа средств
сигнализации обеспечивается системой
управления АЛ.
Устройства логического управления.
Электрические сигналы автоматиче-
ского управления АЛ формируются
устройством логического управления,
размещаемым в электрошкафах, где
также монтируют различную пуско-
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ АЛ
165
Рис. 17. Структурная схема системы управления АЛ:
а — релейно-контактная система; б — программируемая система; 1 — источник пита-
ния; 2 — датчики и командные устройства; 3 — устройство логического управления;
4 — исполнительные устройства; 5 — блок питания; 6 — блок сопряжения входных
сигналов; 7 — блок сопряжения выходных сигналов; 8 — процессор; 9 — программи-
рующее устройство
защитную аппаратуру привода. Уст-
ройство логического управления обес-
печивает реализацию заданного алго-
ритма управления путем преобразова-
ния входных электрических сигналов,
поступающих от датчиков и команд-
ных устройств, в выходные управляю-
щие воздействия, передаваемые на
исполнительные устройства. Устрой-
ство логического управления вклю-
чает комплекс технических средств,
выполняющих функции логического
преобразования сигналов (И, ИЛИ,
НЕ), функции отсчета времени, пря-
мого и обратного счета импульсов,
а также оперативной и «жесткой»
памяти.
В системах управления большин-
ства существующих АЛ устройства
логического управления построены на
базе электромагнитных реле, число и
схема соединения которых сдатчиками,
командными и исполнительными уст-
ройствами зависят от конкретного
алгоритма управления. Структурная
схема такой системы управления пред-
ставлена на рис. 17, а.
Реализация алгоритма управления
в такой системе обеспечивается аппа-
ратными средствами с жесткими элек-
трическими связями между всеми
функциональными элементами. Лю-
бые изменения алгоритма управления
вызывают перестройку этих систем
с добавлением новых элементов и свя-
зей, что сопряжено с необходимостью
выполнения соответствующих электро-
монтажных работ. Надежность и бы-
стродействие релейных систем огра-
ничены из-за открытой коммутации
электрических цепей и большого
числа подвижных элементов. Быстро-
действие и надежность устройства ло-
гического управления существенно
повышаются при использовании бес-
контактных логических элементов.
Для управления АЛ бесконтактные
логические элементы практически не
применяют из-за сложности монтажа
и обслуживания.
В новых системах управления реа-
лизация заданного алгоритма управ-
ления обеспечивается путем использо-
вания соответствующих управляющих
программ. Эти системы основаны на
применении специализированных
управляющих ЭВМ, получивших на-
звание «программируемых командо-
аппаратов» (ПК). Особенностью управ-
ляющих вычислительных машин яв-
ляется их способность к работе
«в реальном масштабе времени», т. е.
в непосредственном взаимодействии
с управляемым объектом, который
с этой целью подключается к ЭВМ
соответствующими каналами связи.
Дополнительной особенностью вы-
числительного устройства ПК яв-
ляется его ориентация на цикличе-
ское решение системы логических
166
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
уравнений, с помощью которых может
быть задан алгоритм управления объ-
ектом. При применении ПК не от-
падает необходимость использования
датчиков, командных и исполнитель-
ных устройств управления с сохра-
нением их обычных функций.
Структурная схема системы управ-
ления, построенной на базе ПК, пред-
ставлена на рис. 17, б. Для управле-
ния ПК должен иметь электро-
проводную связь со всеми датчиками
и исполнительными устройствами АЛ.
С этой целью конечные выключатели,
кнопки, переключатели управления,
датчики давления и тому подобные
источники сигналов соединяют с соот-
ветствующими входными блоками ПК,
а выходные блоки ПК соединяют с со-
ответствующими исполнительными и
сигнальными устройствами АЛ (ка-
тушками электромагнитов и контакто-
ров, сигнальными лампами и т. п.).
Электропроводные связи между вхо-
дами и выходами внутри ПК отсутст-
вуют. Управляющие воздействия на
выходах ПК формируются в необхо-
димой последовательности в соответ-
ствии с заданной программой. Про-
грамма предусматривает циклическое
поочередное решение логических
уравнений алгоритма управления и
выдачу результатов решения (команды
«Включить» или «Отключить») на соот-
ветствующие выходные устройства.
В процессе выполнения вычислений
ПК анализирует состояние входных
устройств, а также соответствующих -
ячеек внутренней памяти, которые
являются членами решаемых уравне-
ний. При этом за один цикл программы
каждый вход и каждая ячейка памяти
могут использоваться многократно.
Высокая скорость выполнения счетных
операций обеспечивает реализацию ал-
горитма управления с большой сте-
пенью надежности.
Программу ПК составляют на языке
релейно-контактных символов или
булевых функций. Программа пред-
ставляет собой формализованную
запись условной электрической (или
логической) схемы управления. Такая
схема в отличие от схем релейной ав-
томатики не подлежит аппаратной реа-
лизации, а служит лишь наглядным
отображением алгоритма управления
и заданием для программирования
Запись и произвольные изменения
программы в памяти ПК осуществляют
электрическими способами с помощью
клавишных устройств программиро-
вания или с использованием заранее
подготовленных магнитных или пер-
форированных лент. При этом ника-
ких монтажных работ не проводят,
так как собственная конструкция
блоков ПК универсальна и не привя-
зана к конкретному алгоритму управ-
ления. Блочная структура ПК позво-
ляет путем изменения числа стандарт-
ных элементов комплектовать на их
базе системы управления произволь-
ного объема и сложности. При ис-
пользовании ПК следует учитывать
его возможности и особенности, в том
числе: возможность выполнения ариф-
метических вычислений, формирова-
ния и использования числовой ин-
формации; наличие регистровой па-
мяти, счетчиков, таймеров; отсутствие
аппаратных ограничений; возмож-
ность многократного использования
любой информации; высокую скорость
выполнения логических и арифмети-
ческих действий; жесткую последо-
вательность решения уравнений, бла-
годаря Которой снимаются проблемы
«соревнования контактов» и упро-
щаются схемы управления, и т. д.
Таким образом, благодаря исполь-
зованию ПК расширяются функцио-
нальные возможности управляющих
устройств, упрощаются электрические
связи между элементами управления,
достигается повышенная гибкость и
универсальность системы управления.
При использовании ПК существенно
облегчается техническое диагностиро-
вание неисправностей, благодаря тому
что каждое входное и выходное уст-
ройство АЛ выведено на лицевую па-
нель ПК, где с помощью индикаторных
ламп постоянно контролируется на-
личие соответствующих входных и
выходных сигналов. Кроме того,
программирующее устройство ПК
позволяет в любом режиме работы АЛ
подключить специальное индикатор-
ное устройство к любой внутренней
ячейке памяти ПК и проверить состоя-
ние этой ячейки, не проводя при этом
никаких монтажных работ и не нару-
шая работы АЛ. Наконец, программа
5ЛЁКТР00Б0РУ ДОВАНИ Е АЛ
167
ПК помимо задач управления циклом
работы АЛ может содержать подпро-
граммы автоматизированной эксплуа-
тации оборудования, обеспечивающие
сбор, обработку и хранение различной
информации с выводом необходимых
сообщений на дисплей, телетайп или
иные устройства отображения инфор-
мации.
Высокая экономическая эффектив-
ность использования ПК достигается
благодаря сокращению занимаемой
производственной площади и стои-
мости системы управления, сокраще-
нию монтажных работ, сокращению
времени отладки оборудования, по-
вышению его надежности, сокращению
времени поиска неисправностей и т. д.
Режимы работы АЛ. Система управ-
ления должна обеспечить возможность
работы АЛ в различных режимах.
Основным режимом управления яв-
ляется автоматический, при котором
все оборудование АЛ работает по зам-
кнутым циклам, непрерывно следую-
щим один за другим.
При этом обычно предусматривают
два варианта управления: от детали —
при котором командой на начало оче-
редного цикла является признак на-
личия детали на загрузочной позиции,
и по командам оператора — при кото-
ром команда на начало очередного
цикла должна подаваться оператором
путем нажатия соответствующей
кнопки на оперативном пульте. Этот
режим предусматривают, например,
с целью обеспечения «выработки» де-
талей, находящихся на рабочих по-
зициях АЛ, без загрузки в нее новых
заготовок. При наличии в технологи-
ческом процессе ручных операций,
например установки и зажима заго-
товки на загрузочной позиции и дру-
гих, каждый цикл работы АЛ обуслов-
ливается наличием дополнительных
команд, подаваемых оператором вруч-
ную (нажатием кнопки на оператив-
ном пульте управления).
В автоматическом режиме работы АЛ
обычно обеспечивают возможность
выборочного отключения отдельных
станков, например, в случае их по-
вреждения.
При наличии в АЛ контрольных уст-
ройств, производящих проверку ка-
чества обработки на промежуточных
этапах технологического процесса,
система управления обеспечивает ав-
томатическое отключение станков по
признаку брака. Так, при встройке
контрольных щупов между сверлиль-
ными и резьбонарезными станками
возникновение признака брака, сви-
детельствующего об отсутствии хо-
тя бы одного из отверстий, показывает,
что на соответствующем сверлильном
станке произошла поломка инстру-
мента. В этом случае по сигналу
«брак» сверлильные головки незамедли-
тельно отводятся в исходное положе-
ние и отключаются. Остальные станки
АЛ должны закончить цикл, после
чего вся АЛ останавливается в исход-
ном положении.
Вспомогательным режимом управ-
ления АЛ является наладочный, при
котором работа оборудования как еди-
ного взаимосвязанного комплекса
исключается. В этом режиме, как пра-
вило, сохраняют автоматическое дей-
ствие всех блокировок, обеспечиваю-
щих безаварийную работу оборудова-
ния и безопасность оператора. Однако
автоматическая передача команд
управления, при которой завершение
одного движения вызывает начало
другого, отсутствует полностью либо
существенно ограничена.
Наладочный режим работы АЛ пре-
дусматривают для выполнения авто-
номной наладки механизмов с исполь-
зованием соответствующих пультов
управления. При этом обеспечивают
возможность проверки работы меха-
низма как по отдельным движениям,
каждое из которых вызывается нажа-
тием соответствующей кнопки управ-
ления, так и в замкнутом полуавтома-
тическом режиме в пределах одного
цикла работы данного механизма.
Отдельные движения могут выпол-
няться в толчковом режиме, что необ-
ходимо, например, для осуществления
разворота борштанг с целью замены
инструмента, для выставки упоров
управления и др.
Управление системами АЛ имеет
особенности. Каждый элемент системы
АЛ (отдельные АЛ, накопители, кон-
вейеры для стружки, промежуточные
конвейеры и т. п.) должен иметь воз-
можность независимой работы. От-
ключение какого-либо элемента или
168
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
перевод его из автоматического в нала-
дочный режим не должны нарушать
автоматической работы смежных эле-
ментов. Связи между элементами долж-
ны быть построены таким образом,
чтобы на отключенном элементе можно
было проводить ремонтные работы
в безопасных для персонала условиях,
в том числе при полностью снятом
напряжении электрического питания.
Электрическое питание системы АЛ
должно быть независимым для каж-
дого элемента. Подачу команд на пуск
электродвигателей, автоматическую
работу и останов каждой АЛ осущест-
вляют с центральных пультов соответ-
ствующих АЛ. Включение проходных
конвейеров и накопителей желательно
производить, автоматически при пуске
любой из смежных АЛ. Это облегчает
работу обслуживающего персонала и
сокращает время запуска системы.
Передачу детали с одного элемента
системы на другой осуществляют на
стыковых позициях. Желательно,
чтобы смежные устройств^, обслужи-
вающие стыковую позицию, были ме-
ханически «развязаны» между собой,
а управление ими осуществлялось
только по признаку наличия (или от-
сутствия) детали. В случае, когда
деталь может приниматься со стыко-
вой позиции либо подаваться на стыко-
вую позицию двумя конвейерами, не-
обходимо предусмотреть дополни-
тельный признак, позволяющий при
одновременной готовности конвейе-
ров к работе создавать преимущество
для одного из них во избежание столк-
новения механизмов.
В системах АЛ в основном применя-
ют накопители проходного типа,
в том числе накопители с управляе-
мыми собачками. В последнем случае
кроме основного режима их работы
с автоматической транзитной передачей
деталей схема управления проходными
накопителями должна предусматри-
вать возможность работы с участием
оператора. Такой режим необходим
в «случае отключения одной из смеж-
ных АЛ. При этом возникает необхо-
димость установки или снятия деталей
в зоне накопителя вручную. Для безо-
пасности оператора работу накопителя
в этом режиме организуют таким об-
разом, что автоматическая подача но-
вой детали на накопитель, так же как
и перемещение детали по накопителю,
может осуществляться только при на-
личии команды оператора, разреша-
ющего автоматическую работу нако-
пителя со смежной АЛ.
Размещение электрооборудования.
При размещении элементов и устройств
электрооборудования необходимо ру-
ководствоваться следующим. Цен-
тральный пульт должен быть разме-
щен в начале АЛ на площадке, откуда
обеспечивается наиболее полный обзор
всего оборудования. Расположение
оперативных пультов выбирают ис-
ходя из требования рациональной
организации работы оператора. Пульт
должен находиться в удобном для опе-
ратора месте, вне зоны обслуживания
механизмов. При этом кнопки и пере-
ключатели управления должны нахо-
диться на высоте 600—1700 мм над
уровнем пола. Пульты управления
с расположением нижнего ряда кно-
пок на высоте менее 900 мм должны
иметь наклон не менее 30° к вертикаль-
ной плоскости. Для пультов с числом
кнопок не более пяти допускается
вертикальное положение панели при
всех высотах их установки
(ГОСТ 12.2.009—80). При выборе по-
ложения пультов следует позабо-
титься о том, чтобы исключить случай-
ные воздействия на кнопки и переклю-
чатели управления во время выполне-
ния оператором его основных функций.
Наладочные пульты располагают
в непосредственной близости к соот-
ветствующим агрегатам с учетом тре-
бований, обусловленных спецификой
выполнения наладочных работ. На-
пример, в случае, если устройство
должно быть развернуто в толчковом
режиме до заданного углового поло-
жения, необходимо обеспечить, чтобы
наладчик, нажимая кнопку «Пуск
двигателя», мог хорошо видеть по-
движную часть налаживаемого обо-
рудования.
Целесообразно все элементы элек-
трооборудования каждого агрегата
АЛ (клеммные коробки, конечные вы-
ключатели, наладочный пульт) рас-
полагать с одной стороны от силового
узла, так как это упрощает монтаж
и сокращает длину трасс электриче-
ских соединений.
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ АЛ
169
Электроаппаратуру системы управ-
ления АЛ, а также пускозащитные
аппараты привода размещают в много-
секционных электрошкафах, имеющих
размер в плане пХ900X400 мм, где
п — число секций шкафа. Шкафы, как
правило, должны быть рассчитаны на
обслуживание с одной стороны, обра-
щенной к оси АЛ. Шкаф питания,
к которому подводится электроэнергия
от заводской энергосети, дополни-
тельно обслуживается с правой боко-
вой стороны. Точное число секций
шкафов устанавливают в процессе
разработки проекта электрооборудо-
вания. Для предварительной прора-
ботки может быть принято общее
число секций, равное 1,3m, где т —
число силовых узлов АЛ. Секции
шкафов распределяют на две-три
группы из расчета, что длина много-
секционного шкафа не должна превы-
шать 5,4 м. Это требование обуслов-
лено необходимостью транспортиро-
вания шкафов в собранном виде с ме-
ста их монтажа к месту установки.
Шкаф устанавливают на общей раме,
ширина которой равна 1 м, а длина
точно соответствует длине многосек-
ционного шкафа.
Шкафы и центральные пульты упра-
вления следует располагать на одной
стороне АЛ. Желательно на этой же
стороне расположить станции гидро-
привода, а также другое оборудова-
ние, управляющее работой АЛ в це-
лом. Не следует размещать шкафы и
пульты управления в замкнутых уча-
стках, например, при наличии кон-
вейера возврата спутника. В некото-
рых АЛ электрошкафы управления
располагают на антресолях. При та-
ком способе расстановки оборудова-
ния освобождается площадь, занимае-
мая АЛ, однако обслуживание системы
управления в этом случае менее удоб-
но, чем при размещении шкафов на
полу. Зона обслуживания электро-
шкафов, ниш и пультов управления
должна быть свободна при любом воз-
можном положении близлежащих ме-
ханизмов АЛ. При этом в обязательном
порядке должны обеспечиваться
нормы ширины проходов и проемов
между обслуживаемыми панелями и
аппаратами и смежным оборудованием.
Объединение всех элементов электро-
оборудования АЛ в единый управляю-
щий комплекс осуществляют с исполь-
зованием проводов, прокладываемых
в различных защитных оболочках:
трубах, резиновых шлангах, лотках
и т. д. Механизмы, станки и электро-
шкафы, как правило, связывают
между собой системой верхней раз-
водки проводов. При этом все про-
вода прокладывают в специальных ко-
робках, устанавливаемых на высоте
2,5 м от пола на кронштейнах или стой-
ках. Провода, предварительно соб-
ранные в жгуты, укладывают в ко-
роб сверху, после чего короб закры-
вают крышками. В связи с этим над
коробом должна быть предусмотрена
свободная зона высотой не менее 400
мм. Трассу короба выбирают таким об-
разом, чтобы обеспечивались нормаль-
ные условия обслуживания станков
и механизмов АЛ. Учитывают, на-
пример, необходимость демонтажа обо-
рудования с использованием кранов
при выполнении сложных ремонтных
работ.
Короба обычно проходят по обеим
сторонам АЛ, в том числе над электро-
шкафами и центральным пультом уп-
равления. Поперечные перемычки ко-
роба располагают в начале и в конце
АЛ. При насыщенной механизмами АЛ
дополнительно предусматривают сред-
нюю перемычку короба.
[Поперечное сечение короба опреде-
ляется числом и сечением размещае-
мых в нем проводов. Так, пропуск-
ная способность короба размером
300 X 165 мм составляет 1000 проводов
сечением 1 мм2; короб размером 150X
X165 'мм способен пропустить 500
таких проводов и т. д.
Опоры короба должны распола-
гаться с шагом не более 5 м. При этом
в качестве опор короба можно исполь-
зовать специальные напольные стойки,
электрошкафы, стойки наладочных и
оперативных пультов, кронштейны,
закрепляемые на колоннах вертикаль-
ных станков, и т. д. Целесообразно
совмещать трассу прокладки коробов
верхней разводки проводов с трассой
разводки труб централизованного ги-
дропривода. Последняя должна про-
ходить ниже уровня размещения ко-
робов, например на высоте 2000 мм
над уровнем пола.
170
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
В системах АЛ короба верхней раз-
водки обычно объединяют в единую
сеть с использованием водогазовых
труб или дополнительных секций. Не
допускается использовать короб од-
ной АЛ для прокладки проводов це-
пей управления другой АЛ. Благодаря
этому обеспечивают возможность без-
опасного ведения ремонтных работ на
любой АЛ при условии автономного
отключения источника питания на дан-
ной АЛ.
Задание на разработку электрообо-
рудования. Разработку электрообору-
дования АЛ осуществляют на основа-
нии технического задания, составляе-
мого разработчиком АЛ. В объем за-
дания входят следующие документы
и сведения: 1) параметры питающей
энергосети и условия окружающей
среды; 2) планировка АЛ с указанием
расположения технологического обо-
рудования и всех элементов электро-
привода, в том числе оперативных,
наладочных и центральных пультов
управления, зон расположения элек-
трошкафов, трассы прокладки коробов
верхней разводки проводов; 3) энер-
гетические характеристики электро-
привода; 4) циклограммы работы и
взаимодействия всех станков и меха-
низмов, таблицы переключения элек-
тромагнитов; 5) требования блоки-
ровки взаимодействующих механиз-
мов, обеспечивающей безаварийность
работы оборудования и безопасность
обслуживающего персонала; 6) све-
дения о смежном оборудовании (при
разработке систем АЛ); 7) требования
по автоматизации эксплуатации АЛ.
Параметры питающей энергосети.
Электрооборудование АЛ питается от
заводской энергосети трехфазного
переменного тока с линейным напря-
жением 380 В при частоте 50 Гц.
Электрические аппараты, работающие
в цепях управления напряжением до
1000 В, обеспечивают нормальную
работу при колебаниях напряжения
в цепях управления в пределах 0,85—
1,1 от номинального значения.
Электрооборудование станков долж-
но обеспечивать безаварийную работу
при колебаниях напряжения сети в пре-
делах 0,9—1,1 от номинального зна-
чения, причем соответствующие пас-
порту технические характеристики
станков должны обеспечиваться при
колебаниях напряжения сети в пре-
делах 0,95—1,05 от номинального зна-
чения. Допускаемое колебание ча-
стоты питающего напряжения ±1 Гц.
В системах управления АЛ исполь-
зуют аппараты переменного тока на-
пряжением ПО В и постоянного тока
напряжением 24 В. Постоянный ток
используют в цепях бесконтактных
элементов управления, а также в це-
пях питания электромагнитов и элек-
тромагнитных муфт. Командные уст-
ройства управления, а также пуско-
вая и релейно-контактная аппаратура
работают преимущественно в цепях
переменного тока.
Пусковые режимы работы АЛ со-
провождаются бросками тока, что
обусловлено пяти-, семикратным пре-
вышением пускового тока асинхрон-
ного электродвигателя по сравнению
с его номинальным значением. Это
вызывает кратковременное падение на-
пряжения в питающей энергосети,
отрицательно влияющее на работу
смежного оборудования. Мощность
источников питания и трансформато-
ров, а также параметры защиты за-
водской энергосети ограничивают до-
пустимый уровень бросков тока, что
должно быть учтено при разработке
схемы запуска электродвигателей.
Простейшим способом снижения брос-
ков пускового тока при включении
оборудования является ступенчатый
пуск, при котором все электродвига-
тели АЛ разбивают на несколько групп,
включаемых последовательно одна за
другой, с интервалами времени 0,5—
1 с. В предварительных оценках можно
принимать, что суммарная мощность
электродвигателей, включаемых в од-
ной ступени, не должна превышать
100 кВт.
Характеристика окружающей среды.
Как правило, АЛ предназначают для
использования в отапливаемых за-
крытых невзрывоопасных помещениях,
соответствующих условиям машино-
строительного цеха. Электрические ап-
параты в зависимости от конструкции
и назначения устанавливают на обору-
довании открыто (конечные выключа-
тели, электромагниты) либо в спе-
циальных оболочках, пультах и элек-
трощкафах (командная, сигнальная и
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ АЛ
1?1
пускозащитная аппаратура, устройства
логического управления и др.), в •
Планировка АЛ должна содержать
контуры всех механизмов с услов-
ным обозначением на их фоне электро-
двигателей, электромагнитных тор-
мозов и муфт, конечных выключателей,
электромагнитов, реле давления, реле
контроля скорости и других устройств,
используемых в качестве исполнитель-
ных элементов электропривода и дат-
чиков.
На планировке АЛ отображают
также пульты управления и электро-
шкафы, число которых выбирают по
соотношению, приведенному выше.
К планировке АЛ прилагают таблицу
конечных выключателей и других ап-
паратов, встраиваемых конструктором,
с указанием их порядкового номера
на плане АЛ, назначения, типа ап-
парата и его состояния в различных
фазах работы механизмов.
Тип аппарата выбирают с учетом
его назначения, условий встройки,
работы и внешней среды. Наиболее
широкое применение в АЛ имеют элек-
троконтактные конечные выключатели
прямого и мгновенного действия, а
также бесконтактные щелевые и тор-
цовые конечные выключатели. Бес-
контактные выключатели допускают
работу в условиях значительного за-
грязнения, обильного попадания
масла, эмульсии и т. п., а также при
большой частоте взаимодействия с упо-
ром (экраном) управления. Состояние
конечного выключателя (включено
или выключено) в контролируемой
фазе работы механизма зависит от
конфигурации упора (экрана) и кине-
матической связи между упором и
приводным элементом выключателя.
В задании должно быть указано,
в каком состоянии находится контакт-
ная система конечного выключателя
в тот момент, когда механизм занимает
контролируемое положение.
Энергетическая характеристика АЛ
включает следующие сведения: 1 —
перечень всех силовых и шпиндель-
ных узлов с указанием их типа, тех-
нических данных установленных на
них электродвигателей (тип, мощность,
исполнение, частота вращения); 2 —
перечень вспомогательного оборудо-
вания (станции смазывания, устрой-
ства подачи СОЖ, устройства отсоса
стружки и др.) с характеристикой
установленных на них электродвига-
телей; 3 — перечень гидростанций и
гидропанелей (управления с указа-
нием технических характеристик уста-
новленных на них электродвигателей
и электромагнитов. Для каждого
электромагнита указывают его назна-
чение и режим включения: импульс-
ный или длительный. Электромагниты
импульсного включения используют
в гидрораспределителях, имеющих не-
сколько устойчивых состояний, смена
которых осуществляется путем кратко-
временной подачи напряжения на ка-
тушку магнита. При снятии напря-
жения состояние этих гидрораспреде-
лителей не изменяется. Электромаг-
ниты длительного включения исполь-
зуют в гидрораспределителях с под-
пружиненными золотниками. При
отключении питания эти распредели-
тели под воздействием возвратной пру-
жины переключаются в исходное со-
стояние, соответствующее команде
«Стоп».
Движения механизмов, управляемых
гидрораспределителями с магнитами
импульсного включения, не могут
быть прерваны иначе как путем от-
ключения двигателя гидростанции.
Поэтому такие распределители нельзя
использовать для управления меха-
низмами, предназначенными для ра-
боты в толчковом режиме. Отключе-
ние питания, например, путем нажа-
тия кнопки «Аварийный стоп» не при-
водит к установке импульсного рас-
пределителя в исходное положение
(«стоп»). Поэтому незаконченное к мо-
менту отключения питания движение
механизма будет продолжено сразу же,
после повторного включения электро-
двигателей насосов гидросистемы, т. е.
без подачи дополнительных управляю-
щих команд («Вперед», «Поворот» и
т. п.).
Циклограмма работы АЛ. В зада-
ние на проектирование электрообору-
дования включают циклограмму ра-
боты АЛ (см. гл. 6), в которой и в при-
лагаемых к ней документах указывают
полный перечень управляемых меха-
низмов АЛ, всех движений, осуществ-
ляемых этими механизмами при ра-
боте АЛ в автоматическом режиме,
т
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
Рис. 18. Циклограммы работы силовых узлов:
а — с двумя рабочими подачами; б — с двумя рабочими подачами и выдвижением резцов
электромагниты гидрораспредели-
телей, управляющих этими движе-
ниями, а также конечные выключа-
тели или иные датчики, контролирую-
щие завершение каждого движения.
На дополнительном чертеже должны
быть даны соответствующие графиче-
ские пояснения, конкретизирующие
каждый этап процесса управления.
Циклограммы отдельных механиз-
мов кроме движений автоматического
режима работы должны содержать
также указания о необходимости со-
ответствующих наладочных переме-
щений, например отвода головок на-
зад на позицию смены инструмента.
Пример такой циклограммы показан
на рис. 18, а, где отражена работа
силового узла по циклу: быстрый под-
вод (БП), первая рабочая подача
(1РП), вторая рабочая подача (2РП)
и быстрый отвод (БО). Кроме того,
предусмотрен дополнительный отвод
силового узла для смены инструмента
(СИ). На силовом узле установлены
конечные выключатели, контролирую-
щие исходное положение узла (В1)
и зону первой и второй рабочих подач
(В 2 и ВЗ). Конец хода силового узла
контролируется конечным выключа-
телем В4 при включенном состоянии
выключателей В2 и ВЗ. Позиция
смены инструмента контролируется
тем же конечным выключателем В4,
но при отключенном состоянии вы-
ключателей В2 и ВЗ. В исходном поло-
жении силового узла выключатель В1
находится во включенном состоянии.
На рис. 18, б показана циклограмма
работы силового узла с двумя рабо-
чими подачами (1РП) (2РП), послед-
няя из которых осуществляется после
предварительного выдвижения рез-
цов (РВ). Исходное положение стола
контролируется конечным выключа-
телем В/, а зоны первой и второй ра-
бочих подач — конечными выключа-
телями В2 и ВЗ. Механизм выдвиже-
ния резцов имеет конечные выключа-
тели В5 и В6, контролирующие край-
ние положения резцов. В конце вы-
движения резцов должно срабатывать
реле давления РДЗ. Выдвижение рез-
цов производится при неподвижном
положении стола. Зажим стола (ЗС) —
отжим стола (ОС) контролируются
реле давления РД1 и РД2. В конце
второй рабочей подачи (2РП) резцы
отводятся назад (PH), после чего про-
изводится быстрый отвод (БО) стола
в исходное положение. В этом поло-
жении конечные выключатели В1 и
В5 находятся во включенном состоя-
нии.
На прилагаемых к циклограмме
таблицах указывают все необходи-
мые включения (отключения) испол-
нительных устройств (электромагни-
тов), обеспечивающих выполнение
каждого движения. Следует еще раз
проверить, что момент переключения
исполнительных устройств, соответ-
ствующий завершению одного и на-
чалу следующего по циклограмме дви-
жения, четко и однозначно определен
каким-либо электрическим призна-
ком, например срабатыванием конеч-
ного выключателя, реле давления,
реле времени, счетчика и пр. Все эти
признаки в той или иной форме должны
быть указаны в задании на проектиро-
вание электрооборудования. При раз-
электрооборудование ал
173
Рис. 19. Структурная схема автоматической системы эксплуатации АЛ:
1 — АЛ; 2 — ПК; 3 — дисплей первого уровня управления; 4 — центральный пульт;
5 — ЭВМ второго уровня управления; 6 — дисплей второго уровня управления; 7 —
телетайп; 8 — ИВЦ завода
работке циклограммы должны быть
сформулированы требования к блоки-
ровке взаимодействующих механиз-
мов, которые должны содержать ин-
формацию о необходимых ограниче-
ниях, обеспечивающих базаварийное
взаимодействие механизмов. Требо-
вания к блокировкам излагают в форме
таблицы, в которой для каждого дви-
жения механизма или действия си-
стемы управления должны быть ука-
заны условия (электрические приз-
наки) осуществления этих движений,
например необходимое положение
смежных узлов, которые кинемати-
чески могут оказаться в зоне движе-
ния рассматриваемого механизма.
Кроме того, должна быть указана ре-
акция системы управления в случае,
если эти условия нарушаются в про-
цессе осуществления рассматривае-
мого движения. Например, в случае
потери признака зажима детали во
время рабочей подачи может потребо-
ваться отключение привода вращения
инструмента и отключение подачи
либо отвод силового узла в исходное
положение с вращением инструмента
и т. д.
Автоматизация системы эксплуата-
ции АЛ. В задание на проектирование
электрооборудования включают также
сведения по эксплуатации АЛ и, в ча-
стности указания о числе групп ин-
струмента, ресурс которых контроли-
руется посредством электромагнит-
ных счетчиков. Должно быть указано
ориентировочное значение предвари-
тельной настройки каждого счетчика,
т. е. то число циклов, которое должно
быть отработано инструментом дан-
ной группы до момента его плановой
смены. В процессе эксплуатации АЛ
настройка реле может изменяться
с учетом фактической стойкости ин-
струмента, которая трудно поддается
прогнозированию. Обычно реле на-
страивают на базе сведений, получае-
мых при изучении опыта эксплуатации
аналогичного оборудования на за-
воде-заказчике (см. приложение).
Наиболее широкий круг задач экс-
плуатации АЛ может быть решен в си-
стемах управления, базирующихся на
использовании ПК. При этом в си-
стему управления включаются допол-
нительные аппаратные средства, пред-
назначенные для ввода оперативных
исходных данных, отображения теку-
щей информации, распечатки тексто-
вых сводок и сообщений и др. Система
может работать в составе АСУ цеха
или завода. Пример такой системы
представлен на рис. 19.
На каждой АЛ установлен ПК
(первый уровень управления), осу-
ществляющий управление работой
механизмов и подготовляющий ин-
формацию о работе оборудования.
Эта информация передается на экран
дисплея 3, установленного в зоне цен-
трального пульта управления 4 дан-
ной АЛ, а также передается по кана-
лам связи во второй уровень управле-
ния. На втором уровне установлена
ЭВМ, осуществляющая сбор, обра-
ботку и хранение информации о ра-
боте комплекса АЛ. Эта информация
174
ГИДРОПРИВОД, СИСТЕМЫ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
выводится на экран дисплея 6, распе-
чатывается на телетайпе 7 или пере-
дается по запросу в информационно-
вычислительный центр предприятия 8.
При нормальной работе оборудования
на дисплее 3 постоянно высвечивается
оперативная информация, в том числе:
сменное задание, плановый и факти-
ческий выпуск в деталях на данный
момент времени, продолжительность
текущего цикла и время, истекшее
с начала данной смены. Кроме того,
когда остаток ресурса в циклах до
ближайшей запланированной замены
какой-либо из групп инструмента ста-
новится меньше критического Значе-
ния, на дисплее 3 загорается сигнал
о необходимости смены инструмента
данной группы. При возникновении
неисправности на дисплей 3 автомати-
чески дополнительно выдается ава-
рийная информация с указанием места
неисправности. С момента возникно-
вения неисправности отсчитывается
длительность простоя оборудования.
Несрабатывание какого-либо элек-
трического аппарата или контроль-
ного устройства в большинстве слу-
чаев является лишь внешним призна-
ком возникновения той или иной не-
исправности. Поэтому система диаг-
ностики, базирующаяся лишь на тех
источниках информации, которые ис-
пользуются в системе управления цик-
лом работы оборудования, не всегда
может установить истинную причину
простоя. Так, отсутствие на входе ПК
ожидаемого сигнала конца хода кон-
вейера может быть следствием повреж-
дения канала связи ПК с конечным
выключателем, нарушения контакта
в конечном выключателе или поломки
его приводного механизма, поломки
механизма конвейера, заклинивания
детали в направляющих планках, не-
срабатывания электромагнита и т. д.
Фактическая причина простоя может
быть определена наладчиком лишь на
месте.
В системе управления предусмо-
трена автоматическая регистрация
простоев с указанием их длительности
и диагноза. Кроме того, предусмотрена
возможность классифицирования всех
неисправностей оборудования по от-
дельным группам, например: электро-
оборудование, гидрооборудование, си-
ловые столы и головки, шпиндельные
коробки и бабки, приспособления,
транспортные устройства, прочее обо-
рудование, инструмент, техническое
обслуживание и организационные про-
стои. Наладчик перед пуском АЛ
после простоя должен ввести в си-
стему управления информацию, поз-
воляющую отнести данный простой
к той или иной группе. Эта информа-
ция вводится нажатием соответствую-
щей кнопки.
Используя дисплей 3, наладчик
может получать сведения о состоянии
инструмента на всей АЛ. Для этого
по его запросу на экране дисплея
высвечиваются следующие данные: но-
минальный ресурс в циклах для каж-
дой группы инструмента, остаток ре-
сурса до ближайшей плановой смены
инструмента и число случайных по-
ломок внутри данной группы инстру-
мента, зафиксированное после преды-
дущей групповой смены инструмента.
Каждая смена инструмента регистри-
руется в памяти ПК на основании со-
ответствующих сигналов, подаваемых
наладчиком с пульта управления. По
запросу наладчика на экран дисплея 3
выводится информация о фактической
длительности выполнения отдельных
движений (переходов) на АЛ в виде
таблицы измерения. Данная инфор-
мация используется для обнаружения
причин задержек в случаях, когда
фактическое время цикла работы АЛ
превышает заданное. Эта же информа-
ция может быть использована при от-
ладке и анализе работы оборудо-
вания.
На дисплее 6 второго уровня ин-
формационной системы по запросу
высвечивается любой из перечислен-
ных видов информации для каждой
из АЛ комплекса. Кроме того, на теле-
тайпе 7 печатаются итоговые сводки
о работе всех АЛ. Производственная
сводка, выдаваемая автоматически
в конце заданного периода (в пределах
месяца) или по запросу в любой мо-
мент времени, содержит сведения о
плановом и фактическом выпуске де-
талей, о времени работы, времени про-
стоев по техническим причинам и
простоев по организационным причи-
нам, о среднем времени цикла, а также
значения коэффициентов использо-
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ АД
175
вания и технического использования
каждой АЛ.
Сменная сводка о простоях, выда-
ваемая автоматически в конце смены
или по запросу в любой момент вре-
мени, содержит сведения о каждом
простое с указанием его длительности,
номера неисправного механизма и
группы простоя.
Итоговые сводки о простоях, выда-
ваемые автоматически в конце задан-
ного периода (в пределах месяца)
или по запросу в любой момент вре-
мени, содержат сведения о суммарном
числе и длительности простоев для
каждого механизма и по каждой
группе простоев. Сводка о стойкости
инструмента, выдаваемая по запросу,
содержит сведения о фактической стой-
кости инструмента по группам и о
числе внеплановых замен инструмента
каждой группы. Выдаваемая системой
информация может быть дополнена
или изменена по мере накопления
опыта эксплуатации АЛ. Кроме Torof
могут возникнуть отдельные конкрет-
ные задачи по модернизации оборудо-
вания, которые потребуют направ-
ленного изучения тех или иных ха-
рактеристик АЛ. Все эти задачи мо-
гут быть успешно решены при исполь-
зовании возможностей, создаваемых
средствами вычислительной техники.
Одним из основных условий рацио-
нального использования описанных си-
стем автоматизированной эксплуата-
ции АЛ является четкое функциони-
рование смежных производственных
служб завода, которые на основании
получаемой от системы управления
информации принимают необходимые
решения и меры по организации эф-
фективной эксплуатации оборудова-
ния. В связи с этим изготовлению и
внедрению таких систем должны пред-
шествовать тщательный технико-эко-
номический анализ организации ра-
боты цеха и проведение соответствую-
щих подготовительных работ.
раздел II АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ
ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
ТИПА ВАЛОВ И ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Глава 1. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ
ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
I. КОНСТРУКЦИИ
ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ
И ОСОБЕННОСТИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Применяемые в машинах валы
(табл. 1) различают по конфигурации,
размерам, материалу и техническим
требованиям на их изготовление. Ма-
териал валов — главным образом кон-
струкционные и легированные стали 35,
40, 40Х, 40Г2, 35ХС и др. Во многих
случаях валы подвергают термиче-
ской обработке. Технические требо-
вания на изготовление валов указаны
в конструкторской документации.
При их отсутствии или необходимости
уточнения технические требования
могут быть взяты из табл. 2.
Автоматические линии для обработки
валов проектируют в последователь-
ности и объеме, соответствующим
ГОСТ 15.001—73 (подробнее см. т. 1
справочника). Однако следует учиты-
вать некоторые особенности.
Производительность. В заявке на АЛ
для обработки валов заказчик указы-
вает требуемую общую производи-
тельность, а проектант в техническом
задании определяет число линий, ко-
торые необходимы для удовлетворе-
ния требований заказчика. В техни-
ческом задании необходимо выбрать
оптимальную производительность
каждой АЛ. Проведенные расчеты
показали, что, например, для валов
длиной до 360 мм программа выпуска
около 400 тыс. шт./год является не-
экономичной, так как некоторые по-
зиции технологического оборудования
получаются недогруженными на 20—
30 %. При этом каждая из технологи-
ческих операций выполняется на од-
ном станке.
Критерием оптимальной производи-
тельности АЛ является минимум при-
веденных затрат на изготовление из-
делий. Необходимо учитывать также
эксплуатационные факторы: возмож-
ность быстрейшего освоения АЛ,
удобство переналадки, ремонта, воз-
можность перехода на выпуск новой
продукции и т. д. В качестве примера
на рис. 1 показаны приведенные за-
траты на 1000 обработанных валов
длиной до 360 мм в зависимости от
программы выпуска. Наиболее эф-
фективной для валов этой группы яв-
ляется программа выпуска одной АЛ
800 тыс. шт./год. При этом некоторые
операции выполняются на параллельно
работающих станках.
В табл. 3 приведены рекомендуемые
для предварительных расчетов годо-
вые программы выпуска на АЛ различ-
ных валов с полем допуска основных
размеров по 6-му квалитету.
Основные требования, предъявляе-
мые к исходным заготовкам валов —
это достижение допуска прямолиней-
ности и наименьшего припуска. Об-
работка заготовок с большим допуском
прямолинейности приводит к неравно-
мерному съему припуска, вызываю-
щему вибрации. Допуск прямолиней-
ности не должен превышать 0,1 —
0,15 мм на 1 м длины.
В качестве опорных баз для валов
при технологических операциях об-
работки торцов используют необрабо-
танные наружные поверхности. В ка.
честве опорных баз при последую-
КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛЕЙ, ОБРАБАТЫВАЕМЫХ В АЛ
177
1. Классификация валов, обрабатываемых на АЛ
Наименование Эскиз Типовые детали — представители в конструк- циях машин
Валы без центрального отверстия
1. Гладкие Ось балансира, веретено
2. Ступенчатые без шлицев и зубчатых колес ===== Вал ротора электродвига- теля, шток амортизатора, ось катка трактора, палец реактивной штанги и др.
3. Ступенчатые со шлицами -щ Вторичный вал коробки передач автомобилей, трак- торов и др.
4. В алы-шестер- ни 5. С вилкой 6. С фланцем Промежуточный и первич- ный валы коробки передач, вал-шестерня заднего мо- ста и др. Вилка карданного вала, поворотный кулак и др. Полуось заднего моста, цап- фа, чашка межосевого диф- ференциала и др.
-П 1—
7. Крупногаба- ритные Вагонная ось и др.
Ступенчатые валь 8. Без шлицев и зубчатых колес i с центральным отверстием Цапфа картера заднего мо- ста и др.
178
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Продолжение табл. 1
Наименование Эскиз Типовые детали — представители в конструк- циях машин
9. Со шлицами Шпиндель станка и др.
10. Крупногаба- ритные Задний и средний мосты автомобиля и др.
2. Технические условия на обработку шеек валов
Технические требования Ква- литет Шерохова- тость Да, мкм Допустимые отклонения формы
Оваль- ность Конусо- образ- ность
Диаметральные размеры шеек Шпинделей станков: нормального класса повышенного класса высокого класса Коленчатых валов Валов электродвигателей 6 5-6 5 5-6 6 1,25—0,63 0,32—0,16 0,16—0,08 0,63—0,16 1,25 — 0,63 В процентах от по- ля допуска на диа- метр: 50 25 5—10 0,005 — 0,01 мм 0,01 — 0,015 мм
Точность предельных размеров
Допуск радиального биения шеек
Допуск торцового биения опорных торцов
Допуск соосности резьбы оси вала
Допуск параллельности шпоночных па-
зов оси шпинделя
Допуск смещения паза относительно оси
Допустимые отклонения, мм
0,02 — 0,04
0,02—0,03
±0,02 по среднему диаметру резьбы
0,03 на длине 100 мм
0,02—0,03
Рис. 1. Приведенные затраты на 1000 обра-
ботанных валов на автоматических линиях
щих операциях применяют главным
образом для сплошных валов — цен-
тровые отверстия, для пустотелых ва-
лов — центровые фаски. В некоторых
случаях опорной базой является точно
обработанное отверстие. Для гладких
валов и отдельных ступенчатых ва-
лов без шлицев (типа штока аморти-
затора) опорной базой служит наруж-
ная поверхность.
Разработанный технологический
процесс и принятое оборудование долж-
ны обеспечить: обработку наружных
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
179
3. Оптимальная годовая программа
выпуска ступенчатых валов на АЛ
Характеристика валов Рекомендуемая программа выпуска при двухсменной работе, тыс. шт/год
Наиболь- ший диа- метр, мм Длина, мм
40 100 — 360 До 800
32 — 65 200—500 » 400
50—100 500—1000 » 250
поверхностей вала и центрального
отверстия с заданными точностью и
шероховатостью; допуск несоосности
центрального отверстия наружной по-
верхности пустотелого вала; допуск
параллельности шпоночных пазов и
шлицев оси вала; допуск соосности
резьбы наружной или внутренней по-
верхности вала.
2. ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ПРОЦЕСС
Технологический процесс обработки
валов в автоматических линиях дол-
жен разрабатываться с учетом требо-
ваний:
1) выполнения технологических опе-
раций с минимальным числом пере-
базирования и перезакрепления об-
рабатываемой детали, что предопреде-
ляет возможность концентрации опе-
раций; при определении степени кон-
центрации операций на отдельных
станках необходимо детально прора-
ботать удобство обслуживания стан-
ков (в том числе переналадки) и обес-
печение надежного отвода стружки
и СОЖ из зоны обслуживания;
чрезмерная концентрация операций за-
трудняет обслуживание и наладку
станков, а также отвод стружки, под-
вод и отвод СОЖ;
2) максимального применения в стан-
ках быстросменного взаимозаменяе-
мого инструмента, настраиваемого на
размер вне станка, широкого исполь-
зования многоинструментных блоков,
оснащенных неперетачиваемыми твер-
досплавными пластинками;
3) обеспечения синхронизации тех-
нологических операций, т. е. время
обработки деталей на отдельных стан-
ках, встраиваемых в автоматическую
4. Точность и шероховатость валов
при финишной обработке на станках
различных типов
Технические требования при обработке шеек валов на станках Квалитет Шерохо- ватость Ra, мкм
по диа- метру по длине
Гидрокопи- ровальном 8-9 11 — 12 2,5—1,25
Револьвер- ном 11 12-13 25
Многорезцо- вом И 13 Rz = 20
Многошпин- дельном 12 13 Rz = = 80 4-40
Токарном с обкаткой роликом 6 — 0,63
Шлифоваль- ном 5-6 — 0,63 — 0,16
Доводочном 5 — 0,16 — 0,04
линию, должно быть одинаковым или
кратным такту работы линии; син-
хронность обработки достигается при-
менением для выполнения трудоемких
операций параллельно работающих
станков или инструментов, использо-
ванием комбинированных инструмен-
тов для одновременной обработки не-
скольких поверхностей и т. п.
Для создания оптимального техно-
логического процесса обработки вала,
обеспечивающего заданные производи-
тельность, точность и параметры шеро-
ховатости его поверхностей при наи-
меньших затратах на изготовление,
следует разработать технологический
процесс в нескольких вариантах.
В этом случае целесообразно рассмо-
треть использование различных видов
заготовки и методов механической
обработки.
Точность обработки валов на стан-
ках различных типов указана в табл. 4
Припуски на обработку. Припуск
каждой обрабатываемой поверхности
вала устанавливают с учетом материа-
ла, конфигурации и размеров вала,
метода изготовления заготовки, тол-
щины дефектного поверхностного слоя,
суммы всех операционных припусков.
При изготовлении валов из сортового
проката полученный припуск (в пре-
делах 1—2 мм на сторону) позволяет
определить размер прутка, затем ок-
руглить его до ближайшего размера
по ГОСТ 7417—75 и др. или по огра-
180
АВТОМА ТИЧЁСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
5. Типовые способы изготовления заготовок валов
Способ и схек ia Оборудование. Режимы и инструмент. Рекомендации для применения
изготовления
Заготовки из прутка
1. Резка дисковой пилой Дисковая пила с гидравлическим приводом подачи, v— = 15ч-30 м/мин; s = 50ч-90 мм/мин. Обратный ход пи- лы 2 м/мин. Материал зубьев пилы — быстрорежущая сталь. Ширина реза 5—10 мм. Подача переменная в за- висимости от площадки сечения заготовки. Применяется для резки незакаленных заготовок
2. Отрезка на станк ционной пилой м-ч е фрик- Фрикционно-отрезной станок. v= 100ч-120 м/с. Ши- рина реза 3 — 5 мм. Используют для отрезки заготовок с большим поперечным сечением. После отрезки имеют- ся наплывы металла и подкаливание торцов; отрезка происходит с большим шумом
3. Отрезка на станк зивным кругом е абра- Абразивно-отрезной станок, и = 40ч-50 м/с; s — 5 ч- ч-8 мм/с. Толщина отрезного круга 2 — 3 мм. При от- резке допуск по длине вала 0,1 —0,2 мм и шерохова- тость Ra — 2,5-ь1,25 мкм. Применяют для отрезки закаленных заготовок. Недостаток — быстрое изнаши- вание круга (круг диаметром 300 мм отрезает 200 за- готовок из прутков диаметром 18 — 20 мм)
4. Обрубка на прес id се Эксцентриковый пресс. Производительность 600 — 1200 шт/ ч. При обрубке образуется косой срез под уг- лом 3 — 5°. При необходимости производят подрезку торца. Применяют для прутков диаметром до 25 мм
5. Резка ленточной пилой 1 Ленточная пила. Скорость пильной ленты и= 10 ч- ч-ЮО м/мин. Ширина реза 1 — 1,5 мм. Применяют для резки прутков из цветных материалов (из-за высокой стоимости ленты)
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
181
Продолжение табл. 5
Способ и схема
изготовления
Оборудование. Режимы и инструмент.
Рекомендации для применения
6. Отрезка на станке отрез-
ным резцом
Отрезной станок, v = 40 4-50 м/мин; s = 0,08 4-0,1 мм/об
(для твердосплавных резцов). Ширина реза 4 — 6 мм.
Применяют при высоких требованиях к допускам пло-
скостности торца и перпендикулярности его к обра-
зующей вала
Штучная профилированная заготовка
7. Объемная штамповка
в открытом штампе
1 — штамп; 2 — заготовка;
з — облой
объемная
Кривошипный пресс для объемной штамповки. Число
двойных ходов ползуна 40—120 в минуту. Припуск 2 —
3 мм на сторону. Коэффициент использования металла
до 0,87
8. Холодная
штамповка
я) S)
Гидравлический пресс. Число ходов 60 — 80 в минуту
при ходе ползуна 50—60 мм. Коэффициент использова-
ния металла до 0,97. Припуск 0,7—1 мм на сторону.
Применяют для сталей с пределом прочности ов =
= 6504-1000 МПа
а — прямое выдавливание;
б — обратное выдавливание;
в—осадка
9. Радиальное обжатие
1 — обжимаемый пруток;
2 — боек с матрицей; 3,4 —
ролики; 5 — обойма; 6 —
шпиндель
Автомат для радиального обжатия. Частота ударов ма-
триц около 100 в минуту. Длительность операции 40 —
70 с. Коэффициент использования металла 0,85 — 0,95.
Припуск 0,7—1 мм на сторону. Рекомендуется для ков-
ки ступенчатых валов несложной формы с небольшими
перепадами ступеней (1 — 2 мм). Допуск припуска в за-
висимости от диаметра прутка: при обжатии в холодном
состоянии ± (0,02 4-0,1) мм, в горячем — ±0,3 мм
1&2
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Продолжение табл. 5
Способ и схема изготовления Оборудование. Режимы и инструмент. Рекомендации для применения
1 0. Поперечно-клиновая про- катка плоскими плашками ; 1 — плоские плашки; 2 — прокатываемый пруток Прокатный стан. Производительность 360 — 900 шт/ч. Коэффициент использования металла до 0,94. Обеспечи- вает экономию металла на 10—15 % по сравнению с объемной штамповкой. Припуск 1 — 1,5 мм на сторону. Отсутствует облой и окалина
11. Поперечно-клиновая про- катка валками л /х^-7 i ffm Двухвалковый стан: 1 — отрезной нож; 2 — вал- ки; 3 — прокатываемый пруток; 4 — формирующий участок; 5 — рабочие по- верхности; 6 — калибрую- щие поверхности ]( Трехвалковый стан: 1 — конические валки; 2 — прокатываемый пруток; 3 — зажимное устройство Рекомендуется применять для ступенчатых валов с боль- шими перепадами ступеней при наличии значительных программ выпуска, обеспечивающих оптимальную за- грузку стана, стоимость которого высокая
ничительному сортаменту прутков,
применяемому на заводе—заказчике
автоматических линий. Припуск для
штучных заготовок, полученных ме-
тодом пластического деформирования,
указан в табл. 5.
В зависимости от диаметра и длины
вала операционные припуски (на сто-
рону) обычно составляют: на черновую
токарную обработку 2—3 мм и более;
на чистовую токарную обработку —
до 1—1,5 мм; на шлифование 0,2—
0,6 мм, на отделочные операции 0,05—
0,07 мм.
В табл. 5—12 представлены типовые
способы изготовления заготовок и ва-
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
183
6. Типовые способы правки, обработки торцов и центрования валов
Способ и схема обработки Оборудование. Режимы и инструмент. Рекомендации для применения
1. На прессе 1 3 4 1 — пуансон: 2 — за катор; 4 — установок Правка прут] готовка; 3 — инди- ная .призма ков (заготовок) Гидравлический или пневматический пресс. Число двойных ходов ползуна 900—1200 в минуту
2. В правильных устройствах / а) \ \ 4 Правильное устройство, s = 5-^30 м/мин (для станков с шестью роликами). Точность правки 0,1 —0,2 мм на 1 м длины. Число переходов 2 — 6. Применяют для прутков диаметром до 30 мм, длиной до 5 м
а — с тремя роликами; б — с тремя па- рами роликов; 1 — ролик; 2 — прутцк; 3 — неподвижный барабан; 4 — вращаю- щийся барабан; 5 — подающее устрой- ство
3. В рихтовочных аг 'J 7 а) а — схема правки; б ков при правке; в — для стабилизации вв ний; 1 I 1 — ^барабан с винте опорный нож; 3 — п вый конвейер ггоматах — установка роли- установка роликов [утренних напряже- >вой канавкой; 2 — руток; 4 — штанго- Автомат для рихтовки, s — 2 м/мин. Время правки 6—10 с. Точность правки 0,08 — 0,12 мм на 1 м длины. Применяют для правки заготовок диаметром до 25 мм, длиной до 400 мм
184
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛ Д ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Продолжение табл. 6
Способ и схема
изготовления
Оборудование. Режимы и инструмент.
Рекомендации для применения
Обработка торцов и центрование
4. Фрезерование торцов и сверление цен-
тровых отверстий
Двусторонний фрезерно-центровальный
станок. Уфрез = 70 <90 м/мин: 5фрез =
= 0,5—1 мм/об; fCBep = 22 <25 м/мин;
5свер == 0,2 <0,25 мм/об. Материал сверл—
быстрорежущая сталь, резцов — твердый
сплав
5. Резка прибыли дисковыми пилами и
сверление центровых отверстий
Двусторонний пилоотрезной центроваль-
ный станок. ирез = 15-т-ЗО м/мин; spe3 =
= 50-4-90 мм/мин: исвер = 22 <-25 м/мин;
$свер = 0,2<0,25 мм/об. Материал сверл
и фрез—быстрорежущая сталь
6. Точение шейки и подрезание торца ва-
ла, сверление центровых отверстий и ра-
стачивание углубления
Двусторонний фрезерно-центровальный
станок. иточ = 105 м/мин; $точ = 0,4 мм/об;
иподр = 70 м/мин: 5подр = °’5 мм/об;
Ураст ~60 м/мин; $раст = 0,35 мм/об. Ма-
териал резцов — твердый сплав
7. Растачивание и снятие фаски г а детали
типа трубы
Двусторонний фрезерно-центровальный
станок. ураст = 66 м/мин: $раст =
= 0,35 мм/об. Материал резцов — твер-
дый сплав
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
185
Продолжение табл. 6
Способ и схема
изготовления
Оборудование. Режимы и инструмент.
Рекомендации для применения
8. Сверление центровых отверстий и от
верстий во фланце
Двусторонний фрезерно-центровальный
станок. fCBep = 22-4-25 м/мин; sCBep —
— 0,2-{-0,25 мм/об. Материал сверл—
быстрорежущая сталь
Обозначения: ^фрез» исвер» ирез’ иточ* иподр’ ираст скорость ре-
зания соответственно при фрезеровании, сверлении, резке прибыли, точе-
нии, подрезании торца, растачивании; $фрез, $свер, $рез, $точ, $подр,
«раст “ подачи соответственно при фрезеровании, сверлении, резке при-
были, точении, подрезании торца, растачивании.
7. Типовые способы токарной обработки валов
Способ и схема изготовления Оборудование. Режимы и инструмент. Рекомендации для применения
1. Обработка на п «ногорезцовом станке Многорезцовый токарный полуавтомат, ^точ == 30-j-50 м/мин; 8точ 0,3-4- -4-0,4 мм/об. Резцы из быстрорежущей стали. Целесообразно применять для об- работки жестких валов с большими дли- нами и перепадами ступеней при точении одновременно несколькими резцами, при пониженных требованиях к параметрам шероховатости и точности обработки юкопировальном станке Гидрокопировальный токарный полуавто- мат. Учерн == ЮО-т-120 м/мин: $черн = = 0,4 -т-0,8 мм/сб; ичист — 120-4-200 м/мин; $чист ~ 0,15-4-0,2 мм/об. Резцы с твердо- сплавными пластинками. Целесообразно применять для обработки нежестких ва- лов при повышенных требованиях к па- раметрам шероховатости и точности обра- ботки (допуск на диаметр шейки вала 0,05 — 0,07 мм)
И Д 4 2. Обработка на гид!
сЕ ЕЮ JL [\ —ГЛ 1 копироваль- I за несколь-
Односторонняя обработка ним и подрезным суппортам! ко переходов
\ 1 То же
Односторс ровальньи перехьнов
/ )нняя обработка ии суппортами двумя копи- за несколько
186
АВТОМА ТИЧЁСКИЁ ЛИНИЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Продолжение табл. 7
Способ и схема обработки
Оборудование.
Режимы и инструмент.
Рекомендации для применения
Способ обработки является наиболее эф-
фективным; позволяет повысить произво-
дительность (сокращение вспомогательно-
го времени), стойкость режущего инстру-
мента (использование нескольких одно-
временно работающих резцов), точность
(возможность раздельной черновой и чи-
стовой обработки), а также исключить не-
обходимость поворота детали при обработ-
ке
Двусторонняя обработка двумя копиро-
вальными суппортами за несколько пе-
реходов
3. Обработка крупногабаритных валов
Двусторонний токарный стано иточ =
= 80 4-140 м/мин; sT04 = 0,5 4-0,7 мм/об;
иобк = 204-100 м/мин; s06k =
4-0,2 мм/об. Число переходов при обкатке
2 — 4. Обкатка обеспечивает снижение
параметров шероховатости поверхности.
Материал инструмента—твердый сплав
а — точение базовых конусов, обработка
концов вала; б — точение шеек и средней
части ьала, обкатывание шеек средней
части
Обозначения: иточ, пчерн, ичист* иобк — скорости резания соответ-
ственно при точении, черновом и чистовом точении, обкатке; s — подачи при
точении, черновом и чистовом точении, обкатке.
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
187
8. Типовые способы обработки лысок, шпоночных пазов, шлицев
и зубьев на валах
Схема обработки
Оборудование.
Режимы и инструмент.
Рекомендации для применения
Автомат для обработки лысок, ифр =
= 30 4-40 м/мин; snp = 250 ч-
4-300 мм/мин. Материал инструмен-
та — быстрорежущая сталь
а — обработка лысок: б — обработка паза;
/ — фрезы; 2 — деталь: 3 — зажимное ус-
тройство
2. Фрезерование шпоночных пазов
а — концевой фрезой; бив — дисковой фре-
зой
Шпоночно-фрезерный полуавтомат
(с маятниковой подачей). ифр — 25 ч-
ч- 35 м/мин; $Пр — 150 4-300 мм/мин;
$верт = мм за ход стола.
Маятниковую подачу применяют на
станках при изготовлении валов с точ-
ными пазами. Фрезерование в один пе-
реход используют для неточных па-
зов, требующих дальнейшей пригон-
ки. Фрезерование дисковой фрезой
производительнее обработки концевой
фрезой при выполнении операции за
один переход
3. Фрезерование шлицев
а — методом обкатки (червячной фрезой);
б, в, г — методом копирования (дисковыми
фрезами)
Зубофрезерный станок. Обработка ме-
тодом обкатки. Уфр — 40ч-50 м/мин;
$Пр == 0,8 4-1,5 мм/об
Шлицефрезерный станок. Обработка
методом копирования. ифр — 180 м/мин;
$Пр = 0,4 4-0,55 мм/зуб; фреза с пла-
стинками из твердого сплава. Валы
диаметром до 30 мм обрабатывают за
один переход, диаметром св. 30 мм —
за два перехода. Обеспечиваются боль-
шие производительность (на 20—30 %)
и точность по шагу, меньшая шерохо-
ватость, чем при обработке методом об-
катки
188
АВТОМА ТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛД ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Продолжение табл. 8
Схема обработки
Оборудование.
Режимы и инструмент.
Рекомендации для применения
а — планетарными роликами
б — зубчатыми рейками
Шлиценакатный станок для на-катки
роликами с осевой подачей. ^нак =
= 15-=-20 м/мин; $ос =
200 мм/мин. Применяют для холодного
накатывания шлицев с модулем до
2,5 мм
Шлиценакатный станок с рейками и
радиальной подачей, брейки = 4 -ь
4-9 м/мин. Применяют для обработки
валов с короткими (80—100 мм) шли-
цами с модулем 1,6 мм. Стойкость реек
между переточками высокая (25—150
тыс. деталей) и колеблется в зависи-
мости от твердости заготовки и угла
зацепления
5. Шд.ицестрогание
Шлицестрогальный станок. Все шлицы
обрабатываются одновременно, что
обеспечивает высокую производитель-
ность (в 5 — 8 раз больше, чем при шли-
цефрезеровании). Применяют для об-
работки шлицев на валах диаметром
25 — 60 мм при длине 70 — 370 мм и
наибольшей глубине шлица 3,5 мм
1 — комплект фасонных резцов; 2 — обра-
батываемая деталь; 3 — резцовая головка
6. Шлицепротягивание
Шлицейротяжной станок. Каждая па-
ра шлицев протягивается поочередно,
поворот вала выполняется с помощью
делительного устройства
1 — блочная протяжка с резцами; 2 — обра-
батываемая деталь
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
189
Продолжение табл. 8
Схема обработки
Оборудование.
Режимы и инструмент.
Рекомендации для применения
7. Шлицешлифование
Шлицешлифовальный полуавтомат.
Применяют для чистовой обра-
ботки шлицев после термической об-
работки, а также для валов, центри-
руемых по внутреннему диаметру шли-
ца
а — двумя плоскими кругами: б, в — фасон-
ным кругом
Обработка зубчатых колес
8. Фрезерование зубьев на двух венцах за
два перехода
Зубофрезерный станок. ифр черн =
— 40-т-50 м/мин; 8фр черн = 3,5мм/об;
ифр. чист = бО-г-70 м/мин; $фр. чист ~
= 5 -4-6 мм/об. Цикл обработки — ав-
томатический. Материал инструмен-
та — быстрорежущая сталь. Радиаль-
ное биение зубьев — 0,02 — 0,05 мм
а2 — ускоренный подвод; Ь1Г Ь2 — подача
(врезание); с2 — рабочая подача; dit d2 —
ускоренный отвод
9. Одновременное долбление зубьев на двух
венцах
Зубодолбежный станок. При дол-
блении зубьев идол черн =
= 35-4-40 м/мин; 5Д0Л черн ~
= 0,4 мм/дв. ход; ^дол. чист ~ 50 —
-4-55 м/мин; здол чист = 0,6 мм/дв. ход.
Материал инструмента — быстрорежу-
щая сталь
190
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Продолжение табл. 8
Схема обработки Оборудование. Режимы и инструмент. Рекомендации для применения
10. Нарезание зубьев конического колеса на
Зубофрезерный станок. ^фр черн —
— 48 4-50 м/мин; время нарезания зу-
ба /Черн = 20 4-25 с; уфр. чист =
= 40Ч-42 м/мин; время /чист = 10 4-
4-12 с. Материал инструмента — бы-
1 и строрежущая сталь
11. Одн°временная обработка двух венцов Зуборезный станок. ифр черн =
= 50 4-55 м/мин; 8фр черн = 3,5 мм/об;
ифр. чист = 65 4-75 м/мин; $фр. чист ~
= 6 мм/об; Уд0Л, черн“35 4-40 м/мин;
удол. чист = 50 4- 55 м/мин.
Материал инструмента — быстрорежу-
-ГТл . \ о / V- щая сталь. Цикл обработки — авто-
\ V \ матический
1 2 3
1 — червячная фреза; 2 — деталь; 3 — дол-
бяк
12. Шевингование зубьев колес
Зубошевинговальный станок. иш =
— 80 4-90 м/мин; $прод. черн == 50 4-
2 4-60 мм/мин; 5прод. чист ~ 25 4-
1 — шевер; 2 — деталь 4-30 мм/мин
13. Закругление торцов зубьев
Станок для закругления зубьев. ифр =
= 55 м/мин. Число двойных ходов
г~ь J 1 Нп шпинделя фрезы 10—70 в минуту. В
-tt | двухшпиндельном станке наличие вто-
рой фрезы повышает производитель-
ность почти в 2 раза
1 — деталь; 2 — концевая сфероидальная
фреза; 3 — расположение оси второй шпин-
дельной головки в двухшпиндельном станке
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
191
Продолжение табл. 8
Схема обработки
Оборудование.
Режимы и инструмент.
Рекомендации для применения
14. Шлифование зубьев
Зубошлифовальный станок. иКр —
= 35 м/с; s4epH = 1,5 мм/об; s4HCT =
= 0,75 мм/об. В основном применяют
для обработки валов с зубьями 5 — 6-й
степени точности после термической об-
работки. Производительность шлифо-
вания абразивным червяком выше
производительности шлифования ди-
сковыми кругами
а — метод копирования; б, в — методы обкатки двумя и одним
кругом; г — метод обкатки червячным кругом
Зубохонинговальный станок. Цикл об-
работки зуба вала-шестерни 30—6 0 с.
Сила прижима хона 350—450 Н
1
1 — зубчатый хон; 2 — деталь
Обозначения: уфр» °фр. черн* ифр. чист* инак» брейки’ ^ш» укр»
идол. черн’ удол. чист — скорости резания соответственно при фрезеро-
вании лысок, шпоночных пазов, шлицев и зубозакруглении; черновом
и чистовом зубофрезеровании, шлиценакатывании роликами и рейкой,
зубошевинговании и зубошлифовании, черновом и чистовом зубодолблении;
snp» * 5 * *верт» soc» 8фр. черн» 8фр. чист» 8дол. черн’ Бдол. чист соответственно
продольная и вертикальная подачи фрезы, осевая подача роликов, черновая
и чистовая подача фрезы при зубообработке, черновая и чистовая подачи
дол бяк а.
192
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
9. Типовые способы нарезания наружной резьбы на валах
Схема обработки Оборудование. Режимы и инструмент. Рекомендации для применения
1. Накатывание резьбы роликом чВЗЯг Wr 2 3 a) S) 1 Ч Накатывание резьбы с подачей: а — радиальной; б — тангенциальной; в — осевой; 1 — накатной ролик; 2 — деталь; 3 — нож Резьбонакатный станок. Про- изводительность (при автомати- ческой загрузке) 40—11 шт/мин в зависимости от диаметра за- готовки (3 — 65 мм); Ур0Л — — 30 <-90 м/мин. Накатывание с радиальной подачей применя- ют в основном для коротких резьб, с тангенциальной пода- чей — для резьб диаметром 3 — 25 мм, с осевой подачей — для резьб большой длины. Материал : сталь с относительным удлине- нием б > 8 %, 0в < 800 МПа. Твердость заготовки HRC 32. Поле допуска резьбы 6g
2. Накатывание резьбы плашками Плосконакатный станок. Про- изводительность (при автомати- ческой загрузке) 40—400 шт/ч в зависимости от диаметра за- готовки (3 — 25 мм); пзаг = = 5 <-10 об/мин. Относительная скорость 25—100 м/мин в зави- симости от материала и типа резьбы. Поле допуска резьбы 6g — 8g
3. Скоростнсе нарезание резьбы головкой вихрево- го типа Токарный или резьбофрезерный станок (со специальной резцо- вой головкой), v = 100 <- <-300 м/мин; круговая подача за 1 оборот резца 0,2 —0,3 мм. Материал инструмента — твер- дый сплав Т15К6. Целесооб- разно применять для нарезания резьб большой длины с полем допуска 6g—8g
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
193
Продолжение табл. 9
Схема обработки
Оборудование.
Режимы и инструмент.
Рекомендации для применения
4. Нарезание резьбы винторезными головками с
дисковыми гребенками
Применяют на агрегатных, то-
карных и других станках для
нарезания резьбы М4 и выше.
Нарезать резьбу целесообразно
с принудительной подачей, рав-
ной шагу нарезаемой резьбы.
Поле допуска резьбы 6g —8g
Резьбофрезерный станок. Пфр =
= 25 4-50 м/мин; пзаг = 1,15 4-
4-1,25 оборота, подача 0,01 —
0,08 мм на 1 зуб фрезы. Про-
фильная фреза обеспечивает по-
ле допуска резьбы 6g. Гребен-
чатую фрезу применяют для
получения коротких резьб. По-
ле допуска резьбы 8g
а — профильной; б — гребенчатой
6. Резьбошлифование дисковым кругом
Резьбошлифовальный станок.
икр — 35 4-45 м/с. Применяют
для получения резьб (с полем
допуска 6g —8g) на закаленных
деталях. Однониточный круг
используют для обработки длин'
ных резьб. Многониточный
круг применяют для обработки
коротких резьб
а — однониточным; б — многониточным с винтовы-
ми канавками; в — многониточным с кольцевыми
канавками
Обозначения: ^р0Л, и, ифр» икр — скорости резания соответственно
при накатывании роликом, нарезании головкой вихревого типа, резьбо-
фрезеровании и резьбошлифовании; пзаг — частота вращения заготовки.
7 А. И . Дащенко и др.
10. Типовые способы обработки отверстий в валах
Способ и схема обработки
Оборудование. Режимы и инструмент.
Рекомендации для применения
Специальный сверлильный станок
1. Обработка глубоких отверстий
а — сверло одностороннего резания (пушечное); б — эжекторное
сверло; в — сверло ВТА (с внутренним отводом стружки)
Характеристика сверл
Тип сверла Диаметр обрабаты- ваемых отвер- стий, мм Скорость резания, м/мин * Подача, мм/об * Давление СОЖ, Па 10“5 Квалитет отверстия
а 2 — 20 80—100 0,05 — 0,01 45 — 90 8-10
б 20 — 65 80—120 0,15 — 0,3 8—15 10
в 6 — 60 100 0,05 — 0,25 20—40 10
Инструмент — свер-
* Для обработки углеродистой стали,
ла с твердосплавными пластинками.
Многошпиндельный агрегатный станок. Внутришлифовальный станок
для обработки отверстий в закаленных валах
2. Обработка конических отверстий (с малой конусностью)
1 — сверло; 2 — конический зенкер (развертка); 3 — шлифо-
вальный круг
Последовательность переходов обработки на агрегатном станке
Отверстия с конус- ностью К Сверло dc, мм Цилин- дрический зенкер ^3. Ц’ мм Конический зенкер d3 к, мм Кониче- ская раз- вертка rfp к, мм
1/50-1/30' Я _ (0,2 4- 4-0,3) — —
1/20 dK - (0,3 ч- ч-0,5) — — Два перехода б?к1 и ^к2
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛ Я ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Продолжение табл. 10
Способ и схема обработки Оборудование. Режимы и инструмент. Рекомендации для применения
Обработка конических отверстий (с большой конусностью) 1 — сверло; 2 — конический зенкер (развертка); 3 — шлифо- вальный круг Последовательность переходов обработки на агрегатном станке
Отверстия с конус- ностью К Сверло d^, мм Цилин- дрический зенкер d3. Ц’ мм Конический зенкер d3 к, мм Кониче- ская раз- вертка rfp к, мм
1/16-1/8 - (1 <-1,2) — dK - (0,3 - 4-0,5) “к
Диаметр от- верстия за- готовки dc = = dK - (3 4-5) — 4-1,2) » dK - (0,3- — 0,5) 1
* На глубину половины длины отверстия.
Материал инструмента — быстрорежущая сталь: исвер = 20 <-
<-40 м/мин; sCBep = 0,25 <-1 мм/об в зависимости от диаметра
сверл (при использовании твердосплавных сверл ^свер =
= 100 <-150 м/мин; sCBep = 0,25 <-1 мм/об); ^зенк = 20 <-30 м/мин;
s3eHK = 0,5<-1 мм/об; Vpa3B = 20 м/мин; Spa3B = 1 мм/об
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
со
сл
Продолжение табл. 10
Способ и схема обработки
Оборудование. Режимы и инструмент.
Рекомендации для применения
3. Двусторонняя обработка центральных отверстий
Многошпиндельный агрегатный станок для сверления, зенкеро-
вания, развертывания. Режимы и инструмент см. выше. Урезьб =
= 4 4-6 м/мин (для сталей с пределом прочности ов 1000 МПа)
4. Обработка различных отверстий на поверхностях вала
Многошпиндельный агрегатный станок. Режимы и инструмент
для сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резь-
бы см. выше. Ураст = 80-5-110 м/мин; spacT = 0,14-0,2 мм/об;
иподр = 70 “^90 м/мин; 5ПОДр = 0,1 мм/об. Материал инстру-
мента — твердый сплав
а — на торце; б — на образующей; в — во фланце; г — в про-
ушинах вилки; д — в разных местах; 1 — сверло; 2 — метчик;
3 — зенковка; 4 — расточная оправка; 5 — оправка для под-
резания выточек в проушинах; 6 — развертка
Обозначения: освер, «зенк» иразв’ ирезьб» ираст» иподр — скорости резания соответственно при сверлении, зенке-
ровании, развертывании, резьбойарезании, растачивании и подрезании выточек; sCBep, s3eHK, Spa3B, SpaCT, 5подр подачи
соответственно при сверлении, зенкеровании, развертывании, растачивании и подрезании выточек.
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛ Я ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
197
11. Типовые способы круглого шлифования поверхностей валов
Способ и схема обработки
Оборудование.
Режимы и инструмент.
Рекомендации к применению
Бесцентровое шлифование
1. Методом «на проход» широкими шли-
фовальными кругами
1 — ведущий круг; 2 — нож; 3 — деталь;
4 — шлифовальный круг
2. Шлифование одновременно всех шеек
вала методом врезания
1 — шлифовальный круг; 2 — упор; 3 —
деталь; 4 — ведущий круг
3. Шлифование одновременно нескольких
шеек вала методом врезания
Бесцентровый круглошлифовальный ав-
томат. Кр = 35 м/с; ^вед. кр =
= 20 -г-25 м/мин; snp = 1000 Ч-4000 мм/мин
Целесообразно применять для обработки
гладких и ступенчатых валов, но только
ступени вала с наибольшим диаметром
Бесцентровый круглошлифовальный ав-
томат. оШЛе Кр = 50 4-60 м/с; УВед. кр. =
— 20 4-25 м/мин; 5фОрС = 1,5 4-8 мм/мин;
®черн == 5 4-3 мм/мин, ^чист == 0» 1
4-0,6 мм/мин. Управление обработкой
вала осуществляется по результатам из-
мерения прибором активного контроля
одной шейки. Размеры остальных шеек
вала получают пу ем наладки копирной
системы прибора правки (или алмазного
ролика) шлифовального круга
То же
/ — шлифовальный круг; 2 — упор; 3 —•
деталь; 4 — ведущий круг
198
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Продолжение табл. 11
Способ и схема обработки Оборудование. Режимы и инструмент. Рекомендации к применению
4. Шлифование дачей и торца ва фовальной 6a6i углом или пер ) . ш ла <0 nei ейки с п методом A, pacnoj 1дикуляр] Круглое ш родольной по- врезания шли- юженной под ао оси детали -тП [лифование Круглошлифовальный автомат. ошл> Кр = = 40 4-50 м/с; одет черН — м/мин; идет. чист = 30 м/мин; «черн ~ 12 4- 4-14 мм/мин; «чист = 8 4-10 мм/мин
—
5. Шлифование шейки по всей длине кру- га Хдо 200 мм) методом врезания То же
6. Шлифование врезания одно бабкой, распол< перпендикулярн Г > не вр эж О CKOJ еме] енн к ос 1ьких шеек методом 1но шлифовальной ой под углом или :и детали ж
г То же
Л: ЧГ L
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
199
Продолжение табл. 11
Способ м схема обработки
Оборудование.
Режимы и инструмент.
Рекомендации к применению
7. Совмещенное многокруговое шлифова-
ние шеек распределительного вала (опыт
ЗИЛа)
Многокруговой круглошлифовальный
станок (повышенной жесткости). Ушл.кр в
= 45 м/с; s4epH =0,8 мм/мин; s4HCT ==
= 0,2 мм/мин. При многокруговом шли-
фовании требуется максимальная одно-
родность и высокая точность геометри-
ческих параметров кругов. Неуравнове-
шенность абразивной массы (кругов в
сборе) не должна превышать норм 1-го
класса дисбаланса по ГОСТ 3060 — 75.
Многокруговое шлифование обеспечивает
высокую геометрическую точность шеек
и их соосность до 5 мкм при допуске на
размер 20 мкм
8. Совмещенное шлифование шеек и коль-
цевых канавок с правкой кругов алмаз-
ными роликами (опыт ЗИЛа)
Круглошлифовальный станок. ишл> Кр =
= 60 м/с; sKaH черн = 1,5 мм/мин;
8Кан. чист = 2 мм/мин. Стойкость кру-
гов между правками для прорезки кана-
вок 15 валов. Общее время шлифования
(прорезки) канавок 48 с. В процессе шли-
фования производится обильная подача
СОЖ (НГЛ-205). Алмазный ролик обес-
печивает одновременное профилирование
по всему контуру режущей кромки кру-
га. Подача ролика — импульсная на
0,02 мм. Применяют для шлифования де-
талей типа вторичного вала коробки пе-
редач ЗИЛ-130
1,5 — алмазные ролики для правки; $ —
шлифовальные круги для обработки ше-
ек; 3 — деталь; 4 — шлифовальный круг
для прорезки кольцевых канавок
Обозначения: кр» увед. кр» идет. черн* удет. чист скорости
соответственно вращения шлифовального и ведущего кругов, обраба-
тываемой детали при черновой и чистовой обработке; snp, 8форс, s4epH,
5чист’ $кан. черн* Бкан. чист ~ соответственно продольная подача при
шлифовании «на проход», форсированная, черновая и чистовая подачи
при врезании, подача черновая и чистовая при шлифовании канавок.
200
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛ Я ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
12. Типовые способы доводки наружных поверхностей вала
и удаления заусенцев
Схема обработки
Оборудование.
Режимы и инструмент.
Рекомендации к применению
1. Тонкое шлифование
а — мелкозернистым кругов; б — лепестковым
кругом; 1 — деталь; 2 — ведущий круг; 3 —
нож; 4 — шлифовальный круг
Круглошлифовальный станок.
При обработке мелкозернистым
кругом ишл. кр = 35 -4-40 м/с; идет
до 10 м/мин; глубина резания
0,04 — 0,05 мм; параметры шерохо-
ватости поверхности Да = 0,16-4-
-4-0,04 мкм. При обработке лепест-
ковым кругом:
методом «на проход»: ишл< Кр =
= 30-4-35 м/мин; идет = 20-4-
-4-30 м/мин; snp = 2,5-4-3 м/мин;
методом врезания ишл> кр = 35 -4-
-4-45 м/с с допустимым отжимом
лепестков круга 1—2 мм; параме-
тры шероховатости Да = 0,32-4-
-4-0,08 мкм
2. Бесцентровое суперфиниширование
1 — приводные валки; 2 — абразивные бруски;
3 — деталь
3. Суперфиниширование шеек вала
а — схема обработки; б — схема радиальной
подачи брусков
Бесцентровый суперфинишный
станок. идет = 9-4-10 м/мин; snp =
= 2-4-3 м/мин. Число двойных хо-
дов брусков 400—800 в минуту.
Давление брусков 500 — 800 кПа;
параметры шероховатости Да =
= 0,16 -4-0,04 мкм
Суперфинишный станок. удет=
= 13-4-26 м/мин. Частота ос-
циллирования 400 —800 дв. ход/мин
Давление брусков 300—400 кПа.
Припуск на обработку 10 мкм; па-
раметры шероховатости Да —
— 0,32 -4-0,16 мкм
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
201
Продолжение табл. 12
Схема обработки
Оборудование.
Режимы и инструмент.
Рекомендации для применения
4. Полирование шеек абразивной лентой
Полировальный станок. При ис-
пользовании абразивной ленты на
бумажной основе идет — 16 м/мин,
на тканевой — идет = 26 м/мин.
Частота осциллирования 200 дв.
ход/мин. Давление ленты 230 кПа.
Припуск на обработку 6 мкм; па-
раметры шероховатости Да =
= 0,32 4-0,08 мкм в зависимости от
характеристики абразивной ленты
и режимов обработки
1 — абразивная лента; 2 — деталь; 3 — натяж-
ной механизм
Удаление заусенцев
Установка для электрохимическо-
го удаления заусенцев. Напряже-
ние на электродах 6 — 3 В. Линей-
ная плотность анодного тока 0,2 5— t
1 А/мм длины обрабатываемых кро- '
мок. Давление подаваемого элек-
тролита 50 — 400 кПа. Продолжи- ‘
тельность обработки в зависимости
от величины заусенцев и режимов —
в среднем до 30 с
1,2,3 — катодное устройство; 4 — деталь
6. Лепестковым торцовым шлифовальным кругом
Круглошлифовальный станок (мо-
дернизированный для удаления
заусенцев на шлицах валов).
ишл. кр “ 30 4-35 м/с; ^дет =
= 10 м/мин; $шл> кр — 2 4-3 м/мйн
при допустимом отжиме лепестков
круга 1,2 —0,8 мм. Время снятия
заусенцев на шлице длиной 85 мм
у вала диаметром 60 мм составля-
ет 15 — 20 с.
Обозначения: кр, идет — скорости вращения соответственно
шлифовального круга и обрабатываемой детали; snp — продольная подача.
лов по основным операциям, типы
оборудования и рекомендации по их
применению, широко используемые на
передовых заводах.
В табл. 13 приведены маршруты
обработки ступенчатых валов, ука-
занных в табл. 1.
При выборе способа получения за-
готовок и типовых технологических
операций обработки вала следует
учесть дополнительные, соображения,
приведенные ниже.
Выбор заготовки. Для гладких и
ступенчатых валов с небольшими пере-
падами ступеней (1—2 мм на сторону)
заготовки получают выполнением от?
резной операции. Для валов с перепа-
дом ступеней более 2 мм используют
202
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
13. Маршруты обработки типовых ступенчатых валов
Содержание основных операций Способ обработки (см. таблицу)
Ось балансира (см. табл. 1, эскиз 1) Отрубка на прессе Правка Фрезерование торцов и снятие фасок Обдирочное бесцентровое шлифование наружной повер- хности Чистовое бесцентровое шлифование наружной поверхности Мойка и сушка Контроль Вал ротора электродвигателя (табл. 1, эс1 Изготовление заготовки Фрезерование торцов и центрирование Точение со стороны шкива Точение с другой стороны Шлифование шеек вала Накатывание рифлений Шлифование шеек под ротор Фрезерование шпоночного паза Мойка и сушка Контроль Вагонная ось (табл. 1. эскиз 7) Точение базовых конусов с двух сторон одновременно Точение концов вала Фрезерование торцов Фрезерование паза Черновое точение средней части Черновое точение шеек предподступичных и подступичных частей Обработка крепежных отверстий под стопорную планку Обработка центровых отверстий Обкатывание шеек средней и подступичных частей Чистовое шлифование галтелей и разгружающих канавок Шлифование предподступичной части шейки и поверхности под резьбу Накатывание резьбы Контроль (после мойки и сушки) Вторичный вал коробки передач (табл. 1, э Получение заготовки Фрезерование торцов и центрование Точение по копиру наружной поверхности Фрезерование шлицев Мойка Удаление заусенцев на шлицах Термическая обработка Шлифование центровых отверстий Правка вала Шлицешлифование Одновременное шлифование шеек и прорезка кольцевых ка- навок Мойка и сушка Контроль Цапфа картера заднего моста (табл. 1, эс Предварительное фрезерование торцов Окончательное фрезерование торцов и обработка фасок на наружной поверхности и конусов отверстий Точение наружной поверхности Растачивание отверстия Мойка и сушка Контроль 1 5, п. 4 6, п. 3 6, п. 4 11, п. 1 11, п. 1 киз 2) 5, п. 7 или 10 6, п. 4 или 5 7, п. 1 или 2 7, п. 1 или 2 11, п. 3 Специальный станок И, п. 5 8, п. 2, а 7, п. 3, а 7, п. 3, б 6, п. 4 8, п. 1, б 7, п. 3, б 7, п. 3, б 10, п. 4, а 6, п. 4 7, п. 3, б 11, п. 6 И, п. 5 9, п. 1, б скиз 3) 5, п. 7 6, m 4 7, п. 2 8, п. 3, в 12, п. 6 Специальный станок 6, п. 1 8, п. 7 И, п. 8 жиз 8) 6, п. 4 6, п. 7 7, п. 3 10, п. 1
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
203
Продолжение табл. 13
Содержание основных операций Способ обработки (см. таблицу)
Шпиндель станка (табл. 1, эскиз 9) Фрезерование торцов и центрование Черновое точение со стороны хвостовика Точение головной части (со стороны фланца) Сверление осевого отверстия Обработка конического.отверстия во фланце Чистовое точение наружных поверхностей со стороны хво- стовика Чистовое точение наружной поверхности головной части Фрезерование шлицев Фрезерование шпоночных пазов (при необходимости) Нарезание резьбы Сверление и нарезание резьбы в крепежных отверстиях Термическая обработка шеек и конического отверстия Правка центровых фасок Обдирочное шлифование и чистовое шлифование наружных поверхностей и торцов Шлифование конического отверстия Удаление заусенцев Динамическое балансирование Мойка и сушка Контроль Промежуточный вал коробки передач (табл. 1 Получение заготовки Фрезерование торцов Фрезерование торцов и центрование Точение по копиру наружной поверхности Одновременное долбление зубьев на двух венцах Мойка Фрезерование зубьев (прямозубого и спирального) Мойка Фрезерование шпоночных пазов Нарезание резьбовых отверстий на торце Закругление зубьев Снятие заусенцев Шевингование зубьев венцов Мойка Маркирование Термическая обработка Шлифование центровых отверстий Правка вала 1 Шлифование шеек и торца Хонингование зубьев трех венцов Мойка и сушка Контроль Вилка карданного вала (табл. 1, эскиз Фрезерование торцов и центрование Черновое точение хвостовика Сверление глубокого отверстия Чистовое точение хвостовика Фрезерование шлицев на хвостовике Закалка с помощью ТВЧ Фрезерование торцов проушин Сверление двух отверстий в проушинах Растачивание двух отверстий в проушинах Растачивание выточек с внутренней стороны проушин Сверление, зенкерование фасок и развертывание малых от- верстий под резьбу на проушинах Продувание отверстий и нарезание резьбы в проушинах Раскатывание двух отверстий в проушинах Удаление заусенцев в проушинах 6, п. 4 7, п. 2 7, п. 2 10, п. 1, б (1, е) 10, п. 2 7, п. 2 7, п. 2 8, п. 2, в 8, п. 2, а 9, п. 3 10, п. 4, в Специальный станок 11, п. 4' 10, п. 2 12, п. 6 Специальный станок , эскиз 4) 5, п. 7 6, п. 4 6, п. 4 7, п. 2 8, п. 9 8, п .11 8, п. 2, в 10, п. 4, а 8, п. 13 12, п. 6 8, п. 12 Специальный станок 6, п. 1 И, п. 4 8, п. 15 5) 6, п. 4 7, п. 2 10, п. 1, а 7, п. 2 8, п. 3, а Специальный станок 10, п. 4, г 10, п. 4, г 10, п. 4, г 10, п. 4, д 10, п. 4, д Специальный станок 12, п. 5
204
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Продолжение табл. 13
Содержание основных операций Способ обработки (см. таблицу)
Шлифование поверхностей гладкой и шлицевой шеек Мойка и сушка - Контроль Задний и средний мосты (табл. 1, эски: Подрезание торцов, растачивание центровых и наружных , фасок Точение шеек под резьбу, подшипники, кольца сальников с подрезкой торцов. Предварительное точение фланца и под- резание его торца Закалка ТВЧ шеек Окончательное точение шейки под суппорт и наружной по- верхности фланца с подрезанием торцов Растачивание отверстия и центровой фаски с двух сторон, сверление и нарезание резьбы на сфере Растачивание отверстий в цапфах Растачивание отверстия в сфере Сверление отверстий во фланцах Предварительное подрезание торцов сферы Нарезание резьбы на цапфах Окончательное растачивание отверстия и подрезание торца сферы Зенкерование отверстий во фланцах Фрезерование шпоночных пазов Нарезание резьбы в отверстиях фланцев Окончательное шлифование шеек цапф и фланцев Мойка Контроль Полуось заднего моста (табл. 1, эскиз Правка стержня полуоси Подрезание торцов и центрование Подрезание наружного торца фланца и снятие фаски Подрезание внутреннего торца и точение наружной поверх- ности фланца и шейки хвостовика - Накатывание эвольвентных шлицев . Мойка Закалка стержня с помощью ТВЧ Правка полуоси Окончательное подрезание внутреннего торца Сверление 12 отверстий во фланце Зенкерование 12 отверстий во фланце и сверление в нем двух отверстий под резьбу Нарезание резьбы в двух отверстиях фланца (Мойка и сушка Контроль И, п. 6 J 10) 6, п. 7 7, п. 2 7, п. 2 Специальный станок То же » 10, п. 4, в Специальный станок 10, п. 1, б Специальный станок То же 8, п. 2, а 10, п« 4, # 11, п- 6 6) 6, п. 1 6, п. 4 7, п. 2 7, п. 2 8, п. 4, а 6, п. 1 Специальный станок 10, п. 4, в 10, п. 4, в 10, п. 4, в
штучные профильные заготовки, полу-
ченные методом пластического дефор-
мирования. Исходным материалом для
получения таких заготовок на специ-
альных станах служат прутки.
Поступающие на АЛ заготовки ва-
лов должны быть очищены от окалины
и грязи, промыты, а также проверены
на соответствие фактическим размерам,
заданных чертежом заготовки. Спо-
собы изготовления заготовок см.
в табл. 5.
Наиболее производительным спо-
собом получения штучной заготовки
из прутков является обрубка на прес-
сах и абразивно-отрезная операция
на станках. При обрубке на торцах
образуются сколы, вырывы и прочие
дефекты, которые могут быть умень-
шены при применении закрытых штам-
пов, а также ножей, режущие кромки
которых спрофилированы по контуру
сечения прутка. Прессы для радиаль-
ного обжатия и прокатные станы
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
205
имеют большую стоимость, и для их
эффективного использования необ-
ходима полная загрузка, поэтому тре-
буется большая программа выпуска
заготовок валов одного типа или не-
скольких типов, близких по конфигу-
рации и размерам. В последнем слу-
чае оборудование будет работать с пе-
риодическими переналадками, время
на которые должно учитываться
в фонде рабочего времени оборудо-
вания.
Правка заготовок. Для обеспечения
допуска прямолинейности заготовок
валов (в пределах 0,1—0,15 мм на
1 м длины) используют правку на спе-
циальных станках и прессах, указан-
ных в табл. 6.
Обработка торцов. Центрование.
Специальную обработку торцов за-
готовок валов производят в тех слу-
чаях, когда предъявляются повышен-
ные требования по допускам перпен-
дикулярности торцов к оси вала, пара-
метрам шероховатости, а также к раз-
мерам вала по длине. Кроме того,
предварительно обработанные торцы
обеспечивают более точное изготовле-
ние центровых отверстий из-за пре-
дотвращения увода центровочного
сверла, возникающего при обработке
косого или неровного торца.
Центровые отверстия должны быть
изготовлены в соответствии
с ГОСТ 14034—74. Центрование осу-
ществляют последовательно набором
инструментов или одним комбиниро-
ванным. Последовательная обработка
выполняется за две-три операции в за-
висимости от размера центрового от-
верстия. В начале выполняют центро-
вание отверстия более жестким ин-
струментом (спиральным сверлом боль-
шого диаметра), затем сверлят малое
отверстие и далее зенковкой обрабаты-
вают коническую поверхность. При
использовании комбинированного
сверла центровое отверстие полу-
чается за одну операцию.
Для обработки торцов и центровых
отверстий валов на АЛ прогрессивным
является применение двусторонних
фрезерно-центровальных станков. Эти
станки имеют высокую производитель-
ность при заданной точности, по-
скольку торцы и отверстия обрабаты-
ваются одновременно с двух сторон.
Кроме фрезерования торцов и обра-
ботки центровых отверстий на этих
станках можно также выполнять раста-
чивание, точение концов, сверление
отверстий в торце или фланце вала.
Способы подрезки торцов и центро-
вание см. в табл. 6.
Токарная обработка валов выпол-
няется на одношпиндельных револь-
верных, многорезцовых и гидрокопиро-
вальных автоматах. В отдельных слу-
чаях при обработке коротких валов
(длиной до 150—200 мм) применяют
многошпиндельные прутковые авто-
маты.
Использование токарно-револьвер-
ных автоматов может обеспечить эф-
фективную обработку недлинных кон-
цов (длиной до 30 мм) вала широкими
резцами с поперечной подачей с после-
дующей (при необходимости) накат-
кой резьбы роликами, установлен-
ными в револьверной головке. При
этом можно использовать заготовку
без центровых отверстий. Подача за-
готовки в рабочую зону станка осу-
ществляется через шпиндель.
Многорезцовые токарные станки
целесообразно применять для обра-
ботки жестких валов, имеющих от-
ношение длины к диаметру наиболь-
шей ступени 10—15 и больше. Много-
резцовые токарные станки дают наи-
больший выигрыш в основном времени
при точении и подрезке торцов всех
ступеней вала из штучной профили-
рованной заготовки одновременно не-
сколькими резцами за один переход.
При этом длинные ступени вала долж-
ны также обрабатываться с исполь-
зованием автоматических люнетов не-
сколькими резцами для сокращения
основного времени. Основное время
устанавливается в зависимости от
пути резца, обрабатывающего наиболее
длинный участок вала. Однако при
использовании большого числа рез-
цов и принятых режимах резания не-
обходимо учитывать деформацию об-
рабатываемого вала. При чрезмерной
деформации вала приходится умень-
шать подачу, что может привести
к целесообразности обработки вала,
например, одним резцом с большей
подачей на гидрокопировальных стан-
ках. На наладку многорезцового станка
из-за значительного числа участ-
206
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
вующих в работе резцов требуется
больше времени, чем на наладку ги-
дрокопировального станка.
Для обработки валов на АЛ наиболь-
шее распространение получили гидро-
копировальные токарные полуавто-
маты. Прогрессивные модели указан-
ных станков имеют большие техно-
логические возможности для разно-
образной обработки, обеспечивают вы-
сокие производительность и точность
обработки, обладают простотой пере-
наладки и удобны для встройки в ли-
нии. Время на наладку указанных стан-
ков и подналадку инструмента затра-
чивается в 2—3 раза меньше, чем на
наладку многорезцовых станков.
Кроме того, на гидрокопировальных
полуавтоматах точение выполняется
с большими скоростями резания, чем
на многорезцовых, поскольку в ра-
боте участвуют один-два резца.
Гидрокопировадьные токарные
полуавтоматы выпускают различных
модификаций с одним или двумя ко-
пировальными и подрезными (или без
них) суппортами, с одно- и многопро-
ходным автоматическим циклом обра-
ботки.
Типовые схемы токарной обработки
валов на гидрокопировальных стан-
ках приведены в табл. 7. Наиболее
эффективной из этих схем является
обработка вала с одновременно-по-
следовательным использованием рез-
цов (с двух копировальных суппор-
тов) на одном полуавтомате. При этом
способе производительность повы-
шается обеспечением полной обработки
вала за одну операцию, а точность —
раздельным черновым и чистовым то-
чением.
Обработка лысок, шпоночных пазов
и шлицев (см. табл. 8). Пазы и шлицы
изготовляют в соответствии с требова-
ниями ГОСТ 23360—78 и
ГОСТ 24643—81.
Шпоночные пазы обрабатываются
мерными концевыми и дисковыми фре-
зами. Базирование заготовки произ-
водится по наружной цилиндрической
поверхности (в призмах) или по цен-
тровым отверстиям (фаскам). В по-
следнем случае обеспечивается боль-
шая точность глубины паза и мень-
ший допуск параллельности паза оси
вала. Шпоночный паз обычно обраба-
тывают концевой двухзубой фрезой
на специальном шпоночно-фрезерном
станке, работающем по так называе-
мому маятниковому методу, обеспечи-
вающему удаление металла при после-
довательных рабочих ходах фрезы,
с подачей на небольшую глубину в кон-
це каждого хода.
Мерный инструмент не может обес-
печить обработку шпоночных пазов
с высокой точностью по ширине и не-
обходимой шероховатостью обработан-
ных поверхностей. Это обусловливается
быстрым изнашиванием фрезы, воз-
никновением чрезмерного трения на
ее режущих кромках в процессе обра-
ботки паза и заклиниванием в послед-
нем стружки.
Для повышения точности и пони-
жения параметров шероховатости бо-
ковых стенок паза в фрезерно-шпоноч-
ных станках применяют устройства,
обеспечивающие обработку шпоноч-
ных пазов мерными фрезами по «ра-
мочному методу» (последовательно
каждую поверхность) или с осцилли-
рованием фрезы. При фрезеровании
с осциллированием необходимая ши-
рина паза обеспечивается благодаря
дополнительному осциллирующему
круговому или качательному пере-
мещению фрезы в направлении, пер-
пендикулярном к пазу. В этом случае
обработка паза осуществляется за один
рабочий ход.
Обработка шлицев производится фре-
зерованием, строганием, протягива-
нием и холодным накатыванием (глав-
ным образом эвольвентных шлицев).
Технологическими базами при обра-
ботке шлицев на валах обычно яв-
ляются центровые отверстия.
Шлицы на незакаливаемых валах
обрабатывают после чистового шлифо-
вания наружных поверхностей, а на
закаливаемых валах — после предва-
рительного шлифования.
Фрезеруют шлицы двумя дисковыми
и профильной фрезами, профильной
фрезой, червячной фрезой методом
обкатки и фасонными фрезами за два
рабочих хода. Наиболее распростра-
ненным способом является фрезеро-
вание шлицев червячной фрезой. Ука-
занный способ обеспечивает изготов-
ление шлицев с наибольшей точностью.
Обработка шлицев строганием на
ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
207
шлицестрогальных станках или про-
тягиванием на горизонтально-протяж-
ных станках обеспечивает наиболь-
шую производительность (в 5—8 раз
выше, чем фрезерование червячной
фрезой) при получении шероховатости
обработанных поверхностей Ra =
= 2,5-4-1,25 мкм. Строгание шлицев
выполняют фасонными резцами, зак-
репленными в головке. Число двойных
ходов головки устанавливают в за-
висимости от глубины шлицев и при-
нятой глубины резания, на которую
резцы радиально сходятся за каждый
двойной ход.
При протягивании шлицев две диа-
метрально противоположные впадины
обрабатываются одновременно при пе-
ремещении двух блоков протяжек с
последующим поворотом вала на угол
для обработки другой пары впадин.
Блок протяжек собирают из отдель-
ных резцов-зубьев, имеющих независи-
мое радиальное перемещение от не-
подвижной копирной линейки. Ме-
тоды строгания и протягивания поз-
воляют обрабатывать как сквозные,
так и несквозные шлицевые поверх-
ности валов (при наличии канавки для
выхода резцов).
Холодное накатывание шлицев ро-
ликами, рейками и многороликовыми
профильными головками предопреде-
ляет образование в основном эволь-
вентных шлицев методом пластиче-
ского деформирования металла (без
снятия стружки). Данный метод обес-
печивает высокую производитель-
ность, в 10 раз превышающую произво-
дительность шлицефрезерования. На-
катывание шлицев применимо для
валов с твердостью не более НВ 220.
Накатывание особенно хорошо ис-
пользовать для валов с большим чис-
лом шлицев (более 12), так как при
этом процесс обработки происходит
в лучших условиях. Точность накаты-
вания высокая: погрешность по шагу
до 0,03 мм; шероховатость обработан-
ных поверхностей шлицев Ra = 0,634-
4-0,32 мкм. Накатывание шлицев по-
вышает прочность вала вследствие
уплотнения металла.
Обработку зубчатых колес на валах
выполняют различными способами: зу-
бофрезерованием за два технологиче-
ских перехода, совмещенным зубофре-
зерованием и зубодолблением, зубо-
фрезерованием с переменной осевой
подачей для черновой обработки. При
зубофрезеровании первый и второй
переходы осуществляются последова-
тельно с автоматическим изменением
режимов. Первый переход обычно про-
исходит при попутной подаче, второй —
при встречной.
Резьбообразование на наружных по-
верхностях вала (см. табл. 9). Накаты-
вание резьбы по сравнению с нареза-
нием повышает производительность,
точность изготовления и прочность
резьбовых поверхностей, а также
резко сокращает расход металла при
изготовлении заготовки методом пла-
стического деформирования.
Обработка отверстий в валах — см.
табл. 10.
Шлифование наружных поверхностей
валов (см. табл. И). При выборе ме-
тода шлифования (бесцентрового или
центрового) следует учитывать, что
бесцентровое шлифование обеспечи-
вает большую производительность в ре-
зультате установления меньшего при-
пуска, исключения ошибки из-за пог-
решности базирования. Особенно эф-
фективны бесцентровые станки с ши-
роким кругом (500—800 мм), позво-
ляющие сократить число рабочих хо-
дов в 2—3 раза и увеличить скорость
продольной подачи с 1 до 3,5—4 м/мин
по сравнению с шлифованием на стан-
ках с кругами шириной 150—200 мм.
Недостатком бесцентрового шлифова-
ния является затруднительность по-
лучения соосности наружной и вну-
тренней поверхностей в полых валах,
невозможность шлифования каждой
Ступени вала отдельно с обеспечением
соосности их наружных поверхностей.
Круглое шлифование осуществляют
двумя способами: шлифованием с про-
дольной подачей и врезным шлифо-
ванием. В процессе шлифования с про-
дольной подачей обрабатываемая де-
таль совершает продольное движение
попеременно в обе стороны; при этом
поперечная подача шлифовального
круга осуществляется в конце рабо-
чего хода. Этот способ является наи-
более пригодным для шлифования длин-
ных ступеней валов. Врезное шлифо-
вание валов производится с направле-
нием подачи шлифовального круга
208
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
перпендикулярно к обрабатываемой
поверхности. Такой метод исполь-
зуют главным образом при обработке
шеек валов, валов с буртиками или
шеек, имеющих коническую форму.
Прогрессивными направлениями
развития метода круглого шлифова-
ния валов являются: высокоскорост-
ное шлифование (с = 60-4-80 м/с) с при-
менением современных видов СОЖ
(НГЛ-205, Укринола, масел); шлифо-
вание с использованием увеличенной
минутной поперечной или продоль-
ной подачи на один оборот шлифоваль-
ного круга; обдирочное шлифование
с применением больших глубин реза-
ния; многокруговое шлифование, обес-
печивающее одновременную обработку
нескольких поверхностей несколь-
кими кругами на одном станке.
Скоростное и высокоскоростное шли-
фование с применением правки ал-
мазным роликом позволяет увеличить
поперечную подачу в 1,5—2 раза и
более; его широко используют при
обработке валов. Обдирочное шлифо-
вание в основном применяют для опе-
раций снятия обезуглероженного
слоя, съема большого припуска и
в других случаях. Многокруговое
шлифование эффективно осуществ-
лять при обработке многих деталей
типа валов (см. табл. 11, пп. 6, 7, 8).
Доводка наружных поверхностей ва-
лов (см. табл. 12). Шлифование мелко-
зернистым кругом обеспечивает сни-
жение параметров шероховатости при
сохранении высокой производитель-
ности. Суперфиниширование позво-
ляет дополнительно уменьшить пара-
метры шероховатости. В качестве ин-
струментов применяют главным обра-
зом мелкозернистые бруски на керами-
ческой связке. Ленточное шлифование
особенно эффективно при использо-
вании алмазной ленты на эластичной
связке, стойкость которой по сравне-
нию с абразивной лентой во много
раз выше. Процесс целесообразно ис-
пользовать для обработки валов с ис-
ходной шероховатостью Ra = 1,24-
-4-0,32 мкм. Широкое применение для
окончательной обработки находит
шлифование лепестковыми шлифоваль-
ными кругами, изготовленными по
ГОСТ 22773—77, ГОСТ 22774—77,
ГОСТ 22775—77, ГОСТ 22776—77.
Удаление заусенцев на валах (см.
табл. 12). Для удаления заусенцев
на валах (шлицах, шпоночных пазах,
отверстиях и пр.) применимы способы
электрохимической обработки с по-
следующей мойкой и снятия заусен-
цев лепестковым (гибким) кругом,
установленным на круглошлифоваль-
ном станке.
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ
Станки для отрезки прутков и правки
заготовок валов (табл. 14). Мод.8544К—
ленточно-отрезной быстроходный го-
ризонтальный автомат; мод. МП6-654—
пилоотрезной скоростной автомат
(с твердосплавным диском);
мод. 8В262 — абразивно-отрезной ав-
томат с невращающейся заготовкой
(для прямой резки); мод. 8В264 —
абразивно-отрезной автомат с вращаю-
щейся заготовкой; мод. 1Б240-0 — то-
карно-отрезной четырехшпиндельный
горизонтальный автомат (с возмож-
ностью точения конца прутка широ-
ким резцом); мод. 237СО — автомат
для правки заготовок длиной до
400 мм.
Станки для обработки торцов, точе-
ния и центрования (табл. 15). Мод.
2А931, 2А932 — двусторонние центро-
вально-подрезные полуавтоматы; ис-
полнение с автоматической сменой де-
талей; мод. 2982 — двусторонний фре-
зерно-центровально-обточной полу-
автомат барабанного типа, трехпози-
ционный, с автоматической сменой де-
талей; мод. 2Г942, 2К942 —двусто-
ронние фрезерно-центровально-об-
точные полуавтоматы; мод. 2К942 с воз-
можностью растачивания и нарезания
резьбы и контролем глубины центров,
а также автоматической сменой дета-
лей.
Станки для токарной обработки
(табл. 16). Мод. 1Е140 — токарно-
револьверный одношпиндельный
автомат нормальной точности;
мод. 1Е140П — повышенной точности;
имеет исполнения: с загрузочным уст-
ройством для штучных заготовок, с
устройством для загрузки прутка;
мод. 1716Ц — токарный многорезцо-
вый копировальный полуавтомат с цик-
ловым программным управлением; по-
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
209
14. Технические характеристики станков для отрезки прутков
и правки заготовок валов
Основные параметры 8544К МП6-654 8В262, 8В264* 1Б240-0 237С0
Наибольший диаметр уста- навливаемого вала, мм Диаметр диска (круга, роли- ка), мм Скорость ленточной пилы (диска), м/мин 355 280 120 40 21
— 800 600 — 160
10-90 8-220 — — —
Скорость абразивного кру- га, м/с Частота вращения шпинде- ля, об/мин — — 50; 80; 100 — —
— — — 128 — 740; 265- 1536 10-30
Высота диска (абразивного круга), мм — 6-8 4 — 6,3 — —
'Общая мощность электродви- гателей, кВт Габаритные размеры, мм: 2,8 3,7 55 10-13 5,2
длина 3045 2310' 7350 * 6050 1600
ширина 3060 2600 3200 1600 1050
высота 1790 1750 2100 1950 1385
Масса, т * Для станка мод. 8В 3,8 264 — 12 01 7,3 DOX 5250Х 2 4 :425 мм. 6 1,8
15. Технические характеристики двусторонних центровальных полуавтоматов
Основные параметры Модель
2А931 2982 2А932 2Г942 2К942
Наибольший диаметр вала, 50 80 100 100 100 -
мм Наибольшая длина вала, мм 1000 1000 1000 1000 1000
Частота вращения шпинде- 500—2000 215—1700 (2000) 180—1600 (2000) 290 — 2300 (2000) 140—1400
ля, об/мин Общая мощность электродви- 4,4 8 11 8 14 (20)
гателей, кВт Габаритные размеры, мм: длина 320Q 3360 3500 4850 3000
ширина 1050 1575 1200 1630 1400
высота 1750 2130 1650 1740 1540
Масса, т 2,3 7,5 3,8 6,5 5,5
ставляют с автоматическим манипуля-
тором для загрузки-выгрузки;
мод. 1Е713 — токарный многорезцовый
копировальный полуавтомат; предназ-
начен для обработки в несколько пере-
ходов и ~ пропуска необработанных
участков вала; имеет автоматический
манипулятор; мод. 1Е713П — повы-
шенной точности; мод. 1Н713 — токар-
ный многорезцовый полуавтомат; ис-
полнение (мод. НТ-206) с перемеще-
нием поперечного суппорта в двух
направлениях; мод. 1736Ц токар-
ный многорезцовый копировальный
полуавтомат с цикловым программным
управлением, повышенной точности;
поставляют с автоматическим мани-
пулятором; мод. 1716Ц, 1Е713,
1Е713П, 1736Ц оснащены однокоорди-
натной гидрокопировальной системой
и одним (двумя) копировальным и под-
резным суппортами.
Станки для обработки лысок, шпо-
ночных пазов и шлицев (табл. 17).
Мод. Л222СЗ — автомат для фрезеро-
вания двух лысок (под ключ) на конце
210
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
16. Технические характеристики токарных станков
Основные параметры 1Е140, 1Е140П 1716Ц 1Е713, 1Е713П 1Н713 1736Ц
Наибольший диаметр вала, мм 40 200 200 250 320
Наибольшая длина вала, мм — 500 (1000) 710 (1400) 500 (1000 — 1480) 1000, 1400, 2800
Частота вращения шпинде- ля, об/мин 80—2500 100 — 2000 (4000) 100 — 2000 125-2500 63—1250 (100 — 2000) До 2500
Общая мощность электродви- гателей, кВт Габаритные размеры, мм: 5,5 22 17 (25) 18,5 (22) 30/37
длина 2160 2465 2792 2435 4840
ширина 1000 1215 1450 1250 . 1845
высота 1510 1900 2060 1985 2200
Масса, т 2,6 4,5 4,8 4,5 7,5
17. Технические характеристики станков для обработки лысок,
шпоночных пазов и шлицев
Основные параметры Л222СЗ 6910 6930 5350А ЗБ451
Наибольшие ширина и дли- 14 16X250 32Х 500
на паза, мм Наибольшие диаметр и дли- 16 Х360 90 150X675 125Х 1400
на вала, мм Частота вращения шпинде- 153 315 — 4000 200 — 2500 80 — 250 —
ля, об/мин Скорость шлифовального — — — — 20-47
круга, м/с Подача стола (фрезы), м/мин До 0,3 — 1—30
Общая мощность электро- 1,9 1,5/2 3,2/5,3 11,6 3
двигателей, кВт Габаритные размеры, мм: длина 895 1570 2075 2345 4450
ширина 1205 1410 1525 1550 1513
высота 1855 1350 1530 1650 1900
Масса, т 1,65 2,1 3,2 3,7 6,5
вала; мод. 6910, 6930 — шпоночно-
фрезерный полуавтомат для обработки
призматических шпоночных пазов не-
мерным инструментом (с осциллирую-
щим движением фрезы) и с цикловым
программным управлением; исполне-
ние — с загрузочным устройством;
мод. 5350А — шлицефрезерный полу-
автомат повышенной точности; мод.
ЗБ451 — шлицешлифовальный полу-
автомат повышенной точности с актив-
ным контролем.
Станки для обработки зубьев колес
на валах (табл. 18). Мод. 53А23 —
зубофрезерный вертикальный полу-
автомат высокой точности для обра-
ботки цилиндрических колес; мод. 5122,
5125 — зубодолбежные вертикальные
станки (5122—полуавтомат, 5125 —
автомат); мод. 5236П — зубострогаль-
ный полуавтомат для обработки кони-
ческих колес с прямыми зубьями, по-
вышенной точности; мод. 5701 — зу-
бошевинговальный горизонтальный
полуавтомат высокой точности;
мод. 5В830 — зубошлифовальный полу-
автомат высокой точности, работаю-
щий абразивным червяком.
Станки для нарезания наружной
резьбы (табл. 19). Мод. МК6171,
1Б922Г, (1Б922Д, 1Б922Е) — резьбо-
токарные полуавтоматы с вихревой
головкой повышенной точности;
мод. ГБ922Д, 1Б922Е — с загрузоч-
ным устройством для валов длиной
1000 и 1400 мм (соответственно);
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
211
18. Технические характеристики станков для обработки зубьев колес на валах
Основные параметры 53А23 5122, 5125 5236П 5701 5В830
Наибольшие диаметр обра- 200X5 200X5 125X2,5 125X1,5 125х
батываемого колеса и модуль, мм Частота вращения шпинделя 80-475 100 — 630 X 1,5Х 2
инструмента, об/мин Частота движения долбяка 200—850 160 — 800
(ползуна), дв. ход/мин Скорость шлифовального .— — — — 26 — 31,5
круга, м/с Общая мощность электро- 11/13 2,1/3 2,1 1,3 9,4
двигателей, кВт Габаритные размеры, мм: длина 2700 1600 1410 1450 1950
ширина 1000 1000 1050 870 2000
высота 1945 1945 1415 1695 1810
Масса, т 7,9 4,4 3,0 1,56 5,7
19. Технические характеристики станков для Нарезания наружной резьбы
Основные параметры МК6171 1Б922Г, 1Б922Д, 1Б922Е 5Б63Г 5Б65 5П822
Наибольшие диаметр и дли- на нарезаемой резьбы, мм 60Х 1500 200X500 80X50 200X 75 —
Наибольшие диаметр и дли- на устанавливаемого вала, мм — — — — 200Х 500
Частота вращения шпинде- ля, об/мин 5 — 66 80—1600 (резцовой головки) 0,315—10 0,1—5,3 —
Частота вращения фрезы, об/мин Скорость шлифовального круга, м/с Общая мощность электро- двигателей, кВт Габаритные размеры, мм: — — 80—630 50-850 —
— — — — 35 — 50
2,2 — 4 7,5 2,2 11 5,5
длина 3480 1825 2385 2510
ширина 1150 1125 1420 2025
высота 1195 1675 1725 1480
Масса, т 4,0* 3,9 2,8 4,6 4,0
мод. 5Б63Г, 5Б65 — резьбофрезер-
ные полуавтоматы, центровые;
мод. 5П822 — резьбошлифовальный
полуавтомат повышенной точности.
Станки для обработки отверстий
(табл. 20). Мод. ОС-4000, ОС-4002 —
горизонтальные полуавтоматы для
сверления глубоких отверстий у. де-
талей типа тел вращения; для изделия
длиной 800 мм используют станок
мод. ОС-4002; типа РТ-601 — гори-
зонтальный станок для глубокого
сверления и растачивания;
мод. 2Н135Б — вертикально-сверлиль-
ный станок с перемещающейся шпин-
дельной бабкой для специальных нала-
док; мод. 2Н150А — вертикально-свер-
лильный станок с автоматическим
циклом перемещения шпинделя.
Станки для шлифования наружной
поверхности валов (табл. 21). Мод.
ЗТ161Д — торцекруглошлифовальный
врезной автомат повышенной точ-
ности с активным контролем; мод.
ЗМ162 — круглошлифовальный авто-
мат для продольного и врезного шлифо-
вания, повышенной точности с актив-
ным контролем; мод. ЗМ185 — бес-
центрово-шлифовальный полуавтомат
высокой точности с активным кон-
212
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
20. Технические характеристики станков для обработки отверстий
Основные параметры ОС-4000, Тип 2Н150А
ОС-4002 РТ-601 2Н135Б
Наибольший Диаметр и глубина обрабатываемого 40Х 1600 (800) 80Х 4000 35 50
отверстия, мм Частота вращения инстру- 500—2000 100 — 630 31 — 1400 22,4— 1000
мента, об/мин (изделия 40 — 500)
Общая мощность электро- двигателей, кВт Габаритные размеры, мм: 18,5 18,5/27,7 4,0 7,5 1390
длина 7300 * 1250
ширина 2170 830 890
высота 1890 2690 3090
Масса, т 12,0 22,0 3,4 2,0
* Для станка мод. ОС-4002 — 5475X 2170X1890 мм
21. Технические характеристики круглошлифовальных
и бесцентрово-шлифовальных станков
Основные параметры ЗТ161Д ЗМ162 ЗМ185 ЗШ184 ХШ2-15
Наибольшие диаметр и дли- 280X710 290Х 1000 160 80 350Х 1000
на устанавливаемого вала, мм Диаметр и длина шлифо- 750Х 80 750X80 600X 200 500Х 550 1100
вального круга, мм Скорость шлифовального (ЮО) 50 (ЮО) 50 35-60 35 35
круга, м/с Частота вращения, об/мин: изделия ведущего круга 55-620 40-400 15—100 11-120 70—150
Общая мощность электро- 17,0 21,8 (290) 22,0 (290) 30,0 30,0
двигателей, кВт Габаритные размеры, мм: длина 3115 5130 3320 3330
ширина 2425 2930 2660 2970 —
высота 2050 2070 2060 1960 —
Масса, т 8,0 8,1 8,5 8,1 17,0
тролем; мод. ЗШ184.— бесцентрово-
шлифовальный полуавтомат с широким
кругом, повышенной точности с ак-
тивным контролем; мод. ХШ2-15 —
круглошлифовальный полуавтомат по-
вышенной точности с одной шлифо-
вальной бабкой и набором кругов для
обработки опорных шеек коленчатых,
распределительных и других валов
с активным контролем.
Станки для доводки наружных по-
верхностей валов (табл. 22).
Мод. ЗШ182Д — бесцентрово-шлифо-
вальный доводочный полуавтомат особо
высокой точности с кругом диаметром
400 мм; мод. ЗД880 — суперфиниш-
ный бесцентровый полуавтомат для
работы на проход, высокой точности;
мод. ЗД879Б — суперфинишный бес-
центровый врезной полуавтомат вы-
сокой точности; мод. ЗД871 —супер-
финишный центровой полуавтомат для
обработки ступенчатых валов с не-
сколькими головками высокой точ-
ности; мод. СШ-315 — полировальный
(абразивной лентой) автомат для обра-
ботки шеек и кулачков распредели-
тельных и других валов; мод. СШ-314
полировальный двухпозиционный авто-
КОМПОНОВКА АЛ
213
22. Технические характеристики доводочных станков
Основные параметры ЗШ182Д ЗД880, ЗД879Б ЗД871 СШ-315 СШ-314
Наибольший диаметр и дли- на устанавливаемого вала, мм ' 25 (40) 125 280X710; 1400 140Х 1000 280Х 1000
Скорость шлифовального круга, м/с Частота вращения, об/мин: 11 — 27 — — — —
изделия — 30—300 25—1000 63 — 400 65-125
ведущего круга 20—150 и 300 — — — —
Общая мощность электро- двигателей, кВт Габаритные размеры, мм: 11,8 1,8 1,8 5,0 16,1
длина 2700 2600 3120 — ——
ширина 2300 1690 1460 —
высота 2120 3560 1875 — —
Масса, т 4,4 1,5 (1,9) 2,5 6,5 8,2
мат для обработки шеек и торцов
коленчатых валов.
Оборудование для мойки и сушки
валов. Конструкции проходных и ту-
пиковых моечно-сушильных агрегатов
определяют формой и размерами ва-
лов, а также требованиями, предъяв-
ляемыми к качеству промывки и ус-
ловиями встройки агрегатов в АЛ.
На моечно-сушильных агрегатах
обычно выполняют операции: мойку
горячим содовым раствором при 70—
80 °C; сушку (при необходимости) по-
догретым воздухом или воздухом, по-
даваемым вентилятором к изделиям при
обычной температуре; охлаждение до
температуры цеха (20°±2 °C). Для
обеспечения хорошей очистки изделий
в некоторых агрегатах применяют две
Рис. 2. Агрегат для мойки деталей типа
валов
моечные камеры, одна из которых
имеет устройство для ультразвуковой
очистки. Перемещение валов в каме-
рах осуществляется посредством пиль-
чатого, шагового или ленточного кон-
вейера. В качестве примера на рис. 2
показан проходной агрегат для мойки
штоков амортизаторов и других ти-
пов гладких и ступенчатых валов.
Агрегат имеет бак 1, камеру 3 с откид-
ным кожухом и пильчатый конвейер
для перемещения валов 5. Конвейер
имеет пару неподвижных пилообраз-
ных реек 7 и пару подвижных реек 6,
перемещающихся (вверх-вниз) от при-
вода 8 через кривошипный механизм 9
и систему рычагов 19. В результате
движения происходит поочередное пе-
рекатывание валов 5 по зубьям реек,
в процессе которого осуществляется
интенсивная мойка валов раствором,
подаваемым от спреерных головок 4.
Раствор подается насосом, установлен-
ным на отдельном баке (на рисунке
не показан), соединенным трубопрово-
дом 2 с агрегатом. Нагрев раствора в
баке производится электронагревате-
лями.
4. КОМПОНОВКА
АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Компоновки АЛ для обработки ва-
лов и их транспортно-загрузочные си-
стемы классифицируют в зависимости
от расположения технологического обо-
рудования и трассы транспортного
214
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИДАЛОВ
23. Положение вала на горизонтальной
плоскости при его транспортировании
Схема положения Характери- стика положения
Горизонталь- ное устойчи- вое
Наклонное устойчивое
Неустойчи- вое
Требующее принудитель- ной ориента- ции
потока. Компоновки АЛ для обработки
валов могут быть разделены на че-
тыре группы: 1) с фронтальным рас-
положением технологического обору-
дования; 2) с поперечным расположе-
нием технологического оборудования
и прохождением транспортного по-
тока сквозь рабочую зону; 3) с попереч-
ным расположением технологического
оборудования и прохождением транс-
портного потока сбоку от оборудова-
ния; 4) с использованием промышлен-
ных роботов.
Конструктивные особенности обра-
батываемых валов определяют выбор
типа транспортно-загрузочных уст-
ройств, поэтому детали типа валов
целесообразно классифицировать по
конструктивным признакам. При
транспортировании деталей типа ва-
лов в АЛ используют принудительный
или гравитационный способ переме-
щения.
Основой классификации является
признак, характеризующий положение
вала на горизонтальной плоскости
при его транспортировании (табл. 23.)
В табл. 24 приведены типовые ком-
поновки АЛ для обработки деталей
типа валов.
Особенности конструкций транспорт-
но-загрузочных систем АЛ (табл. 24)
следующие. Схема 1. Транспортно-
загрузочную систему АЛ компонуют
из отдельных секций. Каждая секция
состоит из лотка 1 (рис. 3, а), штанги 2
с собачками и стоек 4. Штанга, выпол-
ненная в виде планок, может переме-
щаться по роликовым направляющим,
смонтированным на кронштейнах 3.
Связанные между собой штанги от-
дельных секций совершают возвратно-
поступательное движение с помощью
привода (рис. 3, б), выполненного в
виде гидроцилиндра 1 на стойке 2.
Подача заготовок на лоток конвейера
производится с помощью пильчатого
магазина (рис. 3, в), установленного
в начале линии. Загрузку магазина
осуществляют вручную, а при боль-
шой массе заготовок — с использова-
нием цеховых грузоподъемных уст-
ройств.
Загрузочно-разгрузочные операции
на станках выполняются автооперато-
рами с одним или двумя рабочими орга-
нами. Автооператор с одним рабочим
органом (рис. 3, г) захватывает и пере-
носит детали на призмах, укреплен-
ных на рычагах захватного устрой-
ства. Привод — пневматический ци-
линдр. Концы рычагов опираются на
специальные копиры, обеспечиваю-
щие криволинейную траекторию дви-
жения захватного устройства, необ-
ходимую для обхода препятствий в зоне
загрузки станка.
Автооператор с двумя рабочими орга-
нами (рис. 3, д) имеет верхний гори-
зонтально расположенный рабочий
орган с подпружиненными захватами,
предназначенный для подачи заго-
товок на станок, и нижний, располо-
женный наклонно и предназначенный
для съема обработанного изделия.
Привод рабочих органов осущест-
вляется от пневмоцилиндров. Ра-
бочий орган автооператора имеет
также кривошипно-шатунный меха-
низм, кривошип которого кинема-
тически связан с нижним рабочим
органом. Этот механизм переносит
заготовку с конвейера на верхний
рабочий орган по траектории А.
КОМПОНОВКА АЛ
215
24. Типовые компоновки АЛ для обработки валов
Схема компоновки АЛ
Назначение, характеристика
С фронтальным расположением оборудования, зоной транспортирования
с передней стороны станков на уровне центров с загрузкой
в рабочую зону автооператорами
Для коротких АЛ из трех—
пяти станков с длительным
циклом обработки. Транс-
портирование валов между
станками производится при
продольном расположении
их осей относительно транс-
портного потока. Разработа-
ны типовые узлы АЛ для об-
работки валов диаметром
32—100 мм и длиной 360 —
1000 мм
2. С гибкой связью
При коротких циклах обра-
ботки. Транспортирование
валов производится при по-
перечном расположении их
осей относительно транс-
портного потока. Такую схе-
му используют для валов
длиной до 700 мм. Компо-
новку АЛ применяют для
обработки деталей типа глад-
кого вала, вала электродви-
гателя, оси катка и т. п.
С фронтальным расположением оборудования и верхним
транспортированием с помощью портальных устройств
3. С автооператором с двумя рабочими органами
При встройке в АЛ различ-
ного оборудования при ко-
ротких циклах обработки с
загрузкой автооператором
с двумя рабочими органами
4. С двумя автооператорами, каждый с одним рабо-
чим органом
При встройке в АЛ различ-
ного оборудования при боль-
ших циклах обработки с за-
грузкой двумя автооперато-
рами, каждый с одним ра-
бочим органом. Компоновку
применяют в АЛ для обра-
ботки валов сложной кон-
фигурации типа поворотно-
го кулака, вилки карданно-
го вала, заднего и среднего
мостов и т. п.
216
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Продолжение табл. 24
Схема компоновки АЛ
Назначение, характеристика
С поперечным расположением оборудования и сквозной зоной
прохождения транспортного потока. Станки, допускающие
транспортирование заготовок через зону обработки. Применяют
для фрезерно-центровальных, токарных и агрегатных станков
5. С жесткой связью
При жесткой связи запас за-
готовок в транспортной си-
стеме пассивный
6. С гибкой связью
При гибкой связи запас за-
готовок в транспортной си-
стеме активный
7. С гибкой связью и вертикальным
ным конвейером
межоперацион-
Для увеличения межопера-
ционного задела конвейер
может быть выполнен верти-
кальным. Компоновку АЛ
применяют для обработки
валов типа вала электродви-
гателя, первичного, вторич-
ного и промежуточного ва-
лов коробки передач и т. п.
КОМПОНОВКА АЛ
217
Продолжение табл. 2 4
Схема компоновки АЛ
Назначение, характеристика
С фронтальным расположением оборудования, зоной транспортирования
с передней стороны станков и загрузкой в рабочую зону
автооператором сверху
8. С межагрегатной гибкой связью
Для использования при ком-
плексной обработке крупно-
габаритных деталей. Ком-
поновку АЛ применяют для
обработки деталей типа ва-
гонной оси, заднего и перед-
него мостов и т. п.
С поперечным расположением оборудования и боковой зоной
прохождения транспортного потока, с жесткой или гибкой связью
без ветвления потока с последовательной и параллельной обработкой
9, 10. С гибкой связью и последовательной обработ-
кой
Встраивают различное по на-
значению технологическое
оборудование
Последовательное выполне-
ние операций технологиче-
ского процесса. Необходи-
ма одинаковая длительность
цикла у всех единиц обору-
дования. Транспортная си-
стема — один конвейер на
всей линии
При различной длительно-
сти циклов используют не-
зависимо работающие кон-
вейеры у каждого станка
218
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Продолжение табл. 24
Схема компоновки АЛ
12. С гибкой связью и последовательно-параллельной
обработкой
13. С гибкой связью и ветвящимся потоком
Назначение, характеристика
Возможность выполнения
одной операции на несколь-
ких параллельно работаю-
щих станках. В этом случае
используют один конвейер
для заготовок, другой —
для обработанных деталей.
Допускается установка па-
раллельно работающих стан-
ков на обе стороны от кон-
вейера. Компоновку приме-
няют в АЛ для обработки
деталей типа шпинделя, вала
коробки передач, цапф зад-
него моста и т. п. Преимуще-
ства: сокращение длины АЛ
и числа автооператоров. Не-
достаток: усложнение авто-
операторов и частичная вза-
имосвязанность параллель-
но работающих станков
Компоновка АЛ позволяет
иметь различное число стан-
ков на каждом участке; па-
раллельно работающие стан-
ки независимы при взаим-
ных простоях, однако пло-
щадь, занимаемая АЛ, уве-
личивается, а транспортная
система усложняется. Число
конвейеров равно числу па-
раллельно работающих стан-
ков. Все параллельно рабо-
тающие станки независимы
Для повышения надежности
АЛ
КОМПОНОВКА АЛ
219
Продолжение табл. 24
Схема компоновки АЛ Назначение, характеристика
Со смеш 14. С гибкой css портного потока 7/ 10 анной струю nocj тзью и смет jEfeflj 72 гурой расположения оборуд< !едовательными транспорта анной структурой транс- 1 11 11 звания и параллельно- ыми потоками Загрузка деталей в рабочую зону выполняется на уровне центров, что уменьшает за- траты времени на транспорт- но-загрузочные операции и упрощает транспортную си- стему. Применяют в комп- лексных АЛ при коротких циклах и необходимости встройки различного (по длительности обработки) оборудования. Межагрегат- ная связь — гибкая. Ис- пользование в качестве на- копителей конвейеров и спе- циальных магазинов. Ком- поновку АЛ применяют в АЛ для обработки деталей типа штока амортизатора и т. п.
15. С гибко портного по С и • Й CBS тока 7 j о смешанно! транспорта! 1зью и смен А-А 1 // L 4 <£□ 71Д 1 J i с эов [ан 8 £ -И труктурой расположения ания валов в вертикалы ной структурой транс- 4 оборудования дом положении Метод транспортирования — гравитационный. Валы, име- ющие горизонтальное устой- чивое положение, транспор- тируются по лоткам качения. Валы, не имеющие устойчи- вого положения, а также не допускающие соударения, транспортируются в приспо- соблениях-спутниках. За- грузка заготовок в станки и обработка осуществляются без спутников. Компоновку АЛ применяют для обработ- ки деталей типа шпинделя, вала-шестерни и т. п.
9
220
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Продолжение табл. 24
Схема компоновки АЛ
Назначение, характеристика
Индивидуальное обслуживание оборудования АЛ промышленным роботом
Промышленный робот встро-
ен в оборудование АЛ. Си-
стема управления общая для
оборудования и робота. Не-
обходимая подача заготовки
на фиксированную загру-
зочную позицию производи-
тся конвейером или такто-
вым магазином
Промышленный робот расположен у технологического оборудования
Для загрузки АЛ заготовка-
ми. Робот имеет общую иди
раздельную с оборудовани-
ем систему управления. Не-
обходима подача заготовки
на фиксированную позицию
(конвейером или тактовым
магазином)
КОМПОНОВКА АЛ
221
Продолжение табл. 24
Схема компоновки АЛ Назначение, характеристика
Обслуживание промышленным роботом группы станков АЛ
18. Обслуживание роботом группы станков
©
оооооо
□ оооо
Заготовки подаются в ори-
ентированной таре (магази-
нах). В сочетании с конвейе-
ром обеспечивается созда-
ние межоперационных за-
делов. После обработки на
АЛ готовые изделия могут
быть уложены в тару ориен-
тированными. Компоновку
АЛ применяют для обра-
ботки деталей типа гладкого
вала, оси катка и т. п.
Примечание. 1 — станок; 2 — автооператор; 3 — межоперационный
конвейер; 4 — изделие (заготовка); 5 — загрузочное устройство; 6 — разгрузоч-
ное устройство; 7 — портальное устройство; 8 — подающий конвейер; 9 — отво-
дящий конвейер; 10 — делитель потока; 11 — магазин; 12 — кантователь; 13 —
промышленный робот; 14 — подъемник.
При необходимости кантования об-
рабатываемого полуфабриката 1
(рис. 3, е) на линии предусмотрен спе-
циальный механизм—кантователь, ра-
ботающий от пневмо- или гидроци-
линдра 2.
Схема 2. Транспортно-загрузочную
систему компонуют из устройств, пере-
дающих заготовки от станка к станку,
например пильчатых магазинов (см.
рис. 3, в) и автооператоров, выпол-
няющих следующие операции: полу-
чение заготовок из магазина и подачу
их в рабочую зону, съем обработанной
дётали и передачу ее на следующий
агрегат. На рис. 4, аибпоказана схема
Рис. 3. (а, б); подпись см. с. 222
S)
222
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛ Л ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Рис. 3. Унифицированные элементы транспортной системы АЛ:
а — узлы лотково-штанговой транспортной системы; б — привод штанги; в — пильчатый
магазин; г — автооператор с одним рабочим органом; д — автооператор с двумя рабочи-
ми органами; е — кантователь
КОМПОНОВКА АЛ
223
Рис. 3. (д, е)
работы автооператора. В исходном
положении (рис. 4, а) направляющие
загрузочного 3 и разгрузочного 1
рабочих органов параллельны друг
другу и расположены вертикально.
При получении команды об оконча-
нии обработки автооператор повора-
чивается на 90° (рис. 4, б) вокруг
оси 4 (рис. 4, а) по направлению к ра-
бочей зоне станка. Поворот осуществ-
ляется от гидроцилиндра 5, шток 6
(рис. 4, б) которого, перемещаясь, по-
ворачивает рычаг 9 относительно
стойки 7. Загрузочные и разгрузочный
рабочие органы имеют также качатель-
ное движение относительно друг друга
при загрузке станка, работе захват-
ного устройства 2 и выгрузке обрабо-
танной детали захватным устройством 8
(на рисунке качательное движение
рабочими органами 3 и 1 не показано):
устройство для поворота автоопера-
тора вокруг вертикальной оси также
не показано).
Схемы 3, 4. Верхнюю трассу транс-
портного потока используют в АЛ
с общим межстаночным конвейером
и в линиях с индивидуальными пор-
тальными и загрузочными устройствами
и межстаночными конвейерами-нако-
пителями. В АЛ первого типа транс-
портные системы обычно выполняют
лоткового типа или в виде конвейера
с рабочим органом — штангой с со-
бачками. Распределение заготовок по
станкам, а также перенос заготовок
с конвейера в рабочую зону станков
и возврат обработанных изделий на
транспортный поток осуществляются
аналогично схемам 1 и 2. В АЛ второго
типа загрузочно-разгрузочные опе-
рации и межстаночные транспортные
связи осуществляются с помощью под-
вижных автооператоров, смонтирован-
ных на порталах и перемещающихся
по монорельсам вдоль линии. Авто-
операторы выполняют с одним или
двумя независимо работающими рабо-
Рис. 4. Схема работы автооператора ка-
чающегося типа
224
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Рис. 5. Схема работы автооператора по-
воротного типа
чими органами. Автооператор поворот-
ного типа (рис. 5) имеет два противо-
положно расположенных захватных
устройства, выполненных в виде кле-
щей, — одно загрузочное 2, другое —
разгрузочное 3. Обработанные детали 4
из рабочей зоны станка удаляются раз-
грузочным захватным устройством 3,
затем при повороте автооператора на
180° вокруг горизонтальной оси в ра-
бочую зону вводится загрузочное за-
хватное устройство 2, несущее заготов-
ку 1.
/На АЛ с портальными загрузоч-
ными устройствами, выполненными
в виде автооператора с двумя независи-
мыми рабочими органами, транспорти-
рование
заготовок
обработанных деталей и
происходит одновременно:
один рабочий орган загружает, дру-
гой — выгружает детали.
Схема 5. Транспортная система АЛ
расположена в зоне площади, занимае-
мой станками (рис. 6), с прохожде-
нием заготовок через рабочие зоны
оборудования. Однако не все станки
обладают соответствующей рабочей
зоной — для сквозного транспортиро-
вания. Перемещение заготовок осу-
ществляется с помощью штанг 5, ко-
торые проходят в ряде случаев сквозь
«окна» в станинах станков 1 и др.
При передаче заготовок от загрузоч-
ного магазина 8 к фрезерно-центроваль-
ному / полуавтомату и далее к другим
штанги осуществляют продольное и
вертикальное возвратно-поступатель-
ное движения. Продольное перемеще-
ние штанг (вперед-назад) осуществ-
ляется от качающегося гидроцилин-
дра 2, установленного на разгрузоч-
ном магазине 7; вертикальное пере-
мещение (подъем-опускание) — с по-
мощью подъемников 6 от гидроци-
линдра 3, установленного на подставке
и соединенного с приводной штан-
гой 4. Конструкция транспортной си-
стемы обеспечивает жесткую межагре-
гатную связь в АЛ.
Схема 6. Для обеспечения гибкой
межагрегатной связи применяют не-
Рис. 6. Схема транспортной системы АЛ
КОМПОНОВКА АЛ
225
говый конвейер-накопитель с управ-
ляемыми подъемными собачками. Осо-
бенность конструкции конвейера —
возможность накопления изделий на
всех его позициях, а также транспор-
тирования изделий с окончательно
обработанными поверхностями без
скольжения их по направляющим план-
кам. Конвейер состоит из двух непод-
вижных планок 14, 17 (рис. 7), на
рабочей поверхности которых через
шаг t предусмотрены призматические
или другие углубления. Между план-
ками размещены две штанги 15, 16,
жестко соединенные (через шаг) стяж-
ками 8, внутри которых в отверстиях
находятся валики 7. На концах ва-
ликов укреплены по две собачки 9
и 22. Эти собачки могут свободно вра-
щаться вместе с валиками в отверстии
стяжек.
Штангам 15, 16 от гидропривода
(на рисунке не показан) сообщаются
горизонтальное и вертикальное пере-
мещения по траектории, изображен-
ной на рис. 7 стрелками. Собачки 9,
22 на штангах могут занимать два
фиксированных положения: рабочее —
вертикальное и нерабочее — горизон-
тальное. В обоих случаях собачки
опираются на один из упоров 1, 21.
Поворот всех собачек на штангах мо-
жет быть как одновременным, так и
раздельным в зависимости от располо-
жения изделий 2 на неподвижных
планках 14, 17. Одновременность по-
ворота собачек обеспечивается нали-
чием над левой штангой 16 у каждой
пары (кроме первой) соединительной
планки 5, шарнирно соединенной со
штангой 16 (на осях 4, 6) звеном 3
и собачкой 22. Таким образом, при
повороте одной из пар собачек посред-
ством планок 5 (образующих парал-
лелограмм) происходит поворот осталь-
ных. Поворотом собачек управляют
преобразователи 29, укрепленные на
внутренней стороне неподвижной ле-
вой планки 17 ниже призматического
углубления. Преобразователь состоит
из вертикального стержня 27, находя-
щегося в гнезде 26, и поворотного ры-
чага 24. При установке изделия 2
на неподвижных планках 14 и 17
стержень 27 преобразователя опус-
кается, в результате чего правый ко-
нец рычага 24 на оси 28 отклоняется
8 А. И. Дащенко и др.
226
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Рис. 8. Схема использования в АЛ кон-
вейера-подъемника
Рис. 9. Элементы транспортной системы
вниз. Возврат рычага и стержня в верх-
нее положение (при снятии изделия)
осуществляется под действием пру-
жины 25.
Конвейер работает по следующему
циклу: I — штанги находятся в верх-
нем положении — изделия подняты со-
бачками над неподвижными планками:
IV — штанги перемещаются вперед, в
левое верхнее положение; III — штан-
ги опускаются — изделия с собачек
переходят в призматические углуб-
ления неподвижных планок; при даль-
нейшем опускании штанг ролики 11
и 13 первой и второй собачек наталки-
ваются на упоры 10 и 12, благодаря
чему собачки поворачиваются в го-
ризонтальное нерабочее положение;
II — штанги перемещаются назад, в
крайнее нижнее правое положение.
В это время ролики 23 собачек натал-
киваются на концы поворотных ры-
чагов 24 преобразователей 29. Проис-
ходит поворот собачек в рабочее поло-
жение. Далее цикл работы повторя-
ется. В том случае, когда изделие уло-
жено на неподвижные планки, пре-
образователь нажат и поворотный ры-
чаг 24 отклонен, ролик 23 собачки
проходит мимо планки. В таком поло-
жении собачка не поворачивается,
оставаясь в нерабочем положении.
Для того чтобы аналогичные кон-
вейеры, смежные с данным, могли
принимать и выдавать изделия на
загрузочную (ЗП) и разгрузочную
(РП) позиции независимо от состоя-
ния работы конвейера, в его конструк-
ции предусмотрены соответствующие
устройства. Управление положением
первой собачки на ЗП производится
качающимся рычагом 19, который на-
ходится в горизонтальном положении
при наличии изделия на позиции. При
отсутствии изделия длинный конец
рычага 19 на оси 20 опускается под
действием собственной массы. При
перемещении штанг в левое крайнее
положение IV ролик 18 первой собачки,
находящейся в рабочем положении,
наталкивается на длинный конец ры-
чага 19, в результате чего первая со-
бачка опрокидывается в нерабочее
положение.
Схема 7. При необходимости увели-
чения вместимости межоперационного
накопителя без увеличения занимае-
КОМПОНОВКА АЛ
227
мой площади его выполняют в виде
конвейера-подъемника (рис. 8) и на-
клонного лотка. В этом случае транс-
портную систему располагают над
станками. Захватное устройство (на
рисунке не показано) удаляет деталь
из зоны обработки предыдущего станка
и сбрасывает ее в наклонный лоток,
соединенный с подъемником, служа-
щим для подачи заготовки в следую-
щий станок. В подъемнике заготовка
захватывается специальной площад-
кой /, установленной на рабочем
органе — специальной цепи. Ход подъ-
емника осуществляется от гидроци-
линдра 2, цепь с заготовкой подается
на один шаг. Достигнув наклонного
лотка 3, заготовки по одной скаты-
ваются в накопитель следующего
станка.
Схема 8. Транспортная система АЛ
для обработки длинных валов (рис. 9)
представляет собой систему ролико-
вых конвейеров, магазинов-накопи-
телей и загрузочных устройств. Роли-
ковые конвейеры 1 состоят из отдель-
ных секций с индивидуальным при-
водом 2. Между конвейерами установ-
лены накопители заготовок 6, пред-
ставляющие собой шаговые конвейеры,
работающие на накопление и выдачу.
Каждый накопитель выполнен в виде
двух рам — подвижной 4 и неподвиж-
ной 3. Привод рам — от гидравличе-
ских цилиндров 5. Работа магазина
заключается в перекладывании заго-
товок подвижной рамой относительно
неподвижной.
Загрузочные устройства (рис. 10)
представляют собой систему подъем-
ников 1 и 3, расположенных у станка,
специального роликового конвейера
и транспортной тележки 2, перемещаю-
щейся между подъемниками. На транс-
портной тележке установлены привод-
ной ползун 4 с тремя упорами и раз-
резная рамка с двумя гнездами для
изделий.
Схемы 9—13. Основными устрой-
ствами являются межстаночные кон-
вейеры и портальные загрузочные ус-
тройства. Портальные загрузочные ус-
тройства (рис. 11) унифицированы.
Автооператор 4 с двумя рабочими орга-
нами 5 и двумя захватными устрой-
ствами 3 перемещается по порталу 2.
Гидроагрегат 1 обеспечивает подачу
8*
Рис. 10. Загрузочное устройство
жидкости в цилиндры рабочих органов.
Конечные положения автооператора
ограничиваются неподвижными упо-
рами. Дополнительные движения рабо-
чих органов автооператора, необходи-
мые для ввода заготовки в патрон
станка, обеспечивает специальный ци-
линдр, установленный на автоопера-
торе. Упоры выполняются многопо-
зиционными, что позволяет быстро
переналаживать портальное загрузоч-
ное устройство. На ряде конструкций
портального загрузочного устройства
вместо гидропривода используют пнев-
мопривод.
Рис. 11. Портальное загрузочное уст-
ройство
228
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
На рис. 12 показаны автооператоры
других типов, которыми можно ком-
плектовать портальные загрузочные
устройства. Портальные устройства
можно применять не только для за-
грузки станков и другого технологиче-
ского оборудования (рис. 12, а, б),
но и для выполнения некоторых транс-
портно-складских операций, осуще-
ствляемых в комплексных АЛ, напри-
мер, для передачи с одного конвейера
обрабатываемой детали на другой.
В этом случае используют специальный
автооператор-перегрузчик (рис. 12, в).
Схема 14. Транспортная система АЛ
состоит из отдельных подводящих, про-
Рис. 12. Конструкции автооператоров,
применяемые в портальных загрузочных
устройствах:
а— с четырьмя наклонными рабочими орга-
нами для смены двух длинных деталей;
б — с двумя рабочими органами, работаю-
щими независимо; в — однозахватный пе-
регрузчик
межуточных и отводящих конвейеров,
бункеров, загрузочных и других ус-
тройств, установленных на станках.
Конвейер (рис. 13, а) представляет со-
бой корпус 6 коробчатого сечения,
закрепленный на станках 7 или стой-
ках. По концам корпуса расположены
две звездочки — приводная и холо-
стая. На звездочках установлена замк-
нутая зубчатая цепь /, с помощью
которой детали 2 транспортируются.
Положение планок 3, ограничивающих
транспортируемую деталь по диаметру,
регулируют в широких пределах. При-
вод конвейера осуществляется от ре-
дуктора 5 через цепь 4.
В качестве накопителя заготовок и
полуфабрикатов валов используют ав-
томатический магазин, конструкция
которого показана на рис. 13, в.
Примером элемента транспортной
системы, установленного на оборудо-
вании АЛ, является подъемник,
встроенный в бесцентрово-шлифоваль-
ный станок (рис. 13, б). В суппорт
ножа встроен подъемник /, подающий
заготовку 3 из зоны транспортирова-
ния А в рабочую зону Б. Заготовки
конвейером подаются в зону между
кругами (шлифовальным 2 и веду-
КОМПОНОВКА АЛ
229
А-А____
(увеличено)
Рис. 13. Элементы транспортной системы
щим 4)', шток 7 опускает по направ-
ляющим 6 призму 5 с заготовкой на
суппорт ножа 8. После обработки де-
таль подается в зону транспортирова-
ния А. Перемещение подъемника бло-
кируется с помощью бесконтактных
преобразователей.
Схема 15 характерна при исполь-
зовании гравитационного конвейера
с передачей заготовок на транспорт-
ных приспособлениях-спутниках.
Принципиальная схема приспособле-
230
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Рис. 14. Приспособление-спутник для де
талей типа валов
ния-спутника и возможные направле-
ния его перемещений в транспортной
системе показаны на рис. 14. В каче-
стве направляющей для перемещения
спутника применяют гибкую стальную
ленту 1 с прорезями А для крепления
к вертикальным стойкам. По направ-
ляющей за счет наклона ленты с по-
мощью трех роликов 3 перемещается
транспортное приспособление — спут-
ник 2. На спутнике закреплено за-
хватное устройство 4 для установки
заготовки. Подача спутника на опре-
деленную высоту для дальнейшей за-
грузки станков осуществляется с по-
мощью подъемника, выполненного в
виде стойки, на которой плита 5
перемещается по ленте 6, а также ме-
ханического или пневматического при-
вода. В транспортную систему входят
механизмы, выполняющие необходи-
мые манипуляции с изделиями (дели-
тели потока, механизмы отсекания,
замедлители и др.).
Схемы 16-18. Промышленные ро-
боты находят применение в АЛ для
автоматизации транспортно-загрузоч-
ных и реже — технологических опе-
раций. Использование промышленных
роботов в АЛ позволяет: применять
более простые конструкции станков без
загрузочных и разгрузочных механиз-
мов; упростить транспортную систему:
не нужны кантователи, приспособле-
ния-спутники [отдельные механизмы,
например накопители, более простые
из-за отсутствия некоторых узлов
(подъемники, отсекатели и т. д.)]; ав-
томатизировать процессы загрузки за-
готовок из тары и разгрузки готовых
деталей с укладкой их в тару.
На рис. 15, а приведена планировка
АЛ для обработки поворотных кула-
ков (рис. 15, б) двух типов (А и Б)
с применением промышленных роботов.
Подаваемые подвесным конвейером 1
заготовки рабочий-оператор устанав-
ливает на станок 2 (рис. 15, а), на
котором выполняются сверление отвер-
стий фланца и развертывание базового
отверстия. По окончании обработки
тот же рабочий-оператор проверяет
обработанную деталь на контрольном
устройстве 3 и укладывает ее во вра-
щающийся накопитель 4. Робот 5
берет заготовку из этого накопителя,
подает на позицию продувки 6, пово-
рачивая ее под струями сжатого воз-
духа для очистки от стружки. После
этого робот перемещает заготовку в
вертикальном положении на позицию 7
фрезерного станка 22. Станок имеет
две фрезерные головки 23 и 10 и
салазки 11, на которых установлены
соответственно два приспособления.
Первое приспособление служит для
зажима заготовки во время фрезерова-
ния при движении изделия от позиции 7
до позиции 8, второе — для ее зажима
во время фрезерования при движении
от позиции 8 до позиции 9. При отводе
салазок в позицию 7 подается при-
способление (без заготовки), робот 5
опускается, обдувает приспособление,
устанавливает на него заготовку и
дает команду на зажим; робот 5 от-
водится в исходное положение, и
дается команда на начало рабочего
цикла.
После фрезерования головкой 23 при-
способление подается на позицию 8.
Устройство, смонтированное на пози-
ции 8, опускается, обдувает приспособ-
ление и берет обработанную деталь,
а салазки возвращаются на исходную
позицию. Одновременно с этим заго-
товка, установленная на второе при-
способление, автоматическим устрой-
ством перемещается на позицию 9.
С позиции 9 обработанная деталь
роботом 21 передается на позицию
обдувки 12 и устанавливается в верти-
кальном положении на позиции 20
фрезерного станка 14. Рабочий цикл
фрезерного станка 14 аналогичен циклу
станка 22. Робот 18 снимает заготовку
КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ 231
с приспособления 19, уста-
навливает ее на позицию об-
дувки (позиция 15) и да-
лее на сверлильный станок
17. При необходимости (от-
казе одного из станков) ро-
боты складывают заготовки
в накопители 13 и 16. Затем
заготовки подаются для
дальнейшей обработки.
При переходе от обработки
поворотного кулачка типа А
к обработке кулачка типа Б
(или наоборот) переналадку
выполняют в следующем по-
рядке: 1) рабочий налажи-
вает станок 2 для обработки
детали типа Б, заменив уста-
новочные штифты и зажимы
на приспособлении; одновре-
менно линия продолжает
обрабатывать детали типа Л,
забирая их из накопителя 4\
2) после окончания обработ-
ки деталей типа А остана-
вливается фрезерный станок
22\ устанавливают другое
приспособление для обра-
ботки деталей типа Б\ ста-
нок 2 при этом обрабаты-
вает детали типа Б, и рабо-
чий-оператор укладывает их
в накопитель 4\ станки 14
и 17 продолжают обрабаты-
вать изделия типа А, посту-
пающие из накопителей;3) по-
сле наладки фрезерного стан-
ка 22 и истощения запаса
деталей типа А в накопителе
13 робот 21 начинает за-
грузку деталей типа Б на
фрезерный станок 22, а ро-
бот 21 выгружает обработан-
ные детали и укладывает их
в накопитель 16\ одновре-
менно заменяют приспособ-
ление фрезерного станка 14.
Аналогичным образом осуще-
ствляется переналадка ос-
тальных участков линии.
5. КОНТРОЛЬ И
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
На стадии проектирова-
ния АЛ обработки валов
разрабатывается система кон-
232
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Рис. 16. Измерительный прибор для подналадки токарных станков
троля, основанная на положениях
об ожидаемых характеристиках тех-
нологического процесса с учетом
значения допустимого брака. В ка-
честве оборудования используют ус-
тройства для операционного и приемоч-
ного контроля. Для каждой техноло-
гической позиции АЛ устанавливают
необходимые метрологические показа-
тели: объем и способ формирования
выборки, периодичность контроля,
приемочный допуск, число контроли-
руемых параметров, производитель-
ность контроля, точность и метод изме-
рения, метод обработки результатов
Рис. 17. Схема прибора активного контро-
ля для шлифовальных станков
измерения, показатели надежности из-
мерительных средств.
Автоматический операционный кон-
троль применяют на отдельных фи-
нишных токарных и шлифовальных
операциях обработки валов при точ-
ности обработки, соответствующей до-
пускам 5—6-го квалитета.
Рассмотрим работу измерительного
прибора, установленного на транс-
портной системе линии после токарного
станка. Контролируемая деталь 4
(рис. 16) после обработки на токарном
станке подается транспортной системой
на измерительные опоры 1 и 2. Опо-
ра 1 изолирована от основания 3 и
используется в качестве контакта, ко-
торый замыкается проверяемой де-
талью, включая электроконтактный
двухпредельный датчик в цепь элек-
тронного реле (опоры 1 и 2, а также
контактирующие с ними поверхности
детали перед измерением обдуваются
сжатым воздухом через отверстия в
призме). Электроконтактный преобра-
зователь 7 установлен на кронштейне 5.
Крепление измерительного устройства
на конвейере осуществляется крон-
штейном 6. Если размер детали достиг
верхнего настроечного предела, дается
КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ 233
Рис. 18. Прибор из универсально-сборных
элементов для измерения валов
команда на остановку станка. При
достижении «подналадочного размера»
дается команда на перемещение ин-
струмента на станке.
На шлифовальных станках исполь-
зуют устройства, управляющие цик-
лом работы станка. Измерительную
часть устройства устанавливают в ра-
бочей зоне станка; эта часть устройства
следит за размером обрабатываемзй
поверхности вала непосредственно в
процессе его изготовления. Типовыми
операциями обработки валов, выпол-
нение которых управляется с помощью
приборов активного контроля, яв-
ляются шлифование по наружным
диаметрам и торцам, а также шлифо-
вание шлицев.
На рис. 17 приведена принципиаль-
ная схема прибора активного кон-
троля, установленного на столе кругло-
шлифовального станка. Измерительные
наконечники 1 и 3 закреплены на ка-
ретках (в рычагах) 5 и 6, позволяющих
наконечникам следить за размером
обрабатываемой детали 2 в одном
сечении. С одной из кареток связаны
отсчетное устройство 4 или его чув-
ствительный элемент, а с другой —
упор 7. В зону измерения скоба по-
дается с помощью устройства 8. Изме-
рительный прибор при контроле в про-
цессе обработки выдает команды на
переход с черновой обработки на
чистовую и окончание обработки по
достижении заданного размера.
Для регулирования размерной на-
стройки шлифовальных станков ис-
пользуют автоподналадчики. Они так-
же выполняют дополнительные функ-
ции: сортировку деталей, блокировку
станков и др. Подналадчик может
быть установлен на отдельной станине,
рядом со станком, и на станине станка.
234
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛ fl. ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Рис. 19. Автоматическое контрольное уст-
ройство:
а — общий вид; б — схема измерения
Автоматическая подналадка осуществ-
ляется по одному настроечному размеру
после получения подряд нескольких
импульсов от измерительного прибора.
Для удобства эксплуатации кон-
трольные приборы АЛ собирают из
нормализованных универсально-сбор-
ных элементов. Например, прибор для
измерения наружного диаметра вала
состоит из следующих элементов: осно-
вания 1 (рис. 18), стоек 2, элементов
измерительной системы 3 и 4, опорных
стоек 5 и сегментов 6. Настройку
приборов ведут по эталону.
В измерительных приборах исполь-
зуют стандартные отсчетные устрой-
ства со шкалами для визуального фик-
сирования измеряемого размера. Сред-
ства активного контроля обеспечивают
автоматизацию вспомогательных при-
емов цикла обработки при шлифовании
(осевую ориентацию валов по торцовым
поверхностям, определение общего при-
пуска перед началом обработки и уста-
новление начала врезания круга в за-
готовку, включение принудительной
правки и др.). Средства активного
контроля используют для управления
циклом шлифования с учетом адапта-
ции при изменении режущих свойств
круга и упругих отжатий в системе
СПИД.
В табл. 25 приведены рекомендации
для применения в АЛ средств авто-
матического контроля.
КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ 235
25. Основные средства автоматического контроля, применяемые в АЛ
Технологическая операция
Применяемые средства
и методы автоматиче-
ского контроля. По-
грешность измерения
Примеры применения
Токарная обработка шеек вала
Контроль диаметра в
одном сечении после
обработки. Измеритель-
ные приборы — элек-
троконтактные, пневма-
тические, индуктивные.
Погрешность измерения
±0,005 мм
АЛ обработки вала
электродвигателя, оси
катка и др. Контроль-
ный прибор устанавли-
вают на транспортной
системе
Шлифование шеек вала на круг-
лошлифовальном станке
Контроль в процессе
обработки с помощью
навесных скоб (одно-,
двух- и трехконтакт-
ных). Методы контроля:
одной скобой последо-
вательно различных
поверхностей, шлифуе-
мых без переналадки;
набором скоб последо-
вательно различных по-
верхностей (каждая ско-
ба контролирует опре-
деленную шейку). Изме-
рительные приборы —
электромеханические,
пневматические, индук-
тивные, электронные.
Погрешность измерения
0,0005 мм
АЛ обработки штока
амортизатора, вала
электродвигателя и др.
Контрольный прибор
устанавливают на бабку
шлифовального круга,
стол станка, переднюю
или заднюю бабку. Из-
мерительные головки
подают на вал вручную
Шлифование торцов вала на
круглошлифовальном станке
Контроль положения
шлифуемого торца или
расстояния между тор-
цами измерительной
головкой. Прибор обес-
печивает установку за-
готовки относительно
шлифовального круга.
Измерительные прибо-
ры — электромеханиче-
ские, индуктивные,
пневматические. По-
грешность измерения
0,001 мм
АЛ обработки заднего и
среднего мостов, проме-
жуточного вала короб-
ки передач и др. Изме-
рительную головку ус-
танавливают на суппорт
станка. Во время шли-
фования измеритель-
ный щуп отводят. При
контроле расстояния
между торцами исполь-
зуют две измерительные
головки
Шлифование шеек вала на бес-
центровом круглошлифовальном
станке
Контроль диаметра в
одном сечении в процес-
се обработки. Измери-
тельный прибор — элек-
троконтактный, пневма-
тический. Погрешность
измерения 0,002 мм
АЛ обработки вагон-
ной оси, оси катка и др.
Контрольный прибор
устанавливают между
кругами бабки ведуще-
го круга или на станине
станка
236
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Продолжение табл. 25
Технологическая операция Применяемые средства и методы автоматиче- ского контроля. По- грешность измерения Примеры применения
Шлифование поверхностей вала на шлицешлифовальных станках Контроль шлифуемых поверхностей в процес- се обработки. Метод из- мерения — одно- или двухконтактный. Изме- рительный прибор — пневматический, индук- тивный. Погрешность измерения 0,001 мм АЛ обработки деталей типа шпинделя. Кон- трольный прибор уста- навливают на столе станка
Компле! еле обр ходимос ГГ1-Т Г г —L <сный конп аботки на ти сортиро гроль вала по- АЛ при необ- вки на группы Контроль диаметров ше- ек, их овальности, ко- нусообразности, толщи- ны, отклонений от со- осности, параллельно- сти, цилиндричности, круглости и т. д. Пре- дусмотрена связь с ЭВМ для статического анализа качества обра- ботки. Погрешность измерения по каждому параметру 0,001 — 0,005 мм АЛ обработки особо точных валов. Кон- трольный автомат уста- навливают отдельно от оборудования
Собственная погрешность приборов
активного контроля не должна превы-
шать 10 % поля допуска на данный
параметр. Погрешности средств не-
автоматизированного (ручного) кон-
троля должны составлять не более 50—
75 % погрешностей средств автомати-
ческого контроля.
По окончании обработки вала на
АЛ и операции его мойки производят
комплексную проверку на контроль-
ном приборе (автомате) или контроль-
ном участке. Отдельные контрольные
автоматы устанавливают рядом с обо-
рудованием линии, а контрольные
участки монтируют в изолированном
помещении.
Рассмотрим работу устройства кон-
троля поворотных цапф по одиннадцати
параметрам Ml—МП (рис. 19,6). На
станине 6 (рис. 19, а) установлено
зажимное приспособление — трехку-
лачковый патрон 3, комплекты изме-
рительных головок 5 и 2, выполнен-
ных в виде индуктивных щупов, и
показывающее устройство 1. После
загрузки измеряемой детали 4 вруч-
ную автоматически осуществляется ее
закрепление в патроне, подвод изме-
рительных головок 5 и 2 от соответ-
ствующих пневмо- или гидравлических
цилиндров, измерение и выдача полу-
ченных результатов. При превышении
допустимого значения хотя бы по
одному параметру загорается лампа на
соответствующем блоке показывающе-
го устройства. Контрольные автоматы
для измерения деталей типа валов
конструктивно часто получаются слож-
ными, и в АЛ из них организуются
специальные контрольные участки.
В качестве примера рассмотрим пла-
нировку контрольного участка АЛ
для обработки вагонных осей. В состав
контрольного участка (рис. 20) вхо-
дят магазин 1 для температурной
стабилизации контролируемых деталей,
контрольный автомат 2, бункер бра-
ка 3, транспортные устройства 5,
стенд 4 и комплект неавтоматических
приборов, необходимых для дополни-
тельной проверки вагонных осей, за-
бракованных контрольным автоматом.
На участок контроля поступают окон-
чательно обработанные вагонные оси,
прошедшие мойку. Для выравнивания
КОНТРОЛЬ И УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ 237
Рис. 20. Схема участка АЛ для контроля вагонных осей
температуры по сечению ось проходит
температурную стабилизацию в спе-
циальном магазине-накопителе. Это по-
зволяет измерять температуру поверх-
ности контролируемой детали и кор-
ректировать результаты дальнейших
измерений. По конвейеру вагонная
ось поступает на приемную позицию
контрольного автомата, где последова-
тельно проходит четыре измерительные
позиции. Затем ось поступает на подъ-
емник выгрузки, который перемещает
ее на отводную ветвь конвейера линии.
Все годные детали транспортируются
на последующие агрегаты линии, а за-
бракованные — автоматически пере-
даются в накопитель брака. После 4его
наполнения автомат прекращает ра-
боту, и специальный сигнал об этом
информирует наладчика. Наладчик
включает режим автоматической до-
полнительной проверки, и все детали
из накопителя брака вновь поступают
в контрольный автомат. Перепроверка
брака, установленного контрольным
автоматом, — необходимый элемент си-
стемы автоматического контроля. При
перепроверке часть деталей может быть
признана годной, а остальные вновь
поступают в накопитель брака. После
этого кран-балкой забракованные оси
будут перенесены на стенд ручного
контроля. Стенд оснащен центровыми
бабками, приводом вращения оси и
комплектом приборов для проверки
всех параметров, контролируемых на
автомате. Для удаления окончательно
забракованных деталей служит спе-
циальный конвейер.
Неавтоматический (ручной) опера-
ционный контроль выполняют налад-
чики на всех технологических опера-
циях. Контролируют обычно 10 %
деталей. Для особо точных изделий
этот процент увеличивается.
В комплекте измерительных прибо-
ров должны быть приборы для измере-
ния точности баз валов. Получаемая
от этих приборов информация необ-
ходима для установления соответствия
качества баз условиям измеряемых
валов, предусмотренным технической
документацией.
В отдельных случаях в АЛ произво-
дится специальный контроль валов:
оптический (надрезы, шлифовочные
«прижоги»), с помощью индукционных
токов (трещины на поверхности, изме-
нение металлографических структур),
ультразвуковой (окалина, излом).
На рис. 21 показана типовая кон-
струкция прибора для измерения длин
шеек валов. Для конкретных размеров
вала прибор собирают из типовых эле-
ментов: основания /, двух центровых
бабок 2, стоек 3, измерительного
стержня 4 с рычагами 5, проставками 6
и индикатором 7. В зависимости от
конструкции измеряемого вала 8 на
стержне собирают необходимое число
238
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
вид А
Рис. 21. Типовая конструкция прибора для
кронштейнов с проставками, и все
элементы измерительного прибора вы-
ставляются по эталонному валу. При-
бор позволяет последовательно изме-
рять шейки вала при одном его закреп-
лении.
При проектировании АЛ должны
быть предусмотрены места установки
измерительных приборов на каждом
рабочем месте наладчика.
6. ПРИМЕРЫ СТАНОЧНЫХ
АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Ниже приведены некоторые типовые
конструкции АЛ обработки валов,
рассмотренных в табл. 24.
На рис. 22, а приведена схема ти-
повой АЛ с жесткой межагрегатной
связью, а на рис. 22, б — технологи-
ческий процесс обработки вала. Из
заготовительного цеха штучные заго-
товки подаются в магазин-накопитель 1
(рис. 22, а), откуда автоматически
они поступают на конвейер 10 с шаго-
вым перемещением и направляются
штангой на первую позицию. В зоне
загрузки с помощью манипулятора
автооператора 11 заготовка подается
в рабочую зону автомата 2, на котором
производится подрезание торцов и
обработка центровых фасок. Затем
обработанная деталь возвращается ма-
нипулятором автооператора 11 на кон-
вейер 10 и перемещается штангой
в зону действия автооператора 9, слу-
жащего для загрузки заготовки в то-
измерения длин шеек валов
карный автомат 3. Кантователь 8
производит поворот заготовки, и она
поступает на токарные автоматы 4
и 5 для точения шеек, а затем на агре-
гатный станок 6 для сверления ра-
диальных отверстий. После выполне-
ния всех операций обработанная де-
таль поступает в магазин-накопитель 7.
На рис. 23, а показана планировка
типовой АЛ для обработки валов
электродвигателей, а на рис. 23, б —
схема обработки, выполняемой на каж-
дом станке. Штучные заготовки, изго-
товленные в заготовительном цехе,
укладываются в накопитель 1, откуда
они передаются на цепной конвейер 12.
Портальный грейферный автоопера-
тор 11 берет заготовку с конвейера
и устанавливает ее на фрезерно-цен-
тровальный станок 2. Одновременно
автооператор забирает обработанную
деталь и укладывает на конвейер, на
котором механизм 7 очищает ее от
стружки и проверяет наличие цен-
тровых отверстий.
Следующий портальный грейферный
автооператор берет заготовку с кон-
вейера и устанавливает на токарный
гидрокопировальный станок 3. Обра-
ботанная деталь проверяется на авто-
матическом контрольном приборе 4
и передается конвейером в зону за-
грузки второго токарного станка 5.
После обработки на станке следует
контроль вала на приборе 4, затем
фрезерование шпоночной канавки на
станке 6. После этой операции на
ПРИМЕРЫ СТАНОЧН Ы X АЛ
239
Рис. 22. АЛ с жесткой межагрегатной связью:
а — принципиальная схема; б — технологический процесс обработки
V — позиции обра-
ботки)
5>
240
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ
Рис. 24. АЛ для обработки вала-шпильки
транспортной системе выполняется
очистка центровых отверстий вала и
их смазывание с помощью механизма 7,
затем производится шлифование шейки
на станке 8 под дальнейшую запрес-
совку пакета ротора. После механиче-
ской обработки вала выполняется опе-
рация маркировки в устройстве Р,
и обработанные детали передаются
в накопитель 10. Управление линией
осуществляется с пульта 13. На
таких линиях обрабатывают валы
длиной 275—380 и диаметром 27—
54 мм.
На рис. 24, а показана схема АЛ
обработки вала-шпильки, а на
рис. 24, б — технологический процесс
ее обработки. Связь оборудования
в АЛ — гибкая. АЛ состоит из агре-
гатного центровального станка 2, трех
токарных станков 5, 6 и 7, агрегатного
сверлильного станка 8 для обработки
отверстия под шплинт и двух резьбо-
накатных станков 9 и 10, накатыва-
ющих резьбу роликами. В состав
транспортно-загрузочной системы вхо-
дят конвейеры-накопители 1 и поворот-
ные автооператоры 3, служащие для
передачи вала 4 с конвейера-накопи-
теля 1 на автомат и обратно. Конвейе-
ры-накопители переносят валы между
автоматами и накапливают их при на-
рушении цикла работы одного из
автоматов.
Глава 2. АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ
ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
ТИПА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
1. ТИПЫ ДЕТАЛЕЙ И
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
К НИМ
К деталям типа тел вращения, обра-
батываемым на АЛ, в первую очередь
относятся детали бензиновых и ди-
зельных двигателей внутреннего сго-
рания, например гильзы, поршни,
клапаны, поршневые пальцы, втулки
направляющие клапанов, седла и т. п.
Особую группу составляют кольца
подшипников различных типов.
Двигатели, в которые входят пере-
численные детали, в зависимости от
их назначения имеют различные га-
бариты, частоту вращения коленчатого
вала, крутящие моменты, степень сжа-
тия. Разнообразие характеристик дви-
гателей приводит к тому, что требова-
ния к деталям одного функционального
назначения меняются в широких пре-
делах. На рис. 1—7 приведены ком-
плексные и рабочие чертежи некоторых
деталей этой группы. В комплексных
чертежах отражены характерные кон-
структивные особенности большинства
деталей, относящихся к группе деталей
одного функционального назначения.
В рабочих чертежах указаны размеры
и технические требования, относя-
щиеся к конкретным деталям.
Кольца подшипников качения. На
рис. 1 и 2 представлены комплексные
эскизы наружных и внутренних колец
шариковых и роликовых подшипников
качения диаметром до 200 мм. Харак-
терной особенностью колец является
высокая точность монтажных и рабо-
чих поверхностей. Допуски на размеры
монтажных поверхностей составляют
8—20 мкм, на размеры рабочих поверх-
ностей 10—30 мкм; отклонения ука-
занных размеров 3—7 мкм, а допуски
на такие параметры, как огранка и
волнистость рабочих поверхностей со-
ставляют 0,3—1,8 мкм.
Особенностью колец является и их
склонность к деформации при изме-
нении температуры окружающей сре-
ды. Например, у кольца диаметром
100 мм при изменении температуры
в цехе на 1 °C наружный диаметр
изменяется на 1 мкм. Перечисленные
особенности колец подшипников сле-
дует учитывать при разработке тех-
нологии и выборе конструкций приме-
няемого оборудования.
Кольца карданных подшипников. На
рис. 3 представлен комплексный эскиз
кольца карданного подшипника. Раз-
личные конструктивные исполнения
узкого торца кольца определяются
способом крепления колец и конструк-
цией манжет, защищающих внутрен-
нюю полость подшипника от попадания
в нее пыли, грязи и влаги. Допуски
и технические требования к рабочим
и монтажным поверхностям аналогич-
ны требованиям, предъявляемым к
кольцам подшипников других типов.
Отличительной особенностью колец
карданных подшипников является не-
обходимость обеспечения выпуклости
рабочей поверхности 7Д в пределах
2—5 мкм.
Клапаны двигателей. На рис. 4
представлен комплексный эскиз кла-
панов двигателей внутреннего сгора-
ния. На эскизе отражены практически
все варианты исполнения элементов
клапанов, применяемых в отечествен-
ных двигателях. Точность обработки
трех основных поверхностей клапана
(цилиндрической поверхности стержня,
торца стержня и конической поверх-
ности тарелки) влияет на качество
работы клапана в двигателе. Допуски
и технические требования, предъяв-
ляемые к этим поверхностям (табл. 1),
определяют требования к технологи-
ческому процессу.
Шатунные болты, седла, направляю-
щие втулки клапанов. На рис. 5—7
представлены рабочие чертежи, опре-
деляющие допуски и технические тре-
бования, предъявляемые к предста-
вителям деталей различных групп.
242
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
°)
Рис. 1. Комплексные эскизы колец шариковых подшипников:
а — наружное кольцо; б — внутреннее кольцо
Рис. 2. Комплексные эскизы колец роликовых подшипников:
а — наружное кольцо; б — внутреннее кольцо
Рис. 3. Комплексный эскиз колец кардан-
ных подшипников:
D = 19 4- 62 мм; Di = 14,205 4-51 мм;
D2 — 25,3 58,2 мм
1. Допуски на поверхности клапанов, мкм
Поверхность Допуск на размер Некруглость Биение относи- тельно поверхно- сти стержня
Цилиндрическая стержня 10- 25 5—10 —
Коническая тарелки — 5 — 8 15 — 30
Торца стержня 10 — 15
ТИПЫ ДЕТАЛЕЙ
243
Рис. 4. Клапан двигателя (Z) = 26,54-62 мм; dQ = 74-18 мм; L = 924-200 мм):
а — клапан; б — концы стержней; в — профили тарелки; г — канавки под наплавку
Рис. 5. Направляющая втулка клапана
1. На внутренней и наружной поверхностях раковины, черновины, зарезы и забоины
не допускаются. 2. На наружных поверхностях допускаются безразмерные продольные
и кольцевые натиры от транспортных устройств и контрольных автоматов. 3. Клеймение
выполнять методом накатки. Знак клеймения должен быть хорошо виден. 4. На одном
из торцов втулки допускаются риски-вмятины глубиной 0,2 —0,3 мм в количестве 3—•
4 шт. от поводкового патрона
244
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
М10-.1
Рис. 7. Шатунный болт.
1. Материал сталь 40Х. 2. Отклонение от
цилиндричности поверхности Д 0,008 мм.
3. Минимальная сила разрыва 83 кН.
4. Отклонение от перпендикулярности тор-
ца Т относительно оси поверхности Д со-
ставляет 0,05 мм. 5. Биение торца эталон-
ной гайки, навинченной на болт, относи-
тельно оси поверхности Д 0,05 мм на диа-
метре 20 мм. 6. Волосовины, трещины,
закаты, окалины, забоины и заусенцы не допускаются. 7. Острые кромки притупить.
8. Проверить отсутствие поверхностных дефектов магнитным дефектоскопом. 9. Намагни-
ченность не допускается. 10. Термообработка до HRC 35 — 38. 11. Маркировать товарный
знак предприятия-изготовителя и номер детали. 12. Клеймить знак ОТК
2. ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
Основные принципы разработки тех-
нологического процесса для АЛ. Тех-
нологические процессы обработки де-
талей типа тел вращения для АЛ
должны разрабатываться с учетом
следующих основных положений:
1) технологический процесс должен
быть типовым для всей группы дета-
лей одного функционального назначе-
ния, одного диапазона размеров;
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
245
2) технологический процесс целесо-
образно разрабатывать комплексным,
т. е. с охватом всех операций, начиная
от получения заготовок и кончая упа-
ковкой готовых изделий;
3) форма заготовки должна быть
максимально приближена к форме
обрабатываемой детали, а припуски
на обработку должны быть минимально
допустимыми для данного вида заго-
товки;
4) на операциях, определяющих
точность размеров и формы деталей,
конструктивные, технологические и из-
мерительные базы должны быть еди-
ными;
5) в процессе обработки число пере-
базирований и перезакреплений дета-
лей должно быть минимальным;
6) на каждой операции степень кон-
центрации переходов должна быть
максимальной с учетом удобства на-
ладки, обслуживания оборудования
и возможности отвода стружки;
7) лезвийный инструмент, применяе-
мый для обработки, должен быть
быстросменным, взаимозаменяемым и
настраиваемым вне станка;
8) в зависимости от вида выбранных
заготовок и способов механической
обработки основных поверхностей де-
талей разрабатывают несколько ва-
риантов технологического процесса с
последующим выбором оптимального;
9) режимы резания и характеристики
оборудования должны назначаться ис-
ходя из намечаемых прогрессивных
тенденций в этой области;
10) шлифовальное оборудование на
операциях, определяющих размерную
точность деталей, должно быть осна-
щено приборами активного контроля;
11) окончательно обработанные де-
тали должны контролироваться на
автоматических установках.
Способы получения заготовок. Раз-
работка технологического процесса на-
чинается с выбора типа заготовок.
Как правило, вид заготовки предла-
гает в заявке заказчик АЛ. Однако
проектанты АЛ обязаны проанали-
зировать совершенство предложенной
заготовки и в случае необходимости
разработать вариант наиболее совер-
шенной и перспективной заготовки.
Заготовки гильз цилиндров. Боль-
шинство типов гильз цилиндров изго-
товляют из различных чугунов. За-
готовки гильз получают в основном
двумя способами: центробежным ли-
тьем; литьем в песчаные формы.
Центробежное литье нашло широкое
применение в условиях массового про-
изводства. Основными преимуществами
метода являются: возможность автома-
тизации процесса; обеспечение каче-
ственной однородной структуры заго-
товок; возможность получения заго-
товок с минимальными припусками.
Основным недостатком метода является
местный или сплошной отбел поверх-
ностей заготовок с повышением твердо-
сти до HRC 60. Для устранения этого
явления применяют специальные об-
мазки литейных форм. Однако при
нарушении качественного состава об-
мазок или при неравномерном их на-
несении на поверхность формы возни-
кает отбел поверхности заготовок.
Наличие отбеленных участков приво-
дит к интенсивному износу и поломке
лезвийного инструмента при механи-
ческой обработке гильз. Большие пер-
воначальные капитальные затраты, не-
обходимые при внедрении этого спо-
соба, делают его экономичным только
при больших масштабах выпуска.
Для повышения производительности
машин центробежного литья приме-
няют отливки в виде двух гильз.
Для гильз высотой до 100—150 мм
применение такой заготовки позволяет
вести токарную обработку двух гильз
без разрезки заготовки. При высоте
гильз свыше 150 мм использовать
сдвоенную заготовку нецелесообразно
из-за ее больших габаритов и массы,
сложности базирования при обработке
и транспортировании.
Применение сдвоенной заготовки для
гильз с большой высотой вызывает
необходимость введения операции раз-
резки. Разрезку осуществляют двумя
способами — на токарных станках
отрезными резцами или на специаль-
ных отрезных станках шлифовальными
кругами. Большая толщина стенок за-
готовок делает оба способа разрезки
малоэффективными из-за низкой стой-
кости инструмента. Поэтому при вы-
соте гильз свыше 150 мм целесообразно
использовать отливку в виде одной
гильзы.
246
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ* ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
2. Припуски на механическую обработку, мм
Поверхности Литье
центро- бежное в песча- ные фор- мы
Наружные цилиндриче- ские Отверстия Торцовые До 3 » 3 » 5 До 5 » 5 » 8
3. Припуски на механическую обработку, мм
Поверхности Штам- повка Выдавли- вание
По наружному диа- метру стержня По наружному диа- метру тарелки Торца: стержня тарелки Радиусная тарелки 1—4 2-5 4 — 8 1-2 2 — 4 0,3 —0,8 0,5- 1 1—4 0,7—1 0,8—1
Литье заготовок гильз в песчаные
формы применяют в серийном произ-
водстве. Сложность автоматизации из-
готовления форм, стержней и сборки
форм делает этот способ малопроизво-
дительным. К недостаткам литья в пес-
чаные формы следует отнести наличие
на поверхностях заготовок остатка фор-
мовочной смеси, что приводит к ин-
тенсивному изнашиванию при меха-
нической обработке лезвийным инстру-
ментом по корке. Кроме того, при этом
способе получения заготовок из-за
смещения стержня при его установке
наблюдается большая разностенность
заготовок.
В зависимости от метода получения
заготовок допускаются следующие при-
пуски на механическую обработку
(табл. 2).
Заготовки поршней двигателей. Ос-
новным материалом поршней является
алюминий, а способом получения за-
готовок поршней — литье в кокиль;
иногда для высоконагруженных дви-
гателей применяют заготовки, получен-
ные штамповкой. Литые заготовки
имеют предварительно отлитое отвер-
стие под поршневой палец. Заготовки,
полученные штамповкой, имеют более
высокую прочность и однородную
структуру. В зависимости от диаметра
и высоты поршней общий припуск на
механическую обработку составляет
для наружной цилиндрической по-
верхности до 5 мм, для торцов порш-
ня — до 3 мм, для отверстия под
поршневой палец — до 2 мм.
Заготовки впускных и выпускных
клапанов. Впускные клапаны изготов-
ляют из легированных хромоникелевых
сталей. Выпускные клапаны, подвер-
гающиеся высокому нагреву отработав-
шими газами, образующимися в про-
цессе работы двигателя, изготовляют
из жаропрочных сплавов.
Существует три основных способа
изготовления заготовок впускных и
выпускных клапанов.
В условиях серийного производства
широко применяют штамповку тарелки
клапана на горизонтальных прессах
и горизонтально-ковочных машинах.
К недостаткам этого метода следует
отнести большие припуски (до 5 мм)
для всех поверхностей тарелки, боль-
шое биение (до 1,0 мм) тарелки отно-
сительно стержня, наличие облоя и
низкий коэффициент использования
металла.
В условиях крупносерийного и мас-
сового производства широкое приме-
нение нашел способ выдавливания
предварительно нагретых заготовок.
При выдавливании в качестве исходной
заготовки используют горячекатаный
пруток диаметром 18—30 мм. Штучные
заготовки длиной 25—50 мм, полу-
ченные отрезкой в штампе, нагре-
ваются в установке ТВЧ и подаются
на пресс, на котором в два перехода
образуется заготовка клапана.
При изготовлении заготовок клапа-
нов используется и третий способ.
В качестве исходной заготовки приме-
няют холоднокатаный пруток, диа-
метр которого равен диаметру стержня
клапана с припуском на механическую
обработку. Штучные заготовки, полу-
ченные отрезкой в штампе от прутка,
подаются на операцию формирования
тарелки клапана. На специальной
машине электроконтактным методом
один конец штучной заготовки нагре-
вается с одновременной его осадкой.
При получении на конце стержня
объема металла, достаточного для фор-
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
247
мирования тарелки клапана, произво-
дится штамповка тарелки.
В зависимости от размеров клапанов
и метода получения заготовок допу-
скаются следующие припуски на меха-
ническую обработку (табл. 3).
Заготовки карданных подшипников.
Существует два метода получения за-
готовок: точение из прутка на много-
шпиндельных токарных автоматах; вы-
давливанием.
Точение заготовок из прутка нахо-
дит ограниченное применение в усло-
виях серийного производства. К основ-
ным недостаткам этого метода следует
отнести низкий коэффициент использо-
вания металла (до 0,4), высокую тру-
доемкость и низкую производитель-
ность.
В условиях крупносерийного и мас-
сового производства применяют метод
выдавливания заготовок. Применение
заготовок, полученных этим методом,
позволяет повысить коэффициент ис-
пользования металла до 0,87, значи-
тельно снизить трудоемкость как по-
лучения самих заготовок, так и после-
дующей механической обработки.
В зависимости от размеров под-
шипников и метода получения загото-
вок допускаются следующие припуски
на механическую обработку (табл. 4).
Заготовки шариковых подшипников.
Наиболее распространенными заготов-
ками колец шариковых подшипников,
обрабатываемых на АЛ, являются тру-
бы, поставляемые в соответствии
с ГОСТами. 4
Заготовки шатунных болтов. В ка-
честве заготовок шатунных болтов,
обрабатываемых на АЛ, применяют
штучные заготовки, получаемые мето-
дом отрезки в штампе от горячеката-
ных или холоднотянутых прутков с по-
следующей высадкой головки и мето-
дом радиального обжатия стержня.
Такой способ получения заготовок
позволяет обеспечить минимальные
припуски по всем основным обрабаты-
ваемым поверхностям и высокую геоме-
трическую точность.
Припуски на цилиндрические по-
верхности стержня в зависимости от
размеров болтов составляют 0,2—
0,5 мм, на торцовые поверхности —
до 2,5 мм.
4. Припуски на механическую
обработку, мм
Поверхности Точе- ние Вы- Дав- лива- ние
Наружная цилиндриче- ская Цилиндрическая отвер- стия Торцовые: широкая узкая Донышка До 1,5 » 20 » 1,0 х> 2,0 До 0,8 х> 0,7 х> 0,7 » 2,9 » 0,4
Обработка деталей. В табл. 5—14
приведены типовые технологические
процессы обработки некоторых дета-
лей типа тел вращения. Типовые тех-
нологические процессы определяют по-
следовательность и число технологи-
ческих операций, необходимых для
полной обработки наиболее характер-
ной детали данной группы. При обра-
ботке деталей, имеющих конструктив-
ные и технологические отличия от типо-
вой в технологические процессы вводят
необходимые изменения и дополнения.
Обработка шатунных \болтов
(табл. 5). Учитывая, что припуск на
обработку торца болтов достигает
2,5 мм, первой в технологическом про-
цессе выполняется операция снятия
этого припуска и точения канавки под
головкой. В зависимости от годовой
программы выпуска операцию можно
выполнять на одношпиндельных или
многошпиндельных токарных автома-
тах. В приведенном технологическом
процессе применен вертикальный ше-
стишпиндельный автомат роторного
типа. Обработка ведется твердосплав-
ным инструментом со скоростью 100—
120 м/мин методом врезания.
Вторая операция технологического
процесса — шлифование торцов болта
не диктуется требованиями конструк-
торского чертежа. Однако использова-
ние заготовки, имеющей профиль стер-
жня, близкий к профилю готовой де-
тали, вызывает необходимость введе-
ния такой операции с целью получе-
ния технологической базы для после-
дующей обработки стержня болтов.
При больших отклонениях линейных
размеров профиля стержня болтов от-
5. Типовой технологический процесс обработки деталей типа шатунных болтов двигателей
(материал — сталь; заготовка — штучная)
ю
00
Операция Эскиз Припуск, MM Точность размеров, мм Пара- метр шеро- хова- тости Да, мкм Произво- дитель- ность при Ли = 1. шт/ч Оборудова- ние — авто- мат Завод- изготовитель
линей- ных диаме- тральных
Подрезка торца и точение канавки > g V - 0,8 —2,5 0,2 0,15 40 600—1000 Роторный токарный Поставщик АЛ
S i э s J0107-о.г
Шлифование торцов и 1 m,55.0t1 0,8-1,0 0,05 20 600-900 Двухсторой- То же
1
Е
J" LL— >•! I J НИЙ ТОРЦО-
4 i шлифоваль- ный горизон- тальный
Обдирочное шлифование на- ружной цилин- дрической по- верхности (4 ,51,5±Q, До 0,8 0,2 0,05 2,5 120 — 200 Бесцентровый круглошлифо- вальный врез- ной Специализиро- ванный станко- завод
1 l \zfiio, ,1* §
(i-П
5 —1 '
$5 4
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Клеймение — — — — 900 Для клейме- ния / Поставщик АЛ
4
4
Получистовое шлифование наружной ци- линдрической поверхности ! ( 51,5+0,1 <1 0,3 0,1 0,05 1,25 180 — 250 Бесцентровый круглошлифо- вальный вре- зной Специализиро- ванный станко- завод
0 33,Z±L 7,2
w Id
54н — — 1
0_г 0 • cf "o €> Й— «к I
Чистовое шли- фование на- ружной цилин- дрической по- верхности *1 До 0,2 0,1 0,012 — 0,03 1,25 180 — 250 Бесцентровый круглошлифо- вальный врезной То же
0 W If 1
r
e
Шлифование выточки под головкой 6 ufl; 5±QJ До 0,8 0,1 0,1 2,5 200 — 280 Круглошли- фовальный Поставщик АЛ
4—- 1 4 4
И '07+0,05 _
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
to
Продолжение табл. 5
Операция Эскиз Припуск, мм Точность размеров, мм Пара- метр шеро- хова- тости Ra, мкм Произво- дитель- ность при *и = 1. шт/ч Оборудова- ние — авто- мат Завод- изготовитель
линей- ных диаме- тральных
Мойка и сушка — — — — 800—1200 Моечный Заказчик или поставщик АЛ
ц 7// 1//
Контроль — — — — 800-900 Контроль- ный Специализирова- нный станкозавод
Накатка резьбы — До 1,0 До 0,1 2,5 800 — 900 Резьбона- катный Специализирова- нный станкозавод
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
251
носительно осевой базы при шлифова-
нии стержня происходит несовпадение
профиля заготовок с профилем шли-
фовального круга. При врезном шлифо-
вании это приводит к осыпанию шли-
фовального круга и увеличению при-
пуска на шлифование. Шлифование
торцов болта позволяет уменьшить
отклонения линейных размеров про-
филя стержня относительно базового
торца до 0,2 мм.
Обработка стержня на последующих
операциях производится на бесцентро-
во-шлифовальных автоматах методом
врезания. Скорость резания на опера-
циях шлифования стержня 50 м/с,
радиальная подача 1,5—10 мм/мин
в зависимости от выполняемой опе-
рации.
Детали клеймят по торцу или наруж-
ной цилиндрической поверхности го-
ловки болта. Клеймение на торце вы-
полняют на прессе ударного действия,
а на цилиндрической поверхности —
методом прокатки клейма по цилин-
дрической поверхности.
В связи с отсутствием автоматиче-
ских устройств для контроля резьб их
качество обеспечивается технологиче-
ски. Это достигается введением техно-
логического допуска на диаметр по-
верхности под резьбу. При допуске
на средний диаметр резьбы 0,08—
0,15 мм допуск на диаметр поверхности
под накатку резьбы устанавливается
0,012—0,03 мм. Кроме того, в техно-
логическом процес.е предусматривают
операцию автоматического контроля
диаметра под резьбу перед ее накат-
кой; одновременно контролируют все
основные параметры болта.
Обработка клапанов двигателей
(табл. 6). Клапан является одним
из представителей деталей, механиче-
ская обработка которых выполняется
полностью шлифованием. Шлифование
ведется со скоростью 50 м/с. Радиаль-
ные подачи составляют 1,5—10 мм/мин
в зависимости от выполняемой опера-
ции и допуска на диаметр стержня и
параметров шероховатости. Торцы
стержня обрабатывают на двусторон-
них торцешлифовальных автоматах.
Шлифование ведется со скоростью
30 м/с и подачей 1300—2000 мм/мин.
Одной из особенностей обработки
стержня клапанов является его об-
катка, которую выполняют для полу-
чения упрочненного поверхностного
слоя и обеспечения заданных пара-
метров шероховатости.
Обкатку выполняют в две операции
с промежуточным шлифованием стерж-
ня. Для получения упрочненного слоя
глубиной 0,5—0,7 мм первая операция
обкатки осуществляется с силой при-
жатия роликов до 2,5 кН. При этом
происходит искривление оси стержня
на 0,08—0,1 мм при исходной кривизне
до 0,03 мм.
Введением операции последующего
шлифования стержня обеспечивается
кривизна в пределах 0,008—0,01 мм.
Повторную обкатку выполняют с си-
лой прижатия роликов до 1,5 кН.
При этом достигается шероховатость
поверхности Ra — 0,16 мкм без уве-
личения кривизны стержня.
Наиболее сложной является обра-
ботка фасонного профиля тарелки.
Для повышения долговечности рабо-
чего конуса тарелки его на большин-
стве клапанов наплавляют жаропроч-
ным сплавом. Кроме того, для обра-
ботки тарелки требуются профильные
шлифовальные круги.
В зависимости от выполняемой опе-
рации шлифовальные круги профили-
руют алмазными роликами. Обработка
ведется со скоростью 60 м/с и радиаль-
ной подачей до 15 мм/мин.
Особенностью технологического про-
цесса обработки тарелки является то,
что все предварительные операции
выполняются с базированием клапана
в цанге, а операция окончательной
обработки рабочего конуса — с бази-
рованием стержня клапана в жестком
люнете. Этим обеспечивается биение
рабочего конуса относительно стержня
в пределах 0,01—0,02 мм.
Все обработанные клапаны подвер-
гают контролю.
Завершается технологический про-
цесс мойкой, консервацией и заверты-
ванием клапанов в бумагу. Мойку
выполняют в водном растворе нитрита
натрия с температурой 85 6С, консер-
вацию осуществляют методом окуна-
ния в индустриальном масле с ингиби-
рующими присадками. Клапаны за-
вертывают в один слой парафинирован-
ной бумаги.
252
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
6. Типовой технологический процесс обработки деталей типа клапанов двигателей
(материал — сталь; заготовка — штучная)
Операция Эскиз Припуск, мм Точ разме линей- ных
Обдирочное шлифование: стержня (4 _ До 0,6 3,0
и- у
торца стержня и торца тарелки одновременно 0 1 1 sb По торцу до 0,7; по торцу стерж- ня до 3,0 0,3 0,2
Шлифование выточки на тарелке под наплавку ( h |> До 1,5 0,4
Мойка и сушка — — —
Наплавка рабочего конуса тарелки жаропрочным сплавом 1 —
Шлифование рабочего ко- нуса тарелки после наплав- ки 6 До 1,5 0,4
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
253
ность ров, мм Параметр шерохова- тости Да, мкм Производи- тельность при Ки = 1. шт/ч Оборудова- ние — автомат 3 авод-изготовитель
диаме- тральных
0,1 2,5 250—400 Бесцентровый круглошлифо- вальный врезной Специализированный станкозавод
— 80 40 600—900 Двухсторонний торцошлифоваль- ный горизонталь- ный Поставщик АЛ
0,3 20 180-350 Круглошлифо- вальный То же
— — 800—1200 Моечный
— — 300—400 4 Для наплавки Специализированный станкозавод
0,3 20 200—300 Круглошлифо- вальный Заказчик или поставщик АЛ
254
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ? ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Операция Эскиз Припуск, MM Точ разме
линей- ных
Обдирочное шлифование профиля тарелки » 1,5 0,15
0
\)r
Получистовое шлифование стержня 0 1 0,25 2,0
If
Мойка и сушка — — —
Предварительная обкатка стержня L i— 0,05 До 2,0
Мойка и сушка — — —
Закалка ТВЧ торца стерж- ня — — До 3,0
Чистовое шлифование: стержня профиля тарелки и ка- навки под сухарь >1 0. 0 1 0,12 >2,0
G G- I *1 0 До 1,0 0,2
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
255
Продолжение табл. 6
ность ров, мм Параметр шерохова- тости Ra, мкм Производи- тельность при КИ = 1, шт/ч Оборудова- ние — автомат 3 авод-изготовитель
диаме- тральных
0,15 20 250 — 350 Круглошлифо- вальный Поставщик АЛ
0,05 2,5 240 — 350 Бесцентровый круглошлифо- вальный Специализированный станкозавод
— — 800—1200 Моечный Заказчик или поставщик АЛ
0,1 1,25 400—600 Накатной Поставщик АЛ
— — 800— 1200 Моечный Заказчик или поставщик АЛ
— — 700—900 Закалочный
0,05 1,25 400—600 Бесцентровый круглошлифо- вальный Специализированный станкозавод
0,1 2,5 400—600 Бесцентровый круглошлифо- вальный
256
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Операция Эскиз Припуск, мм Точ разме линей- ных
Обкатка канавки под су- харь г® » 0,1 —
Клеймение 0- — —
Окончательное шлифова- ' ние: торца тарелки и торца стержня одновременно стержня F t 1° По торцу тарелки до 0,7; по торцу стерж- ня до 0,35 0,1
0,15 До 2,0
Мойка и сушка — —
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
257
Продолжение табл. 6
ность ров, мм Параметр шерохова- тости Rat мкм Производи- тельность при КИ = 1, шт/ч Оборудова- ние — автомат Завод-изготовитель
диаме- тральных
0,1 1,25 450—500 Токарный доделочный Поставщик АЛ
— 2,5 900—1100 Для клеймения То же
— 1,0 1000—1200 Двухсторонний торцошлифо- вальный гори- зонтальный 1
0,018 0,32 400—600 Бесцентровый круглошлифо- вальный Специализированный станкозавод
— — 800—1200 Моечный Заказчик или поставщик АЛ
9 А. И. Дащенко и др.
258 АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Операция Эскиз Припуск, мм Точ разме линей- ных
Окончательная обкатка стержня у 1 0,02 Др КО
Окончательное шлифова- ние рабочего конуса та- релки 0 |> —& й 0,15 0,1
Мойка и сушка — — —
Автоматический контроль [I ЕЙ Т0 —1 0 — —
Визуальный контроль — — —
Консервация — — —
Завертывание в бумагу — — —
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
259
Продолжение табл. 6
ность ров, мм Параметр шерохова- тости Ра, мкм Производи- тельность при КИ = 1, шт/ч Оборудова- ние — автомат 3 а вод- изготовитель
диаме- тральных
•0,02 0,16 450—600 Накатной Поставщик АЛ
0,1 1,0 250—350 Круглошлифо- вальный »
— — 800—1200 Моечный Заказчик или поставщик АЛ
— — \ 900 Контрольный Специализированный станкозавод
— — 900 Стенд Поставщик АЛ
— — 900 Консервацион- ный Заказчик или поставщик АЛ
— — 900 Для завертки Поставщик АЛ
9*
7. Типовой технологический процесс обработки седел впускных клапанов
(материал —- чугун, заготовка — штучная, отливка; завод-изготовитель Моск. ПО АЛ и СС)
Операция Эскиз Припуск, мм, до Точность размеров, мм Параметр шерохова- тости мкм Произво- дитель- ность при Ли = h шт/ч, до Оборудо- вание — автомат
линейных диаме- тральных
Одновременное шлифова- ние двух торцов в четыре перехода 0,4 0,05 — 1,25 1800 Двухсто- ронний торцо- шлифо- вальный горизон- тальный
G ♦ 4 G
Обдирочное шлифование по наружному диаметру 1,0 — 0,1 6,3 4500 Бесцен- тровый кругло- шлифо- вальный
ej Г'
3_
Получистовое шлифова- ние по наружному диаме- тру 0,5 — 0,05 2,5 4500 Бесцен- тровый к р угло- шлифо- вальный
0
Vj cf 3j I
0
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Чистовое шлифование по наружному диаметру 1 JG 0,2 — 0,02 1,25 4500 Бесцен- тровый фасонно- шлифо- вальный
©
Шлифование отверстия 1 0,4 — 0,14 2,5 140 Внутри- шлифо- вальный
а •
XX — J V
27 г-
Шлифование рабочей фас- ки 8,5*0,05 5 1 0,8 0,1 — 6,3 400 Внутр и- шлифо- вальный
Шлифование наружной фаски G 1-г- нГ А 3° 0J5+o,2S 0,35 t 0,15 0,15 2,5 2500 Бесцен- тровый кругло- шлифо- вальный
Промывка, сушка, конт- роль — — — — — — —
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
to
262 АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Обработка седел впускных клапанов
(табл. 7). Технологический процесс
обработки начинается с шлифования
торцов детали на двустороннем торце-
шлифовальном "автомате методом «на
проход». В зависимости от размеров
седел, припусков, материала и твердо-
сти клапанов операцию выполняют за
два—четыре перехода; скорость реза-
ния 30 м/с; продольная Дтодача /до
5 м/мин.
Шлифование наружной поверхности
также осуществляется на бесцентрово-
шлифовальных станках методом «на
проход»; скорость резания 50 м/с;
продольная подача до 1500 мм/мин.
В приведенном примере отверстия
и фаски обрабатывают на шлифоваль-
ных станках. Указаннный вид обработ-
ки целесообразно применять при твер-
дости седел HRC 45—60. При твердо-
сти HRC 45 более эффективной яв-
ляется обработка на многошпиндель-
ных токарных автоматах.
Отверстие обрабатывают на внутри-
шлифовальном автомате. С целью по-
вышения производительности ведется
обработка пакета, состоящего из трех-
четырех седел, набираемых автомати-
чески в специальном патроне автомата.
Скорость резания 50—60 м/с. Радиаль-
ная подача в зависимости от материала
и твердости колец — в пределах 1,5—
3,0 мм/мин. Шлифование рабочей фаски
седла выполняется на внутришлифо-
вальном автомате с режимами, ана-
логичными режимам предыдущей опе-
рации.
Наружные фаски обрабатывают на
бесцентрово-шлифовальном автомате,
оснащенном специальным профильным
ведущим кругом, позволяющим вести
обработку поочередно двух наружных
фасок. Скорость резания 35 м/с, про-
дольная подача до 1500 мм/мин.
Обработка направляющих втулок
клапанов (табл. 8). Направляющие
втулки клапанов имеют две основные
поверхности (цилиндрические наруж-
ную и внутреннюю), которые опреде-
ляют технологический процесс и тре-
бования к качеству обработки. Осталь-
ные поверхности в виде фасок и выто-
чек, имеющих много конструктивных
разновидностей, обрабатываются на
одношпиндельных револьверных авто-
матах.
В приведенном примере обработка
наружной поверхности выполняется на
токарных многошпиндельных роторных
автоматах с последующим шлифовани-
ем на бесцентровых автоматах. Ско-
рость резания при точении 120—
150 м/мин; подача 0,3—0,5 мм/об.
Скорость резания при шлифовании
35 м/с; продольная подача 1500—
2000 мм/мин.
Применение скоростного шлифования
и алмазных роликов для правки шли-
фовальных кругов позволяет исклю-
чить токарную обработку наружной
поверхности, заменив ее шлифованием
на круглошлифовальных станках мето-
дом врезания. Скорость резания при
этом составляет 60—80 м/с; радиальная
подача 5—10 мм/мин.
Обработка отверстия ведется раз-
вертками на многошпиндельных агре-
гатных станках со скоростью резания
до 20 м/мин и продольной подачей
0,5—1,0 мм/об.
Обработка колец шариковых подшип-
ников (табл. 9 и 10). Наиболее распро-
страненными являются подшипники
с наружным диаметром 30—160 мм.
Программы выпуска этих подшипников
таковы, что делают автоматизацию их
производства экономичной. В АЛ то-
карная обработка наружных и вну-
тренних колец ведется на многошпин-
дельных токарных автоматах. В зависи-
мости от конкретных условий различ-
ных заводов существует несколько
практически равнозначных вариантов
обработки колец одного и того же
типа. В табл. 9 и! 10 приведены ва-
рианты, осуществленные на АЛ, по-
ставленных на подшипниковые заводы.
В качестве режущего инструмента при
токарной обработке широко используют
как твердосплавный инструмент, так
и инструмент из быстрорежущей стали.
Твердосплавный инструмент исполь-
зуют преимущественно при обработке
гладких цилиндрических и торцовых
поверхностей, прямых фасок. Скорость
резания при этом 100—150 м/мин;
подача до 0,6 мм/об.
Инструмент из быстрорежущей стали
находит широкое применение при об-
работке фасонных поверхностей. Об-
работка ведется со скоростью резания
до 30 м/мин, с подачей до 0,6 мм/об.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
263
Кольца, прошедшие термическую об-
работку, поступают на операцию шли-
фования торцов. Наружные и вну-
тренние кольца диаметром свыше 100 мм
обрабатывают раздельно, кольца диа-
метром 25—100 мм обрабатывают спо-
собом «кольцо в кольце». Торцешли-
фовальные автоматы оснащены меха-
низмом вкладывания внутренних ко-
лец в наружные кольца; в таком виде
оба кольца поступают в зону шлифова-
ния. Операция выполняется на дву-
сторонних торцешлифовальных авто-
матах методом «на проход». После
обработки осуществляется разделение
колец.
После торцового шлифования на-
ружные кольца поступают на опера-
цию шлифования наружной поверх-
ности. Операция выполняется на двух
бесцентрово-шлифовальных автома-
тах, установленных последовательно.
Автоматы оснащены шлифовальными
кругами шириной 500 мм; скорость
шлифования 35 м/с; продольная по-
дача 800—1500 мм/мин в зависимости
от размеров шлифуемых колец.
Дорожку качения шлифуют на вну-
тришлифовальных автоматах методом
врезания с базированием детали на
жестких опорах; скорость 60 м/с,
радиальная подача до 6 мм/мин. Об-
работка наружных колец завершается
доводкой дорожки качения. Для колец
подшипников класса точности 0 про-
изводится полирование дорожки каче-
ния абразивной лентой со скоростью
25 м/с. Для колец подшипников класса
точности 6 и выше производится су-
перфиниширование поверхности роли-
ковой дорожки со скоростью около
5 м/с.
После шлифования торцов кольца
поступают на операцию шлифования
дорожки качения. Операция выполняе-
тся на круглошлифовальных автома-
тах методом врезания с базированием
колец по обрабатываемой поверхности
дорожки качения на жестких опорах;
скорость 60 м/с, радиальная подача
до 6 мм/мин.
Отверстие шлифуют на внутришли-
фовальных автоматах с базированием
детали по дорожке качения на жестких
опорах со скоростью 60 м/с и радиаль-
ной подачей до 6 мм/мин. Завершается
механическая обработка колец до-
водкой роликовой дорожки. Как и для
доводки наружных колец, в зависимо-
сти от класса точности подшипников
применяют полирование абразивной
лентой или суперфиниширование.
Обработка колец железнодорожных
подшипников (табл. И и 12). Токарная
обработка наружных и внутренних
колец выполняется на одношпиндель-
ных токарных гидрокопировальных ав-
томатах резцами, оснащенными твер-
дым сплавом. Скорость резания до
100 м/мин; подача 0,2—0,8 мм/об
в зависимости от вида обрабатываемых
поверхностей и выполняемой операции.
Особенностью токарной обработки на-
ружных колец является чистовое точе-
ние трех торцов одновременно. Опера-
ция введена с целью обеспечения рав-
номерного и минимального припуска
при шлифовании этих торцов.
Кольца, прошедшие термическую об-
работку, поступают на операцию шли-
фования торцов. Операция выполняет-
ся на вертикальных двухшпиндельных
плоскошлифовальных автоматах округ-
лым магнитным столом со скоростью
30 м/с и круговой подачей 500—
800 мм/мин.
Шлифование по наружному диаметру
наружных колец производится на бес-
центрово-шлифовальных автоматах ме-
тодом «на проход» в три операции со
скоростью 35 м/с и продольной пода-
чей 800 мм/мин.
Цилиндрические поверхности бортов
шлифуются на внутришлифовальном
автомате методом врезания с базиро-
ванием кольца по наружной поверх-
ности на жестких опорах. Обрабаты-
ваются два борта одновременно со
скоростью 60 м/с и радиальной пода-
чей 0,6—2 мм/мин.
Роликовая дорожка шлифуется в три
операции на внутришлифовальных ав-
томатах методом врезания с базирова-
нием кольца по наружной цилиндриче-
ской поверхности на жестких опорах
со скоростью 60 м/с и радиальной по-
дачей 0,5—1,5 мм/мин.
[Одновременное шлифование двух
внутренних торцов бортов осуществ-
ляется в две операции на круглошли-
фовальных автоматах с базированием
по наружной поверхности на жестких
опорах. Автомат оснащен двумя шпин-
делями для шлифовальных кругов;
8. Типовой технологический процесс обработки направляющих втулок клапанов
(материал — металлокерамика; заготовка — штучная; точность линейных размеров — до 0,5 мм)
Операция
Эскиз
Припуск,
мм, до
Точность
ди аме-
тральных
размеров,
мм
Параметр
шерохова-
тости Ra,
мкм
Произво-
дитель-
ность при
Ки = 1
шт/ч» до
Оборудо-
вание —
автомат
Завод-
изготовитель
Точение по наружному
диаметру
0,3
0,15
12,5
800
Роторный
токарный
Поставщик АЛ
Развертывание отвер-
стия
0,3
0,08
1,25
400
Специ-
альный
Специализирован-
ный станкозавод
Точение по наружному
диаметру
2,5
0,2
1,25
800
Роторный
токарный
Поставщик АЛ
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Точение фасок и канав- ки, подрезка торца 57,8-Qt4 йиТ ф J 1. 2 0,3 6,3 530 Роторный токарный То же
Накатка товарного зна- ка ж |Ж — — — — Для клей- мения Поставщик АЛ
и 1
Клеймо
Шлифование по наруж- ному диаметру 0,2 0,025 1,25 1500 Бесцен- тровый кругло- шлифо- вальный То же
То же 0,075 0,018 0,63 1500 Бесцен- тровый кругло- шлифо- вальный
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ 265
<). . Типовой технологический процесс обработки колец шариковых подшипников диаметром до 30 мм
{материал внутреннего кольца — сталь ШХ15; заготовка — холоднотянутый пруток)
Операция Эскиз Припуск, мм Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность при ^и= 1. шт/ч, до Оборудова- ние— автомат Завод- изготовитель
линей- ных диаме- тральных
Точение по наруж- ному диаметру Центрование торца - Ий к До 0,8 » 10,0 0,4 0,4 0,4 0,4 25 25 230 Многошпин- дельный токарный Специализиро- ванный станко- завод
ш 4 go
-
Точение по наруж- ному диаметру Сверление отверстия До 0,8 » 9,5 0,4 0,5 0,4 0,4 25 25
0 г — go
Сверление отверстия и точение канавки ®JL 22 — До 12 » 5,5 0,4 0,4 0,4 0,4 25 25
Л LJI £‘£7Ф уу..
266 АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Продолжение табл. 9
Операция Эскиз Припуск, мм Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность при Ки= Ь шт/ч, до Оборудова- ние— автомат Завод- изготовитель
линей- ных диаме- тральных
) П Л П Л. 12 5
Зенкерование от- верстия Обработка фасок G| ' /%<А1 = » 0,8 0,6 U, *х 0,5 0,2 U, Ч: 0,4 0,4 12*5 12,5 230 Много- шпин- дельный токарный Специализиро- ванный станко- завод
0,0*ЮС
Развертывание от- верстия । ’ Подрезка торца °? € .7,7+0,09 0,1 0,1 0,5 0,08 0,09 6,3 12,5
к
Отрезка кольца ’ 1^Z+0' L 2 ! До 4,0 0,2 — 25
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ оёраёотки
Продолжение табл. 9
Операция Эскиз
г Подрезка торца 1 Обработка фаски * G- 74,2± 0,05
Клеймение номера подшипника, даты выпуска, .марки за- вода
Термическая обра- ботка 14 Q6 1
Одновременное шли- фование двух тор- цов наружных и внутренних колец G Ли
Одновременное шли- фование двух тор- цов у наружных и внутренних колец
Припуск, мм Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм
линей- ных диаме- тральных
До 0,2 » 0,4 0,1 0,2 0,2 12,5 12,5
0,09 2,5
— — — —
До 0,3 0,05 — 1,25
До 0,15 0,01 — 1,25
Произво- дитель- - ность при Ки= 1. шт/ч, до Оборудова- ние— автомат Завод- изготовитель
900 Токарный доделочный Поставщик АЛ
1200 Для клей- мения Поставщик АЛ
2000 Термиче- ский Специализиро- ванный станко- завод
7600 Двухсторон- ний торцо- шлифоваль- ный гори- зонтальный Поставщик АЛ
7600 Двухсторон- ний торцо- шлифоваль- ный гори- зонтальный Поставщик АЛ
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Продолжение табл. 9
Операция
Эскиз
Припуск,
мм
Точность размеров, мм
линей- ных диаме- тральных
Пара- метр Произво- дитель- ность Оборудова- Завод-
шерохо- ватости На, мкм при Ки= 1. шт/ч, до ние— автомат изготовитель
Шлифование дорож-
ки качения
До 0,4 0,04 0,02 0,63 380 Круглошли- фовальный Поставщик АЛ
Шлифование отвер
стия
Полирование дорож -
ки качения
9,О9+о,в6
До 0,3 — 0,008 1,25 270 Внутришли- фовальный Поставщик АЛ
0,006 0,08 0,03 0,08 400 Доводочный Специализиро- ванный станко- завод
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
10. Типовой технологический процесс обработки колец шариковых подшипников
(диаметр до 40 мм; материал наружного кольцв — сталь ШХ15; заготовка — холоднотянутая труба)
Операция Эскиз При- пуск, мм, до Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность при Ки= 1. шт/ч, до Оборудо- вание— автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
_Jz*
Точение по наружному диа- метру Растачивание отверстия Обработка канавок и фаски 0,7 0,-7 6,0 0,4 0,4 0,4 0,2 0,3 0,3 12,5 12,5 6,3 210 Много- шпин- дельный токарный Специализиро- ванный станко- завод
G — -у о’ <5Г
И
Растачивание желоба Подрезка торца Обработка канавок и фаски G- L 5,0 0,5 6,0 0,08 0,2 0,2 0,24 12,5 25 6,3
/zZr/TysAn о 1
1111
о
Растачивание отверстия Отрезка кольца -• 0,5 4,0 0,15 0,24 12,5 12,5
G- 1и
Г +| о
ABT0MAtH4. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЙ
Продолжение табл. 10
Операци i Эскиз При- пуск, мм, До Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости мкм Произво- дитель- ность при ки = 1. шт/ч, до Оборудо- вание- автомат Завод- изготовитель
линей- , ных 1 диамет- ральных
Термическая обработка 14-0,06 — — — — 2000 — Специализиро- ванный станко- завод
3 G
Одновременное шлифование двух торцов у наружных и внутренних колец G 0,3 0,05 — 1,25 7600 Двухсто- ронний торцо- шлифо- вальный Поставщик АЛ
То же 0,12 0,006 — 1,25 7600
Шлифование по наружному диаметру 0,3 — 0,03 1,25 3000 Бесцен- тровый кругло- шлифо- вальный
^7 u N 0,151 -.1 0,013 0,63 3000 Бесцен- тровый кругло- шлифо- вальный
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
Продолжение табл. 10
Операция Эскиз При- пуск, мм, До Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Да, мкм Произво- дитель- ность при Хи = шт/ч, до Оборудо- вание- автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Q5
Шлифование желоба 1 0,3 0,04 0,008 0,63 300 Внутри- шлифо- вальный Поставщик АЛ
чг Ct в
i 1 'Я
^>1
Полирование желоба § чГ 'fe 0,01 0,08 0,03 0,08 400 Доводоч- ный Специализиро- ванный станко- завод
<2
9,5±0,(W
272 АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
11. Типовой технологический процесс обработки колец железнодорожных подшипников
«(материал наружного кольца — сталь ШХ15СГ; заготовка — штучная)
Операция Эскиз Припуск, мм Точность размеров, мм 1 Параметр шеро- ! ховатости Ца, мкм Произво- дитель- ность при ки = 1, шт/ч Оборудо- вание- автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Растачивание отвер- стия бортов Подрезка торца Обработка фасок Л. 8^° 5 До 1,5 » 3,5 » 3,5 0,5 0,2 0,25 10,0 10,0 5,0 До 31 Токарный Поставщик АЛ
i
<51 Т
ilE 18s
-
Точение наружной поверхности Подрезка торца Обработка фасок 3,5хЦ5* До 4,0 » 2,0 » 3,5 0,2 0,2 0,25 10,0 10,0 5,0 До 30 Токарный Поставщик АЛ
\>М59
«о <м °s- fj
82.5+в>2 %
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
ю
со
Продолжение табл. 11
Операция Эскиз Припуск, MM Точность размеров, мм Параметр шеро- ховатости Ra, мкм Произво- дитель- ность при Ки = 1. шт/ч Оборудо- вание- автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Растачйвание роли- ковой дорожки Подрезка торца Обработка фасок 41* i di ej 16,5: 0,5 t0,3 >4 Г LJ f д ' >ir< 7 1 «*< До 7,5 До 1,2 » 4,0 0,6 0,6 0,2 0,5 10,0 10,0 5,0 ДО 48 Токарный Поставщик АЛ
Растачивание роли- : ковой дорожки i Gi ’ £ f±0t3 до 7,5 0,6 0,5 10,0 До 48 Токарный Поставщик АЛ
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Продолжение табл. 11
Операция Точность размеров, мм шеро- Ra, Произво- дитель- Оборудо- вание— автомат
Эскиз Припуск, мм линей- ных диамет- ральных Параметр ховатости мкм ность при Ли = 1. шт/ч Завод- изготовитель
Подрезка торцов буртов 1 Растачивание роли- ковой дорожки 15,1 - ? 0* v ^3 ej I 2** * > 11 J4,9-OtZ До 2,0 » 0,5 0,2 0,25 0,25 10,0 10,0 До 31 Токарный Поставщик АЛ
Подрезка торца ^Подрезка двух бур- ятов Обработка фаски 55,95.0t1 * \80,35*°>г
G- R8*5,3 [i До 1,2 » 1,2 » 4,0 0,2 0,1 0,2 0,2 5,0 10,0 5,0 ч 45 Токарный Поставщик АЛ
Растачивание кана- вок Термическая обра- ботка Gz- J До 5 — 0,2 5,0 93 Токарный Поставщик АЛ Специализирован- ный станкозавод
ТРАСОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАЁОтКй
to
и»
Продолжение табл. 11
Операция Эскиз Припуск, мм Точность размеров, мм Параметр шеро- ховатости На, мкм Произво- дитель- ность при ки = 1. шт/ч Оборудо- вание- автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Шлифование проти- вобазового торца в два перехода: первый переход второй переход Шлифование базо- вого торца в два перехода: первый переход второй переход 0,4 0,1 0,12 0,8 0,05 0,05 0,05 0,05 — 1,25 1,25 1,25 1,25 96 96 96 96 Двухшпин- дельный плоскошли- фовальный Специализирован- ный станкозавод
G
1
80,15^ . ♦
Обдирочное шлифо- вание по наружно- му диаметру Предварительное шлифование по на- ружному диаметру 0,32 0,14 — 0,08 0,04 1,25 0,63 93 93 Бесцен- тровый круглошли- фовальный Поставщик АЛ
шпгМ <4/ и v <S>*7 3/
Шлифование по диа- метру двух бортов 7 G 0,5 — 0,07 1,25 31 Внутри- шлифо- вальный
1 80 О*™*'
t
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ИЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Продолжение табл. 11
Операция Эскиз Припуск, мм Точность размеров, мм Параметр шеро- ховатости Ra, мкм Произво- дитель- ность при *и = Ь шт/ч Оборудо- вание— автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Предварительное шлифование ролико- вой дорожки Й» и N 1 -а. < « » 0,385 — 0,04 1,25 30 Внутри- шлифо- вальный Поставщик АЛ
к°
* ।
Предварительное шлифование торцов буртов 51,85+0,6 15 . До 0,38 0,03 — 1,25 63 Буртико- шлифо- вальный
G~j 10,1± 0,015^ м v х
Шлифование торцов буртов 'УирУ /и До 0,2 0,015 — 0,63 60 Буртико- шлифо- вальный
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
Продолжение табл. 11
Операция Эскиз Припуск, мм Точность размеров, мм Параметр шеро- ховатости Ra, 1 мкм 1 Произво- дитель- ность при *и = 1, шт/ч Оборудо- вание— автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Шлифование по на- ружному диаметру Gb T5L fl 0,06 0,02 0,02 0,63 93 Бесцентро- вый кругло- шлифо- вальный Поставщик АЛ
, >
- 1
Шлифование роли- ковой дорожки Клеймение номера подшипника Шлифование роли- ликовой дорожки 0,33 0,052 — 0,03 0,034 0,63 0,32 33 128 50 Внутри- шлифо- вальный Для клеймения Внутри- шлифо- вальный
Neoj ] о—*-
(J> ₽G
г
АВТОМАТИЧ. линии для обработки тёл вращения
12. Типовой набор технологических операций для изготовления колец железнодорожных подшипников
^внутреннее кольцо с бортом; материал — сталь ШХ15СГ; заготовка — штучная)
Операция Эскиз При- пуск, мм Точность’ размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ца, мкм Произво- дитель- ность при ки = 1. шт/ч Оборудо- вание— автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Растачивание от- верстия Подрезка торца Обработка фасок 83,5+0>* РЯ*11 о 2,8 4,0 4,0 0,4 0,4 0,25 0,25 5,0 10,0 5,0 30 Токарный Поставщик АЛ
G
N е- h
Точение роликовой дорожки Подрезка торца Обработка фасок л80,35+^2 3,4 3,6 4,0 0,4 0,2 0,4 0,2 0,25 5,0 10,0 5,0 29 Токарный
R8*5,3
nw
G1- &
> Б|
1
7
75
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
N5
СО
Продолжение табл. 12
Операция Эскиз При- пуск, мм Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность при Ки = 1. шт/ч Оборудо- вание— автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Подрезка торца Прорезка угловой канавки 1,4 4,1 0,1 0,4 5,0 5,0 94 Токарный Поставщик АЛ
—
Th
Термическая обра- ботка — — — — — — — Специализирован- ный станкозавод
Шлифование проти- вобазового торца в два перехода: первый переход второй переход 0,5 0,35— 0,15 0,07 0,05 — 1,25 1,25 108 ' Двухшпрн- дельный плоскошли- фовальный Специали- зированный станкозавод
й !
\ \ J
> 80.
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Продолжение табл. 12
Операция Эскиз При- пуск, мм Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность при Ли=1, шт/ч Оборудо- вание— автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Шлифование базо- вого торца в два перехода: первый переход второй переход (^) 0,3 0,16— 0,12 0,07 0,05 — 1,25 1,25 103 Двухшпин- дельный плоскошли- фовальный Специализи- рованный станкозавод
ЕШ
УС"1— €
Одновременное шли- фование: роликовой до- рожки борта 0 L • Лу.< До 0,48 До 0,37 0,08 0,06 1,25 1,25 44 Кругло- шлифо- вальный Поставщик АЛ
Шлифование отвер- стия (предваритель- ное) » 0,5 — 0,06 1,25 33 Внутри- шлифо- вальный
с: 11
ч
£ ’В
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
Продолжение табл. 12
Операция Эскиз При- пуск, мм Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность при ки = 1, шт/ч Оборудо- вание— автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Одновременное шлифование: роликовой до- рожки борта I 1/^ / ^1/ ^7 0,32 0,05 0,04 0,02 0,63 0,63 44 Круглошли- фовальный Поставщик АЛ
"Шлифование отвер- стия (окончатель- ное) 0,25 — 0,02 0,63 31 Внутришли- фовальный
G/' •А- 7
Йе 1
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Продолжение табл. 12
Операция Эскиз При- пуск, мм Точность размеров, мм Параметр шерохо- ватости Ца, мкм Произво- дитель- ность при ки = 1 шт/ч Оборудо- вание — автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Полирование ради- усной фаски G- А "Ai— 0,05 — — 0,63 162 Полиро- вальный Поставщик АЛ
Клеймение номера подшипника — — — — — — —
| Шлифование роли- £ковой дорожки с W58-0,035 1 0,085 — 0,035 0,32 56 Круглошли- фовальный
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
284
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
скорость обработки 60 м/с, радиальная
подача 1,5—3,0 мм/мин. Клеймение
номера подшипника производится на
автомате электрохимическим способом.
Внутренние кольца, прошедшие тер-
мическую обработку, поступают на
операцию шлифования торцов. Тип
оборудования и режимы обработки —
те же, что и при обработке наружных
колец.
Одновременное шлифование торца
борта и роликовой дорожки выпол-
няется в две операции на круглошли-
фовальных автоматах методом вреза-
ния с базированием детали на жестких
опорах по цилиндрической поверх-
ности дорожки качения со скоростью
60 м/с и подачей до 3 мм/мин.
Отверстие шлифуется в две операции
на внутришлифовальных автоматах ме-
тодом врезания с качанием шлифоваль-
ного круга и базированием детали на
жестких опорах по цилиндрической
поверхности дорожки качения со ско-
ростью 60 м/с и радиальной подачей
до 3 мм/мин.
Полирование радиусной фаски со
стороны борта осуществляется на авто-
мате абразивной лентой при скорости
20 м/с. Клеймение номера подшипника,
года выпуска и номера государствен-
ного подшипникового завода выпол-
няется на автомате электрохимическим
способом.
[Обработка поршней двигателей
(табл. 13). Предварительная и чисто-
вая токарная обработка наружных
поверхностей поршня и предваритель-
ное точение канавок производятся на
шестишпиндельных роторных токар-
ных автоматах. Скорость резания до
300 м/мин; подача при точении наруж-
ной цилиндрической поверхности
0,5 мм/об, при точении торца 0,4мм/об.
Обработка ведется твердосплавными
резцами.
Обработка отверстий и фрезерование
паза осуществляются на агрегатной
автоматической линии инструментом
из быстрорежущей стали. Скорость
резания 100 м/мин, подачи при свер-
лении отверстия — 0,23 мм/об, при
фрезеровании паза—0,6 мм/об.
Точение юбки поршня по копиру и
чистовое точение канавок выполняется
на шестишпиндельном роторном то-
карном автомате твердосплавным ин-
струментом. Скорость резания
230 м/мин; подачи при точении юбки—
0,2 мм/об, при точении канавок —
0,07 мм/об.
Подгонка поршней по массе с по-
мощью фрезерования грузовых при-
ливов производится на специальном
автомате, оснащенном электронной си-
стемой управления, фрезерными шпин-
делями в зависимости от массы поршня.
Точность подгонки по массе +2 г.
После подгонки поршни вновь взве-
шиваются. Поршни с отклонением от
заданной в программе автомата массы
отбраковываются и передаются на
повторную подгонку. Появившиеся
в результате обработки заусенцы сни-
маются в специальном автомате мето-
дом электрохимической обработки. Для
приработки поршней в двигателе вы-
полняется операция лужения поверх-
ностей поршней на специальной авто-
матической линии.
В связи с тем, что лужение отверстия
под поршневой палец не допускается,
последней операцией в технологиче-
ском процессе механической обработки
является чистовая обработка этого
отверстия. Она включает операции его
растачивания и раскатки. Растачива-
ние выполняется на алмазно-расточном
автомате 'инструментом из синтетиче-
ских (алмазов. Скорость резания
120 м/мин; подача 0,07 мм/об. Отвер-
стие раскатывается на автомате раскат-
ной роликовой оправкой.
Завершающие операции технологи-
ческого процесса обработки поршней
включают операции их мойки и сушки,
контроля основных размеров, марки-
ровку групп поршней в зависимости
от размеров юбки и отверстия под
поршневой палец, консервацию порш-
ней и их' завертывание в бумагу.
^Обработка колец карданных под-
шипников (табл. 14). Токарная обра-
ботка колец производится на много-
шпиндельных токарных автоматах.
При использовании заготовки в виде
прутка применяют восьмишпиндельные
токарные автоматы.
В табл. 14 приведен пример обра-
ботки заготовки, полученной методом
выдавливания, на шестишпиндельном
автомате. Обработка ведется со ско-
ростью резания до 130 м/мин и подачей
0,04—0,25 мм/об в зависимости от
Операция Эскиз Припуск» мм Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность *и = 1. шт/ч, До Оборудр- вание — автомат Завод- изготовитель
линей* ных 1 диамет- ральных
Точение головки и юбки Подрезка торца днища и других опе- раций Подрезка пояска на торце (чистовая) t x<t>93,4_0tl До 1,5 » 4,0 » 1,0 0,3 0,2 0,2 1 1 ° 10 10 5,0 ¥ 600 Роторный токарный Специализиро- ванный станко- завод
г *0.
с + й 1
^Ф93,(С^~ о «О
-
тг Ф60
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
Продолжение табл. 13
Операция
Эскиз
Зенкерование отвер-
стий под поршне-
вой палец
Обработка фасок
Растачивание в зоне
приливов, подрезка
торца, растачива-
ние базы
Ф85 + 0’5
Ф7Ц+а'3
0,3+0,2*45°
До 4,0
2,0
До 16
Припуск,
мм
Точность размеров, мм
X
а Н 3
<Р к
s л
щ * 03 Ч
S5 £ s са
е; s сх
0,1 0,2
0,6
0,2 0,3
Пара- метр шерохо- ватости Да, мкм Произво- дитель- ность Ки = шт/ч, До Оборудо- вание- автомат
10,0 Автома-
10,0 515 тическая
линия
10,0
Завод-
изготовитель
Специализиро-
ванный
станкозавод
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Продолжение табл. 13
Операция Эс ,киз Припуск, мм Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность кн = 1. шт/ч, До Оборудо- вание- автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Центрование Сверление отверстий Развертывание от- верстий О J HjL ft 0 5Ч±0,05 то,05 2отв. 27+0,05 До 5 » 4,0 > 0,1 0,5 0,5 0,1 0,03 20,0 5,0 40,0 515 Автома- тическая линия Специализиро- ванный станко- завод
Zom в. * Ш
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
Продолжение табл. 13
Операция
Эскиз
Центрование
А
Сверле-
ние от-
верстий
П5Л л
Припуск, мм Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Да, мкм Произво- дитель- ность *и = 1. шт/ч, До Оборудо- вание — автомат Завод- изготовитель
I линей- ных диамет- ральных
До 3,0 > 2,0 0,5 0,24 0,3 0,35 20,0 20,0 515 Автома- тическая линия Специализиро- ванный станко- завод
288 АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Продолжение табл. 13
. Дащенко и др.
Операция Эскиз Припуск, мм Точность размеров, мм
линей- ных диамет- ральных
Пара- метр Произво- дитель- ность Оборудо-
шерохо- ватости Ra, мкм ки= 1. шт/ч, вание— автомат
ДО
Завод-
изготовитель
Фрезерование пазов
Контроль обработ-
ки, обдувка
22,95±0,12
/’У**’.
Точение головки и
юбки
Подрезка торца дни-
ща и юбки
Подрезание канав-
ки, подрезка торца
днища
Н
ksi “Г „
До 2,5 0,5 — 20,0
0,4 0,3 0,1 10,0
0,3 0,3 — 10,0
До 5 0,3 0,25 10,0
515
450
Автома-
тическая
линия
Роторный
токарный
Специализиро-
ванный станко-
завод
Специализиро-
ванный станко-
завод
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
Продолжение табл. 13
Операция Эскиз Припуск, MM Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Да, мкм
линей- ных диамет- ральных
До 0,6 0,15 0,15 5,0
тру головки == #7,7-g,20 91,95-Ли
р 1
Прорезка канавок, обработка фасок, подрезка торца днища До 8,0 0,25 0,1 5,0
\ ±211+0,055 7 n + 0,075 0,055 I с + °,О1б \^~3.+ 0,04
! 1 ‘5^5 У,5±0,3*05°
+ 1
Произво- дитель- ность *и^ шт/ч, До 'Оборудо- вание— автомат Завод изготовитель
450 Роторный токарный Специализиро- ванный станко- завод
со
©
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Продолжение табл. 13
Операция Эскиз Припуск, мм линей- ных “ и S о (D Л О О диамет- ®Q ральных £ °* 2 Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность *и = 1’ шт/ч, ДО Оборудо- вание— автомат Завод- изготовитель
Точение юбки по копиру -> ) о 0,026 _ vyt—otom 4 ККЗ ♦ 1 До 0,2 — До 0,5 1,25 875 Роторный токарный Поставщик АЛ
Растачивание кана- вок под кольца 0^»? R1,5^ До 2,5 0,15 0,4 0,63 1800 Специ- альный
в J5,Z_ *7/7Л ч ±0,2 т р —
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
О
tn
*0
tn
о
Продолжение табл. 13
Операция Эскиз Припуск, мм Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность *и = 1. шт/ч, До Оборудо- вание- автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Зачистка канавок, взвешивание, фре- зерование грузовых приливов, кон- трольное взвешива- ние Сжатый .воздух 10,0 — — — 510 Специ- альный Специализиро- ванный станко- завод
25
i 26,5 max
[«Фаг**3
-
Электрохимическое удаление заусенцев, промывка — — — — — 500 Специ- альный Специализиро- ванный станко- завод
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Продолжение табл. 13
Операция Эскиз Припуск, мм Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность при Ки= 1. шт/ч, до Оборудо- вание— автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Лужение поршней — — — — — 500 Автома- тическая линия Специализиро- ванныйУтанко- завод
Растачивание отвер- стий под поршневой - п До 0,3 0,1 0,009 0,63 400 Специ- альный Специализиро- ванный станко-
soa'o-^* 1 V Y
4/1K6Z. А
палец '4 £ и завод
Раскатка отверстия под поршневой па- лец И Яй ! fG — — 0,01 0,32 1800 Специ- альный с Поставщик АЛ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ 293
14. Типовой технологический процесс обработки колец карданных подшипников
(материал — сталь 15Г; заготовка — штучная, холодное выдавливание)
Операция Эскиз Припуск, мм Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность при кн=» 1, йгт/ч ; Оборудо- вание— автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Подрезка узкого торца кольца Подрезка торца дна Подрезка узкого торца кольца Обработка фаски и канавки 73,75- У 3,6 1,5 До 1,2 » 5,0 0,2 0,2 0,2 0,2 — 20 20 15 20 759 Много- шпин- дельный токарный Специализиро- ванный станко- завод
G G
fed
•
79,6^
18,8+°’2
42
И 0,3*95
» < •'
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Операция
Эскиз
Растачивание (пред-
варительное) гал-
тели
Прорезка канавки
Растачивание галте-
ли
Точение по диаме-
тру выступа
1х\ Ч X о.
Ё t
Припуск, мм Точность размеров, мм Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность при ки= 1. шт/ч Оборудо- вание- автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
До 1,5 0,2 0,4; 20 750 Мчого-
0,2 шпин- Специализиро-
дельный ванный станко-
токарный завод
» 3,0 0,15 0,2 10
» 1,6 — 0,4 10
» 3,0 0,2 10
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
П родолжение табл. 14
Операция Эскиз Припуск, MM Точность размеров, мм Параметр шерохо- ватости Да, мкм Произво- дитель- ность при ~ 1 ’ шт/ч Обору- дование- автомат Завод- изготовитель
линей- ных диамет- ральных
Подрезка дна Подрезка узкого торца Точение канавки .7 J б 140,1 5 Я^-0,23 До 2,0 » 2,0 » l,5 0,15 0,2 0,14 0,2 10 10 10 750 Много- шпин- дельный токарный Специализиро- ванный станко- завод
e-J I •>
18,5*0'2
Клеймение номера подшипника и года выпуска — — — — — 1200 —
Термическая обра- ботка — — — — — — —
Шлифование по на- ружному диаметру предварительно Шлифование по на- ружному диаметру окончательно t V * .* * До 0,3 » 0,11 0,03 0,008 1,25 1,25 3103 3103 Бесцен- тровый кругло- шлифо- вальный Поставщик или заказчик АЛ
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Продолжение табл. 14
Операция Эскиз Припуск, мм Тот размер Я * К Л ч к о о » о диамет- - н ральных s04 Пара- метр шерохо- ватости Ra, мкм Произво- дитель- ность при шт/ч Обору- дование— автомат Завод- изготовитель
Промывка, сушка Шлифование: отверстия дна Промывка и сушка W-0,78 О,297+о,с 25 ,0 0,25 0,17 0,18 0,025 0,63 0,63 1200 180 180 1200 Моечный Внутри- шлифо- вальный Внутри- шлифо- вальный Моечный Поставщик или заказчик АЛ
Шлифование торца канавки (двух ко- лец) 3 11 -G +0,025 0,39 0,025 — 1,25 360 Буртико- шлифо- вальный Специализиро- ванный станко- завод
Промывка и сушка — — — — — 1200 Моечный Поставщик или заказчик АЛ
Контроль размеров — — — 900 — Специализиро- ванный станко- завод
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ
298
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
типа применяемого инструмента и об-
рабатываемой поверхности. Кольца,
прошедшие термическую обработку, об-
рабатываются по наружному диаметру
на бесцентрово-шлифовальных автома-
тах методом «на проход»; скорость
шлифования 35 м/с; продольная по-
дача — до 2500 мм/мин.
Для обеспечения высокой произво-
дительности обработки и точности вза-
имного положения отверстие и вну-
тренний торец кольца обрабатываются
одновременно. Скорость резания 60 м/с;
радиальная подача 0,6—1,5 мм/мин;
осевая подача 0,2—0,6 мм/мин.
Шлифование торца канавки выпол-
няется на двухшпиндельном автомате
со скоростью 60 м/с и подачей до
1,5 мм/мин.
3. ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ОБРАБОТКИ
И КОНТРОЛЯ ДЕТАЛЕЙ
Технологическое оборудование. Для
обеспечения различных операций тех-
нологического процесса в автоматиче-
ских линиях используется оборудова-
ние, как специально созданное для
работы в автоматических линиях, так
и приспособленное или модернизи-
рованное для этого.
При мелкосерийном производстве ре-
комендуется использовать оборудова-
ние с программным управлением и
многоцелевые автоматы при их со-
общении в составе автоматических
линий программными транспортными
устройствами, конвейерами.
При крупносерийном производстве
более целесообразно применять спе-
циализированные перестраиваемые ав-
томаты и автоматы с более простой
системой управления, в том числе и
и программные.
При крупносерийном производстве
применяют специализированные пере-
страиваемые автоматы, а также некото-
рые специальные автоматы.
При массовом производстве исполь-
зуют специально оснащенные автоматы.
При рассмотрении заявки или тех-
нического задания на автомат полезно
выяснить:
1) конечную цель, наличие чертежа
на заготовку и обработанную деталь,
необходимую точность, режимы обра-
ботки, коэффициенты загрузки и ис-
пользования, серийность и программу
выпуска, возможность поставки за
рубеж, прогнозируемые условия экс-
плуатации, условия монтажа;
2) степень автоматизации, место осу-
ществления контроля обработки (актив-
ный в автомате, после обработки в ав-
томате, за автоматом, требования к
контрольным средствам);
3) способ подачи заготовок и отвода
деталей от автомата, кто является
проектантом и изготовителем загру-
зочных средств и данные о них, их
привязку (если загрузочные средства
проектирует другая организация);
4) условия встройки автомата в ав-
томатическую линию, место автомата,
желательные габариты и зону обслужи-
вания, условия подвода энергии, от-
вода отходов, подвода СОЖ, воздуха,
данные, чем располагает потребитель
автоматической линии;
5) внешние связи — основные блоки-
ровки, сигнализацию, поведение авто-
мата в случае внезапных остановов
в автоматической линии другого обо-
рудования, например транспорта;
6) условия пуска автомата (предва-
рительный нагрев и т. д.), условия
сдачи;
7) особые требования по технике без-
опасности и производственной сани-
тарии; противопожарные требования;
8) желательную комплектацию авто-
мата принадлежностями, запасными
частями и прочим;
9) состав дополнительно разрабаты-
ваемой документации.
Разработку проекта на оборудование
начинают с разработки схемы обра-
ботки, в которой на контур обработан-
ной детали рекомендуется нанести
положения режущего инструмента, раз-
меры заготовки и сам цикл работы.
Затем уточняют схему обработки пу-
тем разработки схемы габаритов ра-
бочего пространства, в которой реко-
мендуется начертить все ходы и по-
ложения рабочих органов, раскрыть
зону обслуживания, зону схода струж-
ки и т. д.
В автоматических линиях для об-
работки деталей типа тел вращения
с гибкими связями можно использовать
любой из известных типов построения
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ И КОНТРОЛЯ
299
транспортных средств: спутниковый,
лотковый и т. д.
Автоматы, встраиваемые в автомати-
ческие линии, могут иметь автомати-
ческие цикл обработки, загрузку и
разгрузку, а, например, качество
обработки может контролировать опе-
ратор у автомата.
Система управления автомата, встра-
иваемого в автоматические линии,
должна предусматривать реакцию на
все происходящее в этой системе. Так,
у зоны подвода заготовок на позицию
автомата необходимо (рис. 8): 1) кон-
тролировать положение детали в зоне 3
загрузки, как правило, отделив ее
от «столба» деталей, поступающих с
транспортной системы, отсекателем или
другим устройством, например шаго-
вым конвейером и т. д.; 2) решить
вопрос о порядке включения автомата
в работу, т. е. сразу при поступлении
заготовки на позицию загрузки или
после создания перед автоматом «стол-
ба» деталей, необходимого для исклю-
чения частых включений привода; ми-
нимально допустимый «столб» деталей
контролирует датчик 2, а максималь-
ную его величину и момент включения
автомата в работу контролирует дат-
чик 1.
На позиции выгрузки обычно уста-
навливают датчик 4, контролирующий
свободную зону в отводящей ветви
конвейера.
Для автоматов с непрерывным цик-
лом обработки, например роторных,
останов в любое время цикла не
допускается, так как при этом может
поломаться инструмент и получиться
бракованная деталь.
В этих случаях у автоматов уста-
навливают по два датчика. Датчик 5
контролирует переполнение деталями
отводящей ветви конвейера: по его
команде отключается загрузка в авто-
мат и обработанные детали выгру-
жаются в зону между датчиками 5
и 4; датчик 4 устанавливают ближе
к автомату; он контролирует аварий-
ную ситуацию, вызванную перепол-
нением конвейера обработанными де-
талями. Новый пуск автомата возмо-
жен только при отсутствии деталей
в зоне, контролируемой датчиком 5.
Токарные автоматы. Группа токар-
ных одношпиндельных автоматов клас-
А 6то мат
Рис. 8. Типовая схема встройки автомата
в автоматическую линию
са точности П, построенная на одной
базе, предназначена для обработки
колец железнодорожных подшипни-
ков и других подобных им деталей на
автоматических линиях. Эти автоматы
компонуют вместе с гидростанцией и
электрошкафом. Автоматы оснащают
суппортами в различной комбинации;
подрезные суппорты помещают в прое-
ме траверсы. Через этот проем авто-
мат загружается заготовками; разгруз-
ка осуществляется с конвейеров, разме-
щенных сзади автомата, так что вся
зона обработки открыта для обслу-
живания. Зажим деталей в автоматах—
гидравлический. Время замены обра-
ботанной детали на заготовку —
около 10 с. Обработка на автоматах
ведется твердосплавным инструментом
при применении СОЖ> подаваемой из
централизованной системы. Стружка
и эмульсия отводятся в проем станины;
далее стружка удаляется специальным
конвейером. Автоматы выпускаются
с наладками на конкретные детали
и операции. Они могут поставляться
с автоматическими линиями и вне их.
Автомат МЕ225С0 (6С225) предна-
значен для обработки в патроне на-
ружных и внутренних колец ролико-
вых подшипников и других подобных
им деталей. Эти станки оснащены од-
ним двухкоординатным гидрокопиро-
вальным и одним подрезным суппор-
тами.
Автомат МЕ226С0 (6С226) предназна-
чен для чистовой обработки в патроне
дорожки качения и предварительной
обработки бортов колец роликовых
подшипников и других подобных им
деталей. Автоматы оснащены одним
крестовым суппортом.
Автоматы МЕ226С1 МЕ226С2 пред-
назначены для чистовой обработки
бортов и внутренней фаски наружных
колец роликовых подшипников и дру-
гих подобных им деталей. Автоматы
300
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Рис. 9. Автомат МЕ225С0
оснащены 'одним крестоьым"и"‘одним
подрезным суппортами.
Автомат МЕ226СЗ предназначен для
подрезки торца и обработки галтелей
на внутренних кольцах роликовых
подшипников. Автомат оснащен угло-
вым и подрезным суппортами.
Загрузка обрабатываемых деталей
в перечисленные автоматы осуществ-
ляется сзади с транспортных средств 5
(рис. 9) автоматических линий рукой 4
автомата через проем под траверсой 2,
на которой расположены обточные 1
и подрезные 3 суппорты. Рука автома-
та двухпозиционная и предназначена
для переноса в позицию загрузки авто-
мата (т. е. на линию центров) заго-
товки, а также выгрузки обработан-
ной детали.
Рис. 10. Схема загрузки автомата МЕ226СЗ
~ Перегрузочные операции — опера-
ции по замене обработанных деталей
заготовками — обеспечиваются в авто-
мате выталкивателем из патрона и до-
сылателем, смонтированным на месте
задней бабки в обычном автомате.
При подаче заготовки 5 рукой 4
(рис. 10), осуществляемой после обра-
ботки и после отвода суппортов на
станке, в зону перегрузки деталь 2
выталкивателем 1 перегружается в ру-
ку 4, а заготовка 5 — в досылатель 7.
При движении пиноли досылателя
к патрону 3 заготовка выталкивате-
лем 6 перегружается в патрон авто-
мата.
Технические характеристики токар-
ных автоматов приведены в табл. 15.
Роторные токарные автоматы. У ро-
торных автоматов шпиндели располо-
жены вертикально; эти автоматы пред-
ставляют собой как бы несколько
одношпиндельных станков (секций),
расположенных в виде кольца при
раздельном приводе шпинделей и осу-
ществлении подачи суппортов от обще-
го кулачка, расположенного на цен-
тральной колонне. Синхронно с рабо-
чим ротором вращаются и роторы
загрузки и разгрузки, связанные с ра-
бочим ротором кинематически. Авто-
маты выпускаются с наладками на
конкретные детали и встраиваются
в автоматические линии. Обработка на
автоматах производится с охлажде-
нием от централизованной системы.
Гидрофицированные роторные то-
карные автоматы МЕ214С0 и МЕ215С0
класса точности Н предназначены для
точения деталей при небольшом съеме
металла и невысоких требованиях к точ-
ности. Эти автоматы работают с тем-
пом 2,5—5 с; на них обрабатывают
поверхности клапанов, втулок кла-
панов, ответственных болтов, порш-
невых пальцев, седел клапанов. Кроме
токарных операций, на автоматах пре-
дусмотрена накатка поверхностей об-
рабатываемых деталей. При выходе
из строя инструмента в одной из
секций секцию можно отключить и
работать с меньшей производитель-
ностью в автоматическом режиме.
Автомат 6С214Б по компоновке и
назначению аналогичен автомату
МЕ214С0; автомат 6С214В предназна-
чен для обработки галтелей; автомат
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ И КОНТРОЛЯ
301
15. Технические характеристики токарных автоматов
Параметры МЕ225С0 МЕ226С0 МЕ226С1 МЕ226С2 МЕ226СЗ
Число суппортов Наибольшее перемещение, мм 2 1 2 1 2
поперечное 210 270 270 270 80
для подрезного суппорта 140 — 140 — 140
Наибольшая мощность элек- тродвигателя привода шпин- деля, кВт 30 22 22 22 22
Суммарная мощность элек- тродвигателей, кВт 40 25 25 19 21
Масса, кг 7885 7562 7830 7125 7587
Примечания 1. Размеры обрабатываемых деталей: диаметр ПО — 280 мм,
длина 50 — 85 мм. 2. Частота вращения шпинделя 45—1000 мин-1. 3. Габаритные
размеры (длина X ширина х дольное перемещение 500 мм, высота): 3915 X 1670X X 2430 мм. 4. Наибольшее про-
6С214Г — модернизируемая модель
автомата 6С214Б; автомат 6С215АЕ
аналогичен по назначению и компо-
новке автомату МЕ215С0; токарный
автомат 1508Р предназначен для обра-
ботки поршней; на автомате осуществ-
ляются также ориентация поршня,
ориентированный останов шпинделей,
контроль качества обработки. По ком-
поновке автомат аналогичен автома-
ту МЕ215С0.
Токарно-копировальный автомат
1509Р предназначен для чистового то-
чения юбки поршней. На автомате для
обработки используют подвижные
шпиндельные головки и качающиеся
суппорты. Вертикальное перемещение
головок осуществляется от централь-
Рис. 11. Схема автомата МЕ214С0
302
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
16. Технические характеристики роторных токарных автоматов
Параметры МЕ214С0 МЕ215С0 6С214Б, 6С214В 6С214Г 6С215АЕ 1508Р 1509Р
Размеры обраба- тываемых деталей, мм: диаметр 9 — 65 9 — 65 25 — 65 25—65 25—65 70—92 70—92
длина 55—160 55—160 90—160 90—160 90—160 60—100 60—100
Число рабочих 8 6 8 8 6 6 6
шпинделей, шт. Частота вращения шпинделя, мин-1 Наибольшее пере- мещение суппорта, мм: продольное поперечное 30 30 150— 1501 100 35 ) 35 30 SOO- 255 67 -1200 108
Мощность на один 2,8 2,2 2,2 2,8 2,2 ь ь 2,2
шпиндель, кВт Суммарная наи- 24,2 15,7 18,6 26,9 15,6 41 19
большая мощность электродвигателей, кВт Габаритные разме- ры, мм: длина 2 116 1 947 2 000 2 000 2 000 3 025 3 620
ширина высота Масса, кг 15 000 | 12 000 2 000 3 025 | И 150 | 10 703 | 10 400 3 120 4 040 20 000 3 050 3 440 19 000
ного копира, а суппортов — от копи-
ров, монтируемых на шпинделях.
Перечисленные автоматы предназна-
чены только для использования в мас-
совом производстве и для выполнения
операций ограниченной сложности с ма-
лым съемом стружки. Переналадка
их затруднена, дорогостояща и тру-
доемка. Заготовки подводятся к авто-
мату, например МЕ214С0 (рис. И),
по лотку /, из которого, пройдя отсе-
катель, приводимый механизмами авто-
мата, заготовка попадает на позицию
приемного ротора 2 и при вращении
роторов перегружается в ротор за-
грузки 3, а затем им переносится на
линию центров секции рабочего рото-
ра Р. На позиции загрузки заготовка
досылателем 4 перегружается из кле-
щей ротора загрузки в патрон рабочей
секции 5 и закрепляется. При дальней-
шем вращении рабочего ротора заго-
товка будет обработана резцами с суп-
портов 6. Далее обработанная деталь
попадает в клещи ротора 7 выгрузки,
на позицию ротора выдачи 8 (в котором
может производиться контроль обра-
ботки) и далее в лоток выгрузки 9
для отвода в конвейер автоматической
линии. Технические характеристики
роторных токарных автоматов при-
ведены в табл. 16.
Многошпиндельные автоматы. Тех-
нические характеристики многошпин-
дельных токарных автоматов приве-
дены в табл. 17.
Прутковые автоматы 1А240-6,
1Б240-6, 1А290-6 предусматривают об-
работку деталей из прутка, шестигран-
ника, трубы с зажимом их в цанге.
Прутковый автомат 1А290-8 по назна-
чению аналогичен автомату 1А290-6.
Патронный автомат 1А290П-6 преду-
сматривает обработку деталей из штуч-
ных заготовок. Патронный автомат
1А290П-8 по назначению аналогичен
автомату 1А290П-6.
Многошпиндельные токарные авто-
маты используют в массовом и серий-
ном производстве для обработки де-
талей из штучных заготовок и из
прутка. При оснащении их наладками
на них можно выполнять точение,
сверление, растачивание, развертыва-
ние, нарезание резьбы, накатывание
рифлений и т. д. Выгрузка обработан-
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛ Д ОБРАБОТКИ И КОНТРОЛЯ
303
17. Технические характеристики многошпиндельных токарных автоматов
Параметры 1Б240-6 1А240-6 ! 1А290-6 1 1А290П-6 1 А290-8 1А290П-8
Наибольший диаметр обра- 40 40 100 200 80 160
батываемой детали, мм Число шпинделей 6 6 6 6 8 8
Наибольшее рабочее переме- 160 160 250 200 250 200
щение продольного суппор- та, мм Число поперечных суппор- 6 6X95 6Х 125 5Х 125 8Х 125 6Х 125
тов и их наибольший ход, мм Частота вращения шпинде- 140— 142 — 70—567 42 — 610 80—703 48 — 621
лей, мин"1 Длительность цикла, с 2500 4,3 — 1600 0,13 — 0,3- 0,3- 0,3 — 0,3 —
287 4,8 17,4 28,9 17,4 28,8
Мощность электродвигателя 15 13 30 30 30 30
главного привода, кВт Габаритные размеры, мм: длина 6 170 6 050 7 945 5 350 7 985 5 350
ширина 1 790 1 600 2 475 2 320 2 475 2 320
высота 2 010 1 945 2 360 2 360 2 360 2 360
Масса, кг 12 000 9 000 22 000 18 400 22 300 18 400
ных деталей из станка может быть осу-
ществлена в ориентированном и не-
ориентированном положениях. В слу-
чае использования автомата для об-
работки штучных заготовок последние
ориентируются в подводящих устрой-
ствах (лотках, конвейерах) и загру-
жаются в патроны загружателемстанка.
Автоматы выпускают с одинарной
(рис. 12, а) и двойной индексацией
(рис. 12, б).
Токарные доделочные автоматы. То-
карный автомат МЕ209С0 класса точ-
ности Н предназначен для выполнения
несложных, неточных, с малым съемом
стружки операций на различных де-
талях. В автомате загрузка и разгруз-
ка производятся спереди. Перемеще-
ния механизмов, зажим и разжим
цанг или патронов осуществляются
от кулачков, помещенных на распреде-
лительном валу, или от пневмоци-
линдра. Обработка на автомате про-
изводится с охлаждением СОЖ, пода-
ваемой от пристроенного к автомату
бака; возможно исполнение автоматов
и без бака. Бак с СОЖ и электрошкаф
сообщены с автоматом. Для отвода
стружки из автомата предусмотрен
конвейер. Автомат МА 1169 класса точ-
ности В предназначен для выполнения
токарно-отделочных операций на де-
талях типа колец.
Этот автомат выпускают с наладками
на конкретные детали; при оснащении
загрузочно-разгрузочной рукой его
встраивают в автоматические линии.
Механизмы автоматов, в том числе
шпиндельная бабка, перемещаются от
двух распределительных валов. Авто-
мат предназначен для работы как
с охлаждающей жидкостью, так и без
нее; СОЖ подводится от централизо-
ванной системы. Детали зажимаются
в станке от пневмоцилиндра. Стружка
отводится в проем станины и ящик.
Заготовки к автоматам подводятся
по лоткам в гнездо 1 (рис. 13, а)
и отводятся также лотком через
гнездо 2. Автоматы оснащены суппор-
том, расположенным вертикально и
имеющим поперечное и продольное
перемещения (автомат 209С0) или толь-
ко поперечное перемещение (автомат
Рис. 12. Схемы загрузки и разгрузки авто-
матов
304
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Рис. 13. Автомат МЕ209С0:
а — общий вид; б — положение руки при выгрузке деталей из автомата; в — положение
руки при загрузке заготовки в патрон
МА 1169). Продольное перемещение об-
рабатываемой детали обеспечивается
перемещением передней бабки.
Загрузка заготовок в патроны авто-
матов осуществляется механической
рукой. При движении руки 2
(рис. 13, б) в сторону шпинделя за-
готовка, отделенная отсекателем ав-
томата от столба в лотке, попадает
на позицию 1 и захватывается зажи-
мом руки. По окончании обработки
рука 2 с заготовкой перемещается
в положение, при котором ее юбка А
перекрывает линию центров, и обра-
ботанная деталь выгружается в подве-
денный подвижной лоток 3 автомата,
а затем из него — в неподвижный
лоток 4. При дальнейшем перемещении
руки заготовка переносится на линию
центров, а при продольном движении
руки — загружается в патрон авто-
мата. После зажима заготовки в па-
троне рука отводится за новой за-
готовкой.
Технические характеристики токар-
ных доделочных автоматов приведены
в табл. 18.
Двусторонние торцешлифовальные
станки с горизонтальными осями шпин-
делей. Торцешлифовальные станки вы-
пускают в автоматическом и полуавто-
матическом исполнениях. Станки в спе-
циальном исполнении поставляют с на-
ладками на конкретные детали. Пере-
наладка этих станков, как правило,
сложна. Станки изготовляют с при-
борами, автоматически контролиру-
ющими размеры обрабатываемых де-
талей и положение кругов, и без них.
Обработка на станках ведется с охла-
ждением от централизованной системы,
но возможно исполнение и с подачей
СОЖ из отдельных баков, поставляе-
мых со станками. Электрошкаф в боль-
шинстве случаев отделен от станков.
В двусторонних торцешлифовальных
станках 3342, 3343, 3344, 3345 испол-
нений Д, Ф, Ц, Л шлифование ве-
дется при движении обрабатываемых
деталей по круговой траектории, при
этом в станках исполнения Д базиро-
вание осуществляется по образующей
в отверстиях диска (рис. 14, а); в стан-
ках исполнения Ф — по образующей
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ И КОНТРОЛЯ
305
в диске с пазами и ленте (рис. 14, б)
или ноже (рис. 14, в); в станках испол-
нения Ц — в барабане при зажиме
обрабатываемых деталей цепью
(рис. 14, г); в станках исполнения Л —
по образующей, причем обеспечивается.
Рис. 14. Схемы перемещения деталей в ра-
бочей зоне станков
принудительное вращение обрабаты-
ваемых деталей; в станках исполне-
ний Р, Е, М шлифование ведется при
движении обрабатываемых деталей по
прямолинейной траектории между кру-
гами «на проход» с базированием по
линейкам и кругам при подаче: в
станках исполнения Е — толкателем
или звездочкой; исполнения Р — рем-
нями; исполнения М — магнитным ди-
ском (рис. 14, д—ж).
Станки 3342П-Д, 3343П-Д, 3344П-Д
класса точности П предназначены для
обработки деталей типа роликов, вту-
лок, пружин, колец и других деталей
невысокой степени точности.
18. Технические характеристики токарных автоматов
Параметры МЕ209С0 МА1169
Диаметр обрабатываемых деталей, мм Частота вращения шпинделя, мин-1 Наибольшее продольное перемещение суппорта, мм Общая установленная мощность электродвигателей, кВт Габаритные размеры, мм: длина ширина высота Масса, кг 30—110 100—1600 100 2,35—5,65 1534 892 2205 2610 35—100 330—1280 85 7,15 2000 1160 1665 3000
Примечания: 1. Число шпинделей — один. 2. Длина обрабатываемых деталей — до 35 мм. 3. Наибольшее поперечное перемещение суппорта 70 мм.
306
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
19. Технические характеристики двусторонних торцешлифовальных станков
с горизонтальными осями шпинделей
Параметры 3342 3343 3344 3345
Диаметр, .мм: шлифовального круга обрабатываемой детали Длина обрабатываемой детали, мм Частота вращения шлифовального кру- га, мин-1 Мощность электродвигателя привода шлифовального круга, кВт Суммарная мощность электродвигателей, кВт Габаритные размеры, мм: длина ширина высота Масса, кг 450 4—15 4 — 40 1200 7,5 16 2560 1760 1980 4000 600 12—100 2 — 300 910 18,5 38,7 2730 2425 1575 6500 750 40—200 2 — 300 710 30 61,7 3 140 3 115 1 740 10 500 900 120 — 320 4 — 120 635 37 75,3 3 140 3 680 2 150 12 200
Примечание. Наибольшая скорость обработки 28 м/с.
Станки 3342П-Ф, 3343П-Ф, 3344П-Ф
предназначены для обработки иголь-
чатых роликов, деталей топливной
аппаратуры, деталей типа колец, штиф-
тов и других деталей невысокой точ-
ности.
Станки 3342П-Ц, 3343П-Ц, 3344П-Ц
класса точности П предназначены для
обработки деталей топливной аппара-
туры, крестовин карданного вала,
поршневых пальцев, различных бол-
тов, клапанов, втулок.
Станки 3342А-Д, 3343А-Д ’ класса
точности А предназначены для об-
работки торцов высокоточных роли-
ков, втулок, колец.
Станки 3342А-Ф, 3343А-Ф, 3344А-Ф
класса точности А предназначены для
обработки торцов роликов, колец,
втулок.
Станок 3343А-Л класса точности А
предназначен для обработки торцов
роликов высокой степени точности.
Станок 3344П-Е класса точности П
предназначен для обработки торцов
колец, фланцев.
Станок 3344А-Е класса точности А
предназначен для обработки торцов
колец высокой степени точности.
Станки 3344П-М, 3344А-М соответ-
ственно классов точности П и А пред-
назначены для обработки торцов колец
упорных подшипников, поршневых ко-
лец и других колец малой высоты.
Станки 3344А-Р, 3345А-Р класса
точности А предназначены для обра-
ботки торцов колец и других точных
деталей.
Станок 3343-0 аналогичен станку
3343П-Ц; он односторонний и пред-
назначен для обработки клапанов,
толкателей деталей топливной аппа-
ратуры.
На базе станков гаммы освоен вы-
пуск специальных станков для об-
работки, например, тормозных дисков,
рычагов, вилок, осей.
В станках, работающих «на проход»,
загрузка заготовок (колец, дисков)
осуществляется с одной стороны, а вы-
грузка — с другой стороны станка;
заготовки подводятся и отводятся лот-
ками.
В станках с базированием деталей
в дисках, в барабанах загрузка и
разгрузка ведутся лотками и кон-
вейерами с одной стороны.
Технические характеристики торце-
шлифовальных станков приведены в
табл. 19.
Двухшпиндельные плоскошлифоваль-
ные автоматы. Вертикальный двух-
шпиндельный плоскошлифовальный
автомат ЗП772-2 с круглым столом
предназначен для шлифования торца
плоских деталей. Обдирочное и чисто-
вое шлифование деталей на станке
осуществляется на магнитном столе
за один ход, с контролем размеров
в зонах перехода и подналадкой.
Автомат можно встраивать в автома-
тические линии.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ И КОНТРОЛЯ
307
20. Технические характеристики двухшпиндельных плоскошлифовальных станков
Параметры ЗП772 МШ189 ВСЗ-68 6С140
Размер обрабатываемых деталей, мм: диаметр 40—200 20 — 39 До 350 До 350
высота 5—250 15 — 25 » 150 » 200
Наружный диаметр стола, мм 1 000 1 000 1250 1 600
Частота вращения стола, мин-1 0,25—1,4 До 2 0,17 — 0,084 —
Мощность главного привода, кВт 30 28 0,96 28 0,51 28 на один
Суммарная мощность электродвигате- 70 65 65,6 шпиндель- 62
лей, кВт Частота вращения шпинделя, мин-1 980 980 980 750
Скорость, м/с 26 26 26 27
Диаметр круга, мм 500 500 500 685
Габаритные размеры, мм: длина 5 325 3 000 4 920 3 460
ширина 4 615 1 920 4 000 2 650
высота 2 580 2 650 2 600 2 960
Масса кг 15 680 1 1 500 16 312 22 500
Вертикальный плоскошлифовальный
автомат МШ189 специального назна-
чения обрабатывает наружный торец
колец карданных подшипников, ба-
зируемых на магнитных стойках. При
оснащении автомата специальными на-
ладками его можно встраивать в ав-
томатические линии.
Вертикальный плоскошлифовальный
автомат 6С140 предназначен для шли-
фования торцов колец крупных под-
шипников.
Вертикальный плоскошлифовальньш
автомат ВСЗ-68 по назначению ана-
логичен автомату 6С140. На этих
автоматах черновая и чистовая об-
работки осуществляются за один ход.
Исполнение загрузочных устройств за-
висит от типа, размера, формы и ма4
териала обрабатываемых деталей. В ав-
томатах, например 6С140 и ВСЗ-68,
загрузка заготовок обеспечивается с
конвейера или из лотка, а выгрузка
ведется на конвейер. При наличии
магнитного стола в зоне загрузки и
выгрузки часть магнитов стола от-
ключается, а при разгрузке преду-
смотрены размагничивание деталей в
демагнитизаторе автомата и их про-
мывка.
Технические характеристики пло-
скошлифовальных станков приведены
в табл. 20.
Бесцентровые круглошлифовальные
автоматы. Автоматы Л297С1, Л297С2
предназначены для обработки мето-
дом сквозного бесцентрового шлифо-
вания деталей типа тел вращения
в крупносерийном и массовом произ-
водстве (поршневых пальцев, колец
подшипников, валов, втулок и прут-
ков). Автоматы изготовляют класса
точности В (первый автомат) и класса
точности П (второй автомат).
Автомат СЛ510 класса точности П
предназначен для обработки различ-
ных деталей методом сквозной подачи.
Автомат СЛ601 предназначен для
обработки «на проход» и «врезанием»
деталей типа колец, втулок, пальцев,
осей.
Специальный автомат ВШЗЗОК клас-
са точности П предназначен для врез-
ного шлифования стержня клапана.
Автомат выпускают с наладками; его
можно встраивать в автоматические
линии.
Специальный круглошлифовальный
автомат ВШ-677 класса точности П
предназначен для врезного шлифова-
ния ступенчатых деталей типа тел
вращения. Автомат выпускают с на-
ладками; его можно встраивать в ав-
томатические линии.
Специальный автомат ВШ-679 класса
точности П предназначен для врезного
шлифования различных деталей, на-
пример болтов. Автомат выпускают
с наладками; его можно встраивать
в автоматические линии. Все эти ав-
томаты предусматривают обработку
308
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
21. Технические характеристики круглошлифовальных бесцентровых автоматов
Параметры 297С1 297С2 СЛ510 СЛ601 вшззок ВШ-677 ВШ-679 ЗШ184Д i
Диаметр обрабатыва- емой детали, мм Наибольшая длина об- рабатываемой детали, мм: 20— 180 10— 200 12— 80 80— 160 7—18 10— 40 10— 160 3 — 80
при сквозной подаче 180 600 — 600 — — — 270
при врезной подаче — — — 195 240 245 540
Диаметр шлифовально- го круга, мм 600 600 500 600 600 600 600 500
Скорость шлифования, м/с 45 45 35 35 50 50 50 27
Наибольшая суммар- ная мощность электро- двигателей, кВт Габаритные размеры, мм: 65 65 ' 40 55 27 44,7 22
длина 2600 2600 3 950 2 875 4150 4700 4650 3750
ширина 1750 1750 2 390 2 125 3300 2740 2900 2750
высота 1700 1700 2 155 1 865 2420 2420 2420 2255
Масса, кг 8900 8900 И 200 16 000 9100 9664 9100 8500
Примечание. Частота i вращения шлифовального круга 1500 мин" 1
с охлаждающей жидкостью, подавае-
мой от централизованной системы.
Автомат ЗШ184Д класса точности В
предназначен для тонкого шлифова-
ния и доводки различных деталей
методом сквозной подачи.
В этих автоматах конвейеры или
загрузочные устройства автоматов дру-
гого типа связаны с транспортными
системами автоматических линий лот-
ками. В случае работы «на проход»
загрузка на подающие валки или
конвейеры ведется с одной стороны,
а выгрузка — с другой. В случае
работы «на врезание» загрузка из
лотка ведется, например, на пилооб-
разный конвейер при осуществлении
всех перегрузочных операций механиз-
мами автомата; при этом выдача об-
работанных деталей может вестись
в сторону, противоположную загрузке
автомата, или в сторону загрузки
в зависимости от конкретных условий
встраивания автомата станка в авто-'
матическую линию.
Технические характеристики круг-
лошлифовальных бесцентровых авто-
матов приведены в табл. 21.
Круглошлифовальные автоматы.
Специализированные круглошлифо-
вальные и кругло-бортикошлифоваль-
ные автоматы предусмотрены для
встраивания в автоматические линии;
они могут поставляться и отдельно,
если их будет загружать оператор
спереди или слева в лоток. Автоматы
выпускают с наладками на конкрет-
ные детали, с приборами активного
контроля и без них. Электрообору-
дование и гидрооборудование состав-
ляют с автоматом одно целое. Обра-
ботка ведется с подачей охлаждающей
жидкости от централизованной си-
стемы; допустимо исполнение с пода-
чей СОЖ от индивидуального бака.
Автомат 6С230 класса точности В
предназначен для одновременной об-
работки дорожек качения и торца
борта внутренних колец цилиндри-
ческих роликовых подшипников и дру-
гих подобных им деталей. Обрабаты-
ваемые детали базируются на жестких
опорах (башмаках) и по торцу кон-
центратора магнитного патрона.
Автомат 6С231Д класса точности В
предназначен для тонкого шлифова-
ния беговой дорожки внутреннего коль-
ца цилиндрических роликовых под-
шипников. Автомат подобен автомату
6С230.
Автомат 6С235 класса точности В
предназначен для одновременного шли-
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ И КОНТРОЛЯ
309
22. Технические характеристики круглошлифовальных автоматов
Параметры 6С230 6С231Д 235С0 МЕ269С0 МЕ269С1
Диаметр поверхности, мм: базирующейся шлифуемой 110-185 110—185 10—40 7—15 7-15
100—170 100—170 10—20 70—45 7 — 70
Высота (длина) обрабаты- 40—100 40—100 60—250 110 — 250 110—250
ваемой детали, мм Диаметр шлифовального 600 600; 480 500, 400 600 600
круга, мм Наибольшая скорость. шли- 60 20, 16 60 60 60
фования, м/с Частота вращения шлифо- 1900 960, 635 2300, 1600, 1600,
вального круга, мин"1 Наибольшая мощность при- 22 6,3 1900 11 1900 15 1900 5
вода шлифовального круга, кВт Суммарная мощность элек- 26,58 8,6 15,5 9,37 18,87
тродвигателей, кВт Габаритные размеры, мм: длина 2850 2650 2500 2500 2500
ширина 2055 1935 1850 2150 2150
высота 2100 2080 2060 2230 2230
Масса, кг 8150 8050 6000 6500 6500
23. Технические характеристики кругло- и буртикошлифовальных автоматов
Параметры МШ197А 6С224 6С224Б МЕ229С0
Диаметр, мм: * обрабатываемой детали шлифуемой поверхности Высота (длина) обрабатываемой детали, мм Диаметр шлифовального круга, мм Скорость шлифования, м/с Частота вращения шлифовального кру- га, мин-1 Мощность привода шлифовального кру- га, кВт Наибольшая суммарная мощность элек- тродвигателей, кВт - Габаритные размеры, мм: длина ширина высота Масса, кг 5—15 26—62 92—190 500 50 1300— 1700 4,5 До ю ' 1750 1315 1800 4200 20—87 17 — 80 7 — 45 100—200 60 3 000— 10 000 3-7,5 10 2 200 1 180 2 280 5 100 20—80 17 — 80 7 — 45 100—350 60 3 000 — 18 000 3 — 7 До 10 2 200 1 180 2 280 5 100 150—320 170—280 70-110 76—200 35 — 60 4 500— 12 000 До 7,5 » 20,7 3 340 2 300 2 270 6 400
фования стержня и опорного торца
ответственных болтов и других подоб-
ных им деталей. Базирование обраба-
тываемой детали обеспечивается при-
менением зажимной цанги и поддер-
живающего люнета. Правка круга
осуществляется алмазным роликом, за-
грузка и выгрузка — механической ру-
кой.
Круглошлифовальный патронный ав-
томат МЕ269С0 класса точности П
предназначен для профильного врез-
ного шлифования головки клапанов,
канавки под наплавку на них и для
обработки других деталей. Базирова-
ние обрабатываемой детали осуще-
ствляется в патроне или в патроне
в сочетании с люнетом. Шлифовальный
круг правится алмазным роликом. За-
грузка и выгрузка осуществляются
барабанным механизмом.
Круглошлифовальный патронный ав-
томат МЕ269С1 класса точности В
предназначен для шлифования конуса
клапана. Клапан базируется концом
ножки в патроне и на люнете. Кон-
структивное исполнение автомата ана-
логично исполнению автомата
310
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
МЕ269С0, но правка в нем осуще-
ствляется единичным алмазом, а за-
грузка — механической рукой.
Автомат МШ197А аналогичен по
назначению автомату МЕ269С1; он
подобен ему и по компоновке.
Круглошлифовальный автомат 6С224
класса точности В предназначен для
одновременного шлифования дорожек
качения и бурта внутренних колец
конических подшипников и других
подобных им деталей. Обрабатывае-
мые детали базируются на жестких
опорах (башмаках) и торце концен-
тратора магнитного патрона. Пере-
мещение бабки изделия обеспечивается
раздельно по двум салазкам. Шлифо-
вальная бабка неподвижна. Правка
круга ведется двумя алмазами, уста-
новленными на одном приборе для
правки.
Автомат 6С224Б аналогичен автома-
ту 6С224 по компоновке и точности,
построен на его базе и предназначен
для шлифования борта внутренних
колец конических роликовых подшип-
ников.
Автомат МЕ229С0 класса точности В
предназначен для врезного шлифо-
вания периферией кругов одновременно
двух буртов наружного кольца роли-
ковых подшипников и других подобных
им деталей. Обрабатываемые детали
базируются на трех роликах и не-
подвижной торцовой опоре. Два шли-
фовальных шпинделя смонтированы
каждый на своем столе. Правка кругов
осуществляется приборами для правки,
несущими единичные алмазы. Загрузка
заготовок и выгрузка обработанных
деталей в автоматах 6С230, 6С230Д
предусмотрена с левой стороны при
связи их лотками с подъемником транс-
портной системы автоматической ли-
нии. Подвод и отвод обрабатываемых
деталей в автоматах 6С224 и 6С224Б
обеспечивается лотками.
Подвод и отвод обработанных де-
талей в автоматах 6С235, МЕ269С0,
МЕ269С1 предусмотрен лотками с ле-
вой стороны. Подвод и отвод обрабо-
танных деталей в автоматах МЕ229С0
осуществляется также лотками, но
с задней стороны, при обслуживании
лотков подъемником. Детали в лотках
могут перемещаться лежа и с бази-
рованием по диаметру.
Технические характеристики круг-
лошлифовальных автоматов приведены
в табл. 22 и 23.
Внутришлифовальные автоматы.
Специализированные внутришлифо-
вальные автоматы можно встраивать
в автоматические линии: они могут
поставляться и отдельно, если их
будет загружать оператор. Автоматы
выпускают с наладками на конкрет-
ные детали, с приборами активного
контроля и без них. Электрообору-
дование и гидрооборудование состав-
ляют со станком одно целое. Обработка
ведется с подачей охлаждающей жид-
кости от централизованной системы:
допустимо исполнение автомата с по-
дачей СОЖ из индивидуальных баков.
Автомат МЕ227С0 класса точности В
предназначен для шлифования поса-
дочных отверстий и цилиндрических
беговых дорожек в деталях типа колец
подшипников. Обрабатываемые детали
базируются на жестких опорах (баш-
маках) и по торцу концентратора
магнитного патрона. Загрузка и раз-
грузка осуществляются сзади автомата.
* Автомат 6С227А предназначен для
шлифования внутренних поверхностей
деталей типа наружных колец цилин-
дрических подшипников, закрытых
бортами; по компоновке он аналогичен
автомату МЕ227С0.
Автомат 3483В класса точности В
предназначен для шлифования ци-
линдрических и конических отверстий
в деталях типа колец подшипников.
Обрабатываемые детали базируются
на жестких опорах (башмаках) и торце
плиты магнитного патрона. Загрузка
и разгрузка осуществляются спереди
автомата.
Автомат 6С212 класса точности П
предназначен для одновременного шли-
фования отверстий и дна в деталях
типа колец карданных подшипников.
Обрабатываемые детали базируются на
нижнем ролике и башмаке по диа-
метру, а по торцу их положение
определяется загрузочной рукой. В ав-
томате имеются два прибора для прав-
ки круга по периферии и по торцу и
соответствующие механизмы подачи и
компенсации. Загрузка и разгрузка
осуществляются спереди автомата.
Автомат Л211С1 по компоновке ана-
логичен автомату 6С212; базирование
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ И КОНТРОЛЯ
311
24. Технические характеристики внутришлифовальных автоматов
Параметры МЕ227С0 6С227А 3483В 6С212 Л21 1С1 МЕ236
Диаметр, мм: базы 150—320 150—320 15—50 20—65 20—65 20 — 65
шлифуемых отвер- 100—280 100—280 10—35 15—50 15 — 50 15 — 50
стий Высота обрабатывае- 30—120 30—120 5 — 30 30 30 30
мых деталей, мм Частота вращения шли- 2 000— 2 000— 36 000— 24 000— 24 GOO- 24 000—
фовального круга, мин-1 12 000 12 000 96 000 72 000 72 000 72 000
Наибольшая скорость 60 60 50 50 50 50
резания, м/с Наибольшая мощность 22 22 1,2 — 4 1,5 —5,5 1,5 —5,5 1,5 —7,5
шлифовального шпин- деля, кВт Суммарная мощность 30 32 3,4 —6,2 3,8 —7,8 9,7 5—11
электродвигателей, кВт Габаритные размеры, мм: длина 3 770 4 100 1600 2025 2025 2035
ширина 2 150 1 870 1150 1150 1150 1175,
высота 1 910 2 300 2200 2280 2280 2280
Масса, кг 10 480 10 480 3500 3700 3700 3100
обрабатываемых деталей обеспечива-
ется в мембранном патроне с продоль-
ной ориентацией деталей загрузочной
рукой.
Автомат МЕ236 отличается от авто-
мата 6С212 исполнением некоторых
узлов; базирование в нем осуществля-
ется по диаметру на жестких опорах
(башмаках) и торцу концентратора
магнитного патрона. Загрузка и раз-
грузка производятся спереди автомата.
Загрузка заготовок и выгрузка об-
работанных деталей в автоматах
МЕ227С0, 6С227А предусмотрена сза-
ди, транспортными средствами авто-
матических линий, в которые их,
встраивают. В автоматах 3483В,
6С212, Л211С1 и МЕ236 заготовки под-
водятся по верхнему лотку с левой
стороны, а отводятся по нижнему
лотку с той же стороны.
Технические характеристики внутри-
шлифовальных автоматов приведены
в табл. 24.
Внутри-и круглошлифовальные ав-
томаты представляют собой гамму
автоматов класса точности В, постро-
енных на единой конструктивной ос-
нове; они предусматривают базирова-
ние обрабатываемых деталей на жест-
ких опорах и по торцу концентратора
магнитного патрона: подача в автома-
тах осуществляется качанием шлифо-
вальной бабки (у внутришлифоваль-
ных автоматов) и бабки изделия (у
круглошлифовальных автоматов).
Электро- и гидрооборудование смон-
тировано в одном блоке с автоматом.
Автоматы выпускают с приборами
активного контроля (при точности диа-
метральных размеров 6—10 мкм) и
без них.
Автоматы изготовляют с наладками
на конкретные детали; их можно
встраивать в автоматические линии,
а также поставлять отдельно. Подача
во внутришлифовальных автоматах
обеспечивается качанием шлифоваль-
ной бабки, а в круглошлифовальных —
качанием бабки изделия. Обработка
на автоматах ведется с охлаждающей
жидкостью, подаваемой от централи-
зованной системы или из бака. Вместе
с автоматами могут поставляться де-
магнитизаторы, шпиндели для шли-
фования торца опоры патрона с алмаз-
ным кругом.
Внутришлифовальные автоматы
ЗА484В (3484В), ЗА485В (3485В) пред-
назначены для обработки колец, ци-
линдрических и конических поверх-
ностей беговых дорожек и посадочных
мест колец подшипников.
Автоматы ЗА484ГВ (3484ГВ),
ЗА484ГВ (3484ГВ) предназначены для
обработки желобов на наружных коль-
цах шариковых подшипников.
25. Технические характеристики внутри- и круглошлифовальных автоматов w
__________________________________________________________________________________________________________________ ю
Параметры ЗА484В (3484В) ЗА484ГВ (3484ГВ) ЗА485В (3485В) ЗА485ГВ (3485ГВ) ЗА474В (3474В), ЗА474ДВ (3474ДВ) ЗА474ГВ (3474ГВ) ЗА474ТВ (3474ТВ) ЗА475В (3475В), ЗА475ДВ (3475ДВ) ЗА475ГВ (3475ГВ)
Диаметр, мм:
базирующей поверхности 35—100 35—100 80—160 80—160 20—87 20—87 20—87 62—160 62—160
шлифуемых поверхностей 25 — 85 25—85 60—150 60—150 17 — 80 17 — 80 17 — 80 58—148 58—148
Высота шлифуемой детали, мм 7 — 50 7 — 50 12—70 12 — 70 7 — 45 7 — 45 7 — 45 10-63 10—63
Частота вращения шлифо- вального круга, мин-1 12 000 — 48 000 12 GOO- 48 000 6000— 24 000 6000— 24 000 2300, 950 2300 2300 2300, 950 2300
Наибольшая общая мощность электродвигателей, кВт 10 9,3 17,5 16,8 14/7,8 14 16 18/7,8 18
Габаритные размеры, мм:
длина 2510 2510 2510 2510 2410 2410 2410 2410 2410
ширина 1300 1300 1300 1300 1210 1210 1210 1210 1210
высота 2200 2200 2200 2200 2388 2388 2388 2388 2388
Масса, кг 4600 4600 4700 4700 5050 6200 5600 5050 5300
Примечание. Наибольшая скорость шлифования 80 м/с.
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛ Д ОБРАБОТКИ И КОНТРОЛЯ
313
26. Технические характеристики доводочных автоматов
Параметр ВТ-46А ЛЗ-195А ВТ-81 СС-311А
Диаметр обрабатываемых деталей, мм 25-82 55-160 125 92 по наладке
Высота обрабатываемых деталей, мм 10-50 10-50 54 145 по наладке
Число шпинделей 2 3 2 2
Наибольший ход шпинделя, мм — — 60 400
Частота вращения шпинделя, мин-1 150-3000 865— 1950 150 — 3000 160, 200, 250 18,5
Суммарная мощность электродвигателей, кВт Габаритные размеры, мм: 6,5 ' 5,4 6,4
длина 1415 1020 2630 4370
ширина , 970 1330 2120 3882
высота 2000 1955 2820 4620
Масса, кг 1100 2500 4100 7500
Круглошлифовальные автоматы
ЗА474В (3474В), ЗА474В (3474В) слу-
жат для обработки беговых дорожек
внутренних колец конических и ци-
линдрических подшипников и других
деталей. Автоматы ЗА474ГВ (3474ГВ),
ЗА475ГВ (3475ГВ) используют для
обработки желобов внутренних колец
шариковых подшипников.
Автоматы ЗА475ДВ (3475ДВ),
ЗА474ДВ (3474ДВ) предназначены для
доводки беговых дорожек внутренних
колец подшипников и других деталей.
Автомат ЗА474ТВ (3474ТВ) служит
для обработки двух бортов «в про-
резку» и беговой дорожки внутренних
колец цилиндрических подшипников.
Подвод заготовок к автоматам осу-
ществляется лотками, а отвод обрабо-
танных деталей — лотками, располо-
женными спереди и с левой стороны»
станков.
Перегрузочные операции в автома-
тах осуществляются механизмом за-
грузки с одной рукой, обеспечивающим
перегрузку за 0,8—1,5 с; при специ-
альном исполнении круглошлифоваль-
ного автомата можно использовать
механизм загрузки с двумя руками
при времени перегрузки около 0,3 с.
Использование для поворота руки за-
грузки мальтийского механизма позво-
ляет снизить скорость в конце движе-
ния и тем самым обеспечить оптималь-
ную стойкость башмачных опор.
Технические характеристики внутри-
и круглошлифовальных автоматов при-
ведены в табл. 25.
Доводочные автоматы. Автомат
ВТ-46А предназначен для обработки
дорожек качения наружных и вну-
тренних колец цилиндрических и ко-
нических роликовых подшипников
6-го класса точности методом супер-
финиширования. Обрабатываемые де-
тали в станках базируются на радиаль-
ных опорах и по торцу — для наруж-
ных^колец и по отверстию и торцу —
для внутренних колец. Автомат с элек-
трошкафом скомпонованы вместе. Ак-
тивный контроль в автомате не преду-
смотрен.^ Обработка ведется со спе-
циальной СОЖ, подаваемой от ин-
дивидуальной станции. Автомат, осна
щенный наладкой, можно встраивать
в автоматические линии.
Автомат ЛЗ-195А предназначен для
полирования желоба наружных колец
шариковых подшипников. Базирова-
ние обрабатываемой детали осуще-
ствляется по наружному диаметру
с прижимом по торцу. Автомат, осна-'
щенный наладкой, можно встраивать
в автоматические линии.
Автомат ВТ-81 предназначен для
суперфиниширования роликовых до-
рожек колец подшипников. Базиро-
вание обрабатываемых деталей осу-
ществляется на жестких опорах (баш-
маках) и по торцу магнитного патрона.
Обработка на станках ведется со спе-
циальной СОЖ, подаваемой от инди-
видуальной станции, встроенной в ав-
томат. Автомат, оснащенный специаль-
ной наладкой, можно встраивать в ав-
томатические линии.
314
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
27. Технические характеристики типовых контроль
Модель автомата Автомат для контроля Контролируемые параметры
Биение базового торца относительно от-
верстия, диаметр посадочного отверстия
Диаметр цилиндрической поверхности
Радиальное биение наружного и внутрен-
него колец
КА-84 КА-85 КА-86 Внутренних колец шари- ковых подшипников Наружных колец шарико- вых подшипников Собранных шариковых подшипников
КА-150 Колец роликовых подшип- ников после токарной обработки
КА-17М Колец карданных подшип- ников
КА-83 Поршней автомобильных двигателей
КА-92 Гильз цилиндров двига- телей
КА-93 Поршневых пальцев
Диаметр посадочных поверхностей, диа-
метр дорожки качения, высота кольца,
высота бурта (для внутреннего кольца)
Диаметр наружной и внутренней поверх-
ностей, общая высота, толщина, разно-
стенность, конусообразность отверстия
Диаметр, конусообразность и овальность
отверстия, диаметр юбки. Отклонение от
перпендикулярности осей отверстия и юбки
Диаметр отверстия, овальность отверстия
конусообразность, диаметр посадочных по-
ясков, высота бурта, биение опорного торца
относительно отверстия
Наружный диаметр, конусообразность, боч-
кообразность
Вертикально-хонинговальный авто-
мат СС-311А предназначен для чер-
нового, получистового и чистового
хонингования отверстия в гильзах
с активным контролем размеров. Об-
работка ведется в резиновых диафраг-
мах с зажимом по наружной цилиндри-
ческой поверхности с подачей СОЖ
от централизованной системы. Авто-
мат, оснащенный специальной налад-
кой, можно встраивать в автоматиче-
ские линии. Подвод заготовок и отвод
обработанных деталей в автоматах
ВТ-46А, ЛЗ-195А, ВТ-81 обеспечи-
вается через лотки транспортной си-
стемой автоматической линии.
Технические характеристики дово-
дочных автоматов приведены в табл. 26.
КОНТРОЛЬ ДЕТАЛЕЙ НА АВТО-
МАТИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ
В рассматриваемых автоматических
линиях используют автоматы для кон-
троля размеров, формы и взаимного
расположения поверхностей, приве-
денные в табл. 27.
Для контроля и сортировки деталей
в автоматических линиях используют
жесткие калибры, а также электро-
контактные, пневмоэлектроконтакт-
ные, электронные и пневмоэлектрон-
ные измерительные системы.
Для каждого контролируемого па-
раметра выбор той или иной измери-
тельной системы, а следовательно, и
типа преобразователя определяется
требуемой точностью и производитель-
ностью контроля, а также пределами
измерения и числом групп сортировки.
Жесткие калибры применяют тогда,
когда не требуется высокой точности
контроля, .поскольку износ калибров
не поддается компенсации.
Наиболее простой в эксплуатации
является электроконтактная система
автоматического контроля, основанная
на применении предельных и ампли-
контроль деталей на автоматич. линиях
315
ых автоматов для автоматических линий
Диапазон размеров контролируемых деталей, мм Предельно допустимая погрешность измере- ния автомата, мкм Тип преоб- разователя Производительность, шт/ч Мощность электродви- гателя, кВт Г абаритные размеры (длина X ширина X X высота), мм Мас- са, кг
15—100 1,5 Пневмомеха- нотронный 720 0,8 2375X 1070X 1950 . 2160
40-60 1,5 То же 720 0,8 2375Х 1070Х 1950 2160
По наружному диа- метру до 160, по внутреннему до 100 2 » 720 0,8 1770Х 1070Х 1950 1885
По наружному диа- метру 40—160, по внутреннему диаметру 24—100 20 Электро- контактный 360 0,8 1770Х 1070Х 1950 1590
23 — 50 1,5-7 Пневмо- электро- контактный 900 0,75 1665Х 760Х 2025 2060
По диаметру 75—130, по длине 75 — 170 1 — 3 Пневмо- механо- тронный 1200 0,8 ЗЗООХ 1100Х 2500 2100
По диаметру 100—160, по длине 150—283 2 — 4 То же 300 0,75 3250X 1 150X 2070 1935
По диаметру 20—28, по длине 50— 110 0,5 » 1200 0,4 1450Х 740Х 1800 1100
тудных электроконтактных преобра-
зователей.
При использовании пневмоэлектро-
контактной измерительной системы
удается создать компактные много-
мерные измерительные станции, бла-(
годаря тому что в зоне измерения рас-
полагаются лишь выходные пневмати-
ческие сопла.
Использование в пневматических из-
мерительных системах элементов про-
мышленной автоматики значительно
расширяет возможности пневматиче-
ского метода. Однако вследствие зна-
чительных динамических погрешностей
измерения указанная система не может
быть применена для высокопроизводи-
тельного контроля (особенно при ам-
плитудных измерениях).
Электронные системы обеспечивают
высокую точность контроля с мате-
матической обработкой результатов от-
дельных измерений, причем матема-
тические операции могут производить-
ся непрерывно во время вращения
детали. В электронных системах при-
меняют большое число сложных уст-
ройств, требующих квалифицирован-
ного обслуживания.
Пневмоэлектронные системы соче-
тают преимущества пневматического
метода получения информации и элек-
тронного метода преобразования это|**
информации. Обслуживание таких си*-
стем, по сравнению с электронными,
усложнено. Для автоматов, основан-
ных на пневматическом и пневмоэлек-
тронном методе измерения, существен-
ное значение для их нормальной экс-
плуатации имеет качество подготовки
сжатого воздуха.
Измерительные станции желательно
компоновать в виде законченного аг-
регата, в состав которого входят эле-
менты базирования, преобразователь
линейных перемещений, система арре-
тирования измерительных наконечни-
ков и механизмы приводов вращения
316
АВТОМАТИЧ, ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
детали. Конструкция станции должна
предусматривать возможность ее юсти-
ровки вне автомата. Для этой цели
иногда применяют специальные стен-
ды. Измерительные станции должны
быть быстросъемными, их необходимо
располагать в удобной для обслужи-
вания зоне.
Конструкция базирующих и зажим-
ных элементов должна предусматри-
вать взаимозаменяемость измеритель-
ных станций.
Для тяжелых измерительных стан-
ций целесообразно использовать спе-
циальные направляющие, облегчающие
условия их монтажа и демонтажа.
Измерительная система должна быть
оснащена отсчетными устройствами,
что необходимо при юстировке и ис-
пытаниях автомата. Детали станций,
входящие в измерительную цепь,
должны быть изготовлены из материа-
лов с коэффициентом линейного расши-
рения, близким к коэффициенту рас-
ширения материалов контролируемых
деталей. Для уменьшения влияния на
результаты контроля температурных
деформаций детали измерительные це-
пи должны быть минимальной длины
и без резких перепадов по сечению.
Вблизи измерительных станций нельзя
располагать устройства, являющиеся
источниками выделения тепла и воз-
никновения вибраций. В непосред-
ственной близости от измерительных
станций должны быть расположены
места хранения установочных калиб-
ров. Необходимо предусмотреть до-
ступ к элементам регулировки и воз-
можность проверки правильности их
выполнения. Пределы измерения па-
раметров следует выбирать с возможно
большим запасом по отношению к до-
пустимым пределам, указанным на
чертеже детали.
Для контроля крупногабаритных де-
талей целесообразно применять «пла-
вающие» измерительные системы.
В современных автоматах широко
используют твердосплавные и алмаз-
ные наконечники, что практически
исключает влияние их износа на точ-
ность контроля. При выборе материала
наконечников в каждом конкретном
случае учитывают требования к точ-
ности, производительности автомата,
материалу детали и другие факторы.
Для удобства настройки и метроло-
гических испытаний автомата следует
предусмотреть возможность многократ-
ного измерения одной детали без пере-
дачи ее после каждого измерения на
следующую позицию.
Автомат должен быть построен со
строгим соблюдением узлового прин-
ципа сборки, причем демонтаж ка-
кого-либо узла не должен требовать
разборки соседних узлов и механиз-
мов.
Для обеспечения безопасности об-
служивания и защиты механизмов
автомата от поломок при перегрузках
предусматривают блокировочные уст-
ройства в виде перегрузочных муфт,
реле максимального тока. Движения
транспортирующих узлов, подъемни-
ков осуществляются с помощью пру-
жин, чем обеспечивается ограничение
сил, которые возникают при заклини-
вании механизмов. Автомат снабжают
устройствами предохранения его от
аварий в случае попадания необра-
ботанной или неправильно ориенти-
рованной детали.
Схемы и конструкции сортировочных
устройств должны выполняться так,
чтобы при возникновении наиболее
характерных неисправностей все кон-
тролируемые детали поступали в брак.
Целесообразно кроме лотков брако-
ванных и годных деталей предусматри-
вать лоток сброса деталей, для кото-
рых не выполнена команда адресова-
ния. Такой лоток обычно бывает по-
следним, а детали в нем считаются
непроконтролированными.
Для обеспечения безотказной работы
транспортирующей системы автомата
следует стремиться к созданию при-
нудительного перемещения контроли-
руемых деталей как между измеритель-
ными станциями,|так и в подъемниках.
Внешний вид, габаритные размеры,
удобство обслуживания в значитель-
ной мере зависят от компоновки авто-
мата, т. е. рационального расположе-
ния основных узлов: измерительной
станции, транспортной системы, подъ-
емников, загрузочных и разгрузочных
устройств, привода и т. п. Различают
круговую и продольную компоновку
измерительных станций. В автомати-
ческих линиях в последнее время
получила наибольшее распространение
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
317
продольная компоновка, что связано
с удобством обслуживания и типом
транспортной системы автоматических
линий.
Основными факторами, определя-
ющими компоновку контрольного ав-
томата, являются форма, размеры и
масса измеряемой детали, число кон-
тролируемых параметров, требования
к сортировке, а также точность, про-
изводительность и степень универсаль-
ности автомата. Для автоматов, встраи-
ваемых в автоматические линии, су-
щественное влияние на их компоновку
оказывают транспортная система ли-
нии, условия связей с другими агре-
гатами, требования удобства обслужи-.
вания, монтажа, периодических осмо-
тров и ремонта.
При контроле тяжелых и крупнога-
баритных деталей компоновка преду-
сматривает защиту измерительных
станций от вибраций, вызываемых
транспортной системой автомата. Ши-
роко распространены установка авто-
матов на виброопоры и верхняя под-
водка энергоносителей.
Автоматы могут быть одно- и много-
позиционными, продольными и круго-
выми. Большинство автоматов, рабо-
тающих в автоматических линиях,
многопозиционные; они обеспечивают
контроль деталей от различных баз.
В некоторых случаях увеличение числа
позиций автомата связано с требова-
нием повышения его производитель-
ности (многоручьевые автоматы).
Если условиями эксплуатации авто-
мата предусматривается режим пере- ,
проверки забракованных деталей, то
это накладывает дополнительные тре-
бования к компоновке автомата, кото-
рые в основном сводятся к удобству
размещения рабочего места контролера
в зоне измерительной станции и обес-
печению требований техники безопас-
ности.
Особого внимания заслуживают ком-
поновки автоматов из типовых узлов
и агрегатов, проверенных в произ-
водстве и показавших хорошие экс-
плуатационные качества. На этом прин-
ципе созданы автоматы для контроля
широкого диапазона деталей подшип-
никовой и автотракторной промыш-
ленности, таких как кольца шарико-
вых конических и карданных подшип-
ников, поршни, гильзы, пальцы дви
гателей.
Широкие возможности для конструи-
рования автоматов с различными ком-
поновками достигаются благодаря при-
менению в приводах шариковых пере-
дающих механизмов и пневмоцилин-
дров.
Конструкция автомата должна пре-
дусматривать возможность безопасного
его транспортирования внутри про-
изводственных помещений, надежность
крепления к основанию упаковочной
тары и стопорение подвижных частей.
Современные контрольные автоматы,
как и любые другие изделия промыш-
ленного производства, наряду с вы-
полнением своих прямых функций
должны отвечать растущим требова-
ниям технической эстетики. Эти тре-
бования включают органическое соеди-
нение технико-экономических показа-
телей, эстетики и факторов, вытека-
ющих из условия обеспечения техники
безопасности и психофизиологических
возможностей человека. Требования
технической эстетики предусматривают
комплексную разработку всего интерь-
ера производственных помещений, в ко-
торых встраиваются контрольные ав-
томаты.
4. ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ
И УСТРОЙСТВА
Классификация транспортных си-
стем, их основные признаки, проекти-
рование. Транспортная система — это
комплект транспортных и загру-
зочных устройств (агрегатов), обеспе-
чивающих межстаночное (межагрегат-
ное), межучастковое и межлинейное
транспортирование объекта автомати-
ческого производства. Правильно, с
учетом структуры (компоновки) АЛ
спроектированная транспортная си-
стема определяюще влияет на рацио-
нальность создания АЛ.
В зависимости от программы вы-
пуска, количества оборудования, уста-
навливаемого для выполнения каждой
операции, особенностей детали и тех-
нологического процесса применяют
следующие структуры АЛ: с парал-
лельно работающим оборудованием
(рис. 15, а); с последовательно работа-
ющим оборудованием (рис. 15, б);
318
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
а)
Рис. 15. Структуры АЛ
с параллельно-последовательно рабо-
тающим оборудованием (рис. 15, в).
Для АЛ с параллельным располо-
жением оборудования различают ком-
поновки: с фронтальным расположе-
нием технологического оборудования
(рис. 16, а); с поперечным расположе-
нием технологического оборудования
при боковом расположении транспорт-
ных устройств (рис. 16, б).
Для АЛ с последовательным рас-
положением технологического оборудо-
а)
ньнмнн
»)
3)
Рис. 16. Компоновки АЛ
вания могут быть компоновки: с по-
перечным расположением технологи-
ческого оборудования при сквозном
прохождении конвейера (рис. 16, в);
с поперечным расположением техноло-
гического оборудования при боковом
расположении транспортных устройств
(рис. 16, г); с фронтальным располо-
жением технологического оборудова-
ния (рис. 16, д).
Для большинства деталей типа тел
вращения любая из перечисленных
компоновок может быть реализована
как в виде гибкой, так и в виде жест-
кой транспортной связи.
В зависимости от формы, размеров
детали и выполняемой операции может
быть применен гравитационный или
принудительный способ ее перемеще-
ния.
В соответствии с делением АЛ по
признаку ритмичности выпуска про-
дукции на два класса — синхронные
и несинхронные, транспортные си-
стемы также делят на два класса:
синхронные (жесткие) с жесткой меж-
агрегатной связью и несинхронные
(гибкие) с гибкой межагрегатной
связью.
Синхронные транспортные системы
обеспечивают синхронную работу всех
технологических и вспомогательных
агрегатов, производят в одно и то же
время передачу объектов обработки
с операции на операцию на всех
позициях обработки в соответствии
с принятым тактом работы, работают
без подпора деталей к позиции обра-
ботки; в таких системах станки и эле-
менты транспортной системы работают
в едином жестком ритме. Подобные
транспортные системы применяют
в синхронных АЛ; они снабжены при-
водным межоперационным «жестким»
транспортом, требуют высокой степени
надежности, так как отказ в работе
любого транспортного устройства при-
водит к остановке всей транспортной
системы. Как правило, заделы деталей
в этих системах пассивные. Встраива-
ние параллельно работающего обо-
рудования или создание активных
заделов вызывает значительное услож-
нение системы.
Несинхронные транспортные систе-
мы обеспечивают возможность работы
технологических и вспомогательных
ТРАНСПОРТЫ ЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
319
агрегатов без синхронизации циклов.
Они производят передачу объектов
обработки с позиции на позицию по
мере завершения цикла обработки
на данной позиции и работают с под-
пором деталей к позиции обработки.
Подобные транспортные системы при-
меняют в несинхронных АЛ; они
снабжены принудительными (привод-
ными) или гравитационными (само-
течными, полусамотечными) межопе-
рационными «гибкими» транспортными
устройствами, позволяющими органи-
зовать одновременное питание группы
параллельно работающих станков и
машин и отдельных станков (машин),
что, в свою очередь, обеспечивает воз-
можность эффективного комплектова-
ния АЛ оборудованием, работающим
с различным тактом. Заделы в этих
системах активные. Приводные транс-
портные системы, работающие с под-
пором деталей к позиции обработки,
широко применяют в АЛ для произ-
водства гильз и поршней автомобиль-
ных и тракторных двигателей и других
деталей типа тел вращения, так как
они обеспечивают работу параллельно
работающего оборудования или не-
скольких групп из параллельно ра-
ботающего оборудования, но остановка
какого-либо станка в группе или даже
одной из групп станков не вызывает
простоев всей АЛ. Этому также спо-
собствует наличие активного задела
в системе. Наиболее простыми и эко-
номичными являются гравитационные
транспортные системы, работающие с
подпором деталей к позиции обработки.^
Для использования сил гравитации
в этих системах необходимо устранить
разницу в высотах расположения де-
талей после обработки на станках и
расположения их перед транспортиро-
ванием на следующую операцию. По-
этому в подобных транспортных си-
стемах наряду с устройствами, рабо-
тающими с использованием сил гра-
витации, применяют приводные уст-
ройства и агрегаты, в основном подъ-
емники разных типов. При применении
гравитационных устройств необходимо
учитывать массу и силы инерции дви-
жущихся деталей.
Транспортные системы АЛ строят
путем сочетания устройств синхронных
и несинхронных транспортных систем.
Этапы проектирования транспорт-
ных систем АЛ. В заявке на разра-
ботку АЛ должны быть отражены тре-
бования к транспортной системе (ком-
плекту транспортных и загрузочных
устройств), технико-экономические об-
основания этих требований, данные
проведенных научно-исследователь-
ских работ, отечественной и зарубеж-
ный опыт (патенты).
При составлении технического за-
дания (ТЗ) на разработку транспорт-
ной системы АЛ проверяют, достаточно
ли в заявке данных для разработки
ТЗ на проектирование, выбора типа
транспортной системы, схемы основных
агрегатов и устройств. При необходи-
мости заявку дорабатывают с заказчи-
ком для получения необходимых ис-
ходных данных, обеспечивающих сле-
дующий этап проектирования или вне-
сения изменений в конструкцию из-
делия, подлежащего изготовлению на
АЛ, для его рационального транспор-
тирования. Основными документами,
входящими в состав ТЗ, являются
общий вид АЛ, утвержденный тех-
нологический процесс и наличие при-
вязок оборудования к транспортным
и загрузочным устройствам, а также
к сетке колонн, заданной заказчиком,
проездам, зоне работы крана и т. д.
Все оборудование АЛ должно быть
увязано с соблюдением санитарных
норм и норм техники безопасности
согласно ГОСТам. В ТЗ должны быть
отражены следующие положения:
1) способ подачи заготовок в АЛ; если
загрузочные устройства заготовок по-
ставляет заказчик, то дают привязоч-
ные чертежи этого устройства; 2) не-
обходимость ориентации детали у обо-
рудования каждого вида; 3) допусти-
мость или недопустимость забоин, де-
формаций или давления столба дета-
лей и т. п.; 4) указание мест в АЛ, на
которых считают обработанные детали;
5) вместимость магазинов, бункеров,
запас деталей на транспортных уст-
ройствах, допустимость залеживания
деталей в часах, необходимость пе-
риодической выгрузки всех деталей
из магазинов; 6) описана работа АЛ;
7) такты работы технологического и
транспортного оборудования всех ви-
дов; 8) основные особенности монтажа
оборудования (при их наличии); 9) ус-
320
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
ловия выдачи деталей с АЛ; 10) име-
ющиеся аналоги транспортного обо-
рудования; 11) высота до подкрановых
путей и крюка грузоподъемных
средств, особенности подачи СОЖ, от-
вода СОЖ, стружки и шлама, возмож-
ность попадания СОЖ, стружки, шла-
ма на транспортные устройства из
технологического оборудования;
12) требования к зонам обслуживания
транспортных устройств; требования
техники безопасности, противопожар-
ные и санитарно-технические требо-
вания; 13) в случае изменений конфи-
гурации и массы деталей в процессе
механической обработки, влияющих на
конструкцию и работоспособность
транспортных устройств, к ТЗ при-
лагают операционные технологические
карты с эскизами детали; 14) необхо-
димость электроблокировок и блокиро-
вок других видов между технологиче-
ским оборудованием и транспортными
устройствами; 15) особенности рас-
положения органов управления транс-
портных устройств; 16) критерии на-
дежности и особенности обслуживания
транспортных устройств; 17) необхо-
димость мест для ручной выгрузки и
загрузки деталей; 18) наличие у за-
казчика различных видов энергоноси-
телей; 19) последовательность (стадий-
ность) проектирования и согласования
проектов; 20) требования к комплек-
тации транспортных устройств запас-
ными частями, к их транспортирова-
нию, упаковке; условия поставки и
Т. д.
При разработке технического пред-
ложения на транспортную систему АЛ
в ТЗ проверяют наличие всех необ-
ходимых данных и составляют прото-
кол, дополняющий, уточняющий или
вносящий изменения в ТЗ. В техниче-
ском предложении должны быть при-
ведены: результаты анализа существу-
ющих конструкций отечественных и
зарубежных транспортных систем, их
узлов и агрегатов с обоснованием не-
обходимости нового проектирования и
поисков наиболее рациональной схемы,
подтверждение принятого типа транс-
портной системы или определение но-
вого типа; варианты общей схемы
транспортной системы согласно струк-
турной схеме АЛ, места создания за-
делов, их величины; варианты общих
схем (кинематических или конструк-
тивно-кинематических) узлов и агре-
гатов транспортной системы с привяз-
кой их к оборудованию АЛ; описание
авторских заявок.
Основные положения, рекомендуемые
при проектировании транспортных си-
стем АЛ. Предпочтительным является
оснащение АЛ несинхронными транс-
портными системами, которые обла-
дают «гибкими» связями и представ-
ляют поэтому проектантам большую
свободу при поиске рациональной
структуры АЛ, а также обеспечивают
надежную работу АЛ. С целью упро-
щения транспортной системы, сниже-
ния ее стоимости необходимо там, где
разрешают форма и масса детали,
а также ее конструктивные особенности
(склонность к деформации, параметры
шероховатости поверхности и т. д.),
применять элементы гравитационных
систем. Площадь, выделяемая под АЛ,
не должна вызывать необходимость
изменения направления технологиче-
ского потока, а значит и транспортной
системы. Особое внимание должно быть
уделено созданию межстаночных, меж-
участковых, а также межлинейных
(в системах АЛ) заделов деталей,
влияющих на производительность АЛ.
Желательно моделировать работу АЛ
для оценки эффективности структур-
ной схемы транспортной системы и
всей АЛ. Предпочтительнее конструк-
ция магазина «без залеживания дета-
лей», работающего в АЛ на режиме:
прием, выдача, прием и выдача одно-
временно или «на проход». Транспорт-
ные и загрузочные устройства необ-
ходимо проектировать с обеспечением
максимально возможной типизации и
унификации особенно быстроизнаши-
ваемых деталей, которые должны быть
быстросменными; в то же время они
должны быть технологичными, не до-
рогими и иметь запас прочности; ко-
личество ключей или другой оснастки,
необходимых при сборке, обслужива-
нии и ремонте, должно быть мини-
мальным. Обслуживание транспорт-
ной системы желательно сосредоточить
в определенных местах так, чтобы это
не мешало работе наладчиков; обслу-
живать ее необходимо по возможности
вне рабочих смен. Особое внимание
должно быть уделено условиям транс-
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
321
РисЛ(17. Типовая транспортная система^ с' конвейером-распределителем подшипников
массового производства
портирования каждого изделия, свя-
занным с его формой, шероховатостью
поверхности и жесткостью. Транспор-
тирование не должно деформировать
или ухудшать состояние поверхности
детали сверх допустимого. Каждую
конкретную операцию должен обслу-
живать отдельный конвейер; подводя-
щая ветвь конвейера должна исполь-
зоваться только для подвода деталей,
отводящая — только для отвода. Если
одна и та же транспортная ветвь кон-
вейера используется для подвода и
отвода, то детали должны быть раз-
делены и строго контролироваться
с помощью блокировки; надежность
работы должна обеспечиваться кон-
струкцией и назначением механизмов.
Должна быть обеспечена возможность
съема деталей с подводящей и особенно
с отводящей ветвей конвейера для их
осмотра или контроля и обратной
установки на конвейер. Для обеспече-
ния надежности работы необходимо
контролировать положение детали в
зоне загрузки, как правило, отделив
ее от остальных деталей. 4
Транспортные системы АЛ для под-
шипников массового производства. Ти-
повые АЛ для производства шарико-
вых и роликовых подшипников массо-
вого производства с наружным диа-
метром 24—160 мм и высотой 9—55 мм
изготовляют с типовыми транспорт-
ными системами, имеющими «гибкие»
связи и работающими с использова-
нием сил гравитации. Типовая транс-
портная система АЛ для производства
2,5—5 млн. шариковых и роликовых
подшипников средних и крупных раз-
меров в год показана на рис. 17. За-
сыпанные «навалом» в чашу бункера 1
и сориентированные в нем заготовки
поступают по гибкому лотку в унифи-
^ll А. И. Дащенко и др.
цированный цепной подъемник 2, ко--
торый подает их в конвейер-распреде
литель 3, питающий по гибким лот’
кам 4 . pynnyjf параллельно работаю’
щих станков 5, из которых обрабо’
тайные кольца также по гибким лот’
кам попадают в отводящий конвейер 6’
а из него, с помощью унифицированно-
го подъемника 7, по гибкому лотку
в автомат 8 для клеймения. Унифици-
рованный подъемник 9, приняв клей-
меные кольца, передает их в следую-
щую АЛ. Если из условий работы не-
обходимо в начале АЛ создать задел
из ориентированных заготовок, после
бункера 1 устанавливают автоматиче-
ский магазин (приводной с частичным
использованием сил гравитации или
гравитационный). В типовых транс-
портных системах АЛ для массового
производства шариковых и роликовых
подшипников при программе выпуска
1—1,5 млн. подшипников в год и не-
большом числе параллельно работа-
ющих станков функции конвейера-
распределителя выполняют подъемни-
ки-распределители (рис. 18). Заготов-
ки, ориентированные в бункере /,
подаются в подъемник-распредели-
тель 4, который поочередно, в заранее
запрограммированном порядке, обес-
печивает заготовками параллельно ра-
ботающие станки. Когда гибкие лотки,
соединяющие подъемник 4 со станка-
ми 5, заполняются заготовками, подъ-
емник 4 останавливается, и заготовки
механизмом 2 деления потока колец
направляются в магазин 5, откуда
они, при отсутствии заготовок в бун-
кере /, будут подаваться в подъем-
ник 4. Обработанные на станках 5
кольца по гибким лоткам подаются
в отводящий конвейер 6 и из него
в подъемник-распределитель 7, кото-
322 АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ для ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Рис. 18. Типовая транспортная система с подъемниками-распределителями для подшип-
ников массового производства
рый направляет их для следующей
технологической операции в станки 8.
Из станков 8 обработанные кольца
по гибким лоткам направляются в уни-
фицированный подъемник 10, снабжен-
ный, как и подъемник 4, специальным
механизмом 9 приема колец из двух
потоков. С помощью подъемника 10
кольца транспортируются на следую-
щую технологическую операцию. В ти-
повых транспортных системах АЛ для
массового производства подшипников
малых размеров, к которым относятся
кольца карданных подшипников, при-
меняют как лотки-распределители
(рис. 19), так и специальное распреде-
лительное устройство (рис. 20), кото-
рое повышает надежность транспорт-
ной системы вследствие уменьшения
числа элементов автоматики и концен-
трирования обслуживания в удобном
для эксплуатации месте.
Из вибробункера 1 (см. рис. 19)
ориентированные кольца поступают
в подъемник 2, а из него — в лоток-
распределитель 3, который с помощью
отсекателя 4 направляет их в первый
или второй из параллельно работаю-
щих станков 5. Если для станков 5
кольца не требуются, подъемник 2
и вибробункер 1 по команде от датчи-
ков переполнения, установленных на
лотках, останавливаются. Обработан-
ные на станках 5 кольца поступают
по лоткам в подъемник 6, для прием-
ного лотка 7 которого, расположенного
в плоскости транспортной цепи, не
требуется специальный механизм слия-
ния потоков колец. Из подъемника 6
по лотку-распределителю 8 с помощью
отсекателей 9 кольца направляются
в первую пару параллельно работа-
ющих станков 10 и после насыщения
их заготовками — в подъемник 11.
Подъемник 11 по лотку-распредели-
телю 12 с помощью отсекателя 13
направляет кольца к первому или вто-
рому станку второй пары параллельно
работающих станков 10. Обработан-
ные кольца от станков 10 собираются
отводящим конвейером 14 и передаются
в подъемник 15, который транспорти-
рует их на следующие технологические
операции. Обслуживание специального
распределительного устройства 3
(рис. 20) сконцентрировано на подъ-
емнике 2. Кольца в устройстве рас-
пределяются автоматически при по-
следовательном заполнении каналов,
по которым они поступают к парал-
Рис. 19. Типовая транспортная система с лотками-распределителями АЛ для производст
карданных подшипников
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
323
Рис. 20. Типовая транспортная система с распределительным устройством АЛ для про-
изводства карданных подшипников
лельно работающим станкам. Ориен-
тированные кольца из вибробункера 1
поступают в подъемник 2, а из него —
в лотковое распределительное устрой-
ство 3, которое распределяет кольца
между параллельно работающими стан-
ками 4. Обработанные кольца отводя-
щим конвейером 5 направляются в
подъемник 6, который транспорти-
рует их на следующую технологиче-
скую операцию.
Автоматическое распределение ко-
лец по каналам 7, 9, И и т. д. в лот-
ковом распределительном устройстве 3
происходит вследствие наклона устрой-
ства в вертикальной плоскости и с по-
мощью окна 12 — между каналами.
Угол а и размер а определяют для
колец каждого типа в зависимости
от их размеров и массы. Кольца «про-
скакивают» окно 12 и заполняют ло-
ток 14, соединяющий станок 15 с ка-
налом 7 распределительного устрой-
ства 3, а затем и сам канал 7. Очеред-
ное кольцо, а за ним и следующие
кольца, ударившись о кольцо 8, по-
падают в канал 9, проскакивают <
окно 13 и заполняют лоток, соединя-
ющий канал 9 со станком. О послед-
нее кольцо 10 ударяется очередное
кольцо и следующие за ним кольца,
которые попадают в канал 11, и т. д.
Последним получит кольца станок 4,
на приемном лотке которого установ-
лен датчик, контролирующий перепол-
нение системы. По команде датчика
останавливается подъемник 2, так как
переполнять кольцами распределитель-
ное устройство нельзя. При выходе
из строя станка 4 кольца из его лотка
сбрасываются по специальному лотку
обратно в приемный лоток подъем-
ника 2 или бункер 1. Транспортная
система АЛ для производства кардан-
ных подшипников с описанной систе
мой распределения колец успешно
эксплуатируется на ГПЗ-1 и ГПЗ-10.
Типовые АЛ для производства колец
железнодорожных , подшипников диа-
метром 160—260 мм, высотой 80 мм
и массой до 12 кг изготовляют с типо-
выми транспортными системами
(рис. 21), имеющими гибкие связи при
принудительном транспортировании
деталей. Масса кольца (12 кг) служит
ограничением для использования сил
гравитации из-за возможности появ-
ления забоин на транспортируемых
деталях; при этом также требуется
повышенная жесткость самих транс-
портных средств. Привязка оборудова-
ния в такой системе строго определена
конструктивным решением ее элемен-
тов, но сама транспортная система
допускает накопление деталей между
операциями, возможность встройки по-
следовательно и параллельно работа-
ющего оборудования; заделы, созда-
ваемые на основном элементе — двух-
этажных роликовых конвейерах, — ак-
тивные. Кольца с предыдущей АЛ по
нижней ветви (этажу) 1 роликового
конвейера подводятся к загружате-
лю 2, который подает их в автоопера-
тор станка 3. Обработанные на стан-
ке 3 кольца попадают на верхнюю
ветвь (этаж) 4 конвейера, откуда
пневматическим подъемником опуска-
ются на нижнюю ветвь 5 роликового
конвейера, которая распределяет коль-
ца по станкам. Если для станков коль-
ца не требуются, цепной подъемник 6
поднимает кольца в спиральный лот-
ковый магазин 7, на выходе из которо-
го установлен механизм 8 поштучной
выдачи колец. Если для станков не-
обходимы кольца, то последние на-
капливаются в поперечных ответвле-
324
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Рис. 21. Типовая транспортная система АЛ для производства колец железнодорожных
подшипников
Ниях ветви 5 у загружателей 9 стан-
ков 10. Последнее кольцо 12 в попереч-
ном ответвлении ветви 5 первого из
трех станков 10 закрывает выход из
секции разветвления, и последующие
кольца подходят к поперечному от-
ветвлению ветви 5 у второго из трех
станков 10 и заполняют его, а затем
заполняют и третье ответвление у треть-
его станка. Таким образом, перед
каждым из станков имеется активный
задел колец-заготовок. Обработанные
на станках 10 кольца отводятся по
верхней ветви (этажу) 11 на следующую
технологическую операцию. Для всех
секций роликовых конвейеров АЛ по
обработке наружных колец принят
постоянный шаг между роликами,
равный 90 мм, а для транспортеров
АЛ по обработке внутренних колец —
соответственно 75 мм. Все элементы
этих транспортных систем унифици-
рованы.
Транспортные системы АЛ для произ-
водства деталей автомобильных и трак-
торных двигателей. Типовые детали-
представители: впускные и выпускные
клапаны с диаметром тарелки 22,5—
60 мм, диаметром стержня 5—15 мм,
длиной 92—200 мм; направляющая
втулка клапана диаметром 16 мм,
длиной 54 мм; толкатель жлапана диа-
метром 25 мм, длиной 57 мм; поршне?
вой палец диаметром 38 мм, длиной
92 мм; болт крепления крышки под-
шипника двигателя КамАЗ диаметром
17 мм, длиной 142 мм, с резьбовым
концом Ml6 и головкой «под ключ».
Типовые транспортные системы АЛ
для перечисленных выше деталей
(рис. 22) строят исходя из возможности
использования сил гравитации, так
как масса деталей относительно неве-
лика 0,15—0,25 кг), с учетом особен-
ностей их конфигурации (невыгодного
для качения соотношения диаметра
и длины). Передача деталей от агре-
гата к агрегату внутри линии осуще-
ствляется в результате скольжения
деталей по лоткам, а распределение
между станками — с помощью подъ-
емников и механизмов разделения по-
токов деталей. От группы параллельно
работающих станков детали собира-
ются отводящим конвейером. Заго-
товки, поступающие в бункер 1 в не-
ориентированном положении, в про-
цессе транспортирования транспорт-
ной цепью бункера ориентируются и
выдаются в лоток 2, связывающий
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
325
Рис. 22. Типовая транспортная система АЛ для производства клапанов, толкателей
клапана, поршневых пальцев, втулок клапана
бункер с подъемником 4, снабженным
отсекателем 3. Из подъемника детали
попадают в механизм 5 раздвоения
потока, который направляет их в пер-
вый из трех параллельно работающих
станков 6 и после загрузки его прием-
ного лотка — в подъемник 7, работаю-
щий аналогично подъемнику 4. Из
подъемника 8 детали поступают в тре-
тий станок. Обработанные на станках 6
детали собираются отводящим кон-
вейером 9, на приемных лотках кото-
рого установлены отсекатели 10, обес-
печивающие «организованную» загруз-
ку деталей в конвейер. Подъемник 11
связывает отводящий конвейер с авто-
матическим магазином 12, в котором
детали хранятся в ориентированном
положении и выдаются в подъемник 13,
который направляет их в транспорт-
ную систему следующей АЛ.
Транспортные системы АЛ для про-
изводства гильз и поршней автомобиль-
ных и тракторных двигателей. Транс-
портные системы АЛ гильз и поршней 4
изготовляют в основном на базе при-
водного межоперационного и межли-
нейного транспорта, работающего с
подпором деталей к позициям обра-
ботки с частичным использованием
гравитационных систем на черновых
операциях, когда деформация деталей
или повреждение наружной поверх-
ности их из-за соударений при транс-
портировании находятся в пределах
допустимого и не влияют на последу-
ющие технологические операции. Ос-
новными^ агрегатами таких транспорт-
ных систем (рис. 23) являются двухъ-
ярусные роликовые конвейеры с чет-
ким разделением функций каждого
яруса: верхний — конвейер-распреде-
11 А. И. Дащенко и др.
литель, нижний — отводящий конвей-
ер; подъемники, обеспечивающие пе-
редачу деталей с отводящего конвейера
(нижнего яруса) предыдущей АЛ на
конвейер-распределитель (верхний
ярус) следующей АЛ, а также подъем-
ники, обеспечивающие передачу де-
талей через транспортные магистрали
цехов. Специальные комплекты транс-
портных устройств осуществляют по-
дачу деталей к зоне обработки станков
при условии, что в патрон, зажимные
тиски, оправку в шпинделе и т. д.
деталь устанавливает автооператор
станка. Конвейеры-распределители и
отводящие конвейеры комплектуют уз-
лами управления потоками деталей;
механизмами загрузки заготовок с кон-
вейера-распределителя на комплекты
транспортных устройств, питающие
станки и механизмами выгрузки об-
работанных деталей с этих комплектов
на отводящие конвейеры; отсекателя-
ми, переталкивателями, опускателями
деталей На уровень отводящего кон-
вейера, датчиками, контролирующими
движение деталей и подающими коман-
ду механизмам управления потоками
деталей. Приводами механизмов уп-
равления потоками деталей являются
в основном пневматические цилиндры,
реже электромагниты. Привод роли-
кового конвейера — цепной.
На рис. 23 показана транспортная
система АЛ для черновой токарной
обработки гильз автомобильного дви-
гателя на вертикальных двухшпин-
дельных токарных автоматах.
Из конвейера предыдущей АЛ гиль-
зы 1 переталкивателем 2 подаются на
позицию загрузки подъемника 3. На
схеме показан вариант встройки
22 ' 21 20 13 18 17
Рис. 23/Типовая транспортная система АЛ для производства гильз, поршней автомобильных и тракторных двигателей
326 АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
327
магазина 4, когда через него прохо-
дят все гильзы, поступающие из
предыдущей АЛ; при необходимости
магазин можно встраивать по схеме,
показанной на рис. 20, но это требует
дополнительной автоматики и меха-
низмов. Подъемником гильзы (заго-
товки) подаются на верхний ярус
гравитационного лоткового магазина 4
и, передвигаясь самотеком по спираль-
ным лоткам, донышко которых выпол-
нено из роликов на подшипниках,
спускаются в нижний ярус, заполняя
магазин. Из магазина механизмом 5
гильзы выдаются на конвейер-рас-
пределитель 6 и движутся по нему до
отсекателя 9, который задерживает их.
Когда перед отсекателем накапливается
шесть гильз (группа деталей может
быть разная), по команде от датчика,
контролирующего эту группу гильз,
на входе срабатывает отсекатель 7,
отделяя группу от гильз, накопленных
за ней на конвейере. Далее работа
системы зависит от того, какому стан-
ку по схеме управления линией от-
дается предпочтение при загрузке де-
талями, — ближнему I к началу АЛ
или дальнему IV. Если гильзы пере-
даются станку IV и от него поступила
информация о потребности в заготов-
ках, то закрывается отсекатель 31,
открывается отсекатель 9, и группа
гильз движется до отсекателя 31.
Отсекатель 9 закрывается, и накапли-
вается следующая группа гильз. Пер-
вая группа гильз пропускается .отсе-
кателем 31 до отсекателя 32, который,
в свою очередь, пропускает их к стан-
ку IV, где их загрузку производит
загружатель 33. Какой станок за-
гружать гильзами, решается в каждом
конкретном случае исходя из числа
станков в АЛ, их взаимного располо-
жения, скорости движения гильз и
порядка организации работ на АЛ.
Если предпочтение в очередности за-
грузки в линии отдано станку I, то
после того как между отсекателями 9
и 7 накопилась группа гильз, датчик
подтвердил, что заготовка 10 на месте,
и поступила информация, что тре-
буются заготовки, загружатель 8 по-
очередно переталкивает их на подводя-
щий роликовый конвейер И комплекта
устройств, питающих станок I. Привод
конвейера И осуществляется от элек-
11*
тродвигателя 12, через редуктор 13
и цепную передачу 14. В зависимости
от длины конвейера 11 и принятого на
АЛ порядка работы, ,на нем может
быть накоплено определенное число
заготовок, после чего поступает коман-
да на прекращение работы загружате-
ля 8. По команде от датчика, подтвер-
ждающего наличие гильзы 15, штан-
говый конвейер 16, получающий дви-
жение от цилиндра 17, совершает три
хода вперед-назад, перемещая гильзы
на позиции 18—20. Автооператор стан-
ка забирает гильзы-заготовки с пози-
ций 19 и 20 и на их место ставит гильзы,
обработанные на станке I. По команде
станка, что перегрузка окончена, кон-
вейер 16 передает поочередно обрабо-
танные гильзы на позицию 21, где
контрольно-измерительный прибор, по-
лучающий движение от цилиндра 23,
измеряет их и дает команду перетал-
кивателю 22, перемещающему гильзы
на отводящий конвейер 24, на выходе
из которого установлен отсекатель 28.
Отсекатель, задерживая гильзу, стоя-
щую на позиции 25, пропускает гильзу
с позиции 26 на опускатель 29, когда
он находится в верхнем ч положении.
Опускаясь, он перемещает гильзу с
уровня отводящего конвейера 24 (уро-
вень конвейера-распределителя 6) на
уровень отводящего конвейера 30, и
переталкиватель 27 перемещает ее на
конвейер 30. Наличие места на отво-
дящем конвейере контролирует дат-
чик. Если для станка I заготовки не
требуются, отсекатель 9 пропускает
их к станку III и т. д. Загрузка
ётанков II—IV происходит аналогично
загрузке станка I.
Обработанные на станках и собран-
ные на отводящем конвейере гильзы
передаются с помощью подъемника 34
на конвейер 35 следующей АЛ. Транс-
портные системы АЛ для изготовле-
ния гильз, имеющих ребра для охла-
ждения, при которых не допускается
расположение гильз при транспорти-
ровании вплотную одна к другой,
строят с применением спутников или
систем с прерывистым дискретным
транспортированием, при котором
гильзы перемещаются периодически
вразрядку на определенный шаг. Та-
кие же системы применяют для АЛ
поршней, не обладающих устойчиво-
328 АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Рис. 24. Классификация подъемников ।
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
329
АЛ для деталей типа тел вращения
330 АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛ Я ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Рис. 25. Схемы транспортирования колец
стью из-за криволинейной поверхности
донышка.
Автоматические подъемники. Авто-
матические подъемники широко при-
меняют в транспортных системах АЛ.
В системах двухъярусного транспор-
тирования они обеспечивают подачу
деталей с нижнего яруса на верхний;
с их помощью передаются детали
через транспортные проходы в АЛ.
В процессе транспортирования в подъ-
емниках детали могут промываться,
размагничиваться, ориентироваться
для загрузки в станок в определенном
положении. Подъемники могут слу-
жить распределителями деталей и за-
готовок между параллельно работа-
ющими станками, а также собирать
обработанные детали. На рис. 24
приведена классификация основных
видов подъемников АЛ для деталей
типа тел вращения, а на рис. 25 даны
схемы транспортирования колец.
Одноканальные автоматические
цепные подъемники непрерывного
действия АЛ для подшипников массо-
вого производства диаметром 24—
160 мм. Гамма многоцелевых унифи-
цированных подъемников показана
на рис. 26—28.
Унифицированный (базовый) авто-
матический цепной подъемник двух
моделей (373П10 и 852П60, см. поз. 3
на рис. 24 в зависимости от размеров
транспортируемых колец) четырех
исполнений по направлению приема
и выдачи колец по фронту АЛ вслед-
ствие перемонтажа узлов приведен
на рис. 26, а. Ось кольца при транс-
портировании расположена в пло-
скости транспортной цепи. Подъем-
ник снабжен автономной системой
управления; привод — электромеха-
нический. Высота выдачи изменяется
в зависимости от размеров нижней
секции.
Подъемники, изображенные на
рис. 26, б—г, созданы на базе подъем-
ника» приведенного на рис. 26, а.
На рис. 26, д показан унифицирован-
ный автоматический цепной подъем-
ник мод. 100-5567 (см. поз. 1 на рис. 24)
с приемным f лотком-магазином 10,
транспортирующий кольца в плоскости
транспортной цепи с выдачей их по
ходу цепи на нисходящей ветви.
Подъемник снабжен автономной
системой управления; привод —
электромеханический. Применяют его
в АЛ для производства карданных
подшипников. Подъемник, изобра-
женный на рис. 26, б (поз. 4—6 на
рис. 24), осуществляет сбор' деталей
от двух-трех параллельно работа-
ющих станков с помощью механизма 7
и распределяет их на несколько
параллельно работающих станков по
информации, поступающей от них.
Подъемники мод. 375П10, 388П10 объ-
единяют потоки деталей; подъемники
мод. 376П10, 396П10 делят потоки;
подъемник мод. Л460Т1 объединяет
три потока деталей и делит их на два
потока.
Изображенный на рис. 26, в подъем-
ник мод. 852П20 (поз. 7, рис. 24)
ТРАНСПОРТЫ ЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
331
Рис. 26. Одноканальные автоматические цепные подъемники непрерывного действия АЛ
для подшипников массового производства:
1 — нижняя секция; 2 — лоток приема; 3 — шкаф электрооборудования; 4 — верхняя
секция; 5 — лоток выдачи; 6 — привод; 7 — механизм соединения потоков колец; 8 —
верхняя секция с встроенными механизмами выдачи колец по числу питаемых станков;
9 — узел демагнитизатора; 10 — приемный лоток-магазин
осуществляет технологическую про-
мывку колец при транспортировании
с помощью подачи моющей жидкости
из централизованной системы. Он гер-
метично закрыт кожухами; сбор мою-
щей жидкости осуществляется в под-
доне нижней секции, из которой она
сливается в централизованную си-
стему.
Подъемники мод. 6Т261 и Л462ТЗ
(см. поз. 8 на рис. 24), изображенные
на рис. 26, а, осуществляют технологи-
ческое размагничивание колец при
транспортировании с помощью встро-
енного узла демагнитизатора 9. Пита-
ние демагнитизатора осуществляется
от сети переменного тока.
Подъемники непрерывного действия
переналаживают в зависимости от
диаметра (80—160 мм) колец путем
изменения взаимного расположения
деталей, образующих канал подъем-
ника (рис. 27, а), и стенок лотков
приема. Переналадка по высоте кольца
осуществляется поворотом рычагов 2
и 5, на которых закреплены цилиндри-
ческие скалки 3 и 4, а переналадка по
диаметру колец — передвижением пла-
нок 1 и 6.
На рис. 27, б показан канал подъем-
ника, в котором детали промываются.
Моющая жидкость подается через де-
тали 7, 8 и 9, образующие канал
подъемника. Переналадка по высоте
кольца осуществляется поворотом
рычага, несущего полую скалку 8,
а переналадка по диаметру кольца —
передвижением планок 7 и 9. На
рис. 27, в показан канал подъемника,
в котором производится размагничи-
вание. Перед монтажом узла де-
магнитизатора на подъемник его
магнитоводы 10 и 16 регулируют по
диаметру кольца. Переналадку по вы-
соте кольца осуществляют поворотом
рычагов, на которых закреплены ци-
линдрические скалки 12 и 14. Детали
11, 12, 14 и 15, образующие канал
подъемника на участке демагнитиза-
тора, изготовляют из антимагнитного
332 АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Рис. 27. Каналы автоматических цепных подъемников непре-
рывного действия:
а — &ля колец диаметром 24—80 и 80 — 160 мм; б — моечного
подъемника; в — подъемника с демагнитизатором; г — для колец
карданных подшипников
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
333
Рис. 28. Механизмы автоматических цепных подъемников непрерывного действия:
а — верхняя секция подъемника распределителя; б — механизм для вкладывания кольца
в кольцо; в — механизм соединения двух потоков колец
материала. Скос на поводке 17 транс-
портной цепи обеспечивает прижим4
кольца к башмаку магнитовода 16
при транспортировании. Скос делают
в сторону, противоположную стороне
расположения лотка загрузки, что
повышает надежность работы подъем-
ника. Проходя мимо магнитовода и
прокручиваясь в магнитном поле, соз-
даваемом катушкой 13, кольцо раз-
магничивается и подается подъемником
на следующую технологическую опе-
рацию.
На рис. 27, г показан канал подъем-
ника АЛ карданных подшипников.
Положение канала по высоте кольца
регулируют перестановкой угольни-
ков 18 и 19. Верхняя секция подъем-
ников с встроенными механизмами вы-
дачи колец изображена на рис. 28, а.
Скос на поводке 1 смещает центр тя-
жести кольца относительно корпуса
на величину а в сторону планки 2,
повышая этим надежность загрузки
кольца в канал подъемника из лотка
приема, и кольцо 3 транспортируется,
прижимаясь к ней, пока не встретит
клин 4, установленный перед первым
по ходу транспортирования механиз-
мом выдачи. Клин 4 перекатывает
кольцо 3 влево, смещая его центр
тяжести от оси канала влево на вели-
чину а, чтобы кольцо самопроиз-
вольно не выкатилось в канал 6;
дальше кольцо транспортируется,
прижимаясь к планке 5.
Если для станков, соединенных гиб-
кими лотками с каналами 6 и 9, не
требуются заготовки, кольца будут
выгружаться неподвижным клином
28. Технические характеристики автоматических подъемников непрерывного действия
с каналом, переналаживаемым по диаметру и ширине детали
Параметры 373П10 852П60 375П10 388П10 376П10 396П10 Л460Т1 852П20 6Т261 Л462ТЗ
Диаметр транспортируемой детали, мм:
наименьший 24 60 24 60 24 60 40 24 24 60
наибольший 80 160 80 160 80 160 160 160 80 160
Ширина транспортируемой детали, мм:
наименьшая 9 15 9 15 9 15 12 7 7 12
наибольшая 30 55 30 55 30 55 55 55 54 55
Такт работы, с:
наименьший 0,5 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
наибольший 4 4 4 4 4 4 6,0 4 4 6,0
Скорость транспортной цепи, м/мин:
наименьшая 5,1 5,5 5,1 5,1 5,1 5,1 3,6 5,1 3,8 3,6
наибольшая 20,3 22,3 20,3 20,3 20,3 20,3 43 20,3 15,2 43
Мощность электродвигателя, кВт 0,37 0,37 0,37 0,27 0,37 0,37 0,4 0,37 0,27 0,4
Габаритные размеры, мм:
длина 870 920 870 900 1233 1250 805 880 1345 800
ширина 720 1400 720 720 802 802 920 995 600 780
высота 2320 3338 2320 2320 4085 4318 4080 2660 3310 2270
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Продолжение табл. 28
Параметры 373П10 852П60 375П10 388П10 376П10 396П10 Л460Т1 852П20 6Т261 Л402ТЗ
Масса подъемника, кг 370 520,8 370 397 516 725 716 847 531 526
Объединение потоков деталей — — Есть Есть — — — — — —
Разделение потоков деталей — — — — На че- тыре потока На пять потоков — — — —
Объединение и разделение потоков деталей в одном подъемнике Объеди- нение трех потоков, разделе- ние на два потока
Размагничивание технологическое — — — — — — — — Есть Есть
Промывка (3%-ный водный раствор «Укри- — — — — — — — Есть — —
нол»)
Высота приема деталей, мм Высота выгрузки деталей, мм: 310 310 320 320 310 320 320 345 360 320
без разделения потоков 1900 3000 1900 1900 — — — 1900 3000 1900
с разделением потоков:
1-й канал — — — — 3700 3935 3700 — — —
2-й канал — — — — 3475 3700 3475 — — —
3-й канал — — — — 3250 3475 — — — —
4-й канал — - — — 3035 3250 — — — —
5-й канал — — — — — 3035 — — — —
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
336
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
И в канал 10, направляющий их
к крайнему станку АЛ или в про-
межуточную емкость, откуда они мо-
гут возвращаться опять в подъемник,
компенсируя неравномерность по-
ступления колец от предыдущих стан-
ков. При информации от датчиков
о том, что канал 10 переполнен, а зна-
чит, переполнены и каналы 6 и 9,
подъемник автоматически отключает-
ся. При информации от одного из
станков, что нужны кольца, включает-
ся подъемник, поворачивается один
из рычагов 7 или 8, и кольца напра-
вляются соответственно по каналам
6 или 9 к станкам или выгружаются
клином 11 в канал 10 к крайнему
станку. Механизм соединения двух
потоков колец в один без изменения
высоты и применения средств автома-
тики, а также дополнительных меха-
низмов, приведен на рис. 28, в. Кольца
подводятся по параллельным лоткам
12, расположенным на одной высоте;
диск 28 получает движение от нижней
звездочки 25 транспортной цепи подъ-
емника. Карманы диска 28, в которые
до половины закатываются кольца из
лотков 12, расположены относительно
друг друга под углом 90°. При пере-
катывании колец диском по донышку
26 они выжимаются клиньями 27
в среднюю часть диска и по одному
скатываются в приемный лоток 24
подъемника.
Механизм вкладывания внутрен-
него кольца шарикового подшипника
в наружное кольцо перед шлифова-
нием торцов приведен на рис. 28, б.
Кольца по параллельным лоткам 13
закатываются до половины в карманы
дисков 22 и 23, получающих движение
от нижней звездочки 19 транспортной
цепи подъемника. Вращаясь, диски
перекатывают кольца по донышкам 20
и 21 к приемному лотку 18 подъем-
ника. При перекатывании внутрен-
нее кольцо 14 клином 15 задвигается
в наружное кольцо 16, и в таком поло-
жении кольца 17 закатываются в подъ-
емник.
Технические характеристики подъ-
емников согласно поз. 1—8 рис. 24
приведены в табл. 28.
Одноканальные автоматические
подъемники непрерывного действия
АЛ для производства гильз, поршней,
клапанов, специальных болтов, порш
невых пальцев. Автоматические подъ-
емники в АЛ для производства гильз
и поршней служат для передачи дета-
лей с нижнего яруса конвейера пре-
дыдущей АЛ (сбора обработанных де-
талей) на верхний ярус конвейера
следующей АЛ (распределения дета-
лей), для подачи деталей в магазины
гравитационного типа, для передачи
деталей через транспортные проезды
цеха, где они пересекают фронт АЛ.
В последнем случае они имеют также
горизонтальные ветви транспортных
цепей. В АЛ для производства поршней
малых размеров, когда используются
гравитационные системы транспорти-
рования, подъемники служат для соз-
дания разницы в положении деталей
по высоте.
Автоматические подъемники в АЛ
для производства поршневых пальцев,
толкателей, втулок клапанов, впуск-
ных и выпускных клапанов, специаль-
ных болтов, в которых широко при-
меняют гравитационные транспорт-
ные системы со скользящими по лоткам
деталями, служат для распределения
деталей с помощью механизмов деле-
ния потоков.
На рис. 29 показан автоматический
цепной подъемник мод. МЕ436Т70 (см.
поз. 17 на рис. 24) для деталей типа
поршней и гильз, загружающий мага-
зин 16 АЛ. Основой подъемника 4
служит сваренная из швеллеров рама,
в которой размещены транспортные
цепи 3, соединенные вверху и внизу
общими валами, на которых находятся
приводные и натяжные звездочки. На
транспортных цепях 3 с равным шагом
на подвижных опорах подвешены
люльки 2 с дном, обеспечивающим
устойчивое транспортирование дета-
лей 1. Люльки 2, подвешенные на
подшипниках, легко поворачиваются
в опорах и сохраняют при транспор-
тировании вертикальное положение.
Для гарантии сохранения вертикаль-
ного положения люлек у приводных
и натяжных звездочек ставят круговые
направляющие, в которые входят ро-
лики, закрепленные на люльках. Под-
веденные по роликовому конвейеру 7
детали 6 механизмом заталкивания 5
синхронно с движением транспортной
цепи подаются на позицию загрузки
16
Вад К
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
Рис. 29. Автоматический цепной подъемник
для поршней и гильз с гравитационным ав-
томатическим магазином
338 АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Рис. 30. Автоматический цепной подъемник для клапанов с бункером
подъемника, имеющую крестообраз-
ный сквозной паз (вид К), сквозь
который проходит дно люльки и за-
хватывает очередной поршень 8. На
позиции выгрузки приемный лоток 13
с консольно сидящими роликами также
имеет сквозной крестообразный паз,
сквозь который проходит люлька 15,
оставляя в лотке деталь 14, которая
скользит по лотку в гравитационный
магазин 16 или другой объект АЛ.
На такой же конструктивной основе
строят подъемники-конвейеры для
передачи деталей типа гильз и поршней
через транспортные проезды в цехах
в местах их пересечения с АЛ. Они
имеют такую же восходящую ветвь
с механизмом загрузки, горизонталь-
ную ветвь для передачи детали через
проезд и нисходящую ветвь с механиз-
мом выгрузки в АЛ.
На рис. 30 показан автоматический
цепной подъемник мод. 782П10 (см.
поз. 18 на рис. 24) для деталей типа
автомобильных и тракторных впу-
скных и выпускных клапанов, при-
нимающий клапаны из чаши 13 бун-
кера с шибером 18 и поднимающий их
в механизм 10 деления потока. Вы-
груженный из бункера в- ориентиро-
ванном положении клапан скользит
по лотку к подъемнику. Транспортная
цепь 5 подъемника, на которой с рав-
ным шагом закреплены вилки-захваты
6, несущие клапаны, получает движе-
ние от электродвигателя 1 через чер-
вячный редуктор 3, имеющий сменные
зубчатые колеса и предохранительную
зубчатую муфту, останавливающую
подъемник при перегрузке. Отсека-
тель обеспечивает организованную
загрузку клапанов в подъемник, т. е.
по одному в каждую подходящую
пустую вилку 6. Вилка, несущая
клапан, с помощью закрепленного на
ней ролика через рычаг 9 поворачивает
вал 8, на котором на клеммах закре-
плены рычаги 19, смещенные относи-
тельно друг друга по углу и располо-
женные в разных параллельных пло-
скостях. При повороте вала 8, благо-
даря тому, что рычаги 19 смещены
относительно друг друга, ближний
к подъемнику рычаг 19 выпускает кла-
пан в подходящую вилку подъемника,
а второй рычаг задерживает очередной
клапан в лотке. Ролик, закрепленный
на вилке 6 через подпружиненную
рычажную систему 2, обеспечивает
принудительную выгрузку клапана
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
339
из подъемника рычагом 4; стрелка 11
механизма деления потока 10, которой
управляет электромагнит 12, делит
поток.
Автоматические подъемники для
деталей типа поршневых пальцев, тол-
кателей, втулок клапанов и специаль-
ных болтов (поз. 20 на рис. 24) строят
с учетом того, что ось .этих деталей
при движении в гравитационных лот-
ковых системах не вертикальна, как
у клапана, подвешенного за головку
в лотке, а только наклонена к гори-
зонту под углом, обеспечивающим
скольжение. Транспортная цепь
таких подъемников снабжена траками
или захватами. Деталь подводится по
лотку параллельно траку или захвату
впереди его (наличие ее контроли-
руется) и загружается принудительно
в трак или захват синхронно с движе-
нием транспортной цепи. Система за-
грузки может приводиться от отдель-
ного привода (цилиндра, электрома-
гнита и т. д.) с использованием элек-
троавтоматики или механизмами,
получающими движение от транспорт-
ной цепи.
Многоканальные автоматические
цепные подъемники непрерывного
действия АЛ для подшипников массо-
вого производства диаметром 24—
160 мм. Их применяют в многономен-
клатурных АЛ, например в АЛ для
шлифования торцов и наружных ци-
линдрических поверхностей, обеспе-
чивая поочередное или одновремен-
ное транспортирование деталей не-
скольких типоразмеров (различных
по диаметру и ширине), что позволяет
повысить коэффициент использования
высокопроизводительных торце- и
бесцентрово-шлифовальных автома-
тов.
На рис. 31 показана конструктивная
схема четырехканального автомати-
ческого цепного подъемника 20 (см.
поз. 9, на рис. 24). По этой же схеме
построен двухканальный подъемник
мод. 855П90. Транспортируемые де-
тали подаются по гибким лоткам 4
к лоткам 3 приема колец подъемника.
Число лотков приема соответствует
числу каналов. Переналадка каналов
по диаметру колец производится с по-
мощью планок 8, а по ширине коль-
ца — с помощью планок 10, передвига-
емых по скалкам 9. Цепь 13 приводится
в движение от установленного на раме
17 электродвигателя 18 через редуктор
19; направление движения меняется
с помощью реверса электродвигателя.
При вращении вала 21 по часовой
стрелке в каналах подъемника пере-
мещаются детали 2 и 11, транспорти-
руемые захватами 1, а при вращении
вала 21 против часовой стрелки —
детали 14 и 15, транспортируемые
захватами 12. Кольцо 2 выгружается
клином 7 в лоток выгрузки 5 и лоток
АЛ 6 в ту же сторону, откуда закаты-
валось, а кольцо 11 — в лоток 16.
Направления загрузки и выгрузки
могут быть изменены. Комплектование
многоканальных подъемников до-
полнительными узлами расширяет
их технологические возможности при
транспортировании.
Двухканальный автоматический
подъемник мод. 852П50 (см. поз. 10
на рис. 24) с переналадкой каналов,
с разными направлениями приема и
выдачи и встроенным механизмом ори-
ентации (рис. 32) ориентируют по тор-
цам в процессе транспортирования
наружные кольца конических роли-
ковых подшипников или другие
кольца со ступенчатым отверстием.
Кольца, не имеющие строгой ориен-
тации по ширине торцов, подведенные
к первому каналу- подъемника, по-
даются по нему в приемный лоток 13
механизма ориентации и из него в вы-,
резы 14 звездочки 5, вращающейся
с валом 6. На этом же валу находится
4диск 8, несущий толкатели 3 с за-
крепленными на них дисками 4, кото-
рые перемещаются в вырезах 14. Коль-
цо попадает между торцом толкателя 3
и его диском 4. Во время вращения
звездочки 5 и диска с толкателями,
последние, будучи прижатыми пру-
жинами 12 через ролики 10 к не-
подвижно закрепленному копиру 11,
получают продольное перемещение.
Во время прохождения колец над
лотком 7 выгрузки толкатель 3 с ди-
ском 4 продвигается вдоль своей оси
на определенную величину. Если коль-
цо обращено к толкателю широким
торцом, он продвигает его из выреза 14
вперед на такую величину, что торец
кольца заходит за торец диска 8,
и кольцо выпадает в лоток 7 выгрузки.
о
Б-Б
Рис. 31. Многоканальные автоматические цепные подъемники непрерывного действия АЛ для подшипников массового произ
водства
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
341
Если кольцо 1 обращено к толкателю
узким торцом, оно продвигается впе-
ред на меньшую величину и удержи-
вается в диске 8 пружинным фикса-
тором 9. Далее, толкатель 3, возвра-
щаясь в исходное положение, пере-
двинет диском 4 кольцо обратно в вы-
рез 14 звездочки 5. Вращаясь вместе
с звездочкой 5, кольцо доходит до
лотка 2 выгрузки и выпадает в него
под действием собственной массы. Ког-
да поток колец попадает из лотка 7
в лоток 2, они поворачиваются, и обра-
зуется общий поток со строго ориен-
тированными по торцам кольцами.
Четырехканальный автоматический
подъемник мод. 855П40 (см. поз. 11
на рис. 24) с переналадкой каналов
снабжен встроенными механизмами
равномерного разделения потока
деталей на два. Кольца поступают из
двух потоков в механизмы равномер-
ного деления, которые направляют их
в четыре канала подъемника. Привод
механизмов, выполненных в виде ба-
рабанов со стрелками деления потока,
осуществляется от нижнего вала подъ-
емника, , через распределительную
коробку, на противоположных концах
выходного вала которой расположены
барабаны. Выдача колец из каналов
может осуществляться в любую сторону.
Двухканальный автоматический
подъемник мод. 761П60 (см. поз. 12
на рис. 24) с переналадкой каналов
и встроенными механизмами распре-
деления колец в каналах производит
их промывку при транспортировании
3 %-ным водным раствором «Укри-
нол». Моющая жидкость подается из
централизованной системы и, как
в одноканальных подъемниках, через
планки, образующие канал подъем-
ника.
Промывку колец в процессе транс-
портирования 3 %-ным водным рас-
твором «Укринол» производит так-
же шестиканальный подъемник
мод. 761П30 (см. поз. 12 рис. 24).
Выдача колец из каналов может осу-
ществляться в любую сторону.
Двухканальный автоматический
подъемник мод. 761П10 (см. поз. 13
на рис. 24) с переналадкой канала
снабжен встроенными механизмами
вкладывания кольца в кольцо. Работа
механизмов вкладывания кольца
в кольцо аналогична работе одно-
ручьевых подъемников. Привод
барабанов осуществляется от нижнего
вала подъемника через зубчатую муф-
ту. Кольца, поступающие из четырех
потоков, подводятся попарно к меха-
низмам вкладывания кольца в кольцо,
которые направляют их в зависи-
мости от направления движения транс-
портной цепи в левый или правый
канал подъемника, в которые могут
быть встроены механизмы деления по-
токов.
342
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИ Я
29. Технические характеристики автоматических многоканальных подъемников
Параметры 855П90 852П50 855П40 761П60 761П30 761П10 644П50
Диаметр транспортируемой де- тали, мм:
наименьший 24 125 24 40 40 62 40
наибольший 90 160 90 90 90 90 85
Ширина транспортируемой детали, мм:
наименьшая 9 25 9 10 10 10 1 0
наибольшая 40 40 40 40 40 40 40
Такт работы, с:
наименьший 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
наибольший 2 2 2 2 2 2 2
Скорость транспортной цепи, м/мин:
наименьшая 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8
наибольшая 27 27 27 27 27 27 27
Мощность электродвигателя, 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37
кВт Габаритные размеры, мм:
длина 1005 700 1240 970 1439 736 820
ширина 900 570 1020 960 450 570 500
высота 3895 4220 4615 4205 4824 2673 4910
Масса подъемника, кг 733 1004 1211 1195 1820 698 1273
Число каналов 2 2 4 О 6 2 3
Ориентация — Есть — — — — —
Объединение потоков — — — — — Есть Есть
Разделение потоков — — Есть Есть — » »
Объединение и разделение по- — — — — — » »
токов деталей в одном подъ- емнике
Промывка 3%-ным водным — — — Есть Есть — —
раствором «Укринол» Высота загрузки в канал, мм:
1-й 282 330 404 312 678 386 330
2-й 282 330 404 312 374 386 330
3-й — — 402 — 678 — —
4-й — — 402 — 678 — —
5-й — — — — 374 — —
6-й — — — — 678 — —
Высота выгрузки в канал, мм:
1-й 3000 3700 2900 ЗОЮ: 3410 3850 1922 2660; 4010
2-й 3000 3700 2870 3215 1800 1922 2060: 2475
3-й — — 2900 — 3850 — 3845: 2240
4-й — — 3700 — 3850 — —
5-й — — — — 1800 — —
6-й — — — — 3850 — —
Трехканальный автоматический
подъемник мод. 644П50 (см. поз. 14
на рис. 24) с переналадкой каналов
снабжен механизмом соединения
потоков колец при загрузке и меха-
низмами разделения потоков колец
при выгрузке в каждом канале. Бла-
годаря тому, что захваты, несущие
кольца в разных каналах, выполнены
разной длины, достигается возмож-
ность получения разной заданной про-
изводительности в каналах на выдаче
колец при избыточной подаче их в ка-
налы на входе. Это обеспечивает ра-
боту подъемника совместно со станками
разной производительности (торце-
шлифовальных и бесцентрово-шлифо-
вальных).
Технические характеристики авто-
матических многоканальных подъем-
ников непрерывного действия с ка-
налом, переналаживаемым по диа-
метру и ширине детали, приведены
в табл. 29.
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
343
30. Технические характеристики одно- и многоканальных автоматических подъемников
Параметры | МЕ436Т10 | МЕ723П20 МЕ724П20
Диаметр транспортируемых гильз, мм 120 148 14 '
Высота транспортируемых гильз, мм 160 230 230
Число гильз в каждой «люльке» Высота, мм 1 2 2
приема гильз 500 620 940
выгрузки гильз 3853 3992 3920
Скорость движения транспортной цепи, м/мин Габаритные размеры мм: 7,68 6,18 6,18
длина 2240 2540 2540
ширина 1567 2193 2193
высота 4465 5150 5150
Многоканальные автоматические
подъемники непрерывного действия
АЛ для производства деталей типа
гильз и поршней. Многоканальные
подъемники применяют в случаях,
когда это требуется для структурной
схемы АЛ или при высоком темпе
с целью увеличения времени транс-
портирования. Двухканальный цеп-
ной подъемник для деталей типа гильз
и поршней конструктивно подобен
подъемнику мод. МЕ436Т70, но между
двумя транспортными цепями под-
вешены люльки не на одну, а на две
детали. Соответственно спарены
и механизмы загрузки и выгрузки.
Технические характеристики одно-
и многоканальных автоматических
подъемников непрерывного действия
АЛ для производства гильз и поршней
приведены в табл. 30.
Автоматический двухканальный
подъемник непрерывного действия
мод. Л439Т8 (см. поз. 21 на рис. 24)
широко применяют в АЛ и потоках
на стыках АЛ для подъема и пере-
кладывания гильз с уровня отводя-
щего конвейера предыдущей АЛ на
уровень конвейера-распределителя
следующей АЛ при двухмагистраль-
ной транспортной системе АЛ, когда
в ней есть два отводящих конвейера.
С отводящих конвейеров 6 и 9 (рис. 33)
гильзы (поршни) на позиции загрузки
подъемника подаются толкателями 8
пневмоцилиндров 7. Каретки 3 с за-
хватами для гильз, проходя через
прорезь 10 роликовых конвейеров,
снимают с них гильзы с помощью
горизонтальных площадок 18, на
которых закреплены конические
штыри 19. После прохода кареток 3
через позицию загрузки толкатели 8
подают следующие гильзы. Захва-
ченные каретками 3 гильзы подни-
маются на уровень конвейера-
распределителя следующей АЛ и при
подходе к приемному лотку 17 сгру-
жаются на него, а каретки проходят
через прорезь 10. Во время перегрузки
гильзы на лоток 17 при перемещении
каретки 3 в горизонтальном напра-
влении происходит переталкивание
ранее установленной гильзы вперед
вдоль лотка 17, а на ее место уста-
навливается новая гильза. Привод
барабана 1, несущего каретки 3 с за-
хватами, осуществляется от электро-
двигателя 5, редуктора 4, цепной
передачи, имеющей звездочки 10 и 14,
последняя из которых закреплена на
корпусе барабана 1. Неподвижно за-
крепленные на валу 13 центральное
зубчатое колесо 11 вместе с зубчатыми
колесами 2 и 12 образуют планетар-
ную передачу. Оси 13 с каретками
и захватами закреплены в зубчатых
колесах 12. Такая конструкция обес-
печивает постоянное горизонтальное
положение площадок 18 и перенос
гильзы в вертикальном положении.
Техническая характеристика подъемника
Л439Т8
Диаметр транспортируемых
гильз.................... 120 — 125 мм
Высота транспортируемых
гильз....................... 160 мм
Число одновременно подни-
маемых гильз................. 2
Высота:
приема....................... 500 мм
выдачи.................... 800 мм
Такт работы подъемника 5,9 с
Мощность электродвигате-
ля привода ................ 0,27 кВт
Габаритные размеры:
длина....................... 1790 мм
ширина................. 1180 мм
высота 1995 мм
Масса...................... 1061 кг
344
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Автоматические подъемники пре-
рывистого (циклового) действия АЛ
для подшипников массового произ-
водства и железнодорожных подшип-
ников. Автоматические толкающие
подъемники циклового действия,
в которых подъем детали осущест-
вляется в результате проталкивания
ее в шахте следующей деталью, при-
меняют в АЛ для колец при незначи-
тельной массе и высоте их подъема.
Их недостатки:
1) силовые элементы необходимо
рассчитывать исходя из массы всего
ТРАНСПОРТЫ ЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
345
столба перемещаемых деталей и воз-
никающих при этом распорных сил,
которые, в свою очередь, возникают
из-за разности ширины канала и диа-
метра колец, перекосов при движении,
что вызывает интенсивное изнашива-
ние и повышенную металлоемкость;
2) по окончании работы в шахте
остается невыработанный задел ко-
лец;
3) возвратно-поступательное движе-
ние механизмов затрудняет работу
подъемника при высоком темпе ра-
боты АЛ;
4) нерациональное расходование
энергии, так как при выдаче одной
детали приходится двигать весь
столб деталей.
Вследствие конструктивной слож-
ности и малой надежности в работе не
нашли широкого применения и шаго-
вые подъемники циклового действия,
хотя в них при транспортировании
детали отделены друг от друга.
Автоматические подъемники пре-
рывистого действия (цикловые) наш-
ли широкое применение в АЛ для
производства железнодорожных под-
шипников вследствие относительно
малого темпа работы оборудования
в этих АЛ и большей по сравнению
с подшипниками массового произ-
водства массы детали.
Подъемник прерывистого действия
в АЛ для производства железнодорож-
ных подшипников показан на рис. 34.
Принудительное перемещение колец
в этих АЛ на двухъярусных роликовых
конвейерах, необходимость загрузки
заготовки в станок с горизонтальной
осью шпинделя с нижнего яруса кон-*
вейера и выгрузки обработанного коль-
ца на верхний ярус его определили
конструкцию подъемника-автоопера-
тора мод. 526Т70 (см. поз. 23 на
рис. 24) — правого и мод. 526Т80 —
левого. На колонне 2 (рис. 34) по
направляющим в вертикальной пло-
скости перемещается каретка 5,
на горизонтальной оси 7 которой за-
креплена поворотная траверса 18. На
траверсе 18 параллельно оси 7 рас-
положены оси 20 и 24, на которых
закреплены кассеты 21 и 26 соответ-
ственно для загрузки и выгрузки
деталей. Каретка 5 приводится в дви-
жение от гидроцилиндра 17 через
Рис. 34. Подъемник прерывистого дей-
ствия АЛ для колец железнодорожных под-
шипников
реечную передачу 16 и зубчатое ко-
лесо 15, вал 14, пару зубчатых колес,
звездочку 13 и цепную передачу 12.
Поворот траверсы 18 и кассет 21 и 26
производится с помощью планетарного
механизма с колесом 23, связанным
с осью 7 траверсы и четырьмя сател-
литами 4, 8 и 3, 19, оси которых
закреплены на траверсе 18. Промежу-
точные колеса 3 и 19 неподвижно
закреплены на осях 20 и 24 кассет 21
и 26. Колесо 23 через зубчатую пару 9,
10 связано с роликом 11, находящимся
в постоянном контакте с копиром 6,
закрепленным на колонне 2. По ниж-
нему ярусу конвейера 27 подводятся
заготовки, а обработанные кольца вы-
гружаются на верхний ярус конвей-
ера 1. Лотки 22 загрузки заготовок
12 А. И. Дащенко и др.
346 АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
31. Техническая характеристика автоматических подъемников
прерывистого (циклового) действия АЛ для производства колец
железнодорожных подшипников
Параметры МЕ526Т70 МЕ526Т80 МЕ524П10
Диаметр транспортируемых колец, мм; наименьший 150 150 150
наибольший 290 290 240
Ширина транспортируемых колец, мм: наименьшая 50 50 50
наибольшая 100 100 90
Привод Г идравлический Электриче-
Регулирование скорости Б есступенчатое ский 0,55 кВт Сменными
Высота приема колец, мм: с транспортера: наименьшая 245 245 колесами 455
наибольшая — — 1075
из станка 1090—1200 1090—1200 —
Высота выгрузки колец: в магазин: наименьшая 3065
наибольшая — — 3685
в станок 1600—1730 1600—1730 —
на отводящий транспортер 615 615 —
Скорость движения, м/мин: транспортной цепи — — 9,51
каретки 9 9 —•
кассеты загрузки 12,75 12,75 —
кассеты выгрузки 6 6 —
Исполнение в АЛ Правое Левое —
Габаритные размеры, мм: длина 1400 1400 950
ширина 880 880 1680
высота 3200 3200 4240
Масса, кг 840 840 1650
и 25 выгрузки обработанных деталей
из станка расположены в одной вер-
тикальной плоскости, и соответственно
против них в исходном положении
находятся кассеты 21 и 26. Закончив
обработку, станок выгружает обра-
ботанную деталь в кассету 26, а за-
готовка из кассеты 21 закатывается
по лотку 22 в станок. Масло подается
в штоковую полость гидроцилиндра
17, и каретка 5 движется вниз. При
этом ролик 11 поворачивает зубчатую
пару 10, 9 вместе с траверсой; одно-
временно колеса 4, 8 и 3, 19, обкаты-
ваясь вокруг колеса 23, поворачивают
в пространстве кассеты 21 и 26 на 90°.
В конце хода каретки 5 вниз кассета
26 выгружает обработанную деталь на
верхний ярус конвейера 1, а заго-
товка с нижнего яруса конвейера 27
загружается в кассету 21. Масло по-
ступает в поршневую полость гидро-
цилиндра 17, каретка 5 поднимается,
и ролик 11, двигаясь по копиру 6,
поворачивает траверсу с кассетами 21
и 26 на 90° в обратном направлении,
т. е. в исходное положение.
Автоматический цепной подъемник
прерывистого действия мод. МЕ524П10
(табл. 31) выполняет в АЛ для произ-
водства колец железнодорожных
подшипников подъем и загрузку их
в автоматический магазин-накопитель
гравитационного типа.
Конвейеры-распределители и отво-
дящие конвейеры обеспечивают непре-
рывное принудительное перемещение
деталей-заготовок по фронту АЛ с рас-
пределением их между параллельно
работающими станками и сбором об-
работанных деталей. Одновременно
они являются дополнительной ем-
костью, создающей активный задел
деталей; с их помощью с одного места
загружают несколько параллельно
работающих станков.
ТРАНСПОРТЫ ЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
347
Отводящие конвейеры обеспечивают
сбор обработанных деталей от группы
параллельно работающих станков
и передачу их к следующей АЛ.
Конвейер-распределитель для де-
талей типа колец и фланцев. Для
колец подшипников массового произ-
водства диаметром 24—160 мм
(табл. 32) выпускают конвейеры-рас-
пределители шести исполнений при
соблюдении максимальной поузловой
и подетальной унификации.
Узлы конвейера могут быть пере-
строены на конкретный типоразмер
кольца, что обеспечивает получение
оптимальных зазоров в канале кон-
вейера и повышает надежность работы.
32. Размеры колец, мм
Испол- нение Диаметр Высота
I 24 — 50 7 — 30
II 40—62 9—36
III 62—80 17 — 55
IV 80—100 17 — 55
V 100—125 17 — 55
VI 120—160 17 — 65
Основные узлы (рис. 35): натяжная
секция /; промежуточные секции 3;
приводящая секция 5; привод 6\ ре-
дуктор привода 7 со сменными коле-
сами 9; механизм 10 натяжения цепи
привода; механизм приема колец 2;
Рис. 35. Конвейер-распределитель АЛ для подшипников массового производства:
а — конвейер-распределитель; б — механизм выгрузки с вызовом; в — механизм вы-
грузки без вызова
12*
348
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛ Я ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИ Я
механизм 11 выдачи колец (по числу
станков); транспортная цепь 4 и элек-
тродвигатель 8. Конвейер-распредели-
тель имеет замкнутый транспортный
канал в виде двух параллельных
прямых (образуемых верхней и ниж-
ней планками 30), расположенных в од-
ной вертикальной плоскости и соеди-
ненных по концам полуокружностями,
находящимися в той же плоскости.
По этому каналу замкнутая транс-
портная цепь, совершая орбитное дви-
жение, с помощью консольных паль-
цев 23 перемещает кольца. Натяжение
цепи производится перемещением
каретки 13 от винта 12. С нижней
ветви кольца по мере надобности
выгружаются к станкам с помощью
механизмов выдачи. Невостребован-
ные кольца совершают орбитное дви-
жение, переходя с нижней ветви на
верхнюю. Информация [о ^необходи-
мости выдачи колец с конвейера-
распределителя поступает от станков,
которые он питает заготовками. В за-
висимости от принятого вида передачи
этой информации имеются два типа
механизмов выгрузки: с вызовом
(рис. 35, б) и без вызова (рис. 35, в)..
В месте установки механизма вы-
грузки планка конвейера, по которой
движутся кольца, разрезается, и в раз-
рез вставляется поворотный рычаг 16,
по торцу которого прокатывается коль-
цо 14. Груз 17 или пружина 27 от-
клоняют рычаг 16 влево и пропускают
кольцо 14 в механизм выгрузки, ниж-
няя часть 29 которого гибким лотком
соединена со станком. Падая, кольцо
отжимает нижний конец рычага, кото-
рый, поворачиваясь вправо, закрывает
разрыв в планке и не позволяет оче-
редному кольцу упасть в механизм,
пока предыдущее кольцо не пройдет
мимо рычага. Для того чтобы очеред-
ное кольцо (при отклоненном влево
рычаге 16) успело упасть в механизм
и не было заклинено между левым
по ходу цепи краем отверстия и дви-
жущимся пальцем 23, между ними
должно быть определенное расстояние.
На отрезке пути, где такое расстояние
менее допустимо, качающийся рычаг 24
рычажной передачи 25 ’от ролика 15
поворачивается, и толкатель 26 сдви-
гает рычаг 16 вправо, закрывая путь
кольцу в механизм.
Механизм выдачи с вызовом (см-
рис. 35, б) работает по информации от
датчика, установленного на приемном
лотке станка. Получив команду от
датчика, толкающий электромагнит 18
поворачивает вокруг оси 21 рычаг 20,
который, утапливаясь, освобождает
путь кольцу 22 в лоток станка; рычаг
16 поворачивается, кольцо 14 падает
в механизм и т. д. При информации
от датчика о том, что станок загружен,
электромагнит 18 обесточивается, и
рычаг 20 пружиной 19 возвращается
в исходное положение, задерживая
очередное кольцо. В механизме без
вызова (см. рис. 35, в) носителем ин-
формации являются сами кольца, на-
копившиеся в лотке, подводящем их
к станку. Последнее кольцо 28 запи-
рает рычаг 16, и механизм перестает
выдавать кольца.
Механизм приема колец (рис. 36)
обеспечивает загрузку отрезка транс-
портной цепи между двумя соседними
пальцами 4 и 13 только одним кольцом
при условии, что там кольца нет; это
исключает возможность заклинива-
ния колец на участках, переходящих
с одной ветви на другую, и при вы-
грузке детали с конвейера. Базовой
деталью механизма приема колец яв-
ляется кронштейн 18, который с по-
мощью винтов 2 крепится на корпусе
конвейера-распределителя. К кронш-
тейну 18 крепится приемный лоток 7,
снабженный ограничительными план-
ками 6 и 8, установленными в зависи-
мости от диаметра загружаемых колец.
Регулировка приемного лотка в зави-
симости от высоты загружаемых колец
осуществляется винтами 24.
На оси 17, закрепленной в кронш-
тейне 18, свободно посажены рычаги 19
и 14. Рычаг 19, имеющий на одном
плече ролик 20, передает движение
рычагу 14 с помощью стержня и пру-
жины 16, которая является также
предохранительным звеном меха-
низма. Рычаг 14 несет на своем конце
отсекатели 1, которые можно уста-
навливать по длине рычага в зависи-
мости от диаметра загружаемых колец.
В задней стенке приемного лотка 7
сделаны продольные прорези. Пру-
жина 15 удерживает рычаги 19 и 14
в положении, изображенном на рис. 36
сплошными линиями. В кронштейне 18
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
349
Рис. 36. Механизм конвейера-распределителя для приема колец
закреплена также ось двуплечего ры-
чага 22, на одном плече которого за-
креплена планка 12, взаимодейству-
ющая с роликами 3 транспортной
цепи 23. На другом плече рычага 22
имеется упор 21, определяющий поло-
жение рычага 22, когда последний
не взаимодействует с роликом 3. На
рычаге 19 закреплена также планка-
отсекатель 11. Ролики 3 сидят на об-
ратной стороне пальцев 4 и 13, веду-
щих кольца в конвейере. а
Штрихпункгирными линиями изоб-
ражено положение рычагов 14 и 19,
при котором ролики 3 пальца 13
попали при рабочем движении транс-
портной цепи (слева направо) под
планку 12 рычага 22, отклонили его,
и он через ролик 20 отклонил рычаги
19 и 14. Отсекатели 1 вошли в прием-
ный лоток механизма и преградили
путь кольпам, поступающим из АЛ.
Как только ролики 3 пальца 13 вый-
дут из-под планки 12, рычаг 22 займет
положение, определяемое упором 2Г,
рычаги 19 и 14 под действием пру-
жины 15 (если между пальцами 13
и 4 нет кольца 5) займут положение,
изображенное сплошными линиями;
отсекатели 1 выйдут из приемного
лотка, а планка-отсекатель И войдет
в канал конвейера. Кольца 10 и 9,
которые задерживались отсекателями
1, переместятся в положение, изобра-
женное на рис. 36. Как только ролики
3 пальца 4 при дальнейшем движении
цепи приподнимут через планку 12
рычаг 22, а последний через ролик 20
поставит рычаги 19 и 14 в положение,
изображенное штрихпунктирной ли-
нией, отсекатели 1 отсекут кольцо 9,
а кольцо 10 упадет в канал конвейера
и будет передвигаться дальше паль-
цем 4. При подходе к планке 12 оче-
редного ролика, сидящего на пальце,
следующим за пальцем 4. цикл по-
вторится.
Если между пальцами 4 и 13 на-
ходилось кольцо 5, т. е. шаг конвейера
был занят кольцом 5, то планка 11,
упершись в торец этого кольца, не
даст рычагам 19 и 14 повернуться
под действием пружины 15 в положе-
ние, показанное сплошными линиями,
и деталь 9 останется висеть на отсека-
телях /, т. е. загрузки не произойдет.
Путь кольца при загрузке непосред-
ственно в канал — минимальный,
350
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Рис. 37. Конвейеры-распределители АЛ для колец железнодорожных подшипников и
ролик конвейера для гильз:
а — конвейер-распределитель для колец; б — ролик конвейера-распределителя для гильз
и он совершается путем падения. Для
предохранения от поломки при за-
клинивании конвейер снабжен муфтой,
которая при перегрузке дает команду
на реверс транспортной цепи для рас-
клинивания и на продолжение движе-
ния вперед; длина реверса 40—50 мм.
Планки 12 и 11, управляющие работой
механизма, имеют симметричные за-
борные скосы слева и справа по дви-
жению цепи, и механизм работает
независимо от направления движения
транспортной цепи, что важно при
реверсе. Настройка механизма на раз-
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
351
мер в зависимости от диаметра кольца
осуществляется передвижением пла-
нок 6 и 8, а также отсекателей 1,
а установка по высоте кольца — с по-
мощью винтов 24, передвигающих
стенку 25 лотка. Производительность
конвейера-распределителя зависит от
шага между ведущими пальцами цепи
и ее скорости. При такте 2—3 с ско-
рость транспортной цепи составляет
4—8 м/мин.
Конвейеры-распределители и от-
водящие конвейеры дпя колец железно-
дорожных подшипников, гильз и порш-
ней. Эти конвейеры изготовляют с при-
нудительным перемещением деталей
при транспортировании и сохранении
при этом гибких связей. Так как в АЛ
для производства данной группы дета-’
лей использование сил гравитации при
транспортировании ограничено, про-
тяженность конвейера-распредели-
теля практически равна длине АЛ.
Конструктивно такие конвейеры-
распределители объединены с отводя-
щими конвейерами, но функции их
разграничены. У двухъярусного кон-
вейера АЛ для производства колец
железнодорожных подшипников рас-
пределительной является нижняя
ветвь, которая приводится от электро-
двигателя 5 (рис. 37) через редуктор 6.
Кольца 3 из предыдущей АЛ по на-
клонному приводному роликовому кон-
вейеру 7 поступают в распределитель-
ную ветвь конвейера. К каждому
станку отведен двухъярусный ролико-
вый конвейер — поперечная секция,
нижняя ветвь 9 которой связана с рас-
пределением, а верхняя ветвь 10 —
с отводом колец. Ролики 2 нижней вет-
ви конвейера, расположенные пер-
пендикулярно роликам 1 конвейера-
распределителя, поворачивают про-
ходящие по ним кольца в поперечную
секцию 8, по которой они движутся
к станку. Когда поперечная секция
заполнится кольцами, кольцо 4 за-
кроет вход в нее, и следующее кольцо,
увлекаемое роликами 1, проследует
к поперечной секции, питающей сле-
дующий станок. Такая схема
механизма распределения постоянно
«отдает предпочтение» первому стан-
ку, в отличие от схемы конвейера-
распределителя АЛ гильз, где пред-
почтение при загрузке может быть
отдано как первому, так и последнему
из параллельно работающих станков.
Обработанные на станке кольца вы-
гружаются подъемником-манипуля-
тором на верхний ярус 10 отводящего
конвейера и движутся в следующую
АЛ. Конвейер-распределитель и
отводящий конвейер, объединенные
конструктивно в двухъярусный кон-
вейер, имеют автономное электро-
оборудование для управления, раз-
мещаемое в электрошкафу 25. Ролики
21 конвейеров-распределителей и от-
водящих конвейеров АЛ для произ-
водства гильз получают движение от
втулочно-роликовой цепи 17 через зве-
здочку 19, закрепленную в ступице 20,
которая связана неподвижно с осью
14, находящейся в подшипниках 16.
Вращаясь, ось 14 через втулки 12
и 22 передает движение ролику 21,
который прижимается к оси 14 транс-
портируемой гильзой. Ширина ка-
нала в зависимости от диаметра гильзы
переналаживается с помощью огра-
ничителей 18 и 23, которые крепятся
на кронштейнах 13. Благодаря вы-
резам 24 в гнутых профилях 11 и
креплению подшипников в штампо-
ванных корпусах 15 ролик легко
снимается для замены.
Отводящий конвейер для АЛ массового
производства подшипников диаметром
24—160 мм. Транспортирование ко-
лец (рис. 38, а) производится на двух-
рядной втулочно-роликовой цепи
15, опирающейся на направляющие 17
и звездочки, смонтированные в раз-
рывах направляющих. Нижняя ветвь
цепи опирается на направляющие 24.
Боковые направляющие 18 и 23 под-
держивают кольца 22 при транспорти-
ровании; кожухи 19, 20 и 21 пред-
охраняют их от выпадения. Перестрой-
ка канала по ширине кольца произ-
водится с помощью проставок 16.
Обработанные на станке кольца по
гибким лоткам поступают в приемный
лоток 8 конвейера, где задерживаются
ближним к конвейеру отсекателем 9.
Число приемных лотков 8 соответ-
ствует числу обслуживаемых стан-
ков; расстояние между двумя сосед-
ними приемными лотками значи-
тельно больше столба деталей,
располагающихся между отсекате-
лями 9. На цепи 15 закреплены ку-
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Рис. 38. Конвейеры отводящие:
— для колец подшипников массового производства; б — клапанов; в — поршневых пальцев, толкателей, ' втулок клапана; г —
специальных болтов автомобильных и тракторных двигателей
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
353
лачки 4 и 14, поочередно взаимодей-
ствующие с электроконтактным вы-
ключателем 5. По команде выключа-
теля 5 электромагнит 7 открывает
ближний к конвейеру отсекатель 9,
сжимая пружину 6\ одновременно элек-
тромагнит дальнего отсекателя обес-
точивается; отсекатель под действием
пружины 6 срабатывает и отсекает
поступающие от станка кольца. Коль-
ца из всех приемных лотков 8 одно-
временно поступают в конвейер. Сле-
дуя за ними, кулачок 4 как бы про-
веряет, освободился ли канал
конвейера, а следующую команду дает
кулачок 14. Механизм контроля 10
проверяет наличие свободного места
для колец, поступающих из отводя-
щего конвейера. Чаще всего его уста-
навливают на лотке, соединяющем
конвейер с подъемником. В случае
заклинивания срабатывает пред-
охранительная муфта И, и датчик 12
дзет команду на остановку конвейера.
Скорость транспортной цепи может
изменяться с помощью сменных колес
13 червячного редуктора. Конвейеры
собирают из унифицированных узлов;
они имеют два исполнения: первое
для колец диаметром 24—60 мм; вто-
рое для колец диаметром 50—160 мм.
Производительность отводящего кон-
вейера определяется скоростью дви-
жения транспортной цепи и степенью
ее проскальзывания под кольцами,
т. е. рассогласованием скорости цепи
и кольца, которое зависит от конфи-
гурации кольца, прямолинейности
канала конвейера, отсутствия в неу
выступов по ходу и т. д. Оптимальная
скорость транспортной цепи для
колец диаметром 24—160 мм составляет
4—12 м/мин.
Отводящие конвейеры для клапанов,
толкателей, поршневых пальцев,
втулок клапана, специальных болтов.
В зависимости от конфигурации детали
и расположения ее центра тяжести
определяется конструкция транспор-
тирующего органа. Впускные и вы-
пускные клапаны 1 автомобильных
и тракторных двигателей транспорти-
руются в вертикальном положении
на двух- втулочно-роликовых це-
пях 3 (рис. 38, б), расположенных
на направляющих 2. Поршневые паль-
цы, втулки, клапаны, толкатели транс-
Рис. 39. Автоматический многодисковый
магазин АЛ для подшипников массового
производства
портируются в горизонтальном по-
ложении на втулочно-роликовой
цепи (рис. 38, в).
Специальные болты 25 (рис. 38, г),
если соотношение диаметра головки
и стержня не разрешает транспорти-
ровать их так же, как клапаны, на
двух втулочно-роликовых цепях,
транспортируются на бесшумной при-
водной цепи 26. Загрузка этой группы
деталей в отводящий конвейер произ-
водится по той же схеме, что и для
колец подшипников массового произ-
водства.
Автоматические магазины предна-
значены для создания межоперацион-
ных заделов деталей в ориентирован-
ном положении, хранения и выдачи
их также в ориентированном положе-
нии. Они встраиваются в АЛ в местах
ее технологического деления, между
высокопроизводительными станками,
на стыке АЛ. По режиму работы мага-
зины могут быть разделены на две
группы: первую — магазины, работа-
ющие одновременно в двух режимах —
прием из предыдущего участка и вы-
дача в последующий участок одновре-
менно (как правило, это проходные
магазины, в которых первая принятая
деталь первой и выдается); вторую —
магазины, работающие попеременно
в двух режимах — или прием из
предыдущего участка, или выдача в по-
354
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
33. Технические характеристики
магазинов различных типоразмеров
(высота выдачи колец 500 мм;
мощность привода 3 кВт)
Параметры I II
Диаметр, мм: колец магазина Высота приема, мм Вместимость шт. 40—140 1900; 2500 2650: 2950 7500— 1000 140—160 2500 2750; 3620 2000— 1100
следующий (как правило, это тупико-
вые магазины, в которых последняя
принятая деталь выдается первой).
Вместимость автоматического мага-
зина определяется в каждом отдельном
случае исходя из места встройки его,
с учетом технологических и организа-
ционных факторов, различия произ-
водительности оборудования АЛ
и неодинакового числа смен работы
участков линии или линий, если мага-
зин встроен на стыке их.
Автоматический многодисковый
магазин предназначен для создания
межоперационного задела в АЛ для
производства шариковых и ролико-
вых подшипников. Он построен на
сочетании принудительного пере-
движения колец и использовании гра-
витационных сил. Работает одно-
временно в двух режимах — приема
и выдачи. Вместимость магазина
(рис. 39) определяется числом дисков
11, которые монтируются в каркасе,
имеющем крышку 1, стойки 4 и осно-
вание 9. В пазы сварного диска 11
вставлена и приварена стальная лен-
та, образующая архимедову спираль
с началом на периферии диска, где
на высоте закреплен приемный
лоток 2. Высота ленты зависит от
диаметра кольца и принимается на
20—30 мм ниже его. Заканчивается
спираль в центре диска лотком 3,
по которому кольца при движении
скатываются на начало спирали диска,
лежащего ниже. Кольцам 12, посту-
пившим в приемный лоток 2, сооб-
щается движение по спирали от пери-
ферии к центру с помощью
совершающих непрерывное круговое
движение капроновых щеток 13, за-
крепленных на валу 5. Вращательное
движение вал 5 получает от электро-
двигателя 7 через редуктор 6 и си-
стему зубчатых колес 8. Подгоняемые
щетками, кольца проходят последова-
тельно по всем дискам и выгружаются
34. Технические характеристики автоматических лотковых магазинов
Параметры МЕ724Б30 80Б0 278Б10
Накапливаемые детали Гильза Кольца же- лезнодорож- ного под- шипника Поршни
Диаметр накапливаемых деталей, мм:
наименьший 120 150 89
наибольший 150 250 96
Высота накапливаемых деталей, мм
наименьшая 130 50 87
наибольшая 260 80 97
Высота приема деталей, мм:
наименьшая 3910 3500 3110
наибольшая — 3410
Высота выдачи деталей, мм:
наименьшая 1350 500 815
наибольшая — — 1115
Такт выдачи деталей, с 6 30—50 2
Вместимость, шт. 440 0 150 380 0 250 230 600
Габаритные размеры, мм:
длина 3700 2560 2096
ширина 2580 2440 2096
высота 3800 3625 3577
Масса магазина, кг 2259 4500 1300
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
355
из магазина через лоток выдачи 10*
расположенный на высоте Я2 от уров-
ня пола. В зависимости от диаметра
колец применяют магазины двух
типоразмеров (табл. 33), при этом шаг
спирали всегда зависит от ширины
кольца.
Производительность магазинов за-
висит от конфигурации колец, жестко-
сти капроновых нитей щеток, прямо-
линейности поверхности лент дисков,
по которым перекатываются кольца.
Оптимальная частота вращения ще-
ток 8—12 об/мин, производительность
магазинов для наружных колец диа-
метром 80—90 мм составляет 50—
60 колец в минуту. Для получения
большей производительности магазин
может быть «распараллелен»: прием
колец — на первом и третьем дисках,
выдача — со второго и четвертого
дисков с последующим слиянием по-
токов.
Автоматический магазин гравита-
ционного типа (табл. 34) предназначен
для создания межоперационного за-
дела в АЛ для производства колец
железнодорожных подшипников,
поршней и гильз. Магазин спроекти-
рован с учетом сил гравитации; его
применяют в АЛ при черновой и полу-
чистовой обработках при условии,
что остаточная деформация от соуда-
рений при скольжении в лотках и
повреждение поверхностей находятся
в пределах допустимого. Гибкие лотки
356
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Рис. 41. Автоматический магазин для гильз с поводками
17 и 18 (см. рис. 29) располагаются
вокруг сварного каркаса и крепятся
к нему с помощью скоб 20. Сольжение
деталей при малом угле наклона спи-
рали обеспечивается благодаря под-
шипникам 19 или ролику 21, также
смонтированному на подшипниках. За-
груженные из подъемника 4 в прием-
ный лоток 13 магазина поршни 10,
11, 14 под действием гравитационных
сил проходят по всей высоте мага-
зина. Поршень 10 механизмом по-
штучной выдачи 12 выдается в кон-
вейер 9 АЛ. Поршень 11 задержи-
вается механизмом 12. Применяются
двухканальные подъемники 4 и соот-
ветственно двухручьевые магази-
ны 16.
Автоматические магазины АЛ для
производства гильз и поршней с при-
нудительным перемещением деталей
применяют на участках, не допуска-
ющих соударения деталей при транс-
портировании. Автоматический мага-
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
357
зин для гильз со^съемной кассетой
показан на рис. 40. Шагающий кон-
вейер 4 представляет ряды гильз на
неподвижном основании 6, в конце
которого установлена съемная кас-
сета 2. Заполненная кассета может
быть снята с магазина и заменена пу-
стой, что позволяет при необходимости,
вызванной длительным простоем АЛ,
складировать кассеты с гильзами вне
АЛ, выдавать из этого запаса гильзы
в АЛ через магазин, так как он, ра-
ботая в режиме выдачи, автоматически
выгружает гильзы из кассеты 2. Ма-
газин работает или в режиме приема,
или в режиме выдачи. При работе
в режиме приема гильзы подаются из
подводящего конвейера 18 толкателем
19 в неподвижный приемный лоток 16.
Штанга 10 с захватами 9 при этом
отклонена вместе с плитой 11 с по-
мощью цилиндра 15 вправо и пере-
двинута цилиндром 12 также в край-
нее правое положение. Как только
гильза 17 попадает на приемную по-
зицию лотка 16, плита 11 поворачи-
вается и, устанавливаясь вертикально,
подводит захваты 9 к гильзам, а упор-
ные винты 14 утапливают щупы 13.
Штанга 10 движется влево, пере-
двигая гильзы на один шаг. Этот цикл
повторяется до тех пор, пока гильзами
не будет заполнен весь лоток 16,
а первая загруженная гильза не по-
падет на крайнюю позицию 20 лотка,
не утопит крайний щуп 13 и при от-
воде плиты 11 вправо не даст ему
возможности вернуться в исходное
положение. Это послужит командой
для подъема гидроцилиндром 3 с по-
мощью рычагов 7 подвижной рамы 8
шагающего конвейера 4, который под-
нимает весь ряд гильз с лотка 16.
Далее подвижная рама 8 от гидро-
цилиндра 5 ставит гильзы на опорные
планки неподвижного основания 6
и возвращается в исходное положение.
Освободившиеся от гильз щупы 13
дают команду на набор следующего
ряда гильз. При необходимости цикл
для приема будет повторяться до тех
пор, пока гильзы не заполнят кас-
сету 2 и с помощью щупов 1 не подадут
сигнал об этом. Работа магазина в ре-
жиме выгрузки происходит в обратном
порядке. Магазин укомплектован ги-
дростанцией, электроаппаратура раз-
35. Технические характеристики
автоматических магазинов для гильз
и поршней с принудительным
перемещением деталей (высота выдачи
гильз 800 мм)
Параметры 6Б73 МЕ440Б10
Диаметр накапли- ваемых гильз, мм: наименьший 90 130
наибольший 130 180
Высота накапливае- мых гильз, мм: наименьшая 120 160
наибольшая 200 300
Высота приема 880 800
гильз, мм Такт приема и вы- 6—10 4
дачи деталей, с Вместимость, шт. 200, 360
Габаритные разме- ры, мм: длина из них 70 в кас- сете 4722 8360
ширина 1870 2050
высота 2200 2200
Масса, кг 4914 5500
мещена в электрошкафу, укрепленном
на основании магазина.
Автоматический цепной магазин
(рис. 41, табл. 35). Гильзы, поступа-
ющие по роликовому конвейеру 1 из
предыдущей АЛ, могут быть напра-
влены конвейером 5 магазина и после-
дующую АЛ или загружены в мага-
зин, если АЛ не принимает гильз,
т. е. если конвейер 7 заполнен гиль-
зами. При загрузке в магазин отсека-
тели 2 и 6 отделяют столб гильз,
находящихся между поводками 3
и 4 транспортной цепи 10, которая от
пневматического цилиндра 11 с по-
мощью храпового механизма 12 пере-
мещается на один шаг вправо. При
этом столб гильз, находящийся между
пбводками 3 и 4, загружается в мага-
зин, а все гильзы, загруженные в ма-
газин до него, передвигаются на шаг
в глубь магазина. Заполнив весь ма-
газин, последний ряд гильз дает коман-
ду, исключающую работу на прием.
Если по конвейеру 1 гильзы не посту-
пают и конвейер 7 АЛ пуст, магазин
работает на выдачу. При этом закры-
358
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛ Я ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
36. Технические характеристики
магазинов для поршневых пальцев,
толкателей, клапанов
Параметры МЕ756Б10 Л49БЗМ
Накапливаемые детали Диаметр деталей, мм: Порш- невой палец Клапан
наименьший 18 Т арелка клапана 35
наибольший Длина деталей, мм: 30 65
наименьшая 50 150
наибольшая Высота, мм: 90 19 1
приема 2800 3200
выдачи 545 730
Такт приема и выдачи, с 2 3,2
Вместимость на- копителя, шт. Габаритные раз- меры, мм: 1300 900
длина 1780 2000
ширина 1080 2030
высота 2850 3320
Масса накопи- теля, кг 1345 4200
Мощность при- вода, кВт 0,55 0,4
Рис. 42. Автоматический магазин для кла-
панов ч
вается отсекатель 2, датчиками про'
веряется, свободен ли полностью
транспортер 5, срабатывает цилиндр 8
и через храповой механизм 9 подает
транспортную цепь на один шаг влево.
Ближний к конвейеру 5 ряд гильз
поводком передвигается на конвейер
и по нему движется к конвейеру 7 АЛ.
Автоматические магазины для
клапанов, болтов, толкателей, порш-
невых пальцев (табл. 36). Типовой авто-
матический магазин АЛ производства
клапанов работает одновременно
в двух режимах — принимает клапаны
с предыдущего участка, накапливает
их и выдает в последующий участок
(рис. 42).
Магазин имеет закрепленный на оси
5 непрерывно вращающийся вер-
тикальный цилиндр 18, на котором
расположены лотки 6\ от числа лотков
зависит вместимость магазина. При-
емная часть лотков при вращении
цилиндра 18 проходит мимо механизма
загрузки /2; в конце лотка 6 на ци-
линдре 18 закреплен отсекатель 4.
Привод цилиндра 18 осуществляется
от электродвигателя 23 через червяч-
ную передачу 24 и систему зубчатых
колес 19—22. Клапан 10, поступив-
ший по лотку 9 в механизм загрузки
12, пропускается отсекателем 11, ра-
ботающим от кулачка 13, в лоток 6,
если разрешает механизм блокировки
15 переполнения лотка 6. При пере-
полнении лотка 6 от датчика 14 сра-
батывает электромагнит 8, и отсека-
тель 7 задерживает клапан. Снимает
блокировку переполнения датчик 16,
работающий от кулачка 17. Отсека-
тель 4, выдающий клапан из магазина,
работает от кулачка 3, установленного
на станине 1. Выгрузка из магазина
прекращается по команде из АЛ с по-
мощью электромагнита 2, который
отводит кулачок 3.
Автоматические магазины с подвиж-
ным лотком АЛ для производства
болтов, клапанов (табл. 37) работают
одновременно в двух режимах — при-
нимают детали из предыдущего уча-
стка, накапливают их и выдают в по-
следующий участок. Для накопления
частично используются гравитацион-
ные силы. Детали из предыдущего
участка поступают в ориентированном
положении в неподвижный верхний
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
359
лоток 13 (рис. 43, а), обвитый вокруг
барабана, образуемого закреплен-
ными в основании и верхнем диске. 12
шестью скалками 11. Подвижный ниж-
ний лоток 1 закреплен на втором ба-
рабане, образованном шестью скал-
ками 2, закрепленными в двух дисках
3. Второй барабан постоянно совершает
возвратно-п осту п ател ьное движение
от электродвигателя 10 с помощью
ременной передачи 9, 8, редуктора 7,
кривошипного механизма 6 с эксцен-
триситетом 5 и рычага 4. Величина
хода подвижного лотка больше рас-
стояния а между ножкой детали, вися-
щей вертикально в неподвижном лотке,
и дном подвижного лотка, образуемого
резиновой лентой 16 (рис. 43, б) и
стальными лентами 17 и 18 (рис. 43, в).
Поднимаясь, подвижный лоток под-
нимает одновременно все детали (бол-
ты 15, или клапаны 19), находящиеся
в неподвижном лотке, и отрывает их
от направляющих резиновых трубок 14
или металлических прутков 20. Падая,
детали наклоняются вперед по ходу
(наклону лотка) и после опускания
подвижного лотка повисают вертикаль-
но, сделав как бы шаг вперед. При
такой конструкции угол наклона лот-
ка 13 меньше, чем в магазине, пока-
занном на рис. 42, и накопление дета-
лей больше.
37. Технические характеристики
автоматических магазинов
с подвижным лотком
Параметры 552Б10 782Б10
Накапливаемые детали Диаметр нака- пливаемых дета- лей, мм: наименьший наибольший Длина накапли- ваемых деталей, мм: наименьшая наибольшая Высота, мм: приема деталей выдачи деталей Такт выдачи де- талей, с Габаритные раз- меры, мм: длина ширина высота Масса, кг Специ- альные болты двига- телей 12 24 100 240 1657 4721 1 — 2 1410 1090 2520 1200 Клапаны Тарел- ки — 42 Клапа- на — 58 150 170 3000 1000 2 — 3 2440 2120 3600 1560
Автоматические бункера устанавли-
вают в начале АЛ или после участка
термической обработки, когда необ-
ходимо подать в АЛ ориентированные
Рис. 43. Автоматический магазин с подвижным лотком:
а — магазин; б — лотки для специальных болтов; в — лотки для клапанов
360
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛ Я ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИ Я
38. Технические характеристики
бункеров для колец шариковых
и роликовых подшипников
Параметры X 6Б69 МЕ761Б10
Диаметр накапливае- мых колец, мм
наименьший 40 24
наибольший Ширина накапливаемых колец, мм: 100 160
наименьшая 9 12
наибольшая Высота, мм: 36 48
загрузки 950 950
выдачи 1910 1936
Наибольший такт ра- боты, с Габаритные размеры, мм: 1,0 0,5
длина 1725 2169
ширина 1125 1205
высота 3225 2817
Масса, кг 871 2720
Мощность привода, кВт 0,68 1,5
39. Технические характеристики
дискового бункера-ориентатора
и ориентирующей установки
(вибрационного типа)
о
Z 5
Параметры ем ю
(М
Ш Ш
S £
Диаметр ориентируе- мых деталей, мм:
наименьший 20
наибольший 50 24
Ширина ориентируе- мых деталей, мм:
наименьшая 10 13
наибольшая 20 13
Высота выдачи дета- лей, мм 500 490
Такт выдачи деталей, с Вместимость чаши ви- 0,5 1
бробункера, кг: 0,6
наименьшая —
наибольшая Габаритные размеры, — 5,5
мм:
длина 800 400
ширина 600 400
высота 600 1000
Масса, кг 231,7 136
детали из чаши бункера, в которой
они засыпаны «навалом».
Автоматические бункера в АЛ для
изготовления колец (табл. 38) шари-
ковых и роликовых подшипников
массового производства. Засыпанные
в чаши 1,11 (рис. 44) бункеров кольца
предварительно ориентируются на
траках 6—10 транспортных цепей 2
и 12. Чаша 1 может быть снабжена
ворошителем для ликвидации «сводов»
и улучшения подачи колец к тракам.
Из бункера кольца могут выдаваться
по лоткам 3 и 13 (рис. 44, а и г) вправо,
в обе стороны (рис. 44, д), или влево,
если изменить по наладке положение
трактов 6—10. Это позволяет встра-
ивать бункер в АЛ в зависимости от
ее структурной схемы. Детали, не
сориентированные на траках, возвра-
щаются в бункер по лоткам 4 и 14
или падают с траков в чашу, напра-
вляемые кожухами 5 и 15. Мелкие
кольца, особенно кольца с тонкими
буртами, когда опасно заклинивание
в любых зазорах трактов и пластин,
несущих траки, ориентируются в бун-
керах с «подвижным дном» (рис. 44, г),
в которых траки 9 транспортной цепи
в отличие от траков 7 выполнены с пря-
мыми зубьями по торцам, входящими
в зубья соседнего трака, что исключает
появление зазоров при перегибании
транспортной цепи. При необходимо-
сти создания большей вместимости
к чаше бункера могут быть пристыко-
ваны с двух сторон (перпендикулярно
ей) дополнительные чаши со своими
конвейерами.
Автоматические бункера в АЛ для
производства карданных подшипников
(табл. 39). При необходимости накопле-
ния большого числа заготовок в начале
АЛ или после участка термической
обработки применяют бункера большой
вместимости, которые выдают детали
с помощью инерционного привода в ди-
сковый бункер-ориентатор -или в ори-
ентирующую установку вибрацион-
ного типа, в которой они ориентируют-
ся и выдаются в ориентированном
положении в АЛ. В дисковом бункере-
ориентаторе мод. МЕ272Б10 (рис. 45, а)
детали ориентируются вращающимся
диском 5, имеющим на периферии
карманы 4, выполненные в соответ-
ствии с размером ориентируемой де-
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
361
тали. Ориентированные детали вы-
даются через окно 6 в корпусе бун-
кера. Вращательное движение диск 5
получает от электродвигателя 1 через
шкивоременную передачу 2 и червяч-
ный редуктор 3, имеющий сменные
колеса. Ориентирующая установка
вибрационного типа мод. МЕ454Б11
(рис. 45, б) имеет чашу 2 с винтовым
Рис. 44. Автоматические бункера для ко-
лец подшипников массового производства:
а — траковый правый; б — транспортная
цепь; в — транспортная цепь бункера с
подвижным дном; г — бункер с подвижным
дном; д — транспортная цепь бункера с
выдачей деталей на две стороны
лотком 5, электромагнитный вибро-
привод 3, основание 4, приемник 1
ориентированных деталей. Посту-
пившие в чашу 2 детали ориентируются
в ней на винтовом лотке 6, попадают
из него в приемник ориентированных
деталей, а из него — в АЛ.
Автоматические бункера для кла-
панов, специальных болтов, поршне-
вых пальцев, толкателей, втулок кла-
пана. Клапаны загружают в не-
ориентированном положении в чашу
362
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛ fl ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
а)
Рис. 45. Автоматические бункера АЛ для производства карданных подшипников:
а — дисковый; б — с виброприводом
Рис. 46. Автоматический бункер для клапанов и специальных болтов автомобильных
и тракторных двигателей
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
363
Рис. 47. Гибкие лотки гра-
витационных транспортных
систем АЛ для подшипников
массового производства
13 бункера (см. рис. 30), в~которой
расположен шибер 18, получающий
возвратно-поступательное движение
от электродвигателя 7 через червяч-
ную передачу 15 и водило 16. Клапан
проваливается в прорезь шибера
(вид Б) и скользит в ориентированном
положении в отводящий лоток 14,
соединенный с лотковой системой подъ-
емника АЛ. Предохранительная муфта
17 отключает привод при перегрузке,
которая может возникнуть оттого что
клапаны «переплетутся», или от за-
клинивания.
Для ориентации в бункере (рис. 46)
специальных болтов двигателей
КамАЗа применена транспортная
цепь 13 с захватами 14, получающая
движение от электродвигателя 2 через
вариатор скорости 3, червячную пере-
дачу 5, колеса 7 и звездочки 8, 9.
Муфта 6 предохраняет от перегрузки
и с помощью датчика 4 отключает
электродвигатель. Болты, лежащие
в чаше бункера в неориентированном
положении, захватываются захватами
14, зависают 'на головке (см. Б—Б),
т. е. ориентируются стержнем вниз,
и в таком положении сбрасываются
в лоток выгрузки 1, откуда поштучно
с помощью рычагов 11 отсекаются
и выдаются в лотки транспортной
системы. Рычаги 11 получают движе-
ние от электромагнита 10 и пружины
12, возвращающей их в исходное по-
ложение при отключении электрома-
гнита. Захватами 14 кроме ориенти-
рованного болта захватываются еще
несколько болтов в неориентирован-
ном положении. Для сброса их служит
ограничитель 15.
Конструкции направляющих, за-
хватов, ограничителей в бункерах
для клапанов и болтов зависят от
соотношения размеров стержня клапана
и болта и их головки и для каждой
детали исполняются по своим черте-
жам. Чаша бункера для обеспечения
надежности работы не должна загру-
жаться большим количеством за-
готовок.
Бункера для поршневых пальцев,
толкателей, втулок, клапана вы-
полняют по типу траковых бункеров
для колец подшипников массового
производства. Для обеспечения на-
дежной выгрузки ориентированных
деталей с траков угол наклона траков
больше, чем для колец.
Гибкие лотки и узлы управления
потоками деталей в гравитационных
системах транспортирования соединяют
364
АВТОМАТИЧ. ЛИНИИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
40. Углы наклона гибких лотков
Наружный диаметр кольца, мм Угол наклона, °
Наруж- ные кольца подшип- ников Внутрен- ние кольца кониче- ских подшип- ников
24 — 40 15- -20
40—62 62—80 10- -15
80—100 100—125 8- -12
120—160 5—10 8—12
между собой технологическое, вспомо-
гательное и транспортное оборудова-
ние, создают гибкие связи в линии
и позволяют наиболее эффективно раз-
делять и собирать потоки колец, что
обеспечивает возможность нужного
размещения оборудования и наиболее
рациональной структуры АЛ. Из
них создаются наиболее простые ма-
газины путем расположения по спи-
рали на жестких рамах.
Гибкие лотки изготовляют из тер-
мически обработанной или нагарто-
ванной пружинистой листовой стали
толщиной 1—2 мм, поставляемой в бун*
тах или из металлических прутков
диаметром 8—10 мм. Элементы лотко-
вых систем широко унифицированы.
Конструкции лотков, приведенные
на рис. 47, а—д, наиболее распростра-
нены в АЛ для производства колец
подшипников массового производ-
ства. При необходимости сберечь коль-
ца от появления забоин и погасить их
инерцию при резком перепаде высот,
применяют лотки, приведенные на
рис. 47, е—з. Рекомендуются следу-
ющие углы наклона гибких лотков
в транспортных системах АЛ для
производства подшипников (табл. 40).
На углы наклона лотков дополни-
тельно влияют параметры шерохова-
тости торцов колец, состояние поверх-
ности лотков, их засоренность, пра-
вильность установки лотков в вер-
тикальной плоскости.
Наименьший радиус изгиба лотков
по внутренней стенке — 300 мм для
колец диаметром 24—100 мм и 350 мм
для колец диаметром 100—160 мм.
Рекомендуемые наименьшие углы
наклона лотков для клапанов 22—25°,
для толкателей 25—30°, для втулок
клапана 30°.
Узлы управления потоками колец.
Слияние потоков колец 1 и 3
(рис. 48, а) в поток колец 11 проис-
ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ И УСТРОЙСТВА
365
ходит путем поочередного переключе-
ния защелок 2 и 4. После перекрытия
одного из потоков колец, перед про-
пуском колец из другого потока, дает-
ся выдержка с целью проверки каким-
либо датчиком наличия свободного
места в потоке колец 11. Штыри 8
защелок вводятся в лоток для пере-
крытия потока колец пружиной, а вы-
водятся — электромагнитом.
Разделение потока колец на потоки
14 и 19 (рис. 48, б) производится с по-
мощью разделителя 20, который по-
очередно пропускает требуемыми
порциями кольца из потока 9. При
обесточенном электромагните полка
разделителя потока, закрепленная
на оси 21, удерживается пружиной 10
в горизонтальном положении, и кольца
из потока 9 катятся в поток 19. При
включенном электромагните полка
разделителя 20, являющаяся до-
нышком лотка, выводится из него,
и кольца падают в поток 14. С помощью
фотореле 12 и флажка 13 обеспечи-
вается возврат полки разделителя 20
в исходное положение от пружины 10
при выключенном электромагните,
который получает команду от фотореле
на повторное включение, если полка
разделителя 20 зажала кольцо в момент
движения в лоток.
Подача колец в станок 5 (рис. 48, в)
по одному происходит при включении
и выключении электромагнита, при
котором отсекатели 6 и 7 поочередно
входят в лоток и выходят из него.
При выходе колец из станка, наладчик
при необходимости проверки раз-
мера задерживает их ручной защелкой
15. Далее кольца задерживаются за-
щелкой 17 и накапливаются в лотке.
Перед выпуском накопленной партии
колец, при открытии защелки 17,
закрывается защелка 16.
Поток 22 (рис. 48, г) делится на
потоки 29 и 31 с помощью раздели-
теля 30, и поток 23 сливается с потоком
31 с помощью защелки 24.
Разделение потока 18 (рис. 48, д)
на потоки 26 и 28 производится с по-
мощью стрелки 27. При обесточенном
электромагните стрелка 27 удержи-
вается пружиной 25 в правом поло-
жении, и клапаны направляются в по-
ток 28. Включившись, электромагнит
перебрасывает стрелку 26 влево, и
клапаны направляются в поток 26
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Основные размеры многошпиндельных коробок с упорным угольником
и приводом, мм
I Габарит I Упорный угольник Привод модели УНЕ3171
Модель Вг в2 В3 Bi в2 Bi Ис- пол- нение в4 В3 l2 В3 наиб
2 УН3712 250 320 210 250 90 320 01-04 200 200 130 270
3 УН3713 320 400 260 320 100 400 06-10 250 265 167 322
4 УН3714 400 500 310 400 120 500 12 — 14 300 300 198 372
5 УН3715 500 630 360 500 160 630 16—19; 21—24 350 350 220; 271 557
6 УН3716 630 800 410 630 200 800 26 — 28 400 400 331 592
7 УН3717 800 1000 530 80 0 250 1000 30 450 450 361 650
Размеры В и Н многошпиндельных коробок при-
Примечания:
ведены в гл. 3, табл. 3.
2. 1 — силовой стол; 2 — электродвигатель; 3 — привод; 4 — упорный
угольник; 5 — многошпиндельная коробка.
ПРИЛОЖЕНИЕ
367
2. Основные размеры многошпиндельных резьбонарезных коробок
с электротормозом на установочной плите, мм
Установоч- ная плита Электротормоз Электродви- гатель (п= 1000 об/мин)
Габа- рит С Модель D Е К Мощ- ность, кВт l2
2 250 6У3551 160 200 100 251 0,75 250
1,1 270
3 320 6У3552 200 250 132,5 298,5 1,5 300
6У3552 —02 2,2 332
4 400 6У3553 230 300 150 331 3,0 372
4,0 372
5 500 6У3554 290 350 175 371 5,5 7,5 400 450
6У3554-02 11,0 514
6 630 6У3554 —02 290 350 175 371 11,0 514
7 800
Примечания: 1. Размеры В и Н многошпиндельных резьбонарезных
коробок приведены в гл. 3, табл. 4.
2. 1 — силовой стол; 2 — электродвигатель; 3 — электротормоз; 4 — при-
ставка с резьбонарезными пинолями; 5 — многошпиндельная резьбонарезная
коробка; 6 — установочная плита.
368
ПРИЛОЖЕНИЕ
3. Основные размеры расточных бабок с приводом, мм
2 Г
Габа- рит Модель В Н th h Li l2 L* Передний конец шпинделя по ГОСТ 12595 — 72
1 УЕ4111 125 140 80 100 200 -/80 3
2 УЕ4112 160 180 420 100 125,80 250 140/100 4
3 УЕ41 13 200 225 505 125 160,80 320 160/125 5
4 УЕ4114 250 285 635 160 200,100 400 180/160 6
5 УЕ4115 320 360 750 200 250,100 500 200/160 8
6 УЕ4116 400 450 950 250 320,125 630 250/200 11
7 УЕ41 17 500 570 ИЗО 320 320,125 800 280/- 15
Примечание. 1 — бабка; 2 — привод; 3 — электродвигатель.
* Большие значения относятся к зубчатым приводам, меньшие — к ре-
менным приводам.
4. Основные размеры зубчатых приводов главного движения, мм
6, Ду
Габа- рит Модель В Н L М наиб Z* ь2 / Е С
2 3 4 5 6 7 УЕ4652 УЕ4653 УЕ4654 УЕ4655 УЕ4656 УЕ4657 160 200 250 320 400 500 400 480 600 710 900 1060 140 160 180 200 250 280 270 332 372 , 400 557 692 117 121 175 190 142 45 45 55 60 70 80 120 145 185 230 285 360 80 100 125 160 200 250 240 280 350 390 550 600
Примечание. Привод крепления бабки на 90 или 180°. может быть повернут относительно плоскости
* Только для фрезерных бабок.
ПРИЛОЖЕНИЕ
369
5. Основные размеры ременных приводов главного движения, мм
Габа- рит Модель В Н L ^1 наиб L* 2 Е С
1 УЕ4641 125 340 80 186 — 62,5 178
2 УЕ4642 160 380 100 270 — 80 197
3 УЕ4643 200 480 125 332 112 100 230
4 УЕ4644 250 600 160 372 115 125 317
5 УЕ4645 320 670 160 450 168 160 338
6 УЕ4646 400 800 200 557 170 200 424
Примечание. Привод может быть скости крепления бабки на 90 или 1$0г. * Только для фрезерных бабок. повернут относительно пло-
6. Основные размеры подрезно-расточных бабок с приводом, мм
Габарит Модель В Н Нг h D S L Ei l2 Ez Еь
расточ- ной бабки план- шайбы
3 УЕ4113 УН4283 200 225 505 125 250 50 320 160/80 660 160 105
4 УЕ4114 УН4284 250 285' 635 160 320 60 400 200/100 810 180 120
5 УЕ4115 УН4285 320 360 750 200 400 80 500 250/100 830 200 140
6 УЕ4116 УН4286 400 450 950 250 500 100 630 320/125 1025 250 160
7 УЕ4117 УН4287 500 570 1130 320 630 125 800 320/125 1065 280 190
Примечание. 1 — планшайба; 2 — расточная бабка; 3 — привод
вращения; 4 —- электродвигатель; 5 — привод поперечной подачи.
370
ПРИЛОЖЕНИЕ
7. Основные размеры сверлильных бабок с приводом, мм
Габарит Модель В Н Hi h Lt L* ь3
2 3 4 УЕ4122 УЕ4123 УЕ4124 160 200 250 180 225 285 420 505 635 100 125 160 250,220 320,280 360 250 320 400 140/100 160/125 180/160
П Р и м е ч а н и е. 1 — бабка; 2 — привод; 3 — электродвигатель
* менным Большие значения приводам. относятся к зубчатым приводам , меньшие — к ре-
8. Основные размеры фрезерных пинольных бабок с приводом, мм
Габарит Модель В Н Hi h D (фланца шпин- деля) б2 L* L3 1 (регулируе- мый размер)
с руч- ным отво- дом пиноли с авто- матиче- ским отво- дом пиноли
3 УН4143 200 225 505 125 88,882 100 320 160/125 50
4 УН4144 — 250 285 635 160 101,600 или 128,570 125 400 180/160 50
5 УН4145 УН4165 320 360 750 200 128,570 или 152,400 125 500 200/160 100
6 УН4146 УН4166 400 450 950 250 152,400 или 221,440 160 630 250/200 100
7 УН4147 УН4167 500 570 ИЗО 320 221,440 или 335,000 160 800 280/ — 100
4 Примечание. 1 — электродвигатель. — бабка; 2 — механизм отвода пиноли; 3 — привод;
* Большие значения относятся к зубчатым приводам, меньшие — к ременным.
ПРИЛОЖЕНИЕ
371
9. Основные размеры фрезерных беспинольных бабок с приводом, мм
Габа- рит Модель В Н Ht h Lt L* L3 № переднего конца шпин- деля по ГОСТ 836 — 72 с конусом 7 : 24
2 УЕ4132 160 180 420 100 140,100 250 140/100 30
3 УЕ4133 200 225 505 125 180,100 320 160/125 40
4 УЕ4134 250 285 63 5 160 220,125 400 180/160 50
5 УЕ4135 320 360 750 200 280,125 500 200/160 50, 60
6 УЕ4136 400 450 950 250 360,160 630 250/200 50, 60
7 УЕ4137 500 570 ИЗО 320 360,100 800 280/ — 60, '70
Примечание. 1 — бабка; 2 — привод; 3 — электродвигатель
* Большие значения относятся к зубчатым приводам, меньшие —к ремен-
ным.
10. Основные размеры силовых столов с гидравлическим приводом подачи,
мм
8f
Габарит I Модель Ход L l2 В Si В2 В3 \о S S3 к £ т1 наиб Н h
1 УН4511 160 250 400 610. 700 850 400 100 175 325 200 200 160 40 125 90 220 170 25
372
ПРИЛОЖЕНИЕ
Продолжение табл. 10
Габаоит Модель Ход L Lt В в2 Ва ю S СО Е® ю S СО И г н Hi. h
2 УН4512 250 400 630 803 950 1180 500 100 250 480 250 250 200 50 114 66 250 190 30
3 УН4513 250 400 630 930 1080 1310 630 105 140 370 320 320 250 60 100 66 280 205 30
4 УН4514 250 400 630 1000 1100 1250 1480 1850 800 112 112 275 645 400 400 320 80 160 66 320 230 40
5 УН4515 250 400 630 1000 1300 1450 1680 2050 1000 115 115 115 475 500 500 400 100 160 66 360 250 55
6 УН4516 400 630 1000 1250 1700 1930 2300 2550 1250 125 125 310 560 630 630 500 125 173 66 400 280 55
7 УН4517 400 630 1000 1250 1850 2080 2450 2700 1400 135 135 190 440 800 800 630 160 193 66 450 300 50
Примечание. 1 — подвижная платформа; 2 — направляющая плита.
11. Основные размеры силовых столов с электромеханическим приводом подачи, мм
Габарит Модель Ход L Lx l2 В Bi В2 В3 в4 в5 Н Hi н2 h /г2 bi
2 1УЕ4532 250 400 800 950 500 220 505 250 250 200 50 310 260 250 190 308 38 116 212 56 70
3 1УЕ4533 250 400 630 930 1080 1310 630 220 505 320 320 । 250 60 380 260 280 205 328 35 136 232 56 70
ПРИЛОЖЕНИЕ 373
Продолжение табл. И
Г абарит Модель Ход L l2 L3 В Bi в2 в3 в4 в5 И Hi h hi h2 bi b2
4 1УЕ4534 250 400 630 1100 1250 1480 800 260 585 400 400 320 80 460 400 320 230 340 35 108 252 100 115
5 1УЕ4535 250 400 630 1000 1300 1450 1680 2050 1000 260 585 500 500 400 100 560 400 360 260 365 45 133 277 120 115
6 1УЕ4536 400 630 1000 1250 1700 1930 2300 2550 1250 295 644 630 630 500 125 680 540 400 280 — 55 146 310 145 170
7 1УЕ4537 400 630 1000 1250 1850 2080 2450 2700 1400 295 644 800 800 630 160 850 540 450 300 — 50 176 340 145 170
Примечание. 1 — электродвигатель быстрых ходов; 2 — электродвигатель подач; 3 — привод подач: 4 — под- вижная платформа; 5 — направляющая плита; 6 — ось ходового винта.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
375
12. Основные размеры горизонтальных боковых станин, мм
20
Габарит Модель Ход силового стола L Lx И В Bi В2
1 УН1421 160 250 400 720 810 960 820 910 1060 750 400 220 60
2 УН1422 250 400 630 860 1010 1240 960 1110 1340 710 450 270 70
3 УН1423 250 400 630 990 1140 1370 1090 1240 1470 670 520 340 80
4 УН1424 ' 250 400 630 1000 1160 1310 1540 1910 1260 1410 1640 2010 630 600 420 90
5 УН1425 250 400 630 1000 1360 1510 1740 2110 1460 1610 1840 2210 600 700 520 90
6 УН1426 400 630 1000 1250 1760 1990 2360 2610 1860 2090 2460 2710 560 830 650 100
7 УН1427 400 630 1000 1250 1910 2140 2510 2760 2010 2240 2610 2860 560 1000 820 110
376
ПРИЛОЖЕНИЕ
13. Основные размеры стоек, мм
Габа- рит Модель В в2 в3 в. И L Ех
2 УЕ1552 320 470 270 70 276 2170 2445 630 850
3 УЕ1553 400 500 340 75 316 2370 2690 710 970
4 УЕ1554 500 620 420 95 414 2610 ЗОЮ 800 1025
5 УЕ1555 630 720 520 100 500 2870 3270 900 1165
6 УЕ1556 800 890 650 125 590 3020 3510 1000 1350
7 УЕ1557 1000 1000 820 185 590 3270 3760 1120 1515
14. Основные размеры станин-подставок под стойки, мм
Габарит Модель L Ei ^2 Е3 В Bi
найм. наиб.
2 УН1442 890 960 630 75 240 450 460
3 УН1443 990 1060 710 75 260 520 • 530
4 УН1444 1110 1180 800 75 290 600 610
5 УН1445 1240 1310 900 75 320 700 710
6 УН1446 1390 1475 1000 75 370 830 870
7 УН1447 1590 1675 1120 75 450 1000 1040
ПРИЛОЖЕНИЕ
377
Особенности расчета производитель-
ности автоматических линий из агре-
гатных станков с жесткой связью.
На стадии проектирования расчет АЛ
выполняют дважды: а) при разработке
технического предложения — для
оценки возможности достижения за-
данной программы выпуска деталей;
б) на стадии рабочего проекта — для
окончательного определения произ-
водительности АЛ и установления объ-
ема приемо-сдаточных испытаний.
Особенностью АЛ с жесткой связью
(сблокированных), существенной для
расчета их производительности, яв-
ляется практическая невозможность
одновременной поломки двух раз-
личных механизмов. Во время оста-
новки АЛ из-за отказа в работе какого-
либо станка или механизма отказы
на других станках и механизмах воз-
никнуть не могут, так как они при
этом не работают. Таким образом,
отказы на АЛ с жесткой связью могут
происходить лишь последовательно.
В связи с этим внецикловые потери
времени на обнаружение и устранение
отказов, приходящиеся на единицу
времени безотказной работы АЛ, опре-
деляются суммой внецикловых по-
терь времени для всех элементов АЛ.
Исходными данными для расчета
являются: 1) чертеж обрабатываемой
детали; 2) схемы инструментальных
наладок; 3) состав оборудования АЛ;
4) нормативно-справочные данные по
надежности оборудования и инстру-
мента; 5) заданная программа вы,-
пуска деталей.
Производительность АЛ с жесткой
связью рассчитывают при определен-
ном времени цикла /ц. Однако опти-
мальное значение должно быть
найдено в результате расчета произ-
водительности АЛ. Поэтому произ-
водительность АЛ рассчитывают для
различных значений /ц, причем для
начала целесообразно задаться зна-
чением ^ц, соответствующим наиболее
напряженным режимам резания, при
которых стойкость инструментов полу-
чается допустимо наименьшей. По-
следовательность расчета производи-
тельности АЛ с жесткой связью при
конкретном значении и необходимые
нормативно-справочные данные при-
ведены в табл. 15—20.
Рис. 1. Графики зависимости производи-
тельности и Ят АЛ от времени цикла:
/‘ц — длительность цикла АЛ, мин; tQ —
наименьшая допустимая длительность цик-
ла; ti, /2 — абсциссы точек пересечения
кривой точечных оценок потенциальной
производительности (?п с линией заданной
(2)
производительности ; t2 — длитель-
ность цикла, обеспечивающая заданную
производительность ' с установленной
доверительной вероятностью; Q — произ-
водительность АЛ, шт/мин; — номи-
нальная производительность; ~QT[ и (?п —
соответственно верхняя и нижняя границы
потенциальной производительности АЛ;
наиб ““ максимальное значение точечной
оценки потенциальной производительности
АЛ; — заданная производитель-
ность, I — 1, 2, 3; и— коэффициент
технического использования АЛ; и,
Ят и, и — соответственно точечная
оценка, нижняя и верхняя доверительные
границы коэффициента технического ис-
пользования
Полученная в результате расчета
производительность АЛ должна рас-
сматриваться как гарантированная
производительность с принятой веро-
ятностью у. Эта производительность
Q^rap) должна быть равна программе
выпуска деталей Q3, заданной заказ-
13 А. И. Дащенко и др.
378
ПРИЛОЖЕНИЕ
15. Последовательность расчета производительности АЛ
с жесткой связью между станками
Определяемая величина Расчетная формула
Точечная оценка удель- ной длительности восста- новления работоспособ- ности оборудования АЛ Удельная длительность технического обслужива- ния оборудования Удельная длительность технического обслужива- ния (плановой замены) инструмента Точечная оценка удель- ной длительности восста- новления работоспособ- ности линии при внепла- новой смене инструмента Относительная погреш- ность оценки удельной длительности внеплано- вых простоев АЛ В . = В™ 4- об об ~ об ’ где и Врбм — соответственно точечные оценки удель- ных длительностей восстановления работоспособности оборудования АЛ силами наладчиков и ремонтной служ- бой (см. табл. 17) Ю + 2-#- R - П Т. о - 4б0 где п — число станков в АЛ; Сп — принятое для дан- ной АЛ число наладчиков т в«- п - / а S B;n’ ц 1 где Кс = (Сц) °’5 — эмпирический коэффициент, учи- тывающий уменьшение затрат времени на плановую замену инструмента при обслуживании АЛ несколькими наладчиками в связи с одновременной заменой инстру- мента на нескольких позициях; at = 0,8 — коэффици- ент, характеризующий степень возможного использо- вания расчетной средней стойкости инструмента при его плановой принудительной замене; / — принятое значение длительности цикла АЛ (мин); В-п — удель- ная длительность плановой замены i-й группы одина- ковых инструментов (см. табл. 18); tn — число групп тх В"- в = S В;в’ где BiB — точечная оценка удельной длительности вос- становления работоспособности линии при внеплановой замене i-ro инструмента (см. табл. 18): — эмпириче- ский коэффициент, учитывающий изменение величины Ви в при наличии разницы между расчетным (Ср) и принятым (Сп) Для данной АЛ числом наладчиков (см. табл. 17); mr — число инструментов в АЛ 1 Г 1 где 1 — число групп оборудования и инструмента, по ко- торому вычисляется значение 6 (В); d^ = Bj 2 ПРИ i=\ определении числа 1 необходимо иметь в виду, что фор- мула дает удовлетворительные результаты, если число отказов А^ элементов, входящих в i-ю группу, не м нее 10 (N; >10), — V %-ный квантиль нормальн >' о распределения
ПРИЛОЖЕНИЕ
379
Продолжение табл. 15
Определяемая величина Расчетная формула-
Точечная оценка коэффи- циента готовности обору- дования Точечная оценка коэффи- циента технического ис- пользования АЛ Точечная оценка техниче- ски возможной (потенци- альной) производитель- ности АЛ Доверительные границы коэффициента техническо- го использования АЛ нижняя К* 'и и верхняя чт. и Гарантированная потенци- альная производитель- ность АЛ Расчетное число наладчи- ков, обслуживающих АЛ в одну смену ^(°б) _ 1 1 + Воб Используется при выборе плана испытаний АЛ на на- дежность на заводе-изготовителе ^т. и ~ 1 + Воб + Ви- п + Ви. в + Вт. о Qn = QpKT и, где QH = г//ц — номинальная (цикловая) производительность; г — число деталей, обрабатывае- мых на АЛ за 1 цикл /<(н. в) I 1 + ^и. И + ВТ. О "Ь (воб + Ви. в) S где Кд = 1 ±б (В) При вычислении в формуле для Кд берется знак «4-», а при вычислении К^и — знак «—*♦ Значение используют при выборе плана испытаний АЛ на произ- водительность на заводе-заказчике «п = СН4Н)и ср = 2 kixi’ 1=1 где xi — численное значение учитываемого фактора; k- — коэффициент влияния каждого фактора (см. табл. 16)
16. Коэффициенты влияния для расчета нормативного числа наладчиков
Параметр АЛ 1 Обозначение параметра Коэффициент влияния ki
Число: силовых столов и головок приспособлений для зажима обрабатываемых деталей транспортных и поворотных устройств накопителей контрольных устройств со щупами приспособлений спутников сверлильных и резьбонарезных инструментов расточных инструментов, обрабатывающих отверстия с допусками 7-го квалитета и более грубых квалитетов расточных инструментов, обрабатывающих отверстия с допусками 5-го и 6-го квалитетов фрез Время цикла работы АЛ, мин (хп == Число операторов, обслуживающих АЛ Разность между 6-м разрядом и фактическим средним разрядом наладчиков, обслуживающих АЛ Коэффициент загрузки АЛ: отношение фактической программы выпуска к проектной xi х2 *3 *4 х5 хв X- *8 х9 Хю *11 х12 *13 *14 0,032 0,021 0,017 0,061 —0,089 0,006 0,004 0,007 0,023 0,015 -0,192 — 0,139 0,467 0,430
Примечание. При проектных расчетах учитываются. факторы х13 и х14 не
13*
380
ПРИЛОЖЕНИЕ
17. Расчет точечной оценки удельной длительности восстановления работоспособности
оборудования АЛ силами наладчиков и ремонтной службой
Определяемая величина Расчетная формула
Коэффициент, учитываю- щий различие между рас- четным Ср и принятым Сп числом наладчиков Точечная оценка удельной длительности восстановле- ния работоспособности обо- рудования АЛ силами на- ладчиков Точечная оценка удельной длительности восстановле- ния работоспособности ,оборудования АЛ силами ремонтной службы к - 17^ Яг *об=+ ^7) Р + 7^ /=1 Ц \ ср j J ®сб=0’01 2 (/Г + £7~) /=1 ц
Примечание. а ~ коэффициент, учитывающий, что в ряде случаев к средней длительности восстановления механизма добавляется время t , так как появляется необходимость выполнения одного цикла, потерянного в результате вторичной обработки бракованной или неполностью обработанной детали. Практи- n п /^нл ^'нл\ /^рм чески а 0,2; Bj ,Bj f, \Bj , Bj )—соответственно точечные оценки удель- ной длительности восстановления работоспособности элементов непрерывного и циклического действия /-го механизма, приходящиеся на 100 мин работы АЛ, при восстановлении работоспособности механизма силами наладчиков (индекс нл) и ремонтной службой (индекс рм); t Ср у — точечная оценка среднего времени вое- становления работоспособности /-го механизма силами наладчиков (мин); Rt и Rt — соответственно числа входящих в АЛ узлов и механизмов, по которым /<^нл -2/нл 7 нл\ /*^рм ^'рм\ имеются оценки By , By , / ср у и By , By )
18. Расчет Удельной длительности технического обслуживания Z-й группы
одинаковых инструментов и точечной оценки удельной длительности восстановления
работоспособности АЛ при внеплановой замене Z-ro инструмента
Определяемая величина Расчетная формула
Удельная длительность технического обслужива- ния Z-й группы одинако- вых инструментов RiTVi Bin = г.₽ 'ллИ1 Pi)- где значения /Пл • и см. в табл. 19; /<• — число ин- струментов в Z-й группе; — время резания Z-ro ин- струмента (определяется по схеме инструментальной наладки)
ПРИЛОЖЕНИЕ
381
Продолжение табл. 18
Определяемая величина Расчетная формула
Точечная оценка удель- ной длительности восста- новления работоспособно- сти АЛ при внеплановой замене i-ro инструмента R Г i Р*дг) pi 1 Л ; । h t 1 Вгв= у [ ' “а2" " " °?сл/+°?Нг]’ гДе *сл i = (пл г + + fBi + *ц ~ вРемя’ затрачивав- мое на замену одного инструмента, вышедшего из строя в результате поломки; — расчетная стойкость i-ro инструмента, мин; injl . — время, затрачиваемое на плановую принудительную замену i-ro инструмента; р- — доля случаев внеплановой принудительной за- мены инструментов по отношению ко всемл случаям при- нудительной замены этих инструментов',: £д. — точечная оценка времени на доставку инструмента от инструмен- тального шкафа к месту замены; —точечная оценка времени, затрачиваемого на поиск поломанного инстру- мента и на восстановление работоспособности АЛ при поломке инструмента; 6^ — доля случайных поломок i-ro инструмента, приходящаяся на период стойкости 71.; “ время, затрачиваемое на подналадку i-ro инстру- мента; — среднее число подналадок i-ro инструмента за период его стойкости; |3 = 0,25 — доля случаев, когда внеплановая принудительная замена инструмента должна быть произведена немедленно по отношению ко всем случаям внеплановой принудительной замены; а2 « 0,6 — эмпирический коэффициент, характеризу- ющий в среднем степень возможного использования расчетной стойкости инструмента при его внеплановой принудительной замене
19. Исходные данные для определения удельной длительности планового
и внепланового в) восстановления инструмента
Инструмент /пл мин в/ Pi *в/| /Hi bi
Наиме- нование Характе- ристика Диа- метр, мм Без кор- дукторной плиты С кон- дуктор- ной плитой Сталь Чугун и алюминий мин
Быстросмен- ный патрон Стопорные винты Быстросмен- ный патрон Стопорные винты
Сверло — <8 0,2 1,0 0,5 1,5 0,05 0,12 | 0,06 1,0 1,0 — —
L/D <15 L/D >15 8-20 0,2 0,2 1,0 1,0 0,5 0,5 1,5 1,5 0,02 0,03 0,10 0,15 0,05 0,07 1,0 1,0 1,5 1,5 — —
— >20 0,3 1,2 0,6 1,6 0,01 0,08 0,04 1,5 2,5 — —
Комби- ниро- ванное — 0,3 1,5 0,8 1,8 0,02 0,10 0,05 1,5 2,0 0,5 1
382
ПРИЛОЖЕНИЕ
Продолжение табл. 19
Инструмент ^ПЛ 1 , мин Pi | ^Bl
Без кон- дукторной плиты С кон- дуктор- ной плитой S к а SS
Наиме- нование Характе- ристика Диа- метр, мм Быстросмен- ный патрон Стопорные винты быстросмен- ный патрон Стопорные Пинты Сталь Чугун и алю мин
Метчик — <8 8-20 >20 0,2 0,2 0,3 1,0 1,0 1,2 0,5 0,5 0,6 1,5 1,5 1,6 0,06 0,04 0,02 0,20 0,20 0,18 0,10 0,10 0,09 1,0 1,0 1,5 1,0 1,5 2,5 —
Кониче- ский — 0,3 1,5 0,8 1,8 0,04 0,24 0,12 1,5 2,0 0,5 2
Цельный <20 >20 0,2 0,3 1,0 1,2 0,5 0,6 1,5 1,6 0,02 0,01 0,10 0,08 0,05 0,04 1,0 1,5 2,0 2,5 — —
Зенкер Насад- ной — — 2,0 — 2,5 0,02 0,10 0,05 1,5 3,0 — —
Кониче- ский или комбини- рован- ный — 0,3 1,5 0,8 1,8 0,03 0,10 0,05 1,5 3,0 1.0 1
Цельная <20 >20 0,2 0,3 1,0 1,2 0,5 0,6 1,5 1,6 0,02 0,01 0,20 0,18 0,10 0,09 1,0 1,5 3,0 3,5 — —
Раз- вертка Насад- ная — — 2,0 — 2,5 0,02 0,18 0,09 1,5 3,5 — —
Кониче- - ская или комбини- рован- ная — 0,3 1,5 0,8 1,8 0,02 0,24 0,12 1,5 3,5 1,0 1
Це- ковка — <20 >20 — 1,5 2,0 — 2,0 2,5 0,02 0,02 0,08 0,08 0,04 0,04 1,0 1,5 2,5 3,0 — —
Резец в бор- штанге Черно- . вой и получи- стовой — — 1,0 — 1,5 0,02 0,10 0,05 1,0 — 1,0 2
Чистовой — — 1,5 — 2,0 0,01 0,30 0,18 1,0 — 1,5 3
Фреза торцо- вая Черно- вая <150 >150 — 5,0 10,0 — — 0,01 0,01 0,10 0,10 0,05 0,05 2,0 3,0 2,0 2,5 — —
Чистовая <150 >150 — 8,0 15,0 — — 0,01 0,01 0,25 0,25 0,15 0,15 2,0 3,0 2,0 2,5 — —
ПРИЛОЖЕНИЕ
383
20. Удельная длительность и среднее время восстановления механизмов АЛ
из агрегатных станков
Механизм % zcp J’ мин
мин, на раб 100 мин оты
Силовая головка для сверления глубоких отвер- 0,25 0,05 6,0
стий Подрезно-расточная головка 0,21 0,12 11,0
Силовой стол с гидроприводом 0,12 0,08 7,0
Сверлильно-расточная шпиндельная коробка со 0,07 — 3,0
вспомогательным инструментом Сверлильно-резьбонарезная шпиндельная коробка 0,10 — 4,0
со вспомогательным инструментом Резьбонарезная шпиндельная коробка со вспомо- 0,12 — 4,5
гательным инструментом Фрезерная или расточная бабка с зубчатым при- 0,02 — 20,0
водом вращения шпинделя Фрезерная или расточная бабка с ременным при- 0,06 — 8,5
водом вращения шпинделя Ленточный конвейер с храповыми собачками 0,02/ 0,04/ 3,0
Конвейер с круглыми штангами и жесткими шты- 0,01/ 0,02/ *• 5,0
рями Толкатель 0,01 0,02 8,0
Стол: поворотный 0,03 0,06 10,0
подъемно-поворотный 0,04 0,08 11,0
Поворотный барабан 0,01 0,02 10,0
Кантователь для поворота детали вокруг двух 0,03 0,07 12,0
осей Щупы для контроля наличия и глубины отверстий: на отдельной позиции 0,05 0,12 5,0
на шпиндельной коробке 0,03 0,07 4,0
Механизм: фиксации детали в приспособлении 0,03 0,07 8,0
зажима детали в приспособлении напрямую 0,01 0,02 15,0
через рычажную систему или клин 0,02 0,03 18,0
Кондукторные втулки 0,005г/ — 10,0
Зажимное приспособление (простои из-за попада- ния стружки в зависимости от материала обраба- тываемой детали),: чугун 0,05 0,05 2,0
сталь 0,12 0,12 4,0
алюминий (без смыва стружки) 4 0,10 0,10 3,5
алюминий (со смывом стружки) 0,04 0,04 2,5
Приспособление-спутник: без зажимного устройства 0,01 0,01 10,0
с простым зажимным устройством 0,02 0,02 12,0
со сложным зажимным устройством 0,04 0,04 15,0
Загрузочное приспособление для линии с приспо- 0,25 0,20 8,0
соблениями-спутниками Разгрузочное приспособление для линии с при- 0,25 0,20 8,0
способлениями-спутниками Станция гидропривода 0,05 0,01 30,0
Направляющие гидроаппараты 0,02е 0,05е 3,0
Электрооборудование участка (кроме фрезерного) 0,25 1,00 12,0
Электрооборудование фрезерного участка 0,10 0,40 10,0
Централизованная система: охлаждения режущих инструментов 0,12п — 5,0
смазывания 0,04/1 — 8,0
конвейер для стружки 0,03 — . 30,0
Примечания: 1. I — длина конвейера, м; d — число кондукторных
втулок; е — число направляющих гидрораспределителей; п — число станков.
2. Данные, приведенные в таблице, получены в результате статистической
обработки хронометражных наблюдений, полученных при обследованиях по ме-
тодике, изложенной в работе [17].
384
ПРИЛОЖЕНИЕ
чиком. Если это условие не выпол-
няется, то требуется повторить расчет
при другом значении /ц. Ввиду зна-
чительной трудоемкости такого расчета
разработана программа, позволя-
ющая выполнить расчет Q^rap^ во всем
диапазоне значений /ц, возможных для
данной АЛ. В результате расчета
строят график развернутой характе-
ристики производительности и на-
дежности АЛ (рис. 1), позволяющий
выбрать оптимальное значение /ц
(и соответственно оптимальные режи-
мы резания), при котором обеспечи-
вается заданная программа выпуска
деталей.
Укрупненный алгоритм построения
графика прроизводительности АЛ
и определения оптимального значе-
ния /ц приведен ниже.
1. Для всех инструментов опреде-
ляют значения подач на 1 оборот s06ij,
принимая их максимально возмож-
ными для данного технологического
перехода с учетом требуемой точности
обработки (t — номер силового узла;
/ — номер инструмента, установлен-
ного на нем). I
2. В предположении, что все ин-
струменты работают независимо, на-
ходят их скорости резания Vfj, соот-
ветствующие минимально допустимой
СТОЙКОСТИ Trf.
3. Находят минутные подачи Sfj для
каждого инструмента диаметром D^j
(при независимости его работы):
_ lOOO^zj
nDi}
4. Учитывая, что силовые узлы,
с применением которых компонуются
АЛ, обеспечивают возможность ра-
боты с двумя различными рабочими
подачами в течение одного цикла,
следующим этапом является выбор
наиболее рациональных рабочих
подач. При этом во многих случаях
вопрос о числе и значении рабочих
подач решают однозначно. Так, при
обработке группы отверстий с не-
изменными условиями резания инстру-
ментами, имеющими одинаковую
длину хода и начинающими работать
одновременно, следует принять одну
минутную рабочую подачу, взяв для
каждой группы одинаковых инстру-
ментов максимальное значение s06ij-
В том случае, когда на одной рабочей
позиции производится обработка
группы отверстий с подрезкой торца
в конце хода, очевидна необходимость
работы с двумя рабочими подачами.
Однако в некоторых случаях, осо-
бенно когда инструменты вступают
в работу и выходят из работы неодно-
временно (по технологическим сообра-
жениям или из условий ограничения
общей мощности привода или силы
подачи) вопрос о необходимости вве-
дения второй рабочей подачи и об
оптимальном значении обеих рабочих
подач решается достаточно сложно.
В общем случае порядок выбора
рабочих подач может быть принят
следующий. В качестве второй (II)
минутной подачи i-ro узла принимают
величину, наименьшую из s^-, и за-
поминают номер соответствующего
инструмента Таким образом,
six i = min
i
5. При определении первой (I) ми-
нутной подачи следует иметь в виду,
что возможны два варианта пере-
ключения: с большей подачи на мень-
шую и наоборот (в зависимости от
принятой схемы инструментальной
наладки с учетом необходимости обес-
печения минимального времени ре-
зания). Соответственно, инструмент
с номером п^^может работать в конце
или в начале рабочего хода.
Для определения первой рабочей
подачи необходимо рассмотреть все
возможные координаты точек пере-
ключения. Принято, что переключение
производится в начале или в конце
пути резания какого-либо из инстру-
ментов. Траектории резания всех ин-
струментов, обладающих меньшими
подачами, чем переключаемый, долж-
ны находиться правее точки переклю-
чения при переходе с меньшей подачи
на большую и левее этой точки при
переходе с большей подачи на мень-
шую. Кроме того, если {хь х2} —
координаты начала и конца пути ре-
зания лимитирующего инструмента,
а %р — возможная координата точки
переключения, то при переходе с мень-
шей подачи на большую должно вы-
ПРИЛОЖЕНИЕ
385
подняться условие хр С в противо-
положном случае хр х2.
Выбор оптимального расположения
точки переключения с первой рабочей
подачи на вторую, минимизирующей
суммарное время резания, произво-
дится в результате сравнения времен
резания, вычисляемых по формуле
_ Хр — А В — Хр
грез-----------1--------,
S1 S2
где А и В — соответственно коорди-
наты точек начала и конца рабочего
хода силового узла; sx и s2 — первая
и вторая минутные рабочие подачи
силового узла.
6. При определенных значениях
минутных подач f-го узла корректи-
руют скорости резания всех устано-
вленных на нем инструментов так,
чтобы для каждого инструмента был
достигнут возможный при этих усло-
виях максимум расчетной стойкости.
7. Для каждого силового узла опре-
деляют минимально возможное время
цикла его работы tf = /Bcni+ /рез ?•
Сравнивая эти величины между собой,
находят лимитирующий узел с но-
мером пе, у которого значение //
наибольшее.
8. Для всех остальных нелимити-
рующих силовых узлов АЛ возможна
работа с минутными подачами, мень-
шими, чем выбранные в п. 5, что
позволяет повысить стойкость режу-
щих инструментов. При этом целесо-
образно использовать 90—95 % вре-
мени работы лимитирующего силового
узла, что дает возможность избежать
увеличения цикла работы АЛ из-за
случайных колебаний времени цикла
работы отдельных станков.
Для выполнения практических
расчетов гарантированной производи-
тельности АЛ по приведенным форму-
лам необходимо располагать значе-
ниями чисел отказов узлов и меха-
низмов Ni. Высокая достоверность
этих расчетов может быть обеспечена
при известных оценках удельной дли-
тельности Врм) и Bj(рм)восстановле-
ния работоспособности элементов
оборудования АЛ силами ремонтной
службы. При отсутствии указанных
данных расчет ограничивается точеч-
ной оценкой производительности
по табл. 15 с использованием данных
табл. 19 и 20.
Расчет производительности систем
автоматических линий с накопителями
рассмотрен в I томе справочника.
Особенности эксплуатации станоч-
ных автоматических линий. Эксплуа-
тация АЛ возможна только после
окончания монтажных и пуско-
наладочных работ, проведения при-
емо-сдаточных испытаний на заводе-
потребителе и подписания акта о го-
товности ее к работе.
Условия эксплуатации, обеспечива-
ющие нормальную работу АЛ, регла-
ментируются инструкцией по экс-
плуатации. Точность, надежность
и производительность, указанные
в конструкторской документации на
АЛ, могут быть обеспечены только
при условии: а) соблюдения правил
технического обслуживания и экс-
плуатации; б) своевременного и ка-
чественного проведения текущих
и плановых профилактических осмо-
тров и ремонтов; в) рациональной
организации выполнения всех работ
по эксплуатации, техническому об-
служиванию и ремонту с минималь-
ными затратами рабочего времени;
г) ответственности обслуживающего
персонала за техническое состояние
АЛ.
Широкое распространение в прак-
тике эксплуатации АЛ получили сле-
дующие виды работ: а) ежедневное
техническое обслуживание; б) теку-
щее оперативное обслуживание для
устранения причин и последствий от-
казов; в) периодическое планово-
профилактическое обслуживание,
предусматривающее проведение тех-
нических осмотров и ремонтно-
восстановительных работ.
В начальный период эксплуатации
АЛ (один-два года) соответствующие
службы цеха (механика, энергетика)
уточняют номенклатуру и количество
запасных частей. Необходимые запас-
ные части должны храниться в кладо-
вых соответствующих служб по об-
служиванию АЛ.
Отказы АЛ должен оперативно
устранять наладчик. Для устранения
отказов, которые не может выполнить
наладчик, привлекают дежурных
386
ПРИЛОЖЕНИЕ
специалистов соответствующих служб
(механика, энергетика). При си-
стематических отказах какого-либо
электро-, гидро- или пневмоаппарата
его следует заменить заведомо исправ-
ным. Ремонт замененного аппарата
производят в мастерской соответству-
ющей службы. Время простоя АЛ
по различным причинам обслужива-
ющий персонал должен использовать
для проведения осмотров и мелких
ремонтов, заливки масла, а также
уборки линии.
Для обеспечения заданной точно-
сти обработки деталей на АЛ необхо-
димо систематически контролировать
точность обеспечения всех параме-
тров. При наличии в АЛ встроенных
контрольных устройств точность кон-
тролируют этими устройствами.
В остальных случаях контроль вы-
полняют с помощью специальных или
универсальных средств измерения.
Ручной контроль точности обработки
деталей можно выполнять на спе-
циально предусмотренных в АЛ пози-
циях или при разгрузке обработанных
деталей. При обнаружении отклоне-
ний от требований чертежа обработки
наладчик обязан выяснить и устранить
причины отклонений путем под-
наладки соответствующего режущего
или вспомогательного инструмента
или регулирования станка. Если
путем подналадки (регулирования)
не будет обеспечено получение годной
детали, необходимо проконтролировать
базирующие элементы приспособле-
ния или станка и при необходимости
произвести соответствующие ремонт-
ные работы. Схема проверок оборудо-
вания АЛ и допустимые отклонения
даны в инструкции по эксплуатации.
Техническое обслуживание состоит
из текущего и планового обслужива-
ния. Текущее обслуживание носит
профилактический характер, выпол-
няется постоянно и включает: а) наб-
людение за состоянием механизмов,
вспомогательных инструментов и
оснастки (приспособлений); б) свое-
временное, по мере необходимости,
регулирование механизмов; в) свое-
временное, по мере появления, устра-
нение неисправностей.
k; Смазывание оборудования АЛ и за-
мену масла в резервуарах производят
в сроки и в соответствии с картой,
имеющейся в инструкции по эксплу-
атации.
В процессе эксплуатации начальные
точностные характеристики станка,
которые зависят от его конструктивных
особенностей и качества изготовле-
ния, постоянно ухудшаются. Это при-
водит к снижению точности обработки
деталей, а затем и к отказу станка.
Отказы проявляются постепенно,
по мере изменений определенных пара-
метров станка, вызванных износом его
деталей. Эти отказы, как правило,
прогнозируемы, и могут быть пред-
отвращены путем своевременной
подналадки или ремонта.
При обработке деталей на АЛ во
многих случаях для получения задан-
ной точности не требуется подналадки
станка или режущего инструмента.
Например, при обработке деталей
стержневым режущим инструментом
(сверлами, зенкерами, развертками)
для обеспечения заданных координат
отверстий необходимы только} ре-
монтные работы, так как точность
обработки изменяется в основном
вследствие действия на станок мед-
ленно протекающих процессов.
При эксплуатации станков вслед-
ствие износа деталей и других медленно
протекающих процессов центр груп-
пирования размеров постепенно сме-
щается и одновременно увеличивается
поле рассеяния размеров в результате
действия быстропротекающих про-
цессов. При этом постепенно исчерпы-
вается запас точности станка.
Время работы станка до полного
исчерпания запаса точности по дан-
ному параметру зависит от скорости
смещения центра группирования раз-
меров и скорости увеличения поля
рассеяния, а также от запаса точности,
направления смещения центра груп-
пирования и положения начальной
настройки.
Подналадка станков может быть руч-
ная или автоматическая. При ручной
подналадке станок или линию оста-
навливают. Для сокращения простоев
оборудования необходимо поднастра-
ивать инструмент с таким расчетом,
чтобы полнее использовать поле до-
пуска на размер. В этом случае сокра-
щается число подналадок и увеличи-
ПРИЛОЖЕНИЕ
387
вается период бесподналадочной
работы оборудования.
Основной системой ремонта АЛ яв-
ляется система РПП — ремонт по по-
требности (РПС — ремонт по состо-
янию), что не исключает организацию
ремонта по системе ППР. В ремонтный
цикл по системе ППР можно включать
ремонты отдельных узлов (силовых
столов, шпиндельных узлов, транс-
портных устройств, приспособлений
и т. д.). Межремонтный цикл каждого
узла определяют исходя из конкрет-
ных условий его работы в АЛ, предъ-
являемых к нему требований и условий
эксплуатации. Все виды ремонтов
рекомендуется производить агрегат-
ным методом. Необходимость ремонта
определяют при осмотре АЛ работни-
ками службы механика или по заявкам
наладчика (мастера).
Проверку оборудования на техно-
логическую (геометрическую) точ-
ность следует выполнять по мере
необходимости, определяемой точ-
ностью обработки деталей, но не реже
2 раз в год. Проверку производят
методами и средствами, указанными
в инструкции по эксплуатации АЛ.
Выявленные при проверке отклоне-
ния устраняют путем регулирования
положения узла с помощью винтов
и компенсаторов. Если при этом не
удается устранить отклонения, сле-
дует произвести переналадку оборудо-
вания в соответствии с рекоменда-
циями и нормами, имеющимися в ин-
струкции по эксплуатации АЛ. »
Замену изношенных кондукторных
втулок, фиксаторных пальцев и вту-
лок кондукторных плит, пальцев фи-
ксации заготовок и другие работы,
не требующие больших затрат времени,
может выполнять слесарь-ремонтник
или наладчик во время продолжитель-
ного (20—30 мин и более) простоя АЛ
по организационным или другим при-
чинам.
Наблюдение за состоянием электро-
и гидрооборудования, а также смазоч-
ных систем, устранение их неисправ-
ностей возлагается на специалистов
соответствующих служб.
Техническое состояние АЛ кроме
администрации цеха контролирует
инспекторская группа соответству-
ющих ремонтных служб предприятия,
которая проверяет также оператив-
ность и качество выполнения ремонт-
ных работ. При нарушении правил
эксплуатации или неудовлетвори-
тельном техническом состоянии АЛ
представитель инспекторской группы
или администрации цеха должен при-
нять меры для устранения замеченных
недостатков.
Для обеспечения высокой работо-
способности АЛ и надлежащего ее
технического состояния администра-
ция цеха и соответствующие службы
предприятия разрабатывают ин-
струкции, в которых должны быть
изложены конкретные обязанности
и указана ответственность обслужива-
ющего персонала. Экономическую эф-
фективность АЛ определяют исходя
из условия полной реализации ее про-
ектной производительности. Для
получения экономической эффектив-
ности необходимо, чтобы произ-
водительность АЛ достигала полного
проектного значения в течение не
более одного года после ввода ее
в эксплуатацию, что может быть обес-
печено правильным планированием
производства, рациональной органи-
зацией эксплуатации, наличием
надежного оборудования и высоко-
квалифицированного обслуживаю-
щего персонала.
Анализ зависимости экономической
эффективности от использования про-
ектной производительности позволяет
определить экономически эффектив-
ный срок службы (долговечность) АЛ.
Срок службы станочных АЛ до капи-
тального ремонта находится в пре-
делах 10—12 лет.
Для организации рациональной
системы эксплуатации АЛ необходимо
знать нормативы затрат времени на
обработку деталей (например, из рас-
чета на одну смену) и допустимые по-
тери времени технического и орга-
низационного характера, которые
должны учитывать надежность линии,
трудоемкость ее обслуживания и орга-
низацию эксплуатации. На стадии
проектирования АЛ нормативы могут
быть составлены по результатам рас-
чета в виде Типовой структуры рас-
пределения фонда времени работы АЛ
(см. рис. 2). Такую структуру рас-
пределения фонда времени работы АЛ
388
ПРИЛОЖЕНИЕ
21. Формулы и порядок расчета нормативов затрат для типовой структуры
Виды затрат и потерь времени Формулы и результаты расчета
мин %
Цикловое время (суммар- /2 = /ХАО = 480-0,796600 = 382,4 79,7
ная наработка)
Время рабочего хода Вспомогательное время Z2Zp 382,4-1,4 /3 _ 1 Q — Т 1,0 Z2Zb 382,4-0,4 = 297,4 = 85,0 62 17,7
z 4 ’ т “ 1,8
Внецикловые потери вре- t6 = t2po = 382,4-0,255322 = 97,6 20,3
мени
Вследствие отказов /в = Z2pi =382,4-0,040586 = = 15,5 3,2
оборудования
Механические составные ча- сти линии /7 = t2p2 = 382,4- 0,018444 = 7,0 1,5
Приспособления ts = /2р3 = 382,4- 0,008714 = 3,3 0,7
Электрооборудование /9 = /2Р4 = 382,4- 0,005417 = 2,1 0,4
Г идрооборудование /10 = /2р5 = 382,4- 0,00801 1 = 3,1 0,6
На обслуживание /п = /2Рв = 382,4- 0,045881 = 17,5 3,6
режущих инструментов
Замена при внезапных от- tl2 = /2p7 = 382,4-0,003793 = 1,4 0,3
казах
Регламентированная замена Лз = /2P8 = 382,4-0,009700 1 = 3,7 0,8
Неупорядоченная замена /14 = /2Pe = 382,4- 0,018222 = 7,0 1,4
Подналадка /15 = /2Рю = 382,4-0,014198 = 5,4 1,1
Техническое обслуживание /16 = /2Pn = 382,4-0,082800 = 31,7 6,6
Осмотр в начале смены /17 = /2Pi2 = 382,4- 0,025000 = 9,6 2
Осмотр после обеденного перерыва /is = /2Pi3 = 382,4- 0,012000 = 4,6 1,0
Уборка в конце смены /19 = /2Pi4 = 382,4-0,022000 = 8,4 1,7
Проверка наличия масла и смазывание механизмов /2o = /2Pi5 = 382,4-0,003000 = 1,1 0,2
Наладка линии /21 = /2Р16 = 382,4- 0,020811 = 8,0 1,7
Организационные причины — отсутствие /22 = /2Р17 = 382,4-0,086000 = 32,9 6,9
Заготовок /2з :~=: /2Pi8 382,4- 0,020000 = 7,6 1,6
Обслуживающего персонала /24 = /2Pi9 = 382,4-0,050000 = 19,1 4,0
Режущих инструментов /25 = /2Р20 = 382,4-0,011000 = 4,2 0,9
Запасных частей /20 = /2P2i = 382,4-0,005200 = 2,0 0,4
Примечание, = 480 мин — фонд времени рабочей смены; /р =
= 1,4 мин — время рабочих ходов в цикле АЛ; /в — 0,4 мин — время вспомогатель-
ных ходов в цикле АЛ; /Со = 0,796600; Р0_21 — удельные потери времени
из-за различных причин.
ПРИЛОЖЕНИЕ
389
можно согласовать с заказчиком. Ана-
лиз ее позволяет выбрать оптимальный
вариант АЛ на стадии проектирования.
При определении нормативов затрат
и потерь времени используют расчет-
ные показатели надежности и произ-
водительности проектируемой АЛ. Рас-
чет представлен в табл. 21, а резуль-
таты расчета — в типовой структуре
распределения фонда времени работы
АЛ (рис. 2). Данные для расчета
берут из проекта (время цикла т =
=- 1,8 мин) и расчетов показателей
надежности (общий коэффициент
использования Ко и удельные потери р
из-за различных причин). Структура
позволяет оценить затраты и потери
времени в пределах одной смены (за
480 мин) и при необходимости провести
оценку или расчет за любой отрезок
времени (сутки, неделю, месяц, год
и т. д.).
Наличие у потребителя нормативов
на затраты времени для обработки
деталей и на потери времени по кон-
крётным причинам позволяет техни-
чески обоснованно и рационально
организовать эксплуатацию АЛ,
правильно укомплектовать соответ-
ствующие службы обслуживающим
и ремонтным персоналом, вести автома-
тизированный или ручной учет (хроно-
метраж) работы и простоев АЛ.
Сравнивая проектные нормативы
с фактическими, можно своевременно
и эффективно принимать необходимые
организационные или технические
меры для обеспечения полной реали-
зации возможной производитель-
ности АЛ при их эксплуатации.
Управление заменой режущих ин-
струментов на автоматических линиях.
Широкое применение микропроцес-
сорной техники, программируемых
контроллеров, мини-ЭВМ позволяет
управлять эксплуатацией автомати-
ческих линий, выбирая оптимальные
решения применительно к изменяю-
щимся условиям. Рассмотрим методы
замены инструментов, позволяющие
обеспечить наибольшую эффектив-
ность работы станочной линии. В осно-
ву выбора метода положен вероятно-
стный подход, т. е. стойкость инстру-
мента рассматривается как величина
случайная, распределенная по за-
кону, определяемому эксперименталь-
ным путем. Средние сроки службы
инструментов различны, вследствие
чего для уменьшения общего числа
остановок оборудования при замене
отказавшего инструмента стремятся
заменить и другие инструменты с близ-
кими по времени сроками службы,
т. е. применяют определенный метод —
«стратегию» обслуживания режущих
инструментов. Наибольшее распро-
странение на практике получили стра-
тегия замен по отказам, смешанная
(по отказам и принудительная) стра-
тегия замен и смешанная групповая
стратегия.
При замене инструментов, для ко-
торых характерно значительное рас-
сеяние стойкости, стратегия только
принудительных замен оказывается
целесообразной лишь в случае, когда
отказ инструментов может привести
к поломке станка или к появлению
брака. В остальных случаях рассма-
тривают стратегию замены инструмен-
тов по отказам или смешанную стра-
тегию (часть инструментов, отказав-
ших до момента времени То, заменяют
в моменты отказов, остальные — при-
нудительно через То мин). Если пос-
ледняя оказывается предпочтительнее,
то необходимо определить оптималь-
ное значение периода замен в соот-
ветствии с принятым критерием опти-
мальности. При выборе критерия необ-
ходимо прежде всего учитывать тех-
нико-экономические факторы
эффективности работы станочной
системы.
В качестве такого критерия, поз-
воляющего выбрать стратегию опти-
мального обслуживания инструмен-
тов, принят средний доход П, полу-
чаемый предприятием в единицу вре-
мени эксплуатации линии. Если
для одной и той же станочной системы
значение критерия П<х> при замене
инструментов по отказам больше, чем
Z7T при смешанной стратегии их за-
мены, то отдается предпочтение за-
менам по отказам. Если /7т>/7оо,
то принимается смешанная стратегия
замен и определяется оптимальный
срок То принудительной замены ин-
струментов.
Предположим, что срок службы t
любого из рассматриваемых инстру-
ментов является случайной величиной
390
ПРИЛОЖЕНИЕ
Фонд времени работы линии
100 % (480 мин)
Цикловое время (суммарная наработка) 79,7 % (382,4 мин) Внецикловые потери времени 20,3 % (97,6 мин)
— Время рабочего хода 62 % (297,4 мин)
— Время вспомо- гательное 17,7 % (85 мин)
Вследствие отказов оборудова- ния 3,2 % (15,5 мин) На обслу- живание режущих инструмен- тов 3,6 % (17,5 мин)
На техни- ческое обслужива- ние линии 6,6 % (31,7 мин) По органи- зационным причинам 6,9 % (32,9 мин)
Механиче- ские составные Замена при внезапных отказах
— части 0,3 %
1,5 % (1,4 мин)
(7 мин) Регламен-
Приспо- тированная
собления замена
— 0,7 % 0,8 %
(3,3 мин) (3,7 мин)
Электро- Неупоря-
оборудова- доченная
ние 0,4 % замена
(2,1 мин) 1,4 %
Гидро- (7 мин)
оборудова- Под-
— ние — наладка
0,6 % 1,1 %
(3,1 мин) (5,4 мин)
Рис. 2. Типовая структура распределения фонда
времени работы АЛ
Осмотр в начале смены 2 % (9,6 мин) — Отсутствие заготовок 1,6 % (7,6 мин)
Осмотр после обеденного перерыва 1,0 % (4,6 мин) — Отсутствие обслужи- вающего персонала 4,0 % (19,1 мин)
Уборка в конце смены 1,7 % (8,4 мин) — Отсутствие инструмен- тов 0,9 % (4,2 мин)
Проверка наличия масла и смазывание механизмов 0,2 % (1,1мин) — Отсутствие запасных частей 0,4 % (2 мин)
Наладка линии 1,7 % (8 мин)
ПРИЛОЖЕНИЕ
391
с непрерывной функцией распределе-
ния вероятностей (рис. 3)
F (х) = Р {/ < х} и F (0) - 0.
Математическое ожидание срока
службы заменяемого инструмента
является конечной величиной
оо оо
I = j х dF (х) = J [ 1 — F (x) ] dx.
о о
Технико-экономические характери-
стики работы АЛ в случае применения
стратегии замен инструментов по от-
казам и смешанной стратегии замен
приведены в табл. 22.
Удельная длительность простоев
АЛ в случае, когда рассматриваемый
инструмент является работоспособ-
ным, равна б- Тогда в среднем
на время I работы инструмента будет
приходиться (1 + Ви ,б) t .единиц
времени функционирования линии.
Рис. 3. Распределение стойкости режущих
инструментов при замене их по отказам (а)
и при сменной стратегии замен (tf)
22. Характеристики процесса функционирования АЛ
при двух стратегиях замен инструментов_________
Характеристика Замена по отказам Смешанная стратегия замен
Среднее время /р работы инструмента Среднее время Й^ замены инструмента Суммарный доход £>3 при работе АЛ Средний расход /?3 на за- мену одного инструмента Среднее время 0 между последовательными замена- ми инструмента Доход Пт в единицу вре- мени эксплуатации АЛ t й, , ^Р- ^01^1 0 + Ви. б) * + ^1 Ар/ — Аот0'1 1 " |<£> '<£> X ° 1 О 1 „ 1*^ Ф ь — g -4- ~ N н Д 1 l<tk С | 1 I гН и 1 — 1 - С 1^ I + с 2 |4г's । । - 7 S х 1 ° L '
(1 + В)ьб)?+#1 (’ + ви.б) - (Н"ВИ.б) 5т- - [1 - F (О] (6, - Ь2)
Обозначения: Ви — удельная длительность простоев АЛ в случае, когда рассматриваемый инструмент работоспособен; Ар — доход в единицу времени полезной работы АЛ; Лот — расход в единицу времени замены инструмента по отказам; йх — время замены инструмента по отказам; й2 — время принуди- тельной замены инструмента; Апр — расход в единицу времени принудительной замены инструмента.
392
ПРИЛОЖЕНИЕ
Следовательно,
П _ — ^от^1
°° ~ (1+^.6)? + ^ ’
(1)
В случае применения смешанной
стратегии замен с интервалом замены
То время /р работы инструмента в си-
стеме будет отличаться от случайного
срока службы t этого инструмента:
( t, если t < То;
р ( 70, если t > То.
Функция распределения вероят-
ностей Fr (х) величины /р является
Т-усечением функции распределения
вероятностей F (х) величины t.
Математические ожидания t и fp
случайных величин t и /р численно
равны площадям, заштрихованным
на рис. 3. Таким образом, среднее
время работы инструмента при сме-
шанной стратегии обслуживания
<х>
J [1- F(x)]dx,
а среднее время недоиспользования
срока службы инструмента
<х>
Ft=J [1- F(x)]rfx.
7О
Поскольку при принудительной за-
мене инструмента сокращается время
на поиск неисправности, а также
время на устранение последствий от-
каза, обоснованно считать, что <
Для каждого инструмента с вероят-
ностью F (Т) произойдет отказ до
истечения периода времени То и по-
требуется замена его по отказу с вре-
менем и с вероятностью 1 — F (Т)
инструмент будет работать до при-
нудительной замены, которая осу-
ществляется за время 0,2. При сме-
шанной стратегии обслуживания
среднее время замены инструмента
= F (Г) + (1 - Г (Г)]#2;
после преобразований
[l-F(T)](^-^2).
Среднее время 0 между двумя после-
довательными заменами рассматрива-
емого инструмента равно сумме Дз
и (1 + Ви, б) (? — £т), а значение
критерия при смешанной стратегии
обслуживания
/7Т —
Apt - Л0А - Др|т - [1 - F (Г)] X
__ X — ^от^1]______.
(1 4- Ви. б) ? + '0’1 —
(1 Ви# б) £т _
_[1_Л(Г)](^-^2)
(2)
В табл. 22 даны характеристики двух
рассмотренных стратегий обслужи-
вания автоматических линий. Их срав-
нение показывает, что с увеличением
длительности периода времени То
разница между значениями Поо и /7Т
сокращается и Поо = lim /7Т.
То—
Для исследования влияния пара-
метров системы, входящих в выраже-
ния (1) и (2), на выбор одной из стра-
тегий, а также на оптимальный пе-
риод То принудительной замены ин-
струментов в случае принятия сме-
шанной стратегии обслуживания
определим для различных значений
времени Т величину л (7^) = 77т—Поо.
Если л (Т) 0, то целесообразно
придерживаться замены инструмен-
тов по отказам: в противоположном
случае необходимо принимать при-
нудительные замены и определять зна-
чение То. На основании формул (1)
и (2) для л (Т) получено следующее
выражение:
л(Т) =
[1-F(T)W
[(1 + Ви.б)? + ^1] X
X [(1 +Ви.б) (<-5т) +
4А-(1
(/А А 1 I ^ОТ - А1Р ^1^2 ।
X {(Vj — ^2) Н--=----- —5---г
I ЛР '
ПРИЛОЖЕНИЕ
393
। — ЛПрА2 /1 । ц
4----------£— (1 + о) —
Лр
Вт
\—F(T)
Лот 04~Ви. б)
Лр
(2а)
Знак выражения л (Т) совпадает
со знаком выражения в фигурных
скобках, поскольку множитель перед
фигурными скобками при всех зна-
чениях Т неотрицателен. Поэтому
л (Т) С 0 при всех значениях Т
только в том случае, когда справед-
ливо неравенство
(^-Л)+' Л^Л°р +
Лр
+ л°т<>1 Г Лпр^2 (1 + в„. б) <
яр
<_ ', , лот(1+ви.б) “1 ё, gT
" [ + Лр ] ? 1 — F(T)’
т. е. если
(^2)+^zAip^ +
+ лотёх--лпрё2 (1 + 5и б)<
лр
Г 1 I Лот (1 4- Ви. б) 1 fly
11 ~1 =------ Z,
L Лр J t
где Z _•= inf (— \ =
0<г<оо \1 — F (Т) /
1 - f (О
1 — F (Т)
dx
Таким образом, выбор стратегии
замен по отказам экономически оправ-
дан только тогда, когда справедливо
неравенство
+ (ЛОт — Лпр) 'Оу'О’з -ф-
+ (Лот^’1 — Лдр'О’з) X
_____X (1 4- Ви. б) ____________
[Лр + (1 + Ви. б) Лот] ^1
После некоторых преобразований
получим следующее условие пред-
почтительности стратегии замен по
отказам:
Z
_______М
fli /
+
_____(Лрт - Лпр)
[Лр + (1 4- ви. б) Лот
х[ё1 + (1+ви.б)?]42--
fll
(3)
fl
Обозначим X = —— коэффициент
относительного ускорения замен
г, 1
при профилактике; k = -j—•—--------
* 4- ви. б
коэффициент использования АЛ при
условии, что рассматриваемый инстру-
мент работоспособен; А/? = Аот —
— Лпр — изменение расхода в еди-
ницу времени при переходе от замен
по отказам к принудительным заме-
нам; А = Лр--------- - Лот — сумма
1 г Ви. б
дохода в единицу времени полезной
работы АЛ и расхода в единицу вре-
мени замен инструмента по отказам.
При принятых обозначениях при-
веденное выше неравенство примет вид
z>?(i — х) +
Л2
(За)
Если в условиях конкретной задачи
это неравенство выполняется, то
экономически целесообразно при-
держиваться стратегии замен по от-
казам; в противоположном случае
394
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рис. 4. Плотности вероятностей af (t) при
различных значениях показателя степени Ь
в формуле (36)
предпочтительнее стратегия при-
нудительных замен. При этом необ-
ходимо отыскать оптимальный период
То, при котором достигается макси-
мальное значение критерия экономи-
ческой эффективности.
Рассмотрим зависимости критерия
л (Ti) от периодов замен Tt для наи-
более распространенных законов
распределения стойкости инструмен-
тов. В связи с тем, что эксперимен-
тальные кривые надежности раз-
личных инструментов хорошо аппро-
ксимируются распределением Вей-
булла, были рассчитаны значения
л (Т) для функции распределения:
fi-t> '-“Н-НУ]-
(36)
Для определения влияния характера
распределения (вида кривых) на-
дежности инструмента на величину
л (Т) при одном и том же среднем
сроке службы I инструмента функция
F (Г) была преобразована в выра-
жение
F(T)= 1—exp [-(4-)ЬХ
где Г — гамма-функция.
Плотности вероятности af (/) при
выбранных значениях показателя
степени b в условном масштабе при-
ведены на рис. 4. При 6=3 вид
зависимости для плотности вероятно-
сти af (t) близок к плотности распре-
деления Гаусс,а, при 6=2 — к рас-
пределению Реллея, а при 6 = 1 рас-
пределение Вейбулла является экс-
поненциальным.
Были рассчитаны значения л (Т)
при различных параметрах, харак-
теризующих работу АЛ для двух
рассматриваемых стратегий обслу-
живания. Для повышения точности
результатов вычисления формулы
для определения /7Т и Лоо (см. табл. 22)
преобразовали таким образом, чтобы
в них входили относительные, а не
абсолютные значения параметров.
Уравнение для л (Т), по которому
велись указанные расчеты, было
получено в виде
1
=______________1 +В_____________
1+в _ I +(1 -<?)В _
qB t qB
—(1—X) [1—F (7\) |[1—F (TJ] X
X [(1—X) (1 — a0T^) +
“Г (l-]-F) (Ot0T anp)l
---y— [l+^OT 0+^ ^)]J-
При принятых обозначениях удель-
ная длительность простоя АЛ из-за
рассматриваемого инструмента В} =
= qB, а длительность простоя из-за
остальных инструментов Ви. б =
= (1 -<7)В.
На рис. 5 приведены зависимости
для распределений Вейбулла. Рас-
четы позволили установить, что
при экспоненциальном распределении
(6=1, см. рис. 4) л (Ti) < 0 для всех
Tt, т. е. принудительная замена не-
выгодна ни при каких значениях Tt.
Очевидно, что при 6 < 1 стратегия
принудительных замен еще более убы-
точна, чем при экспоненциальном рас-
пределении. При 6=2, так же как
ПРИЛОЖЕНИЕ
395
Рис. 5. Зависимости критерия л (Т}) от времени ^принудительной замены инструментов
при различных законах распределения их стойкости
Обозначения:--------b — 1, = 500 мин;----— b = 2, Гтах = 250 мин;
ШЛА
-----b = 3, ~ 200 мин; Значения параметров: X, равно 0,5; 1,0;
aQT равно 0,2; 0,02; равно 0,2; 0,02; В равно 0,82; 0,05; q равно 1,0; 0,02; —
— 100 мин для всех случаев
и при b = 3, при определенных соче-
таниях _ параметров (когда длитель-
ность О, замен инструментов по от-
казам и длительность “О? принудитель-
ных замен примерно одинаковы, а сто-
имость принудительных замен равна
стоимости замен по отказам) смешан-
ная стратегия также невыгодна. В тех
случаях, когда л (Ti)> 0, нет явного
максимума функции (см. рис. 5, штри-
ховые и штрихпунктирные линии).
Наибольшую эффективность от
принудительных замен инструментов
можно получить при распределении
сроков их службы, близких к распре-
делению Гаусса, причем значение л (Т|)
будет тем больше, чем дешевле при-
нудительная замена и чем меньше при
этом расходуется времени по сравне-
нию с заменами по отказам.
Аналогичные результаты были
получены применительно к другим
законам распределения времени без-
отказной работы инструментов.
На рис. 6, а даны зависимости л (Tj)
для случая распределения Симпсона
(треугольное распределение), плот-
ность вероятности которого имеет вид
(
0,
t < а;
4 с —а) „ f а + ь
(Ь — а)*' ° f 2 ’
/(0 = 4(6_ 0 а + ь
(Ь — а)2 ’ 2 ’
0, t^b.
Когда срок службы t инструмента рас-
пределен по закону равной вероятно-
сти (рис. 6, б),
-——; а < t < b\
о — а
0 в остальных^случаях.
Эффективность принудительных за-
мен по сравнению с заменой по отказам
существенно возрастает с ростом
удельной длительности простоев АЛ,
приходящихся на рассматриваемый
инструмент (0,02 < q < 1,0).
Пределы изменения остальных
параметров приведены на рис. 5.
Таким образом, если из экспери-
мента известно распределение вре-
мени безотказной работы инструмента
F (Т), то находим средний срок его
396
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рис. 6. Зависимость критерия л от времени для распределений стойкости по
законам треугольника (а) и равной вероятности (б)
службы t = j [1 — F (Т)] dT. Затем
о
для 10—15 значений Т (0 < <
< Т2 ... < Лпах) находим численные
значения выражения ч [1 — F(7\)],
[1 — F (Т2), [l-F(7\0)]:
t 00
~Г = 4Ч [1-^(0]^;
Tt
c. 00
^2 _ 1 f
t t J
T2
^T10 _ _J_
I ” t
Tl0
[1 - F(T)]dT, ...
Целесообразность принудительных
замен может быть определена из вы-
ражения (За).
Если неравенство (За) удовлетво-
ряется, то смешанная стратегия замен
является экономически эффективнее,
и необходимо определить оптимальный
период То.
Подсчитав для выбранных значе-
ний Ti величину л (TfVAp и определив
максимум этого соотношения, опре-
делим соответствующие ему То:
л (То) = шах л (Г).
0<Г <оо
Наиболее целесообразно определять
То графическим способом.
На стадии эксплуатации АЛ исход-
ные данные о распределении стойкости
инструментов получают на основе хро-
нометража ее работы в течение време-
ни, необходимого для статистически
достоверных данных.
На стадии проектирования АЛ рас-
чет оптимальных периодов То замен
инструментов должен основываться
на исходной’информации о распределе-
нии стойкости инструментов, полу-
ченной предварительно.
По результатам экспериментальных
исследований распределения отказов
режущих инструментов, работа-
ПРИЛОЖЕНИЕ
397
Рис. 7. Примеры кривых распределения стойкости двух групп инструментов (а — сверла,
зенкеры; б — резцы) в относительных единицах х
V(T)
ющих на различных станках-автома-
тах и автоматических линиях, было
установлено, что в большинстве слу-
чаев наилучшее совпадение экспери-
ментальных данных имело место с тео-
ретическим распределением Вей-
булла [см. формулу (36)]:
Здесь а — положительная постоян-
ная величина; t — средняя стой-
кость режущих инструментов.
Обозначив через г = введем
новую переменную
%__ Zj ^min
гтпах ^min
что позволяет перейти при рассмотре-
нии стойкости каждого инструмента
к относительной его величине х, изме-
няющейся в пределах 0—1.
На рис. 7 даны экспериментальный
кривые распределения стойкости
группы инструментов (а — стержне-
вых для обработки отверстий, б —
резцов) линии «Геллер» для тормозных
барабанов (см. рис. 9). По оси ординат
отложена накопленная частость
v (Г), а по оси абсцисс — стойкость х.
Показаны среднестатистические кри-
вые, построенные по значениям vcp
и хср для рассмотренных групп ин-
струментов, а также теоретическая
кривая с показателем b = 1,6 [F (х) =
= 1 —е Л ]. Экспериментальные
и теоретические кривые по двум груп-
пам инструментов имеют хорошее со-
впадение. Такое же совпадение имеет
место и для отдельных инструментов
наладки.
Целесообразность использования
указанного распределения для ха-
рактеристики надежности режущих
инструментов автоматических линий
подтверждается не только большим
по объему статистическим материалом,
не только «универсальностью» этого
распределения, позволяющей при
изменении параметра b получать кри-
вые различной формы, но и физиче-
ской сущностью явлений, которые это
распределение описывает. При рас-
смотрении надежности инструментов
приходится сталкиваться с различными
причинами их отказов: поломками из-
за недостаточной прочности инструмен-
тов при силах и крутящих моментах,
возросших вследствие затупления
режущих кромок; выкрашиванием
твердосплавных пластинок, вызван-
ным появлением ударных нагрузок
из-за неравномерности припуска,
вследствие недостаточного сопроти-
вления усталости пластин; изнашива-
398
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рис. 8. Зависимости показателя степени Ь
в формуле (36) от коэффициента вариации
стойкости k?.
1 — экспериментальная; 2 — расчетная
нием вследствие истирания режущих
кромок и др. Отказы инструментов
наступают внезапно, из-за аварий,
и постепенно, вследствие влияния из-
нашивания. Изучение физических
моделей отказов различных элементов
показало обоснованность и целесо-
образность применения закона Вей-
булла для описания распределений
стойкости инструментов.
Исследования показали, что пара-
метр b в формуле (36) изменяется
в пределах 1,0—3,5 и существенно
зависит от коэффициента вариации
стойкости kT режущих инструментов.
На рис. 8 показана регрессионная
зависимость 1 [b = f (6Т)] и теорети-
ческая зависимость 2, подсчитанная
для распределения Вейбулла. Хоро-
шее совпадение расчетных и экспери-
ментальных данных позволяет реко-
мендовать формулу (36) для прогно-
зирования распределения стойкости
режущих инструментов на стадии про-
ектирования АЛ, преобразовав ее в вы-
ражение
где Ь= 4,187^ — 8,676£т + 5,557.
На основании результатов испыта-
ний стойкости инструментов в усло-
виях, соответствующих производ-
ственным, определяют коэффициент
kT, подсчитывают показатель сте-
пени b и строят кривую распределения
стойкости F (/) в интегральной форме
для использования ее в дальнейших
расчетах.
Полученные законы распределения
стойкости инструментов целесооб-
разно уточнить в первоначальный пе-
риод эксплуатации линии.
Рассмотрим пример расчета опти-
мальных периодов замены инструмен-
тов автоматической линии «Геллер»
для обработки тормозных бара-
банов.
На рис. 9 дана схема автоматической
линии с нумерацией позиций. Рас-
катанная заготовка устанавливается
в спутник автооператором. В спутнике
заготовка центрируется по отверстию
диаметром 20 мм и зажимается кулач-
ками приспособления. После зажатия
заготовки автоматическое загрузоч-
ное устройство поворачивается в пер-
воначальное положение для приема
следующей заготовки. Тормозные
барабаны перемещаются в спутниках
по автоматической линии. В каждом
спутнике попарно с двух сторон за-
крепляются четыре заготовки. На
участке / линии обработка барабана
производится с наружной стороны.
На позициях 3—11 производится об-
тачивание двух цилиндрических
поверхностей, проточка пазов по
окружности, подрезка торцов, днища
предварительно и окончательно,
сверление пяти отверстий диаметром
14,3 мм, сверление двух отверстий
диаметром 12 мм, зенкование семи
отверстий с помощью комбинирован-
ных сверл, снятие фасок.
После окончания рабочего цикла
на участке I линии деталь вторым
автооператором снимается со спут-
ника и передается в промежуточный
накопитель.
Освободившиеся спутники под-
нимаются на конвейер возврата и
промываются в очистительной кабине.
Весь рабочий процесс, включая транс-
портирование, установку и закрепле-
ние деталей, происходит автоматиче-
ски. Тормозные барабаны, обрабо-
танные на участке I автоматической
линии, поступают из накопителя по-
Рис. 9. Схема двухучастковой АЛ для обработки тормозных барабанов легкового автомобиля:
1—13 — номера позиций участков / и II
ПРИЛОЖЕНИЕ
400
ПРИЛОЖЕНИЕ
штучно к третьему автооператору ли-
нии, который подает их на участок //.
Деталь закрепляется в спутнике
с помощью кольцевого зажима патрона
по диаметру 245_0>3. Затем начинается
обработка на участке II линии. Здесь
производится зенкование двух от-
верстий диаметром 12 мм, нарезание
резьбы М8, предварительное и оконча-
тельное растачивание отверстия
диаметром 75 мм, подрезание торца,
точение кольцевых пазов на торце
барабана, чистовое растачивание
барабана до диаметра 229,6_0>1 мм,
развертывание пяти отверстий и сня-
тие фасок. По окончании рабочего
цикла освободившиеся от деталей
спутники поднимаются и подаются
в обратном направлении по конвейеру
возврата, а детали поступают в нако-
питель. Далее обработка детали вы-
полняется вне линии.
Барабан, перенесенный в накопи-
тель, попадает с помощью загрузоч-
ного устройства в зажимные приспо-
собления поворотного стола спе-
циального расточного станка. Вне ли-
нии установлено два расточных стан-
ка, на которых выполнялось оконча-
тельное растачивание тормозного- ба-
рабана. После растачивания авто-
оператор подает деталь к баланси-
ровочному агрегату.
Отбалансированные барабаны по
наклонному роликовому конвейеру
подаются к двухшпиндельному хонин-
говальному станку. Бруски с помощью
двух гидравлических цилиндров при-
жимаются к внутренней поверхности
барабана. После обработки детали
передаются на цепной конвейер и
поступают к моечной машине. Послед-
няя имеет три зоны: промывки, опо-
ласкивания и сушки горячим возду-
хом. На этом заканчивается полный
цикл обработки тормозного барабана.
Для уточнения исходных данных
о надежности инструментов проводи-
лись исследования в течение 25 смен
для каждого из двух участков. Каж-
дому инструменту присваивали опре-
деленный номер и в моменты замены
инструментов после полного их за-
тупления фиксировали число обрабо-
танных данным инструментом деталей
за период между двумя очередными
заменами. Для этой цели использо-
вали счетчики обработанных деталей,
установленные на линии.
По полученным данным, характе-
ризующим случайные значения стой-
кости каждого инструмента (в обра-
ботанных деталях) строили кривые
распределения стойкости. Затем все
инструменты разбивали на группы
с одинаковой средней стойкостью и
близкими по форме кривыми распре-
деления стойкости. В связи с тем, что
на каждой позиции линии обрабаты-
ваются по четыре детали, а в каждой
детали имеются одинаковые поверх-
ности, группы инструментов со-
держали 4—20 одинаковых инструмен-
тов. Расчеты выполняли для несколь-
ких групп сверл, зенкеров и резцов.
Результаты исследования надеж-
ности линии позволили определить
значения отдельных показателей,
входящих в расчетные формулы. Так,
при 64 %-ном времени полезной ра-
боты рассматриваемого участка, 16,4 %
потерь времени из-за смены инстру-
ментов и 19,6 % потерь времени из-за
отказов оборудования удельная дли-
тельность простоев
0.36
S ^64
= 0,56,
а коэффициент использования участка
k --
1
1 + 0,56
0,64.
Доля удельной длительности про-
стоев
дый 1
i участка, приходящейся на каж-
инструмент
„ -Л1.
Яг - в
С. и . о.
~ТГ-В'
по расчету ее принимали равной 0,20—
0,63.
Разность между отпускной ценой
и себестоимостью детали составляет
АС = 1,7 р. — 1,48 р. = 0,22 р.
Доход за 1 мин безотказной работы
линии
АС-4 0,22-4
— = -тлг=0’76 р-
Для учета влияния различного вре-
мени принудительной замены ин-
струментов и замены по отказам,
а также различной стоимости 1 мин
ПРИЛОЖЕНИЕ
401
простоев линии приняты значения:
X, равные 0,5; 0,75; 1,0; аот = 0,34-
4-0,7; оспр = 0,44-0,8.
Все инструменты разделены на
группы по признаку идентичности
условий обработки; для каждой груп-
пы строили график распределения
стойкости, на основе которого вы-
полняли расчет оптимальных периодов
замены То инструментов.
На рис. 10 представлены эмпири-
ческие законы распределения стойко-
сти указанных групп инструментов,
а на рис. 11 результаты расчета зави-
симости критерия л (Ti)/Ap от дли-
тельности периодов принудительной
замены Т.
На форму кривых л (Тг-)Л4р влияет
закон распределения стойкости F (Т).
Это подтверждают результаты, по-
лученные аналитически. При одном
и том же законе распределения F (Т)
на численное значение критерия
л (Т^/Лр существенно влияют пара-
метры X, аот, апр, однако искомая
величина То, соответствующая
л (Т^/Лр —> max, мало изменяется
в зависимости от указанных пара-
метров. Так как при расчете опреде-
ляют То, а не значение критерия
л (Т), то к точности исходных данных
для расчета не предъявляется высоких
требований. Для точного построения
кривой распределения стойкости
инструментов необходимо определить
25—30 стойкостных точек.
На значение То влияет коэффициент
относительного ускорения времени
замены при принудительной смене ин-
струментов. С увеличением X умень-
шается отношение л (Tf)Mp (при X =
< л (^)
= 1, —- — 0) и увеличивается зна-
чение Tq. С ростом коэффициента аОт
относительной стоимости замен ин-
струментов по отказам при прочих
равных условиях наблюдается умень-
шение значения и существенное
увеличение отношения л (Tjj/A-g.
С увеличением коэффициента &пр отно-
сительной стоимости принудительных
замен незначительно увеличивается
То и весьма существенно уменьшается
значение критерия.
На основании рис. 11 для конкрет-
ных исходных параметров могут быть
выбраны оптимальные периоды То
замены инструментов каждой группы,
при которых отношение л (Т^/Ар
максимально, и по этим данным на-
строены счетчики циклов, сигнализи-
рующие наладчикам о необходимости
принудительной замены инструмен-
тов данной группы.
Предлагаемый [метод расчета пред-
усматривает последовательный ана-
лиз каждого инструмента или каждой
группы инструментов с одинаковыми
характеристиками рассеяния сроков
службы. Для станочной системы, со-
стоящей из большого числа групп
инструментов с разными характери-
стиками надежности, выбор оптималь-
ной стратегии обслуживания может
быть осуществлен на основе последова-
тельного расчета значений То для
каждой из групп. При одинаковом
времени на замену инструментов объ-
единение групп с близкими, но различ-
ными средними стойкостями, приведет
к уменьшению критерия, которое будет
тем существеннее, чем больше раз-
личаются средние стойкости объеди-
ненных групп.
Все параметры теоретических
соотношений, определяющих выбор
стратегии замен, изменяются с тече-
нием времени. Поэтому какой бы
выбор не был произведен в один ка-
лендарный период времени, он может
оказаться неверным для другого, до-
статочно удаленного от предыдущего
календарного времени. В связи с этим
возникает задача проведения система-
тических контрольных обследований
по кодифицированной методике или
использования объективно устано-
вленных закономерностей для про-
гнозирования динамики распределе-
ний отказов часто отказывающих эле-
ментов.
Практическая реализация крите-
рия оптимальности предусматривает
использование современных средств
автоматизации процесса сбора и
обработки производственной инфор-
мации о законах распределения стой-
кости режущих инструментов. Необ-
ходимость привлечения средств ав-
томатизации обусловливается прежде
всего большой трудоемкостью выявле-
ния законов распределения вероят-
ности отказов для каждого из мно-
402
ПРИЛОЖЕНИЕ
^(П)/АР
О 100 , 200 300 Т, шт.
*)
а)
ЛМ/А,
Рис. 10. Экспериментальные кривые рас-
пределения стойкости инструментов:
а — позиция 3 участка / (работают четы-
ре резца); б — позиция 9 участка / (че-
тыре зенкера); b — позиция 3 участка //
(четыре резца)
Рис. 11. Зависимость критерия л
от периодов принудительной замены ин-
струментов Т, шт. (штучной стойкости);
а, б, в — см. рис. 8
Исходные данные для расчета кривых
/-//:
WO 800 Т, шт.
81
Параметры 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Л 0,5 0,75 1,0 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
CZqt 0,7 0,7 0,7 1,0 1,3 0,7 0,7 1,0 1,0 1,3 1,3
апр 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 1,0 1 1,3 1 1,0 1,3 1,0 1,3
ПРИЛОЖЕНИЕ
403
6
Рис. 12. Схема, иллюстрирующая организацию принудительной замены инструментов:
I, II, III — участки АЛ; 1 — шкаф наладчика с датчиками замен инструментов; 2 —
заточное отделение; 3 — участок контроля и сортировки инструментов; 4 — инструмен-
тально-раздаточная кладовая; 5 — центральный инструментальный склад; 6 — ЭВМ
жества режущих инструментов ав-
томатических линий в условиях
эксплуатации, что достигается путем
длительных исследований работы
линии. Кроме того, ввиду изменения
во времени законов распределения
вероятности отказов инструментов,
а также других технико-экономи-
ческих характеристик (параметров),
влияющих на выбор оптимальной стра-
тегии обслуживания, следует обеспе-
чить возможность периодического
контроля ранее принятых решений
в моменты сколько-нибудь существен-
ных изменений указанных характе-
ристик. Это обстоятельство также
обусловливает целесообразность ав-
томатизации процесса обслуживания
режущих инструментов, что требует
разработки и применения специали-
зированных систем [А. с. 532103
(СССР)] или использования для этой
цели программируемых контролле-
ров,- управляющих работой АЛ, и
датчиков замены инструментов.
По полученной информации о стой-
кости инструментов ЭВМ строят гра-
фики распределения времени без-
отказной работы F (/), на основании
которых определяют среднюю стой-
кость I каждой группы одинаковых
инструментов, затем для десяти зна-
чений Ti находят численные значения
я (Ti). Целесообразность смешанной
стратегии замен определяется из вы-
ражения (3). Если неравенство (3)
удовлетворяется, то смешанная стра-
тегия замен экономически эффек-
тивнее и необходимо определить опти-
мальный период То, обеспечивающий
максимум л (Ti).
Схема, иллюстрирующая процесс
активного обслуживания инструмен-
тами автоматических и поточных
линий на основе рассчитанных опти-
мальных значений периодов замен То,
приведена на рис. 12. Устройство
сбора информации объединяют с ин-
струментальным шкафом; на световое
табло от ЭВМ может быть передана
информация о рассчитанных значе-
ниях То для соответствующих групп
инструментов, по которой настраивают
счетчики циклов АЛ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Автоматизация процессов в маши-
ностроении/А. П. Белоусов, А. И. Да-
щенко, П. М. Полянский, А. В. Шулеш-
кин. М.: Высшая школа, 1973. 451 с.
2. Авцин В. И., Фридман Л. И. Экс-
плуатация автоматических линий с ис-
пользованием программируемых командо-
аппаратов. — Станки и инструмент, 1981,
№ 4, с. 3 — 5.
3. Балабаева Э. С., Фридман Л. И.
Проектирование электрооборудования ав-
томатических линий, построенного на
базе программируемых командоаппара-
тов. — Станки и инструмент, 1979, № 11,
с. 12—14.
4. Брон Л. С., Тартаковский Ж. Э.
Гидравлический привод агрегатных стан-'
ков и автоматических линий. М.: Машино-
строение, 1974. 328 с.
5. Васильев И. А. Автоматическая
линия для обработки деталей типа ва-
лов. — Станки и инструмент. 1975, № 4,
с. 31—33.
6. Вороничев Н. М., Тартаков-
ский Ж. Э., Генин В. Б. Автоматические
линии из агрегатных станков. М.: Маши-
ностроение, 1979. 487 с.
7. Генин В. Б., Тартаковский Ж. Э.,
Бондаренко В. А. Транспортные устрой-
ства автоматических линий из агрегат-
ных станков. М.: НИИМАШ, 1978. 36 с.
8. Горелик Г. И., Василевский М. Я«,
Беранский М. И. Транспортные устрой-
ства автоматических л ш i i <приспособле-
ниями-спутниками. М.: НИИМАШ, 1976.
44 с.
9. Камхин Я* Б., Голоульников Е. М.,
Хаскин И. Н. Контрольные автоматы для
автоматических линий. М.: Машинострое-
ние, 1980. 246 с.
10. Косилова А. Г. Точность обработки
деталей на автоматических линиях М.:
Машиностроение, 1976. 224 с.
И. Куратцев Л. Е., Цирульников И. М.
Приборы размерного контроля на эле-
ментах пневмоавтоматики. М.: Машино-
строение, 1977. 134 с.
12. Кутай А. К., Романов А. Б., Ру-
бинов А. Д. Справочник контрольного
мастера. Л.: Лениздат, 1980. 50 с.
13. Наладка агрегатных станков/
С. И. Федоров, В. Б. Генин, Ж. Э. Тар-
таковский, Л. И. Фридман. М.: Машино-
строение, 1982. 250 с.
14. Немировский П. 3., Бромберг М. А.
Испытания автоматических линий по пока-
зателям надежности и производительно-
сти. — Станки и инструмент, 1978, № 12,
с. 3 — 6.
15. Нормативы режимов резания и гео-
метрия резцов для тонкого растачивания.
Обработка на отделочно-расточных стан-
ках. М.: НИИМАШ, 1979. 92 с.
16. Ольштейн Я. А. Надежность авто-
матов для контроля линейных размеров.
М.: Машиностроение, 1979. 140 с.
17. Плашей Г. И., Марголин Н. У.,
Пирович Л. Я. Приспособления агрегат-
ных станков и автоматических линий. М.:
Машиностроение, 1977. 285 с.
18. Режимы резания металлов: Спра-
вочник под ред. Ю. В. Барановского. М.:
Машиностроение, 1972. 408 с.
19. Тартаковский Ж. Э., Немиров-
ский П. 3., Бромберг М. А. Повышение
точности расчета производительности сбло-
кированных автоматических линий. —
Станки и инструмент, 1976, № 12, с. 6 — 7.
20. Унифицированные узлы агрегатных
станков и автоматических линий единой
гаммы: Каталог/Под ред. Л. С. Брона, М.’
НИИМАШ, 1979. 140 с.
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
А
Автоматы внутришлифовальные — На-
значение 310, 311
— доводочные — Назначение 313, 314
— контрольные — Рекомендации по при-
менению в автоматических линиях 96,
97 — Технические характеристики
314, 315 — Условия успешного функ-
ционирования 97 — Функции их и вы-
даваемые ими сигналы 97, 98
— круглошлифовальные — Назначение
308—313 — бесцентровые — Назначе-
ние 307, 308
— плоскошлифовальные двухшпиндель-
ные — Назначение 306, 307
Автоматы токарные — Назначение 299,
300 — Техническая характеристика 300,
301
— доделочные — Назначение 303 — Схемы
загрузки и разгрузки 303, 304 — Тех-
нические характеристики 304, 305
— роторные 300—303 — Технические ха-
рактеристики 302
Аккумуляторы газогидравлические 145
Б
Бабка револьверная — Конструкция 72,
73 — Назначение 73
Бабки подрезно-расточные — Конструк-
ция — 70 — Назначение 70 — Основные
размеры 369 — Технические характе-
ристики 71
Бабки расточные — Конструкция 68,
69 — Назначение 68 — Рекомендации
для применения 69, 70 — Технические
характеристики 69 1
— с приводом — Основные размеры 368
Бабки сверлильные — Назначение 71,
73 — Общий вид с основными размерами
73, 370 — Технические характеристики
71, 73
Бабки фрезерные беспинольные с при-
водом — Основные размеры 371
— - пинольные с приводом — Назначение
73 — Основные размеры 370
— Технические характеристики 74, 75
Барабаны поворотные — Кинематические
схемы 118, 119
Болты шатунные — Рабочий чертеж 241,
244 — Типовой технологический про-
цесс обработки 247—251
Бункера автоматические в автоматиче-
ских линиях для изготовления кардан-
ных подшипников — Конструкция
360 — Технические характеристики 360
— клапанов, специальных болтов, порш-
невых пальцев, толкателей, втулок
клапанов 361 — 363
— колец шариковых и роликовых под-
шипников массового производства
360, 361 — Технические характеристики
360
В
Валы, обрабатываемые на автомати-
ческих линиях — Классификация 176—
178
— Маршруты обработки 201 — 204
— Припуски на обработку 179, 182
— Способы: доводки и удаления заусен-
цев 200, 201 — изготовления заготовок
180—182 — круглого шлифования 197 —
199 — нарезания резьбы 192, 193 —
обработки отверстий 194—196 — прав-
ки 183—185 — токарной обработки
185—191
— Точность обработки 179
Втулка клапана направляющая — Рабочий
чертеж 241, 243
Втулки кондукторные при зенкеровании
27 — 29
— при развертывании 28, 32
— при сверлении 18—20
Втулки направляющие клапанов — Ти-
повой технологический процесс обра-
ботки 262, 264, 265
Г
Гидропривод — Задание на проектирова-
ние 151, 152
Головки силовые пинольные — Конструк-
ция 81, 82 — Назначение 80, 81 — Тех-
нические характеристики 81
ГОСТ 12.2.009—80 168
15.001 — 73 9, 176
622—81 8
[(7417—75 179
7929—80 8
9473—80 49
15893—77 94
16490—70 94
16491 —80Е 94
16492—70 94
16493—70 94
17433—80 157
19257—73 35
20356—74 71
21037—75 68
21186—75 70
21191 — 75 71
21711 — 76 73
22410—77 73
22586—77 62
23856—79 62
25305—82 80
Д
Детали — Зажим в приспособлении 86 — 88
— зенкование 32, 33
— Контролируемые параметры 94
— корпусные базовые 82—84 — Техни-
ческие требования 8, 9 — Типы 8 —
Элементы базирования 85, 86 к
3
Заготовки валов — Выбор 201, 204, 205
— Доводка наружных поверхностей 208
— Обработка: зубчатых колес 207 — лы-
сок 206 — торцев 205 —шлицев 206, 207
406
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
— Правка 205
— Резьбообразование 207
— Токарная обработка 205, 206
— Удаление заусенцев 208
— Центрование 205
— Шлифование наружных поверхностей
207, 208
Заготовки впускных и выпускных кла-
панов 246, 247
— гильз цилиндров 245, 246
— карданных подшипников 247
— поршней двигателей 246
— шариковых подшипников 247
— шатунных болтов 247
Задание техническое 9
Заявка на автоматическую линию 9, 10
Зенкер — Выбор 26, 27
И
Инструменты режущие — Исходные дан-
ные для определения длительности пла-
нового и внепланового восстановления
381, 382
— комбинированные — Обработка отвер-
стий 34, 35
— Направление 88—90
— Управление заменой на автоматиче-
ских линиях 389—403
К
Канавки — Протачивание 47, 48
Кантователи 120
Клапаны двигателей — Комплексный
эскиз 241, 243 — Типовой технологи-
ческий процесс обработки 251 — 259
Кольца железнодорожных подшипни-
ков — Типовой технологический про-
цесс обработки 263, 273 — 284
— карданных подшипников — Типовой
технологический процесс обработки
284, 294—298
— подшипников качения — Комплексные
эскизы 241, 242
— шариковых подшипников — Типовой
технологический процесс обработки
262, 263, 266—272
Конвейеры-накопители шаговые — На-
значение 109, ПО — Схема 109, 110
Конвейеры непрерывного действия гра-
витационные 112
— с ведущей цепью 116
— с несущей цепью 114—116
— с приводными роликами 112—116
Конвейеры отводящие для клапанов,
толкателей, поршневых пальцев, вту-
лок клапанов, специальных болтов
352, 353
— для массового производства под-
шипников 351 — 353
Конвейеры-перекладчики шаговые 105—
109
Конвейеры-распределители для деталей
типа колец и фланцев 347 — 351
— для колец железнодорожных под-
шипников 351
Конвейеры шаговые прямого действия
103-105
Контроль — Объем 94
— Периодичность 94
— положения деталей на рабочих пози-
циях 102
— Производительность 95
— размеров заготовок 98, 99
— целостности режущих инструментов
Коробки многошпиндельные резьбо-
нарезные с электротормозом на устано-
вочной плите — Основные размеры 367
— с упорным угольником и приводом —
Основные размеры 62—64, 366
Л
Линии автоматические — Планировка
131 — 134 — Составление циклограмм
работы 136—138
Линии автоматические для обработки
вала-шпильки — Схемы 240 — Техно-
логический процесс обработки 240 —
валов — Компоновка 213 — 231 — Про-
изводительность 176—179 — электро-
двигателей 238—240
Линии автоматические из агрегатных
станков с жесткой связью — Особен-
ности расчета производительности
377 — 385
Линии автоматические многономенкла-
турные без переналадки — Проекти-
рование 134, 135
— с автоматической переналадкой 135,
136
— с ручной переналадкой 135
Линии автоматические однопоточные —
Структурные схемы 121 — 124
— с ветвящейся структурой — Структур-
ные схемы 125
— с гибкой связью между станками 127 —
131 — Схемы накопителей 127 — 129 —
Площадки для складирования деталей
129 — Резервные позиции 131
— с жесткой межагрегатной связью 238,
239
— с полужесткой связью между стан-
ками — Структурная схема 131
— с приспособлениями-спутниками —
Планировка 142—144 — Структурная
схема 126, 127
— станочные — Особенности эксплуата-
ции 385 — 389
Лотки гибкие 364 — Углы наклона 364
М
Магазин автоматический гравитацион-
ного типа 355, 356 — Технические ха-
рактеристики 354
— для клапанов, болтов, толкателей,
поршневых пальцев 358 — Технические
характеристики 358
— многодисковый 354, 355 — Технические
характеристики 354
— цепной 357, 358
Магазины автоматические автоматиче-
ских линий для производства гильз
и поршней с принудительным перемеще-
нием деталей 356, 357 — Технические
характеристики 357
— с подвижным лотком для производства
болтов, клапанов 358, 359 — Техниче-
ские характеристики 359
Манипуляторы 119, 120
Метчики, применяемые на автомати-
ческих линиях 36, 37
Механизмы автоматических линий вспо-
могательные — Управление работой
145—147
— из агрегатных станков — Удельная
длительность и среднее время восста-
новления 383
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
407
н
Наладки инструментальные при зен-
керовании — Схемы 25
— при нарезании резьб — Схемы 35, 37
Наладки инструментальные при обра-
ботке отверстий 46, 47
— торцов 44, 45
Наладки инструментальные при раз-
вертывании — Схемы 30
— при растачивании — Схемы 37 — 40
— при сверлении — Составление схем
в отдельных случаях 24, 25 — Схемы
18, 19
— при чистовом растачивании — Авто-
матическая подналадка резцов 43 —
Схемы 42, 43
Насосы 145
О
Оборудование для мойки и сушки 213
— технологическое для обработки дета-
лей типа тел вращения 298, 299
Оправка инструментальная при раста-
чивании — Параметры 41, 42
Отверстия глубокие — Сверление 22—24
П
Патроны плавающие при развертыва-
нии — Конструкция 29, 30, 32
— Рекомендации для применения 29
— Типы 29, 30
Перегружатели автоматических линий
110, 111
Подъемники автоматических линий —
Назначение 110
— для деталей типа тел вращения — Клас-
сификация 328—330
Подъемники автоматических линий не-
прерывного действия автоматические
многоканальные для подшипников мас-
сового производства 339—342
— одноканальные для производства гильз,
поршней, клапанов, специальных
болтов, поршневых пальцев 336 — 339,
343, 344
— цепные для подшипников массового
производства 330—336
Подъемники автоматических линий пре-
рывистого действия автоматические
для подшипников массового произ-
водства и железнодорожных подшип-
ников 344—346
Поршни двигателей — Типовой техноло-
гический процесс обработки 284, 294 —
297
Предложение техническое 9, 11—13
Приводы главного движения зубчатые —
Основные размеры 368
— ременные — Основные размеры 369
Приспособления агрегатных станков —
Компоновка 90, 91
— зажимные — Типы 84 — 86
— -спутники 91, 92
Проект рабочий 9, 14
— технический 9
— эскизный 9, 13, 14
Процесс обработки технологический —
Выбор баз 14, 15
— Группирование переходов 16
— Методы обработки 16
— Основные принципы разработки 244,
245
— Режимы резания 16, 17
Пульты управления 163, 164
Р
Развертки — Выбор типа 32
С
Сверло — Выбор конструкции 21, 22
Седла впускных клапанов — Типовой
технологический процесс обработки
260—262
Система автоматических линий для
обработки головок блоков цилиндров
138-142
Система контроля автоматических ли-
ний для обработки валов 231 — 238
— качества продукции на автоматических
линиях 93, 94
Система сигнализации 164
Система управления автоматических
линий 167, 168 — Основы построения
162, 163
— работой автоматических линий 167,
168
Система эксплуатации автоматических
линий — Автоматизация 173—175
Системы автоматических линий для
охлаждения режущих инструментов
157-162
— для смазывания 156, 157
— транспортно-загрузочные — Особенно-
сти конструкций 214—231
Системы автоматических линий транс-
портные — Основные положения, ре-
комендуемые при проектировании 320,.
321 — Понятие 317 — Структура 317 —
319 — Этапы проектирования 319, 320
— для подшипников массовэго произ-
водства 321 — 324
— для производства: гильз и поршней
атомобильных и тракторных дви-
гателей 325 — 327, 330 — деталей авто-
мобильных и тракторных двигателей
324, 325
Системы удаления стружки 152—156
СОЖ при зенкеровании — Применение
29, 30
Средства измерения — Надежность 95, 96
Станины горизонтальные боковые —
Основные размеры 375
---подставки под стойки — Основные
размеры 376
Станки агрегатные для обработки от-
верстий — Компоновки 53 — 57
— фрезерные — Компоновки 53, 58 — 62
Станки для доводки наружных поверх-
ностей валов 212, 213
— для нарезания наружной резьбы 210,
211
Станки для обработки зубьев колес на
валах 210, 211
— лысок шпоночных пазов и шлицев 209,
210
— отверстий 211, 212
— торцов, точения и цекования 208, 209
Станки для отрезки прутков и правки за-
готовок валов 208, 209
— для токарной обработки 208 — 210
— для шлифования наружной поверх-
ности вала 211, 212
Станки с , горизонтальными осями шпин-
делей двусторонние торцошлифоваль-
ные 304—306
Стойки — Основные размеры 376
Стол поворотный 116—118
Столы крестовые 80
408
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Столы силовые 75 — 80 — Допустимые
силы подачи 77
— Кинематическая схема 78
— Основные технические характеристики
76, 79
Столы силовые с гидравлическим приводом
подачи — Основные размеры 371, 372
— Управление работой 146—151
Столы силовые с электромеханическим
приводом подачи — Основные размеры
373, 374
Т
Толкатели — Применение 110
Точность измерения деталей на автома-
тических линиях 94, 95
— нарезаемой резьбы 35 — 37
Точность обработки деталей при зен-
керовании 26
— при развертывании 30—32
— при растачивании 40, 41
— при сверлении 18—21
— при фрезеровании 48—51
У
Узлы управления потоками колец 364,
365
Устройства логического управления
164—167
Ф
Фрезы — Конструкция 49
— Параметры 51, 52
Ц
Цекование 33, 34
Цековка — Диаметр 34
Ш
Шпиндель при зенкеровании — Диаметр 29
— при сверлении — Размеры 21, 22
Э
Электродвигатели привода вращения
шпинделей — Мощность 65—68
Электрооборудование — Задание на раз-
работку 170—173
— Размещение 168—170
Серафим Николаевич ВЛАСОВ, Виктор Борисович ГЕНИН,
Григорий Исаакович ГОРЕЛИК и др.
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Т о м 2
Станочные автоматические линии
Редактор И. И. Лесниченко
Художественный редактор С. С. Водчиц
Переплет художника С. Н. Голубева
Технический редактор Т. С. Старых
Корректоры О. Е. Мишина и Л. Е. Сонюшкина
ИБ № 3369
Сдано в набор 14.02.84. Подписано в печать 14.06.84. Т-12647. Формат 60X90Vt6-
Бумага типографская № 2. Гарнитура литературная. Печать высокая.
Усл. печ. л. 25,5. Усл. кр.-отт. 25,5. Уч.-изд. л. 33,33 Тираж 10232 экз.
Заказ 50. Цена 2 р.
Ордена Трудового Красного Знамени издательство «Машиностроение»,
107076, Москва, Стромынский пер., д. 4
Ленинградская типография № 6 ордена Трудового Красного Знамени
Ленинградского объединения «Техническая книга» им. Евгении Соколовой
Союзполиграфпрома при Государственном комитете СССР по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли.
193144, г. Ленинград, ул. Моисеенко, 10.