chipmaker.ru
С. Н. Власов, Г.М.Годович, Б. И.Черпаков
УСТРОЙСТВО, наладка
И ОБСЛУЖИВАНИЕ
металлообрабатывающих
станков
и автоматических линий
Chipmaker.ru
chipmaker.ru
С. Н. Власов, Г. М. Годович, Б. И.Черпаков
УСТРОЙСТВО, НАЛАДКА
И ОБСЛУЖИВАНИЕ
металлообрабатывающих
станков
и автоматических линий
Допущено Управлением кадров и учебных заведений
Министерства автомобильной промышленности СССР
в качестве учебника для машиностроительных техникумов
по специальности «Монтаж и експлуатация
металлообрабатывающих станков и автоматических линий»

Chipmaker.ru
Москва «Машиностроение» 1983
r.ru
Б БК 34.63-5
В 58
УДК 621.9.06 + 621.9.06.234
Редактор канд. техн, наук А. И. Плужников
Рецензенты д-р техн, наук проф. А. И. Дащенко,
инж. Л. А. Козелков
Власов С. Н. и др.
В58 Устройство, наладка и обслуживание металлообрабаты-
вающих станков и автоматических линий: Учебник для ма-
шиностроительных техникумов по специальности «Монтаж
и эксплуатация металлообрабатывающих станков и автома-
тических линий»/С. Н. Власов, Г. М. Годович, Б. И. Чер-
паков.— М.: Машиностроение, 1983.— 439 с., ил.
В пер.: I р.
2703000000-097	ББК 34.63-5
038(01)-83	6П5.2
© Издательство «Машиностроение», 1983 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Chhmaker.ru
Изготовление деталей различных приборов, машин и других изделий произ-
водится с помощью соответствующего инструмента на разнообразных металло-
обрабатывающих станках, являющихся основным видом оборудования в машино-
строении.
Один из основных типог станков — токарный — появился еще в древние
времена и применялся для обработки деталей типа тел вращения из дерева, кости
и других материалов. Привод вращения обрабатываемой детали на этих станках
состоял из приспособления в виде тетивы, обкрученной вокруг детали и концами
закрепленной в луке. Возвратно-поступательное движение лука осуществлялось
вручную.
В России станкостроение возникло в XVIII веке. Русский мастер Ан-
дрей Нартов построил ряд токарных станков: для нарезания винтов, копироваль-
ный, для обтачивания частей орудий и др. В этих станках был применен изобре-
тенный Нартовым самоходный суппорт. Созданием станков занимались изобре-
татели Яков Батищев, Лев Собакин, Алексей Сурнин, Павел Захава и многие
другие. М. В. Ломоносов сконструировал сферотокарный станок для обра-
ботки металлических зеркал.
В XIX в. началось совершенствование режущего инструмента и создание
его новых видов, которые способствовали появлению новых типов станков (фре-
зерных, шлифовальных и других).
Одиако, несмотря на создание оригинальных станков, станкостроение в цар-
ской России не поднялось до уровня самостоятельной отрасли, станков оте-
чественного производства в 1914—1917 гг. было менее 20 % в общем парке
станков, составляющем около 100 тыс. шт.
В 1929 г. Советом Труда и Обороны СССР организован Государственный
трест среднего станкостроения, что положило начало формированию и развитию
специализированного производства металлорежущих станкоь. Для подготовки
конструкторов, технологов и других специалистов-станкостроителей решением
Коммунистической партии и Советского правительства был создан Московский
стаикоинструментальный институт, организованы станкостроительные факуль-
теты в МВТУ им. Баумана, ЛПИ им. Калинина и в пругих вузах страны.
В 1933 г. был создан Экспериментальный НИИ металлорежущих станков
(ЭНИМС). ЭНИМСу принадлежит приоритет в создании принципиально новых
процессов и оборудования, с деятельностью института связаны все этапы техни-
ческого прогресса советского станкостроения.
В годы первой пятилетки вводятся в строй Московский станкостроительный
завод им. С. Орджоникидзе, Горьковский завод фрезерных станков. В годы
второй и третьей пятилеток станкостроение приступило к производству специаль-
ных и специализированных станков для развивающихся отраслей машиностро-
ения. Вводятся в эксплуатацию Харьковский станкозавод им. С. В. Косиора,
Киевский завод станков-автоматов им. М. Горького и ряд других заводов.
В 1939 г. вступил в строй Краматорский завод тяжелого станкостроения
нм В. Я. Чубаря.
3
chipmaker.ru
Состоявшийся б 1934 г. XVII съезд ВКП(б) принял решение реконструиро-
вать машиностроение с целью удовлетворения потребностей народного хозяйства
в современном техническом оборудовании. Задача была решена, и в предвоенный
период был расширен типаж всех видов универсальных станков и освоен вы-
пуск специальных станков, начато производство агрегатных и тяжелых станков.
Агрегатные станки послужили основой для создания впоследствии автомати-
ческих станочных линий, столь необходимых заводам развивающихся отраслей
промышленности с массовым производством изделий: тракторной, автомобильной,
сельскохозяйственной н других.
Во время Великой Отечественной войны станкостроение было переведено
на выполнение заказов военной промышленности, в том числе станков для обо-
ронных отраслей. На базе заводов, эвакуированных в восточные районы страны,
были организованы новые станкостроительные заводы. В послевоенный период
осуществлялось восстановление промышленности и его дальнейшее развитие.
В строй вступили Коломенский, Новосибирский, Ульяновский, Рязанский
и многие другие заводы тяжелого станкостроения. Была проделана большая
работа по специализации заводов и конструкторских организаций.
В 1950-е годы развивалось производство крупных, тяжелых и уникальных
станков. Директивами XIX съезда КПСС предусматривалось широкое внедрение
автоматизированных поточно-массовых производств в ведущих отраслях про-
мышленности. Повышение уровня механизации и автоматизации производства
явилось одним из главных направлений станкостроения.
В 1965 г. объем производства металлорежущих станков возрос более чем
в 3 раза по сравнению с 1940 г., а парк увеличился за этот же период почти
в 4 раза и занял первое место в мире.
В 1966 г. в СССР изготовляются 1222 типоразмера станков различного
назначения, а в 1980 г. было выпущено около 300 тыс. станков более 2000 мо-
делей, в том числе 8000 станков с числовым программным управлением (ЧПУ).
Выпуск автоматических линий увеличился с 10 комплектов в 1950 г. до 300 ком-
плектов в 1980 г.
Успешному» развитию советского станкостроения способствует огромная
научно-исследовательская работа, проводимая нашими учеными, инженерами
и новаторами производства. К комплексу таких работ следу’ет отнести как во-
просы создания станков, так и вопросы технологии обработки и теории резания,
в том числе оснащения станков инструментом.
Теоретические и практические проблемы создания станков решались
проф. Г. М. Головиным, академиком В. И. Дикушиным, проф. Д. Н. Решето-
вым, проф. Н. С. Ачерканом, проф. Б. С. Балакшиным и другими известными
учеными, а также новаторами производства: создателем первых автоматических
линий И. П. Иночкииым, лауреатами Государственной премии Г. С. Бортке-
вичем, П. Б. Быковым и другими.
В материалах XXVI съезда КПСС отмечается необходимость улучшения
использования производственных мощностей — машин, транспортных средств
и другого оборудования. Следует сокращать простои оборудования, улучшать его
использование, экономить материалы и энергию. Необходимо полнее и эффек-
тивнее использовать производственный потенциал оборудования.
При использовании резервов металлообрабатывающих станков и автома-
тических линий важными этапами являются их монтаж и эксплуатация, осуще-
ствляемые специалистами высокой квалификации, в том числе и техниками.
Подготовка таких специалистов является одной из важнейших задач.
Данный учебник предназначен для изучения предметов «Устройство, наладка
и эксплуатация металлообрабатывающих станков и автоматических линий»
и «Наладка и эксплуатация автоматических устройств» при подготовке техников
в средних специальных учебных заведениях по специальности № 0502 «Монтаж
и эксплуатация металлообрабатывающих станков и автоматических линий».
Раздел I
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТАНКАХ
И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ
Глава 1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТАНКАХ
Chipmaker.ru
§ I.	КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
Металлорежущим станком называется технологическая ма-
шина, на которой путем снятия стружки с заготовки получают
деталь с заданными размерами, формой, расположением и шерохо-
ватостью поверхностей.
По степени специализации станки делятся на;
1)	универсальные (общего назначения), используемые для вы-
полнения разнообразных операций по обработке деталей широкой
номенклатуры, как правило, в единичном и мелкосерийном произ-
водствах;
2)	специализированные, предназначенные для обработки
деталей, сходных по конфигурации, но отличающихся размерами;
3)	специальные — для обработки одной определенной детали.
Применение специализированных и специальных станков ха-=
рактерно для крупносерийного и массового производств.
По степени точности станки делятся на пять классов: нор,-
мальной точности (Н), повышенной (П); высокой (В), особо высо-
кой точности (А) и особо точные (С) станки, иначе мастер-станки С
(ГОСТ 8—77). Требуемая точность работы станков классов В,
А и С достигается при эксплуатации их в помещениях с постоян-
ными, автоматически регулируемыми температурой (термокон-
стантных) и влажностью.
По степени автоматизации различают механизированные и
автоматизированные станки, в том числе полуавтоматы и ав-
томаты.
Полуавтоматом называется станок, работающий с автомати-
ческим циклом, для повторения которого требуется вмешательство
рабочего. Например, рабочий должен снять обработанную деталь
и установить заготовку, а затем включить станок в работу на
следующий цикл. Циклом технологической операции называют
интервал календарного времени от начала до конца периодически
повторяющейся технологической операции независимо от числа
одновременно изготавливаемых деталей.
Автомат осуществляет процесс обработки и производит все
рабочие и вспомогательные движения цикла без участия рабочего,
5
chipmaker.ru
1. Классификация станков
Наименование	Группа			
		1	2	3
Токарные	1	Автоматы и полуа одношпиндельные	втоматы многошп ин дел ь- ные	Револьверные
Сверлильные и расточные	2	Вертикально- сверлильные	Одношпиндель- ные	Многошп и н дел ь- ные полуавтома- ты
Шлифовальные, полировальные, доводочные	3	Круглошлифо- вальные	Внутришлифо- вальные	Обдирочно-шли- фовальные
Комбинированные	4	Универсальные	Полуавтоматы	Автоматы
Зубо-и резьбооб- рабатывающие Фрезерные	5 6	Зубострогальные для цилиндриче- ских колес Вертикально- фрезерные	Зуборезные для конических колес Непрерывного действия	Зубофрезерные для цилиндриче- ских колес и шлицевых вали- ков
Строгальные, дол- бежные и протяж- ные	7	Продол одностоечные	ьные двухстоечные	Поперечно-стро- гальные
Разрезные	8	Отрезные, токарным резцом	работающие абразивным кругом	фрикционным диском
Разные	9	Муфто- и трубо- обрабатывающие	Пилон асекатель- ные	Правильно- и бесцентрово-об- дирочные
который должен лишь наблюдать за работой, контролировать ка-
чество обработки и, при необходимости, подналаживать станок,
т. е. регулировать его для восстановления достигнутых при наладке
точности расположения инструмента и качества обрабатываемой
детали.
По расположению шпинделя станки делятся на горизонталь-
ные и вертикальные.
Для обозначения моделей станков, выпускаемых серийно,
принята классификация, разработанная ЭНИМСом, по которой
все станки делятся на девять групп (табл. 1). Каждая группа,
в свою очередь, подразделяется на девять подгрупп, характери-
зующих назначение станка, его компоновку и другие особенности.
Модель станка обозначается тремя или четырьмя цифрами с до-
бавлением в некоторых случаях букв. Первая цифра указывает
группу станка, вторая — тип; третья или третья и четвертая
характеризуют один из важнейших параметров станка. Буква,
стоящая после первой или второй цифры, указывает на модерни-
зацию основной (базовой) модели станка, а буква после основных
6
Тип
	4	г	6	7	8	... 9
	Сверлильно- бтрезные	Карусель- ные	Токарные и лобовые	Многорез- цовые	Специализи- рованные	
	Координатно- расточные Специализиро- ванные шли- фовальные Для нареза- ния червяч- ных передач	Радиально- сверлиль- ные Для обра- ботки тор- цов вубьев	Расточные Заточные Резьбофре- зерные	Алмазно- расточные Плоско- шлифо- вальные Зубоотде- лочные	Горизонталь- но-сверлиль- ные Притирочные и полироваль- ные Зубо- и резь- бошлифо- вальные	Разные станки данной группы
	Копироваль- ные и грави- ровальные Долбежные Правильио- отрезные	Вертикаль- ные бес- консолъные Протяжные горизон- тальные ленточные Для испы- тания ин- струментов	Продоль- ные дисковые Делитель- ные ма- шины	Широко- универ- сальные Протяжные вертикаль- ные Пилы ножовоч- ные Балансиро- вочные	Горизонталь- ные консоль- ные	
трех или четырех цифр — на модификацию базовой модели (в том
числе по точности обработки и системе управления). Например,
2Р135Ф2 означает, что это станок вертикально-сверлильный (вто-
рая группа, первый тип), модернизированный (буква Р — оснащен
шестишпиндельной револьверной головкой), максимальный диа-
метр сверления по стали 35 мм; Ф2 означает, что станок оснащен
позиционной системой числового программного управления. Мо-
дель 675П означает — широкоуниверсальный фрезерный станок
повышенной точности с размером стола 200 X 500 мм.
Для обозначения станков специальных и специализированных
каждому станкостроительному заводу присвоен индекс из одной
или двух букв, после которого ставится порядковый номер модели
станка. Например, ЕЗ — Егорьевский станкостроительный завод
«Комсомолец»; ВШ — Витебский станкостроительный завод
им. Кирова; МК — Московский станкостроительный завод «Крас-
ный пролетарий» и т. д.
Специальные станки, входящие в состав автоматических ли-
ний, могут иметь индекс, в который включаются модель линии
7
chipmaker.ru
и номер станка в линии. Модель автоматической линии соста-
вляется из индекса (цифрового или буквенного) организации,
спроектировавшей линию, или завода-изготовителя и порядкового
номера линии.
§ 2.	ТОЧНОСТЬ СТАНКОВ
Точность обработки на станке непосредственно связана с его
точностью, которая характеризует степень влияния различных
погрешностей станка на точность обрабатываемых деталей.
К основным погрешностям станка относятся:
геометрические — зависят от точности изготовления деталей
и сборки станка, а также его износа в процессе эксплуатации.
Эти погрешности влияют на точность взаимного расположения
режущего инструмента и обрабатываемой детали в процессе формо-
образования;
кинематические — определяются ошибками в передаточных
числах различных передач кинематической цепи, возникающими
вследствие неточности изготовления отдельных элементов станка
(зубчатых колес, червяков, винтовых пар и др.). Наиболее замет-
ное влияние кинематические погрешности оказывают при обра-
ботке зубьев колес, резьб и других сложных поверхностей отно-
сительно высокой точности;
упругие погрешности — связаны с деформациями станка, ко-
торые нарушают правильность взаимного расположения инстру-
мента и обрабатываемой детали при действии силовых факторов.
Повышение жесткости станка (отношение силы к упругому пере-
мещению в одном направлении) снижает упругие погрешности;
температурные — возникают главным образом вследствие
неравномерного нагрева различных элементов станка в процессе
его работы, приводящего к изменению начальной геометрической
точности и оказывают существенное влияние на качество обра-
ботки высокоточных деталей;
динамические — связаны с относительными колебаниями ин-
струмента и обрабатываемой детали, ухудшают качество обра-
ботки, могут снижать стойкость режущего инструмента и долго-
вечность станка.
Кроме указанных погрешностей станка, на точность обработки
значительное влияние оказывает погрешность режущего инстру-
мента, погрешности его изготовления и установки на станке,
а также износ.
§ 3.	ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И НАДЕЖНОСТЬ СТАНКОВ
И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Производительность станков и автоматических линий характе-
ризуется числом деталей, изготовленных в единицу времени.
Интервал времени, через который периодически производится
8
выпуск изделий определенного наименования, типоразмера, на-
зывается тактом выпуска.
Для универсального оборудования производительность (штЛб
определяется по формуле
п _ 3600
ч — . >
где tK — калькуляционное время обработки, с:
t =t 4- ^-4
‘к ‘шт 4- „ >
где /шт — штучное время, с; /п<3 — подготовительно-заключи-
тельное время, с; п — число деталей в партии;
^шт = “Ь 0i I ^Т. о + ^о. о ~Ь ^отд»
где /0— основное технологическое время, с; /в — вспомогатель-
ное время, с; /т. 0; to.o — соответственно время технического
и организационного обслуживания, отнесенное к одной детали, с;
/отд — время на отдых и физические потребности рабочего, от-
несенное к одной детали, с.
Для полуавтоматов, автоматов и автоматических линий раз-
личают номинальную (теоретическую) и реальную производитель-
ность, которая ниже номинальной, так как в процессе эксплу-
атации оборудования имеются простои.
Номинальная производительность циклически действующих
автоматических станков или однопоточной автоматической линии
определяется по формуле
п ____3600m
бсном —	»
где т — число выпускаемых деталей за один цикл; т — номи-
нальное время цикла по лимитирующей операции, с:
Т = to tE,
t'o — фактическое время обработки, с; t'B — несовмещенное время
транспортно-загрузочных движений, с.
Номограмма для определения номинальной производитель-
ности приведена на рис. 1. Для случая to = 10 с, tB = 10 с QHOM=
— 180 шт/ч.
Действительная производительность автоматического станка
пли автоматической линии меньше расчетной вследствие допол-
нительных затрат (потерь) времени:
Рд = QboM Q’
где q — потеря выпуска автоматического станка или линии в шту-
ках за единицу времени.
9
chipmaker.ru
Рис. 1. Номограмма для расчета номинальной производительности станка (авто-
матической линии)
Рис. 2. Номограмма для расчета действительной производительности станка
(автоматической линии)
Потери производительности автоматического станка или ав-
томатической линии учитываются
ния k„.
Q _ Q Ь — 3600 /г h —
— ЧноМ'Щ — т КК1 ки —
коэффициентом использова-
__________t_________
t + Й1л Т ^внепл 4" ^орг
где t — суммарная наработка (продолжительность обработки);
/пл — суммарное время простоев, связанных с выполнением плано-
вых мероприятий по обслуживанию и ремонту; /вне11л — суммар-
ное время простоев, связанных с выполнением внеплановых
мероприятий по обслуживанию и ремонту; £орг — суммарное
время простоев, связанных с организационными причинами.
Номограмма для определения Сд при заданном значении т
и приведена на рис. 2. Пример: задано т = 35 с, ka = 0,7;
получено <2Д = 216 шт/ч.
Станки-автоматы и полуавтоматы, автоматические линии пред-
ставляют собой сложные восстанавливаемые системы, состоящие
из большого числа механизмов, приборов и пр., имеющих различ-
ные сроки службы и подверженных разным видам отказов. Так как
возникновение и устранение внезапных отказов, нарушение и
восстановление работоспособности автоматического оборудова-
ния являются случайными процессами, то показатели его надеж-
ности имеют вероятностный характер.
Надежность станка и станочных систем — свойство выпускать
годную продукцию с заданной производительностью в течение
определенного срока службы при соответствующих условиях
работы, технического обслуживания и ремонта.
Ю
Надежность станочного оборудован ля характеризуется без-
отказностью, ремонтопригодностью, долговечностью. Без-
отказность — свойство станка сохранять работоспособность в те-
чение некоторого времени. Нарушение работоспособности назы-
вается отказом; при отказе продукция либо совсем не выдаете;:,
либо является бракованной.
Среднее время безотказной работы
N
7 __ i=l
где N — число отказов (восстановлений) за определенный про-
межуток времени; tin — интервал времени безотказной работы;
2/гп — сумма интервалов времени безотказной работы за опре-
деленный промежуток времени.
Физический смысл tR — это среднее время или число циклов,
отрабатываемых автоматическим оборудованием между двумя
отказами при условии выполнения предусмотренного обслужи-
вания. Чем меньше среднее время работы без отказов, тем менее
надежно в работе оборудование и тем чаще необходимо вмешатель-
ство наладчика.
Среднее время восстановления работоспособности
где tin — интервал времени восстановления; 2 tin — сумма ин-
тервалов времени восстановления за определенный промежуток
времени.
Восстановление работоспособности оборудования начинается
после отказа его элемента или ряда элементов, например поломки
инструмента, и заканчивается в момент времени, определяемый
временем восстановления. Длительность времени восстановления
работоспособности оборудования определяет его простои и заня-
тость обслуживающего персонала. Чем меньше средняя длитель-
ность восстановления, тем выше ремонтопригодность, т. е. при-
способленность оборудования к предупреждению, обнаружению
и устранению как причин возникновения его отказов, так и их
последствий путем проведения ремонта и технического обслужи-
вания.
Долговечность станка — это свойство сохранять работоспособ-
ность до выхода из допустимых норм (наступление предельного
состояния) при условии проведения установленного технического
обслуживания и ремонта. Долговечность связана главным образом
с изнашиванием подвижных соединений, усталостью и старением
материала элементов станка.
И
chipmaker.ru
Для комплексной оценки надежности работы автоматических
линий используются обобщенные показатели! коэффициент тех-
нического использования ЛИНИИ feT. и = //(£+ /пл + 4непл) 11
коэффициент готовности /гг = 1/(1 + В), численно равный веро-
ятности того, что линия находится в работоспособном состоянии
в произвольный момент времени в промежутках между выпол;
нением планового технического обслуживания и ремонта. Удель-
ная длительность восстановления В —
Глава II
СВЕДЕНИЯ О КИНЕМАТИКЕ СТАНКОВ
§ 1. ВИДЫ ДВИЖЕНИЙ В СТАНКАХ
Для получения на станках требуемой детали рабочим органам
станка необходимо сообщить определенный, иногда достаточно
сложный комплекс согласованных движений, при которых с за-
готовки снимается в виде стружки избыточный материал (при-
пуск).
Процесс снятия стружки осуществляется основными (рабочими)
движениями, которые сообщаются инструменту, заготовке или
инструменту и заготовке одновременно. К основным движениям
относятся главное движение (или движение резания) и движение
подачи. Оптимальные скорости резания и подачи определяются
материалом обрабатываемой заготовки и инструмента, требова-
ниями к точности и шероховатости поверхности детали, качеством
заготовки и другими факторами. Для получения некоторых слож-
ных поверхностей и деталей (резьба, зубчатые колеса) требуется
точное согласование движений.
Кроме главных движений, на станке выполняются вспомога-
тельные движения, необходимые для подготовки процесса резания,
обеспечения последовательной обработки нескольких поверхностей
на одной заготовке и т. д. К вспомогательным движениям отно-
сятся движения, обеспечивающие транспортирование (подачу)
и закрепление заготовки, подвод и отвод режущего инструмента,
изменение режимов обработки, включение, выключение станка
и др.
Основные движения осуществляются, как правило, с помощью
механических, электрических, гидравлических, комбинированных
и, реже, пневматических приводов Исключение составляют не-
которые мелкие станки, на которых подача производится вручную.
Вспомогательные движения могут осуществляться как автомати-
чески, так и вручную.
Главное движение в станках бывает обычно двух видов —
вращательное и поступательное (возвратно-поступательное), пря-
молинейное. Главное движение сообщается либо обрабатываемой
12
заготовке, либо режущему инструменту. Вращательное движение
имеет место в станках токарных, фрезерных, сверлильных, шлифо-
вальных и некоторых других. Скорость резания (м/мин) при вра-
щательном движении
ndn
V= 1000 ’
где d — диаметр обрабатываемой поверхности вращающейся
заготовки или инструмента, мм; п — частота вращения заготовки
или инструмента, об/мин.
Для шлифовальных станков скорость резания (м/с)
_ л^кр4кр
шл ~ 1000-60’
В станках строгальных, долбежных, протяжных, зубодолбеж-
ных и ножовочных главное движение — возвратно-поступатель-
ное, при этом резание осуществляется периодически; в станках
протяжных непрерывного действия — прямолинейное одного на-
правления.
Для сокращения непроизводительных затрат времени на стан-
ках с возвратно-поступательным движением скорость вспомога-
тельного хода (возврата инструмента или заготовки в исходное
положение) обычно больше скорости рабочего хода.
В связи с тем, что кулисные и кривошипно-шатунные меха-
низмы, применяемые для преобразования вращательного движе-
ния в возвратно-поступательное, не обеспечивают постоянства
скорости рабочего и вспомогательных ходов, скорость резания v
(м/мин) определяется как среднее значение:
1 (ft + О »дв. х
1000ft	’
где L — длина рабочего хода, мм; пдв.х — число двойных ходов
в мин; k — TV/TB, здесь Tv и Тв — соответственно время рабочего
и вспомогательного ходов.
Движение подачи может быть непрерывным (на токарных,
фрезерных, сверлильных и других станках) или прерывистым
(на строгальных станках), простым или сложным (например, при
обработке косозубых колес), состоять из нескольких движений
(на шлифовальных станках) или вовсе отсутствовать (на протяж-
ных станках). В последнем случае движение подачи заменяется,
например, увеличением (подъемом) высоты каждого последующего
зуба инструмента.
§ 2. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА СТАНКА
Кинематическая схема станка представляет собой условное
изображение отдельных его элементов (звеньев) и механизмов,
участвующих в передаче движений исполнительным органам.
Зависимость движения связанных между собой элементов передач
13
2. Условные обозначения элементов кинематических схем (ГОСТ 2.770—68)
Наименование	Обозначение	Наименование	Обозн ечен не
Вал, ось, стер- жень. шатун и т. д. Подшипники скольжения: радиальный радиальный са- моустанавлива- ющийся радиально-упор- ные: односторонний двусторонний упорные: односторонний двусторонний Подшипники ка- чения: радиальный радиальный ро- ликовый радиальный са- моустанавлива- ющийся радиально-упор- ные: односторонний двусторонний радиально-упор- ный роликовый двусторонний упорные шари- ковые: одинарный двойной	I 1	Г © —н •—н- —а -3- —3-S- хг с 	ч jqI Q1_Q  -е- 	а 	£ 	£	Соединение дета- ли с валом: свободное при ; вращении подвижное без вращения с помощью вы- ( тяжной шпонки глухое Соединение двух валов: глухое глухое с предо- хранением от пе- регрузок эластичное шарнирное телескопическое плавающей .муф- той зубчатой .муфтой предохранитель- ной муфтой Муфты сцепления: односторонняя двусторонняя	* t	1 J- ±L X	X X	X	X X	XX р	Ф	j Ш	Г	т	и	т т
14
Продолжение табл. 2
Наименование
Обозначение
Наименование
Обозначение
Муфты сцепления
фрикционные:
общее обозначе-
ние (без уточне-
ния типа)
то же, при необ-
ходимости ука-
зания крепления
односторонние
(общее обозна-
чение)
односторонние
электромагнит-
ные (общее обо-
значение)
односторонние
гидравлические
или пневматиче-
ские (общее обо-
значение)
двусторонние
(общее обозна-
чение)
двусторонние
электромагнит-
ные (общее обо-
значение)
конусные:
односторонние
ленточные
двусторонние
дисковые:
односторонние
двусторонние
Тормоза:
конусные
колодочные
дисковые
'Кулачки плоские:
продольного пе-
[ р смещения
дисковые
Кулачки барабан-
ные цилиндриче-
ские
Толкатели для
кулачковых меха-
' низмов
пальцевые, та-
J рельчатые, ро-
ликовые
Храповые зубча-
тые механизмы с
наружным зацеп-
лением:
односторонние
двусторонние
Мальтийские ме-
ханизмы с ра-
диальным распо-
ложением пазов у
(мальтийского крес-
та с наружным за-
цеплением
15
chipmaker.ru
Продолжение табл. 2
Наименование
Обозначение
Наименование
Обозначен ие
Передачи фрик-
ционные:
с цилиндриче-
скими роликами
Передача зубча-
тая*.
цилиндрическая
с внешним за-
цеплением (без
уточнения типа
зубьев)
торцовые (лобо-
вые) регули-
руемые
с коническими
роликами регу-
лируемые
коническая с пе-
ресекающимися
валами
(без уточнения
типа зубьев)
Передачи плоским
ремнем:
открытые
открытые с на-
тяжным роли-
ком
Передача клино-
видным ремнем

червячная со
скрещивающи-
мися валами
с цилиндриче-
ским червяком
винтовая со
скрещивающи-
мися валами
реечная (без
уточнения типа
зубьев)

Передача зубча-
тым ремнем
Передача цепью
(общее обозначе-
ние без уточнения
типа цепи)
Гайка на винте,
передающем дви-
жение:
неразъемная
неразъемная с
шариками
разъемная
16
Продолжение табл. 2
Наименован не	Обозначение	Наименование	Обозначение
Пружины: цилиндрические сжатия цилиндрические растяжения тарельчатые		Рычаг переключе- ния Конец вала под съемную рукоятку Маховичок Передвижные упо- ры	1 1
и механизмов определяется кинематической связью. Каждая
связь состоит из механических, электрических, гидравлических
и других кинематических цепей, по которым осуществляется
передача движения. Кинематические цепи служат также для
изменения скоростей и направления движения исполнительных
органов с помощью соответствующих механизмов при неизменной
скорости привода (электродвигателя), для преобразования и сум-
мирования движений и т. п. Кинематические цепи состоят из
отдельных звеньев.
Кинематическая связь исполнительных звеньев между собой,
которая определяет только характер исполнительного движения,
является внутренней кинематической связью. Связь между источ-
ником движения и подвижным исполнительным звеном, определя-
ющая скоростные характеристики последнего, является внешней
кинематической связью. В общем случае связи в станке состоят
из разнообразных видов передач, в том числе механических?
зацеплением и трением — расположенных в определенной после-
довательности.
При малых расстояниях между осями валов передачи осуще-
ствляются непосредственным контактом. Для этого используют
различные зубчатые передачи. Для передачи вращения между
пересекающимися валами применяют конические зубчатые пере-
дачи, а между скрещивающимися — червячные, винтовые, цилин-
дрические, конические.гипоидные.
Для средних расстояний между осями валов широко исполь-
зуют разнообразные ременные и цепные передачи. Отдельные
элементы кинематических цепей изображаются на схемах услов-
ными обозначениями (табл. 2).
Для станков, имеющих наряду с механическими передачами
гидравлические, электрические и пневматические устройства,
составляются соответствующие схемы.
Передаточные отношения в кинематических цепях. Основным
кинематическим параметром, характеризующим все виды меха-
нических передач вращательного движения, явдается передаточ-
17
chipmaker.ru
а)	I)	Ю	г)	0)
Рис. 3. Передачи в станках:
а — зубчатая; б — ременная; в — червячная; г — винтовая; д — реечная
ное отношение, т. е. отношение частоты вращения п2 ведомого
вала II (рис. 3, а) к частоте вращения ведущего / (об/мин)!
i ='^-
Отсюда следует, что для ременной передачи (рис. 3, б)
^2
где dY и d.2 — диаметры соответственно ведущего и ведомого шки-
вов; для зубчатых (рис. 3, а) и цепных передач
где zr и z2 — число зубьев ведущего и ведомого колес или ведущей
и ведомой звездочек;
для червячной передачи (рис. 3, в)
k
i = —,
г ’
где k — число заходов червяка; z — число зубьев червячного
колеса.
При последовательном расположении нескольких передач их
общее передаточное отношение равно произведению передаточных
отношений отдельных передач:
^общ — ЧМз • • • 1п-
Частота вращения последнего ведомого вала равна частоте
вращения ведущего, умноженной на общее передаточное отно-
шение кинематической цепи:
^кон = ^нач^общ-
Передачи, преобразующие вращательное движение в поступа-
тельное, характеризуются величиной поступательного перемеще-
ния движущегося элемента за один оборот приводного. Так, для
передачи винт — гайка перемещение винта (рис. 3, г)
I = Pk,
где Р — шаг винта, мм; k — число заходов винта.
18
Реечная передача (рис. 3, д) характеризуется величиной пере-
мещения рейки (мм) за один оборот зубчатого колеса:
I = лтг,	:
где г — число зубьев колеса; т — модуль, мм.
Скорость перемещения (мм/мин) конечного элемента (узла)
кинематической цепи
^кон = ^нач^'общ^"
Ряд частот вращения шпинделя станка (ведомый вал) равен
произведению частоты вращения ведущего вала (вала электро-
двигателя) на передаточные отношения, образуемые звеньями
кинематической цепи. При наличии в кинематической цепи ре-
менной или другой передачи, в которой имеет место проскальзы-
вание, в уравнение вводят коэффициент скольжения (0,97—0,98).
Математическое выражение связи движений ведущего и ведомого
элементов (начального и конечного звеньев) кинематической цепи,
станка называется уравнением кинематического баланса.
Наладка станков на заданные частоту вращения шпинделя
и величину подачи осуществляется путем переключения коробок
скоростей и подач. Исключение составляет наладка станков для
нарезания специальных резьб, обработки зубчатых колес и т. п.
деталей со сложными поверхностями, при которой требуемые
связи движений устанавливаются с высокой точностью сменными
колесами.
Характеристика (размерность) движения начального, конеч-
ного и промежуточного звеньев кинематической цепи опреде-
ляется их назначением и конструктивными особенностями. На-
чальное звено имеет обычно вращательное движение, задаваемой
частотой — числом оборотов в единицу времени (электродвига-
тель) или одним оборотом (например, для случая согласованного
движения суппорта и шпинделя, оцениваемого в мм на оборот
начального звена — шпинделя).
В уравнение кинематического баланса входят составляющие,
характеризующие все элементы цепи от начального до конечного
звена, в том числе и преобразующие движение, например, враща-
тельное в поступательное. В этом случае в уравнение баланса
входит параметр, определяющий условия этого преобразования:
перемещение по винтовой линии в мм на один оборот (шаг винта)
или модуль зубчатого зацепления колесо — рейка. Размерность
этого параметра позволяет согласовать характеристики движения
начального и конечного звеньев кинематической цепи. При пере-
даче только вращательного движения в уравнение входят без-
размерные составляющие (передаточные отношения механизмов
и отдельных элементов), в связи с чем размерности движения ко-
нечного и начального звеньев одинаковы.
Рассмотрим в качестве примера уравнение кинематического
баланса, связывающее перемещение резца (мм/об) — конечного
19
chipmaker.ru
Рис. 4. Схема винторезной цепи подачи
суппорта токарно-винторезного станка
звена с вращением шпинделя
(начального звена) токарно-
винторезного станка (рис. 4).
Это уравнение для случая на-
резания резьбы может быть за-
писано в следующем виде:
Ejc. шнбДФ. ПРХ. в ~ Рнар»
где iD — постоянное переда-
точное отношение цепи подач;
zr — передаточное отношение
гитары сменных колес; z'K,n —
передаточное отношение ко-
робки подач; Рх> в — шаг ходового винта, мм; Рнар— шаг
нарезаемой резьбы, мм.
Отсюда формула для определения параметров настройки
При нарезании резьбы с шагом Ртабл, предусмотренным меха-
низмом подачи станка, указанные передаточные отношения ги-
тары и коробки подач будут иметь вполне определенные значения
i'r и 1к. п» поэтому формула для определения параметров настройки
запишется в виде
Если необходимо нарезать резьбу с шагом Рнар, отличным
от Ртябл» то при неизменном значении i'K. п передаточное отноше-
ние гитары должно быть иным:
;	_ рнар
Мк. п - iaP^ в •
Если разделить почленно последнее равенство на предыдущее,
получим формулу настройки гитары на нарезание резьбы с ша-
гом Р„ар:
Для станка 16К20 эта формула при нарезании метрической
резьбы имеет вид
_ К_М_ _ 5 Р„ар
г L N 8 Ртабл ’
где Ртабл — табличное значение шага резьбы, ближайшее к на-
резаемому; /<, L, М, N — числа зубьев сменных зубчатых колес
гитары.
Нарезание резьбы повышенной точности может осуществляться
при непосредственном соединении ходового винта со шпинделем
через сменные колеса с отключением механизма коробки подач.
20
§ 3. РЯДЫ ЧАСТОТ ВРАЩЕНИЯ ШПИНДЕЛЕЙ СТАНКОВ
Для станков с вращательным движением предельные значения
частот вращения шпинделя nmln и п.„-^ обеспечивают обработку
деталей с диаметром обрабатываемых поверхностей в диапазоне
от а'п1ах до dmln со скоростями от ошах до omln.
Диапазон регулирования частоты вращения шпинделя опре-
деляется отношением наибольшей частоты вращения шпинделя
станка к наименьшей!
77 птах
ПС11П
Этот диапазон характеризует эксплуатационные возможности
станка. У станков универсальных величина!) значительно больше,
чем у специализированных.
Чтобы иметь возможность обрабатывать детали любого диа-
метра на наивыгоднейших режимах, частота вращения шпинделя
должна регулироваться бесступенчато. Однако такие приводы
пока находят ограниченное применение; наиболее часто станки
оснащаются приводами со ступенчатым изменением частоты вра-
щения. Значения частот вращения от nmln до нгаах образуют ряд.
В станкостроении, как правило, применяется геометрический ряд,
в котором смежные значения п отличаются между собой в <р раз
(<р — знаменатель ряда):
_ п3_______щ
«1 ~~ п2	па
Экономическая целесообразность применения такого ряда ча-
стот, заключающаяся в постоянстве абсолютной и относительной
потери экономически выгодной скорости резания для всех ин-
тервалов ряда частот вращения, была впервые обоснована в 1876 г.
акад. А. В. Гадолиным.
Наибольшая относительная потеря скорости
\ V /
П] nj—ч __ | ___ П] — 1
1 ф - 1
ф	ф
При геометрическом ряде частот вращения шпинделя макси-
мальная относительная потеря производительности формообразо-
вания Q (при неизменной подаче), характеризуемая площадью
поверхности, обработанной в единицу времени, также будет
постоянной и зависеть от величины <р:
MQ \	_ /Да \
X Q /шах X и I
Ф- 1
шах ф
21
chipmaker.ru
Геометрический ряд п шпинделя со знаменателем <р имеет
следующий вид:
Л1 — л1п1п:
м2 = прр;
пз —	— ni42'.
п« == лзФ — «1Ф8;
---------------------- лшах   —1Ф ~ Л1ф2 S
откуда
r “tnln
где г — число ступеней ряда; nmin — наименьшая и nmax — наи-
большая частота вращения шпинделя в данном приводе.
Знаменатели <р геометрической прогрессии получены из выра-
жений
<р = т/10 и <р = £уг2,
где £j и Е2 — целые числа. Знаменатели <р, принятые в станко-
строении, следующие: 1,06; 1,12/1,26; 1,41; 1,58; 1,78; 2,00.
Такая связь с числами 2 и 10 приводит к тому, что значение
чисел частот вращения в ряде через определенное число членов
увеличивается в 2 раза (кроме рядов с <р = 1,58 и 1,78) и в 10 раз
(кроме рядов с <р = 1,41 и 2). Значения указанных знаменателей
положены в основу табличных (нормализованных) рядов частот
вращений или рядов чисел двойных ходов для станков с возвратно-
поступательным главным движением.
§ 4. ГРАФИЧЕСКОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ
УРАВНЕНИЯ СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ
Графическое изображение в виде прямой линии известной
зависимости скорости резания v от частоты вращения п и диа-
метра заготовки или инструмента d позволяет ускорить опреде-
ление одного параметра (обычно v или п) по двум известным. При
d = 0 и v — 0 прямая проходит через начало координат, образуя
для разных п семейство лучей. Вторые точки, через которые
пройдут лучи, могут быть легко найдены, если принять d =
= 318 мм. При этом уравнение скорости примет вид
и =	= sis318 п = п или v — п.
11)00	oio
Следовательно, скорость резания для данного случая численно
равна частоте вращения. Тогда, например, для станка с частотой
вращения шпинделя 40, 63, 100, 158, 250 и 395 об/мин лучевая
22
Рис. 5. Лучевая номограмма
d,nn
Рис. 6. Логарифмическая номограмма
номограмма будет иметь вид, показанный на рис. 5. Так как раз-
меры номограммы не позволяют построить лучи для п4, п6 и п6
при d = 318 мм, то условно d уменьшают в 10 раз. Принимая
d = 31,8 мм, v — п/10, т. е. для пл = 158 об/мин, и4 == 15,8 м/мин
и т. д.
Лучи, изображающие большие частоты вращения, поднимаются
очень круто и располагаются весьма тесно, особенно вблизи
от начала координат, что влечет за собой ошибки в определении
значений v или п. От этого недостатка свободна логарифмическая
номограмма, для построения которой зависимость v = м/мин
представим в виде lg v = 1g d + lg Заменяя значения 1g v
через X, lg d через Y, a lg через С, будем иметь уравнение
прямой линии: X = Y + С. Коэффициент при Y равен 1, что
соответствует тангенсу угла наклона прямой, равном 45°. В связи
с этим прямая, определяющая значение п, наклонена к осям
координат под углом 45°.
Задавшись масштабом М, пределами изменения скорости реза-
ния и пределами изменения диаметров, определяют размер шкал,
на которых откладываются: скорости в диапазоне Sv =
= м (1g Птах — 1g Цтпп) и диаметры в пределах Sd =
= М (1g i/щах lg ilmln)-
По оси ординат откладывают логарифмы скоростей резания
в убывающем порядке, а по оси абсцисс — логарифмы диаметров
в возрастающем порядке.
Построение прямых, изображающих частоту вращения, можно
производить следующим способом. Точка, через которую под
углом 45° проходит прямая nlt определяется пересечением линии
для диаметра d = 318 мм и прямой, проходящей через скорость ult
которая равна ц4 — п4. Аналогично строятся графики для осталь-
ных п (рис. 6).
23
chipmaker.ru
Правила пользования номограммами одинаковы. Например,
чтобы определить частоту вращения по известным d и и, проводят
вертикаль и горизонталь, соответствующие этим значениям.
Искомым п будет прямая, ближайшая к точке А пересечения
указанных линий.
Глава III
ТИПОВЫЕ ДЕТАЛИ И МЕХАНИЗМЫ СТАНКОВ
§ 1.	СТАНИНЫ И НАПРАВЛЯЮЩИЕ
Несущая система станка образуется совокупностью элементов
станка, через которые замыкаются силы, возникающие между
инструментом и заготовкой в процессе резания. К основным эле-
ментам несущей системы станка относятся станины и корпусные
детали (поперечины, хоботы, ползуны, плиты, столы, суппорты
и т. п.).
Станина служит для монтажа деталей и узлов станка, относи-
тельно нее ориентируются и перемещаются подвижные детали
и узлы. Станина, так же как и другие элементы несущей системы,
должна обеспечивать в течение срока службы станка возможность
обработки деталей с заданными режимами и точностью. Это до-
стигается правильным выбором материала станины и технологии
изготовления, соответствующей жесткостью и виброустойчи-
востью, износостойкостью направляющих.
Станины делят на горизонтальные и вертикальные (стойки).
Форма сечения горизонтальных станин (рис. 7, а) определяется
многими факторами: расположением направляющих, условиями
удаления стружки и охлаждающей жидкости, условиями раз-
мещения резервуаров для охлаждающей жидкости и смазки; необ-
ходимостью установки на ней подвижных и неподвижных узлов,
условиями жесткости, удобством проведения ремонтных работ
и т. п. Форма сечения вертикальных станин (рис. 7, б) опреде-
ляется главным образом условиями жесткости. В целях повыше-
ния жесткости станины выполняют с двойными стенками или
сплошного сечения, с замкнутым контуром, с увеличенным числом
перегородок и ребер; с этой же целью исключают люки и окна
или уменьшают их размеры.
Основным материалом для изготовления служат чугун — для
литых станин, сталь — для сварных. Для изготовления станин
тяжелых станков иногда применяется железобетон.
Направляющие являются опорами, обеспечивающими тре-
буемое взаиморасположение и возможность относительного пере-
мещения узлов, несущих инструмент и заготовку. Направляющие
для перемещения узла должны допускать только одну степень
свободы движения. Это достигается соответствующей конструк-
24
Рис. 7. Типы сечений станин:
а “ горизонтальных; б — вертикальных

цией направляющих или путем силового замыкания (действия сил
тяжести, подпружиненных элементов и т. и.).
Для регулирования начальных зазоров или натягов и восста-
новления начальных показателей в процессе эксплуатации (на-
пример, вследствие изнашивания поверхностей скольжения) пре-
дусматривают регулирующие элементы (рис. 8): клинья с продоль-
ным и поперечным перемещением; поджимные планки; накладные
пригоняемые планки и другие устройства.
По назначению и конструктивному исполнению направляющие
можно классифицировать по следующим основным признакам.
1.	По виду движения: направляющие главного движения,
например стол-станина продольно-строгального станка; движения
подачи; перестановки сопряженных и вспомогательных деталей
и узлов, неподвижных в процессе обработки.
2.	По траектории движения: направляющие прямолинейного
и кругового движения.
3.	По направлению траектории перемещения узла в простран-
стве: горизонтальные, вертикальные и наклонные направляющие.
25
chipmaker.ru
Рис. 8. Регулировочные элементы:
а — с продольным клином; б — о поперечным клином; в « в поджимной плавкой; г »
с накладной пригоняемой планкой
4.	По геометрической форме направляющих.' призматические,
плоские, цилиндрические, конические (только для кругового
движения) и их сочетания.
Кроме указанных, можно отметить такие дополнительные
признаки классификации направляющих, как способность вос-
приятия отрывающих сил и опрокидывающих моментов (замкну-
тые направляющие), способ выполнения направляющих (за одно
целое с подвижным узлом или станиной либо накладные, при-
крепленные к узлу или станине).
В станках получили наибольшее распространение направля-
ющие скольжения и направляющие качения с использованием
в последних шариков и роликов в качестве промежуточных тел
качения.
Наиболее распространенным материалом для направляющих
скольжения (рис. 9) является серый чугун. Он используется
в тех случаях, когда направляющие изготовляются как одно целое
со станиной и подвижным узлом. Износостойкость направля-
ющих повышают поверхностной закалкой с твердостью HRC
40—55.
Стальные направляющие выполняют накладными, обычно за-
каленными с твердостью HRC 52—62. Чаще всего используют
Охватыбаепые
Рис. 9. Основные формы направляющих скольжения:
а — плоская; б •= призматическая; в — в форме ласточкина хвоста; г — цилиндри-
ческая
26
Подача масла
Рис. 10. Схема гидростатических
направляющих
сталь 40Х с закалкой ТВЧ, стали
15Х и 20Х с последующей цемен-
тацией и закалкой. Перспектив-
ным материалом для этих напра-
вляющих являются пластмассы.
По виду трения скольжения
направляющие разделяются на:
а) направляющие со смазочным
материалом — гидродинамические
(см. рис. 13) — направляющие
главного движения, в которых слой смазки имеет форму клина и
давление, уравновешивающее внешнюю нагрузку. Такой слой
создается высокими скоростями относительного движения эле-
ментов направляющих и их конструкцией;
б)	направляющие со смазочным материалом — гидростатиче-
ские (рис. 10) — направляющие главного движения и подачи;
в этих направляющих смазочный слой создается подачей масла
под высоким давлением в специальные карманы необходимых
размеров;
в)	направляющие со смешанной смазкой — большинство на-
правляющих движения подачи;
г)	направляющие с граничной смазкой — направляющие по-
дачи, работающие при очень малых скоростях скольжения;
д)	направляющие с газовой воздушной смазкой — аэростати-
ческие.
В станках широко применяются направляющие качения, до-
стоинством которых является малое трение, не зависящее от
скорости движения. Направляющие качения обеспечивают высо-
кую чувствительность точных перемещений, равномерность мед-
ленных движений, более высокую долговечность по сравнению
с направляющими скольжения.
Подобно направляющим скольжения направляющие качения
могут быть замкнутыми и незамкнутыми. Схемы наиболее рас-
пространенных форм направляющих качения приведены в табл. 3.
Рис. 11. Основные типы защитных устройств для направляющих:
а — щитки; б телескопические щитки; в—д лента; е — гармоникообразные меха
27
chipmaker.ru
3. Направляющие качения
Типы направляющих
Характеристика и применение
Незамкну-
тые напра-
вляющие
Плоская и
треуголь-
ная роли-
ковые
Треуголь-
ные шари-
ковые
Прямо-
угольные
роликовые
Замкнутые
направля-
ющие
Прямо-
угольные
роликовые
Остро-
угольные
типа лас-
точкин
хвост ро-
ликовые
Треуголь-
ные роли-
ковые
Относительно просты в изго-
товлении, допускают взаим-
ную пригонку сопрягаемых
деталей. Применяются при
большой и средней массе и
при малых опрокидывающих
моментах. Материал напра-
вляющих — закаленная сталь
Относительно просты в изго-
товлении, не допускают вза-
имной пригонки. Применяют-
ся при больших и средних
ходах, малых нагрузках и
малых опрокидывающих мо-
ментах. Материал направ-
ляющих — закаленная сталь
Просты в изготовлении, до-
пускают взаимную пригонку
и проверку прилегания го-
ризонтальных граней. При-
меняются при малой и сред-
ней массе и при малых опро-
кидывающих моментах
Просты в изготовлении, но
имеют большую высоту. Не-
обходима раздельная регу-
лировка в двух направлени-
ях. Применяются при сред-
ней массе и больших опро-.
кидывающих моментах. Ма-
териал — закаленная сталь
и чугун при малом натяге
Сложны в изготовлении. На-
тяг осуществляется одновре-
менно в двух направлениях.
Применяются при малой и
средней массе и при стеснен-
ных размерах по высоте. Ма-
териал — закаленная сталь
(преимущественно) и чугун
Очень компактны. Не допу-
скают взаимной пригонки и
проверки прилегания. Натяг
осуществляется одновремен-
но в двух направлениях. Ре-
гулировка натяга сложна,
так как подвижный узел ви-
сит на роликах. Материал —
закаленная сталь
28
Продолжение табл. 3
Типы направляющих
Замкнутые
направля-
ющие
Треуголь-
ные шари-
к овые
Характеристика и применение
Характеристики те же, при-
меняются при малой массе,
малых размерах по высоте
и малых нагрузках. Мате-
риал направляющих — за-
каленная сталь
Защитные устройства для направляющих. Надежная работа
направляющих во многом зависит от защитных устройств, пред-
охраняющих рабочие поверхности от попадания на них пыли,
стружки, грязи.
Щитки, прикрепленные к перемещаемому узлу станка
(рис. 11, а) или, реже, к станине, используются при малых пере-
мещениях подвижного узла. Телескопические щитки состоят из
набора подвижных стальных щитков (рис. 11, б) с уплотнениями
в подвижных соединениях. Находят применение в средних и тя-
желых станках при значительной длине хода. Стальные ленты
(рис. 11,в, г, б) находят распространение на различных станках
с большой длиной хода подвижного узла. Гармоникообразные
меха («гармошки») (рис. 11, ё) обеспечивают высокую герметич-
ность, применяются на шлифовальных и других станках. Изго-
товляются из различных материалов, в том числе полимерных.
§ 2. ШПИНДЕЛИ И ИХ ОПОРЫ
Шпиндели являются разновидностью валов и служат для
закрепления и вращения режущего инструмента или приспособле-
ния, несущего заготовку.
Для обеспечения необходимой точности обработки в течение
заданного срока службы шпиндели должны обладать жесткостью,
стабильностью положения оси при вращении и поступательном
движении, износостойкостью опорных, посадочных и базирующих
поверхностей, виброустойчивостью.
Для удовлетворения указанных требований шпинделя, как
правило, выполняют из стали. В зависимости от конструкции
шпиндельного узла и точности станка марки применяемых сталей
весьма разнообразны: 40Х, 20Х, 18ХГТ, 40ХФА, 38ХВФЮА
и другие, подвергаемые соответствующей термической обработке
(цементации, азотированию, объемной и поверхностной закалке,
отпуску). В отдельных случаях полые шпиндели большого диа-
метра, устанавливаемые в подшипниках жидкостного трения,
могут изготовляться из чугуна.
Для закрепления инструмента или приспособления передние
концы шпинделей стандартизованы. Основные типы концов шпин-
делей станков показаны в табл. 4.
29
chipmaker.ru
4. Основные типы концов шпинделей станков
Конструктивное исполнение I	Область применения шпинделей
Токарные, токарно-револьверные, шлифовальные и
другие станки
Фрезерные станки
Сверлильные и расточные станин
Агрегатные станки
Шлифовальные станки
В качестве опор шпинделей применяют подшипники скольже-
ния и качения. Конструктивная схема регулируемых подшипни-
Рис. 12. Регулируемые подшипники
скольжения:
а — с цилиндрической шейкой шпинделя; б —
с конической шейкой шпинделя
ков скольжения, выполня-
емых в виде бронзовых вту-
лок-вкладышей, одна из по-
верхностей которых имеет
коническую форму, приве-
дена на рис. 12. Регулиро-
вание радиального зазора
осуществляется за счет осе-
вого перемещения разрезной
втулки 2 относительно кор-
пуса 1 при цилиндрической
шейке шпинделя 3 (рис.
12, а), и цельной втулки
I относительно шпинделя
2 при конической шейке
30
Рис. 14. Гидростатиче-
ский подшипник:
J — корпус подшипника;
2 — шейка шпинделя; 3 —
карман, создающий несу-
щую поверхность подшип-
ника (стрелками показано
направление подвода сма-
зочного материала под дав-
лением и отвод его)
Рис. 13. Спора шпинделя
шлифовального круга с
гидродинамическим пята-
вкладышным подшипни-
ком
(рис. 12, б). Осевое перемещение втулки производится гайками.
В современных станках опоры скольжения шпинделей кон-
струируют с использованием смазочного материала (гидростати-
ческие и гидродинамические) и газовой смазки.
Гидродинамические подшипники выполняются одно- и много-
клиновыми. Одноклиновые — наиболее просты по конструкции
(втулка), но они не обеспечивают стабильного положения шпин-
деля при больших скоростях скольжения и малых нагрузках.
Этот недостаток устранен в многоклиновых подшипниках, име-
ющих несколько несущих масляных слоев, охватывающих шейку
шпинделя равномерно со всех сторон (рис. 13). У этого подшип-
ника клиновые зазоры образуются самоустановкой вкладышей /
при вращении шпинделя 2 с износостойкой обоймой Зсо ско-
ростью, обеспечивающей создание в смазочном слое необходимого
давления. Вкладыши могут самоустанавливаться также и в пло-
скости, проходящей вдоль вала. Самоустановка вкладышей осу-
ществляется за счет сферы на опорном торце винтов 6.
31
chipmaker.ru
Рис. 15. Передняя опора шпинделя токарного станка на подшипниках качения
Гидростатические подшипники обеспечивают высокую точ-
ность вращения шпинделя, имеют большую жесткость и обеспечи-
вают режим трения смазочного материала при сколь угодно
малых скоростях скольжения (рис. 14).
Подшипники с газовой смазкой (аэродинамические и аэро-
статические) конструктивно подобны подшипникам гидравли-
ческим, но отличаются от них меньшей жесткостью и малыми по-
терями на трение. Вторая особенность позволяет применять такие
подшипники в опорах быстроходных шпинделей шлифовального
круга на внутришлифовальных станках.
Для опор валов неответственных передач находят применение
подшипники скольжения в виде двух вкладышей (располагаемых
в корпусе и крышке, стягиваемых болтами) и втулок.
Подшипники качения в качестве опор шпинделей широко
применяются в станках разных типов. Повышенные требования
к точности вращения шпинделей обусловливают применение в их
опорах подшипников высоких классов точности, устанавливаемых
с предварительным натягом. Предварительный натяг позволяет
не только устранить вредное влияние зазоров, но и повысить же-
сткость опор. Натяг в радиально-упорных шариковых и кониче-
ских роликовых подшипниках создается при их парной установке
за счет осевого смещения внутренних и наружных колец. Это
смещение осуществляется с помощью специальных элементов
конструкции шпиндельного узла — проставочных колец опреде-
ленного размера; пружин, обеспечивающих постоянство силы
предварительного натяга; резьбовых соединений.
32
В роликоподшипниках с цилиндрическими роликами (рис. 15)
предварительный натяг создается за счет деформации внутрен-
него кольца 6 при затяжке его на коническую шейку шпинделя 8
с помощью втулки 5, перемещаемой гайками 1.
Подшипники качения широко используются в качестве упор-
ных, фиксирующих положение шпинделя в осевом направлении
и воспринимающих возникающие в этом направлении нагрузки.
Предварительный натяг шариковых упорных подшипников 4
создается пружинами 3. Регулировка пружин осуществляется
гайками 2 (см. рис. 15). Пример использования радиально-упор-
ных шариковых подшипников для восприятия осевых нагрузок
приведен на рис. 13. Предварительный натяг создается регули-
ровкой положения наружных колец подшипников 5 с помощью
гайки 4.
Подшипники шпиндельных опор надежно защищаются от
загрязнения и вытекания смазки. Для защиты используются
манжетные 7 (см. рис. 13) и лабиринтные 7 (см. рис. 15) уплотне-
ния различных типов. Лабиринтные уплотнения не имеют тру-
щихся поверхностей и могут применяться при высокой частоте
вращения шпинделя.
§ 3.	ТИПОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ
Поступательное движение в станках может осуществляться
следующим образом:
1)	механизмами, преобразующими вращательное движение
в поступательное — зубчатое колесо или червяк с рейкой, ходовой
винт — гайка, кулачковые, кривошипно-шатунные и кулисные
механизмы;
2)	гидравлическими устройствами с парой цилиндр — пор-
шень;
3)	электромагнитными устройствами типа соленоидов, ис-
пользуемыми в основном в приводах систем управления;
4)	механизмами, использующими изменение длины рабочего
элемента под действием тепла или электромагнитного поля.
Магнитострикционный и реже термодинамический приводы
применяются для обеспечения точных малых перемещений.
Пара зубчатое колесо — рейка имеет большое передаточное
отношение и высокий КПД, что обусловливает ее широкое при-
менение в приводе главного движения, в приводах, передающих
значительную мощность, в приводах вспомогательных переме-
щений.
Червячно-реечная передача отличается от пары зубчатое ко-
лесо — рейка малым передаточным отношением и повышенной
плавностью движения. Однако эта передача сложнее в изготовле-
нии и имеет более низкий КПД. Конструктивно передача может
быть выполнена с червяком, расположенным параллельно или
33
chipmaker.ru
Рис. 16. Винт—гайка качения
под углом к рейке; рейка вы-
полняется зубчатой или чер-
вячной. Передача червяк —
зубчатая рейка используется
чаще для вспомогательных дви-
жений.
Механизм ходовой винт —
гайка характеризуется следу-
ющими особенностями, обеспе-
чивающими его широкое приме-
нение в приводах подач, вспо-
могательных и установочных
движений:
а)	малое передаточное отно-
шение;
б)	высокая плавность и точность перемещения, определяемые
главным образом точностью изготовления элементов пары;
в)	самоторможение (в парах винт — гайка скольжения}.
В станкостроении для ходовых винтов и гаек скольжения
установлено шесть классов точности: 0 — наиболее точный; 1-, 2-,
3-, 4- и 5-й классы, которыми регулируются допускаемые отклоне-
ния по шагу, профилю, диаметрам и по шероховатости поверх-
ности.
Конструкция гаек зависит от назначения механизма. Опа
может выполняться цельной, разъемной (при наличии в станке
наряду с ходовым винтом также другого привода) или сдвоенной.
В последнем случае одна из гаек может поворачиваться или сме-
щаться в осевом направлении для регулирования зазора.
В связи с низким КПД пары ходовой винт — гайка скольже-
ния вытесняются винтовыми парами качения. В этих парах устра-
няется износ, уменьшаются потери на трение и могут быть устра-
нены зазоры за счет создания предварительного натяга.
В винтовых парах качения (рис. 16) в резьбу между винтом 3
и гайкой, состоящей из двух частей 2 и /, укладываются шарики 4
(а иногда ролики). Возврат шариков к рабочим виткам гайки
осуществляется по специальному каналу. Значительно реже в стан-
ках применяется конструкция пары, в которой гайка образуется
тремя роликами, свободно вращающимися на своих осях.
Рис. 17. Схема механизмов с кулачками:
а — плоским; б ** цилиндрическим
34
Рис. 18. Кулачковый механизм привода пере-
мещения поперечного суппорта многошпин-
дельного токарного автомата
Недостатки, присущие
парам винт — гайка сколь-
жения и винт — гайка ка-
чения и связанные с осо-
бенностями их эксплуа-
тации и изготовления,
исключены в гидростати-
ческой передаче винт —
гайка. Пара работает в
условиях трения со сма-
зочным материалом; КПД
передачи достигает 0,99.
Масло подается в карманы,
выполненные на боковых
сторонах резьбы гайки.
Такая конструкция обес-
печивает отсутствие в пе-
редачах зазоров.
Кулачковые механизмы
для осуществления различ-
ных циклов поступатель-
ного движения рабочих ор-
ганов применяются глав-
ным образом на станках-автоматах. Используются механизмы
как с дисковыми (плоскими), так и цилиндрическими (барабан-
ными) кулачками (рис. 17), например, соответственно: на одно-
шпиндельных револьверных и на многошпиндельных токарных
автоматах. Схема кулачкового привода перемещения поперечного
суппорта многошп ин дель кого токарного автомата приведена на
рис. 18. По контуру кулачка 6, закрепленного на распределитель-
ном валу автомата, обкатывается ролик, установленный на оси 5.
При изменении радиуса кулачка рычаг 4 поворачивается и через
толкатель 2 поворачивает зубчатый сектор /, находящийся в за-
цеплении с рейкой 7 суппорта 9. Длина хода суппорта регули-
руется с помощью ^механизма 3. Положение суппорта относи-
тельно обрабатываемой заготовки настраивается перемещением
рейки 7; точное конечное положение определяется упором 8.
§ 4.	ТИПОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
ПЕРИОДИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ
Для некоторых станков рабочий процесс построен таким образом,
что для его осуществления требуется периодическое перемещение
(изменение положения) отдельных узлов или элементов станка.
Периодические движения могут осуществляться храповыми
и мальтийским механизмами, механизмами кулачковыми и с муф-
тами обгона, электро-, пневмо- и гидромеханизмами.
Храповые механизмы наиболее часто используют в механиз-
мах подачи станков, в которых периодическое перемещение за-
35
chipmaker, ru
готовки, режущего (резца, шлифовального круга) или вспомога-
тельного (алмаз для правки шлифовального круга) инструмента
производится во время перебега или обратного вспомогательного
хода (в строгальных, шлифовальных и других станках).
В большинстве случаев храповые механизмы используют для
прямолинейного перемещения соответствующего узла: собачка
периодически поворачивает на определенный угол храповик с на-
ружными или внутренними зубьями, кинематически связанный
с ходовым винтом перемещения узла: стола, суппорта, пиноли
и т. п. При помощи храповой передачи осуществляют также и кру-
говые периодические перемещения.
Качание собачки, осуществляющей поворот храповика, произ-
водится с помощью кривошипного механизма, пневмо- или гидро-
привода. Величина перемещения механизма за одно двойное кача-
ние собачки, как правило, регулируется. Регулирование произ-
водится изменением угла качания собачки или перекрыванием
зубьев храповика на части дуги, описываемой собачкой.
Храповой механизм дозированного перемещения шлифоваль-
ной бабки круглошлифовального станка показан на рис. 19. При
подаче масла в левую полость гидравлического цилиндра 10
поршень 9 со штоком 8 перемещается до упора 11, сжимая воз-
вратную пружину 5. При этом перемещении собачка 6, установлен-
ная на штоке, захватывает и поворачивает храповое колесо 1,
закрепленное на валу привода перемещения бабки. Величина
поворота и, следовательно, перемещения бабки регулируется
втулкой 2, ограничивающей ход штока с собачкой. Для выключе-
ния храпового механизма служит эксцентрик, которым заканчи-
вается валик 4, поворачиваемый рукояткой 3. Поджим собачки
36
к храповому колесу произво-
дится пружиной 7.
Мальтийские механизмы
применяют преимущественно
в делительных устройствах
с постоянным углом перио-
дического поворота — для
поворота револьверных голо-
вок, шпиндельных блоков и
столов токарных автоматов,
многопозиционных столов
и т. п.
Плавная (безударная) ра-
бота механизма достигается
при условии, что начальная
и конечная угловая скорость
креста равна нулю. Для
этого необходимо, чтобы ро-
лик, поворачивающий крест,
входил и выходил из паза
креста в радиальном направ-
лении. При этом за один обо-
рот кривошипа с роликом
крест повернется на 1/z часть
Рис. 20. Мальтийский механизм поворота
восьмишпиндельного барабана токарного
автомата
окружности (z — число пазов). При необходимости регулирова-
ние угла поворота поворачиваемой части станка может осуще-
ствляться с помощью передачи с изменяемым передаточным отно-
шением, например сменных зубчатых колес, вводимой в кинема-
тическую цепь между мальтийским механизмом и поворачиваемым
узлом.
Мальтийский механизм поворота восьмишпиндельного бара-
бана токарного автомата показан на рис. 20. Палец 5, закреплен-
ный на рычаге 6, при вращении рычага входит в один из четырех
пазов мальтийского креста 4 и поворачивает его на угол 90Q
(360° : 4). Мальтийский крест через зубчатые колеса 1,2,3
и зубчатый венец 7 связан со шпиндельным барабаном 8. Пере-
даточное отношение зубчатых колес обеспечивает периодический
поворот барабана с помощью мальтийского механизма на 45°.
Точное положение узла после поворота обеспечивается фиксиру-
ющим механизмом.
§ 5.	МУФТЫ
Муфты служат для соединения двух соосных валов. По назна-
чению и выполняемой функции муфты делятся на постоянные,
для постоянного соединения валов; сцепные, соединяющие и разъ-
единяющие валы во время работы; предохранительные, предотвра-
щающие аварии при внезапном превышении нагрузок; обгона,
передающие вращение только в одном направлении.
37
chipmaker.ru
Рис. 21. Муфты для соединения валов:
а — жесткая типа втулки; б — с упругими элементами;
кулачковая; д — многодисковая
в — крестово-подвижиая; г -*»
Постоянные муфты служат для жесткого соединения валов.
Например, соединения с помощью втулки (рис. 21, о), через
упругие элементы (рис. 21, б) или через промежуточный элемент,
имеющий на торцовых плоскостях два взаимно перпендикулярных
выступа (рис. 21, в).
Сцепные муфты применяются для периодического соединения
валов. В станках применяются сцепные кулачковые муфты в виде
дисков с торцовыми зубьями-кулачками (рис. 21, г) и зубчатые
муфты. Недостатком сцепных муфт является трудность их вклю-
чения при большой разнице в скоростях вращения ведущего
и ведомого элементов.
Фрикционные муфты свободны от недостатка, присущего ку-
лачковым муфтам, и позволяют включать их при любых скоростях
вращения ведущего и ведомого элементов. Возможность проскаль-
зывания ведомого элемента при перегрузках предотвращает ава-
рии механизмов станка. Фрикционные муфты бывают конусные
и дисковые. В приводах главного движения и подачи широко
применяются многодисковые муфты, передающие значительные
крутящие моменты при сравнительно небольших габаритах.
Сжатие ведущих дисков с ведомыми осуществляется с помощью
привода.’ механического, электромагнитного и реже гидравли-
36
Рис. 22. Магнитная многодисковая муфта в механизме подач (а) и схема плане-
тарной передачи (б) (zL и г4 — центральные колеса; и г3 — сателлиты)
ческого. В многодисковой муфте с механическим приводом
(рис. 21, д) сжатие дисков осуществляется нажимным диском 2
через шайбу 1. Нажимной диск перемещается под действием ша-
риков 3, вдавливаемых в конусообразный зазор между нажимным
диском 2 и неподвижной втулкой 4 при перемещении влево втулки
5, которая имеет внутреннюю коническую поверхность. Регули-
рование осевого положения втулки 4 и, следовательно, силы сжа-
тия дисков производится гайкой 6. При перемещении втулки 5
вправо шарики 3 выдавливаются из зазора под действием пру-
жин 7, диски разжимаются, прекращая тем самым передачу
крутящего момента.
Электромагнитная муфта типа ЭТМ-4, встроенная в механизм
подачи бесцентрового круглошлифовального станка, показана
на рис. 22, а. От электродвигателя постоянного тока с помощью
клиноременной передачи 1 вращение через шкив 2 и червяк 3
передается на червячное колесо 4, закрепленное на пустотелом
валу 5, на одном конце которого закреплено водило 6 с сателли-
тами — блоком зубчатых колес 7 планетарной зубчатой передачи,
а на другом — стакан-поводок 10 с прорезями, в которые входят
выступы наружных дисков 13 электромагнитной муфты 17. При
включении муфты 17 магнитное поле, образуемое катушкой 14,
притягивает якорь 11, сжимая пакет фрикционных магнитопро-
водящих -дисков 12 и 13. Выступы внутренних дисков 12 за-
цепляются со шлицами втулки 15, закрепленной на валу 16. При
включении муфты 17 валы 16 и 5 соединяются. Установленное на
39
chipmaker.ru
конце вала 16 центральное
зубчатое колесо 9 начинает
вращаться синхронно с во-
дилом 6, что заставляет вра-
щаться с той же частотой
ведомую шестерню 8. Для
уменьшения частоты враще-
ния ведомой шестерни муфту
17 выключают и включают
муфту 18, работающую как
тормоз, так как наружные
диски связаны с неподвиж-
ным стаканом-крышкой 19.
Вал 16 затормаживается и
включается планетарная пе-
редача: левое зубчатое колесо
Рис. 23. Схемы предохранительных муфт: блока 7 обкатывается по
а — шариковая; б — кулачковая	КОЛвСу 9, ЧаСТОТЯ ВращвНИЯ
шестерни 8 снижается.
Схема планетарной передачи приведена на рис. 22, б. Передача
обладает возможностью передавать движение и другими спосо-
бами, в зависимости от того, какой из трех валов /, // или III
ведущий, ведомый и неподвижный (вместо неподвижного может
быть второй ведущий). Для определения частоты вращения валов
планетарной передачи используют специальную формулу [14].
Предохранительные муфты, соединяющие два вала при нор-
мальных условиях работы, разрывают кинематическую цепь при
превышении нагрузки. Разрыв цепи может происходить при
разрушении специального элемента; за счет проскальзывания
сопрягаемых или трущихся частей (например, дисков) или рас-
цепления кулачков двух сопрягаемых частей муфты.
В качестве разрушаемого элемента обычно используют штифт,
сечение которого рассчитывают на передачу заданного крутящего
момента. Расцепление сопрягаемых элементов муфты (рис. 23)
происходит при условии, что осевая сила, возникающая на зубьях,
кулачках 1 (рис. 23, б) или шариках 5 (рис. 23, а) при перегрузке,
превышает силу, создаваемую пружинами 3. Величина силы
замыкания может регулироваться гайкой 4. При смещении по-
движный элемент муфты 2 воздействует, например, на концевой
выключатель, разрывающий электрическую цепь питания двига-
теля привода.
В некоторых предохранительных муфтах подвижные элементы
смещаются не в осевом, а в радиальном направлении.
Муфты обгона предназначены для передачи крутящего момента
при вращении звеньев кинематической цепи в заданном направле-
нии и для разъединения звеньев при вращении в обратном напра-
влении, а также для передачи валу различных по частоте враще-
ний (например, медленного — рабочего вращения и быстрого —
40
Рис. 24. Муфта обгонная
роликовая
А-А
холостого). Муфта обгона позволяет передавать дополнительное
(быстрое) вращение без выключения основной цепи.
В. станках наиболее широко применяют муфты роликового
типа (рис. 24). Ролики 3 установлены в пазу, образованном обой-,
мой 1 и срезанной частью ступицы 2. При вращении одного из
звеньев ролики могут вкатываться в клиновую щель и заклини-
ваться, связывая этим оба звена в одно целое. Надежному вкаты-
ванию роликов способствуют пружины 5. Муфта имеет еще один
элемент — поводковую вилку 4. Поводковая вилка может при-
нудительно выталкивать ролики из клиновой щели, осуществляя
при этом реверсирование вращения ступицы. Таким образом, эта
муфта может передавать крутящий момент в двух направлениях.
В качестве муфт обгона используют также храповые механизмы.
§ 6.	РЕВЕРСИВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ
Реверсирование (изменение) направления вращательного или
поступательного движения осуществляется с помощью электро-
технических средств, гидравлических или механических
устройств.
В качестве элементарных реверсирующих механических уст-
ройств используются в основном цилиндрические и конические
зубчатые передачи (планетарные и червячные механизмы находят
ограниченное применение), а для реверсирования ведомого вала,
параллельного ведущему, — реверсивные механизмы, состоящие
из цилиндрических зубчатых колес. Реверсирование движения
происходит при передаче его через паразитные колеса. Пере-
ключение осуществляют передвижными колесами (рис. 25, а) или
блоками колес (рис. 25, в), а также сцепными муфтами
(рис. 25, б, г).
Реверсивные механизмы, составленные из конических зубча-
тых колес (рис. 25, д, е), могут применяться при любом относи-
41
Рис. 25. Схемы реверсивных механизмов
тельном положении ведущего и ведомого валов. Механизмы из
конических зубчатых колес сложнее, наиболее часто их применяют
для реверсирования валов, оси которых перпендикулярны оси
ведущего вала. Помимо использования рассматриваемых меха-
низмов по своему прямому назначению с их помощью изменяют
величину передаточного отношения при реверсировании. Изме-
нение характеризуется частным от деления передаточного отно-
шения t прямой передачи на передаточное отношение i' обратной
передачи. Такое изменение передаточного отношения применяют
для повышения производительности станков, на которых скорость
вспомогательного хода может быть выше скорости рабочего хода
(станки для нарезки резьбы метчиками, токарные винторезные
станки и др.).
§ 7.	ТОРМОЗНЫЕ УСТРОЙСТВА
Тормоза применяют для остановки или замедления движения
подвижных узлов или отдельных элементов станков. Торможение
может осуществляться различными механическими, электриче-
скими, гидравлическими, пневматическими или комбинирован-
ными средствами. В станках, не имеющих гидро- или пневмо-
привода, применяют механическое или электрическое торможение.
Основными видами механических тормозов являются ленточные,
колодочные и многодисковые. При необходимости тормоза блоки-
руют с пусковыми муфтами.
Ленточный тормоз, установленный в шпиндельной бабке то-
карно-винторезного станка, показан на рис. 26. Лента 1 тормоза,
один конец которой закреплен на кронштейне 6, охватывает ба-
рабан, выполненный на зубчатом колесе 2 привода шпинделя.
42
Рис. 26. Ленточный тормоз
в шпиндельной бабке токарного станка
При включении тормоза шток 5 перемещается и своим выступом
через ролик 4 поворачивает рычаг 3, на котором с помощью гаек 7
и тяги Й закреплен второй конец ленты.
Время торможения при максимальной частоте вращения шпин-
деля данного станка (без патрона и обрабатываемой детали) не
должно превышать 1,5 с. Если это условие не выполняется, необ-
ходимо отрегулировать силу натяжения ленты с помощью гаек 7.
Многодисковый тормоз представляет собой обычную много-
дисковую муфту, корпус которой жестко закреплен на неподвиж-
ной части станка. В механизме подач (см. рис. 22) многодисковая
муфта 18 предназначена для торможения вала 15. Привод тормо-
зов на универсальных станках обычно ручной, на автоматизиро-
ванных станках — электрический или другой, позволяющий осу-
ществлять дистанционное управление по заданной программе.
§ 8.	ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СТАНКАМИ
Удобство обслуживания и надежность работы элементов и си-
стемы управления станком (изменение режима обработки, вклю-
чение и выключение движений и т. п.) определяют затраты вспомо-
гательного времени и, в конечном счете, производительность
труда. Системы управления станками весьма разнообразны, но
наиболее удобны в эксплуатации системы управления, имеющие
минимальное число элементов (рукояток или маховиков) упра-
вления.
4.3
Рис. 27. Схема механизма управления
блоком зубчатых колес
В системах управления при-
меняют механические, электри-
ческие, гидравлические, пне-
вматические устройства и их
комбинации. К системам управ-
ления предъявляют требования
безопасности, легкости и удоб-
ства манипулирования элемен-
тами ручного управления, бы-
строты срабатывания, согласо-
ванности (мнемоничности) дви-
жения руки и элементов уп-
равления с направлением движе-
ния управляемого органа станка, точности работы, автоматизации.
Система управления состоит из цепей, независимых или сбло-
кированных. Каждая цепь выполняет определенную функцию
и состоит из:
а)	управляющего элемента, получающего команду от датчика
(руки или ноги оператора, упора, перфоленты и т. п.);
б)	элементов и устройств, передающих и преобразующих
команду на управление;
в)	исполнительного органа (рычага, рейки, вилки и др.).
В механизме управления блоком зубчатых колес (рис. 27)
управляющим элементом является рукоятка 3 с зубчатым секто-
ром, а передающим — рейка 4, на которой закреплен исполни-
тельный элемент — вилка 2, передвигающая блок колес 1.
Системы управления в станках для крупносерийного и массового
производства, как правило, автоматизированы. Для этого исполь-
зуют обычно электрические или гидравлические системы, наи-
более удобные для дистанционного управления.
В механических системах управления переход от одного зна-
чения частоты вращения (или подачи) к какому-либо другому
может осуществляться:
а)	последовательным переключением всех промежуточных
значений этого параметра;
б)	избирательным (селективным) переключением на нужное
значение, минуя промежуточные скорости, что уменьшает износ
зубьев колес или кулачков муфт, сокращает затраты времени на
переключение;
в)	предварительным выбором (набором) скорости (так называ-
емая преселективная система), дающим еще большее сокращение
времени на управление, так как набор режима для последующего
перехода осуществляется во время выполнения предыдущего,
а несовмещенное время переключения невелико.
В станках с ручным механическим управлением наиболее
удобными и экономичными по' затратам времени на управление
являются однорычажные системы. Такие системы выполняются
как с постоянными связями между органом управления и упра-
44
вляемыми деталями, так и с изменяемыми, когда один и тот же
управляющий орган связывается с несколькими различными це-
пями управления. В первом случае широко используются ку-
лачки, кулисные передачи, мальтийские механизмы, а также
электрогидравлические и другие устройства. Во втором случае
управляющий орган принимает форму рычага или маховика,
переставляемого вдоль своего валика, форму шаровой рукоятки
с неизменным центром вращения.
§ 9.	ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Устройства для предохранения станка и инструмента от по-
ломок или повреждений, а обрабатываемой детали от брака можно
разделить на три основные группы.
Блокировочные устройства, предотвращающие одновременное
включение нескольких зубчатых передач или механизмов, совме-
стная работа которых недопустима, так как приводит к поломке
колес, валиков или других деталей. Блокировка передач необхо-
дима в случае, если возможны ошибочные, опасные для станка
включения. Задача блокировки передач успешно решается раци-
ональной конструкцией механизма управления или с помощью
электрических и гидравлических устройств.
Механическая блокировка может осуществляться взаимно
блокирующими деталями, т. е. разрешающими поворот (или дви-
жение) одной из них при нейтральном (определенном) положении
второй.
Схема блокировки параллельных валов показана на рис. 28, а,
а взаимно перпендикулярных валов — на рис. 28, б. Из схемы
видно, что поворот элемента 2 невозможен. Для поворота этого
элемента требуется соответствующее положение выреза на эле-
менте 1, т. е. поворот его в определенное положение.
Ограничители хода предназначены для:
а)	прекращения движения узла станка при достижении им
допустимого предельного положения во избежание схода с напра-
вляющих или столкновения
с другими узлами. Такие огра-
ничители хода называют пре-
дельными;
б)	выключения движения уз-
ла в точках, устанавливаемых
при наладке станка и соответст-
вующих заданным размерам об-
рабатываемой детали. Отсюда
эти ограничители хода получили
название размерных ограничи-
телей.
Невысокая точность ограни-
чения пути перемещения узла
a)	S)
Рис. 28. Схемы механической блоки-
ровки элементов управления:
а — с параллельными валами; б — С вза-
имно перпендикулярными валами
45
chipmaker.ru
Рис. 29. Схема устройства ограничения
хода с подающим червяком
станка позволяет широко
применять для этих целей
электрические выключатели.
Точность останова при при-
менении обычных конечных
выключателей без дополни-
тельных устройств 0,5—I мм.
Если часть станка, движение
которой должно автоматиче-
ски прекращаться в предель-
ных точках пути, не имеет
отдельного привода, ее оста-
нов в этих точках произво-
дится разрывом кинематиче-
ской цепи привода. Для этого
может быть использовано лю-
бое из устройств, применяемых для размерного ограничения хода.
Размерные ограничители должны ограничивать ход значи-
тельно точнее, так как от этого зависит точность размеров обра-
ботанной на станке детали. Высокая точность достигается при-
менением механических или комбинированных электромехани-
ческих либо электрогидромеханических устройств.
Работа механических устройств точного ограничения хода
основана на следующем принципе: часть станка, движение кото-
рой требуется ограничить в определенной точке пути, встречает
жесткий упор, закрепленный на неподвижной части станка. Резко
возросшее вследствие этого сопротивление дальнейшему движению
вызывает разрыв кинематической цепи. Разрыв осуществляется
с помощью предохранительных фрикционных или кулачковых
муфт, посредством падающего или перемещающегося червяка
и другими устройствами.
Схема устройства ограничения хода с падающим червяком
показана на рис. 29. Движение подачи сообщается узлу станка 11
ходовым винтом 10 через зубчатые колеса Zj/z2 валу 9, пере-
дающем вращение через шарнир 8 валику 7. На валике 7 сво-
бодно установлен червяк 6, связанный с ним предохранительной
муфтой 5. При встрече узла с неподвижным упором 12 прекра-
щается вращение червячного колеса 1 и червяка 6, крутящий мо-
мент на валике 7 возрастает и предохранительная муфта выклю-
чается. Ее подвижная часть, перемещаясь вправо, поворачивает
рычажную систему 2, освобождая опору 3 люльки 4. Люлька
вместе с червяком падает под действием собственной силы тяжести,
и таким образом происходит расцепление передачи.
При применении комбинированных ограничителей хода по-
вышение точности останова узла достигается за счет установки
упора, воздействующего на электрический выключатель, на пред-
последнем или другом (более быстроходном) элементе кинемати-
ческой цепи привода. В этом случае повышение точности оста-
46
ловки узла определяется величиной передаточного отношения этой
пары цепи.
Устройство для размерного ограничения хода суппорта может
быть связано со встроенным прибором, который автоматически
контролирует размер обрабатываемой детали. По достижении
требуемого размера прибор выдает команду на изменение режима
или выключение подачи и окончание обработки.
Предохранительные устройства применяются для защиты
станков от перегрузок, следствием которых может явиться поломка
или деформация обрабатываемых деталей, чрезмерное повышение
температуры трущихся поверхностей (подшипников, направля-
ющих), приводящее, в свою очередь, к нарушению нормальной
работы механизмов станка. Для защиты станка от перегрузки
широко применяются электрические, гидравлические, механиче-
ские или комбинированные устройства. Выбор системы зависит
от ряда факторов, в частности от того, что они должны защи-
щать — станок, инструмент или электродвигатель, и от тре-
буемых быстродействия и чувствительности.
Из механических предохранительных устройств наиболее рас-
пространены срезные штифты и шпонки, предохранительные
муфты разного типа, падающие червяки. В качестве предохрани-
тельной может быть использована любая сцепная муфта, способ-
ная самовыключаться, когда передаваемая нагрузка (крутящий
момент) превысит некоторую предельную величину.
§ 10.	ПРИВОДЫ ГЛАВНОГО ДВИЖЕНИЯ и ДВИЖЕНИЙ ПОДАЧ
Комплекс механизмов с источником движения, служащий
для приведения в движение с заданной характеристикой измене-
ний скорости исполнительного органа станка, называется при-
водом. Изменение скорости может быть ступенчатым и бесступен-
чатым. Ступенчатое изменение осуществляется приводами со
ступенчатыми шкивами, с коробками зубчатых колес, много-
скоростными асинхронными электродвигателями, а также
приводами, являющимися комбинацией указанных выше меха-
низмов.
Бесступенчатое изменение скорости осуществляется приводами,
содержащими механические вариаторы или электродвигатели
(обычно постоянного тока) с регулируемой частотой вращения,
гидравлическими приводами, а также комбинированными при-
водами, включающими механизмы как для бесступенчатого, так
и для ступенчатого изменения скорости.
Современные металлорежущие станки оснащаются индивиду-
альным приводом; на многих станках главное движение, движе-
ние подачи, вспомогательные движения осуществляются от от-
дельных источников — электродвигателей и гидравлических
устройств.
Коробки скоростей. Привод с шестеренной коробкой скоростей
является наиболее распространенным типом привода главного
47
chipmaker.ru

г<г
г9
27-=-----
ГЫ2В-
Рис. 30. Кинематические схемы механизмов
коробок скоростей:
а — со сменными колесами; б «— с передвижными
колесами; в — с муфтами; г —* график частот вра-
щения валов коробки скоростей иа восемь сту-
пеней


движения в современных металлорежущих станках. Коробки
различаются по компоновке и способу переключения скоростей.
Компоновка коробки скоростей определяется назначением
станка и его типоразмером.
Шестеренные коробки скоростей, встроенные в шпиндельную
бабку, применяются в большинстве станков средних и крупных
размеров. Их основными преимуществами являются компакт-
ность, концентрация управления и некоторое упрощение изгото-
вления. К недостаткам относятся: возможность распространения
вибраций на шпиндель, нагревание бабки теплом, выделяющимся
в коробке скоростей.
Коробка скоростей с раздельным приводом свободна от не-
достатков, присущих встроенной коробке. Коробка скоростей
соединяется со шпиндельной бабкой чаще всего ременной передачей.
Способ переключения передач в основном определяется назна-
чением станка, частотой переключений и длительностью рабочих
ходов. При большой частоте переключений и малой продолжитель-
ности перехода переключать следует быстро и на ходу.
1.	Коробки скоростей со сменными колесами (рис. 30, а)
используют при сравнительно редкой настройке привода на опе-
рацию в автоматах, специальных и других станках, применяемых
в массовом и серийном производстве. Коробка отличается про-
стотой конструкции, малыми габаритами.
2.	Коробки скоростей с передвижными колесами (рис. 30, б)
получили широкое применение в станках, преимущественно уни-
48
версальных. В этих коробках колеса, не участвующие в передаче
мощности, не находятся в зацеплении и, следовательно, не изна-
шиваются. Колеса передвижных блоков 1 и 2 обычно прямозубые,
монтируются на шлицевых валах. Передачи с передвижными
колесами могут передавать большие мощности и крутящие мо-
менты при относительно малых радиальных размерах.
К недостаткам этих коробок относится необходимость выклю-
чения привода перед переключением передач; возможность аварии
при нарушении блокировки и одновременном включении между
смежными валами двух передач одной группы; относительно боль-
шие размеры по оси.
3.	Коробки скоростей с кулачковыми муфтами (рис. 30, в)
отличают малые осевые перемещения муфт при переключениях,
возможность применения косозубых и шевронных колес, малые
силы переключения. К недостаткам коробок относятся:
а)	необходимость выключения и притормаживания привода
при переключении скоростей или установки синхронизаторов
для уравнивания скоростей половинок муфт, что предотвращает
аварии;
б)	дополнительные потери от трения в неработающих парах
колес и их износ.
4. Коробки скоростей с фрикционными муфтами в отличие
от коробок с кулачковыми муфтами обеспечивают плавное пере-
ключение передач на ходу. К указанным недостаткам, присущим
коробкам с кулачковыми муфтами, добавляются такие, как огра-
ниченная величина передаваемого крутящего момента, большие
габариты, снижение КПД и выделение тепла вследствие трения
в выключенных муфтах, более тяжелые условия обслуживания
при эксплуатации. Несмотря на это, коробки применяются в стан-
ках токарной, сверлильной и фрезерной групп.
При создании станков обычно используют различные способы
переключения передач, обеспечивая наиболее оптимальные усло-
вия компоновки коробок скоростей и их обслуживания. Коробки
скоростей с электромагнитными и другими муфтами, позволя-
ющими применять дистанционное управление, применяются в раз-
личных автоматах и полуавтоматах, в том числе станках с ЧПУ.
Для унификации привода главного движения таких станков
отечественным станкостроением выпускаются унифицированные
автоматические коробки скоростей (АКС) семи габаритов, рассчи-
танные на мощность от 1,5 до 55 кВт; число ступеней скоростей
от 4 до 18.
Кинематический расчет коробок скоростей производят
обычно графоаналитическим методом, являющимся более нагляд-
ным и позволяющим быстро найти возможные варианты постро-
ения. В соответствии с кинематической схемой привода строится
график частот вращения, по которому определяют конкретные
значения передаточных отношений всех передач и частоты враще-
ния валов коробки.
49
chipmaker.ru
График частоты вращения (рис. 30, г) представляет собой
сетку из вертикальных и горизонтальных линий, на которой
нанесены лучи. Число вертикальных линий, проведенных на рав-
ном расстоянии друг от друга, равно числу валов коробки (см.
рис. 30, в). Между горизонтальными линиями также равные ин-
тервалы, пропорциональные 1g <р. Горизонтальные линии — по-
рядковые частоты вращения, начиная с наименьшего пг. Луч,
проведенный между вертикальными линиями, обозначает пере-
дачу между двумя валами с передаточным отношением i = <р",
где т — число интервалов 1g <р, перекрытых лучом. При i = 1
луч занимает горизонтальное положение, при i > 1 луч направлен
вверх, при i < 1 — вниз.
От электродвигателя М с помощью ременной передачи с отно-
шением ip. п < 1 вал 1 получает вращение (луч 1) с частотой п .
Далее, с передаточным отношением zjzt < 1 или z2/z5 < 1 вра-
щение передается валу // (лучи 2 и 3), который будет иметь две
частоты вращения (в зависимости от включения муфт Мэ1 или
Мэ2). Включая муфты МэЗ или Мэ4, вал III будет иметь четыре
частоты вращения, отличающиеся от частоты вращения вала II
на i = z6/z10 > 1 (лучи 4 и 5) или i = z3/z7 < 1 (лучи 6 и 7).
Последний IV вал получает вращение с частотой от пг до ns через
пары зубчатых колес zK/zn или z./z12 в соответствии с включением
муфты Л1к.
Коробки подач. Различные требования, предъявляемые к ме-
ханизму подач (число ступеней и диапазон, характер движения,
частота переключений, накопленная погрешность и др.), влияют
на структуру и конструкцию коробок подач. Коробки подач
различают по видам используемых механизмов с зубчатыми пере-
дачами, служащими для настройки подач:
1)	со сменными колесами при постоянном расстоянии между
осями валов;
2)	с передвижными колесами и блоками колес;
3)	со встроенными ступенчатыми конусами (наборами) колес
и вытяжными шпонками;
4)	нортоновские (с накидной шестерней);
5)	с гитарами сменных колес;
6)	с механизмом типа меандра.
Для получения коробок подач с заданными характеристиками
их часто конструируют, используя одновременно несколько из
перечисленных механизмов.
По конструкции, характеристикам и области применения ко-
робки подач со сменными колесами с постоянным расстоянием
между осями валов и коробки подач с передвижными колесами
в основном аналогичны соответствующим коробкам скоростей.
Коробки подач со встречными конусами
колес и вытяжными шпонками (рис. 31, а) ком-
пактны, дают возможность расположить в одной группе до 10
передач, в том числе с косозубыми колесами, для получения
50
Рис. 31. Схемы коробок подач
более точных передаточных отношений. Управление переключе-
ниями всех передач пары конусов осуществляется одной руко-
яткой.
К недостаткам этих коробок относятся: невозможность пере-
дачи больших крутящих моментов вследствие возможностей пере-
коса вытяжной шпонки, недостаточной жесткости шпоночного
валика и неудовлетворительного базирования узких зубчатых
колес; пониженный КПД и повышенный износ зубчатых колес
вследствие постоянного их вращения.
Коробки подач с вытяжными шпонками применяются в не-
больших, а иногда и средних по размеру сверлильных и токарно-
револьверных станках.
Нортоновские коробки широко применяются в при-
водах подач винторезных станков благодаря возможности точного
осуществления требуемых передаточных отношений. Это дости-
гается с помощью паразитного накидного колеса, исключающего
условие постоянства суммы чисел зубьев.
При арифметическом ряде подач, удобном для нарезания стан-
дартных резьб, число ступеней подачи достигает 10—И. Пере-
ключение передач производится одной рукояткой (рис. 31, б),
перемещающей и фиксирующей каретку с накидным колесом.
Преимуществом коробок этого типа является малое число
зубчатых колес (число колес на два больше числа передач); не-
достатки — низкая жесткость и точность сопряжения включен-
ных колес, возможность засорения передач при наличии выреза
в корпусе коробки.
Механизмы типа меандр составляются из ряда
одинаковых блоков по два зубчатых колеса и передвижной ка-
ретки с накидной шестерней на третьем валу (рис. 31, в). Одно-
рычажное управление механизмом, малые осевые размеры и боль-
шой диапазон регулирования делают его удобным для образова-
ния первой переборной группы в механизме подач токарно-винто-
резных станков. Недостатком механизма является вращение всех
блоков колес, в том числе и колес, не участвующих в передаче
движения. Для увеличения жесткости конструкции накидное
51
chipmaker.ru
Рис. 32. Гитары сменных колес
колесо заменяют передвижным (рис. 31, г), но так как передвиж-
ное колесо может сцепляться только с большими колесами блоков,
то число передаточных отношений (при тех же габаритах меха-
низма) уменьшается.
Коробки подач в форме гитар сменных
колес. Гитары сменных колес (рис. 32) дают возможность
производить настройку подачи с любой степенью точности. Воз-
можность применять передаточные отношения до i m)n = г/8 увели-
чивает диапазон настройки и упрощает структуру и конструкцию
привода подач. Подвижная доска гитары (приклон) 1 позволяет
компенсировать неточности в расположении осей соединяемых
валов и применять передачи с непостоянным межцентровым рас-
стоянием. Эти особенности гитар со сменными колесами делают
их удобными для применения в станках различных типов, осо-
бенно в станках для серийного и массового производства.
В большинстве случаев для получения требуемых подач до-
статочна либо однопарная (колеса К и АГ, паразитное L, рис. 32, а),
либо двухпарная (колеса К — L и М — N, рис. 32, б) гитара.
52
Трехпарная применяется редко: в случаях, когда необходимы
малые передаточные отношения или требуется высокая точность
настройки этих отношений. Сменные колеса крепятся на осях
с помощью быстросменных шайб 2 и гаек 3.
Существует несколько способов подбора сменных зубчатых
колес. Рассмотрим подбор колес методом разложения на сомножи-
тели и логарифмическим способом.
С п о во б разложения на сомножители при-
меняют в случае, если числитель и знаменатель передаточного
отношения можно разложить на множители. Путем математиче-
ского преобразования необходимо получить выражение дроби
через числа зубьев сменных колес, имеющихся в комплекте станка
Пример. Определить числа зубьев сменных колес для выполнения токарной
операции с передаточным отношением между коробками скоростей и подачи
63 г,
। ~ -к=-. Возможен вариант:
ot>
КМ 63	7.9 _ 7-10 _ 9-5	70-45
L N “"вГ = 5-17 “ 5 10 — 17-5 = 50-85 ’
Чтобы выбранные сменные зубчатые колеса могли разместиться на гитаре
и не касались втулок валиков колес, необходимо выполнять следующие условия:
К + L > М + 22; М + N > L + 22.
Для приведенного примера указанные условия выполняются (70 + 50 >
> 45 + 22 и 45 + 85 > 50 + 22).
Логарифмический способ основан на принципе
логарифмирования передаточного отношения и дает набор зубча-
тых колес с весьма малой ошибкой. После логарифмирования пе-
редаточное отношение зубчатых колес гитары I имеет вид lg i =
= lg КМ — lg LM. Полученное значение логарифма позволяет
найти числа зубьев сменных колес по таблицам В. А. Шишкова.
Если передаточное отношение имеет вид неправильной дроби,
берут логарифм величины, обратной передаточному отношению.
Бесступенчатые приводы. Основные преимущества бесступен-
чатого привода — возможность настройки режима обработки без
останова станка е большей точностью, чем при ступенчатом при-
воде, обусловили широкое применение его в современных станках.
Применение бесступенчатого привода позволяет: повысить произ-
водительность обработки путем выбора наиболее целесообразного
режима обработки; сохранять постоянную скорость резания при
поперечном точении и при шлифовании (изменении диаметра
обрабатываемой поверхности или, соответственно, диаметра шли-
фовального круга); синхронизировать длительность обработки на
станках, установленных последовательно в поточной или автома-
тической линии.
В станках применяют электрическое, гидравлическое, механи-
ческое и комбинированное бесступенчатое регулирование.
Электрическое регулирование осуще-
53
chipmaker.ru
Рис. 33. Схемы механических вариаторов
ствляется изменением частоты вращения вала электродвигателя
привода. Изменение частоты вращения двигателей постоянного
тока достигается путем шунтового регулирования, применением
электромашинных усилителей, магнитных и тиристорных пре-
образователей и других систем.
Тиристорные электроприводы отличаются меньшими габари-
тами и массой, лучшими динамическими характеристиками и
энергетическими показателями.
Гидравлическое регулирование широко
используют в станках с гидравлическим приводом прямолиней-
ного движения (строгальные, протяжные и долбежные станки)
и главным образом приводом подач (шлифовальные, агрегатные
и другие станки).
Гидравлическое регулирование отличается широким диапазо-
ном регулирования, быстрым изменением величины и направления
скорости, автоматическим предохранением от перегрузок. Недо-
статок привода — низкая жесткость и неустойчивая работа при
малых скоростях (до 15 мм/мин).
Регулирование при помощи механиче-
ских вариаторов. Изменение частоты вращения выход-
ного вала вариаторов, большинство которых относится к типу
фрикционных, обеспечивается регулированием передаточного от-
ношения, т. е. отношения рабочих диаметров ведущего и ведомого
элементов (в точке их контакта или в точках контакта с проме-
жуточным элементом, например ремнем).
Наибольшее распространение в маломощных станках получили
вариаторы с двумя парами раздвижных конусов-шкивов, соеди-
ненных клиновидным ремнем или кольцом (рис. 33, а), вариаторы
лобовые и торовые (рис. 33, б и в). Регулирование передаточного
отношения осуществляется сближением или раздвижением пары
54
ведущих конусов и соответствующим раздвижением или сближе-
нием ведомых (рис. 33, а), перемещением ведущего диска относи-
тельно ведомого (рис. 33, б) и наклоном осей промежуточных
роликов (рис. 33, в).
Работа вариаторов сопровождается потерями на трение, свя-
занными с деформацией рабочих поверхностей в зоне контакта,
с неблагоприятными кинематическими условиями (разность ско-
ростей) в сопряженных точках рабочих поверхностей, с буксо-
ванием (проскальзыванием) рабочих тел. К недостаткам вариа-
торов относится нежесткая кинематическая характеристика и не-
возможность установки заданной скорости при остановленном
вариаторе.
§ 11. СИСТЕМЫ СМАЗЫВАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ
Система смазывания предназначена для подачи, дозирования
и распределения смазочного материала, а также контроля и управ-
ления процессом смазывания. От эффективности действия системы
смазывания зависят такие важнейшие показатели качества ра-
боты станков, как точность, долговечность, экономичность, бес-
шумность.
Подача смазочных масел и материалов к трущимся поверхно-
стям осуществляется: самотеком — под действием сил тяжести
(непрерывное смазывание); фитилями и пористыми втулками (фи-
тильное смазывание), использующими силы капиллярного давле-
ния; погружением вращающихся деталей в масляную ванну (сма-
зывание погружением); принудительно (смазывание под давле-
нием, создаваемым насосами, пружинами и мускульной силой;
разбрызгиванием и распылением (например, масляным туманом,
создаваемым сжатым воздухом).
В зависимости от вида и состояния смазочных материалов
различают системы с жидким (пластичным) и газообразным смазоч-
ным материалом. Работа устройств подачи смазочных материалов
может управляться индивидуально или централизовано. При ин-
дивидуальном управлении смазочный материал подается к каж-
дому из смазочных объектов с помощью отдельных смазочных
устройств; смазочный материал может быть различным.
В зависимости от характера поступления смазочного мате-
риала к местам смазывания различают системы непрерывного и
периодического смазывания. Смазывание всех точек может осу-
ществляться одновременно или последовательно. Во втором слу-
чае смазочный материал подается только периодически.
При подаче смазочного материала к трущимся парам или рас-
пределительным устройствам в результате действий обслужива-
ющего персонала систему называют «ручной»; во всех других
случаях, когда обслуживающий персонал только периодически
пополняет резервуары системы и наблюдает за ее работой, систему
относят к автоматической. Автоматизация системы повышает
55
chipmaker.ru
О)
Рис. 34. Многоотводный
плунжерный насос
надежность подачи к местам смазки определенного количества
смазочного материала.
По условиям подачи и использования смазочного материала
системы смазывания делят на проточные и циркуляционные.
В проточных системах смазочный материал подается к трущимся
поверхностям дозами (одноразовое проточное смазывание); он
используется в работе один раз и в резервуар системы не возвра-
щается. В циркуляционных системах применяют только жидкие
смазочные материалы, циркулирующие многократно между объ-
ектом смазывания и резервуаром (циркуляционное смазывание).
Смазочный материал, поступающий в резервуар для повторной
подачи, подвергается тщательной очистке.
Контроль подачи смазочного материала осуществляется ви-
зуально, обычно с помощью «глазков», или автоматически, исполь-
зуя реле контроля подачи, реле давления, реле уровня и другие
приборы. В современных станках все шире применяются центра-
лизованные смазочные системы для дозированной подачи в задан-
56
ных количествах смазочных материалов (пластичных и жидких)
к двум и более точкам трущихся пар узлов и механизмов. В состав
системы входят: емкость со смазочным материалом, насосная
установка, смазочные питатели, приборы управления и контроля,
предохранительные и другие вспомогательные устройства.
Подача смазочного материала в проточной системе может
осуществляться многоотводными насосами. В корпусе 6 насоса
С17М-1 (рис. 34) расположены шесть плунжеров 1 и распредели-
тельный валик 5. На нем находится кулачок 4, приводящий плун-
жеры при вращении распределительного валика в возвратно-
поступательное движение, в процессе которого они совершают
всасывание и нагнетание смазочного материала. Ход плунжеров
и, следовательно, подача смазочного материала регулируется
винтами 2.
В насосах с ручным приводом (рис. 34, а) распределительный
валик приводится во вращение рукояткой 3, в па? оси которой
входит выступ распределительного валика.
В насосах с механическим приводом (рис. 34, б) распредели-
тельный валик соединяется с внешним приводом через червячную
пару 8 и 7 с обгонной муфтой 9. Подпружиненная рукоятка 3
для ручной подкачки смазочного материала при неработающем
приводе соединяется с распределительным валиком при нажатии
на нее.
Система охлаждения применяется для подачи смазочно-ох-
лаждающей жидкости (СОЖ) к режущим кромкам инструмента
в процессе резания, что способствует повышению производитель-
ности и точности обработки на станке. Система охлаждения
состоит из резервуара-отстойника, насоса (обычно центробеж-
ного), фильтров, трубопровода, направляющих и отводящих
устройств. Объем резервуара зависит от вида выполняемой опе-
рации и при обильном тепловыделении при резании (например,
обдирочном, силовом шлифовании), когда количество подавае-
мой в единицу времени жидкости возрастает, объем достигает
многих десятков и в ряде случаев сотен литров. Для станков,
объединяемых в поточные и автоматические линии, применяются
централизованные системы охлаждения.
Конструкция фильтров определяется требованиями к качеству
обработанной поверхности и при необходимости помимо отстой-
ника, магнитного сепаратора и других устройств грубой очистки
применяют центробежные, бумажные и другие устройства тонкой
очистки.
На станках, работающих с применением СОЖ, предусматри-
ваются защитные устройства, предотвращающие попадание жид-
кости в механизмы, а также разбрызгивание ее из рабочей зоны.
57
chipmaker.ru
Раздел II
КОНСТРУКЦИИ СТАНКОВ
И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Глава IV
ТОКАРНЫЕ СТАНКИ
Значительную долю станочного парка составляют станки то-
карной группы. Она включает девять типов (см. табл. 1) станков,
отличающихся по назначению, конструктивной компоновке, сте-
пени автоматизации и другим признакам. Станки предназначены
главным образом для обработки наружных и внутренних цилин-
дрических, конических и фасонных поверхностей, нарезания
резьб и обработки торцовых поверхностей деталей типа тел враще-
ния с помощью разнообразных резцов, сверл, зенкеров, развер-
ток, метчиков и плашек.
Применение на станках дополнительных специальных устройств
(для шлифования, фрезерования, сверления радиальных отверстий
и других видов обработки) значительно расширяет технологиче-
ские возможности оборудования.
Токарные станки, полуавтоматы и автоматы, в зависимости
от расположения шпинделя, несущего приспособление для уста-
новки заготовки обрабатываемой детали, делятся на горизонталь-
ные и вертикальные. Вертикальные предназначены в основном
для обработки деталей значительной массы, большого диаметра
и относительно небольшой длины.
§ 1. ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫЕ СТАНКИ
Токарно-винторезные станки являются наиболее универсаль-
ными станками токарной группы и используются главным об-
разом в условиях единичного и мелкосерийного производства.
Конструктивная компоновка станков практически однотипна.
Основными узлами принятого в качестве примера станка 16К20
(рис. 35) являются:
станина 7, на которой монтируются все механизмы станка;
передняя (шпиндельная) бабка 2, в которой размещаются
коробка скоростей, шпиндель и другие элементы;
коробка подач 1, передающая с необходимым соотношением
движение от шпинделя к суппорту 11 (с помощью ходового винта 9
12	3 4
Рис. 35. Токарно-винторезный станок
при нарезании резьбы или
ходового валика 8 при обра-
ботке других поверхностей);
10, в котором пре-
образуется вращение винта
9 или валика 8 в поступа-
тельное движение суппорта
11 с инструментом.
В пиноли задней бабки 5
может быть установлен центр
для поддержки обрабатыва-
емой детали или стержневой
инструмент (сверло, разверт-
ка и т. п.) для обработки
центрального отверстия в де-
тали, закрепленной в па-
троне;
суппорт 11 служит для закрепления режущего инструмента и
сообщения ему движений подачи. Суппорт состоит из нижних
салазок (каретки), перемещающихся по направляющим 6 станины.
По направляющим нижних салазок перемещаются в направле-
нии, перпендикулярном к линии центров, поперечные салазки 3,
на которых располагается резцовая каретка 4 с резцедержателями.
Резцовая каретка смонтирована на поворотной части, которую
можно устанавливать под углом к линии центров станка.
Основными параметрами станков являются наибольший диа-
метр обрабатываемой детали над станиной и наибольшее расстоя-
ние между центрами. Важным размером станка является также
наибольший диаметр заготовки, обрабатываемой над поперечными
салазками суппорта.
Привод главного движения в подавляющем большинстве со-
временных токарно-винторезных станков состоит из односкорост-
ного (реже многоскоростного) асинхронного электродвигателя
трехфазного тока и ступенчатой механической коробки скоростей.
От электродвигателя Ml с пдв — 1460 об/мин (рис. 36) через
клиноременную передачу с диаметром шкивов 140 и 268 мм вра-
щается вал / коробки скоростей, на котором установлены свободно
вращающиеся зубчатые колеса с числом зубьев z = 56 и z = 51
для прямого вращения шпинделя (по часовой стрелке) и z = 50
для обратного вращения (против часовой стрелки).
Включение прямого или обратного вращения шпинделя осу-
ществляется фрикционными муфтами Мф1 и Мф2. Вал /// полу-
чает две прямые скорости вращения через колеса z = 34 или
z = 39. Далее при помощи зубчатых колес z = 29, z = 21 или
z = 38, сцепляющихся с одним из соответствующих венцов г =
~ 47, z = 55 или z = 38, образующих тройной блок, получает
вращение вал IV. С этого вала вращение может передаваться не-
посредственно на шпиндель — через зубчатые колеса z = 60 или
59
chipmaker.ru
z — 30 на блок с z = 48, z = 60 или через валы V и VI, образу-
ющими вместе с зубчатыми колесами переборную группу. В этом
случае движение передается зубчатыми колесами z = 45 или
z = 15 (на валу IV), сцепляющимися с одним из венцов блока
z — 45 z — 60 (на валу V), и парами колес 18/72 и 30/60.
Минимальная и максимальная частоты прямого вращения
шпинделя определяются из уравнений
140 51 21 15 18 30 1О е
пшп min — «дв1! 268 39 55 60 72 60 ~	°б/мИН;
140 56 38 60 ,Сс\г\ г!
^шп max	268 34 38 48	об/мин,
где т] — коэффициент проскальзывания ременной передачи.
В зависимости от вариантов включения зубчатых колес в ко-
робке скоростей можно получить 22 разных значения частот вра-
щения шпинделя.
Перемещение суппорта обеспечивает подачу инструмента в про-
цессе резания. Это движение осуществляется или непосредственно
от шпинделя или через звено увеличения шага, расположенного
60
в коробке скоростей и имеющего три передаточных отношения,
и далее через механизм реверса, гитару сменных колес KJL,
MIN, коробку подач н механизм передач фартука. Механизм
реверса состоит из зубчатых колес z = 30, z = 25 и z — 45,
смонтированных на валах VIII, IX и X. Коробка подач имеет
две основные кинематические цепи для нарезания в первом слу-
чае дюймовых и питчевых, а во втором — метрических и модуль-
ных резьб. Вторая кинематическая цепь, идущая через муфты
Мф4 и Мф5, используется также и для передачи движения на
ходовой валик, но при выключенной муфте Мфб.
Для нарезания резьб с повышенной! точностью и специальных
движение на ходовой винт передается напрямую, т. е. коробка
подач отключена, а валы XII, XVII и XVIII соединены между
собой с помощью муфт МфЗ и Мфб. В этих случаях требуемый
шаг перемещения суппорта настраивают подбором сменных зуб-
чатых колес К, L, М, N гитары. Для упрощения работы по на-
Рис. 36. Кинематическая схе-
ма токарно-винторезного
станка 16К20 (арабскими циф-
рами обозначено число зубьев
колеса)
61
chipmaker.ru
стройке станка на заданные частоту вращения шпинделя и подачу
суппорта на шпиндельной бабке помещена таблица с мнемони-
ческими символами нарезаемых резьб, рукояток управления и
числовыми значениями подачи, частоты вращения и числа зубьев
сменных колес.
Быстрые перемещения суппорта осуществляются от отдельного
электродвигателя М2 через ременную передачу, вращающую
ходовой валик.
На базе токарно-винторезных станков создаются специализи-
рованные станки, предназначенные для выполнения одной опе-
рации. Такие специализированные станки применяются в крупно-
серийном и массовом производстве однотипных деталей.
§ 2.	КАРУСЕЛЬНЫЕ СТАНКИ
Карусельные (токарно-карусельные) станки предназначены для
обработки заготовок большой массы (до многих сотен тонн) и
большого диаметра, имеющих сравнительно небольшую высоту.
Горизонтальное расположение плоскости круглого стола (план-
шайбы) значительно облегчает установку, выверку и закрепление
заготовки, что весьма затруднительно при обработке больших
тяжелых заготовок на токарных станках с горизонтальной осью
шпинделя.
На карусельных станках производится токарная обработка
резцом наружных и внутренних поверхностей вращения разного
профиля. Центральные отверстия заготовок на станках, оснащен-
ных револьверной головкой, обрабатывают сверлами, зенкерами
и т. п. осевым инструментом.
Основными параметрами станков являются наибольший диа-
метр и высота обрабатываемой заготовки. Главным движением
резания является вращение стола, несущего заготовку, движе-
ниями подачи — горизонтальное и вертикальное перемещения
суппортов.
По компоновке карусельные станки делятся на одно- и двух-
стоечные.
Общий вид одностоечного карусельного станка приведен на
рис. 37. Обрабатываемая заготовка закрепляется на планшайбе-
столе 3, которая получает вращение от двигателя 5 через ремен-
ную передачу и коробку скоростей 1. На стойке 6 станины 2 на-
ходится траверса 7 с вертикальным суппортом 8 и боковой суп-
порт 11 с резцовой головкой 10. На вертикальном суппорте уста-
новлена пятигранная револьверная головка 4. Оба суппорта
имеют горизонтальные и вертикальные подачи; траверса, кроме
того, имеет быстрое установочное вертикальное перемещение.
Рабочие подачи настраиваются при помощи коробок подач 9
и 12, привод которых осуществляется от последнего вала коробки
скоростей.
Двухстоечные карусельные станки предназначаются для об-
работки заготовок диаметром свыше 1600 мм. Станки, на которых
62
Рис. 37. Одностоечный карусельный станок
63
chipmaker.ru
обрабатываются детали диаметром свыше 6300 до 25 000 мм, отно-
сятся к уникальным (выпускаемым единицами). Для получения
наиболее эффективных режимов обработки заготовок разного
диаметра стол (планшайба) уникальных станков выполняется
из двух частей, вращаемых независимо друг от друга или со-
вместно.
§ 3.	ТОКАРНО-РЕВОЛЬВЕРНЫЕ СТАНКИ
Токарно-револьверные станки применяют в серийном произ-
водстве для изготовления деталей сложной конфигурации из
прутков или штучных заготовок. В зависимости от этого станки
делятся на прутковые и патронные.
Основной особенностью револьверных станков является нали-
чие продольного суппорта, несущего многопозиционную револь-
верную головку, на которой закрепляют инструменты. Кроме
продольного суппорта некоторые станки имеют и поперечный
суппорт, на котором закрепляют инструменты для обработки на-
ружных поверхностей. Такие конструктивные особенности стан-
ков позволяют осуществлять обработку деталей различными ре-
жущими инструментами, вводимыми в действие последовательно,
причем применение специальной технологической оснастки повы-
шает производительность за счет параллельной обработки поверх-
ностей несколькими инструментами (рис. 38). Повышению произ-
водительности и рентабельности использования станков способ-
ствует предварительная настройка станка на обработку заданной
детали и последующая работа по упорам.
В зависимости от расположения оси поворота револьверной
головки различают следующие основные виды компоновки ре-
вольверных станков: с горизонтальной осью (рис. 39) и с верти-
кальной осью револьверной головки (рис. 40).
По форме револьверные головки могут быть цилиндрическими
и призматическими, обычно с шестью гранями. После каждого
рабочего хода револьверная головка поворачивается и рабочую
позицию занимает следующий режущий инструмент или группа
инструментов. Основными параметрами револьверных станков
являются наибольший диаметр обрабатываемого прутка и наи-
больший диаметр обработки штучной заготовки над станиной и
над суппортом. К основным параметрам относятся также габариты
станка, определяющие наибольшую длину обрабатываемой детали.
Главным движением в револьверном станке является вращение
шпинделя, несущего заготовку; движениями подачи — продоль-
ное и поперечное (в станках с горизонтальной осью револьверной
головки — круговое, за счет вращения головки) перемещение
суппортов, несущих инструмент.
Современные модели токарно-револьверных станков имеют
преселективное или автоматическое управление переключением
частоты вращения шпинделя и подач суппорта. При преселектив-
64
Рис. 38. Схема обработки детали
ной осью револьверной головки:
на токарно-револьверном станке с вертикаль-
1 — обрабатываемая деталь; 2 — расточная пластина* 3 — расточная оправка; 4 —
патрон для установки детали; 5 — направляющая скалка; 6 — проходные резцы; 7 —
приспособление для установки инструмента; 8— державки; 9—револьверная головка;
10 — подрезной резец.
Рис. 39. Револьверная головка с горизонтальной осью вращения
ном управлении рукоятки переключения устанавливают во время
работы станка в положения, соответствующие режимам, выбран-
ным для следующего перехода, а переключение на новый режим
работы происходит быстро поворотом одной рукоятки в момент
подачи команды на переключение.
Основные узлы токарно-револьверного станка с вертикальной
осью головки в значительной степени сходны с конструкцией ана-
логичных узлов токарных станков (см. рис. 40).
Шпиндельная бабка станков средних и больших размеров
имеет встроенную коробку скоростей, обеспечивающую по сравне-
нию с таким же узлом токарного станка меньший диапазон ре-
гулирования и меньшее число ступеней частоты вращения шпин-
деля. В шпиндельной бабке станков малого размера монтируется
только шпиндель. Изменение частоты вращения шпинделя обес-
печивается редуктором, установленным в основании станка и свя-
занным со шпинделем ременной передачей.
Коробка подач конструктивно также проще коробки подач
токарно-винторезных станков, так как она должна иметь меньший
диапазон регулирования и меньшее число ступеней подач и в ней
отсутствуют элементы, необходимые для нарезания резьбы рез-
цом с помощью ходового винта.
Кинематическая схема токарно-револьверного станка 1341
с горизонтальной осью револьверной головки 4 представлена на
рис. 41. Револьверная головка имеет 16 отверстий для закрепле-
ния державок режущего инструмента и установлена на суппорте 3,
перемещающемся по направляющим 2 станины. Для ограничения
продольного перемещения и автоматического выключения подачи
65
chipmaker.ru
Рис. 40. Токарно-револьверный станок с. вертикальной осью револьверной го-
ловки:
1 — коробка подач; 2 — шпиндельная бабка; 3 и 5 — поперечный и продольный суп*
порты; 4 —’ револьверная головка; 6 — станина; 7 фартуки суппортов
суппорта 3 в каждом из 16 фиксированных положений револьвер-
ной головки служит барабан упоров 6, установленный так же,
как и револьверная головка, на валу XVIII.
На станине смонтирована бабка 1 со шпинделем V и коробками
скоростей и подач. В фартуке 8 расположены механизмы привода
продольного перемещения суппорта и вращения револьверной
головки. На шпинделе устанавливаются цанговый или кулачко-
вый патрон для закрепления прутка диаметром до 40 мм или штуч-
ной заготовки диаметром до 400 мм. Главное движение — вращение
шпинделя осуществляется от электродвигателя М через коробку
скоростей, в которой с помощью муфт Мф1—Мф4 и блока зубчатых
колес на валу IV могут быть получены восемь различных частот
вращения (от 60 до 2000 об/мин). Торможение шпинделя произво-
дится одновременным включением двух муфт МфЗ и Мф4.
Продольная подача револьверного суппорта и поперечная
(круговая) подача револьверной головки осуществляются от зуб-
чатого колеса z = 40, закрепленного на шпинделе, через коробку
подач, обеспечивающую с помощью блока зубчатых колес на ва-
лу VI и четырех муфт Мф5—Мф8 восемь ступеней. Число ступеней
продольных подач суппорта удваивается с помощью блока колес
на валу XI в фартуке суппорта, с которого движение передается
через червячную передачу, муфту Мф9 и зубчатые колеса на
реечную пару.
Круговая подача револьверной головки осуществляется от
зубчатого колеса z = 48, скользящего при продольном движении
суппорта вместе с колесом z = 35 по валу X, через коническую
передачу 36/36 и конический реверсивный механизм с муфтой
МфЮ, червячную передачу 1/66 и зубчатые колеса 19/152.
Для медленного поворота револьверной головки вручную
вращают маховичок 7 при выключенной муфте МфЮ. Быстрый
66
67
chipmaker.ru
поворот револьверной головки осуществляется маховичком 5 при
выключенных муфте Мф11 и фиксаторе головки. Ручное продоль-
ное перемещение суппорта производится маховиком 9 при выклю-
ченной муфте Мф9.
§ 4.	МНОГОРЕЗЦОВЫЕ ТОКАРНЫЕ ПОЛУАВТОМАТЫ
Горизонтальные полуавтоматы. Токарные многорезцово-ко-
пировальные полуавтоматы широко применяются для черновой
и чистовой токарной обработки в центрах деталей типа валов
с прямолинейными и криволинейными образующими. Обработка
осуществляется методами копирования одним резцом по  всему
профилю, многорезцовым или многорезцово-копировальным. Ка-
навки и торцы обрабатываются резцами поперечного суппорта.
Станки предназначены для работы в условиях серийного и массо-
вого производства, могут оснащаться специальными наладками
и встраиваться в автоматические линии.
Станок 1708 используется для обработки деталей с наиболь-
шим диаметром (над станиной) 320 мм и длиной до 500 мм. В основу
работы станка положена однокоординатная гидрокопировальная
система для позиционных перемещений. Главное движение —
вращение заготовки и движение рабочей подачи копировального
суппорта — обеспечивается одним электродвигателем Ml (рис. 42,
где цифрами обозначены порядковые номера звеньев) через со-
ответствующие кинематические цепи. Быстрое перемещение ко-
пировального суппорта осуществляется от отдельного электро-
двигателя М2. Автоматическое изменение частоты вращения шпин-
деля и продольной подачи копировального суппорта обеспечи-
вается электромагнитными муфтами в редукторе 20 и коробке
передач 21. Поперечное движение ползуна 23 копировального
суппорта и ползуна поперечного суппорта 28, а также перемеще-
ние пиноли задней бабки 26 осуществляется гидроприводом.
Работа суппортов — независимая.
Основные базовые детали образуют жесткую, замкнутую
конструкцию.
Основание 29 выполнено в виде полной коробки с двумя тум-
бами. Средняя часть представляет собой корыто для сбора
стружки, в ней устанавливается емкость для охлаждающей жид-
кости. В нишах тумб размещаются: электродвигатель главного
привода с устройством для натяжения ремней (в левой тумбе)
и гидростанция (в правой). На тумбах монтируются редуктор
главного привода и другие узлы и элементы станка.
Редуктор 20 (коробка скоростей с зубчатыми колесами 1—7)
предназначен для передачи движения от электродвигателя к шпин-
дельной бабке, выполнен в виде 4-валовой коробки с четырьмя
электромагнитными муфтами Мэ1—Мэ4, обеспечивающими четыре
автоматически переключаемые скорости и торможение главного
привода. Четыре пары сменных зубчатых колес А и Б обеспе-
68
69
chipmaker.ru
Рис. 43. График частоты вращения
шпинделя станка 1708
чивают совместно с передвиж-
ным блоком 8 и зубчатыми коле-
сами 9 и 10 перебора в шпин-
дельной бабке предусмотренный
диапазон частот вращения шпин-
деля: первый ряд 160—630 и
второй — 400—1600 об/мин.
График частот вращения при-
веден на рис. 43.
Шпиндельная бабка 30 (см.
рис. 42) представляет собой
двухваловую коробку, которая
устанавливается между основа-
нием и станиной станка и таким
образом соединяет их. Шпин-
дель смонтирован на подшип-
никах качения: в передней
опоре — двухрядный ролико-
вый цилиндрический, в зад-
ней — шариковые радиально-
упорные и упорный. Крутящий
момент на шпиндель передается
от шкива редуктора клиновыми
ремнями на шкив приемного вала шпиндельной бабки, затем че-
рез блок шестерен на шестерни, жестко закрепленные на шпин-
деле. Сменный шкив В служит для передачи движения коробки
подач 21.
Коробка подач 21 копировального суппорта — девятиваловая
коробка зубчатых передач с тройным шестеренным блоком 11
(см. рис. 42) и шестью-электромагнитными муфтами Мэб—МэЮ.
Вращение от шкива Г к блоку 11 осуществляется через передачу
42/13 и зубчатые колеса 14, 15 или 16\ от блока 11 через передачу
зубчатыми колесами 17 и 18 на муфту Мэб или колесом 19 на
муфту Мэб. Далее вращение передается на ходовой винт 31.
Электромагнитные муфты обеспечивают: переключение трех подач
в автоматическом цикле (муфты Мэб, Мэб и Мэ7); реверсивные
движения (муфты Мэ8 и Мэ9); быстрые перемещения (со скоростью
3,65 м/мин) — муфта МэЮ. Настройка коробки подач на необ-
ходимый диапазон в пределах 0,069—1,6 мм/об осуществляется
блоком шестерен 11 и двумя парами сменных шкивов В и Г.
Для предохранения коробки подач от перегрузки служит предо-
хранительная зубчатая муфта МкН.
Задняя бабка имеет общие направляющие с поперечным суп-
портом и шпиндельной бабкой. Пиноль 4 (рис. 44) перемещается
при помощи гидравлического цилиндра 5, закрепленного на пра-
вом торце корпуса бабки 3. Пиноль управляется с помощью нож-
ной педали. Шпиндель 2 пиноли смонтирован на подшипниках
качения. Передней опорой служит двухрядный роликовый ци-
70
J
Рис. 44. Задняя бабка станка 1708
линдрический подшипник 7; задняя опора состоит из шариковых
радиально-упорного 6 и упорного 7 подшипников. Установочное
перемещение задней бабки вдоль оси шпинделя осуществляется
с помощью вала-шестерни 33 (см. рис. 42), вращающегося в кор-
пусе бабки и сцепленного с рейкой 32, закрепленной на станине.
Каретка поперечного суппорта 28 базируется па прямоуголь-
ных направляющих станины и имеет механизм установочного
перемещения, аналогичный механизму перемещения задней бабки
(см. рис. 42). Ползун суппорта перемещается под углом 50° в го-
ризонтальной плоскости с помощью гидроцилиндра 36, встроен-
ного в каретку. Переход с быстрого хода на рабочую подачу
осуществляется с помощью гидрораспределителя с обратным
клапаном и дросселем, размещенного на неподвижной каретке
и управляемого кулачком, связанным с ползуном. Для ограни-
чения хода ползуна вперед (по наладке) служит упорная гайка 34,
перемещаемая винтом 35. Винт через конические зубчатые колёса
связан с лимбом, размещенным на ползуне.
Копировальный суппорт состоит из двух основных частей —
каретки 25 и ползуна 23. Каретка перемещается по направляющим
станины с помощью пары винт—гайка. Гайка состоит из двух
частей и установлена в корпусе, закрепленном на каретке. Пере-
мещение ползуна по каретке под углом 60° к оси центров станка
осуществляется гидроцилиндром, шток которого соединен с ка-
реткой. Перемещение ползуна к оси центров при отсутствии ко-
пира на станке ограничивается упором, воздействующим на
золотник гидрощупа. Для грубой настройки упор вручную пере-
мещается по штанге или вместе со штангой (тонкая настройка)
при помощи винта, имеющего лимб, с ценой деления 0,02 мм.
К каретке крепятся кожухи, защищающие направляющие
станины от попадания на них стружки, охлаждающей жидкости.
71
chipmaker.ru
Рис. 45. Механизм установки
копира станка 17и8
72
Подачи суппорта задаются программой,
набираемой- штекерами (вставками) на
панели набора программ.
Механизм установки копира 22 (см.
рис. 42) состоит из двух стоек: левой 1
и правой 5, соединенных между собой
скалкой 3 (рис. 45). Скалка установлена
на шарикоподшипниках 10. На скалке
установлены левая 9 и правая 6 центро-
вые бабки, в центрах 7 и 8 которых
устанавливаются эталонная деталь или
линейка 13, несущая копир. Подъем или
Рис. 46. Принципиальная
схема гидравлической
следящей системы
опускание копира осуществляются махо-
виком 15 с лимбом, при вращении которого в левой стойке
перемещается плунжер 16, поворачивающий рычаг 2, закреплен-
ный на скалке 3. Установка копира в продольном направ-
лении осуществляется маховиком 14, перемещающим посред-
ством червячной передачи и винтовой пары центр левой бабки.
Центр в правой центровой бабке прижимается к копирной
линейке пружиной 4. После установки копира в требуемое поло-
жение центр правой бабки фиксируется сухарями, стягиваемыми
болтом 12. Фиксация центровых бабок осуществляется при по-
мощи болтов 11. Все узлы станка смонтированы на станине.
Гидросистема станка. Гидравлический щуп уста-
новлен на цилиндре копировального суппорта. Гидрораспределн-
тель с обратным клапаном и дросселем установлен на каретке
поперечного суппорта. ! Остальная гидроаппаратура установлена
на вертикальной стойке, размещенной на гидробаке. На баке
размещены также насосная станция и радиатор с вентилятором
охлаждения масла.
Гидросистема станка обеспечивает быстрый подвод и отвод
ползуна копировального суппорта, следящее перемещение пол-
зуна копировального суппорта, быстрый подвод и отвод пиноли
задней бабки, поджим пиноли к обрабатываемой детали с не-
обходимой силой, быстрый подвод и отвод ползуна поперечного
суппорта,! рабочую подачу и отвод ползуна поперечного суппорта
с заданными скоростями.
Отработка перемещения копировального суппорта достигается
следующим образом. Под действием пружины 6 (рис. 46) нако-
нечник 2 гидрощупа прижимается к копиру 1 и при продольном
перемещении s, суппорта «отслеживает» профиль копира. При от-
клонении профиля копира наконечник смещает из некоторого
среднего положения золотник 3. Масло, поступающее по трубо-
проводу 4, пройдя между средним пояском золотника 3 и- корпу-
сом 5, поступает в одну из полостей цилиндра 7 поперечной по-
дачи «а суппорта. Масло из другой полости цилиндра 7 пройдя
через приходное сечение, образованное между крайним пояском
золотника 3 и корпусом 5, поступает в трубопровод 8 и через
>73
chipmaker.ru
Рис. 47. Одношпиндельный
вертикальный токарный ста-
дроссель в бак гидросистемы. Попереч-
ное перемещение суппорта 9 с резцом
10 продолжается до тех пор, пока он
не достигнет положения, при котором
золотник 3 перекроет проход масла
в цилиндр.
Пуск станка возможен только при
условии расположения суппортов в ис-
ходном положении (крайнее правое
положение каретки, крайнее верхнее —
ползуна и крайнее заднее — попереч-
ного суппорта) и поджима обрабаты-
ваемой детали 11 пинолью задней бабки.
Схема управления обеспечивает два
режима работы: наладочный и полуав-
томатический.
Все узлы и механизмы станка сма-
нок	зываются децентрализовано автомати-
чески. Суппорты смазываются плун-
жерными насосами, подающими по одной порции масла при
каждом двойном ходе суппорта.' Редуктор смазывается при по-
мощи шестеренного насоса. Шпиндельная бабка и коробка подач
смазываются от шестеренного насоса, находящегося в шпиндель-
ной бабке. Все муфты смазываются поливом.
Вертикальные полуавтоматы. Для выполнения широкой но-
менклатуры технологических операций выпускаются станки в раз-
ных модификациях. Базовые станки 1723, 1734 и 1751 (рис. 47)
предназначены для обработки в патроне деталек диаметром со-
ответственно до 200, 320 и 500 мм. Станки с добавлением индекса М
(1723Л1 и др.) снабжены центровой бабкой, на них обрабатывают
детали в центрах и на оправке.
Для одновременной обработки наружных и внутренних по-
верхностей служат станки, оснащенные расточной (1723Г и др.)
или револьверной головкой (1723Р и др.). Четырехпозиционная
револьверная головка обеспечивает обработку центрального от-
верстия в несколько рабочих ходов.
Обработку наружных цилиндрических и торцовых поверхно-
стей можно производить двумя суппортами одновременно. Для
чистовой обработки в патроне служат станки с индексом П (1723П
и др.). Вертикальная компоновка обеспечивает хороший доступ
к узлам и занимает меньше производственной площади. Удаление
стружки осуществляется в сторону задней стенки станка шне-
ками. Для возможности обработки скрытых торцов в деталях
типа чашек и для повышения качества обработки левый суппорт
имеет возможность осуществлять «отскок», при котором инстру-
мент не касается обработанной поверхности при отводе.
Вращение шпинделя станка 1734 осуществляется двускорост-
ным асинхронным двигателем Ml с частотой вращения 700 и
74
a)
z=20-
Транспортер отвоВа-
стружки
0,8
МРА-Шг;
\ 25 об/пи И
1 0,8 кВт
z=20
m
z=B7
z=20
Расточная головка
ПООоЫпин z=2B П
z=54

Рис. 48. Кинематическая схема!
а — токарного вертикального стан*
ка мод. 1734; б — расточной го-
ловки
1400 об/мин (рис. 48, а) с помощью клиноременной передачи
200/280, коробки скоростей (зубчатые колеса z = 55/64/61, смен-
ные зубчатые колеса А и Б с г=33 и 57, 38 и 52, 43 и 47) и передачи
в шпиндельной бабке, включающей конические зубчатые колеса
2 = 22 и 44 и двускоростную передачу, образованную блоком
75
chipmaker.ru
колес z = 23 и 54 и двумя колесами z — 74 и 43, закрепленными
на шпинделе.
Колеса 53/67 предназначены для привода насоса смазки ко-
робки скоростей и шпиндельной бабки. Муфта Мэ1 отключает
вращение шпинделя обрабатываемой детали в конце цикла работы
полуавтомата: муфта Мэ2 тормозит шпиндель.
Суппорты имеют гидравлический привод подач с бесступен-
чатым регулированием скорости перемещения. Подачи могут
автоматически регулироваться в процессе обработки; вспомога-
тельные перемещения выполняются ускоренно.
Расточная головка имеет самостоятельный привод с двига-
телем М2, включающий семь пар сменных зубчатых колес В и Г
(рис. 48, б) с передаточными отношениями от 0,25 до 4, что обес-
печивает выбор оптимальной скорости резания е частотой враще-
ния инструмента от 40 до 635 об/мин.
§ 5.	ОДНОШПИНДЕЛЬНЫЕ ТОКАРНЫЕ АВТОМАТЫ
Наиболее распространенными типами одношпиндельиых то-
карных автоматов являются: фасонно-отрезные, продольного
(фасонно-продольного) точения и токарно-револьверные автоматы.
Фасонно-отрезные автоматы используются для изготовления
из прутка (или бунта) мелких деталей простой формы в условиях
крупносерийного и массового производства (рис. 49). Пруток 3
закрепляется во вращающемся шпинделе с помощью цангового
патрона 2. Обработка осуществляется резцами 4, закрепленными
в суппортах 1 и 5, перемещающихся* только в поперечном на-
правлении. Заданная длина детали обеспечивается выдвижением
прутка до подвижного упора 6. Некоторые модели фасонно-
отрезных автоматов имеют продольный суппорт для сверления
отверстий.
Автоматы продольного точения предназначены для изготовле-
ния из прутка высокоточных деталей относительно большой
Рис. 49. Схема обработки детали
на фасонно-отрезном автомате
длины и малого диаметра в усло-
виях массового производства. На
автоматах продольного точения об-
работка производится неподвижными
или поперечно перемещающимися
резцами 7—5 (рис. 50), закреплен-
ными на суппортах 6—9, при про-
дольной подаче sx вращающегося
прутка 14. Вращение и подача
прутка осуществляются шпиндель-
ной бабкой 13. Для уменьшения
прогиба и вибрации прутка под
действием сил резания передний
конец его пропускается через лю-
нет 12, закрепленный на суппортной
76
Рис. 50. Схема обработки детали на автомате продольного точения
стойке 10. На стойке смонтированы два-три вертикальных суп-
порта 6, 7 и 8 и суппорт балансирного типа 9, несущий два
резца 1 и 5 и совершающий качательное движение вокруг оси 11.
Сочетание поперечного перемещения s2 резца и продольного пере-
мещения прутка позволяет получать на детали заданные фасонные
поверхности. Отрезной резец в конце рабочего хода служит упо-
ром для прутка при разжиме цангового патрона и отходе шпин-
дельной бабки в положение начала цикла обработки следующей
детали.
Обработка центрального отверстия (сверление, развертывание,
нарезание резьбы метчиком, а также нарезание наружной резьбы
плашкой) производится с помощью двух или трех шпиндельных
приспособлений 15, которые могут иметь независимые поступа-
тельное s8 и вращательное движения. Движения резания (вра-
щательное) и подачи (поступательное) являются суммарными дви-
жениями шпинделя станка и шпинделя приспособления.
Токарно-револьверные автоматы находят применение при из-
готовлении деталей сложной конфигурации в условиях массового
производства. Применение метода групповой технологии, заклю-
чающегося в обработке на станке партий однотипных деталей
близких по размерам, позволяет эффективно использовать авто-
маты и в условиях крупносерийного производства.
Для размещения большого числа инструментов, необходимых
для обработки деталей сложной конфигурации, эти автоматы
оснащены продольным суппортом с шестипозиционной (на неко-
торых станках — восьмипозиционной) револьверной головкой и
несколькими поперечными суппортами (передним, задним и одним-
двумя верхними). Инструменты, размещенные на суппортах и
в револьверной головке, могут работать как последовательно, так
и параллельно, т. е. одновременно.
На токарно-револьверном автомате 1Б140 можно обрабатывать
детали из прутка с наибольшим размером 40 мм. Наибольший ход
револьверной головки 100 мм, наибольшая длина подачи прутка
за одно включение 100 мм. Цикл обработки одной детали от 10,1
до 608,3 с.
77
chipmaker.ru
78
Шпиндель станка V (рис. 51) с прутком, закрепленным в цан-
говом патроне, получает вращательное движение от электродви-
гателя Ml через коробку скоростей и клиноременную передачу.
В одном цикле шпиндель может иметь по три различных частоты
вращения правого и левого направления в диапазоне, определяе-
мом семью парами сменных зубчатых колес А и Б. Пределы ча-
стот вращения шпинделя:. при левом направлении 160—
2500 об/мин, при правом 63—1000 об/мин. Вспомогательный
вал VII вращается с частотой 120 об/мин от электродвигателя
М2 через червячную пару 2/24. При выключенной муфте Мз1
вал можно вращать вручную маховичком 1.
Командоаппарат 2, управляющий включением электромагнит-
ных муфт в коробке скоростей шпинделя, получает вращение
от вала VII через червйчную пару 1/18, включаемую муфтой Мз2.
От вала VII через зубчатое колесо z = 36, включаемое муфтой
МзЗ, и колеса 72/72 вращение сообщается барабанам К1 и К2
механизмов подачи и зажима прутка. От этого же вала через
цилиндрические зубчатые колеса z = 42/84/42 и конические z =
= 25/50 получает вращение водило 3 мальтийского механизма
поворота револьверной головки 5. За полный оборот водила 3
мальтийский крест 4 с револьверной головкой 5 повернется на
1/6 оборота.
Вал VIII, связанный муфтой со вспомогательным валом VII,
через коробку подач передает вращение валу X, который сооб-
щает вращение распределительным валам: XV — через червяч-
ную передачу 1/40 и XVI — через конические колеса 25/25 и
червячную пару 1/40. Обработка детали на автомате производится
за один оборот распределительных валов.
На распределительном валу XV расположены кулачок К4
подачи револьверного суппорта, барабан Кб привода приемника
готовых деталей 7 и барабан Кб, переключающий муфту Мз4
медленного и быстрого вращения валов X, XV и XVI. Медленное
вращение осуществляется от вала VIII к валу XIII через зубча-
тые колеса z = 22/64/53 и, далее, через сменные зубчатые колеса
alb-c/d-e/f к валу XIV, несущему правую ведущую часть муфты
Мз4.
Профиль кулачка К4 продольного перемещения револьвер-
ного суппорта определяется последовательностью и условиями
работы инструментов, закрепляемых в револьверной головке.
Зубчатый сектор рычага 9, второе плечо которого снабжено обка-
тывающимся по кулачку К4 роликом, зацепляется с рейкой 10.
Перемещение рейки 10 через тягу и шатун 8 сообщается револьвер-
ному суппорту, который под действием пружины всегда оттяги-
вается вправо. Шатун 8 прикреплен к валу водила 3 с помощью
эксцентрично расположенной оси, что обеспечивает быстрый от-
вод револьверного суппорта вправо в момент поворота головки
в другую позицию. Отход головки от шпинделя предохраняет
режущие инструменты и деталь от повреждения.
79
r.ru
В рабочем положении револьверная головка 5 удерживается
от поворота фиксатором, который выводится из головки кулач-
ковым механизмом, срабатывающим при повороте водила 3 маль-
тийского механизма.
На распределительном валу XVI смонтированы цилиндриче-
ский кулачок К7 подачи продольного суппорта 11 и барабаны
К8, К9 и ХЮ, на которых установлены кулачки включения соот-
ветственно однооборотной муфты Мз2 поворота командоаппа-
рата 2, такой же муфты МзЗ привода механизмов подачи и зажима
прутка и муфты Мз5 включения механизма поворота револьвер-
ной головки.
Поворот вала XIX с качающимся упором — установка его
против переднего торца шпинделя и отвод после подачи и зажима
прутка — осуществляется кулачком КЗ с помощью передачи
125/20 (сектор—колесо).
На валу XVI установлены также дисковые кулачки КН и
К12 для подачи вертикальных суппортов 12 и 13 и кулачки К13
и К14 для подачи поперечных суппортов 14 и 15.
Для увеличения скорости резания и, соответственно, произ-
водительности при сверлении отверстий малого диаметра приме-
няют быстросверлильное приспособление. Шпиндель 6 приспо-
собления, устанавливаемого в одной из шести позиций револьвер-
ной головки 5, получает вращение от электродвигателя М3 через
конические зубчатые колеса 24/18 и 17/17.
Привод винтового транспортера для удаления стружки осу-
ществляется от вала VII через цепную передачу 18/12 и червяч-
ную пару 2/36.
§ 6.	МНОГОШПИНДЕЛЬНЫЕ ТОКАРНЫЕ ПОЛУАВТОМАТЫ
И АВТОМАТЫ
Многошпиндельные токарные полуавтоматы и автоматы обла-
дают широкими технологическими возможностями при. изготов-
лении разнообразных деталей и обеспечивают высокую степень
концентрации обработки. Применение таких станков способствует
повышению производительности труда, сокращению станкоем-
кости, уменьшению площади, занимаемой оборудованием, упро-
щению транспортных связей. По принципу работы автоматы под-
разделяются на автоматы параллельного и последовательного
действия. На автоматах параллельного действия на всех шпин-
делях производятся одновременно одинаковые операции и за
один цикл работы завершается обработка стольких заготовок,
сколько шпинделей имеет автомат.
Наибольшее распространение получили многошпиндельные
автоматы и полуавтоматы последовательного действия. На таких
автоматах заготовки с загрузочной позиции периодическим пово-
ротом (индексацией) шпиндельного стола или шпиндельного блока
последовательно подводятся к рабочим позициям и одновременно
80
обрабатываются на них ин-
стр ументал ьными группами
в соответствии с технологи-
ческим процессом. Большое
число рабочих позиций и
шпинделей (6—8) позволяет
использовать их в различных
сочетаниях (рис. 52). Детали
сложной формы проходят об-
работку на всех позициях
станка (рис. 52, а), переме-
щаясь в каждом цикле на сле-
дующую позицию (так назы-
Рис. 52. Схема использования позиций
многошпиндельных токарных станков с
одинарной (о) и с двойной (б) индексацией
ваемая одинарная индекса-
ция). Для более простых деталей, которые можно обработать на
меньшем числе рабочих позиций, применяют более производи-
тельную схему параллельно-последовательной обработки. Такая
обработка может осуществляться в нескольких вариантах. Наи-
более часто станок используют как два параллельно работающих
станка, поворачивая в каждом цикле стол или барабан на удвоен-
ный угол (двойная индексация). Для этого используют две по-
зиции в качестве загрузочных и обрабатывают детали в два по-
тока. Заготовка, установленная на позиции I, будет обрабаты-
ваться на позициях III, V и VII; заготовка, установленная на
позиции II, — на позициях IV, VI и VIII (рис. 52, б). Этот ва-
риант применим также для обработки детали с двух сторон;
заготовка, обработанная с одной стороны за первый оборот стола
(барабана) на нечетных позициях, устанавливается с перево-
ротом на соседнее зажимное приспособление и обрабатывается
с другой стороны при втором обороте стола (на четных по-
зициях).
Загрузка, заготовок и выгрузка обработанных деталей совме-
щаются во времени с обработкой и выполняются на автоматах
специальными механизмами.
Многошпиидельные токарные автоматы й полуавтоматы широко
применяются в серийном и массовом производстве. Их подразде-
ляют: по назначению — на универсальные и специализирован-
ные; по виду заготовки — на прутковые и патронные; по располо-
жению шпинделей — на горизонтальные и вертикальные.
Токарные вертикальные восьмишпиндельные полуавтоматы.
Токарные восьмишпиндельные полуавтоматы 1К.282 и 1283
(рис. 53) выпускаются в двух исполнениях, отличающихся пода-
чами, частотой вращения и крутящими моментами шпинделей.
Станки с меньшей частотой вращения предназначены для обра-
ботки деталей с большими и неравномерными припусками.
Станки с большей частотой вращения шпинделей предназначены
преимущественно для обработки деталей из цветных металлов
и легких сплавов, а также деталей малого диаметра из черных
81
Рис. 53. Токарный вось-
мишпиндельный верти-
кальный полуавтомат
1К282
металлов. Наибольший диаметр обрабатываемой детали 250 и
400 мм. Станки наиболее часто используют для черновой и полу-
чистовой обработки в патронах деталей сложной формы: дисков,
фланцев, заготовок зубчатых колес и др. Вертикальная компо-
новка станка улучшает условия и точность базирования заготовок
в патроне, так как прижим к торцовым установочным базам при-
способления осуществляется за счет силы тяжести. Станки осна-
щают различными суппортами, приспособлениями и другой ос-
насткой в соответствии с технологическим процессом обработки.
Расположение механизмов. Станок делится на
восемь секторов-позиций. Сектор 1-й позиции загрузочный (без
привода), используется для размещения устройств, общих для
всех позиций. На остальных позициях расположены рабочие
механизмы и каждую из этих позиций можно рассматривать как
станок, связанный с другими общими приводами, управлением
и единством базовых деталей.
Верхний блок (см. рис. 53). На этой части станка смон-
тированы редуктор главного привода с электродвигателем (в сек-
торе загрузочной позиции), семь коробок подач (расположенные
в секторах рабочих позиций), командоаппараты /, укрепленные
под коробками подачи, и другие устройства.
Средний блок. На пустотелой колонне 2 с восьмигран-
ной верхней частью, переходящей через промежуточный цилин-
дрический пояс в коническую часть, смонтированы узлы полуав-
82
томата, в основном определяющие его точность и жесткость. На
гранях рабочих позиций закреплены стальные закаленные до
высокой твердости планки, образующие направляющие типа
ласточкин хвост, по которым скользят суппорты 3. На закаленной
конической поверхности колонны центрируется поворотный шпин-
дельный стол с приспособлениями, удерживаемый упорным под-
шипником. Через полость колонны проходят длинные рабочие
валы главного привода позиций, а также центральная тяга вклю-
чения синхронизаторов и тормоза, соединенная с гидроцилиндром.
На верхний торец колонны устанавливается верхний блок в сборе.
Н и ж н и й б л о к. На чашеобразном основании полуавто-
мата сосредоточены целевые механизмы. В секторах рабочих
позиций установлены синхронизаторы, на загрузочной пози-
ции — тормоз. В этом же секторе смонтированы редуктор, ме-
ханизм поворота стола и фиксатор. Между IV и V позициями
установлена насосная установка, над которой размещен коман-
доаппарат индексации. Над командоаппаратом индексации рас-
положена главная панель управления гидросистемой, прикреплен-
ная к одной из трех стоек основания, на которых смонтирован
двойной кольцевой желоб, предназначенный для отвода от стола
стружки и смазочно-охлаждающей жидкости. По широкому внеш-
нему желобу стружка, смываемая со стола потоком жидкости,
транспортируется при индексации стола скребками, укреплен-
ными на его периферии и сбрасывается на VIII позиции, где
наружная стенка желоба прерывается над сборником стружки.
По внутреннему узкому желобу (прикрытому полкой стола)
в эту же зону стекает часть СОЖ, просачивающаяся при пере-
полнении внешнего желоба.
На кольце установлены стойки ограждения, на которых также
закреплен трубопровод с кранами на всех позициях, в который
через стойку между III и IV позициями нагнетается СОЖ.
К стойке между IV и V позициями прикреплен электрошкаф.
Полости других стоек используются для размещения пультов
управления.
Кроме указанных в блоке размещены другие механизмы,
обеспечивающие работу соответствующих узлов станка. На торце
тумбы монтируется средний блок в сборе. Основание является
резервуаром масла гидросистемы.
Кинематическая схема (рис. 54). От электродви-
гателя 7W7 главного движения вращение через редуктор (зубчатые
колеса 1/4 или 1/4, 312, 53152) передается на центральные зубчатые
колеса 51 и 50, имеющие различную частоту вращения. Далее
эта цепь разделяется на параллельные ветви по числу рабочих
позиций.
Переустанавливаемое по наладке зубчатое колесо 47 каждой
из коробок подач соединяется с одним из центральных колес,
включая соответствующую позицию на работу в одном из двух
поддиапазонов. Затем вращение через сменные зубчатые колеса
83
। chipmaker.ru
Рис. 54. Кинематическая схема токарного восьмишпиндельного вертикального
полуавтомата (цифрами обозначены номера звеньев кинематической цепи)
настройки скорости резания 48/49, колеса 19/20, синхронизатор
с полумуфтами 18 и 17 и колеса 16/15 поступает на шпиндель.'
Характеристика зубчатых колес 15 и 16 Зависит от исполнения
станка (силовое или скоростное).
84
Рабочие подачи и быстрые перемещения суппортов осуще.
ствляются коробками подач. Переключение скорости и направле-
ния движения суппортов производится электромагнитными Муф.
тами. Цепь рабочих подач начинается с червяка 5 и червячного
колеса 6; настройка величины подачи осуществляется сменными
колесами 40139, 38137. Последнее колесо сообщает движенце
валу XIV и смонтированным на нем колесам 36 и 9, приводящим
соответственно зубчатые колеса 31 и 14 на валу XVI. Коронча-
тые выступы этих колес входят в пазы на наружных дисках э^ек,
тромагнитных фрикционных муфт. При включении одной; из муфт
движение (от колеса 31 — меньшая подача, от колеса 14 — боль.
шая) сообщается валу XVI и коническому зубчатому колесу 12,
сцепленному с колесом 11, на торце которого выполнены кулачки’
Колесо 11 установлено на втулке и удерживается от вращения
относительно гильзы XVII кулачками полумуфты 10, скользя-
щей на шлицах гильзы под действием пружины, определяющей
тяговую силу суппорта. Таким образом, эта кулачковая муфта
обеспечивает возможность обработки без подачи при установке
суппорта на упоре (так называемые «выстой» или «выхаживание»),
а также предохраняет цепь рабочих подач от перегрузок.
Цепь быстрых перемещений суппорта отводится от. вала у
коническими колесами 46145 и передается через сменные колеса
42/41 и срезной предохранительный элемент на вал XIII к ко.
лесу 43 или 44, включаемому соответствующей муфтой, и да.лее
колесам 29/30. При включении в работу колеса 43 вращение
валу XVI передается через паразитное колесо 8, меняющего
направление движения суппорта. Движение суппорту сообщает
ходовой винт 13 при вращении гайки 7, укрепленной на гильзе
вала XVII.
Поворот шпиндельного стола осуществляется мальтийским
механизмом, приводимым в действие от электродвигателя Щ2
с помощью червячной передачи 21/22 и зубчатых колес 23/24.
От этой же цепи с помощью колес 25/26 и червячной передачи
27/28 приводится барабан командоаппарата индексации (на
валу XXVI). Цепь привода барабана командоаппарата позиции
ответвляется от вала XVI коробки подач. Передача вращения
осуществляется колесами 34/35 и червячной передачей 32/.gg^
Все синхронизаторы и тормоз включаются рычажной системой,
приводимой в действие гидроцилиндром ГЦ1. Цилиндр ГЦ2
управляет фиксатором.
Рассмотрим основные узлы станка.
’ Рё д уктор главного привода ицентраль1
н ые зубчатые колеса (рис. 55). Редуктор осуществляет
передачу движения от электродвигателя главного привода на ;1ва
центральных зубчатых колеса, вращаемых с различными скоро-
стями. Передние плоскости его корпуса используются для уста-
новки вспомогательных устройств (подъемника или запрессуй-
щика). Электродвигатель 1, мощность которого определяеуся
85
условиями обработки, устанавливается через фланец 2 на корпус 3
и соединяется муфтой 4 с валом-шестерней 5. Эта шестерня сцеп-
лена с паразитным зубчатым колесом 11 (на валу 9), передающим
движение на центральное зубчатое колесо 12 высокого ряда
скоростей. Через пару шестерен 10 и 8 вращение передается
на вал 7, шестерня 6 -которого сцеплена с паразитной шестер-
ней 14, свободно вращающейся на валу 9 и находящейся в зацеп-
лении с центральным зубчатым колесом 13 низкого ряда ско-
ростей.
Командоаппарат рабочей позиции (рис. 56)
служит для управления рабочими и вспомогательными ходами
суппорта. Движение на кулачковый вал и сигнал о перегрузке
предохранительных муфт поступают от коробки подач.
Встроенный червячный редуктор вращает вал 13 с установлен-
ными на его резьбовых поясках кулачками 14, 15, 17 и 19, имею-
щими ступицу в виде разрезной гайки. Кулачки посредством пере-
даточных рычагов с регулировочными болтами 18 воздействуют
на электрические путевые выключатели. Рычаги кулачков 14,
15 и 19 одинаковы. Рычаг кулачка 17 выполнен с широкой план-
кой, несущей три регулировочных болта.
Путевые выключатели 3 и 5 без пружин самовозврата снабжены
двуплечими рычагами 1. Эти выключатели обладают свойством
механического запоминания команды, для снятия которой не-
обходимо нажать на противоположное плечо рычага. Выключа-
тели 4 и 6 имеют самовозврат и несут одноплечие рычаги 2.
Выключатель 4 предназначен для контроля исходного положения
суппорта.
Выключатель 3 служит для управления быстрым подводом
суппорта. При воздействии на правое плечо его рычага в исходном
86
положении подготавли-
вается быстрый подвод
в следующем цикле.
Воздействием кулачка
19 на левое плечо ры-
чага выключается бы-
стрый подвод и пере-
ключается суппорт на
рабочую подачу.
Выключатель 5 уп-
равляет быстрым отво-
дом суппорта. Вклю-
чение отвода осуще-
ствляется кулачком 15.
Выключатель 6 слу-
жит для изменения по-
дачи во время обработ-
ки. Кулачок 17 в ис-
ходном положении суп-
порта управляет вы-
ключателями 3, 4 и 5
Рис. 56. Командоаппарат рабочей позиции
с помощью упоров, закрепленных на планке 16. На панели
путевых выключателей установлена кнопка 7 сигнализации
нарушения цикла работы суппорта в автоматическом режиме,
управляемая рычагом, закрепленным на валу 10 рукоятки llt
в торец которой встроена кнопка 12 включения быстрого под-
вода суппорта. Кнопку 7 закрывает коробка с двумя переключа-
телями 8 и 9 управления суппортом в наладочном режиме.
Если выключатели 3, 4 и 6 управляются исключительно ку-
лачками, то выключатель 5 функционирует также и при ручном
управлении и при перегрузке суппорта. В этих случаях совместно
с ним включается кнопка 7. Это включение происходит при подъеме
рукоятки за счет поворота закрепленного на ее валу рычага,
нажимающего на кнопку. Одновременно выступ, выполненный на
торце вала 10, упирается в нижнюю плоскость другого рычага и
поднимает его, отрывая ролик от кулачка 15. При этом срабаты-
вает правое включающее плечо рычага на выключателе 5 бы-
строго отвода. Происходит возврат суппорта в исходное поло-
жение.
При освобождении рукоятки она падает вниз и другая сторона
выступа на торце ее вала упирается в рычаг, постоянно прижи-
мающийся пружиной к толкателю, связанному с устройством сиг-
нализации перегрузки суппорта. При перегрузке толкатель пе-
ремещается и, поворачивая вал 10, оказывает действие такое же,
как подъем рукоятки при ручном управлении.
Синхронизатор (рис. 57). После каждой индексации
стола шпиндели должны приобретать частоту вращения, установ-
ленную для позиции, в которую они поступили. Синхронизаторы
87
chipmaker.ru
Рис. 57. Синхронизатор
служат для безударного соединения шпиндельной группы
с приводом.
В корпусе 2 нижней части механизма смонтированы вал-
шестерня 1, приводимая рабочим валом колонны, и рычаг 6,
качающийся на эксцентриковом пальце 5, установленном
в опоре 3. Внутренние плечи всех рычагов 6 приводятся через
шарнир 4 общим поводком. Наружное плечо рычага снабжено
скобой 7 для соединения с подвижной частью.
В корпусе 14 вращается колесо 13, сцепленное с зубчатым
колесом 1. В шлицевом отверстии колеса скользит гильза 10,
на верхней части которой укреплена полумуфта 16 с конической
наружной поверхностью и внутренними зубьями.
Внутри гильзы может скользить стержень 12 с деталями 9,
И, 18 и 19, зафиксированными от проворачивания относительно
гильзы стопорными винтами. Между фланцем 17, гайкой 11 и
стаканом 9 сжаты пружины 15. На нижней части стержня 12
иа подшипниках смонтирован стакан 8, с выступами которого
соединяется скоба 7.
Синхронизатор включается в три этапа: быстрый подвод, раз-
гон, быстрое включение зубчатых муфт.
При опускании внутреннего плеча рычага 6 его внешнее плечо
поднимает гильзу с полумуфтой 16, вводя ее в зацепление с кони-
ческой чашкой 20, поджатой пружиной 22, с Упругостью меньшей,
чем упругость пружин 15. Одновременно с поворотом рычагов
происходит перемещение золотника на панели управления син-
хронизаторами. В момент касания конусов скорость движения
рычага замедляется. В период медленного движения шпиндельная
группа разгоняется до заданной скорости. Время разгона зависит
от махового момента синхронизируемой системы и устанавливается
«8
регулированием скорости движения на пути разгона с помощью
дросселя на панели управления.
При дальнейшем движении рычага начинают сцепляться зуб-
чатые полумуфты 16 и 21. При касании зубьев полумуфт торцо-
выми поверхностями стержень 12 продолжает движение, преодо-
левая сопротивление пружин 15. Упор 19 нажимает на стержень 23
предшпиндельного вала и тем самым разводит конические чашки,
делая возможным проворот полумуфт и их полное включение.
Тормоз останавливает продолжающий инерционное вра-
щение шпиндель после очередной индексации в загрузочную
позицию и затем растормаживает его, позволяя осуществлять
поворот зажимного приспособления вручную, необходимый при
применении электроключа или загрузке заготовки сложной формы.
Механизм включается от привода, общего с синхронизаторами,
сцепляется с коническими чашками предшпиндельных валов
и в основном повторяет конструкцию синхронизатора, но не имеет
вращающихся частей.
Шпиндельный стол несет на себе шпиндели с при-
способлениями для установки и закрепления обрабатываемых
деталей и служит для транспортирования шпинделей из одной
рабочей позиции в другую. Стол представляет собой жесткую
отливку с ребрами, делящими стол на восемь секторов — пози-
ций. Стол монтируется на конической части колонны и опирается
иа сдвоенный упорный подшипник. На каждой позиции стола
смонтирована шпиндельная группа, на его нижней плоскости —-
планка с пазом для ролика механизма поворота.
Верхней опорой шпинделя являются два конических ролико-
вых подшипника, расположенных в стаканах. Уплотнение опоры
от загрязнения осуществляет кольцо, установленное на фланце
шпинделя. Шариковый подшипник нижней опоры также установ-
лен в стакане. Верхний и нижний стаканы фиксируются прн-
зонными болтами. Удлиненная головка одного из крепежных
болтов нижнего стакана служит для блокировки стола при вы-
ключенном фиксаторе.
В отверстии шпинделя смонтирован сдвоенный гидроцилиндр
привода зажимного приспособления и гидроколлектор, предназна-
ченный для передачи масла во вращающийся цилиндр. Уплотне-
ние стола по эмульсионному желобу осуществляется фетровым
кольцом.	 
Упорный подшипник шпиндельного стола
оказывает влияние на точность обработки, на надежность работы
стола и на сохранение положения шпинделей под действием сил
резания. Подшипник (рис. 58) состоит из трех колец, из которых
верхнее 5 и нижнее 12, имеющие желоба для шариков, установ-
лены на колонне 1, а среднее 9 с плоскими торцами вращается
совместно со столом 14. Между средним и крайними кольцами
заложены шарики. Нижнее кольцо опирается на полукольца 13,
находящиеся в канавке колонны. Между верхним кольцом и вы-
89
chipmaker.ru
Рис. 58. Упорный подшипник шпиндельного
стола
стулом колонны установ-
лено восемь рессор 3 для
предварительного натяга
опоры. Их натяг осуще-
ствляется перемещением
по клиновым поверхно-
стям торца верхнего коль-
ца, после чего они фикси-
руются распорными план-
ками 15. Среднее кольцо
9 прикреплено к столу
через компенсаторные
планки И, которые можно
удалить для пригонки,
ослабив крепление коль-
ца, для чего предвари-
тельно извлекают защит-
ные пробки 8: Верхний
ряд шариков защищен ме-
таллической лентой 6, по-
мещенной в канавки колец
5 и 9, и кольцевым уплот-
нением 4, удерживаемым
резиновым кольцом 2. Уплотнения предохранены щитком 7.
Нижняя часть подшипника защищена несколькими слоями бу-
маги, пропитанной маслобензостойким смазочным материалом.
Это уплотнение предохранено от повреждений щитком 10. Стык
концов щитка перекрыт планкой.
Механизмы поворота и фиксации шпин-
дельного стола. Механизм поворота обеспечивает плав-
ную индексацию, а фиксатор точную угловую установку стола
В рабочее положение и сохранение его под действием сил резания.
Механизм поворота — мальтийского типа. Роль креста вы-
полняют восемь планок, закрепленных на нижней плоскости
стола. В пазы планок при повороте стола входят ролики, распо-
ложенные на двуплечем водиле механизма. Для предотвращения
смещения стола в период, когда ролики находятся вне планок
и стол не зафиксирован, служит кольцевая канавка на верхней
плоскости водила. В этот период в канавку входит головка одного
из болтов крепления нижней опоры шпинделей к столу. По окон-
чании индексации осуществляется торможение с помощью элек-
тромагнитной фрикционной муфты.
Фиксатор цангового типа обеспечивает беззазорное сопряже-
ние со стопором стола. Фиксатор перемещается гидроцилиндром.
Движение фиксатора с помощью планки передается валу коман-
доаппарата индексации. Фиксатор должен включаться раньше
синхронизаторов, что обеспечивается регулировкой напорного
золотника на панели управления синхронизаторами.
90
6
7
8
Рис. 59. Командоаппарат индексации (а) и схемы установки кулачков:
б — при одинарной индексации; в — при двойной индексации с двумя загрузочными по-
зициями; г — при двойной индексации с одной загрузбчной позицией
Командоаппарат индексации. По' окончании
рабочего цикла станка вслед за выключением фиксатора и разъеди-
нением синхронизаторов и тормоза с предшпиндельными валами
происходит поворот стола.
Стол постоянно сцеплен с механизмом поворота: при индекса-
ции — посредством ролика водила, в промежуточных положе-
ниях — при помощи блокирующего пальца. При двойной индекса-
ции в период холостого хода водила движение стола прерывается.
Командоаппарат индексации (рис. 59) служит для наладки
угла поворота стола в зависимости от типа индексации, определе-
ния его положения, при котором допустимы загрузка и обра-
ботка, для настройки командных точек окончания поворота и
включения шпинделей и фиксатора, а также контроля положения
фиксатора. Эти функции выполняются при воздействии кулачков
на путевые выключатели.
Путевые выключатели поворота 5 (рис. 59, а) и блокировки 8
включения шпинделей со срезанными и подпружиненными ро-
ликами, предохраняющими аппараты при неправильном направ-
лении движения кулачков (например, при ручном повороте),
смонтированы на планке 7, прикрепленной к стойке 6 основания
между IV и V позициями. Выключатель 1, контролирующий от-
вод фиксатора, помещен на угольнике 2. Вал 4 привода командо-
аппарата имеет возвратно-поступательное и вращательное дви-
жения. Первое повторяет движение фиксатора, второе — движе-
ние водила, с которым вал связан через редуктор. Опорой вала
служит втулка 9, вращающаяся в подшипнике, установленном
в отверстии стойки
91
Рис. 60. Вертикальный суппорт
Кулачок 3, смонтированный на
конце вала и удерживаемый от
поворота полкой угольника 2,
нажимая на ролик выключателя
1, сигнализирует о полном отводе
фиксатора. Установка кулачков,
управляющих выключателями 8
и 5, показана на рис. 59, б—г.
При одинарной индексации с обе-
их сторон планки 10 устанавлива-
ются по два типа кулачков 11
(см. рис. 59, б). При срабатывании
каждого из роликов водила после-
довательно поступают команды
на включение шпинделей и оста-
нов механизма поворота.
При двойной индексации с
двумя загрузочными позициями
(рис. 59, в) на планке устанав-
ливаются лишь два различных
кулачка (по одному с каждой сто-
роны), в результате чего выклю-
чатели срабатывают только после
полного поворота планки.
При двойной индексации с од-
ной загрузочной позицией ком-
бинация устанавливаемых ку-
лачков показана на рис. 59, г. Останов поворота происходит
после каждой индексации, разрешение на включение шпинделей
возможно лишь через позицию.
Суппорты. Для выполнения наиболее распространенных
видов обработки служат суппорты пяти основных типов, монти-
руемые на направляющих колонны в соответствии с технологи-
ческим процессом обработки конкретной детали:
вертикальный, обеспечивающий вертикальное перемеще-
ние инструмента, имеет наиболее простую и жесткую кон-
струкцию;
универсальный для последовательного продольного, а затем
поперечного или углового точения с возвратом по той же траек-
тории;
параллельного действия — для обработки детали двумя груп-
пами инструмента, одна из которых имеет вертикальное переме-
щение, а другая — последовательно вертикальное и горизонталь-
ное. Этот суппорт имеет наименьшую жесткость и применяется
исключительно при недостатке рабочих позиций;
с приводом сверлильной головки, применяемый при обработке
нецентральных отверстий планетарными головками без остановки
шпинделя соответствующей позиции;
92
с расточной головкой,
имеющей индивидуальный
привод, —для чистовой об-
работки центральных отвер-
стий диаметром 20—100 мм.
Все суппорты имеют од-
нотипные направляющие и
места присоединения ходово-
го винта и тяги продольного
упора, одинаковые точки
смазывания и элементы ре-
гулирования зазора в на-
правляющих колонны.
Вертикальный
суппорт. Корпус 6 суп-
порта (рис. 60) с плоскостью
а для закрепления резцедер-
жателей скользит по направ-
ляющим колонны. Левая на-
правляющая 1—съемная, что
позволяетдемонтировать узел
в сборе. Суппорт перемещает-
ся ходовым винтом 3, закре-
пленным на планке 2 через
соединительную муфту 5. Планка фиксируется на корпусе пальцем
7 и болтами. Нижнее положение суппорта определяется упором 10,
выступ которого в может контактировать с торцом б корпуса.
Высоту упора регулируют резьбовым соединением с тягой 8
и фиксируют гайками 4 и 9. Масло для смазывания суппорта по-
ступает по шлангу.
Универсальный суппорт. Каретка 17 (рис. 61)
со съемной направляющей 11 скользит по планкам колонны.
В отверстиях каретки смонтирован механизм изменения направле-
ния точения — замок, корпус 9 которого закреплен на крышке 8,
и фланец 2 с колесами 3 и 5. Поворотная плита 7 сцентрирована
по фланцу? и закреплена на каретке болтами, головки которых
размещаются в кольцевом пазу. По направляющим плиты пере-
мещается ползун 4 с рейкой 6 его привода. Планка 14, к которой
присоединен ходовой винт, может скользить с продольной рей-
кой 13 в пазах направляющих планок 12 и 15. Управление замком
осуществляется тягой продольного упора 16.
В корпусе 6 (рис. 62) замка смонтированы: двуплечий рычаг 4,
подпружиненная защелка 5, в паз которой входит плечо рычага,
и стопор 7 с двумя пазами — наклонным, в котором помещается
фасонный гребень рейки 2, и горизонтальным (для защелки).
Уступ б корпуса замка совпадает с заплечиком а каретки. На
тяге 8 имеется клиновой паз. На нижнем конце тяги между гай-
ками установлен упор 9. При продольном движении защелка 5
»3
Рис. 62. Поворотная часть механизма замка
а — для хода справа налево; б — для хода слева направо
универсального суппорта:
удерживает стопор 7. Каретка соединена с рейкой путем сопря-
жения наклонных поверхностей гребня рейки и стопора. Для
срабатывания механизма необходимо нажать на плечо рычага 4,
опущенное ниже уступа б, тогда его второе плечо выведет защелку
из паза стопора. Одновременно упор 9 коснется заплечиков а и б.
При этом паз на тяге 8 расположится против стопора и гребень
рейки выжмет его в паз и зафиксирует каретку на тяге. При про-
должении движения привода гребень рейки пройдет сквозь паз
стопора и будет фиксировать его вертикальными стенками. Пере-
мещение рейки 2 относительно корпуса приведет в движение
реечные передачи и ползун.
Суппорт работает по упорам. Упор 10 ограничивает исходное
положение ползуна, упор 3 — конечное, упор 1 разгружает упор 3
и уменьшает перекос ползуна. Зазоры в направляющих каретки
и ползуна устанавливают с помощью клиньев 1 и 10 (см. рис. 61).
Гидросистема привода. Гидравлическая система полуавтомата
(рис. 63) разделена на две части. Одна из них производит зажим
и разжим детали, вторая включает и выключает фиксатор, син-
хронизаторы, тормоз и привод транспортера стружки, а также
осуществляет смазывание станка.
Из резервуара 1 (основание станка) через сетчатый и магнит-
ный фильтры 3 масло всасывается пластинчатыми насосами 5 и 6.
04
Рис. 63. Гидравлическая схема вертикального полуавтомата
Насосная установка может быть отключена от резервуара краном 2.
От насоса 5 через пластинчатый фильтр 12 масло, давление кото-
рого настроено напорным золотником 4, поступает на шпиндель-
ный стол. По линии 14 оно поступает на рабочие позиции. Через
напорный золотник 16 и золотник-распределитель 17 оно направ-
ляется по линиям 23 и 24 на первую загрузочную позицию для
зажима и разжима детали. На. вторую загрузочную позицию
масло поступает таким же образом через аппараты 15 и 19 по ли-
ниям 20 и 22. Масло к поворотной части подводится через стык
конических поверхностей неподвижной колонны и стола, игра-
ющего роль коллектора.
95
chipmaker, ru
На каждой позиции стола выполнены два радиальных отводя-
щих канала: верхний (линии 14) и нижний (линии 28), образу-
ющих два яруса коллектора. Верхний ярус А обеспечивает
зажим детали, нижний ярус Б — разжим. На загрузочных по-
зициях колонны находятся подводящие отверстия линий зажима
20, 23 и разжима 22, 24, совпадающие после индексации с кана-
лами стола. В зоне рабочих позиций на верхнем ярусе выполнены
четыре соединенных между собой отверстия линии 14 поддержа-
ния давления, из которых два совпадают с каналами 14 стола.
На колонне выполнен коллектор 29, который может сооб-
щаться с радиальными каналами 14 стола во время его поворота.
Масло через кран 35, который вращается синхронно со столом,
поступает в коллектор 29 от насосов 5, 6 и по радиальным каналам
стола 14 в зажимные полости гидроцилиндров 39 патронов, осу-
ществляя подпитку их маслом, что обеспечивает надежное за-
крепление деталей в период их транспортирования от позиции
к позиции.
Наличие напорных золотников 15 и 16 препятствует суще-
ственному падению давления на рабочих позициях при зажиме-
разжиме детали на загрузочных позициях. Окончание зажима
контролируется реле давления 26 и 27.
Если полуавтомат используется с одной загрузочной пози-
цией, золотинки 15 и 19 отсутствуют, линия 20 соединяется с ли-
нией 14. От насоса 6 масло через пластинчатый фильтр 13 нагне-
тается в систему управления фиксатором и синхронизаторами.
Давление в этой системе регулируется напорным гидрораспредели-
телем 7. Сливное масло из этого гидрораспределителя поступает
либо непосредственно на смазывание по линии 8, либо при приме-
нении транспортера стружки проходит первоначально гидромо-
тор 10, параллельно которому устанавливается напорный гидро-
распределитель 9, пропускающий масло на смазывание при оста-
новке транспортера, и затем подается к местам смазывания по
линии 11.
После окончания рабочего цикла всех позиций гидрораспре-
делитель 18 с электромагнитным управлением направляет масло по
линии 38 в выключающие полости цилиндров фиксатора 31 и
управления синхронизаторами 37. При этом масло из полости
цилиндра 37 вытесняется через обратный клапан 32.
По окончании ходов цилиндров 31 и 37 производится очеред-
ная индексация, за которой следует переключение гидрораспреде-
лителя 18 в противоположное положение. По линии 30 масло
подается во включающие полости цилиндра фиксатора 31 и ци-
линдра управления синхронизаторами 37., В последний оно по-
ступает через напорный гидрораспределитель 34, обеспечивающий
опережающее включение фиксатора, и через путевой гидрораспре-
делитель 36, управляющий включением дросселя 33. Золотник 36,
связанный коромыслом со штоком цилиндра 37, обеспечивает
заданный цикл включения синхронизаторов: быстрый ход, за-
96
Рис. 64- Схема токарного горизонтального многошпиндельного автомата
медленный ход при разгоне шпинделей, быстрое включение кулач-
ковых муфт. В период срабатывания цилиндров 31 и 37 масло
в систему смазывания и привода транспортера стружки не посту-
пает. Реле давления 21 и 25 устанавливаются для контроля раз-
жима детали на первой и второй загрузочных позициях при ра-
боте станков в автоматическом режиме.
Токарные горизонтальные многошпиндельные автоматы. Мно-
гошпиндельные автоматы этого типа выпускаются в патронном и
прутковом исполнении. В патронном исполнении станок осна-
щается автооператором для автоматизации загрузки заготовки и
выгрузки обработанной детали. Автомат в прутковом исполнении
комплектуется устройством для поддержания вращающихся прут-
ков, передние концы которых находятся в шпиндельном блоке и
закреплены в шпинделях с помощью цанговых патронов. В по-
воротном шпиндельном блоке размещаются четыре, шесть или
восемь шпинделей.
Автомат состоит из станины 1 (рис. 64), на которой с левой
стороны смонтирован корпус 2 шпиндельного блока, а с пра-
вой — корпус коробки передач 21. В корпусе шпиндельного блока
размещены шпиндельный блок 32, механизм поворота шпиндель-
ного блока 8, механизмы фиксации шпиндельного блока, зажима
и подачи прутка, а также механизм упора (в станках «прутко-
вого» исполнения).
В коробке передач смонтированы приводы вращения рабочих
шпинделей и распределительного вала, механизмы резьбонареза-
97
chipmaker.ru
ния, быстрого сверления и развертывания, а также приводные
втулки. Сверху на обоих корпусах закреплена траверса 18,
внутри которой размещен распределительный вал 4 с бараба-
нами и другими устройствами. На торцовой поверхности корпуса
шпиндельного блока, обращенной внутрь автомата, и на траверсе
располагаются поперечные суппорты 12. На трубе, закрепленной
в корпусе коробки подач и в центре шпиндельного блока, смонти-
рован продольный суппорт 31 в виде многогранной призмы, на
каждой грани которой устанавливается инструмент и оснастка
для обслуживания рабочего шпинделя. Внутри станины располо-
жены конвейер 30 для удаления стружки, резервуар для охлажда-
ющей жидкости и электродвигатель 24 главного движения. Ин-
струментальные шпиндели 14 устанавливают на продольном суп-
порте соосно с рабочими. Хвостовик инструментального шпин-
деля соединяется с приводной втулкой коробки подач и получает
установленную частоту вращения.
Вращение рабочим шпинделям передается от электродвига-
теля 24 через клиноременную передачу 23, постоянные зубчатые
колеса и сменные зубчатые колеса 22 настройки заданной скорости
резания и далее посредством вала 25 центральному зубчатому
колесу 3, с которым зацепляются и могут по нему обкатываться
при повороте блока ведомые зубчатые колеса, установленные на
шпинделях 11.
Распределительный вал 4, вращение которого обеспечивает
подачу инструментов и выполнение всех вспомогательных дви-
жений, объединяемых рабочим циклом, может получать три раз-
личных движения, обеспечивающих подачу:
рабочую — от червяка 28, смонтированного на валу 25, через
червячное колесо и пару зубчатых колес на сменные зубчатые
колеса 29 настройки заданной величины подачи, пару конических
зубчатых колес и вертикальный вал 16, вращающий второй
вертикальный вал 15 с закрепленным на нем червяком, зацепля-
ющимся с червячным колесом, установленным на распределитель-
ном валу;
ускоренную — от электродвигателя 24 через клиноременную
и коническую зубчатую передачи на вертикальный вал 16 и далее
вал 15, червяк и червячное колесо, установленное на распредели-
тельном валу. Переключение с рабочей подачи на ускоренную и
обратно осуществляется электромагнитными муфтами;
наладочную (без вращения шпинделей) — от электродвига-
теля 17 через зубчатые колеса с внутренним зацеплением на вал,
по которому с помощью рычага 20 может перемещаться зубчатое
колесо, вводимое в зацепление с зубчатым колесом на вертикаль-
ном валу 16. Далее вращение передается вертикальному валу 15
и через червячную пару — на распределительный вал.
На распределительном валу смонтированы барабаны с ку-
лачками, посредством которых и с помощью рычагов осуще-
ствляют;
98
зажим заготовки в патроне и подачу прутка до упора (в авто-
мате пруткового исполнения) — от барабанов 5 и 6;
поворот шпиндельного блока мальтийским механизмом 8,
водило 7 которого закреплено на распределительном валу, через
две пары зубчатых колес 9 и 10;
движение поперечных суппортов;
движение продольного суппорта — от кулачкового меха-
низма 19;
движение независимых устройств, установленных на продоль-
ном суппорте, — от барабана 13;
фиксацию шпиндельного блока после очередного поворота.
Вращение инструментальным шпинделям 14 сообщается зуб-
чатыми колесами, причем ведущее колесо установлено на валу 25.
Привод транспортера 30 для удаления стружки осуществляется
от коробки передач через пару зубчатых винтовых колес, червяч-
ную пару 26 и цепную передачу 27. На многих станках этого типа
привод транспортера осуществляется от отдельного электродви-
гателя.
Глава V
СВЕРЛИЛЬНЫЕ И РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ
Сверлильные и расточные станки предназначены для сверле-
ния отверстий в сплошном материале, расверливания, зенкерова-
ния и растачивания отверстий, образованных в заготовке каким-
либо другим способом, нарезания внутренних резьб, вырезания
дисков из листового материала и выполнения подобных операций
сверлами, зенкерами, развертками, резцами, метчиками и другими
инструментами. Кроме того, на расточных станках производится
обработка плоских поверхностей резцами и фрезами.
В серийном и массовом производстве универсальные станки
могут оснащаться многошпиндельными сверлильными головками
и производить обработку специальными инструментами.
§ 1. УНИВЕРСАЛЬНО-СВЕРЛИЛЬНЫЕ СТАНКИ
В вертикально-сверлильном станке (рис. 65) главным движе-
нием является вращение шпинделя с закрепленным в нем ин-
струментом, а движение подачи — вертикальное перемещение
шпинделя. Заготовку устанавливают на столе станка или на фун-
даментную плиту, причем соосность отверстия заготовки и шпин-
деля достигается перемещением заготовки.
На станине 1 размещены основные узлы станка. Станина имеет
вертикальные направляющие, по которым перемещаются стол 9
и сверлильная головка 3, несущая шпиндель 7 и двигатель 2.
99
Рис. 65. Вертикально-сверлильный
станок
У правление коробками скоро-
стей и подач осуществляется
рукоятками 4, ручная подача —
штурвалом 5. Контроль глубины
обработки производится по
лимбу 6. В нише размещаются
электрооборудование и проти-
вовес. В некоторых станках
электрооборудование выносится
в отдельный шкаф 12. Фунда-
ментная плита 11 служит опорой
станка. В средних или тяжелых
станках ее верхняя плоскость
используется для установки
заготовок. Внутренние полости
фундаментной плиты в отдель-
ных конструкциях станков слу-
жат резервуаром для СОЖ.
Стол станка служит для закре-
пления заготовки. Он может
быть подвижным (от рукоятки
10 через коническую пару и хо-
довой винт), неподвижным
(съемным) или поворотным (от-
кидным). Стол монтируется на
направляющих станины или
выполняется в виде тумбы, ус-
тановленной на фундаментной
плите.
Подача охлаждающей жид-
кости производится электрона-
сосом по шлангу 8. Смазывание
узлов сверлильной головки производится насосом. Остальные
узлы смазываются вручную.
Сверлильная головка (рис. 66, а — общий вид, кинематиче-
ская схема — рис. 66, б) представляет собой чугунную отливку,
в которой смонтированы коробка скоростей, коробка подач,
шпиндель и другие механизмы. Коробка скоростей содержит
двух- и трехвенцовые блоки зубчатых колес 1, переключениями
которых с помощью одной рукоятки механизма 14 получает раз-
личные скорости шпиндель. Это выполняется кулачково-зубчатым
механизмом, передающим движение штангам, на которых укреп-
лены вилки, связанные с переключенными блоками. Шпиндель
имеет 12 ступеней, обеспечиваемых сочетанием коробки скоростей
с одно- или двухскоростным электродвигателем 16. Крепится
коробка скоростей к сверлильной головке 4 сверху. Коробка по-
дач 2 обеспечивает ряд подач шпинделя с помощью механизма
переключения 3. Вертикально-сверлильные станки имеют девять
100
величин скоростей подачи. Переключение подач осуществляется
одной рукояткой. Коробка подач получает вращение от одного из
валов коробки скоростей, связанного со шпинделем постоянными
передачами. Механизм подачи обеспечивает механическое или руч-
ное перемещение шпинделя. Механизм подачи 5 или 6 универсаль-
ных станков обеспечивает передачу движения от маховика руч-
ного управления через реечную передачу 7 непосредственно на
гильзу шпинделя 8, минуя цепь механической подачи через
коробку подач.
В автоматизированных станках для обеспечения механизи-
рованной подачи с помощью сцепной муфты устанавливается
связь между выходным валом коробки подачи и гильзой шпин-
деля 8. Шпиндельные узлы станка 9 получают вращение зубчатой
(шлицевой) частью, входя в гильзу коробки скоростей. Шпиндель-
ный узел может вращаться и одновременно перемещаться в осе-
вом направлении. Осевые нагрузки, возникающие при сверлении,
воспринимаются подшипниками, смонтированными в шпиндель-
ной гильзе. Поступательное движение шпинделю сообщается
через реечную передачу, связанную с механизмом осевого переме-
щения шпинделя.
Для извлечения инструмента из конуса шпинделя применяется
специальный механизм, состоящий из выбивного кулачка 18,
обоймы 17 и кожуха 19. При подъеме шпинделя обойма задержи-
вается нижней стенкой корпуса сверлильной головки, а шпин-
дель, продолжая уходить вверх, увлекает за собой кулачок, кото-
рый укреплен в нем шарнирно. Другой конец кулачка упирается
в оставшуюся обойму, кулачок поворачивается на нем и вы-
давливает инструмент из конуса шпинделя.
Станки снабжаются устройством для автоматического выклю-
чения механической подачи при достижении заданной глубины
обработки. Глубина обработки устанавливается с помощью ме-
ханизма 12, смонтированного на левой стороне головки. Меха-
низм приводится зубчатой парой и имеет диск с кулачками для
установки глубины сверления и автоматического выключения
реверсом, а также лимб для визуального отсчета.
Затраты времени на вспомогательные хода сокращаются за
счет механизма ускоренного перемещения 13 шпинделя со своим
электроприводом 15. Управление станком осуществляется кно-
почной станцией 11 — для универсального станка и более слож-
ной 10 — для автоматизированного.
В отличие от вертикально-сверлильных в радиально-свер-
лильных станках совмещение оси отверстия заготовки с осью
шпинделя достигается перемещением шпинделя (в полярных
координатах) относительно неподвижной заготовки. По кон-
струкции. радиально-сверлильные, станки подразделяются на
станки общего назначения, переносные для обработки отверстий
в заготовках больших габаритов (станки переносятся подъемным
краном к заготовке и обрабатывают вертикальные, горизонталь-
101
ные и наклонные отверстия) и самоходные, смонтированные на
тележках с креплением их в месте обработки с помощью башмаков.
Заготовку закрепляют на фундаментной плите Б (рис. 67) или
приставном столе А. В цоколе плиты смонтирована вращающаяся
колонна В, на которой размещен рукав Е, перемещающийся по
Рис. 66. Сверлильная
головка:
в—о&ци! вид
102
Рис. 66. Сверлильная головка:
б — кинематическая схема
колонне от механизма подъема Г. Сверлильная головка Д, вклю-
чающая коробки скоростей и подач, перемещается по рукаву
вручную. Инструмент устанавливают относительно детали пово-
ротом рукава и перемещением по нему сверлильной головки.
Станок имеет преселективное управление частотами вращения
и подач.
Главное движение — вращение шпинделя от электродвигателя
Ml через зубчатую передачу z = 33/39, фрикционную муфту
Мф1 и коробку скоростей с тремя двойными блоками Б1, БЗ,
Б4 и одним тройным Б2, что обеспечивает 24 теоретических и
21 практических значений частот вращения шпинделя. Блок Б4
может занять положение, при котором оба колеса выведены из
зацепления; тогда шпиндель легко проворачивается от руки. При
перемещении муфты Мф1 происходит реверс шпинделя!
11^= 1500 (33/39-33/35-29/37-37/28-48/30) = 2000 об/мин.
103
chipmaker.ru
Рис. 67. Кинематическая схема радиально-сверлцльного станка
Подача — осевое перемещение шпинделя через зубчатую
передачу z = 33/54, которое получает вал VI коробки подач,
обеспечивающей 12 значений подач при переключении блоков
Б5, Б6 и муфты МфЗ — в переборном блоке Б7. При включении
регулируемой муфты Мф4 па валу IX получает вращение червяч-
ная передача z = 2/38 и реечное колесо z = 13, перемещающее
рейку, нарезанную на гильзе шпинделя. Ручная передача осуще-
ствляется вращением маховика 4. В положении штурвала 5 «от
104
себя» муфта Мф5 включается и шпинделю сообщается механиче-
ская или ручная подача. В положении штурвала «на себя» шпин-
делю можно сообщить большую ручную подачу.
Уравнение кинематической цепи
smln = 1 (об. шп) (33/54-17/48-22/44-18/49-17/50-2/38л X
X 3-13) — 0,056 мм/об;
5ПИХ = 1 (об. шп) (33/54-27/38-38/27-2/38л-3-13) = 2,5 мм/об.
Для получения srnax включают муфту МфЗ.
Вспомогательные движения. Перемещение сверлильной головки
осуществляют маховиком 6 через зубчатое колесо г — 16 (см.
разрез А—Л), накидное колесо г — 24, соединенное с рейкой,
укрепленной на рукаве. Зажим головки гидравлический.
Вертикальное перемещение рукава осуществляется от ревер-
сивного электродвигателя М2 через зубчатые передачи п = 22/45,
16/40 на ходовой винт. Муфта Мфб предохраняет привод меха-
низма подъема от перегрузки, для чего имеются две гайки: подъ-
ема 1 и зажима 3. При вращении ходового винта гайка 1 будет
вращаться свободно, а гайка «Убудет перемещаться вверх ио винту,
освобождая зажимное устройство рукава. При дальнейшем дви-
жении торцовые зубья гайки 3 войдут в зацепление с зубьями
гайки 1, вращение гайки 1 прекратится и она начнет перемещаться
вверх или вниз (в зависимости от направления вращения электро-
двигателя) вместе с рукавом. При достижении гайкой нужной
высоты рукава электродвигатель изменит направление вращения;
гайка зажима <3 будет двигаться в противоположном Направле-
нии, выйдет из зацепления с гайкой 1, дойдет до нейтрального
положения и зажмет рукав через систему рычагов 2.
Зажим колонны — гидравлический, от плунжера (на рис.
не показано).
Станки для глубокого сверления находят применение в раз-
личных отраслях промышленности для образования отверстий,
глубина которых превышает диаметр в 5 раз и более. Обработка,
как правило, ведется однолезвийным инструментом. Предъяв-
ляются высокие требования при обработке по прямолинейности
осп отверстия, соосности отверстия относительно наружных по-
верхностей, цилиндричности, шероховатости и точности взаим-
ного положения обработанных отверстий.
Для обработки глубоких отверстий диаметром 3—20 мм при-
меняются ружейные сверла, спиральные сверла, в том числе осна-
щенные твердым сплавом, и сверлильные головки.
Схема сверления ружейным сверлом с внутренним подводом
охлаждающей жидкости и наружным отводом стружки приведена
на рис. 68, а. Охлаждающая жидкость под высоким давлением
подается по каналу в зону резания для смазки режущей кромки
и направляющих пластинок. Ее высокая скорость обеспечивает
отвод стружки вдоль серповидной канавки.
105
chipmaker, ru
Рис. 68. Схемы обработки отверстий при глубоком сверлении
При применении спиральных сверл для отверстий диаметром
4—40'мм наилучшие результаты дают шнековые сверла, имеющие
значительно больший угол наклона винтовых канавок, треуголь-
ный профиль канавок в осевом сечении, утолщенную (по сравне-
нию с ГОСТом) сердцевину, которая остается постоянной по
толщине.
Сверление отверстий диаметром более 20 мм эжекторными
сверлами (рис. 68, б) производится с внутренним подводом охла-
ждающей жидкости и внутренним отводом стружки. Охлажда-
ющая жидкость нагнетается в зону резания по кольцевому ка-
налу, образованному между стеблем и внутренним трубопроводом.
Большая часть жидкости нагнетается через отверстия в сверлиль-
ной головке в зону резания для охлаждения и смазывания на-
правляющих пластинок и режущих кромок. Остальная часть
жидкости проходит через сопла во внутренней трубе и направ-
ляется обратно к выходу. При этом во внутренней трубе обра-
зуется перепад давления, в результате которого жидкость, на-
правленная на смазывание и охлаждение, всасывается во вну-
треннюю трубу вместе со стружкой и проходит к выходу.
Станки для глубокого сверления выполняются по одной из
схем: вращается инструмент или вращается заготовка, вращается
одновременно заготовка и инстругиент.
Общий вид горизонтального станка для глубокого сверления
приведен на рис. 69. Главное движение имеют инструмент
и заготовка v2. Подача s осуществляется инструментом 5. На ста-
нине 12 смонтирован привод вращения инструмента, выполненный
в виде шпиндельной бабки с электродвигателем 7.
В приводе подачи 9 вращение передается от двигателя через
редуктор на ходовой винт 11. В ряде конструкций привода преду-
смотрен быстрый подвод, например, за счет установки отдельного
электродвигателя. Важным элементом конструкции является
установка 8 для подачи СОЖ и отвода стружки. Обрабатываемая
деталь 4 зажимается в специальном приспособлении 3, имеющем
с одной стороны патрон, с другой — торцовый поджим 10. Вра-
щение патрона с деталью производится от двигателя 1 через
редуктор 2. При глубоком сверлении деталей большой длины ин-
струмент поддерживается люнетом 6. В условиях массового про-
106
7
Рис. 69. Горизонтальный станок для глубокого сверления
изводства станки для глубокого сверления выполняются много-
шпиндельными и оснащаются загрузочно-разгрузочными устрой-
ствами.
§ 2. СПЕЦИАЛЬНЫЕ И СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ
СВЕРЛИЛЬНЫЕ СТАНКИ
В условиях серийного и массового производства универсаль-
ные вертикально-сверлильные станки оснащаются многошпин-
дельными и специальными зажимными головками, а в ряде слу-
чаев и загрузочно-разгрузочными приспособлениями. Управле-
ние станком кнопочное, цикл работы — автоматический. По воз-
можности регулирования межцентрового расстояния выполняются
специальные головки с нерегулируемым положением шпинделей
(рис. 70, а) и универсальные с регулируемым положением шпин-
делей (рис. 70, б).
Специальные головки предназначаются для обработки дета-
лей с определенным расположением отверстий, поэтому шпиндели
таких головок не могут изменять свое положение. Головки кре-
пятся к шпинделю или гильзе станка. На ряде станков головка
крепится к специальному фланцу, выполненному на гильзе шпин-
деля. Во всех головках вращение от шпинделя станка к шпинде-
лям головок передается через систему зубчатых колес, обеспечи-
вающих необходимую частоту вращения каждого шпинделя.
На рис. 70, а показана специальная двухшпиндельная головка,
которая в большинстве случаев связана с помощью скалки 12
с подвесной кондукторной плитой 14, служащей для направле-
ния инструмента по кондукторным втулкам 16. Кондукторная
плита для повышения точности обработки фиксируется двумя-
тремя фиксаторами 15, расположенными на поверхности зажим-
ного приспособления 18. При обработке резьб применяют головки
с раздельным приводом, для привода резьбонарезных шпинделей
используют дополнительный электродвигатель.
Универсальная головка с регулируемыми шпинделями пока-
зана на рис. 70, б. Раздвижение шпинделей осуществляется с по-
107
chipmaker, ru
мощью двухшарнирной передачи, соединяющей ведущий вал 1
со шпинделем 5, который смонтирован на кронштейне 4. Крон-
штейн можно переставлять вдоль Т-образных пазов плиты 7
с помощью винтов 6. Плита 7 закреплена на колоколе 8. В качестве
шарниров использованы шарниры Гука 2 и 3. Для возможности
перемещения кронштейна 4 шарниры имеют телескопические
соединения.
В серийном и массовом производстве находят применение
специализированные центровальные станки, полуавтоматы и ав-
томаты как односторонние — для центровки одного торца, так
и двусторонние — для одновременной центровки обоих торцов
заготовок. Главное движение — вращение инструмента v, движе-
ние подачи — перемещение пиноли или головки s.
Рассмотрим компоновку двустороннего центровального станка
для обработки деталей типа валов (рис. 71). На станине 1 посе-
Рис. 70. Многошпин
а — с нерегулируемым
лей; 1 — корпус; 2 —
регулирования радиаль
шпинделей; 4 •— тестер
ный валик; 6 — привод
смазывания; 8 — эксцен
10 — втулка; 11 под
13 — пружина; 14 — коН
15—фиксатор; 16 кон
17 —обрабатываемая де
приспособление; б — с
жен нем шпинделей
108
редине расположено приспособление 4 для крепления обрабаты-
ваемых деталей 5, а на краях установлены салазки 2 со сверлиль-
ными головками 3. Салазки и элементы приспособления имеют
установочные перемещения У, необходимые при изменении длины
заготовки. Центровочные сверла или комбинированный режущий
инструмент, установленный в пинолях сверлильных головок 3,
получают вращательное движение от электродвигателя 6 через
ременную передачу 7 и редуктор, и поступательное перемещение
получает пиноль со шпинделем от кулачкового механизма. Деталь
неподвижно закрепляется на станке
в специальном приспособлении 4,
выполненном в виде тисков.
Автоматический цикл станка: бы-
стрый подвод, рабочая подача ин-
струмента, выдержка, быстрый от-
вод, остановка шпинделей. В усло-
виях массового производства станки
для выполнения центровальных ра-
бот выполняются для комплексной
обр аботки:	фрезер но- центроваль-
ные — для фрезерования торцов и
обработки центровых отверстий, цен-
тровалыю-обточные — для подрезки
торцов и обработки шейки и цен-
трования отверстия
базе универсальных
станков изготовляют
станки для выполнения конкретных
у валов. На
сверлильных
специальные
Дельные головки:
положением шпинде-
крышка; 3 — гайка
ных зазоров опор
Ия; 5 — промежуточ-
ной вал; 7 — насос
трик; 9 — шпиндель;
Дон; 12 — скалка;
Дукторная плита;
Дукторная втулка;
таль; 18 — зажимное
Регулируемым поло-
109
chipmaker.ru
Рис. 71. Двусторонний центровальный
станок
Рис. 72. Циклограмма работы полуавто-
мата при сверлении глубоких отверстий:
1 — переключение на рабочую подачу; 2 —
вывод сверла «по пути» или при перегрузке;
3 — подвод на скорости рабочей подачи; 4 —
предельная глубина сверления; I, JI, III —
сверление первого, второго н третьего отвер-
стий; УП — ускоренный подвод; У О — уско-
ренный отвод; Р — реверсирование; П —
поворот детали
операций. Они отличаются автоматическим циклом работы за счет
использования электрических, гидравлических и других автомати-
ческих устройств, механизмами смены инструментов, например ре-
вольверными головками, наличием многопознционных поворотных
столов с автоматически действующими зажимными приспособления-
ми и другими устройствами. Специальными являются станки для
сверления глубоких отверстий (/ : d= 10 : 1 и больше). Такие
станки широко применяют для обработки деталей топливной ап-
паратуры. Особенностью их конструкции является устройство для
предохранения сверла от поломки. Патрон непосредственно свя-
зан с чувствительным элементом дифференциального индуктив-
ного датчика, реагирующего на изменение суммарной нагрузки
на сверле — по крутящему моменту и осевой силе.
Датчик расположен в сверлильном патроне, что исключает
инерционность массы шпинделя головки и обеспечивает высокую
чувствительность предохранительного устройства. При возраста-
нии нагрузки на сверло сверх установленного значения предохра-
нительное устройство подает команду на вывод сверла из отвер-
стия заготовки. При подходе сверла к заготовке (рис. 72) подача
переключается с ускоренной на рабочую. В случае перегрузки
при сверлении или достижения наибольшей длины ступени об-
работки сверло автоматически выводится до промежуточного
110
положения головки, затем вновь вводится в отверстие для возоб-
новления сверления. Вывод и ввод сверла осуществляются уско-
ренно с переключением на рабочую подачу на одном и том же рас-
стоянии до начала сверления (0,5 мм). После окончания сверления
отверстия на нужную глубину сверлильная головка отводится
в исходное положение. При этом шпиндель делительной бабки
с деталью поворачивается на 120° и головка получает команду
на подвод для сверления следующего отверстия.
После сверления трех отверстий и полного оборота детали
шпиндель делительной головки занимает исходное положение,
и цикл автоматически отключается.
§ з.	Универсальные горизонтально-расточные
станки
Горизонтально-расточные станки предназначены для сверле-
ния, зенкерования, растачивания, развертывания отверстий и на-
резания в них резьбы, а также для обработки плоских поверх-
ностей. В качестве инструмента в станках используются резцы,
фрезы, зенкеры, развертки, метчики. Расточные станки делятся
на универсальные (горизонтально-расточные и координатно-рас-
точные) и специализированные (алмазно-расточные). Универсаль-
ные расточные станки в основном применяются в мелкосерийном
и серийном, а специализированные — в крупносерийном и массо-
вом производстве. По типоразмеру станки разделяют по пределу
диаметров растачиваемых отверстий.
Универсальный горизонтально-расточной станок 2620А пред-
назначен главным образом для обработки корпусных деталей
(рабочая поверхность стола 900X1120 мм, диаметр шпинделя
Рис. 73. Универсаль-
ный горизонтально-
расточной станок
111
chipmaker.ru
90 мм). Имеет неподвижную переднюю стойку 3 (рис. 73), уста-
новленную на основании 11. На направляющих стойки может
перемещаться вверх-вниз шпиндельная бабка 7 с расточным
шпинделем 6 и планшайбой 5. На направляющих основания 11
расположены салазки 10, а на них стол 9, имеющий продольное
и поперечное перемещение относительно оси шпинделя. При не-
обходимости столу сообщается круговое движение. На основании
установлена задняя стойка 1 с люнетом 2, предназначенным для.
дополнительной опоры конца борштанги при расточке длинных
112
отверстий. На планшайбе в радиальных направляющих смонти-
рован суппорт 4, обеспечивающий обработку резцом плоских
поверхностей и выточек. Управление станка осуществляется
с пульта 8. Координаты перемещения шпиндельной бабки, лю-
нета, задней стойки и стола от-
Рис. 74. Кинематическая схе-
ма универсального горизон-
тально-расточного станка
113
chipmaker.ru
Главные движения. Шпиндель и планшайба получают вращение
от двухскоростного электродвигателя. Ml, вал которого через
муфту соединен с валом / (рис. 74). От вала / движение пере-
дается валу II посредством зубчатых колес 16/64 или 18/72 или
22/68 и далее валу III через зубчатые колеса 19/60 или 44/35.
От вала III вращение зубчатыми колесами 19/61 передается
валу IV и от него зубчатыми колесами 30/86 или 47/41 (в зависи-
мости от положения муфты МфГ) — шпинделю VI.
Уравнение кинематической цепи минимальной частоты враще-
ния шпинделя
»шптш= 1440(18/72-19/60-19/61-30/86) = 12,5 об/мин.
Вращение планшайбы пш происходит при работающей муфте
Мф2, включающей зубчатые колеса 21/92. В этом случае уравне-
ние кинематической цепи минимальной частоты вращение план-
шайбы
иплш1п— 1440(18/72-19/60-19/61-21/92) = 8 об/мин.
Кинематика привода вращения шпинделя обеспечивает 36 сту-
пеней частот вращения, но поскольку 13 из них совмещаются,
то шпиндель имеет 23 различных частоты вращения., а план-
шайба 15.
Вал V выполнен в виде трубы, вращаемой на подшипниках,
внутри которой проходит шпиндель VI. Последний получает
вращение от вала V и имеет осевое перемещение от гайки ходового
винта 20x3.
Движения подачи. Осевая подача шпинделя производится от
электродвигателя М2 постоянного тока посредством муфты Мфб,
зубчатых колес 16/77, вала VII, конических зубчатых колес
45/36 реверсивного механизма, вала VIII, червячной передачи
4/29- зубчатых колес 35/37 (через муфту Мф4), зубчатых колес
21/48, 40/35 и ходовой винт 20x3.
Уравнение кинематической цепи максимальной подачи шпин-
деля
sIIin max = 1500 (16/77-45/36-4./29-35/37-21/48-40/35-3X
X 20) = 1530 мм/мин.
Радиальная подача расточного суппорта планшайбы проис-
ходит от вала VII, через конические колеса 45/36 (при включенной
муфте Мф9), червячную передачу 4/29 (при включенной муфте
Мф5), зубчатые колеса 64/50, 16/32, 16/23 и далее 35/100/23, ко-
нические колеса 17/17 и червячно-реечную передачу Р с шагом
16 мм, перемещающую суппорт планшайбы. Уравнение кинемати-
ческой цепи максимальной подачи суппорта планшайбы:
«сущилтах = 1500 (16/77• 45/36• 4/29 64/50-16/32• 16/23 35/100 X
X 100/23-16-1) = 595 мм/мин.
114
7
8
Рис. 75. Поворотный стол горизонтально-расточного станка
Продольная подача стола осуществляется от распределитель-
ного вала VII через зубчатые колеса 26/65 (при включенной муфте
Мф8) 16/40 и ходовой винт 10x2. Ручная подача осуществляется
от рукоятки Рк2.
Поперечная подача стола производится от вала VII через
конические колеса 45/36/45 (для изменения направления движения
стола муфтой Мф9), зубчатые колеса 22/14/37, конические колеса
22/33, ходовой винт 8X1. Ручная подача происходит от руко-
ятки РкЗ.
Вертикальная подача шпиндельной бабки осуществляется от
вала VII через реверсивный механизм с зубчатыми колесами
(через муфту Мф7) 42/40 , конические колеса 15/80, ходовой
винт 8x2. Ручная подача выполняется от рукоятки Рк1. Одно-
временно может осуществляться синхронное вертикальное пере-
мещение люнета в стойке от вала IX через зубчатые колеса 22/44,
конические зубчатые колеса 17/34 и ходовой винт 6X2. Ручная
подача выполняется от рукоятки Рк4.
Быстрые осевые перемещения шпинделя происходят вручную
от маховика Мх1 при включении муфт МфЗ и Мф4. Поворот стола
может быть осуществлен от электродвигателя М3 через клино-
ременную передачу, червячную передачу 2/35, зубчатые колеса
z = 13 и 168 (с внутренним зацеплением). Ручной поворот произ-
водят от рукоятки Рк5.
При нарезании резьбы резцом, закрепленным на расточном
шпинделе, требуется сообщить ему осевое перемещение за один
оборот, равное шагу нарезаемой резьбы. Нарезание резьбы осу-
ществляется от вала IV посредством зубчатых колес z = 67/94,
далее сменных колес a, b, с, d, конических колес z = 18/36,
червячной передачи 4/29 и далее по цепи осевой подачи шпинделя.
Для регулирования положения подшипника в люнете задней
стойки предусмотрена червячная передача 1/60, работающая
от рукоятки Ркб.
Поворотный стол горизонтально-расточного станка показан
на рис. 75. Стол 7 опирается на плоские направтяющие салазок 4
115
chipmaker.ru
Рис. 76. Планшайба с радиальным суппортом
горизонтально-расточного станка
и центрируется по запрес-
сованной в них втулке 2
посредством роликопод-
шипника 1. В нижней ча-
сти стола закреплен венец
6 с внутренним зацепле-
нием, которому сообща-
ется вращение от зубча-
того колеса 3 привода.
Для уменьшения изнаши-
вания на направляющих
предусмотрены твердо-
сплавные накладки 5. При
повороте направляющие
стола разгружаются вслед-
ствие подачи в полость 8
масла под давлением. По-
сле поворота стол закре-
пляется специальными за-
жимами.
Планшайба с радиаль-
ным суппортом (рис. 76)
состоит из корпуса 1, по-
саженного на фланец тру-
бы 6, смонтированной на
коническом роликопод-
шипнике 7 в шпиндельной
бабке 8. Трубе сообщается
вращение от зубчатых колес 10 и 11. В корпусе на направ-
ляющих (в виде ласточкина хвоста) смонтирован суппорт 4
с червячной рейкой 3, которой передается движение от вала V
(см. рис. 74) посредством червяка 2 (рис. 76), состоящего из двух
частей. Осевой зазор между червяком и рейкой устраняют сбли-
жением частей червяка (регулировочным винтом — на рис. не
показан). В трубе 6 на роликоподшипнике 12 смонтирован расточ-
ной шпиндель 9, несущий борштангу 5.
§ 4.	КООРДИНАТНО-РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ
Станки предназначены для обработки отверстий (точных)
с обеспечением точного расположения осей отверстий между собой
и относительно поверхностей баз детали. На указанных станках
можно также производить точную разметку деталей, контроль
линейных размеров и межцентровых расстояний. Станки обо-
рудованы отсчетными устройствами, позволяющими измерять
перемещения подвижных узлов с высокой точностью (0,003—
0,005 мм). Станки снабжены универсальными поворотными сто-
лами, дающими возможность обрабатывать отверстия в полярной
116
системе координат и наклонные отверстия. Координатно-расточ-
ные станки бывают одно- и двухстоечные. В одностоечных станках
стол может двигаться в продольном и поперечном направлениях.
Шпинделю сообщается вращательное движение и вертикальная
подача. В двухстоечных станках стол имеет только продольный
ход, а поперечная подача осуществляется перемещением шпин-
дельной бабки.
На станине 19 одностоечного координатно-расточного станка
2Д450 (рис. 77) (размер рабочей поверхности стола 630 X 1120 мм)
привинчена стойка 9, на направляющих которой смонтирована-
шпиндельная бабка 8, имеющая вертикальное перемещение. На
шпиндельной бабке расположена коробка скоростей 7, передающая
вращение шпинделю 4. На направляющих 18 станины установлены
салазки 17, а на них стол 16. Продольное и поперечное бессту-
пенчатое перемещение стола осуществляется от электродвигателя
постоянного тока через червячные передачи, зубчатые колёса
и рейки. На станке предусмотрены устройства для автоматического
зажима-разжима стола и салазок во время работы. На шпиндель-
ной бабке установлены- указатели 6 — частоты вращения шпинделя
и 10 — скорости перемещения гильзы, рукоятки 5, 12 для ручного
ускоренного и точного перемещения шпинделя, а также маховик 11
установки частоты вращения шпинделя.
117
chipmaker.ru
Рис. 78. Кинематическая схема шпиндельной бабки координатно-расточного
станка
На столе смонтированы пульты управления 3 с .кнопками
и регуляторами: 2, 14 — скорости перемещения соответственно
салазок и стола, 13 — подачи гильзы шпинделя. Здесь же уста-
новлены маховики ручного перемещения салазок и стола — 1, 20
(на ускоренном ходу) и 24, 21 — с микронной подачей, а также
рукоятки 15, 23 — механизмов набора координат салазок и стола
и маховичков 22 приведения отсчета оптических систем к нулю.
Бесступенчатое вращение шпинделя Шп (рис. 78) происходит
от электродвигателя постоянного тока Ml через сменную клино-
ременную передачу djd^ зубчатые колеса z = 33/70/40 (или z —
.= 33/70/19/56). Вертикальная подача гильзы Г шпинделя осу-
ществляется от регулируемого электродвигателя постоянного
тока М3 посредством червячной передачи 1/38, зубчатых колес
z = 21/21, червячной передачи 1/56, фрикционной муфты Мф,
реечной шестерни г = 16 и рейки Р.,, закрепленной на гильзе.
При выключенной муфте Мф производится ручное перемещение
гильзы: ускоренное от маховика Мк и точное — от рукоятки Рк
через коническую передачу г = 22/30. Ускоренное перемещение
шпиндельной бабки Б выполняется от электродвигателя М2
с помощью червячной передачи 2/22 и далее однозаходного чер-
вяка Ч и рейки /\.
Установка оси обрабатываемого отверстия в детали относи-
тельно оси шпинделя осуществляется на станке перемещением
не
50 60 70 60 90
1ЮЮ0 90 «0 70 60
50 40 30 20 10 0
105 95 65 75 65 5 545 55 25'15 5
Рис. 79. Шкалы оптического отсчет-
ного устройства (с примером отсчета
размера 72,443 мм)
стола и салазок на заданные
координаты и производится с по-
мощью оптических устройств.
Отсчет величины перемещений
производится стеклянными ли-
нейками, смонтированными на
столе и салазках станка. На
масштабе стола нанесены 1000
высокоточных делений через
1 мм. На масштабе салазок —
630 делений. Риски делений
масштабов проектируются на
матовые экраны оптических
устройств с 75-кратным увели-
чением. Таким образом, милли-
метровый промежуток между
делениями масштаба на экране
составляет 75 мм. На экране
устройства (рис. 79) предусмотрены: 1 — шкала миллиметров,
проектируемая со стеклянной линейки, 2 — шкала сотых долей
миллиметра, 3 — шкала микрометров. При отсчете определенного
начального положения целесообразно, чтобы оно на шкале было
выражено не дробным, а ближайшим целым числом, для чего
в системе отсчета имеется подрегулировка, называемая приведе-
нием отсчета к нулю (см. рис. 77, поз. 22).
В оптическом устройстве отсчета (рис. 80) продольного пере-
мещения стола (так же как и в устройстве отсчета перемещения
салазок 10) свет от осветителя 1 проходит через стеклянный мас-
штаб 2 и посредством объектива 3, призмы 4 приведения отсчета
к нулю, плоскопараллельной пластины 5 и окуляра 6 деления
масштаба проектируются на матовый экран 7. Для приведения
отсчета к нулю необходимо с помощью маховичка 9 повернуть
Рис. ВО. Оптическое устройство отсчета
1(9
12
<	>	1 и .4 К .7 Я О 1^>	-> 11 13 /41516 17
Рис. 81. Электрическое отсчетное устройство с проходным индуктивным винто-
вым датчиком
призму 4 до совпадения нуля или ближайшего сотого деления
шкалы миллиметров экрана с проекцией риски масштаба 2. За-
данное смещение шкалы микрометров производится махович-
ком 8.
Помимо оптико-механических устройств, используемых для
точных отсчетов, в координатно-расточных станках применяются
электрические и оптико-электрические устройства.
Схема электрического (индуктивного) устройства для отсчета
координат (рис. 81) состоит из винта-якоря 3 и датчика из про-
ходных гаек 5 и б, привинченных к столу 2. Шаг винта-якоря 3
равен шагу ходового винта 28 стола. Каждая гайка собирается
из двух сердечников, на которых намотаны катушки 4 и 7. При
прохождении тока через катушки в гайках появляется магнитный
поток. Между витками резьбы винта-якоря и гаек предусмотрен
воздушный зазор 0,3—0,4 мм. Гайки смещены между собой на
половину шага резьбы. Когда витки гайки совпадают с витками
винта, то витки второй гайки совмещаются с впадинами винта.
В этом случае магнитное сопротивление в цепи катушек первой
гайки становится минимальным, а в цепи второй гайки — макси-
мальным. При перемещении гаек на следующую шага винта —
магнитное сопротивление цепей становится одинаковым и т. д.
Перемещение стола 2 с датчиками из гаек относительно винта-
якоря предопределяет изменение в них воздушных зазоров,
а отсюда изменение магнитного сопротивления, фиксируемого на
микроамперметре (со шкалой ±100 мкА). С помощью микроампер-
метра можно фиксировать точное положение стола через каждые
*/2 шага.
Для отсчета меньших перемещений необходимо сместить витки
винта 3 относительно гаек, что достигается по,воротом винта во-
круг оси при помощи маховичка 12, через конические 20, 21 и ци-
линдрические <8, 9 зубчатые колеса. При этом величину поворота
120
винта устанавливают по лимбу 13. Далее перемещают стол до тех
пор, пока микроамперметр не покажет нулевое положение.
Порядок установки стола в положение требуемой координаты
(когда необходимо переместить на расстояние, большее шага
винта) следующий: вращением маховичка 12 приводят во вращение
винт-якорь 3 и вспомогательный винт 22, перемещающий каретку
26 с двумя конечными выключателями 23, 25. Величину переме-
щения стола (в миллиметрах) отсчитывают по лимбу 13, свободно
сидящему на ступице червячного колеса И и вращаемому от чер-
вяка 10. Сотые и тысячные доли миллиметра фиксируются по
лимбу 14 с нониусом 15.
В конце хода стола 2 прикрепленный к нему упор 27 наталки-
вается на рычаг 24, последовательно включающий конечные
выключатели 23, 25, подающие команды на замедление скорости
стола и затем на выключение привода 1 на расстояние 0,8—1,2 мм
до точки остановки. Одновременно с выключением привода вклю-
чается миллиамперметр.
Окончательная выставка стола осуществляется вручную до
нулевого показания миллиамперметра. Лимбы 13, 14 устанавли-
ваются при неподвижном винте 3. Поворот винта при точной
настройке осуществляется при вращении маховичка 17 посред-
ством зубчатых колес 16, 18.
При необходимости перемещения стола между координатами
в нулевом положении стрелки миллиамперметра следует уста-
новить лимбы 13, 14 на ноль. Вращением рукояток 12 и 17 по
лимбам устанавливается заданная величина перемещения. Для
возможности исправления ошибок винта в устройстве предусмо-
трен коррекционный механизм 19. Принцип работы устройства
отсчета для поперечного перемещения стола аналогичен.
§ 5.	АЛМАЗНО-РАСТОЧНЫЕ СТАНКИ
Применяются для тонкого растачивания точных отверстий,
с обеспечением заданного взаимного расположения или положе-
ния их осей относительно поверхностей баз детали. Метод тонкого
растачивания позволяет также произвести предварительную под-
готовку отверстий под операции Хонингования или раскатывания,
что предопределяет высокопроизводительное изготовление особо
точных отверстий с высоким качеством обработанной поверхности
(с шероховатостью Ra = 0,32 мкм и ниже).
На станках все основные и вспомогательные движения автома-
тизированы, что обеспечивает высокую производительность труда.
На станках можно производить обработку как цилиндрических,
конических и фасонных отверстий, так и наружных поверхностей
деталей. При необходимости можно также обеспечить растачива-
ние канавок и подрезку торцов. Указанные станки делятся на
горизонтальные и вертикальные, на одно- и многошпиндельные.
Горизонтальные станки бывают одно- и двусторонними. На алмаз-
но-расточных станках детали обрабатываются при больших ско-
121
chipmaker.ru
S 6	7 8 S 10 11 12	13	14
7	8	S 22	21 20 13
g)
Рис. 82. Горизонтальный алмазно-расточной станок:
а — общий вид; б — схема обработки поршней
ростях резания (200—300 м/мин и выше), малых подачах (0,02—
0,1 мм/об) и малых глубинах резания (0,1—0,3 мм). Обработка
на станках производится резцами для предварительных рабочих
ходов, изготовленными из твердого сплава, для чистовых —
из алмаза или его заменителей.
Алмазно-расточные станки обычно выпускаются налажен-
ными на обработку определенной детали и, требуемая частота
вращения шпинделей устанавливается выбором соответствующего
электродвигателя и подбором шкивов. Перемещение стола и вспо-
могательные движения механизмов в станках осуществляются
от гидропривода.
Односторонний алмазно-расточной станок 2706 (рис. 82, а),
налаженный на обработку отверстия под палец в поршнях автомо-
122
бильных двигателей, состоит из станины 1, на верху которой
неподвижно смонтированы два мостика 6 и 13, между мостиками
на направляющих станины перемещается стол 9. Столу сооб-
щается продольное возвратно-поступательное движение от гидро-
цилиндра, располагаемого в станине. На левом мостике 6 уста-
новлены две шпиндельные головки 5 со шпинделями 7, получа-
ющими вращение от электродвигателя через ременные передачи.
Электродвигатель установлен в станине и закрыт кожухом 3.
Подача масла в гидроцилиндры, осуществляющие движение
механизмов станка, производится от гидростанции, установленной
в станине. Управляется гидростанция от гидропанели 2 и пульта 4.
Электрооборудование располагается в шкафу 14.
Обрабатываемые поршни 15 устанавливаются в приспособле-
ниях 10. Приспособление состоит из плиты 22, закрепленной на
столе 9, на которой установлены два патрона 18. При установке
поршня в патрон производится предварительная его ориентация
по отверстию (подлежащему обработке) таким образом, чтобы оно
было обращено к шпинделю 7.
После установки заготовок стол перемещается вправо, при
этом смонтированные на стойке 12 мостика 13 фиксаторы 11 вхо-
дят в отверстия поршней и окончательно их центрируют. При
подходе стола к конечному правому положению золотниковый
распределитель 17 наталкивается на неподвижный упор 16, уста-
новленный на кронштейне станины, в результате чего масло посту-
пает в гидроцилиндр 19. Шток 20 через палец 21 сжимает патрон
18, зажимает поршень. Одновременно с этим дается команда на
перемещение стола влево для вывода фиксаторов 11 из отверстий
поршня. Затем производится обработка отверстий поршней оправ-
ками 8 с резцами за два рабочих хода (вперед — предварительная
обработка, назад — окончательная). По окончании обработки
стол возвращается в исходное положение, где происходит автома-
тический разжим поршней в патронах приспособления.
Вертикальный алмазно-расточной станок ЗА78 (рис. 83, а) на-
лаженный на обработку гильзы цилиндра двигателя, состоит из
станины 13 со стойкой 8, на направляющих 1 которой смонтиро-
вана шпиндельная бабка 9. С лицевой стороны станины на напра-
вляющих установлены салазки 12, а на них стол 3. Шпинделю 6
сообщается вращение, а шпиндельной бабке 9 вертикальная по-
дача от единой коробки скоростей и подач 10, смонтированной
на стойке. Стол может перемещаться в продольном и поперечном
направлениях. Привод станка осуществляется электродвигателем,
управление станком — от пульта 2. Необходимые ручные пере-
мещения шпиндельной бабци и стола производятся маховичками 7,
11 и 14.
Обрабатываемая гильза 21 (рис. 83, б) устанавливается во
втулке 21 приспособления 4, закрепленного на столе. Приспосо-
бление представляет собой корпус 22, в верхней части которого
смонтированы втулка 27 и устройство для зажима в виде рычагов
123
chipmaker.ru
29 и 25 с прижимными кольцами 28 и 23, действующими от гидро-
цилиндров 20 и 24. Во время установки гильзы 21 рычаг 29 по-
вернут в сторону. После установки детали поворотом пятипози-
ционного гидрокрана масло поступает в гидроцилиндр 19, вслед-
ствие чего шток 18 с наре-
занной рейкой на конце че-
рез зубчатое колесо 17 про-
изводит поворот рычага 29
в рабочее положение. При
дальнейшем повороте крана
масло поступает в гидроци-
линдры 20 и 24. В гидроци-
линдре 20 при перемещении
штока 16 вниз вначале про-
исходит его осевой поворот
на 90°, вследствие чего за-
прессованная в штоке шпиль-
ка 15 устанавливается попе-
рек прорези рычага 29 и
в дальнейшем производится
прижим кольца 28 рычага 29
к торцу гильзы. Одновре-
менно в гидроцилиндре 24
при перемещении штока вниз
осуществляется поворот ры-
чага 25 относительно оси 26,
б).
Рис. 83. Вертикальный алмазно-расточной станок:
а общий вид; б схема обработки гильзы цилиндра
124
а следовательно, прижим кольцом 23 гильзы 21 снизу. Величина
зажима сверху в 3 раза превышает величину зажима снизу.
После обработки гильзы резцом, установленным на оправке 5,
станок останавливается и последующим поворотом крана осуще-
ствляют разжим гильзы.
Глава VI
ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ
На фрезерных станках обрабатываются наружные, внутрен-
ние и фасонные поверхности, прямые и винтовые канавки, резьбы
и зубчатые колеса. Инструментом для данных станков являются
фрезы: цилиндрические, дисковые, торцовые, концевые, угловые,
шпоночные, фасонные и пр.
Фрезерные станки делятся на две основные группы: станки
общего назначения и специализированные станки. К первой
группе относятся станки: консольные и бесконсольные, продольно-
фрезерные, станки непрерывного фрезерования (карусельные
и барабанные). Ко второй группе относятся станки: копировально-
фрезерные, зубофрезерные, резьбофрезерные, шпоночно-фрезер-
ные, шлицефрезерные и др. Типоразмеры станков характери-
зуются их рабочей (крепежной) поверхностью стола или размерами
обрабатываемой детали (при зубо- и резьбообработке).
§ 1.	КОНСОЛЬНЫЕ ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ
Консольные фрезерные станки — наиболее распространенный
тип станков, используемый для фрезерных работ. Отличительной
особенностью является наличие в станках консоли (кронштейна),
несущей стол и перемещающейся по направляющим станины вверх
и вниз. Консольные фрезерные станки делятся на горизонтальные,
вертикальные, универсальные и широкоуниверсальные. В гори-
зонтально-фрезерных станках расположение шпинделя гори-
зонтальное и стол перемещается в трех взаимно перпендикуляр-
ных направлениях. Вертикально-фрезерные станки отличаются
от горизонтальных вертикальным расположением шпинделя
(см. рис. 88). Универсальные консольно-фрезерные станки отли-
чаются от горизонтальных только возможностью поворота стола
относительно вертикальной оси. Широкоуниверсальные фрезер-
ные станки отличаются от универсальных наличием на станине
специального хобота, на торце которого установлена дополни-
тельная головка со шпинделем, поворачивающаяся под углом
в любом направлении.
Горизонтально-фрезерный станок 6Р80 (рис. 84) предназначен
для выполнения разнообразных фрезерных работ в условиях
мелкосерийного и крупносерийного производства. Размер рабочей
125
Рис. 84. Консольно-фрезерный горизон-
тальный станок
поверхности стола 200 X
X 800 мм. Станок состоит
из станины 1, установленной
на фундаментной плите 11.
На вертикальных направля-
ющих станины расположена
консоль 9 с горизонталь-
ными направляющими, на
которых помещены салазки 8.
В верхних направляющих
салазок установлен стол 7.
Такая компоновка узлов
обеспечивает столу переме-
щение в трех направлениях
(продольном, поперечном и
вертикальном). В станине
смонтированы коробка-, ско-
ростей 2 и привод с электро-
двигателем, обеспечивающим
вращение шпинделя 4. В консоли размещена коробка подач
10 с электродвигателем. В верхней части станины располо-
жен шпиндель 4, а над ним выдвижной хобот 3. На напра-
вляющих хобота закреплены подвески 5 и 6, которые являются
опорами фрезерных оправок.
Рассмотрим основные движения в станке.
Главное движение. Вал IV со шпинделем получает вращение
от электродвигателя Ml через шкивы 100/180 клиноременной
передачи и 12-ступенчатую коробку скоростей (рис. 85). Вращение
от вала II передается валу III посредством передвижных блоков
зубчатых колес г = 51/51 или 60/42, 42/60, 34/68, 21/81, 21ПЪ.
От вала III. движение передается валу IV зубчатыми колесами
г = 75/41 или 24/96. Уравнение кинематической цепи минималь-
ной частоты вращения шпинделя составляет:
ит1п== 1450 (100/180-21/81-24/96) об/мин.
Движение подач происходит от электродвигателя М2 через
коробку передач, обеспечивающую 12 ступеней подачи. От вала
VIII посредством цилиндрических передач z = 26/67 и 36/60
вращение передается налу X, от него через блок зубчатых колес
г — 37/53 или 30/60, 45/45 — валу XI и далее перебором z =
= 45/45 или 24/66 — валу XII и через зубчатые колеса z = 18/72
и 30/60 вращение через широкое колесо z = 60 обгонной муфты
передается валу XIII непосредственно, минуя перебор, когда
широкое колесо г — 60 соединено с зубчатым колесом z — 45.
От вала XIII вращение зубчатыми колесами г ~ 37/44 пере-
дается валу XIV\ при этом вертикальная подача осуществляется
ходовым винтом VI, 6X1, которому вращение от вала XIV
передается зубчатыми колесами z = 25/50 и 24/36. Продольная
126
подача происходит от ходового винта XVII, 6X1 (на рис. 85
винт условно повернут на 90°), который вращается от вала XIV
посредством цилиндрических передач z = 48/52, 17/24, 28/28
(справа) или г — 28/28 (слева — обратный ход). Цепь поперечных
подач от вала XIV состоит из передач z = 48/52, 38/54 и далее на
ходовой винт XVIII. Ускоренный ход стола осуществляется от
электродвигателя М2 посредством цилиндрических передач z =
= 26/67, 36/60, 60/30 через включенную электромагнитную Мэ
и обгонную Мо муфты и далее через указанные передачи рабочих
подач. Реверсирование поперечной и вертикальной подач проис-
ходит при включении муфт Мф1 и Мф2 зубчатых колес z — 32
и 50. В этом случае вращение от вала XIV передается ходовому
винту XVIII цилиндрическими передачами z = 32/39, 39/50
(см. сеч. А—Л), а ходовому винту VI передачами z — 32/39,
39/35, 52/48, 25/50, 24/36.
127
r.ru
Рис. 86. Стол и салазки
консольно-фрезерного
станка
Уравнение кинемати-
ческой цепи минимальной
продольной подачи
St.pmin = 1450 (26/67 X
X 36/60-30/60-24/66 X
X 18/72-30/60 х
X 60/60/37/44-48/52 х
X 17/24-28/28 6) мм/мин.
Стол и салазки кон-
сольно-фрезерного станка
6Р80 показаны на рис. 86.
Салазки 2 на консоли /
перемещаются в попереч-
ном направлении. На са-
лазках смонтирован стол'
14, перемещающийся хо-
довым винтом 6, вращае-
мым вертикальным валом
3 посредством конических
зубчатых колес 9, 12, 13.
Реверсирование стола про-
исходит при перемещении
вилкой 11 муфты 10 —
вправо, влево и выключе-
ние — в среднем положе-
нии. В крайних положе-
ниях муфта соединяется
с коническими зубчатыми
колесами 9 и 13. На хо-
довом винте предусмотрен
механизм выборки зазора
между резьбой винта 6 и
гайками 7 и 8, из которых
одна (7) может переме-
щаться в осевом направ-
лении при вращении чер-
вяка 4. Ручная подача
осуществляется при вра-
щении маховика 5.
В консольном фрезер-
ном станке универсаль-
ного исполнения (рис. 87)
стол 5 может поворачи-
ваться относительно са-
лазок 1 в горизонтальной
128
Рис. 87. Салазки и поворотная плита уни-
версального консольно-фрезерного станка
1
о <э
<9®
Рис. 88-. Консолыю-фрезерный вер-
тикальный станок
плоскости в пределах ±45°. Это достигается тем, что между
салазками и столом помещается поворотная плита 4 и посредством
сухарей 3 и 6 плита центрируется по Т-образному лазу салазок.
В плите предусмотрены винты 2, 7 для ее закрепления.
Консольный вертикально-фрезерный станок 6Р10 (рис. 88)
имеет общую базу с горизонтально-фрезерным станком 6Р80.
Основные узлы и детали унифицированы (фундаментная плита 7,
консоль 6, салазки 5, стол 4, коробки скоростей и подач и др.).
В вертикально-фрезерном станке шпиндель 2 расположен
вертикально, смонтирован шпиндель во фрезерной головке
1, имеющей при необходимости возможность поворачиваться
относительно станины 3 в вертикальной плоскости.
§ 2.	ПРОДОЛЬНО-
ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ
Станки предназначаются
главным образом для обра-
ботки горизонтальных, вер-
тикальных и наклонных по-
верхностей корпусных дета-
лей в крупносерийном произ-
водстве. Станки изготовляют-
ся одно- и двухстоечными, на
которых монтируются одна
или несколько фрезерных ба-
бок. В каждой бабке распо-
лагается один или несколько
шпинделей, получающих вра-
щение от электродвигателя
через коробку скоростей. Стол
имеет только продольное
Рис. 89. Продольно-фрезерный станок
129
chipmaker, ru
перемещение. Фрезерным бабкам и столу сообщаются рабочие и ус-
коренные перемещения от общего электродвигателя через коробку
подач и зубчатые передачи. Вертикальная фрезерная головка мон-
тируется и перемещается по траверсе, укрепленной на стойках.
Для обработки деталей массового производства применяются
упрощенные продольно-фрезерные станки. На рис. 89 пред-
ставлен такой станок, налаженный на обработку корпуса торцо-
выми фрезами 2. Деталь 4 обрабатывается за один рабочий ход
с распределением припусков по шпинделям для черновой и чи-
стовой обработки. На верхней части
11 •
6)
Vuomolaa
обработка
Чернобая
обработка
Рис. SO. Карусельно-фрезерный станок»
а — общий вид; 6 — схема обработки
130
станины 8 установлен про-
дольный стол 9, а на ее
боковых сторонах смонти-
рованы две тумбы 10, 7,
на которых укреплены го-
ризонтальные фрезерные
бабки 1,6. Вертикальная
бабка 3 укреплена на двух
горизонтальных бабках,
образуя жесткий портал.
В двухместном приспособ-
лении 5, установленном
на столе 9, обрабатываемые
детали 4 фиксируются и
закрепляются с помощью
пневматических клиновых
зажимов. Съем и установ
детали производится вруч-
ную. Станок работает по
полуавтоматическому цик-
лу, а также может рабо-
тать в наладочном режиме
с кнопочным управлением
всеми движениями. Изме-
нение величины подач осу-
ществляется переключени-
ем рукояток коробки по-
дач, а изменение частоты
_ вращения шпинделей —
сменными зубчатыми ко-
лесами.
§ 3.	КАРУСЕЛЬНЫЕ И
БАРАБАННЫЕ ФРЕЗЕРНЫЕ
СТАНКИ
Станки данного типа
являются бесконсольными
и работают по методу не-
прерывного фрезерования
в крупносерийном и мас-
совом производстве. Эти
станки легко встраивают-
ся в автоматические ли-
нии. На рис. 90, а пред-
ставлен общий вид кару-
сельно-фрезерного станка,
налаженного на обработку
выемки в юбке поршня 1
двигателя (рис. 90, б).
Обработка выемки произ-
водится цилиндрическими
фрезами в два рабочих
хода (черновой и чисто-
вой). Станок состоит из
станины 2, на которой
установлена стойка 10 и
салазки 3, несущие вра-
щающийся круглый стол 4.
На стойке смонтирована
фрезерная бабка 9 с ко-
робкой скоростей и два
шпинделя с фрезами 7, 8
для чернового и чистового
фрезерования. Круговая
подача стола осуществля-
ется от коробки подач,
размещаемой в станине.
Установочное поперечное
<0
Рис. 91. Барабанно-фрезерный станок:
Перемещение салазок и а — общий вид; б — схема обработки
вертикальное движение
бабки по стойке производятся от ручных приводов. Переклю-
чение скоростей и подач происходит перемещением блоков зуб-
чатых колес. Станок управляется от подвесной кнопочной стан-
ции 6. Обрабатываемые поршни 1 базируются по отверстию
под палец 11 в приспособлениях 5 и снимаются после обработки
вручную без останова стола. Зажим деталей происходит по на-
ружной поверхности с помощью пневматических тисков, встроен-
ных в приспособления. Включение и выключение тисков произво-
дится автоматически.
Барабанно-фрезерный станок, налаженный на обработку лыски
под ключ на валике 6, показан на рис. 91. На коробчатой ста-
нине 10 на направляющих смонтированы две фрезерные бабки 1, 4
с шпинделями, на которых установлены фрезы 9. С лицевой сто-
роны станка смонтировано приспособление 2 с барабаном 3 для
закрепления деталей. Вращение шпинделей и барабана осущест-
вляется от индивидуальных электродвигателей. Изменение ско-
ростей шпинделей и подачи барабана осуществляется сменными
131
chipmaker.ru
зубчатыми колесами. В фрезерных бабках шпиндели смонтированы
в пинолях, при перемещении. которых происходит регулирование
положения фрез в осевом направлении. Обрабатываемые детали 6
закрепляются в гнездах барабана 3 посредством цанг 7, которые
зажимают и разжимают детали при наталкивании рычагов 8
на неподвижные кулачки 5, укрепленные на станке. Фрезерова-
ние лысок производится непрерывно, а загрузка заготовки и сня-
тие обработанной детали выполняется на ходу.
§ 4. КОПИРОВАЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ
Станки предназначаются для обработки плоских и объемных
фасонных поверхностей (кулачков, шаблонов, штампов, пресс-
форм и т. п.). По принципу работы станки делятся на станки
прямого и следящего действия. В копировальных станках пере-
мещение инструмента в виде концевой фрезы в горизонтальной
и вертикальной плоскостях связано с аналогичным перемещением
копировального пальца (щупа) относительно задающего устрой-
ства (шаблона, копира). Способ копирования прямого действия
предусматривает непосредственное воздействие изменения формы
задающего устройства на копировальный палец, жестко связан-
ного с фрезой рычажной системой (например, пантографом).
Способ копирования следящего действия предопределяет наличие
в станке специального устройства, которое с помощью копиро-
вального пальца (или ролика) воспринимает изменение формы
задающего устройства и через усилительную систему передает это
Рис. 92. Электрокопировальный фре-
зерный станок
изменение фрезе. Копироваль-
ные станки могут быть одно-
шпиндельными и многошпин-
дельными, работающими от
одного копировального ус-
тройства.
Следящие системы и привод
подач копировальных станков
могут быть электрическими и
гидравлическими. (Реже встре-
чаются пневматические следя-
щие системы.) В качестве при-
мера рассмотрим работу элек-
трокопировального станка с
электрической следящей систе-
мой (рис. 92). На станине 1
станка смонтирована неподвиж-
ная колонна 8 и подвижный
стол 2, несущий стойку 3 для
крепления обрабатываемой де-
тали 4 и копира 6. На непод-
вижной колонне расположена
132
Рис. 93. Следящее устройство электрокопировального фрезерного станка:
а конструкция устройства; б траектория перемещения щупа и фрезы
шпиндельная бабка 9 с коробкой скоростей и шпинделем 5,
а также следящее устройство 7 с копировальным пальцем. Столу
от коробки подач сообщается продольное перемещение, а шпин-
дельной головке — вертикальное и поперечное движения, полу-
чаемые от самостоятельных передач. Все подачи головки и
стола изменяются бесступенчато (от электродвигателе?! постоян-
ного тока).
Следящее устройство представляет собой корпус 6 с гиль-
вой 4, в которой шарнирно закреплен шпиндель 3 с копироваль-
ным пальцем 1 (рис. 93, а). Шаровая опора состоит из шарика 2,
находящегося в гнезде шпинделя на трех винтах 15, ввернутых
в гильзу 4. Правый конец шпинделя 3 имеет выточку, в которой
находится шарик 5, соприкасающийся с коническим углублением
в торце втулки 8. Втулка помещена в отверстие (с зазором) под-
вески 7 и находится под воздействием пружины 10. Внизу под-
вески 7 запрессован якорь 13, расположенный между неподвиж-
ным 14 и подвижным 12 сердечниками. Регулирование зазора
между ними осуществляется вращением гайки 11, изменяющей
133
chipmaker, ru
положение гибкой подвески 9, с укрепленным в ней подвижным
сердечником 12.
При отсутствии нагрузки на палеи 1 Шпиндель 3 от усилия
пружины 10 находится в левом крайнем положении, перпендику-
лярно рабочей плоскости стойки 17, при этом якорь 13 приближен
к неподвижному сердечнику 14. При наталкивании пальца 1
на копир 16 шпиндель 3 или непосредственно перемещается
вправо, или несколько отклоняется на шаровой опоре, вследствие
чего шарик 5 через втулку 8 отклоняет гибкую подвеску 9 в по-
движным сердечником 12 вправо. Изменение зазоров между яко-
рем 13 и сердечниками 14 и 12 вызывает изменение величины ин-
дуктивного сопротивления катушек сердечников дифференциаль-'
ного трансформатора, что является импульсом управления работы
шпиндельной бабки и стола станка.
Объемное копирование производится последовательно парал-
лельными проходами фрезы 19 — горизонтальными или вер-
тикальными строчками относительно обрабатываемой детали 18
(см. рис. 93, б).
§ 5. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ГОЛОВКИ
Универсальные делительные головки горизонтально- и вер-
тикально-фрезерных станков предназначаются для выполнения
тех работ, когда необходимо производить поворот обрабатыва-
емой детали вокруг оси. Поворот детали на головках может осу-
ществляться периодически (деление), например при нарезании
прямозубых колес, шлицев на валах и т. п., или непрерывно,
например при нарезании винтовых канавок. В последнем случае
вращение шпинделя головки должно согласовываться с продоль-
ной подачей станка. Универсальные делительные головки бывают
лимбовые и безлимбовые.
В корпусе 8 лимбовой головки (рис. 94) размещена поворотная
обойма 7 с диском 3 (для непосредственного деления) и шпинделем
4, вращаемыми от рукоятки 11. Положение шпинделя (после
поворота) фиксируется посредством делительного диска (лимба) 9,
Рис. 94. Универсальная лимбовая делительная головка
134
свободно посаженного на вал 13. В лимбе на концентричных
окружностях равномерно расположены отверстия. В фиксирован-
ном положении шпинделя штифт 12 рукоятки 11 входит в одно из
отверстий лимба. При обработке деталь устанавливается в центрах
задней бабки 1 и шпинделя 4 головки, смонтированных на столе 14
станка. Для передачи вращения от головки к детали предусмотрен
хомутик 5, а для предотвращения прогиба детали — домкрат 2.
При простом делении для фиксации диска 3 в корпусе головки
имеется защелка 6. Во избежание ошибки деления на лимбе смон-
тированы планки раздвижного сектора 10.
Настройка делительной головки производится тремя спосо-
бами: непосредственным, простым и дифференцированным деле-
нием. Непосредственное деление на головках применяется в тех
случаях, когда число отверстий на делительном диске делится без
остатка на знаменатель дроби, показывающий величину требу-
емого поворота шпинделя (например, 1/6, 1/12 и пр.). При этом
135
chipmaker.ru
способе червяк 3 выводят из зацепления с червячным колесом 1
(рис. 95, а), диск 4, соединенный со шпинделем 5, поворачивают
на заданный угол и фиксируют защелкой 2.
Простое деление в головке осуществляется поворотом шпин-
деля 5 е деталью на требуемый угол при вращении рукоятки 8.
Обычно в делительных головках передаточное отношение червяч-
ной пары 1—3 равно 1/40 (величина, обратная указанному пере-
даточному отношению /V, называется характеристикой головки
N = 40). При делении окружности детали на z частей необходимо
шпиндель с деталью повернуть на 1/г оборота, что потребует сооб-
щить рукоятке 8 число оборотов п, которое устанавливается из
уравнения кинематического баланса п-1/40 = 1/г, откуда п =
= N/z = 40/г.
На делительном диске 7 (или на другом диске, взятом из на-
бора к головке) подбирается число отверстий А, имеющихся на
одной из окружностей диска. При этом рукоятка 8 с штифтом 9
поворачиваются на такое число промежутков Б между отвер-.
стиями диска, при котором отношение Б/А — п = N/z = 40/г.
Пример. Настроить делительнук? головку для нарезания зубчатого колеса
с числом зубьев z== 68. При N = 40 п = 40/68 или 20/34. Необходимо на
готовке использовать делительный диск с 34 отверстиями и при нарезании каж-,
дого зуба колеса рукоятку -8 следует поворачивать на 20 промежутков между
отверстиями и фиксировать штифтом 9.
Дифференциальное деление применяется в случаях, когда
не представляется возможным подобрать делительный диск с нуж-
ным числом отверстий для простого деления. Для этого задаются
приближенным числом делений гп на детали, которое незначи-
тельно отличается от требуемого и позволяет получить целое
число Б промежутков для поворота рукоятки 8. В этом случае
поворот рукоятки совместно с лимбом 7 составляет 40/zn оборотов.
Для обеспечения на детали заданного числа делений г шпинделю 5
(рис. 95, а) необходимо сообщить дополнительный поворот по-
средством имеющихся на головке сменных зубчатых колес а, Ь,
с, d, соединяющих шпиндель с лимбом 7 (лимб должен свободно
вращаться на валу, для чего отводится защелка 6). Число оборотов
дополнительного перемещения рукоятки определяется из соотно-
шения п — 40/гп. Передаточное отношение сменных зубчатых
колес гитары определяется из уравнения кинематического ба-
ланса
Nlzn + \/z-a/b-c/d ~ \/z,
где N/zn — число оборотов рукоятки относительно лимба; 1/г X
X a/b-c/d — число оборотов лимба, откуда a/b-c/d = N/zn (zn — г)
или a/b-c/d — 4Q/zn (zn —г). При г> гп результат получается
со знаком минус, что предопределяет противоположные направле-
ния вращения рукоятки и лимба.
Пример. Разделить окружность детали на 87 частей при W = 40. Подби-
раем приближенное число делений гп = 90. Число оборотов рукоятки и лимба
136
Рис. 96. Оптическая делительная головка:
а — общий вид; б — шкала окуляра
п = 40/zn =40/90=4/9-6/6= 24/54.
Выбираем лимб с числом отверстий
Л = 54, по которому требуется
повернуть рукоятку на Б = 24
промежутка между отверстиями.
Передаточное отношение сменных
зубчатых колес: i = a/b-dd = 40
(90 — 87)/90 = 120/90 = 4/3 =
= 50/60-40/25, где а = 50, 6.=
= 60, с = 40 и d = 25.
Нарезание винтовых ка-
навок. При нарезании таких
канавок фреза 11 имеет по-
стоянное вращение, а обра-
батываемой детали требу-
ется сообщить сложное дви-
жение: вращательное и по-
ступательное (относительно
оси). Вращательное движе-
ние деталь 10 получает от
делительной головки, а по-
ступательное — от стола 12
фрезерного станка, на кото-
ром установлена головка
с деталью (рис. 95, б). В этом случае шпинделю 5 головки сооб-
щается вращение от ходового винта I продольной подачи стола
через зубчатые колеса аъ blt clt dt. Стол с головкой и деталью
поворачивается на угол а, равный углу наклона винтовой ка-
навки. За один поворот шпинделя головки стол должен пере-
двинуться на величину шага винтовой канавки Ря. Если при-
нять шаг ходового винта продольной подачи за Рв, то уравнение
баланса кинематической цепи (при характеристике делительной
головки N = 40) составит Р^Рв-aJbj^-cJ^-1/40 =' 1, откуда
a^lb^-cjd^ = 40Рв/Рд.
Безлимбовые делительные головки. В головке данного типа
отсутствует делительный диск, который заменен простым диском 16
с одним контрольным отверстием (рис. 95, в). При делении диск
закрепляется неподвижно защелкой 17. Рукоятка 15 сообщает
диску 16 один или несколько полных оборотов и фиксирует штиф-
том 14 положение диска 16. Величину поворота шпинделя 13
при простом делении на z частей определяют сменными зубчатыми
колесами а2 — Ь2, с2 — d2 (зубчатые колеса а3 — b3, с3 — d:i сни-
маются). В этом случае число оборотов делительной рукоятки п
устанавливается из уравнения кинематической цепи п = a2/b2 X
X c2/d2-k/z0 = 1/z при k = 1 и z0 — N
a2/b2-c2/d2 = N!n-z.
При дифференциальном делении в работе головки участвуют
также сменные зубчатые колеса а3!Ь3 и c3/d3 и коническая пара
с i = 1, служащие для дополнительного вращения шпинделя.
137
Оптические делительные головки. Применяются для особо
точного деления (рис. 96). Имеется корпус 1, в котором укреплена
поворотная (в вертикальной плоскости) часть 6 со шпинделем 7,
приводимым во вращение от червячной пары 8 и 9. На шпинделе
укрепле»Гдиск 5 со шкалой, штрихи которой нанесены через один
градус. На поворотной части установлена оптическая система
с окуляром 2 и шкалой 10, освещаемой через окно 3 посредством,
зеркала 4. На шкале окуляра предусмотрены риски с ценой деле-
ния, соответствующей одной угловой минуте. При делении деталь
закрепляется в шпинделе 7 и поворачивается с ним на требуемые
углы, отсчитываемые через окуляр 2 по шкале диска 5.
Глава VII
СТРОГАЛЬНЫЕ, ДОЛБЕЖНЫЕ
И ПРОТЯЖНЫЕ СТАНКИ
Строгальные и долбежные станки предназначены для обра-
ботки горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностей.
Станками оснащены заводы массового и крупносерийного произ-
водства, а также ремонтные и другие вспомогательные цеха.
В зависимости от компоновки и характера работы различают
продольно-строгальные, поперечно-строгальные и долбежные
станки. Все они характеризуются линейным движением формо-
образования (возвратно-поступательным движением) со ско-
ростью резания и прямолинейным периодическим движением по-
дачи. Движение со скоростью резания могут совершать заготовка
или режущий инструмент.
Протяжные станки применяются для обработки внутренних
поверхностей различной геометрической формы, длина которых
в 3 раза и более превосходит поперечный размер отверстия, и на-
ружных поверхностей: плоскостей и других поверхностей, в том
числе сложного профиля.
Основная область применения протяжных станков — массовое
и крупносерийное производство, однако ряд моделей станков
применяется и, например, для протягивания в условиях мелко-
серийного производства шпоночных пазов в отверстиях деталей.
Отличительная особенность протягивания — форма поверхно-
сти, обработанной на станке, зависит от формы и расположения
режущих кромок на инструменте.
В протяжных станках рабочее движение режущего инструмента
(протяжки) или заготовки прямолинейное. Протяжные станки не
имеют специального механизма подачи, поскольку подачу обеспе-
чивают расположенные определенным образом зубья протяжки»
каждый последующий зуб имеет размеры несколько большие, чем
предыдущий.
138
По назначению протяжные станки подразделяются для вну-
треннего и наружного протягивания, по направлению и харак-
теру рабочего движения — на горизонтальные, вертикальные,-
непрерывного действия; по числу кареток и позиций —с одной
или несколькими каретками, одно- или многопозиционные.
§ 1.	СТРОГАЛЬНЫЕ И ДОЛБЕЖНЫЕ СТАНКИ
Продольно-строгальные станки разделяются на одностоечные
(с консольной поперечиной) и двустоечные (портального типа).
На одностоечных станках можно обрабатывать заготовки, у кото-
рых при соответствии размеров обрабатываемых поверхностей
технической характеристике станка имеются выступающие
с другой стороны части, не требующие обработки.
Для обработки крупногабаритных деталей выпускают станки,
у которых стол неподвижен и возвратно-поступательное движение
сообщается порталу с инструментом. Продольно-строгальные
станки характеризуются ходом стола и наибольшей шириной
строгания, а также высотой подъема траверсы с суппортами. Со-
временные продольно-строгальные станки обеспечивают длину
строгания до 12 м, ширину до 6 м, высоту подъема до 4,5 м,
масса таких деталей может достигать 200 т.
На траверсе продольно-строгального станка устанавливают
дополнительные механизмы, расширяющие технологические воз-
можности, например фрезерные и шлифовальные головки.
Общий вид двустоечного продольно-строгального станка по-
казан на рис. 97. Станина 1 (литая или сварная, а в некоторых
конструкциях железобетонная) с продольными направляющими
для станков с большой длиной строгания составляется из секций,
скрепленных болтами при монтаже станка; стол 2 приводится
от электродвигателя 8 постоянного тока через коробку скоростей;
это позволяет бесступеичато регулировать независимо друг от
друга скорости рабочего и обратного ходов. Применяются столы
с разгруженными (гидростатическими) направляющими. Изве-
стны гидрофицированные продольно-строгальные станки.
Траверса (поперечина) 3 — чугунная балка, на которой уста-
новлены два вертикальных суппорта 4, коробка подач суппортов,
коробка дублированного управления и механизм зажима; портал 6
станка состоит из двух стоек, закрепленных на станине и сверху
связанных балкой. По направляющим стоек перемещаются по-
перечина и боковые суппорты 9 (только для вертикального пере-
мещения), их привод смонтирован в боковой стойке; коробки
подач 7 вертикального и бокового суппортов имеют индивидуаль-
ный привод. Управление станком осуществляется от подвесного
пульта 5.
Эксплуатация станка осуществляется следующим образом.
На стол станка устанавливают (вручную или с помощью крана)
и закрепляют заготовку. Суппорты устанавливают в положение>
139
chipmaker.ru
Рис. 97. Продольно-строгальный станок
обеспечивающее съем заданного слоя материала при возвратно-
поступательном перемещении заготовки. Стружка снимается
только при рабочем ходе стола — ходе вперед. Автоматический
цикл станка следующий! медленное врезание резца в заготовку —
разгон стола до заданной скорости резания —рабочий ход —
уменьшение скорости стола перед выходом резца — быстрый воз-
врат стола (вспомогательный ход) — подача суппорта с резцами.
Последний элемент цикла выполняется во время реверсирования
стола с помощью кривошипного механизма, приводящего в дей-
ствие качающуюся кулису, которая своими собачками воздей-
ствует на храповые колеса привода подачи. В ряде станков для
подачи резцов используют электромеханические устройства.
Поперечно-строгальные станки применяются при обработке
плоских и фасонных поверхностей заготовок небольших габари-
тов. Заготовку 2 крепят на консольном столе 1 (рис. 98), а ре-
зец 3 — в резцедержавке ползуна 5.
Главное движение — прямолинейное возвратно-поступатель-
ное перемещение ползуна 5 по направляющим станины 8. Движе-
ние подач — прерывистое прямолинейное перемещение стола 1
с заготовкой по направляющим поперечины 9 в поперечном напра-
влении, поперечины со столом в вертикальном направлении,
а также поступательное перемещение суппорта 4 с резцом в вер-
тикальном направлении. Величина хода стола устанавливается
упорами 6. Станок имеет гидравлическое перемещение ползуна
и гидравлическую подачу стола на каждый двойной ход ползуна.
140
Рис. 68. Поперечно-строгальный станок
Управление подачей стола и ползуна осуществляется гидро-
панелью 7.
Гидросистема станка обеспечивает возвратно-поступательное
перемещение ползуна (от упоров 6), поперечную и вертикальную
подачи стола, пуск и останов станка в любом положении. В станке
установлен механизм настройки стола на необходимую ширину
строгания, который автоматически останавливает станок в конце
обработки.
Механическая подача резцового суппорта осуществляется от
упора, на который при движении ползуна назад в. конце хода
наезжает на ролик. При этом двумя собачками, смещенными
относительно друг друга, поворачивается храповое колесо. Кроме
гидрофицированных станков широко применяются поперечно-
строгальные станки с кулисным приводом ползуна.
Долбежные станки. В отличие от поперечно-строгальных
в долбежных станках резец движется возвратно-поступательно
в вертикальной плоскости, перпендикулярно рабочей поверхности
стола или установочной плиты. Характер основных движений
в долбежных станках аналогичен поперечно-строгальным. Дви-
жение подачи в долбежных станках также прерывистое (периоди-
ческое). Долбежные станки характеризуются наибольшим ходом
ползуна (долбяка до 1600 мм) и размерами стола, на которых
устанавливается заготовка. Диаметр стола достигает 1600 мм.
Общий вид долбежного станка с гидроприводом приведен
на рис. 99. Основные узлы станкаг стол 4, резцовая головка 9
с механизмом отбрасывания резца при вспомогательном ходе,
станина 10, гидропанель управления 11, привод подач.12, про-
141
chipmaker.ru
Рис. 99. Долбежный станок
дольные салазки 14 стола
и поперечные салазки 13.
Для управления стан-
ком предусмотрены: 1 —
маховик ручных продоль-
ных и поперечных пере-
мещений; 2 и 15 — квад-
раты для ручного, соот-
ветственно продольного и
поперечного перемещений
стола; 3 — рукоятка де-
лительного устройства по-
ворота стола; 5 — руко-
ятка включения-выключе-
ния подач; 6 — кнопочная
станция; 7—рукоятка
пуска и останова станка;
8 — квадрат для регули-
ровки хода резцовой го-
ловки; 16 — рукоятка ре-
версирования хода стола.
Главное движение (возвратно-поступательное движение
резцовой головки) осуществляется от гидропривода (масло посту-
пает в полость рабочего цилиндра, жестко связанного с резцовой
головкой); продольные, поперечные и круговые подачи —
гидромеханическим устройством. Подача стола осуществляется
в момент реверсирования головки с вспомогательного хода па
рабочий, а подготовка механизма к работе — при переключении
с рабочего хода на вспомогательный.
§2.	ПРОТЯЖНЫЕ СТАНКИ
ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ПРОТЯГИВАНИЯ
Горизонтально-протяжной станок (рис. 100) имеет основную
станину 1 с направляющими, по которым перемещаются рабочие
салазки 3, приводимые в движение гидравлическим цилиндром
и несущие рабочий патрон На основной станине сразу за лобовой
плитой 4 находится ролик, поддерживающий протяжку 8 в конце
рабочего и в начале обратного хода. На тяжелых станках исполь-
зован механизм поддержки деталей 6, обеспечивающий компенса-
цию влияния массы заготовки на инструмент. Приставная ста-
нина 10 оснащена вспомогательными салазками 11 с патроном 9,
поддерживающим люнетом 7 и механизмом фиксации и расфикса-
ции, обеспечивающим процессы подвода, отвода и сопровождения
протяжки.
Система охлаждения выполнена в виде отдельно стоящего
бака, на котором установлен центробежный насос для подачи
смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), и системы трубопрово-
142
i
Рис. 100. Горизонтально-протяжной станок
дов 5, обеспечивающих охлаждение протяжки 8, смыв стружки.
Привод главного движения строится на базе регулируемых порш-
невых насосов 2, а во вспомогательном приводе используются
нерегулируемые пластинчатые насосы.
Конструкция насосных установок предусматривает емкость
заливного масла до трехмпнутной производительности, надежную
защиту от загрязнения масла и высокую степень его фильтрации.
Управление станком производится с пульта 12.
Принципиальная схема механизма подвода, отвода и сопро-
вождения протяжки приведена на рис. 101. Скалка 11 поднята
вверх, протяжка 3 опирается на поддерживающий ролик 2, кула-
чок замка 5 повернут так, что штанга 8 связана с ползушкой
вспомогательного патрона 4. После установки заготовки и вклю-
чения цикла шток 7 перемещает поддерживающую каретку 9
и связанную с ней через штангу 8 ползушку 4, в патроне которой
находится задний хвостовик протяжки. Когда передний хвостовик
протяжки войдет в отверстие заготовки, а затем в патрон рабочей
каретки 7, ролик 72, перемещаясь по копиру 13, опустит скалку 11
с поддерживающим роликом 2. При этом поворачивается ше-
стерня 10 и соединенная с ней штанга 8, кулачок замка 5 размы-
кает штангу с ползушкой 4. Каретка 9 воздействует на конечный
выключатель, подающий команду на отключение цилиндра 6
и на начало рабочего хода. Захваченная патроном рабочей каретки
протяжка перемещается вперед и увлекает за собой ползушку 4,
которая и перемещается до упора в каретку 9. При продолжении
рабочего хода протяжка выдергивается из патрона вспомогатель-
ной кареткой и уходит вперед. После окончания рабочего хода
и снятия детали происходит ускоренный обратный ход.
143
chipmaker.ru
Рис. 101. Схема механизма подвода и отвода протяжки
Протяжка попадает задним хвостовиком в патрон вспомога-
тельной ползушки и толкает ползушку назад. При своем движе-
нии назад ползушка 4 упирается в кулачок замка и через штангу 8
увлекает назад каретку 9. Перемещаясь по копиру, ролик 12
поднимает скалку И с поддерживающим роликом 2. При повороте
шестерни 10 кулачок замка 5 соединяет штангу 8 с ползушкой 4.
После окончания обратного хода рабочей каретки подается
команда на обратный ход цилиндра вспомогательной каретки.
Шток 7 перемещает ползушку 9 и связанную с ней штангой 8
ползушку 4. Обе ползушки с протяжкой перемещаются назад
и останавливаются в исходном положении.
А-А
Рис. 102. Поддерживающий люнет
144
На протяжных станках для поддержания протяжки приме-
няются люнеты, располагаемые в основной и приставной стани-
нах. Люнет (рис. 102) перемещается по единым с рабочими салаз-
ками направляющим и связан с салазками транспортными штан-
гами через специальный механизм захвата, закрепленный на
рабочих салазках. Масса протяжки, воспринимающаяся под-
держивающим роликом 6, передается через систему двух реечных
передач 3, 8 и 5, 7 поворотному рычагу 4 и далее копиру, за-
крепленному на станине. Регулировка на требуемый диаметр
протяжки осуществляется вращением регулировочной гайки 1.
Утапливание ролика в крайнем переднем положении осущест-
вляется пружиной сжатия 9. Для компенсации погрешности
145
chipmaker.ru
Рис. 104. Рабочий
патрон
установки поддерживающего ролика 6 на нуж-
ный диаметр протяжки используются тарель-
чатые пружины 2, которые исключают поломку
механизма.
Конструкция люнета в приставной ста-
нине имеет принципиально аналогичную кон-
струкцию.
Вертикально-протяжной станок для внутрен-
него протягивания. На станине станка (рис.
103) установлена рабочая каретка 5 с при-
водом от штока гидравлического цилиндра 11.
Протяжка 6 движется сверху вниз сквозь
заготовку 4 и захватывается рабочим патроном 2, закреп-
ленным в нижней части рабочей каретки 5. Кроме рабочей
каретки имеется вспомогательная 8, которая предназначена
для подвода и отвода протяжки 6 и удержания ее над обра-
батываемой деталью 4 с помощью автоматического патрона 7.
После ввода протяжки в заготовку и в рабочий патрон вспо-
могательная каретка 8, имеющая привод от гидравлического
цилиндра, останавливается. Снизу протяжка захватывается ра-
бочим патроном 2 и после включения хода рабочей каретки про-
тягивается сквозь заготовку. Затем деталь 4 снимается с непо-
движного стола 3. При обратном ходе, когда каретка доходит до
верхнего положения, рабочий патрон 2 автоматически освобо-
ждает протяжку 6. Одновременно патрон 7 вспомогательной ка-
ретки 8 автоматически захватывает протяжку и поднимает ее над
установочным столом 3 так, чтобы можно было установить другую
деталь. Вспомогательная и рабочая каретки получают движение
от гидравлических цилиндров, куда масло поступает от гидравли-
ческого бака, расположенного рядом со станком, по трубопро-
воду 10. Отводится стружка шнеком /, встроенным в станину 9.
Рабочий патрон (рис. 104) имеет в корпусе 3 два валика 2
с коническими выточками 1 под шейку хвостовика протяжки 4,
кинематически связанных между собой с помощью зубчатых
секторов, расположенных на их торцах. Установка валиков в ра-
бочее положение (захват хвостовика протяжки) производится
поворотом их до упора с помощью пружины сжатия.
Раскрытие патрона (освобождение хвостовика протяжки)
осуществляется с помощью рычага, закрепленного на одном из
валиков, и упора, закрепленного в столе. Упор снабжен ком-
плектом пластинчатых пружин, компенсирующих неточность на-
стройки угла раскрытия валиков и перебег рабочих кареток.
Конструкция вспомогательного патрона аналогична.
Вспомогательная каретка показана на рис. 105. В корпусе /,
закрепленном на станине, смонтирован гидроцилиндр 2, с по-
мощью которого перемещаются по направляющим каретки 3.
На торце каретки жестко закреплен кронштейн 4 с конической
втулкой 5 для установки вспомогательного патрона. Гидроци-
146
линдр связан с каретками посредством штанги 8 и винта 7. Для
ручного вращения винта имеется коническая передача 6. При
подводе протяжки гидроцилиндр 2 совершает неполный ход вниз,
величина которого настраивается конечным выключателем (на
рис. 105 не показан). После предварительного подвода происходит
совместное движение рабочей и вспомогательной кареток (со-
провождение протяжки) до полного хода гидроцилиндра 2. Затем
вспомогательные каретки во время продолжения рабочего хода
возвращаются в промежуточное положение, соответствующее
концу подвода. При обратном ходе рабочих кареток, в конце его,
протяжка попадает во вспомогательный патрон, после чего от-
водится.
При установке на станке протяжки другой длины необходимо
с помощью конической передачи, вращая винт, изменить взаимное
расположение гидроцилиндра и кареток.
147
chipmaker.ru
Рис. 106. Приспособление для базирования детали на протяжном станке
Для очистки зубьев протяжки от стружки обычно исполь-
зуются две вращающиеся щетки, приближающиеся к зубьям
протяжки во время перемещения ее вверх (вспомогательный ход).
Стружку удаляют также методом отсоса. В зависимости от при-
нятого метода протягивания — свободное или координатное —
применяются соответствующие приспособления. При свободном
протягивании заготовка не крепится, а свободно лежит своей
установочной поверхностью на опорной плоскости базирующего
элемента приспособления. Обязательным условием является обес-
печение возможности смещения заготовки на 2—5 мм в любую
сторону при ее нахождении в рабочей зоне, так как окончательное
центрирование происходит при входе в ее отверстие передней
центрирующей части протяжки.
Приспособление (рис. 106), выполненное в виде шаровой опоры,
применяется в случае отклонения от перпендикулярности опор-
ного торца заготовки к оси отверстия, подготовленного для даль-
нейшего протягивания. В корпусе 1 установлен подвижной шаро-
вой сегмент 2, в отверстие которого вставлен опорный фланец 3.
Сегмент удерживается в корпусе при помощи стакана 4 и пру-
жин 5.
В случае, если поверхности заготовки, подлежащие протяги-
ванию, закоординированы относительно ее базовых поверхностей,
то заготовка должна быть закреплена в приспособлении.
148
Вертикальный шпоночно-
протяжной станок может приме-
няться в мелкосерийном про-
изводстве, обладая большой
универсальностью. Станок мо-
жет работать с переналадкой
как резцами, так и протяж-
ками.
Принципиальная схема об-
работки шпоночного паза на
шпоночно-протяжном станке у
детали типа шкива показана
на рис. 107. На столе 1 с по-
мощью приспособлений 3 и 4
устанавливается обрабатыва-
емая деталь 2. Адаптер 5 слу-
жит для направления про-
тяжки или резца 7. За каж-
дый рабочий ход резец пода-
ется на определенную вели-
Рис. 107. Схема обработки шпоночного
паза на вертикальном шпоночно-про-
тяжном станке
чину при помощи клинового
устройства 6. При обработке нескольких пазов, расположенных
по окружности, деление производится поворотным столом /.
§ 3.	ВЕРТИКАЛЬНО-ПРОТЯЖНЫЕ СТАНКИ
ДЛЯ НАРУЖНОГО ПРОТЯГИВАНИЯ
Вертикально-протяжные станки для наружного протягива-
ния в значительной степени сходны с вертикально-протяжными
станками для внутреннего протягивания. Отличаются они кон-
струкцией рабочей каретки, стола и отсутствием вспомогательной
каретки. Наибольший интерес с точки зрения конструктивных
отличий представляют отводные столы. Стол (рис. 108) состоит
из плиты 4, по которой в прямоугольных направляющих пере-
мещается подвижная часть. В подвижной части устанавливается
зажимное приспособление 6. В нижней части плиты крепится
механизм перемещения стола, состоящий из корпуса 3, цилиндра
2, поршня-рейки 1 и кривошипа 9. В подвижной части находятся
эксцентриковый палец 7 с нарезанными зубьями, червяк (на ри-
сунке не показан), с помощью которого поворачивают палец 7
при наладке стола, и зажимное устройство, фиксирующее палец
после наладки, а также два упора 5. Перед началом рабочего
хода станка на подвижную часть стола в приспособление 6 уста-
навливают заготовку. Поршень-рейка поворачивает кривошип 9
и через шатун 8 перемещает подвижную часть стола с заготовкой
в рабочее положение — «под протяжку». Надежное фиксирование
стола в процессе обработки достигается тем, что подвижная часть
доводится до жесткого упора и производится самоторможение
149
chipmaker.ru
Рис. 108. Отводной стол
и установить заготовку
кривошипно-шатунного механизма.
Протяжка крепится при помощи
инструментальной плиты на каретке,
перемещающейся по вертикальным на-
правляющим станины.
Для повышения производительно-
сти вертикально-протяжные станки
выпускаются сдвоенными. Работа ка-
реток у такого станка согласована;
если с одной стороны совершается
рабочий ход, то с другой — вспомога-
тельный, который заканчивается с не-
значительным опережением рабочего
хода. На стороне вспомогательного
хода можно снять обработанную деталь
во время рабочего хода другой стороны.
Подобные станки применяются для выполнения последовательно
двух операций на одной детали или при обработке двух различ-
ных деталей.
Существуют универсально-протяжные станки, предназначен-
ные для обработки внутренних и наружных поверхностей. При
наружном протягивании вспомогательная каретка отключается
и находится все время в крайнем верхнем положении.
§ 4.	ПРОТЯЖНЫЕ СТАНКИ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ
Эти станки отличаются от обычных протяжных тем, что рабо-
чее движение обрабатываемой детали или протяжки совершается
непрерывно. Они применяются для наружного протягивания
в условиях массового производства.
Протяжной станок-автомат, налаженный на обработку паза
у деталей типа колен карданных подшипников, показан на
рис. 109,
Основные узлы: устройство для смазывания 1, верхняя
станина 2, тяговая цепь 3, протяжка 4, зажимное приспособление
5, устройство для поджима обрабатываемой детали 6, загрузочное
устройство 7, натяжное устройство 8, нижняя станина 9, меха-
низм стружкоудаления 10, устройство для подачи охлаждающей
жидкости 11, привод тяговой цепи 12, транспортер готовых дета-
лей 13.
Протягивание происходит тогда, когда непрерывная цепь
с установленными на ней приспособлениями и зажатыми в них
заготовками проходит под неподвижно закрепленной протяжкой.
Припуск под протягивание снимается постепенно, по мере про-
движения детали вдоль протяжки. Во время протягивания деталь
и протяжка омываются СОЖ, подаваемой в зону обработки.
После снятия готовой детали на нижней ветви цепи происходит
промывка приспособлений струей СОЖ. Зажим детали 5 в при-
150
Рис. 109. Протяжной станок непрерывного действия (а) и зажимное приспособ-
ление (б)
способлениях 2, закрепленных на цепи 3, производится автомати-
чески (рис. 109, б) с помощью клина 4 и регулируемых упоров
1 и 6.
Станки для непрерывного протягивания объединяют в участки
для встройки в автоматические линии.
Глава VIII
ШЛИФОВАЛЬНЫЕ И ДОВОДОЧНЫЕ СТАНКИ
Шлифовальные станки предназначаются для обдирочной и чи-
стовой обработки деталей с помощью абразивного инструмента.
В шлифовальных станках используются шлифовальные и алмаз-
ные круги, которые обеспечивают высокую точность размеров
151
chipmaker.ru
и геометрической формы и малую шероховатость поверхности
деталей. На шлифовальные станки поступают, главным об-
разом, заготовки после предварительной механической и тер-
мической обработки с минимальными припусками под обра-
ботку.
Станки, работающие абразивным инструментом, являются
одним из распространенных типов металлорежущего оборудова-
ния и имеют большое число разновидностей. В зависимости от
назначения станки, работающие абразивным инструментом, но
классификации ЭНИМСа делятся на девять типов (см. табл. 1).
§ 1.	ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О РАБОЧИХ ДВИЖЕНИЯХ
В ШЛИФОВАЛЬНЫХ И ДОВОДОЧНЫХ СТАНКАХ
В процессе обработки деталей на шлифовальных станках
существуют следующие движения (рис. ПО).
Главное движение — вращение шлифовального круга. Его
окружная скорость икр (скорость резания) измеряется в м/с (расчет
скорости см. в § 1 гл. II). Скорость резания обычно составляет
35—50 м/с, для скоростного шлифования она увеличивается
до 80—120 м/с, а при доводочных операциях снижается и в зави-
симости от типа станков колеблется от 2—3 м/мин до 5—
7 м/с.
Вращение детали (для круглого наружного и внутреннего
шлифования). Скорость вращения детали vn (м/мин) обычно в 60—
100 раз меньше скорости резания.
Круговая подача sKp или величина, соответствующая скорости
вращения детали (подача металла на шлифовальный круг по
окружности детали в единицу времени), sKp = сд м/мин.
Продольная подача sr,p — относительное перемещение круга
или детали вдоль ее образующей. Продольная подача устанавли-
вается или в долях высоты (ширины) круга на 1 оборот детали,
или в мм/мин.
Поперечная подача sn — перемещение круга или детали пер-
пендикулярно обрабатываемой поверхности. Поперечная подача
соответствует слою металла, удаляемому за один или двойной
ход стола и измеряется в мм/ход или мм/дв. ход. При врезном
шлифовании непрерывная поперечная подача определяется
в мм,'мин.
В зависимости от назначения, поперечная подача раз-
деляется на форсированную s()„ черновую sr и чистовую s4. Кроме
того, при врезном шлифовании может применяться осцилляция
шлифовального круга, т. е. колебательное движение круга вдоль
обрабатываемой поверхности детали для повышения качества
обработки.
Частота колебаний измеряется в дв. ход/мин, амплитуд —
в мм (в пределах 0,5—3 мм).
152
Рис. 110. Схемы основных движений и способы базирования деталей на шли-
фовальных станках:
круглое шлифование: а — в центрах — на проход; б— в центрах — врезанием; в —
в патроне — врезанием; г — бесцентровое — на проход; д — бесцентровое — с базой
па жестких опорах (башмаках) и приводом от магнитного патрона;
внутреннее шлифование: е — в патроне; ас — в роликовом устройстве; з — на жестких
опорах с приводом от магнитного патрона; и — с планетарным движением шлифоваль-
ного круга;
плоское шлифование: к — с установкой детали на прямоугольном столе и обработкой
периферией круга; л — с установкой детали на прямоугольном столе и обработкой тор-
цом круга; м — с установкой на круглом столе и обработкой торцом круга; н — с уста-
новкой детали на направляющих линейках и обработкой торцами двух кругов, распо-
ложенных вертикально; о — с установкой детали в подающем диске н обработкой тор-
цами двух кругов, расположенных горизонтально; п — шлифование желобов колец
подшипников методом качания бабки изделия
§ 2.	ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АБРАЗИВНОМ ИНСТРУМЕНТЕ
Абразивный инструмент изготовляется из дробленых абразив-
ных материалов, скрепленных между собой связывающими мате-
риалами (связками). Абразивный инструмент делится на следу-
ющие виды: шлифовальные круги, абразивные головки, абразив-
ные бруски и абразивные сегменты. Кроме этого, для доводочных
153
chipmaker.ru
и полировальных операций используются свободные зерна абра-
зивного материала, нанесенные на бумажную или тканевую основу
в виде шлифовальных шкурок.
Зерна абразивного инструмента представляют естественные
или искусственные минералы, обладающие высокой твердостью
и способностью резания (царапания). Естественные минералы-
природный алмаз, корунд, грант, кварцевый наждак; искусствен-
ные: электро- и монокорунд, карбиды кремния (зеленый и чер-
ный), карбид бора, эльбор и др. Зерна классифицируются по
своим размерам (крупности) на группы посредством рассева
зерен в ситах с разными размерами отверстий (ячеек). Размер
ячейки выражен в сотых долях мм. По крупности зерна абразив-
ные материалы разделяются на следующие группы и номера зер-
нистости; шлифзерно 200, 160—20,16; шлифпорошки 12, 10—4, 3;
микропорошки М63, М50—М14; тонкие микропорошки М10, М7,
М5. Каждый номер зернистости характеризуется фракциями;
предельной, крупной, основной, комплексной и мелкой (первой
и второй). В зависимости от процентного содержания основной
фракции, при соблюдении норм по остальным фракциям,
номер зернистости дополняется буквенным индексом; В, П,
Н, Д.
Для закрепления абразивных зерен в инструменте применяют
различные связки; органические (керамическая К, силикатная С,
магнезиальная М) и неорганические (вулканитовая В, глифтале-
вая Г, бакелитовая Б). Прочность связки зависит от принятого
соотношения количества связывающего вещества, абразивных
зерен и пор между ними. Эта прочность характеризуется твер-
достью абразивного инструмента, под которой понимается сопро-
тивляемость связки вырыванию абразивных зерен с поверхности
инструмента под влиянием внешних условий. Согласно
ГОСТ 19202—79 по твердости абразивный материал разделяется
на группы: мягкие М, среднемягкие СМ, средние С, среднетвердые
СТ и др. Каждая группа, в свою очередь, разбивается на несколько
степеней, обозначаемых цифрами в порядке ее возрастания,
например СМ1, СМ2, СМ3 и т. д.
В абразивном инструменте при одной и той же твердости мо-
жет находиться разное количество зерен и связки. Это различие
оценивается структурой круга, которая бывает плотная, средняя
и открытая и различается по номерам. Чем выше номер структуры,
тем меньше объемного содержания абразивных зерен в инстру-
менте.
Шлифовальные круги выпускаются многих профилей: прямого
профиля ПП, с двусторонним коническим профилем 2П, с кони-
ческим профилем ЗП, с выточкой ПВ и т. д. По точности изго-
товления круги разбиваются на три класса: АА, А и Б. Кроме
того, шлифовальные круги в зависимости от допустимых неурав-
новешенных масс разбиваются на четыре класса: 1, 2, 3, 4.
Каждый абразивный инструмент, выпускаемый промышлен-
154
костью, имеет маркировку. Пример условного обозначения изго-
товленного Челябинским абразивным заводом круга типа ПП
с диаметром наружной поверхности D — 600 мм, высотой 80 мм,
диаметром посадочного отверстия d == 305 мм, из белого электро-
корунда марки 24А, зернистостью 12-П, степенью твердости С1,
номером структуры 5 на керамической связке К, с рабочей ско-
ростью 35 м/с, 2-го класса неуравновешенности, класса точности
AAi ЧАЗ ПП 600 X 80 X 305 24А 12-П С15 К5 2 кл. АА.
§ 3.	КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫЕ ЦЕНТРОВЫЕ СТАНКИ
Эти станки предназначаются для продольного и врезного шли-
фования наружных цилиндрических, пологих конических и тор-
цовых поверхностей деталей в условиях мелко-, средне- и крупно-
серийного производства.
Универсальный круглошлифовальный центровой станок (по-
луавтомат) ЗМ151 (рис. 111). Максимальный диаметр обрабаты-
ваемой детали 200 мм, длина до 700 мм, высота центров 125 мм;
состоит из станины 34 с направляющими, на которых смонтиро-
ван нижний стол 32, несущий на себе поворотный верхний стол 30
с установленными на нем передней 2 и задней 14 бабками. В зад-
ней бабке предусмотрены рукоятки: 16 — для ручного отвода
пиноли и /7 — для зажима пиноли бабки.
Верхний стол при шлифовании конусов имеет возможность
поворота посредством винта 31 вокруг оси 27, закрепленной на
155
chipmaker.ru
нижнем столе 32. В требуемом положении верхний стол 30 соеди-
няется с нижним прижимами 15, 33. На левом прижиме предусмо-
трены шкала и индикаторное устройство 1 для точного отсчета
угла поворота верхнего стола. Перемещение нижнего стола по
.направляющим станины осуществляется: ручное — от маховика 29
через специальный механизм 28, механическое — от гидравличе-
ского цилиндра (на рис. 111 не показан).
На задней стороне станины на подкладной плите с попереч-
ными направляющими смонтирована шлифовальная бабка 5.
В подкладной плите также установлен механизм быстрого подвода
шлифовальной бабки к обрабатываемой детали. На корпусе шли-
фовальной бабки закреплен механизм поперечных подач 11 с ма-
ховиком 7 для ручной поперечной подачи, рукоятками включения
автоматических подач 36 и жесткого упора 6, а также винтом 8
зажима лимба 37 и дросселями 9, 10 регулирования скорости
черновой и чистовой подач.
На лицевой стороне станины расположена панель гидроупра-
вления 24 с рукояткой 20 быстрого подвода-отвода шлифовальной
'бабки и дросселями 21, 25 регулирования задержки реверса стола
'справа и слева. Кроме того, на панели установлена рукоятка 26
реверса стола и дросселя 18, 19, 23 регулирования скорости пере-
мещения стола при правке, чистовой и черновой обработке. Пе-
далью 22 производится гидравлический отвод пиноли задней
бабки 14.
На стойке смонтирован пульт управления 12 с пусковыми
кнопками, переключателями, сигнальными лампочками и регуля-
торами. С левой стороны станка расположен электрошкаф 35,
а с правой — гидростанция 13. Пуск охлаждающей жидкости
производится рукояткой 4. При необходимости на станке может
быть установлен люнет 3.
Рассмотрим основные виды движения в станке.
Главное движение — вращение шлифовального круга шлифо-
вальной бабки D (рис. 112) производится от электродвигателя М2
через клиноременную передачу 0112/0147. Уравнение кинема-
тической цепи главного движения
п = 2200(112/147-0,985) = 1640 об/мин.
Круговая подача — вращение шлифуемой детали на передней
бабке А производится от электродвигателя Ml постоянного тока
с бесступенчатым регулированием чисел оборотов посредством
двух клиноременных передач: 063/0130, 063/0168, обеспечива-
ющих частоту вращения шпинделя 40—400 об/мин. В передней
бабке шпиндель Шп с центром неподвижен и вращение детали осу-
ществляется от поводка планшайбы.
Ручное перемещение стола происходит от механизма Е при
вращении маховика Мх2, от которого движение передается ниж-
нему столу Ст через зубчатые колеса г = 17/51/51, червячную
156
Рис. 112. Кинематическая схема центрового круглошлифовального станка
передачу 1/31, муфту Мф, реечное колесо 20 и рейку, закреплен-
ную на нижнем столе.
Продольное гидравлическое перемещение стола осущест-
вляется от гидравлического цилиндра Ц4, установленного не-
подвижно на станине. Концы штоков поршня цилиндра прикре-
плены к нижнему столу Ст станка. Скорость перемещения стола
составляет 0,5—5 м/мин.
Ручная поперечная подача шлифовальной бабки производится
механизмом подачи В с помощью маховика Мх1 при включенной
электромагнитной муфте Мэ1, вращение которого через кониче-
скую z = 39/39 и червячную 2/40 передачи передается на шари-
ковую гайку винта поперечной подачи 10 X 1.
Быстрое установочное перемещение шлифовальной бабки
к обрабатываемой детали выполняется от гидродвигателя М3
при выключенной электромагнитной муфте Мэ1. В этом случае
движение от гидродвигателя через зубчатые колеса z — 35/35
и вышеуказанную кинематическую цепь передается винту (0X1
поперечной подачи.
Непрерывные автоматические подачи шлифовальной бабки
производятся от гидродвигателя М4 при включенной электро-
магнитной муфте Мэ2 через червячную передачу г - 1/50, муфту
Мэ1 и далее через вышеуказанную кинематическую цепь на винт
10 X 1 поперечной подачи. При этой подаче происходит вращение
маховика Мх1 с лимбом Л.
157
chipmaker.ru
Периодические автоматические подачи шлифовальной бабки
выполняются аналогично непрерывным подачам в то время, когда
включается электромагнитная муфта Мэ2.
Движения при правке шлифовального круга обеспечивают одно-
или двухпроходную правку по гладкому или ступенчатому ко-
пиру. Продольное перемещение прибора правки Б вдоль образу-
ющей круга осуществляется от гидроцилиндра Ц2. Поперечная
подача пиноли П с алмазом на глубину правки производится:
вручную — от рукоятки Рк через конические колеса z = 22/22
и цилиндрические z = 27/27 и далее на винт 2x1 пиноли; авто-
матически — от гидравлического цилиндра Ц1 через плунжер
с собачкой, находящейся в зацеплении с храповым колесом z =
= 200 и далее на винт 2 х 1 пиноли.
Перемещение пиноли с центром задней бабки Г осуществляется
автоматически — от поршня-рейки гидроцилиндра ЦЗ через
зубчатое колесо г~ 23 или вручную—при вращении винта 1,5х 1.
Предусмотренная на станке гидросистема обеспечивает: про-
дольное перемещение стола с заданной скоростью и с автомати-
ческим реверсом в конце хода; регулируемый по скорости перегон
стола при отведенной шлифовальной бабке; осциллирующее дви-
жение стола при врезном шлифовании; быстрый отвод, подвод
и требуемый перегон шлифовальной бабки; отвод пиноли задней
бабки при отведенной шлифовальной бабке; блокировку меха-
низма ручного перемещения стола; непрерывную форсированную
подачу шлифовальной бабки до касания круга с обрабатываемой
158
деталью; черновую и чистовую поперечные подачи шлифовальной
бабки (непрерывные при шлифовании врезанием и периодические
при продольном шлифовании); толчковую доводочную микро-
подачу шлифовальной бабки; автоматический быстрый отвод
шлифовальной бабки при получении заданного размера обработан-
ной детали; подачу команды на электрический счетчик ходов стола
при выхаживании; перезарядку механизма подач шлифовальной
бабки; блокировку пуска стола при врезном шлифовании; пере-
мещение суппорта и каретки прибора правки, обеспечивающее
правку по гладкому или ступенчатому копиру с соответствующими
скоростями; подачу алмаза прибора правки; автоматическую
компенсацию износа шлифовального круга при правке; автомати-
ческий подвод и отвод скобы измерительного управляющего уст-
ройства; смазывание подшипников шпинделя шлифовальной
бабки, направляющих стола, опор винта и червячной передачи
механизма поперечных подач.
Станок обеспечивает работу с полуавтоматическим циклом
«до упора» или по измерительно-управляющему устройству (при
достижении установленного размера) при продольном и врезном
шлифовании, а также при ручном наладочном режиме (см.
гл. XIX, § 7).
Ниже представлены отдельные наиболее характерные узлы
круглошлифовального станка ЗМ151.
Шлифовальная бабка (рис. 113) предназначается для установки,
вращения и подачи шлифовального круга 13. Вращение шпин-
15У
chipmaker.ru
Рис. 115. Прибор автоматической правки шлифовального круга круглошлифо-
вальпого станка
делю 14 сообщается от электродвигателя через клиноременную
передачу 5 на шкив 4. Шпиндель смонтирован в корпусе 1 на двух
трехвкладышных гидродинамических подшипниках скольже-
ния 2. В подшипники от насоса смазки подается под давлением
масло, образующее масляный клин между шейкой шпинделя 14
и вкладышем 3. В осевом направлении шпиндель устанавливается
по бурту между сферическими кольцами 10 и 12, закрепленными
в неподвижной обойме Ис помощью гайки 9 и контргайки 8.
Поперечная подача шлифовальной бабки по направляющим каче-
ния 6 станины 7 осуществляется от механизма поперечных подач,
установленного на станине.
Передняя бабка (рис. 114). Шпиндель 4 с центром 11 в корпусе 2
бабки неподвижен, и обрабатываемая деталь посредством хому-
тика получает вращение от поводка 6, запрессованного в план-
шайбу 5. Последней сообщается движение от электродвигателя
постоянного тока 1 с помощью двух клиноременных передач
(шкивы 3, 7 и 9, 12). Необходимое натяжение ремней осущест-
вляется за счет поворота червяком 13 эксцентриковой втулки 8,
в которой на шарикоподшипниках смонтирован промежуточный
вал 10. Частота вращения детали регулируется бесступенчато.
Прибор автоматической правки круга. Прибор устанавли-
вается на шлифовальной бабке. Копирная система обеспечивает
160
правку наружной поверхности круга по заданному профилю.
Включение прибора происходит или автоматически от срабатыва-
ния реле счета обработанных деталей, или вручную — от кнопки.
Прибор смонтирован на каретке 3 (рис. 115), перемещаемой вдоль
круга по роликовым направляющим 2 корпуса бабки 1 штоком 20
гидроцилиндра. Скорость движения штока регулируется бессту-
пенчато дросселем. К каретке 3 привинчены поперечные роликовые
направляющие 8, несущие суппорт 13 с пинолью 18 и установлен-
ным в ней алмазосодержателем 19 с алмазом. Каретка под дей-
ствием пружин прижимается к копиру 15, неподвижно укреплен-
ному на корпусе 1. Копир может точно выставляться с помощью
винтов 16, 17. Перемещение пиноли 18 в суппорте 13 (поперечная
подача) осуществляется от ходового винта 12, получающего вра-
щение от маховика, далее электродвигателя через вал 14 и пару
зубчатых колес 7, 5 или от храпового колеса 6, периодически
поворачиваемого собачкой гидравлического плунжера 4. Выборка
зазора в резьбе между ходовым винтом 12 и полугайками 9, 11
происходит пружиной 10.
§ 4.	СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЦЕНТРОВЫЕ КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫЕ
СТАНКИ
Станок для шлифования шатунных шеек коленчатого вала.
На коленчатом валу 8 двигателей автомобилей производится шли-
фование коренных К. и шатунных UJ шеек (рис. 116, б) с высокой
точностью и малой шероховатостью. Вначале происходит шлифо-
вание коренных, а затем на их базе — шатунных шеек. На
рис. 116, а показан станок для шлифования шатунных шеек мето-
дом врезания. Станок состоит из жесткой станины 1, на продоль-
ных направляющих которой установлен стол 3, несущий перед-
нюю 2 и заднюю 5 бабки. Сзади на поперечных направляющих
смонтирована шлифовальная бабка 4 с устройством для правки
круга. Все перемещения стола и шлифовальной бабки, зажима
детали в патроне осуществляются гидроприводами от гидростан-
ции 6. Шлифование шатунных шеек выполняется последовательно
с необходимым перемещением стола с бабками и закрепленным
в них коленчатым валом относительно шлифовальной бабки.
Крепление обрабатываемого вала на станке происходит в спе-
циальных патронах с гидравлическими зажимами, установлен-
ными на передней и задней бабках (рис. 116, б). Ось коренных
шеек смещена относительно патрона для того, чтобы обеспечить
размещение оси шатунных шеек по оси вращения. Патрон состоит
из корпуса 7, в кольцевой расточке которого помещен диск 15,
несущий вкладыш 14 и упор 12. Диск может поворачиваться вме-
сте с установленным коленчатым валом 8. Требуемая фиксация
диска после поворота происходит по выемкам, сделанным на его
периферии, в одну из которых заскакивает собачка 10, закреплен-
ная на оси в корпусе патрона. Собачка регулируется упорным
винтом 9 и поджимаемой к нему пружиной 11. В корпусе 7 также
161
chipmaker.ru
Рис. 116. Станок для
шлифования шатун*
них шеек коленчатого
вала:
а — общий вид; б — схе-
ма установки, зажима и
обработки детали
размещено зажимное устройство в виде гидроцилиндра 17, свя-
занного через шток 18 с поворотным угловым рычагом 13. Патрон
отбалансирован в сборе с валом посредством противовеса 16
(свинцовой заливки).
Установка коленчатого вала в патроне происходит с помощью
вкладыша 14, по которому базируется пятая коренная шейка,
а угловая фиксация — по базовой площадке крайней щеки,
прижимаемой к упору 12. После установки вал зажимается при
поступлении масла в гидроцилиндр 17. При окончании шлифова-
ния двух соосных шатунных шеек производится разжим вала
в патронах, а затем ручной его поворот (вместе с дисками) на
заданный угол до тех пор, пока собачки не заскочат в последу-
ющие выемки на периферии дисков.
Круглошлифовальный патронный автомат для обработки фаски
клапана. На станине 1 (рис. 117) под углом к оси шпинделя
шлифовального круга смонтирована бабка 3 со шпинделем и па-
троном 5, в котором за хвостовик закреплен обрабатываемый
клапан 6. Бабка изделия имеет возможность поворачиваться на
j«2
Рис. 117. Круглошлифовальный автомат для обработки фаски клапана:
а — общий вид; б — схема обработки
станине в горизонтальной плоскости для шлифования фасок под
различным углом. С правой стороны станины установлена
шлифовальная бабка 8 с механизмами поперечной подачи и осцил-
лирующего движения круга. Вращения шпинделей шлифоваль-
ной бабки и бабки изделия осуществляется от электродвигателей
через клиноременные передачи.
Загрузка клапана 6 в патрон осуществляется посредством
наклонного спирального лотка 7 и досылателя 9. При перемеще-
нии по лотку клапан поворачивается в горизонтальное положение
и попадает в призму досылателя, при этом хвостовик клапана
163
chipmaker.ru
становится . по оси патрона. При движении досылателя влево
клапан заталкивается в патрон и зажимается, а досылатель от-
ходит в исходное положение. После обработки досылатель под-
ходит к клапану, захватывает его и переносит к отводящему
лотку 4, по которому клапан скатывается в конвейер выдачи 2.
§ 5.	БЕСЦЕНТРОВЫЕ КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ
Метод бесцентрового круглого шлифования по сравнению
с центровым обеспечивает возможность более производительного
шлифования деталей малого диаметра при большой длине и дета-
лей без центровых отверстий, а также шлифование деталей с боль-
шими подачами благодаря наличию опоры на всей длине детали,
на которую воздействует давление шлифовального круга. Шли-
фование деталей на станках происходит при продольной подаче
детали, т. е. методом на прохсд (рис. 118, а), при поперечной
подаче круга (методом врезания) на всю ширину обработки
(рис. 118, б), шлифование до упора с продольной подачей детали
на высоту круга (рис. 118, в).
' Деталь 2 при бесцентровом шлифовании устанавливается на
ведущем круге 4 и ноже 3. При продольном шлифовании пере-
мещение детали на опорном ноже 3, вдоль периферии шлифоваль-
ного круга 1, осуществляется посредством поворота ведущего
круга 4 или путем наклона опорного ножа 3. В этом случае окруж-
ная скорость детали (м/мин) составляет = v cos а, а продольная
подача s = v sin а, где v — скорость ведущего круга, м/мин;
а — угол поворота ведущего круга или угол наклона опорного
ножа, град.
При врезном шлифовании форма обрабатываемой детали 2
(рис. 118, б) получается в зависимости от формы рабочей поверх-
ности шлифовального круга, обеспечиваемой соответствующей
правкой (по копиру или другим методом). Метод шлифования до
упора (рис. 118, в) применяется для обработки деталей, не име-
ющих возможность полного прохождения между кругами. В этом
случае деталь шлифуется с продольным перемещением вдоль оси
до упора 5, после чего бабка шлифовального (или ведущего) круга
отходит и деталь удаляется из рабочей зоны.
Рис. 118. Способы бесцен-
трового круглого шлифо-
вания:
а — продольное шлифова-
ние; б — врезное шлифо-
вание; в — шлифование до
упора
164
Рис. 119. Бесцентро-
вый круглошлифо-
вальный станок с ши-
роким кругом
Бесцентровые круглошлифовальные станки изготовляются с го-
ризонтальным наклонным и вертикальным расположением линии,
соединяющей центры шпинделей кругов. По способу осуществле-
ния поперечной подачи и настройки на размер обрабатываемой
детали станки бывают: а) с перемещением бабки ведущего круга
и опорного ножа относительно неподвижной шлифовальной бабки;
б) с перемещением шлифовальной бабки и бабки ведущего круга
относительно неподвижного суппорта с опорным ножом; в) с пере-
мещением суппорта с опорным ножом и шлифовальной бабкой
относительно неподвижной бабки ведущего круга. Применение
станков с неподвижным ножом обеспечивает сохранение постояв-
ства оси детали независимо от износа кругов, что облегчает
встройку станков в линии.
По способу базирования деталей при обработке станки раз-
личаются с установкой на опорном ноже и ведущем круге, на двух
радиальных неподвижных опорах («башмаках») и торцовой опоре
(см. рис. 110,г,5). Станки выполняются с кругами нормальной
высоты и набором кругов (широким кругом). Подача на глубину
165
chipmaker.ru
может осуществляться поперечным перемещением шлифовальной
бабки по направляющим станины или качанием шлифовальной
бабки. Ниже приведено описание бесцентрового круглошлифо-
вального станка СД510 (с широким кругом), используемого в мас-
совом производстве для обработки колец подшипников, поршне-
вых пальцев, штоков, валиков и т. п. деталей (рис. 119). Обраба-
тываемая деталь 4 устанавливается на ведущем круге 3 и опорном
ноже 14, а поперечная подача производится качанием шлифоваль-
ной бабки 13 относительно валиков 6. На станине 18 расположены
салазки 11, несущие шлифовальную бабку 13 и обеспечивающие
установочные перемещения (на размер) посредством червячного
редуктора с винтом 12 (от маховика). В призматических пазах
в передней нижней части корпуса бабки 13 установлены два ва-
лика 6, опирающихся на призмы, выполненные на салазках 11.
Третьей точкой опоры корпуса бабки служит пиноль 10 дом-
крата.
При вращении винта 9 (от червячной пары 8) пиноль 10 пере-
мещается вниз, в результате чего правый край шлифовальной
бабки 13 поднимается и шлифовальный круг подается на обраба-
тываемую деталь 4. Вращение червячной пары 8 передается от
механизма подачи через планетарный редуктор от электродвига-
теля постоянного тока, обеспечивающего бесступенчатое регу-
лирование подачи в пределах 1  100. В механизме предусмотрено
устройство для ручной подачи (от маховика с лимбом).
Бабка ведущего круга состоит из нижнего корпуса 19, в ци-
линдрических направляющих (см. сеч. А—Л) которого размещен
верхний корпус 17 со шпинделем 20 ведущего круга. Наличие
цилиндрических направляющих дает возможность производить
наладочное перемещение в направлении, перпендикулярном оси
детали и поворот верхнего корпуса в вертикальной плоскости для
обеспечения необходимой продольной подачи. Нижний корпус 19
может разворачиваться в горизонтальной плоскости относительно
штыря 15, укрепленного в станине 18. Этим поворотом устраняется
конусность обрабатываемых деталей, появляющаяся при шлифо-
вании.
Перемещение верхнего корпуса осуществляется с помощью
механизма 16, что требуется при наладке станка на размер и для
компенсации износа круга. На верхней части корпуса бабки
установлен прибор правки 2 и привод ведущего круга 1. Вращение
осуществляется от электродвигателя постоянного тока через
редуктор. В редукторе предусмотрено переключение для увеличе-
ния частоты вращения круга при правке. В шлифовальной бабке
находится прибор правки 7, а также устройство 5 для подачи
охлаждающей жидкости в зону обработки.
Автоматический цикл на станках, работающих на проход,
следующий: быстрый подвод шлифовальной бабки с кругом к де-
тали, врезание на скорости форсированной, а затем рабочей подачи
до получения заданного размера детали, периодическая подна-
JC6
ладка в процессе шлифования, отвод шлифовальной бабки на
правку и автоматическая компенсация изменения размера круга
после правки.
§ 6.	ВИУТР1 ШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ
Обработка деталей на внутришлифовальных станках произ-
водится методом продольной или поперечной (врезанием) подачи
(см. рис. ПО, е, ж, з). Шлифование деталей врезанием большей
частью используется для закрытых и коротких открытых отвер-
стий. Для равномерного изнашивания кругу сообщается осцил-
лирующее движение. Для обеспечения процесса резания вра-
щаются шлифовальный круг и деталь; продольная и поперечная
подачи осуществляются перемещением шлифовальной бабки или
бабки изделия. Для обработки больших отверстий в крупных
корпусных деталях применяются внутришлифовальные станки
планетарного типа. В этом случае деталь на станке устанавли-
вается неподвижно (см. рис. ПО, и), а шлифовальный шпиндель
с вращающимся кругом совершает планетарное движение вокруг
оси обрабатываемого отверстия.
Патронный внутришлифовальный станок ЗК228В. Предназна-
чен для шлифования цилиндрических и конических отверстий
(диаметром 50—200 мм и длиной до 200 мм) в мелкосерийном и се-
рийном производстве. На станке предусмотрено торцешлифоваль-
ное устройство ]] для возможности обработки с одной установки
Рис. 120. Патронный внутришлифовальный станок ЗК228К
167
chipmaker.ru
кругом 8 торца деталей. Станок состоит из станины 18 (рис. 120),
на направляющих которой смонтирован стол 17 со шлифовальной
бабкой 15, шпинделем и кругом 12. Шлифовальная бабка на столе
перемещается по поперечным верхним направляющим качения
механически или вручную от маховика 21. С левой стороны на
станине на салазках 5 моста 3 установлена бабка изделия 6 со
шпинделем и патроном 10. Посредством салазок бабка изделия
имеет установочное поперечное перемещение от винта 4, а также
при необходимости поворот на угол для шлифования конических
отверстий.
Продольное перемещение стола осуществляется от гидропри-
вода, расположенного в станине и управляемого от панели ру-
коятки 20. Ручное продольное движение стола производится ма-
ховиком 19. Торцешлифовальное устройство, установленное на
бабке изделия, может поворачиваться из верхнего положения
в рабочее — механически или при помощи маховика 7. Ручная
подача круга (на врезание) происходит от маховика 9. Охлажда-
ющая жидкость подается электронасосом 2 из бака 1. Электро-
аппаратура с пультом управления 14 расположена в электро-
шкафу 16.
В процессе шлифования вращаются деталь и шлифовальный
круг с одновременным его возвратно-поступательным перемеще-
нием вместе со шлифовальной бабкой и столом. Шлифовальной
бабке периодически сообщается поперечная подача. Работа торце-
шлифовального устройства происходит с вращением детали и
шлифовального круга и его подачей вдоль оси. Контроль задан-
ного размера шлифуемого отверстия на станке производится
или по лимбу 13 механизма поперечной подачи шлифовальной
бабки, или по измерительному прибору. В этом случае лапка
прибора заводится в отверстие и по мере снятия припуска посред-
ством индикатора можно визуально наблюдать за ходом шлифова-
ния и прекратить резание при достижении размера.
Главное движение. Вращение шпинделя круга шлифовальной
бабки В производится от электродвигателя М3 (рис. 1'21) посред-
ством четырех сменных шкивов с диаметрами 60, 80, 120, 160 мм
и плоскоременной передачи. Наибольшая частота вращения
2900 x 0,98-250 : 60 = 1200 об/мин, где 0,98 — коэффициент
скольжения ремня. Остальные частоты: 9000, 6000,
4500 об/мин.
Вращение круга торцешлифовального устройства Б происхо-
дит от электродвигателя М2 с помощью ременной передачи.
Частота вращения круга 2860-0,98-130 • 90 = 4000 об/мин.
Движение круговой подачи. Вращение шпинделя бабки детали А
осуществляется от бесступенчатого регулируемого электродвига-
теля Ml посредством шкивов с диаметрами 90 и 225 мм и клиио-
ременной передачи. Наибольшая частота вращения детали соста-
вляет 1500-0,98-90 : 225 = 600 об/мин. Наименьшая 250-0,98 X
X 90 I 225 = 100 об/мин.
168
Рис. 121. Кинематическая схема виутришлифовального станка
Продольное перемещение стола Д. Движение происходит от
гидравлического цилиндра Ц2 (см. ниже). Скорость стола бессту-
пенчато регулируется в пределах 0,1—12 мм/мин. Ручное движе-
ние получается от маховика Л1хЗ механизма Е, при этом за один
его оборот перемещение составляет 1 -22/60-22/60-18-2,5-3; 14 =
— 9 мм.
Автоматическое выключение ручного движения стола при
работе гидравлического цилиндра Ц2 осуществляется от гидро-
распределителя.
Поперечное перемещение шлифовальной бабки В осуществляется
с помощью механизма подачи Ж. -Механизм обеспечивает;
ручное перемещение за один оборот маховика Мх4\
ускоренное 1 (92/46-23/46--5) = 5 мм и медленное 1 (23/115 X
X 23/46-5) = 0,5 мм перемещения;
дозированное перемещение, при котором посредством качания
рукоятки Рк1 через рычажную систему Р и собачку С1 осущест-
вляется поворот храпового колеса z = 250. В этом случае при
повороте колеса на один зуб поперечная подача составляет
1 (1/250-23/115-23/46-5) = 1/500 = 0,002 мм.качание.
При одном качании рукоятки собачка может повернуть храпо-
вое колесо на 1—6 зубьев или обеспечить подачу от 0,002
до 0,014 мм/качание;
автоматическую поперечную подачу шлифовальной бабки за
один двойной ход стола при срабатывании гидрораспределителя
169
chipmaker.ru
Рис. 122. Гидравлическая схема внутришлифовального станка
ЦЗ. В этом случае золотник через рычаг воздействует на собачку
С2, соприкасаемую с зубьями храпового колеса. Величина подачи
устанавливается рукояткой Рк2, изменяющей положение собачки
С2 относительно храпового колеса z = 250 (через сектор).
Продольное и круговое перемещение, торцешлифовального уст-
ройства Б. Ручное продольное перемещение производится враще-
нием маховичка Мх1. За один его оборот торцовый круг подается
на величину 1 (14/40-16-3-3.14) = 53 мм. Поворот устройства
с верхнего положения в нижнее — рабочее осуществляется по-
средством цилиндра Ц1.
Подача торцешлифовального устройства на врезание выпол-
няется вращением маховика Мх2 через червячную и винтовую
передачи. Величина подачи 0,1 мм/об маховика. Установочное
поперечное перемещение бабки изделия 1 выполняется винтом 2.
Правка шлифовального круга. Наладочное перемещение алмаза
для правки шлифовального круга происходит при движении всего
механизма правки Г. Тонкая подача осуществляется при вращении
маховика Мх5. Торцешлифовальный круг правится вручную
за счет качателыюго движения оправки, несущей алмаз.
Гидравлическая система станка (рис. 122). Гидропривод обес-
печивает в станке следующие перемещения: продольное движение
стола с изменением его скорости в процессе обработки и правки
170
шлифовального круга; автоматическую поперечную подачу шли-
фовальной бабки; установку алмаза в положение «правка круга»;
автоматический отвод стола при достижении заданного размера;
поворот торцешлифовального устройства с фиксацией в верхнем
и нижнем положениях; блокировку механизмов автоматического
и ручного перемещения стола; автоматическое смазывание напра-
вляющих стола и салазок.
Продольное возвратно-поступательное движение стола.
Масло от насоса 27 через фильтр 26 и обратный клапан 25 посту-
пает к распределителю 24, а также к предохранительному кла-
пану 28 и далее через распределитель 30 и фильтр 31 на слив.
Давление масла контролируется по манометру 29. При повороте1
рукоятки V в рабочее положение масло через гидрораспредели-
тели 24 и 12 поступает к торцу золотника реверсивного гидро-'
распределителя 23. Золотник перемещается, в результате чего1,
масло через гидрораспределитель 23 следует в правую полость
гидроцилиндра 11. Одновременно выключается ручное перемеще-!
ние стола золотником 22 механизма ручной подачи.	!
Стол перемещается справа налево, при этом масло из левой
полости цилиндра И через гидрораспределители 23 и 12, гидро-i
рарпределитель скорости стола 17, подпорный и обратный кла-
паны 33, 34 и радиатор 32 (для охлаждения) поступает на слив.'
Стол перемещается до тех пор, пока упор 8 не повернет рукоятку
реверсирования II, в результате чего посредством реечной пары 13
передвинется золотник гидрораспределителя 12 и масло поступит
в левую полость цилиндра. Стол начнет перемещаться в правое
крайнее положение до тех пор, пока левый упор 7 снова не повер-
нет рукоятку II. Далее цикл повторяется.
Ускоренное перемещение стола осуществляется от гидрораспре-
делителя 4, в результате чего масло от насоса через клапан по-
ступает к торцу золотника гидрораспределителя 17. Золотник
перемещается, что обеспечивает прохождение масла из цилиндра
11 на слив через гидрораспределитель 17 и дроссель 16, отрегу-
лированный на увеличенную скорость.
Автоматическая поперечная подача шлифовальной бабки за
двойной ход стола происходит при повороте рукоятки IV гидро-
распределителя 20 механизма подач в рабочее положение. В этом
случае масло от гидрораспределптеля 12 через распределители 21
и 20 поступает в золотник 19, действующий на храповый меха-
низм подачи.
Быстрый отвод стола при достижении заданного размера
(по установленному припуску) осуществляется по команде микро-
переключателя механизма подачи, в результате чего срабатывает
гидрораспределитель 6 и масло поступает в правый золотник 9,
который поворачивает рукоятку II, осуществляющую перемеще-
ние золотника распределителя 12 для отвода стола.
Правка шлифовального круга производится в положении, когда
стол с шлифовальной бабкой находится в зоне правки, что осуще-
171
chipmaker.ru
ствляется поворотом рукоятки II. Под воздействием упора 10 стола
золотник гидрораспределителя 5 срабатывает и подготовляет цепь
переключения гидрораспределителя 17 и цилиндра 18 устройства
правки. Поворотом рукоятки III гидрораспределителя 21 влево
обеспечивается перемещение устройства правки в рабочее положе-
ние. Одновременно часть масла из цилиндра 11 через дроссель 15
поступает на слив, что предопределяет возвратно-поступательное
перемещение стола с замедленной скоростью, необходимой для
правки круга.
Работа торцешлифовального устройства. Поворот хобота
устройства в нижнее рабочее положение происходит при перемеще-
нии рукоятки 1 гидрораспределителя 3 в положение «Опущено».
Масло через гидрораспределитель 3 поступает сначала в цилиндр 2
для отвода фиксатора, а затем в цилиндр 1 для поворота хобота.
При перемещении рукоятки 1 в положение «Шлифование» поступ-
ление масла в цилиндр 2 прекращается и фиксатор пружиной
заскакивает в гнездо хобота, удерживая торцешлифовальное
устройство в ориентированном положении. При перемещении
рукоятки I в положение «Поднято» хобот поворачивается и фикси-
руется в верхнем положении. Периодическое смазывание направ-
ляющих стола и салазок шлифовальной бабки осуществляется
плунжером 14 при нажатии гидрораспределителя 5.
На базе универсального внутришлифовального станка
ЗК228В (а также серии ЗК) выпускаются различные модификации
станков, включая полуавтоматы и автоматы. Работа полуавтомата
заключается в следующем.
После установки и закрепления в патроне детали и подвода
к ней измерительного устройства производится включение враще-
ний шлифовального круга и детали, а также включение возвратно-
поступательного движения стола и поперечной подачи шлифоваль-
ной бабки. Шлифовальная бабка быстро подходит к детали и
включается черновая подача. При оставлении на детали припуска
на чистовую обработку по команде измерительного устройства стол
на замедленном ходу отводит шлифовальный круг от детали, и
в это время происходит правка круга. После правки выполняется
чистовое шлифование. Команда на прекращение поперечной
подачи дается от измерительного устройства.
Внутришлифовальные станки с бесцентровым зажимом детали
широко применяются для шлифования посадочных отверстий
внутренних колец и дорожек качения наружных колец подшипни-
ков качения, а также других подобных внутренних поверхностей
деталей в условиях крупносерийного и массового производства.
Бесцентровый метод установки детали обеспечивает: более
высокую точность взаимного расположения базовой и обработан-
ной поверхностей детали, удобство автоматизации загрузки-
выгрузки деталей.
Внутришлифовальный станок-автомат 6С60 (рис. 123) с
центрированием детали на неподвижных радиальных опорах
172
Рис. 123. Внутришлифовальный станок 6СС0 с базированием детали на не-
подвижных радиальных опорах
173
chipmaker.ru
(башмаках) и приводом ее вращения от магнитного патрона состоит
из станины, на верхней части которой слева размещена бабка
изделия 8 со шпинделем 6, магнитным патроном 10, устройством
1 для центрирования детали 11 и механизмом загрузки-выгрузки 9.
С правой стороны на станине установлена шлифовальная бабка /6
с пинолью 35 и электрошпинделем 34 шлифовального круга.
С задней стороны установлен электрошкаф 14 с пультом управле-
ния 15, а сбоку станины примыкает гидростанция 26.
Вращение шпинделя бабки изделия осуществляется от установ-
ленного на бабке электродвигателя 7 постоянного тока через
зубчатую и ременную передачи. Установочные (ручные) перемеще-
ния: поперечное бабки изделия — от винта 3, продольное пиноли
с шпинделем 6 — от маховика 4 и угловое (поворот в горизонталь-
ной плоскости) бабки изделия — от винта 5. На станке пре-
дусмотрен измерительный прибор 2, осуществляющий активный
контроль в процессе обработки. Круг правится прибором 12
в автоматическом цикле или при ручной подаче от маховика 30.
Автоматическая поперечная подача шлифовальной бабки с ком-
пенсацией износа Kpyia осуществляется следующим образом.
В корпусе бабки 16 на шариковых направляющих от гидроци-
линдра 17 перемещается каретка 19 с линейкой 36, имеющей
прямолинейный скос. Линейка через ролик 40 соприкасается
с рычагом 37, смонтированным в корпусе бабки на оси 38. В сред-
ней части оси имеется подпятник 39, в котором эксцентрично рас-
положенная поверхность через шарик и толкатель соединена с вин-
том компенсации 27, установленным во втулке-гайке 24. При дви-
жении линейки 36 корпус шлифовальной бабки 16 поворачивается
вокруг оси 31, в результате чего осуществляется черновая и чисто-
вая подачи. Кроме того, корпус бабки поворачивается также
в результате выдвижения винта компенсации 27 при вращении
червячного колеса 25 — от электродвигателя через червячную пе-
редачу 28 (при ускоренном подводе и при отводе шлифовального
круга) и при включении механизма компенсации 23 с гидроии-
линдром 22 (при правке круга). Для исключения возможности
одновременной работы механизма компенсации и ускоренного
перемещения предусмотрены блокировочные муфты, действующие
от гидроцилиндров 21 и 29.
Для осуществления быстрого отвода (отскока) круга от детали
(при достижении требуемого размера) в корпусе бабки 16 установ-
лен гидроцилиндр 20, шток которого, опираясь на рычаг 18,
вызывает поворот бабки относительно оси 31 в направлении, обрат-
ном направлению движения подачи.
Движение осцилляции шлифовального круга осуществляется
пинолью 35 от гидроцилиндра 13 по направляющим качения 33.
Направляющие установлены в корпусе бабки 16 под углом 120°.
Предварительный натяг направляющих с помощью винтов 32,
сжимающих пружины, обеспечивает компенсацию износа направ-
ляющих и тел качения.
174
Рис. 124. Устройства для базирования и зажима детали на внутришлифоваль-
ных станках
Устройство для установки и зажима детали (рис. 124) состоит
из двух неподвижных радиальных опор («башмаков») 1, 4, укреп-
ленных на основании 3, на которых устанавливается деталь 2.
Основание в свою очередь монтируется на подбашмачной плите 6,
привинченной к корпусу бабки изделия 8. Регулировочные винты 7
и 1 1 служат для установки по эталону детали с требуемым эксцен-
триситетом Ах путем соответствующих перемещений основания 3.
СОЖ к башмакам подается по трубкам 5. Приводом для вращения
детали является магнитный патрон 9 с вращающейся плитой 10
в виде фланца, служащей одновременно опорой в осевом направ-
лении.
Магнитные патроны шлифовальных станков выполняются
с вращающейся и невращающейся электромагнитными системами.
Магнитный патрон (см. рис. 124) с невращающейся электромагнит-
ной системой, в котором корпус патрона 9 с вмонтированной катуш-
кой неподвижно прикреплен к бабке изделия 8, а вращающаяся
плита 10 — к шпинделю. Магнитный поток, созданный катушкой,
передается плите 10 через воздушный зазор в 0,1—0,2 мм. В патро-
нах с вращающейся магнитной системой корпус и плита патрона
укреплены на шпинделе бабки изделия и вращаются вместе с ним.
Механизм компенсации износа круга применяется на кругло- и
внутришлифовальных станках-автоматах, работающих по методу
врезания. Предназначается для компенсации износа круга в про-
цессе резания и потери его размера при правке, а также для
сохранения настроечного времени цикла и обеспечения автомати-
ческой правки в цикле. При компенсации производится дополни-
тельное поперечное перемещение шлифовальной бабки (или бабки
изделия) на величину износа и правки круга. Компенсация про-
изводится всегда в одном направлении, для этой цели большей
частью используется храповой механизм.
Один из вариантов такого механизма, установленного на
внутришлифовальном станке, показан на рис. 125. В корпусе 2
175
chipmaker.ru
А-А
А
Рис. 125. Механизм компенсации износа шлифовального круга
на подшипниках смонтирован вал 9 с насаженными на него храпо-
вым колесом 7 и лимбом 6. Зубчатое колесо 8, зацепленное со
штоком-рейкой 3, имеет поводок с собачкой 1 и свободно вращается
на валу 9. Шток-рейка 3 перемещается в гидроцилиндре 4, при
этом ход ее регулируется упором 5. Вал 9 соединен с винтом ком-
пенсации или ходовым винтом механизма подачи станка. Враще-
ние вала 9 вызывает дополнительное перемещение винта, в резуль-
тате чего происходит компенсация износа круга. В исходном поло-
жении шток-рейка 3 отведен в крайнее левое положение и собачка 1
выведена из зацепления с храповым колесом 7, что необходимо
для обеспечения нормальной работы механизма подачи. При пере-
мещении штока-рейки 3 вправо (до упора 5) поворачивается коле-
со 8 и собачка 1 сначала входит в за-
цепление с колесом 7, а затем при-
водит его во вращение вместе с ва-
лом 9, величина поворота которого
контролируется лимбом 6.
Механизм загрузки деталей. На
шлифовальных автоматах применя-
ются различные конструкции меха-
низмов загрузки. Один из них, ис-
пользуемый на бесцентровом вну-
тришлифовальном станке (рис. 126),
устанавливается на бабке изделия.
Подводящий 1 и отводящий 11 лотки
соединены с транспортной системой
автоматической линии (они явля-
ются накопителями соответственно
заготовок и обработанных деталей).
Рука 7 закреплена на поворотном
валу 9, на котором насажено зубча-
тое колесо 10, перемещающее рейку
Гис. 126. Механизм загрузки
шлифовальных станков
J7G
Рис. 127. Электрошпиндель к внутришлифовальному станку
8 привода. Нижнее и верхнее положения руки фиксируются
конечными выключателями.
При подъеме рука 7 переносит обработанную деталь 5 из
устройства 6 в отводящий лоток 11. В конце подъема руки 7 рейка 8
поворачивает отсекатель 3, и очередная заготовка 2 скатывается
в руку 7 по подвижной заслонке 4. При опускании рука устанав-
ливает заготовку на базирующее устройство 6, а отсекатель 3
занимает исходное положение. Аналогичная конструкция меха-
низма загрузки применяется на круглошлифовальных станках.
Электрошпиндепи. Для получения высоких скоростей шлифо-
вания (50—60 м/с и выше) при обработке в деталях отверстий
диаметром менее 80 мм широко применяются электрошпиндели.
Электрошпгндель представляет собой асинхронный электродви-
гатель, работающий на повышенной частоте переменного тока
(от 100 до 1200 Гц и более), получаемой от специальных генера-
торов.
Шлифовальный круг 1 электрошпинделя (рис. 127) с оправ-
кой 2 крепится на валу-статоре 4. Смазывание шарикоподшип-
ников 3 производится масляным туманом, подаваемым через
отверстие 5; охлаждение железа статора 7 осуществляется анти-
коррозийной жидкостью, поступающей по каналу 6.
§ 7.	СТАНКИ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ ДОРОЖЕК КАЧЕНИЯ
КОЛЕЦ ПОДШИПНИКОВ
Для шлифования дорожек наружных и внутренних колец
подшипников применяются специальные кругло- и внутришлифо-
вальные автоматы и полуавтоматы. К дорожкам качения, выпол-
ненным в виде цилиндрической, конической, торовой или сфери-
ческой поверхностей, предъявляются высокие требования к точ-
ности размеров, а также шероховатости поверхности. Шлифование
177
chipmaker.ru
дорожек качения обычно производится в две операции: предвари-
тельную и окончательную. Шлифование цилиндрических и кони-
ческих дорожек качения, ограниченных буртами, осуществляется
методом врезания до упора или с измерительно-управляющим
устройством. Шлифование торовых и сферических дорожек каче-
ния (желобов) может производиться методами качения и врезания.
При шлифовании методом качения кроме вращательного дви-
жения вокруг своей оси, детали или кругу сообщается еще кача-
тельное движение на угол а/2 относительно оси, проходящей через
центр дуги, образующей дорожку качения — желоб (см. рис.
НО, и). Шлифование по методу качения при правильном подборе
характеристики круга обеспечивает самозатачивание шлифоваль-
ного круга. Основным недостатком данного метода является неко-
торое копирование исходной погрешности профиля желоба, что
снижает точность обработки.
Центрирование и зажим обрабатываемых деталей на указан-
ных станках производится в патронах или на неподвижных
радиальных опорах с прижимом к торцовой опоре магнитным
патроном или прижимными роликами.
178
Бесцентровый автомат
(рис. 128) для шлифования
желоба наружных колец 7
подшипников методом вре-
зания состоит из станины
14, на верху которой не-
подвижно установлены
шлифовальная бабка 10
с кругом 9 и на направля-
ющих качения — стол 13
с бабкой изделия 12, несу-
щей шпиндель, магнитный
патрон 8 и неподвижные
радиальные опоры 6. На
бабке также смонтирован
механизм загрузки вы-
грузки колец с подводя-
щим 3 и отводящим 11
наклонными лотками. Вну-
три станины размещены
механизм подачи стола и
Рис. 129. Автомат для шлифования дорожки
качения внутренних колец роликоподшип-
ников
устройство для компенса-
ции износа шлифоваль-
ного круга.
Управление циклом станка происходит посредством гидравли-
ческого блока, размещенного в нише станины. Над станиной смон-
тирован электрошкаф 1, на лицевой стороне которого установлены
блок сигнализации 4 и пульт управления 5. Правка круга произво-
дится от механизма правки 2, смонтированного на столе 13 и
состоящего из неподвижной нижней и поворотной верхней плит.
Качанием поворотной плиты (от гидроцилиндра) с закрепленной
на ней пинолью с алмазом осуществляется правка шлифовального
круга по радиусу желоба кольца.
Автомат для шлифования дорожки качения внутренних колец
23 шарикоподшипников методом врезания показан на рис. 129. На
станине 1 неподвижно закреплена шлифовальная бабка 9 со шпин-
делем 18 (установленным на гидродинамических подшипниках)
и с консольно расположенным шлифовальным кругом 19. На ста-
нине неподвижно закреплен вал 20, на двух проушинах которого
установлена поворотная плита 21, несущая бабку изделия 4.
Третьей (подвижной) точкой опоры поворотной плиты является
пятка шаровой опоры, эксцентрично расположенной на валу 3.
На заднем конце вала 3 смонтирован рычаг с роликом, опираю-
щийся на копирную линейку механизма подачи бабки изделия.
В пятку шаровой опоры вала 3 упирается винт домкрата 2, дей-
ствующего от механизма компенсации износа шлифовального
круга. На шпинделе бабки изделия 4 установлен магнитный патрон
24, а на корпусе бабки — неподвижные радиальные опоры 22 для
179
chipmaker.ru
центрирования кольца 23 и механизм для загрузки и выгрузки
детали с поворотной рукой 5 и подводящим 7 и отводящим 6
лотками.
На станине установлен прибор правки шлифовального круга,
представляющий собой параллелограмм, состоящий из рычагов 16
и 17, в верхней подвижной части которых смонтирован на осях
фигурный рычаг 13. На концах рычага на шариковых опорах раз-
мещена скоба 11 с алмазодержателем 8. Подача алмаза на круг
обеспечивается механизмом подачи 12, установленным на корпусе
шлифовальной бабки.
Ускоренное перемещение механизма подачи алмаза произво-
дится вручную маховиком 14. Качание скобы 11 по дуге для правки
шлифовального круга по форме желоба осуществляется от меха-
низма 10, также смонтированного на корпусе шлифовальной бабки.
Изменение радиуса качания алмаза производится посредством
перемещения алмазодержателя 8 от гайки 15. Автомат комплекту-
ется измерительно-управляющим устройством. Полный автомати-
ческий цикл автомата включает: загрузку-выгрузку детали, подвод
детали на форсированной подаче к кругу, предварительное и окон-
чательное шлифование, правку круга (одну на 8—15 циклов),
компенсацию износа круга, периодическую подналадку.
§ 8.	ПЛОСКОШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ
Шлифование плоских поверхностей деталей производится
периферией круга или его торцом. Применяемые методы шлифова-
ния, с указанием необходимых движений узлов станков, показаны
на рис. ПО, к—о. Плоскошлифовальные станки делятся на станки
с прямоугольным и круглым столом. Расположение шпинделя
шлифовального круга может быть горизонтальным или вертикаль-
ным. В массовом производстве наибольшее распространение полу-
чили станки с круглым столом, а также двусторонние торцешлифо-
вальные станки с горизонтальным и вертикальным расположением
шпинделей.
На направляющих станины 1 плоскошлифовального станка
(рис. 130) с прямоугольным столом установлен стол 5, совершаю-
щий возвратно-поступательное перемещение от гидроцилиндра,
расположенного в станине. Закрепление обрабатываемых деталей
обычно производится с помощью магнитной плиты 12, привинчен-
ной к столу. На станине смонтирована стойка 9, несущая шлифо-
вальную бабку 10 с горизонтальным шпинделем шлифовального
круга 11, закрытого кожухом 7. От механизмов подач, находя-
щихся в станине, шлифовальной бабке сообщаются поперечная
подача (после каждого одинарного или двойного хода стола) и
вертикальная подача (после каждого рабочего хода по снятию
припуска со всей обработанной поверхности детали). Шпиндель
получает вращение от электродвигателя, встроенного в шлифоваль-
ную бабку. Работа механизмов подач осуществляется от гидро-
180
Рис. 130. Плоскошли-
фовальный станок с
прямоугольным сто-
лом
цилиндров, в которые поступает масло от гидростанции 13, управ-
ляемой от панели 2. Установочные ручные перемещения стола
(в продольном направлении) осуществляются маховиком 3, а шли-
фовальной бабки (в вертикальном) — маховиком 8. Включение и
выключение станка производится с пульта управления 4. Во время
работы магнитная, плита с обрабатываемой деталью закрывается
кожухом 6. Подача СОЖ обеспечивается от бачка с насосом 14.
Плоскошлифовальные .станки с круглым столом имеют одну
или две шлифовальные бабки. Типовая кинематическая схема
такого станка с двумя бабками представлена на рис. 131. Кольце-
вой шлифовальный круг 5 установлен на шпинделе 4 (собранном на
подшипниках качения в корпусе 3 шлифовальной бабки 7) и имеет
привод от встроенного двигателя 2. Обрабатываемые детали 14
устанавливаются на столе 13 и обычно удерживаются с помощью
магнитной плиты. Столу сообщается вращение от электродвигателя
15 через шестиступенчатую коробку подач 16, вал 17, червячную
передачу 20 и зубчатые колеса 19, 18.
В процессе обработки производится автоматическая подналадка
шлифовального круга для компенсации его износа по команде,
получаемой от измерительного прибора. При износе круга высота
детали увеличивается, что предопределяет поворот измерительной
лапки 21 прибора и замыкание контактов 24. В результате этого
включается муфта 9 и червячное колесо 11 соединяется с валом 28.
В этом случае от коробки подач 16 через конические зубчатые пары
колес 22, 25 и 30, червячную передачу 27, пару сменных зубчатых
колес 26, червячную передачу 11 вращение передается ходовому
винту 1, который опускает шлифовальную бабку по направляющим
колонны 6. Высота детали уменьшается и лапка 21 измерительного
прибора под воздействием пружины 23 возвращается в исходное
положение.
181
chipmaker.ru
Рис. 131. Плоскошлифовальный станок с круглым столом
Быстрые установочные перемещения шлифовальной бабки осу-
ществляются от электродвигателя 8 через пару зубчатых колес 31,
29, 30 и ходовой винт 1. Ручное перемещение шлифовальной бабки
происходит от маховика 10. На каждой шлифовальной бабке преду-
смотрен прибор правки 12, действующий от руки.
Двусторонний торцешлифовальный станок 3444П. Широко
используется для обработки торцов массовых деталей (колец под-
шипников, пальцев, клапанов, втулок и т. п.). Станки выпускаются
с горизонтальной (рис. 132) и вертикальной осью шпинделей шли-
фовальных кругов. Состоит станок из станины 36, на которой
в средней части укреплены две пары I-образных пластин 24, а по
краям — клинья 30. На каждой паре пластин и клиньях (на трех
точках) смонтированы плиты 37, несущие правую и левую шлифо-
вальные бабки 1 и 16. В бабках на подшипниках качения смонти-
рованы пиноли 4, внутри которых на подшипниках установлены
шпиндели с планшайбами 8 и прикрепленными к ним шлифоваль-
ными кругами 10. Посредством винтов 34 клинья 30 могут переме-
щаться вдоль станины, благодаря чему осуществляется поворот
плиты 37 с шлифовальными бабками в вертикальной плоскости
(при этом средняя перемычка пластин 24 несколько искривляется).
Корпусы шлифовальных бабок 1 и 16 с плитами 37 соединены шаро-
выми пальцами 25. Наличие на краях плит регулировочных винтов
31 и 38 обеспечивает также поворот бабок в горизонтальной
плоскости, необходимой для выставки торцов шлифовальных
кругов 10.
1182
Рис. 132. Двусторонний торцешлифовальный станок
Шпиндель каждого круга получает вращение от самостоятель-
ного электродвигателя 35 через ременную передачу и разгружен-
ный шкив 33. Осевое перемещение каждой пиноли 4 осуществля-
ется от электродвигателя 32 постоянного тока с бесступенчатым
регулированием скорости и коробки подач 29. Коробка подач пред-
ставляет собой червячный редуктор с планетарной передачей и
двумя электромагнитными муфтами. В зависимости от порядка
включения этих муфт ходовому винту 27 пиноли сообщается вра-
щение только от червячной пары или от нее и планетарной пере-
дачи. В первом случае получается диапазон быстрых перемещений
пиноли, а во втором — диапазон рабочих подач. При отключении
муфт обеспечивается перемещение пиноли вручную — от маховика
28 (17). Визуальное наблюдение за перемещением пинолей произ-
водится с помощью индикаторных устройств 6 контроля подачи
шлифовального круга.
При износе шлифовальных кругов производится автоматиче-
ская подналадка за счет включения электромагнитных муфт в ко-
робке подач 29, при этом величина импульсов перемещения пино-
лей определяется настраиваемыми факторами — скоростью пере-
мещения пиноли и временем работы электродвигателя 32. Команду
на подналадку дает измерительный прибор, осуществляющий кон-
троль высоты деталей после обработки. Контроль положения тор-
цов шлифовальных кругов, с целью определения круга, требую-
щего перемещения, выполняется с помощью пневмоконтактного
устройства, измерительный наконечник 23 которого касается
183,
chipmaker.ru
торца круга. Правка каждого круга производится с помощью
алмаза, укрепленного в рычаге 9 (под крышкой 7), качающемся
при вращении электродвигателя 14 или маховичка 2 через червяч-
ную передачу 5.
Управление циклом правки происходит от кулачков 3 конеч-
ными выключателями. В процессе обработки детали 19 помещаются
между направляющими линейками 26, установленными между
кругами. Расстояние между линейками может настраиваться
в зависимости от диаметра детали посредством устройства 11.
Подаются детали в направляющие линейки из лотка 18 с помощью
звездочки 20, вращаемой от электродвигателя 21 через ременную и
червячную 12 передачи. Установка деталей в горизонтальное
положение относительно поверхности торцов кругов происходит
базирующими передними и задними щечками 22, точно установ-
ленными микрометрическими винтами по индикатору. Управление
станком производится с пульта управления 15 с контролем по
сигнальным лампочкам 13.
На станках подобной конструкции обработка деталей может
производиться также с круговой подачей. В этом случае детали
устанавливаются в гнездах диска, располагаемого между торцами
шлифовальных кругов. Диску сообщается вращение, получаемое
от электродвигателя через редуктор. Изменение величины подачи
производится сменными зубчатыми колесами.
§ 9.	ДОВОДОЧНЫЕ И ПРИТИРОЧНЫЕ СТАНКИ
Предназначаются для окончательной обработки деталей, удале-
ния на их поверхности незначительных неровностей в виде гре-
бешков, полученных на предшествующих операциях. Доводкой
обеспечивается обработка поверхности с шероховатостью менее
До’ = 0,32 мкм. В станках используется инструмент в виде абра-
зивных брусков, абразивной ленты, изготовленных из мелко-
зернистых абразивных материалов и связки (см. § 2). Доводочные
станки бывают: шлифовально-доводочные, хонинговальные, супер-
финишные, притирочные и полировальные. Методы обработки
с указанием основных движений представлены на рис. 133.
Шлифовально-доводочные станки. По компоновке и назна-
чению узлов данные станки мало отличаются от шлифовальных
станков. Различие заключается в том, что на шлифовально-дово-
дочных станках применяются специальные мелкозернистые круги
(с зернистостью 16 и менее), при этом частота вращения круга при
обработке уменьшается в 4—5 раз, а детали — в 3 раза. Станки
обеспечивают обработку с шероховатостью До - 0,32-=-0,08 мкм
при повышении точности изготовления деталей.
Хонинговальные станки. Обработка деталей производится мел-
козернистыми абразивными брусками, закрепленными в хонинго-
вальной головке (хоне), совершающей вращательное движение и
возвратно-поступательное перемещение вдоль оси. Указанные
184
2)
Рис. 133. Методы доводки поверх-
ностей деталей:
линдрической поверхности; д — то же;
qic — доводка наружной цилиндрической
а — тонкое шлифование; б — притирка
плоскими кругами; в — суперфиниши-
рование наружной цилиндрической по-
верхности; г — то же, внутренней ци-
плоских поверхностей; е — хонингование;
поверхности абразивной лентой
станки применяются главным образом для обработки отверстий
в гильзах, блоках цилиндров, шатунах, цилиндрах и других
деталях. Процесс хонингования обеспечивает обработку деталей
с шероховатостью Ra = 0,32-5-0,04 мкм и исправляет погрешности
формы (конусообразность, отклонение от овальности и пр.).
Обработка деталей происходит с подачей СОЖ (керосина, мине-
рального масла, эмульсии). Станки изготовляются для хонингова-
ния внутренних, реже, наружных поверхностей с вертикальным и
горизонтальным расположением одного или нескольких шпинде-
лей.
Одношпиндельный вертикальный хонинговальный станок, на-
лаженный на обработку гильзы цилиндра, показан на рис. 134.
Станок состоит из основания 24 с колонной 5, на верху которой
укреплена коробка скоростей 13 с электродвигателем. На направ-
ляющих колонны смонтирована шпиндельная бабка 18 со шпинде-
лем 17 и закрепленной на нем хонинговальной головкой 20. На
основании станка расположен стол 23 с установленной в приспо-
соблении 22 обрабатываемой деталью 21. Шпинделю 17 от коробки
скоростей посредством приводной втулки 14 и длинного вала со
шлицами 15 сообщается вращение, а от гидроцилиндра 12 —
возвратно-поступательное перемещение. Управление реверсом дан-
ного перемещения осуществляется специальным лимбом 19,
который получает вращение через звездочку 6 от цепной передачи
16, соединенной со шпиндельной бабкой 18.
При повороте лимба 19 находящиеся на нем кулачки 9 и 10
при помощи системы рычагов 8 воздействуют на гидропанель 3,
185
chipmaker.ru
Рис. 134. Одношпиндельный верти-
кальный хонинговальный станок
движно посажен на стержень,
части стержня. Наличие на к
благодаря чему происходит ре-
версирование движения шпин-
дельной бабки. Изменение по-
ложения и величины хода бабки
производится перемещением ку-
лачков 9 и 10 на лимбе 19.
Предусмотренный на лимбе ку-
лачок И при воздействии на
конечный выключатель 7 произ-
водит останов шпиндельной
бабки в верхнем положении.
На станке имеется возмож-
ность получения коротких ходов
шпиндельной бабки при вклю-
чении муфты 4. В этом случае
реверсирование движения шли-
фовальной бабки получается
независимо от кулачков 9 и 10
посредством зубчатой передачи
2 и валика /, соединенного
с гидропанелью 3.
В корпусе 1 хонинговальной
головки (рис. 135) в пазах ус-
тановлены колодки 2 с закреп-
ленными абразивными бруска-
ми 3. В центральном отверстии
корпуса находятся верхний и
нижний конусы 6 и 4, соединен-
ные стержнем 5. Конус 6 непо-
конус 4 находится на резьбовой
/се 4 шпильки 10, находящейся
в пазу корпуса 1, предотвращает поворот конуса 4. При вращении
стержня 5 конусы сближаются и посредством планок 8 раздвигают
колодки с брусками 3. При обратном вращении стержня конусы
расходятся и колодки с брусками под воздействием пружин 7 схо-
дятся к центру. Пружина 9 предназначена для выборки зазоров
в системе. При работе станка вращение стержня в головке про-
исходит автоматически за каждый двойной ход шпиндельной
бабки с помощью механизма разжима брусков.
Суперфинишные станки. Используются для обработки наруж-
ных и внутренних поверхностей деталей (шеек коленчатых и
распределительных валов, штоков, поршневых пальцев и т п.)
посредством абразивных и алмазных брусков, совершающих во
время обработки сложные относительные движения и обеспечиваю-
щих обработку поверхности с шероховатостью Ra = 0.08->
^-0,01 мкм. В процессе обработки деталь вращается, а головка
с брусками совершает возвратно-поступательное (осциллирующее)
движение с медленным перемещением вдоль обрабатываемой
186
поверхности. Суперфиниширование про-
исходит при низких скоростях резания
(2—20 м/мин) с продольной подачей брус-
ков 0,1—0,15 мм/1 об. дет; частота осцил-
ляции 500—1800 1/мин. Величина снимае-
мого припуска 0,002—0,02 мм.
На рис. 136 изображен станок для
суперфиниширования наружной цилин-
дрической поверхности колец, штоков,
валиков и т. п. Обрабатываемые кольца
3 устанавливаются на оправке 9 в центрах
передней 2 и задней 7 бабок, смонтирован-
ных на станине 8. Шпинделю передней
бабки 2 сообщается вращение от электро-
двигателя через коробку скоростей. На
задней стойке 4 установлены головки 5
с державками 6, несущими абразивные
бруски. Посредством гидропривода 1 го-
ловки получают медленное возвратно-
шпиндель “
поступательное перемещение вдоль колец, „
J	Рис. 135. Хонинговаль-
а также движение подвода брусков к де- нач головка
тали и легкий их прижим к обрабатывае-
мой поверхности. Колебательное движе-
ние брускам сообщается от отдельного электродвигателя с по-
мощью эксцентрикового устройства. Продолжительность обработки
устанавливается по реле времени.
Притирочные станки. Применяются для обработки различных
поверхностей (включая и плоские) разнообразных деталей (шарики
и ролики подшипников, валики, зубчатые колеса, диски и др.)
посредством притиров, на поверхность которых наносится мелко-
зернистый абразивный порошок, смешанный со смазочным мате-
риалом. Притиры изготовляются из чугуна, меди, бронзы, твердых
пород дерева и т. д. Обычно припуск на притирку устанавливается
0,005—0,015 мм. Притирка обеспечивает поверхность с шерохова-
тостью Ra = 0,32^-0,04 мкм.
Притирочный станок (рис. 137) состоит из станины 2, в верхней
и нижней части которой закреплены шпиндель 9 и втулка 3,
несущие притирочные диски 5 и 7. Втулке 3 сообщается вращение
от электродвигателя 12 через ременную 13 и червячную 16 пере-
дачи. Верхний шпиндель 9 вращается от того же электродвигателя
посредством ременной 13 и червячной 14 передач, карданного вала
11 и ременной передачи 10. Между дисками 5 и 7 помещен сепа-
ратор 6, в гнездах которого свободно установлены обрабатываемые
детали. При обработке плоских поверхностей (например, торцов
роликов) сепаратор 6 получает принудительное колебательное
движение от эксцентрично расположенного пальца 4, закреплен-
ного в шпинделе 15. Последний вращается от червячной передачи
16 и двух пар зубчатых колес 17 и 18. При притирке цилиндриче-
187
chipmaker.ru
Рис. 136. Станок для суперфиниширова-
ния наружной поверхности детали
Рис. 137. Схема притирочного станка
ских поверхностей сепаратор неподвижен (движение выключается
муфтой 1). Это позволяет избежать неплоскостности детали на ее
концах. Во время обработки верхний притирочный диск прижи-
мается к деталям под воздействием гидроцилиндров 8, штоки
которых соединены с диском. Притирка деталей производится
отдельными партиями за определенное время.
Полировальные станки. Предназначаются для обработки раз-
личных деталей (колец подшипников, валов и др.) мелкозернистой
лентой (на тканевой основе) с обеспечением шероховатости по-
верхности Ra = 0,16-е-0,02 мкм.
Станок для полирования поверхности опорных шеек и кулачков
распределительного вала автомобилей и его кинематическая схема
показаны на рис. 138. В стойках 5 и 6 (рис. 138, а), установленных
на станине 1, смонтированы передняя 2 и задняя 10 бабки. В перед-
ней бабке 2 размещен шпиндель с патроном 3 и центром. В задней
бабке 10 помещена пиноль с подпружиненным центром 11. В верх-
ней части, между стойками 5 и 6 находятся механизмы для уста-
новки бобин 7 с абразивной лентой 8 и ее подачи. В средней части
стоек расположено устройство 9 для прижима абразивной ленты 8
к полируемым поверхностям, а под ним устройство 13 для автома-
тической загрузки-выгрузки распределительно вала 12. Пульт
управления 4 размещен на левой стойке 5.
При обработке (рис. 138, б) распределительный вал 12 уклады-
вается в призмы загрузочного устройства 13, которое под воздей-
ствием штока цилиндра 31 через реечную передачу 30 поворачива-
ется и ставит деталь по оси центров 23 и 11 бабок 2 и 10. При
этом опорные шейки распределительного вала заводятся между
188
На одной Валу
189
chipmaker, ru
колодками 22, осуществляющими прижим абразивной ленты 8
к поверхности шеек, а кулачки распределительного вала приходят
в соприкосновение с роликами 21, прижимающими абразивную
ленту к поверхности кулачков. При поступлении от гидростанции
масла в цилиндр 20 пиноль с центром 11 задней бабки 10 переме-
щается на деталь и задвигает ее в патрон 3 передней бабки 2.
Происходит установка детали в центрах и зажим ее в патроне по
хвостовику. Включается вращение патрона от электродвигателя 24*
через коробку скоростей 25 и цепную передачу 26. Одновременно
детали сообщается осциллирующее движение через шпиндель
посредством гидромотора 29 через эксцентриковое устрой-
ство 28.
При перемещении вверх штока цилиндра 14 происходит поворот
рычагов 19 и прижим прикрепленных к ним колодок 22 с абразив-
ной лентой к шейкам распределительного вала 12. Одновременно
от электродвигателя 24 через цепные передачи 26 и 27 начинает
вращаться вал с копирами 33 (по форме кулачка), кото-
рый через подпружиненные рычаги 32 обеспечивает равномер-
ный прижим абразивной ленты к кулачкам распределительного
вала.
В процессе обработки происходит перематывание абразивной
ленты 8 с заполненной бобины 7 на свободную при определенном
ее натяжении. Подача ленты происходит периодически по мере ее
износа с помощью механизмов подачи ленты к обрабатываемому
кулачку от вращающего барабана 34 через качающийся рычаг 35
с собачкой 36, храповое колесо 38, червячную 37 и зубчатую 39
передачи, а для подачи ленты к шейке — от цилиндра 18 через
шток с собачкой 16, храповое колесо 17 и зубчатую передачу 15.
Глава IX
РЕЗЬБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ
В современном машиностроении соединения деталей в боль-
шинстве случаев выполняют разъемными с помощью резьбы. По
числу деталей, входящих в ту или иную конструкцию, резьбовые
детали во многих случаях составляют 60—70 % и более. Изменя-
ются качественно и требования к резьбовым соединениям: исполь-
зуются часто материалы с пределом прочности 1400—1600 Н/мм2,
повышается точность обрабатываемых резьб.
Основные методы изготовления резьб классифицируются сле-
дующим образом: резьбонакатывание, резьботочение, резьбофрезе-
рование, резьбошлифование.
В условиях крупносерийного и массового производства резьбо-
обработка выполняется в большинстве случаев на специализиро-
ванном и специальном оборудовании.
190
§ I. РЕЗЬБОНАКАТНЫЕ СТАНКИ
Методы холодного накатывания резьб и профилей на наружных
поверхностях цилиндрических деталей можно разделить на сле-
дующие основные группы (рис. 139):
накатывание заготовки 2 плоскими плашками / (неподвижной)
и 3 (подвижной) (рис. 139, а) с тангенциальной подачей;
накатывание приводным круглым инструментом с вращаю-
щимся резьбовым роликом 4 и неподвижным сегментом 5 (рис.
139, б) или подвижными сегментами 6 (рис. 139, в); с двумя много-
заходными роликами 7 и 9 и ножом 8 (рис. 139, г, д); с радиальной
подачей роликов 9 и осевой подачей заготовки (рис. 139, е).
Резьбонакатной автомат (рис. 140) с плоскими плашками и
подачей заготовки вдоль оси перемещения ползуна выполнен по
схеме рис. 139, а. От электродвигателя Ml постоянного тока через
клиноременную передачу 1, маховик 2, муфту-тормоз 3, зубчатую
передачу гх/г2 с помощью кривошипно-шатунного механизма 4, 5
получает возвратно-поступательное движение ползун 9, на кото-
ром установлена подвижная плашка. Привод питателя осуществля-
ется через зубчатые колеса zjzjzjz^n регулируемый по циклу
дисковый кулачок 6, от которого через рычаг 7 получает возвратно-
поступательное движение ползушка питателя 8, несущая заго-
товку.
В зону накатывания заготовки подаются по наклонным линей-
кам 13, которые стыкуются с линейками 14 цепного бункера 15.
В конце зоны накатывания за неподвижной плашкой 11 установ-
лены линейки сопровождения 10 накатанной детали. Толкатели
цепи захватывают и транспортируют заготовки по линейкам.
Установка линеек для разных типоразмеров заготовок регули-
руется винтами 12.
Рис. 139. Методы накатывания резьб
191
chipmaker.ru
Рис. 140. Кинематическая схема резьбонакатного автомата
Двухроликовые накатные полуавтоматы, выполненные по схеме
рис. 139, г, характеризуются принудительным вращением обоих
роликов 1 и 2 (рис. 141) и радиальным перемещением одного из
них от гидроцилиндра 21. Заготовка устанавливается на ножевую
опору между роликами и вращается в опоре в результате сил тре-
ния, возникающих при соприкосновении с ней роликов и возра-
стающих по мере внедрения роликов в заготовку и образования на
ней профиля, соответствующего профилю роликов.
Рис. 141. Кинематическая схема двухроликового полуавтомата
192
Шпиндели накатных роликов 1 и 2 приводятся во вращение
от электродвигателя Ml через вариатор 20 или (при специальном
исполнении станка) через девятискоростную коробку (на рис.
не показана). Движение от вариатора к ролику 1, установленному
на подвижной головке, по следующей схеме: червячная пара г-^,
цилиндрическая зубчатая передача гя/г4. Цепь привода ролика 21
червяк z5 получает вращение не непосредственно от вала 19,
который свободно проходит в его отверстии, а от фрикционной
муфты, одна полумуфта 16 которой жестко связана с валом 19,
а другая 17 — через эпастичную муфту 18 с червяком гъ. Далее от
червяка вращение передается на червячное колесо ze и цилиндри-
ческую зубчатую пару zjze. При наляцке станка совмещение роли-
ков по торцу производят смещением шпинделя вдоль оси с помощью
рукоятки 3, вращение которой вызывает перемещение рычага 4
и шпинделя.
Для совмещения роликов по заходу необходимо одному из
шпинделей сообщить независимый поворот на некоторый угол
с помощью рукояток 5 и 6. Поворотом рукоятки 6 вала 7 с эксцен-
триком 10 отклоняют вилку 12, которая через гайку 13, ось 14 и
опорную втулку 11 сжимает муфту, разрывая тем самым кинемати-
ческую связь вала 19 с червяком z6. Вращением рукоятки 5 можно
через коническую передачу zjzw повернуть на необходимый угол
полумуфту 17 и связанный с ней червяк z5, колесо гв, зубчатую
пару z7/zs, и наконец, шпиндель с накатным роликом 2. После
поворота шпинделя на требуемую величину рукоятку 6 возвра-
щают в исходное положение. С рукояткой 6 связан кулачок 8,
воздействующий на конечный выключатель 9 и предотвращающий
возможность включения станка во время совмещения роликов по
заходу.
§ 2. РЕЗЬБОТОКАРНЫЕ СТАНКИ
Нарезка резьбы на наружных и внутренних поверхностях на
универсальных токарных станках производится резьбовыми рез-
цами и гребенками.
Для получения резьб на поверхностях различных деталей,
выпускаемых в условиях крупносерийного и массового производ-
ства, применяют специальные резьботокарные станки. На рис. 142
показана гидрокинематическая схема резьботокарного полуавто-
мата для обработки шариковых гаек специальным резцом с двумя
режущими перьями (черновым и чистовым). Шпиндель 3 с заготов-
кой 4 вращается от гидромотора 1. Через зубчатую передачу 2
и реверсивный механизм из цилиндрических зубчатых колес
с кулачковой муфтой 19 движение передается ходовому винту 16
и суппорту, который перемещается по направляющим. В корпусе
суппорта собран на подшипниках качения резцедержатель 6,
приводимый в движение от гидроцилнндра 15 через муфту 17.
Резцу 5 сообщается подача в двух направлениях, перпендикуляр-
7 Влссов С. Н. п др.	193
chipmaker.ru
Рис. 142. Гидрокинематическая схема резьботокарного полуавтомата
ных к оси вращения обрабатываемой детали. Механизм подачи
резца связан с гидроцилиндром 15 с помощью рычага 14. Щуп 13
несет регулируемые упоры И и 12, с помощью которых каждое
перо резца настраивают на необходимый диаметральный размер
обрабатываемой детали. Цикл обработки состоит из 12 предвари-
тельных и семи окончательных рабочих ходов с однократным пере-
водом резца с одного вида обработки на другой путем смены торцо-
вых копиров 10 и 7, имеющих ступенчатые и прямолинейные
участки. Поворот копиров осуществляется храповым механизмом 9
от гидроцнлиндра 8. Копиры установлены так, что щуп переходит
со ступенчатого участка одного копира на прямолинейный участок
другого.
Подачей резца и переключением муфты 19 управляет механизм
реверса 28. Рабочий ход суппорта определяется свободным ходом
ползуна 27. Он приводит в действие гидрораспределители 29 и 30,
блокирующие дроссели 31 и 32 соответственно, а ползун 25 —
гидрораспределители 24 и 26. Дроссель 33 регулирует скорость
вращения гидромотора 22, кинематически связанного с гидромото-
ром 1 так, что последний делает в 2 раза больше оборотов.
Часть масла из гидромотора 1 сливается через дроссель 33,
а часть подпитывает гидромотор 22, который при сливе масла
через дроссель 32 работает в режиме насоса. Муфта 19 попеременно
зацепляется с полумуфтой 20, подвижно смонтированной на валу
23, и полумуфтой 21, закрепленной на валу 18.
194
§ 3. РЕЗЬБОФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ
Наиболее распространенными способами получения крепежных
резьб в условиях серийного и массового производства является
фрезерование резьб дисковой фрезой (рис. 143, а). Фрезу повора-
чивают на угол р, равный углу подъема винтовой линии на среднем
диаметре. Нарезание коротких наружных (рис. 143, б) и внутрен-
них (рис. 143, в) резьб выполняется гребенчатой фрезой.
Основные движения при фрезеровании резьбы: вращение
фрезы, медленное вращение заготовки и продольное перемещение
фрезы или заготовки вдоль ее оси примерно на величину одного
шага. Установочные перемещения: подвод фрезы к заготовке перед
началом фрезерования и отвод после окончания обработки.
При обработке дисковой фрезой заготовка должна сделать
столько оборотов, сколько шагов резьбы должно быть нарезано.
При обработке гребенчатой фрезой резьба образуется примерно
за 4/3 оборота заготовки (треть оборота уходит на радиальное
врезание резьбы). Ширина фрезы должна быть на 2—3 шага больше
длины нарезки.
Кинематическая схема гидрофицированного полуавтомата КТ86
для нарезания коротких наружных и внутренних резьб гребен-
чатыми фрезами в крупносерийном и массовом производстве при-
ведена на рис. 144. Заготовка устанавливается в цанговый патрон
станка.
Рассмотрим основные виды движения в станке.
Главное вращательное движение совершает фрезерный шпиндель
20. Винтовое движение получается вследствие вращения шпинделя
195
chipmaker.ru
Рис. 144. Кинематическая схема резьбофрезерното станка КТ86
детали (круговой подачи) и согласованного с ним перемещения
фрезерной головки вдоль оси заготовки (продольной подачи на шаг
резьбы). Движение врезания на глубину резьбы (поперечная
подача фрезерной бабки) производится перемещением фрезерной
головки 1 в поперечном направлении. Вспомогательные движения
осуществляют ручным управлением при наладке.
Фрезерный шпиндель приводится во вращение от электродвига-
теля М (1,7 кВт, 950 об/мин). Частота вращения шпинделя
«фр = 950 (36/54-alb-28/62) об/мин.
В винторезную цепь входят цепи круговых и продольных
подач, связанных между собой.
Цепь круговых подач. Вращательное движение шпинделю детали
сообщает гидроцилиндр 13, который перемещает зубчатую рейку 14
и тем самым вращает зубчатое колесо z = 20, установленное на
шпинделе 15 детали.
Цепь продольных подач. Продольное рабочее перемещение фре-
зерная бабка получает от копирной линейки 18, расположенной на
одном суппорте 11 с гидроцилиндром 13. Копирную линейку можно
устанавливать под различным углом сох в зависимости от шага
нарезаемой резьбы:
где Р — шаг нарезаемой резьбы; т — модуль реечного колеса;
Zp. „ — число зубьев реечного колеса.
196
Копирная линейка перемещает фрезу относительно заготовки
на шаг резьбы за один оборот заготовки. Копирная линейка и
зубчатая рейка 14 перемещаются вместе с суппортом в поперечном
направлении гидроцилиндром 2. При движении линейка воздей-
ствует через сухарь 19, вал 7, винт 6, гайку 4 и поршень 3 гидро-
цилиндра на каретку фрезерной бабки, смещая ее в продольном
направлении. Таким образом копирная линейка и реечная зубчатая
пара, приводимые в движение гидроцилиндром 13, обеспечивают
винтовое движение фрезы относительно заготовки. Ускоренное
продольное перемещение каретки с фрезерной бабкой и поджим
сухаря 19 к копирной линейке осуществляются поршнем 3 гидро-
цилиндра 2. Положение каретки на направляющих станины уста-
навливают вращением винта 6, поджатого поршнем 3 к валу 7.
Цепь врезания. Быстрое поперечное перемещение фрезы до
момента врезания и плавное ее внедрение в заготовку на глубину
нарезаемой резьбы происходит с помощью поршня-рейки 5 до тех
пор, пока рычаг 9, поворачиваясь вместе с реечным колесом г = 24,
не упрется в установленный на салазках кулачок 10 и через вал 8
и реечную пару не остановит поршень-рейку и фрезерную головку.
После этого масло из гидросистемы подается в верхнюю полость
гидроцилиндра 13, который смещает салазки вместе с кулачком 10
вверх. Кулачок при движении постепенно освобождает рычаг и
связанное с ним реечное колесо, позволяя поршню-рейке плавно
перемещать фрезерную бабку и осуществлять медленное врезание
фрезы в заготовку.
По окончании нарезания резьбы кулачок 17, установленный
на салазках, отожмет рычаг 9, который через вал 8 и реечную
зубчатую пару быстро отведет фрезерную бабку от заготовки.
В конце рабочего хода салазки нажимают на конечный выклю-
чатель 12, который подает команду на включение обратного хода
салазок, каретки и фрезерной головки. При возврате их в исходное
положение станок автоматически выключается конечным выклю-
чателем 16. Зажим и отжим заготовки в цанговом патроне гидро-
фнцнрованы.
§ 4. ГАЙКОНАРЕЗНЫЕ АВТОМАТЫ
Нарезка резьбы в гайках при крупносерийном и массовом
производстве выполняется на специальных гайконарезных авто-
матах, работающих метчиками с прямым или изогнутым хвосто-
виком.
Двухшпиндельный автомат (рис. 145) предназначен для нареза-
ния резьбы при передвижении гайки вдоль тела метчика с изогну-
тым хвостовиком. Он состоит из станины 1, механизма привода 4
с патронами, бункера 3, механизма толкателя 2 и электрооборудо-
вания. Отвод нарезаемых гаек производится по лоткам 6.
Основным движением является вращение шпинделя, которое
выключается рукояткой 5. Заготовки засыпают в чашу бункера,-
197
chipmaker.ru
Рис. 145. Гайконарезной автомат
где они разделяются на два ручья благодаря тому, что в бункере 3
у толкателя имеется два скоса, разделяющие их на два потока.
Каждый ручей бункера расположен по осн соответствующего
шпинделя с патроном и метчиками. Толкатели под воздействием
кулаков принудительно заталкивают гайку по направляющим
желобам на выступающие из патронов режущие части метчиков.
Каждый патрон (рис. 146) состоит из основного корпуса 5,
прикрепляемого прихватами 6 к шпинделю механизма привода, и
приемника 3 с направляющей втулкой 2. В корпусе 5 имеются
пазы для вывода на сторону нарезаемых гаек. Отсекатель 7 пре-
пятствует обратному движению гаек в патрон. Приемник 3 кре-
пится к корпусу 5 винтами 4 после установки метчика 1 в паз.
Рис. 146. Патрон гайконарезного автомата
198
§ 5. РЕЗЬБОШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ
Получение резьбы на наружной и внутренней поверхностях
деталей методом шлифования обеспечивает наибольшую точность
по сравнению с другими способами.
Шлифование резьбы может производиться:
однониточным кругом в одну сторону (рис. 147, б); данный
способ образования резьбы является наиболее точным, но мало-
производительным;
шлифование резьбы однониточным кругом в обе стороны с ис-
пользованием прямого и обратного хода стола с деталью, является
методом более производительным. Обычно применяется в мелко-
серийном производстве;
шлифование резьбы многониточными кругами методами на
проход п врезанием (рис. 147, в, г). Применяется в крупносерий-
ном и массовом производстве.
Универсальный резьбошлифовальный станок (рис. 147, а) для
шлифования цилиндрических, конических резьбовых калибров
Рис. 147. Резьбошлифовальный станок и методы шлифования резьбы:
а — общий вид станка; б, в — шлифование резьбы однониточным и многониточпыми
кругами; г — врезное шлифование мпогониточным кругом
19Э
chipmaker.ru
(пробок, колец), затылования метчиков, червячных и резьбовых
фрез с прямыми и спиральными канавками винтов, червяков и пр.
Обработка резьбы может производиться всеми способами (см.
рис. 147, б, в, г). На станине 13 станка на направляющих качения
смонтирован стол 9, несущий переднюю 1 и заднюю 6 бабки.
С задней стороны, на поперечных направляющих качения, уста-
новлена шлифовальная бабка 7 с электродвигателем, передающим
вращение шлифовальному кругу 4 через ременную передачу.
Вращение детали 3, установленной в патроне 2 и базируемой
в центрах передней и задней бабок, сообщается от электродвига-
теля передней бабки посредством коробки скоростей. Продольное
перемещение стола осуществляется также от электродвигателя
вращения детали через сменные зубчатые колеса и ходовой винт.
Необходимые перемещения шлифовальной бабки при затыловании
режущего инструмента происходит от электродвигателя передней
бабки через кинематическую цепь и кулачок. Последний через
механизм затылования осуществляет периодическое поперечное
перемещение шлифовальной бабки для обработки затылуемой
поверхности каждого зуба инструмента и быстрый отвод бабки
в исходное положение. В станке предусмотрена автоматическая
правка шлифовального круга 4 от прибора правки 5 с соответствую-
щим перемещением шлифовальной бабки для компенсации износа
круга. Для шлифования конических резьб в станке предусмотрен
механизм, работающий от копира 18, смонтированного на столе.
Поперечная подача шлифовальной бабки 7 производится от
маховика 12, а быстрый ее отвод и подвод — от рукоятки 11.
Необходимое точное перемещение стола 9 при вводе шлифовального
круга 4 в нитку резьбы детали 3 осуществляется винтом с лимбом
'16, с последующим закреплением механизма попадания в нитку
(от сбивания во время шлифования) рукояткой 15. Включение и
реверсирование перемещения стола происходит от рукоятки 14.
Управление станком и наладка на автоматический цикл про-
изводится с пульта управления 17. Электрооборудование станка
размещено в шкафу 8. В процессе обработки охлаждающая
жидкость подается от бачка 10 насосом.
Глава X
ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ
Основной технологической операцией при изготовлении зубча-
тых колес является обработка зубьев, которая выполняется на
зубообрабатывающих станках. По виду обработки и применяемому
инструменту зубообрабатывающие станки классифицируются на
зубофрезерные, зубодолбежные, зубострогальные, зубопротяж-
ные, зубошевинговальные (часто называемые шевинговальными)>
2.С0
зубошлифовальные, зубопритирочные, зубохонинговальные и
зубозакругляющие.
По назначению зубообрабатывающие станки подразделяются на
станки для нарезания цилиндрических колес с прямыми, косыми и
шевронными зубьями, червячных колес, зубчатых реек, кони-
ческих колес (прямозубых и с криволинейными зубьями), шлице-
вых валов.
§ 1. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ НАРЕЗАНИЯ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Зубчатые колеса нарезают в основном методом копирования
или обкатывания (огибания).
Метод копирования основан на формообразовании режущим
инструментом (резцом, пальцевой или дисковой фрезой, протяж-
кой, шлифовальным кругом), имеющим профиль режущих кромок,
одинаковый с профилем впадины обрабатываемого колеса. При
работе одним инструментом, например фрезой 1 (рис. 148), нареза-
ние отдельных впадин чередуется с делением, т. е. поворотом заго-
товки 2 на угол 1/z, где z — число зубьев нарезаемого колеса. При
нарезании прямозубых колес методом копирования для каждого
модуля, числа зубьев, угла зацепления нужен специальный
инструмент. Однако на практике пользуются наборами фрез (3, 8,
15 пли 26 шт.). Каждая фреза из комплекта предназначена для
нарезания колес с определенным числом зубьев. Так, комплект из
восьми фрез используется для нарезания колес со следующим
числом зубьев: фреза № 1 — 12—13; № 2 — 14—16; № 3 — 17—20;
№ 4 _ 21—25; № 5 — 26—34; № 6 — 35—54; № 7 — 55—134;
№ 8 — 135 и более.
Точность нарезания зубчатых колес таким способом невысокая,
так как кроме ошибки, связанной с неточностью работы делитель-
ного механизма, неизбежны погрешности, обусловленные неточ-
ностью инструмента.
В условиях массового
производства метод копи-
рования эффективен при
Рис. 148. Схема зубонарезания методом копирования последовательно каж-
дого зуба
Рис. 149. Схема зубонарезания методом копирования одновременно всех зубьев
201
chipmaker.ru
Рис. 150. Схемы зубонарезания методом огибания
изготовлении зубчатых колес небольших размеров и модулей
с одновременным нарезанием всех впадин зубьев специальными
многорезцовыми головками (рис. 149, а). В таких головках число
резцов 5 (рис. 149, а, б) равно числу впадин на обрабатывае-
мом колесе 6, а форма режущих кромок резцов точно соответствует
профилю этих впадин. Резцы размещаются в прямоугольных пазах
на диске 1, к которому привернуто кольцо 4. Во время работы
заготовке сообщается возвратно-поступательное перемещение
в вертикальной плоскости, а резцам — периодическое радиальное
движение подачи, при котором они постепенно приближаются
к центру. Резцы прорезают впадины, когда заготовка движется
вверх; перед началом каждого хода заготовки резцы сближаются,
а при ходе заготовки вниз — разводятся так, чтобы устранить их
трение с обрабатываемой поверхностью. Нарезание зубьев закан-
чивается, когда резцы будут поданы на полную глубину впадины.
Радиальную подачу резцов осуществляют кольцом 3 (рис. 149, а, г),
когда нужно подать резцы к центру; кольцо опускают (кольцо
внутренним конусом перемещает резцы); раздвигают резцы
(рис. 149, а, в) перемещением кольца 2 вверх.
Метод обкатывания (огибания) характеризуется тем, что за-
готовка и зуборезный инструмент воспроизводят движение пары
сопряженных элементов зубчатой или червячной передачи. Для
этого инструменту придается форма зубчатого колеса, рейки пли
червяка или он выполняется так, чтобы его режущие кромки
в процессе движения нарезания описывали в пространстве поверх-
ность профиля зубьев некоторого колеса (рейки). В процессе
взаимного обкатывания заготовки и инструмента, которому,
кроме того, сообщается движение резания, режущие кромки ин-
струмента, постепенно удаляя материал из нарезаемой впадины,
образует на ней зубья, профиль которых представляет огибающую
последовательных положений режущей кромки инструмента. При
нарезании зубьев колеса рейкой (режущий инструмент) рейка
получает возвратно-поступательное (главное) движение по стрелке
Е (рис. 150, а), а нарезаемому колесу сообщается движение подачи
202
(вращательное л поступатель-
ное соответственно) по стрелкам
Г и F.
При нарезании зубьев чер-
вячной фрезой (рис. 150, б) со-
общаются движения резания —
вращение и подачи — посту-
пательное, соответственно по
стрелкам А и В. Одновременно
заготовка имеет вращательное
движение (по стрелке К), на-
правление которого определя-
Рис. 151. Накатывание зубьев колеса
ется направлением угла наклона зубьев фрезы. При нарезании
зубьев долбяком (рис. 150, в) он совершает возвратно-посту-
пательное перемещение резания по стрелке Н и вращение
по стрелке С, заготовка вращается по стрелке В. Про-
филь детали, полученный методом обкатывания, представляет
собой не точно заданный профиль, а лишь приближающийся
к нему. Однако в этом случае один и тот же инструмент определен-
ного модуля может нарезать колеса с любым числом зубьев, в том
числе и коррегированные.
Несмотря на большое разнообразие зубообрабатывающих стан-
ков, все они имеют общие принципы построения. Они определяются
необходимыми движениями, совершаемыми режущими инструмен-
том и заготовкой. Для каждого движения инструмента и заготовки
имеются определенные кинематические цепи.
Все большее распространение находит горячее и холодное нака-
тывание давлением зубьев колес без снятия стружки (путем пласти-
ческой деформации). Одна из схем накатывания приведена на
рис. 151. Два инструмента, червячные ролики 1 и 3, вдавливаются
в цилиндрическую заготовку 2, которая одновременно вращается
вокруг собственной оси и перемещается вдоль нее. Диаметр исход-
ной заготовки 2 незначительно отличается от диаметра начальной
окружности готового колеса. Для каждого модуля применяют свою
пару червячных роликов.
§ 2. ЗУБОДОЛБЕЖНЫЕ СТАНКИ
Зубодолбежные станки работают с инструментом, имеющим
форму, сходную с зубчатой рейкой (гребенкой), либо с зубчатым
колесом — зуборезным долбяком. Станки, работающие долбяком,
профилируют зубья обрабатываемых цилиндрических колес для
наружного п внутреннего зацепления с прямыми и косыми зубьями,
блоков зубчатых колес, зубчатых муфт, реек, секторов, храповиков
п т. п. деталей методом огибания по схеме, приведенной на
рис. 150, в.
При нарезании колес для наружного зацепления долбяк и
заготовка должны вращаться в разные стороны, внутреннего
203
chipmaker.ru
Рис. 152. Схема нареза-
ния долбяком косозубого
колеса
зацепления — в одну. При нарезании ко-
созубого колеса 1 долбяк 5 должен иметь
дополнительный поворот (рис. 152), кото-
рые задают ему винтовые направляющие:
одну направляющую 4 крепят к штосселю
3, другую 2 — к червячному колесу, сооб-
щающему долбяку вращательное движе-
ние подачи (на схеме установки второй
винтовой направляющей не видно).
Для осуществления главного движе-
ния долбяк осуществляет возвратно-по-
ступательное движение относительно за-
готовки. При этом в одну сторону (вниз)
совершается рабочий ход, а при возврате
долбяка в исходное положение—вспо-
могательный ход (рис. 150, в). Для обес-
печения движения подачи долбяк и заго-
товка вращаются в направлении стре-
лок В и С, имитируя зацепление двух
зубчатых колес. Во время обратного вспомогательного хода дол-
бяк отводят от заготовки в направлении стрелки Е. При рабочем
ходе долбяку сообщают движение врезания sBp (радиальная или
врезная подача).
Схема связи основных узлов при нарезании зубьев на зубо-
долбежном станке приведена на рис. 153. На станине установлены
суппорт /, перемещающийся по траверсе 2, и стол 4, на котором
расположено приспособление для закрепления заготовки 3.
Гитара сменных колес 6 связывает вращение заготовки и долбяка 5.
Зубодолбежный станок полуавтомат (рис. 154) состоит из ста-
нины 8, стойки 3, подкатного стола 7. Внутри подкатного стола
7 имеется поворотный стол, на который устанавливают заготовку
6. В суппорте 4 расположен ползун, несущий долбяк 5, который
совершаем возвратно-поступательное движение и отскок при обрат-
ном ходе. Станок гндрофнцнрован и управляется с помощью
панели 1. Скорость врезания регулируется дросселем 2. После
установки и закрепления заготовки при нажатии кнопки «Пуск»
включается автоматический режим станка. Подкатной стол 7
с заготовкой 6 от гпдроцилиндра перемещается к долбяку 5 (см.
рис. 153). Далее включается радиальное врезание от кулачка (на
рис. 154 не показан) со скоростью, устанавливаемой дросселем 2.
Окончание радиального врезания определяется конечным выклю-
чателем, который дает команду переключения на круговую подачу.
Начинается процесс зубонарезанпя.
Поворотный стол с заготовкой 6 совершает полный оборот, что
фиксируется специальным счетчиком, который дает команду на
ускоренный отвод клина радиального врезания в исходное поло-
жение. Затем происходит автоматически ускоренный отвод под-
катного стола на загрузочную позицию. Обработанное колесо сни-
204
мается, на его место устанавливается новая заготовка. Цикл
повторяется. При двух- и трехпроходных циклах обработки уста-
навливают упоры для регулирования глубины врезания. На
специальном барабане управления переключаются скорости и
круговые подачи.
При рассмотрении кинематической схемы зубодолбежного полу-
автомата 5140 (рис. 155), предназначенного для нарезания зубьев
на колесах с наибольшими диаметром 500 мм и модулем 8 мм,
выделены следующие кинематические цепи: главного движения,
делительная (огибания), круговой подачи и ускоренного вращения
стола.
Цепь главного движения — определение числа двойных ходов
долбяка:
1460 (100/140) 0,985ц (39/49) i2i3 (180/350) = п дв. ход/мин,
где 1460 — частота вращения ротора двигателя, об/мин; 100/140 —•
диаметры шкивов ременной передачи; 0,985 — коэффициент сколь-
жения ремня; ц — передаточное отношение двухскоростной пере-
дачи; ц = 34/54 или 39/49; 39/49 — передача; t2 — передаточное
отношение трехскоростной передачи; i2 = 44/44; 34/54 или 39/49;
i3 — передаточное отношение двухскоростной передачи; i8 =
= 29/50 пли 43/45; 180/350 — ременная передача; п — частота
движения долбяка. Величину п (от 80 до 500) устанавливают
с помощью трех подвижных блоков колес и двух муфт и далее
реализуют с помощью вала XXI и находящейся на нем шестерни,
зацепляющейся с рейкой, укрепленной на ползуне.
205
chipmaker.ru
] z^tO z~50 2^‘tS г . z--«5 Z’jff
208
Цепь деления (огибания); частоты вращения долбяка и заго-
товки должны быть жестко связаны кинематической цепью. За
один оборот долбяка заготовка делает za/zK оборотов, где гд —
число зубьев долбяка; zK — число зубьев нарезаемого колеса;
1/гд • 90/1-56/46-46/54-54/36tx-33/33-32/32-38/56-1/190 = l/zK,
где 90/1 — червячная передача; 56/46, 46/54, 54/36 — зубчатые
передачи; |ix — сменные колеса гитары деления; 33/33; 32/32 —
конические зубчатые колеса; 38/56 — зубчатая передача; 1/190 —
червячная передача стола.
Из этого уравнения находим
2гд_
х ~ bd ~~ гк‘
По этой формуле определяют передаточное отношение сменных
колес гитары деления и подбирают их числа зубьев.
Цепь круговой подачи s — величина перемещения долбяка по
начальной окружности за двойной ход. Расчетные перемещения!
1 дв. ход <>s мм;
I (350/180• 2/24 • 44/50 - 45/40 • 40/44t4i6t6 • 36/54 • 54/46 • 46/56 X
х 1/90лб/д) = з,
где 350/180 — ременная передача; 2/24 — червячная передача;
44/50; 45/40; 40/44 — зубчатые передачи; /4 — передаточное отно-
шение двухскоростной передачи; i4 46/36 или 36/46; i5 — пере-
даточное отношение двухскоростной передачи; /5 = 46/36 или
27/55; i6 — передаточное отношение двухскоростной передачи;
4 = 41/41 или 46/36; t/д — диаметр начальной окружности дол-
бяка.
Таким образом, круговую подачу устанавливают с помощью
трех подвижных блоков колес.
Ускоренное вращение стола необходимо для проверки биения
заготовки. Движение обеспечивается через муфту обгона М
по следующей кинематической цепи:
пст = 1460 (100/140-100/140-38/36-1/190) = 2,6 об/мин,
где пст — ускоренная частота вращения стола.
Ряд зубодолбежных станков имеет механизм для точного
отсчета полного оборота стола с заготовкой. В этом случае имеется
кинематическая связь стола станка с диском специального счетного
механизма. При нарезании заготовки с любым числом зубьев
кулачок, приводящий в движение счетный механизм, даст команду
путевому переключателю на останов.
При нарезании зубчатых секторов, когда не требуется полный
оборот стола, применяют упор, устанавливаемый по заданному
углу.
20/
chipmaker.ru
§ 3. зубофрезерные станки
Зубофрезерные станки по положению осн нарезаемого колеса
делятся на вертикальные и горизонтальные. Вертикальные станки
применяют для обработки зубчатых колес, а горизонтальные —
шестерен, насаженных на вал.
На зубофрезерных станках режущим инструментом является
червячная фреза. При нарезании зубьев вращения фрезы и заго-
товки согласованы между собой. Если фреза однозаходная, то за
один оборот фрезы виток ее перемещается относительно колеса на
шаг, а колесо должно повернуться на один зуб. Если колесо
имеет z зубьев и совершит п3 оборотов, а фреза за то же время
сделает пф оборотов, то передаточное отношение i между числом
оборотов колеса и однозаходной фрезы будет i = п3!пф = 1/z.
Если фреза имеет k заходов, то iK = п3/пф — k/z. Чтобы обес-
печить необходимую кинематическую связь между инстру-
ментом и обрабатываемым колесом, зубофрезерные станки имеют
соответствующий механизм, схема которого показана на
рис. 156.
Шпиндель фрезы 4 и стол 3 с заготовкой 5 связаны между
собой кинематической цепью обката, состоящей из смонтирован-
ного на столе червячного колеса 2, червяка 1 и зубчатых передач 6,
включающих сменные зубчатые колеса. Подбирая эти колеса
с соответствующим числом зубьев, получают требуемое пере-
даточное отношение.
При нарезании цилиндрических зубчатых колес на зубофрезер-
ном станке осуществляют следующие виды рабочего движения;
вращение фрезы — главное движение; вращение стола с заготов-
кой, согласованное с вращением фрезы — движение обката; пере-
мещение суппорта с фрезой параллельно оси стола — движение
подачи.
Вертикальный зубофрезерный станок — полуавтомат с пере-
мещающимся столом (рис. 157) — имеет станину 1, на которой
закреплена стойка 8 и перемещается стол 17 с контрподдержкой 15.
По направляющим стойки в вертикальном направлении перемеща-
ется каретка 11 с суппортом 13, несущим инструмент.
4 5
Рис. 156. Принципиальная схе-
ма механизма вращения заго-
товки и фрезы
В станине 1 размещены коробка 2
со сменными зубчатыми колесами
для настройки главного движения.
Электродвигатель, приводящий во
вращение стол с нарезаемым зубча-
тым колесом 23, и инструментальный
шпиндель с червячной фрезой 24
расположены с задней стороны ста-
нины. В станине находятся транс-
портер стружки с отдельным при-
водом и резервуар для СОЖ, откуда
насосом жидкость подается в вону
208
Рис. 157. Зубофрезерный станок
обработки, подача жидкости регулируется краном 72. В стойке
8 размещана коробка 3 с механизмами перемещения каретки
7/, которую можно перемещать вручную за квадрат 5 или
автоматически, поворачивая рукоятку 4 в положение включения
автоматической подачи. Под крышкой 6 находятся сменные зубча-
тые колеса гитары деления и дифференциала. На передней стенке
стойки установлен пульт управления 7.
Каретка 11 снабжена регулируемыми упорами 9 и 10, которыми
устанавливают ход каретки. Упоры воздействуют на конечные
выключатели, отключающие электродвигатель вертикального пере-
мещения каретки.
В корпусе стола 17 находится шпиндель, на котором устанавли-
вают нарезаемое колесо 23. Сверху корпуса стола 17 жестко
закреплена коптрподдержка 15 с поворотным кронштейном 14
для центрирования оправки с заготовкой. Кронштейн поднимается
и опускается гидроцилиндром, управляемым от крана 16. Корпус
стола 17 можно перемещать вручную, вращая винт с квадратом
19. Рукояткой 18 устанавливают в определенное положение упоры
стола. Вращением вручную валика 21 осуществляют смазывание
механизмов, расположенных в столе. На корпусе стола размещены
упоры 20 и 22, которые нажимают на конечные выключатели,
дающие команду на ускоренный подвод стола.
Кинематическая схема зубофрезерного станка (рис. 158),
предназначенного для нарезания зубьев на колесах с наибольшими
диаметром 500 мм и модулем 8 мм, слагается из следующих кине-
матических цепей; главного движения, деления (обката), подач и
дифференциала.
209
chipmaker.ru
S bi LH	1U£5 ов/иин 7,5кВт
2=50 z=05 2=^5
Рис. 158. Кинематическая схема зубофрезерного станка
Цепь главного движения связывает вращение инструмента
с вращением главного электродвигателя.
Уравнение кинематического баланса
1465 (26/56-56/69-Л/В-29/29-29/29-29/29-20/80) = пфр об/мин.
Решая это уравнение, находим формулу настройки гитары
главного движения А/В = пфр/138, где А и В — числа зубьев
сменных зубчатых колес; пфр — частота вращения фрезы, об/мин.
Кинематическая цепь деления связывает вращение инструмента
и заготовки. Уравнение кинематического баланса
1 (80/20-29/29-29/29-27/27-27/27е//о/Ь с/с/-33/33-35/35-1/96) =
= k/z,
отсюда находим формулу настройки гитары деления, включающую
в искомой части зубчатые колеса с числами зубьев а, Ь, с и d:
a/bc/d = 4^klzfle.
Таблица сменных зубчатых колес гитары деления при на-
стройке на обработку чисел зубьев от 12 до 200 приводится в руко-
водстве по эксплуатации станка.
Кинематическая цепь подач связывает вращение заготовки
с перемещением каретки фрезерного суппорта от ходового винта.
Уравнение кинематического баланса
1 (96/1-35/35-33/33-2/26-48/48-ci2/fe2-39/65-50/45-45/45 X
X 1/24-10) = s мм/об.
£10
Отсюда получаем формулу настройки гитары подачи
а2Ь.г = s/2,05,
где аг и Ь2 — числа зубьев сменных зубчатых колес; s — величина
вертикальной подачи, мм/об.
Кинематическая цепь дифференциала включается при нареза-
нии косозубых зубчатых колес и связывает вращение заготовки
с ходовым винтом вертикальной подачи.
Уравнение кинематического баланса
рг n/(io-i) 24/1-23/22-а1/ь1-с1Ч-27/27-1/45-2 (24-^)/z х
X 33/33-35/35-1/961 = 1 (об).
Подставив в это уравнение значение Рг = и преобра-
зовав его, получим формулу настройки гитары дифференциала
Ot сг __ 7,95775 sin (3
Ь1	mnk *
где аь Ьъ съ — числа зубьев сменных колес гитары дифферен-
циала; р — угол наклона зуба нарезаемого зубчатого колеса;
k — число заходов червячной фрезы; та — нормальный модуль
нарезаемого колеса.
§ 4.	СТАНКИ ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ КОНИЧЕСКИХ
ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Нарезание конических зубчатых колес с прямыми, танген-
циальными, шевронными н круговыми зубьями любого профиля
можно производить фасонным инструментом (дисковой модульной
фрезой или протяжкой) методом копирования, остроконечным
резцом (пли комплектом из двух резцов) по копиру и инструментом
с прямолинейными режущими кромками (резцы, фрезы, резцовые
головки, протяжки) методом обкатывания.
Принцип зубонарезання конических зубчатых колес на зубо-
фрезерных полуавтоматах методом копирования дисковыми фасон-
ными фрезами показан на рис. 159. Впадина у заготовки зубчатого
колеса 2 прорезается фрезой 1. При этом фреза вращается со ско-
ростью vp резания и совершает движение продольной подачи,
а зубчатое колесо неподвижно. После прорезки всей ширины в
зубчатого венца фреза быстро возвращается в исходное положение.
Совершается поворот заготовки 2 на угол, равный 1/z, и цикл
повторяется.
Отличительной особенностью схемы зубонарезання конических
колес (рис. 160) является использование в качестве инструмента
дисковой протяжки 1, которая вращается вокруг своей оси со
скоростью vp, перемещаясь вдоль линии зуба на величину snp
продольной подачи. Обработка впадины зуба у заготовки 3 и
деление осуществляются за один оборот протяжки, так как деле-
211
chipmaker, ru
Рис. 159. Схема нарезания кони-
ческих колес дисковыми фасонными
фрезами
Рис. 160. Схема обработки конического
колеса протягиванием
Рис. 162. Принципиаль-
ная схема нарезания пря-
мозубых цилиндрических
колес на зубострогаль-
ном станке по методу об-
ката (а—б)
ние происходит во время прохождения сектора, не содержащего
блока 2 резцов.
Протяжка представляет собой наборную фрезу, составленную
из 10—13 черновых и 4—5 чистовых блоков 2, каждый из которых
содержит 4—5 резцов. Черновые резцы работают боковыми и
наружными режущими кромками, а чистовые — только наруж-
ными.
Принцип зубофрезерования конических зубчатых колес с пря-
мой (рис. 161, а), круговой (рис. 161, б) и шевронной (рис. 161, в)
линией зубьев пальцевой модульной фрезой следующий. Инстру-
ментальная бабка 4 (рис. 161, а) во время нарезания впадины зуба
заготовки 9 движется с продольной подачей snp в направлении,
определяемом образующей конуса впадин (за счет вращения ходо-
вого винта 6 продольной подачи и поворота рычага 2), по взаимно
перпендикулярным направляющим 5 и 5, а модульная пальцевая
фреза 8, установленная в инструментальном шпинделе 7, вращается
со скоростью t'p резания. Установка копирной линейки /, застав-
Рис. 161. Схема нарезания конического колеса пальцевой
модульной фрезой:
а — с прямыми; б — с круговыми; в — с шевронными зубьями
ляющей рычаг 2 поворачиваться в процессе движения его и бабки 4
на угол е, определяется углом конуса впадины зуба 8f. Поворот
обрабатываемого зубчатого колеса производится после выхода
фрезы за пределы колеса.
Зубчатые конические колеса нарезают резцами по методу обка-
тывания, имитируя зацепление конического колеса 3 (рис. 162, а)
с производящим 2. В действительности вокруг осн 002 вращается
(качается) попеременно то в одну, то в другую сторону барабан 1,
называемый люлькой, а вокруг осн 001 также в обе стороны
поворачивается нарезаемое колесо 3. Резцы 5 (рис. 162, б) имеют
профили, аналогичные зубьям производящего колеса. Они уста-
навливаются на торцовой плоскости люльки, качаются вместе
с ней и, одновременно совершая движение резания, возвратно-
поступательно перемещаются по торцу люльки в радиальном
направления — от ее наружной поверхности к центру и обратно.
Два резца 5 образуют эвольвентные профили нарезаемых колес.
Для осуществления обкатывания движение люльки согласовыва-
ется с вращением заготовки, что обеспечивается в стайке при по-
мощи механизма со сменными колесами 4. Возвратно-поступатель-
ное движение резцов, в результате которого осуществляется реза-
ние, — это главное движение; вращение люльки и заготовки —
движение обкатывания. Кроме того, станок должен иметь еще два
движения, обеспечивающие подачу заготовки к резцам и отвод
назад и периодический поворот заготовки для нарезания следую-
щего зуба.
Зубострогальный станок (рис. 163, а), на котором производится
черновое и чистовое нарезание двумя строгальными резцами
(рис. 163, б) конических колес с прямыми зубьями, состоит из
следующих основных узлов: станины 1, представляющей собой
жесткую отливку коробчатой формы, внутри которой размещены
механизмы и электрооборудование станка; передней бабки 2
212
213
Рис. 163. Зубострогальный станок:
а общий вид; б — зубострогальные резцы
с люлькой 3, на суппорте 4 которой устанавливают резцы в опре-
деленном положении с помощью шкал и установочных приспособ-
лений. Нарезаемое колесо 5 укрепляют на оправке, устанавливае-
мой в шпинделе делительной бабки 6 с помощью патрона, имею-
щего гидропривод. На столе станка расположена поворотная
плита 7, на которой установлена делительная бабка 6.
Работа станка происходит следующим образом. Последова-
тельно нажатием кнопки «Пуск» обеспечивается: быстрый подвод
нарезаемого колеса, включение возвратно-поступательного движе-
ния суппортов, несущих резцы, вращения нарезаемого колеса н
люльки. По окончании обработки зуба нарезаемое колесо выво-
дится из зацепления, люлька начинает вращаться в обратном
направлении, а нарезаемое колесо продолжает вращаться в ту же
сторону, что и при рабочем ходе. По окончании вспомогательного
(обратного) хода люльки цикл повторяется. При черновом зубо-
нарезании величина огибания уменьшается, а быстрый подвод
стола заменяют медленной рабочей подачей, при которой резцы
Рис. 164. Схема получения ко-
нического колеса с круговой ли-
нией зубьев
постепенно врезаются в заготовку.
У ряда моделей зубострогальных
станков для выполнения следующих
работ использован гидропривод: за-
жим нарезаемого колеса на оправке,
переключение фрикционной муфты
рабочего и вспомогательного ходов,
подвода и отвода стола.
Особенности нарезания коничес-
ких колес с круговой линией зубьев
на станках с вращающимися резцо-
выми головками. Указанные станки
работают по методу обкатывания
или врезания инструмента в заго-
товку. Профиль зубьев у колеса наре-
зают зуборезной головкой, имеющей
214
большое число резцов, расположенных по окружности. Если ре-
жущие кромки зуборезной головки обрабатывают только одну
боковую сторону зуба заготовки, то такой метод нарезания назы-
вают односторонним. Повышение производительности достигается
при двустороннем способе резания, когда обе боковые стороны
зуба обрабатываются одновременно.
Для условий массового и крупносерийного производства обра-
зование поверхностей зубьев с круговой линией у конических
колес производится без обката. Принцип обработки следующий
(рис. 164); вращающийся со скоростью ор резания вокруг своей
оси инструмент /, представляющий собой трехстороннюю зуборез-
ную головку, подается на неподвижную заготовку 2 до тех пор,
пока не будет прорезана полная глубина впадины зуба. Прорезав
впадину заготовки на полную глубину, инструмент 1 быстро отво-
дится в исходное положение, после чего производится деление и
подача следующего зуба заготовки 2. Цикл повторяется, пока не
будут нарезаны все зубья.
§ 5.	ЗУБООТДЕЛОЧНЫЕ СТАНКИ
Современное машиностроение предъявляет все более повышен-
ные требования к зубчатым передачам по точности, надежности,
долговечности и снижению шума. Это приводит к необходимости
применения отделочных (финишных) технологических операций
к боковым поверхностям зубьев колес. К зубоотделочным опера-
циям относят обкатывание, зубошевингование, притирку, зубо-
хонингование и зубошлифованпе; условно сюда может быть отне-
сено и зубозакругление.
При обкатывании происходит уплотнение боковых поверхно-
стей зубьев незакаленных колес из-за пластической деформации
поверхностных слоев зубьев. Обрабатываемое зубчатое колесо
обкатывается под нагрузкой с одним или несколькими закален-
ными эталонными колесами, вращающимися от электродвигателя.
При зубошевинговании с активной поверхности профиля зубьев
снимается тонкая стружка. Инструмент — шевер — это зубчатое
колесо с поперечными канавками на зубьях с высокой поверх-
ностной твердостью.
Притирка — доводочный процесс придания зубьям колес
чистовой и гладкой поверхности путем искусственного изнашива-
ния зубьев обрабатываемого колеса посредством притира (чугун-
ного зубчатого колеса) и абразивного порошка.
При зубозакруглении снимается различными фрезами фаски
с зубьев для обеспечения плавности переключения зубчатых колее
в коробках скоростей и перемены передач автомобилей, тракторов,
станков и других машин.
Обкатывание, шевингование и зубозакругление выполняют для
незакаленных зубчатых колес, притирку, зубохонингование и
зубошлифование в большинстве случаев — для закаленных.
215
chipmaker.ru
Рис. 165. Схема
обработки на зубо-
шевинговальном
станке (шевер ус-
ловно повернут)
Шевингование зубчатых колес. В качестве
режущего инструмента применяют шевер-рей-
ку, дисковый и червячный шеверы. Изготовить
шевер-рейку трудно, применение ее ограни-
ченно — только при изготовлении мелкомодуль-
ных колес. Шевер 1 (рис. 165) вращается от
электродвигателя, а шевингуемое колесо 2
принудительно вращается шевером или на-
оборот. При совместном вращении шевера и
колеса вследствие скрещивания их осей
возникает составляющая скорости скольжения
профилей, направленная вдоль образующих
зубьев; эта составляющая и есть скорость
резания, при которой острые кромки канавок
зубьев шевера срезают с поверхности зубьев
очень тонкие стружки, снижая шероховатость.
Шевингование дает возможность повысить точ-
ность зубчатых колес по показателям плав-
ности и контакта.
Применяют четыре основных метода шевин-
гования: с продольной, диагональной, попереч-
ной и тангенциальной подачами.
Шевинговальные станки бывают с вертикаль-
ным расположением как оси режущего инструмента (шевера), так
и обрабатываемого колеса и с горизонтальным расположением осей
шевера и шевингуемого зубчатого колеса.
Зубозакругляющие станки. Общий вид зубозакругляющего
станка, работающего по наиболее распространенной схеме с по-
мощью пальцевой фрезы, показан на рис. 166, а. Станок пред-
назначен для снятия фасок и закругления торцов зубьев цилиндри-
ческих колес с прямыми и косыми зубьями как наружного, так и
внутреннего зацепления.
Обрабатываемое зубчатое колесо 2 вращается с постоянной
скоростью, а фреза / (рис. 166, б), синхронно вращаясь вокруг
своей оси, одновременно движется по дуге в плоскости, перпен-
дикулярной оси колеса, и возвратно-поступательно вдоль своей
оси за время поворота колеса на один зуб. Возвратно-поступа-
тельное движение на каждый зуб обрабатываемого колеса шпиндель
с фрезой получают от профильного копира (на рис. не показан).
Станок работает по автоматическому циклу: быстрый подвод
режущего инструмента к заготовке; рабочая подача и возврат
инструмента в исходное положение. Закругление зубьев колеса
производят за несколько рабочих ходов в зависимости от модуля
обрабатываемого колеса, материала и заданной шероховатости
поверхности закругления.
На станине станка 1 установлена стойка 4, на вертикальной ее
плоскости установлена инструментальная бабка, которая состоит
из салазок 3, поворотной плиты 5 и головки 6. Стойку можно
216
Рис. 166. Зубозакруг-
ляющий станок (и) и
схема закругления (б)
а)
перемещать по поперечным направляющим 2 станины. Станина
станка имеет горизонтальные направляющие, на которых уста-
новлена шпиндельная бабка 7 с обрабатываемой деталью. В шпин-
дель бабки устанавливают оправку для закрепления на ней обра-
батываемого зубчатого колеса.
Станок гндрофицирован. Подвод и отвод инструментальной
бабки и зажим обрабатываемого колеса осуществляется гидравли-
чески.
§ 6.	ЗУБОШЛИФОВАЛЬНЫЕ СТАНКИ
Предназначаются для получения точных размеров и формы
зубьев обычно закаленных колес с малой шероховатостью поверх-
ностей зубьев. Шлифование зубьев осуществляется методами
копирования или обкатывания. При копировании шлифовальный
круг с образующей, выполненной по профилю впадины между
зубьями, производит поочередную обработку зубьев (рис. 167, а).
Кроме вращательного движения кругу сообщается возвратно-
поступательное перемещение вдоль зуба и периодическая подача
на глубину снимаемого припуска. Метод обкатывания предопре-
деляет копирование зацепления реечного колеса с зубчатой рейкой.
В качестве зуба рейки используются два тарельчатых круга
(рис. 167, б), круг с двумя боковыми коническими поверхностями
(рис 167, в), абразивный червяк (рис. 167, г). При обкатывании
зубьев с помощью тарельчатых и дисковых кругов (рис. 167, б, в)
сообщается вращательное и возвратно-поступательное движения.
Обрабатываемое зубчатое колесо имеет вращение относительно
217
chipmaker.ru
Рис. 167. Методы шлифования зубьев колес:
а — копирования; б — обкатывания с помощью тарельчатых кругов; в — обкатывания
с помощью дискового круга; г обкатывания с помощью червячного круга
своей оси в одном направлении и соответствующее прямолинейное
перемещение в обратном. В этом случае происходит обработка
одной стороны зуба, после чего в станке изменяется направление
обкаточного движения и происходит обработка второй стороны.
Метод обкатывания зубьев червячным кругом (абразивным
червяком) аналогичен нарезанию зубчатых колес червячной фрезой
и является наиболее производительным. В процессе обработки
абразивный червяк и зубчатое колесо воспроизводят движение
взаимного обкатывания, обеспечивающего обработку по всей
высоте колеса.
На станке для шлифования зубьев цилиндрических колес
червячным кругом (рис. 168) можно шлифовать прямозубые и
косозубые цилиндрические колеса при непрерывном делении.
Витки червяка имеют в осевом сечении форму прямобочной про-
изводящей рейки с шагом, равным шагу шлифуемого колеса.
Окончательное профилирование винтовой рабочей поверхности
червяка производится непосредственно на станке многониточными
стальными накатниками или алмазными резцами. Зубчатые колеса
с модулем менее 0,8 мм можно шлифовать без предварительного
нарезания зубьев.
Станок имеет коробчатую станину 9 с установленной на ней
шлифовальной бабкой 1 с абразивным червяком 2 и бабкой изде-
лия 7, на которой на оправке 3 закреплено обрабатываемое зубча-
тое колесо 5. В нижней части бабки расположен шпиндель 11,
получающий вращение от привода, а в верхней — головка 4
с центром для установки оправки 3. Бабка изделия может повора-
чиваться для установки в вертикальной плоскости на угол подъема
витков червячного круга 2. Установка угла происходит по лимбу
14. Вращение червячного круга производится от привода, находя-
щегося в шлифовальной бабке. С наружной стороны станка пре-
218
Рис. 168. Зубошлифовальный станок с червячным кругом5
а общий вид; б зона обработки
дусмотрены дверки 6 для защиты от разбрызгивания охлаждающей
жидкости. Установочные перемещения шлифовальной бабки и
бабки изделия осуществляются вращением маховиков 8, 12 и 13.
Управление станком осуществляется от пульта 10.
Г л а в а XI
БАЛАНСИРОВОЧНЫЕ СТАНКИ
Балансировочные станки предназначены для уравновешивания
отдельных деталей, узлов и агрегатов в сборе. Неуравновешен-
ность образуется при изготовлении деталей и сборке их в узлы.
Для ликвидации неуравновешенности чаще всего устраняют избы-
точность массы (сверление, фрезерование, шлифование, отрезка)
или добавляют груз (сварка, пайка, клепка, установка болтов).
Особый метод уравновешивания — динамическое центрование,
цель которого задать ось вращения так, чтобы она совпадала
с главной (центральной) осью инерции. По такому методу устра-
няют неуравновешенность у коленчатых валов, крыльчаток венти-
ляторов и других аналогичных деталей.
Балансировочные станки характеризуют, кроме общих пара-
метров (массы, наибольшего диаметра и длины балансируемой
детали), точностью уравновешивания (измеряемой в мкм). По
характеру уравновешивания балансировочные станки компенси-
руют статическую и динамическую неуравновешенность.
219
chipmaker.ru
Под статическим уравновеши-
ванием понимается совмещение
центра масс плоского ротора с его
конструктивной осью вращения.
Статическую неуравновешенность
легко обнаружить, установив де-
таль на прямолинейные горизон-
тальные направляющие, на кото-
рых ротор под действием силы
0
Рис. 169. Универсальный станок
для динамического уравновешива-
ния
разуют некомпенсированную
тяжести от неуравновешенной мас-
сы повернется и неуравновешенная
масса окажется внизу.
Ротор, у которого осевые раз-
меры соизмеримы с радиальными,
в общем случае не может быть
уравновешен только статической
балансировкой, так как массы,
используемые для уравновешен-
ности в крайних плоскостях, об-
ару сил, которая вызывает неура-
вновешенность ротора при его вращении. Такого вида неурав-
новешенность называется динамической, она компенсируется
грузами в двух плоскостях исправления, создающих компенсиру-
ющую пару центробежных сил.
Универсальный станок для динамического уравновешивания
с подвижными опорами (рис. 169) предназначен для определения
величины и места расположения неуравновешенности различных
деталей (роторы электрических машин, шпиндели и др.), установ-
ленных на подшипниках качения или скольжения с расположением
центра тяжести между опорами. В верхней части станины 1 распо-
ложены направляющие, на которых установлены привод вращения
балансируемых деталей 4, правая 5 и левая 3 опоры, стробоскопи-
ческая головка 2 (см. рис. 169). Привод вращения смонтирован на
вертикальной плите 13 (рис. 170) и снабжен в верхней части двумя
опорными башмаками, позволяющими перемещать его по направ-
ляющим и регулировать подлине детали. Перемещение привода по
направляющим производится маховичком 14, сидящем на одной
оси с зубчатой звездочкой, которая перекатывается по втулочно-
роликовой цепи. Фиксируется привод рукояткой /.
Вращение балансируемой детали осуществляется в основном
по двум схемам: клещевой и петлевой. При клещевой схеме враще-
ние балансируемой детали производится путем охвата ее бесконеч-
ным ремнем 5, который огибает отклоняющие 2, 3, 4, 8 и натяжные
6, 20 ролики и приводной шкив 17. Сведение и разведение клещей 7
с роликами осуществляется от электродвигателя 12 через редуктор
11 и винтовую передачу 9. Остановка клещей в крайних положе-
ниях обеспечивается конечными выключателями 10. Двухступен-
чатый приводной шкив 17 получает вращение от ходового валика
220
Рис. 170. Привод вращения балансируемой детали
19, связан с ним шпонкой и перемещается при наладочных пере-
мещениях привода по направляющим.
Вторая ступень, меньшего диаметра, обеспечивает работу
привода по петлевой схеме с приводным ремнем 18, надеваемым
непосредственно на балансируемую деталь, что позволяет балан-
сировать детали с меньшим приводным диаметром при достаточном
угле охвата. При работе по петлевой схеме ремень 18, кроме
приводного шкива, огибает два натяжных ролика 16 и проходит
через вильчатые направляющие 15, удерживающие его при надева-
нии и снятии с балансируемой детали.
Опоры станка 3 и 5 (см. рис. 169) — корпуса, установленные
на вертикальных направляющих кронштейнов, которые переме-
щают вдоль станины при наладке на определенный тип детали и
закрепляют рукоятками 8 в любом месте станины. Вертикальное
перемещение корпуса обеспечивает возможность установки детали
с разными диаметрами опорных шеек. Фиксация корпуса по высоте
осуществляется зажимной рукояткой 6. В корпусе смонтированы
колебательная система, датчик, регистрирующий величину коле-
баний, арретир и управляющий его работой электромагнит.
221
chipmaker.ru
Рис. 171. Станок для статической ба-
лансировки в динамическом режиме
Колебательная система пред-
ставляет собой алюминиевую
рамку, подвешенную на двух
ленточных пружинах; сверху на
рамке крепится сменный опор-
ный блок, выполненный в виде
призмы или двух роликов.
К корпусу опоры крепится ин-
дукционный датчик — непо-
движная катушка с намагни-
ченным стерженьком из сплава
магнико, связанным с колеба-
тельной рамкой стержнем.
С противоложной стороны кор-
пуса установлен электромагнит,
управляющий работой аррети-
ра, конического фиксатора, ко-
торый пружиной прижимается
к коническому седлу втулки,
запрессованной в рамку. Маг-
нит включается после начала
вращения балансируемой де-
тали, растормаживая подвеску.
Осветитель стробоскопичес-
кой головки 2 состоит из стойки
с кронштейном, на котором крепится электронная фотовспышка.
Управление станков и показывающие приборы размещены на
общем пульте 7. На станке применен регулируемый электропривод,
который позволяет балансировать на одной рабочей частоте, неза-
висимой от диаметра приводной шейки детали. Устранение неурав-
новешенности производится вручную следующим образом. Балан-
сируемую деталь устанавливают на опоры 3 и 5. Выбирают по кон-
структивным или технологическим принципам на ней две поверхно-
сти исправления, перпендикулярные оси вращения и добавляют или
уменьшают массы в этих поверхностях. Величину и место располо-
жения неуравновешенности определяет станок. Станок обеспечи-
вает раздельную балансировку каждой поверхности исправления.
Универсальный станок для статического уравновешивания
в динамическом режиме (с одной поверхностью исправления неурав-
новешенности) показан на рис. 171. Такие станки компонуются
обычно при вертикальном положении шпинделя. В станине 6 на
шпинделе 5 установлено зажимное устройство с деталью 4 и датчик,
фиксирующий неуравновешенность (на рисунке не виден). Привод
шпинделя осуществляется от электродвигателя 1 через ременную
передачу. Устранение неуравновешенности производится фре-
зерно-сверлильной головкой 3, величина перемещения которой
определяется по сигналу от датчика. Шпиндель фрезерно-свер-
лильной головки 3 имеет индивидуальный привод от двигателя 2.
₽22
Рис. 172. Схема станка для динамической зацентровки коленчатого вала
Принципиальная схема специального станка для динамической
зацентровки заготовки коленчатого вала приведена на рис. 172.
Станки такого типа применяют для определения координат глав-
ной центральной оси инерции заготовки, относительно которой
ведется дальнейшая обработка. Эта операция обеспечивает сниже-
ние начальной неуравновешенности вала, однако не исключает
процесс окончательного уравновешивания в конце обработки.
При балансировке заготовку коленчатого вала 5 закрепляют
в перемещаемых зажимах 6 приспособления 4. Зажимы 6 позво-
ляют перемещать концы заготовки в прямоугольной системе
координат. Приспособление 4 приводится во вращение приводом
10; оно установлено на люльке 7, которая стержневыми пружинами
опирается на станину. Люльки закрепляют перед пуском станка
арретирами 8 и освобождают при достижении рабочей скорости.
При несовпадении главной центральной оси инерции заготовки
коленчатого вала с осью вращения приспособления люльки станка
совершают колебательные движения, которые улавливаются датчи-
ками 3. Сигналы от датчиков 3 и 9 регистрируются устройством /.
Автоматически подключаются приводы перемещаемых зажимов
6, и заготовка начинает перемещаться относительно приспособле-
ния до состояния, при котором общие колебания с заготовкой
прекращаются. Это состояние соответствует совмещению главной
центральной оси инерции заготовки с осью вращения приспособле-
ния. После этого привод приспособления с заготовкой затормажи-
вается, люльки арретируются и приводятся в действие сверлиль-
223
1 chipmaker.ru
Рис. 173. Схема автомата для балансировки роторов электродвигателей
ные головки 2, которые сверлят базовые центровые отверстия
в заготовке.
Специальный автомат для динамической балансировки роторов
электродвигателей (рис. 173) предназначен для встройки в авто-
матическую линию изготовления роторов и представляет собой
четырех позиционный агрегат последовательного действия.
На общей плите 7 автомата смонтированы измерительная 3,
исправляющая 2, контрольная 9 и сортирующая 8 позиции и транс-
портное устройство 5. На измерительной позиции определяются
величина и место начальной неуравновешенности ротора. Кон-
струкция измерительной позиции аналогична универсальным ба-
лансировочным станкам с подвижными опорами и приводом вра-
щения детали бесконечным ремнем. Величина неуравновешен-
ности ротора определяется индуктивными датчиками, а место рас-
положения неуравновешенности — измерением фазы сигнала не-
уравновешенности относительно фазы датчика опорного сигнала, в
качестве которого используется магнитно-модуляционный датчик.
Действие датчика опорного сигнала основано на модуляции ма-
гнитного потока при прохождении над ним при вращении шпо-
ночного паза ротора, расположенного на одной из шеек выходного
конца ротора.
Полученная информация по величине и месту расположения
неуравновешенности поступает в элементы памяти электронной
схемы автомата. После определения дисбаланса на измерительной
позиции 3 ротор 4 поступает на исправляющую позицию 2. Устра-
нение начальной неуравновешенности ротора осуществляется
удалением алюминия путем фрезерования сегментного паза в коль-
цах ротора. На столе исправляющей позиции установлена подвиж-
ная каретка 6 с двумя дисковыми фрезами 10, ориентирующее 11
и зажимное 7 устройства. Каретка 6 снабжена реверсивным при-
224
водом. Фрезы размещены по обе стороны балансируемого ротора 4,
каждая против соответствующей плоскости исправления. Ориенти-
рующее устройство 11 надвигается на ротор и, базируясь на его
шпоночный паз, поворачивает ротор вокруг оси на угол в соответ-
ствии с данными измерений, хранящимися в памяти, электронной
схемы станка. Затем зажимное устройство 7 фиксирует ротор и
каретка 6 перемещается так, чтобы соответствующая фреза 10
врезалась в кольцо ротора 4. Врезание происходит в радиальном
направлении, так как центры фрез 10 и ротор 4 расположены на
одной линии. Глубина врезания зависит от величины начальной
неуравновешенности для данной плоскости исправления. Устра-
нение неуравновешенности в другой плоскости исправления про-
изводится аналогично, но движением каретки 6 в обратную сто-
рону.
Отбалансированный ротор проверяется па контрольной пози-
ции 9 и переносится на сортирующую позицию 8, откуда, в зави-
симости от достигнутой точности устранения неуравновешенности,
он направляется в соответствующий лоток. При этом на один из
торцов ротора наносится соответствующая маркировка.
Глава ХИ
АГРЕГАТНЫЕ СТАНКИ
Агрегатными называются станки, которые компонуются из
нормализованных и частично специальных узлов и деталей путем
объединения их в единый агрегат (рабочий комплекс) с общей
системой управления и контроля. К нормализованным относят
силовые головки, столы и бабки, столы поворотные делительные,
корпусные базовые детали (станины, стойки и др.), а также валики,
шпиндели, зубчатые колеса, втулки и другие детали шпиндельных
коробок, элементы приспособлений для закрепления деталей и
систем управления. Специальными узлами агрегатных станков
являются: зажимные приспособления, кондукторные плиты,
шпиндельные коробки, система охлаждения, электрооборудова-
ние и другие. Специальные узлы и детали проектируют примени-
тельно к обрабатываемой детали и их объем в станке колеблется
от 10 до 30 %.
Типаж нормализованных узлов включает около 500 наимено-
ваний, более 2500 исполнений и типоразмеров. Это позволяет ком-
поновать агрегатные станки с учетом специфики различных
обрабатываемых деталей. Особенность этих станков — высокая
концентрация операций, так как деталь в процессе обработки
в большинстве случаев неподвижна, что позволяет обрабатывать
ее с нескольких сторон многими десятками инструментов.
На агрегатных станках выполняют следующие операции!
сверление, зенкерованпе, развертывание и растачивание отверс-
225
chipmaker.ru
тий, обтачивание наружных поверхностей, протачивание кана-
вок, нарезание резьбы, подрезание торцов, раскатывание цилин-
дрических и конических отверстий, фрезерование плоских и дру-
гих поверхностей.
Агрегатные станки применяют в массовом и крупносерийном
производстве, появились агрегатные станки с ЧПУ, применяемые
в серийном производстве.
§ 1. КЛАССИФИКАЦИЯ И ТИПОВЫЕ компоновки
АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Агрегатный станок проектируют специально для обработки од-
ной или нескольких однотипных деталей. Поэтому конструкция
станка существенно зависит от формы и размеров деталей и техно-
Рис. 174. Типовые компоновки агрегатных станков со стационарным приспособ-
лением

226
Рис. 175. Типовые компоновки агрегатных станков с поворотным делительным
столом
логии их обработки. Это станки специальные. Они бывают одно-
позиционные и многопозиционные.
Типовые компоновки однопозиционных агрегатных станков,
в которых детали обрабатываются в одном положении с закрепле-
нием их в стационарном приспособлении 1, показаны на рис. 174.
Различия станков в том, что обработка ведется с одной
(рис. 174, а), двух (рис. 174, б, в) и трех сторон (рис. 174, г—ж)
силовыми узлами 2. Станки такого типа применяют для много-
сторонней обработки крупных деталей.
Л4ногопозиционные станки проектируются для деталей, по-
верхности которых необходимо обработать за несколько перехо-
дов, причем эти поверхности располагаются в различных пло-
скостях.
227
chipmaker.ru
Рис. 176. Типовая компоновка агрегат-
ного станка с центральной колонной
Типовые компоновки аг-
регатных станков выполня-
ются вертикальными (рис.
175, а, в), горизонтальными
(рис. 175, б, г, е), вертикаль-
но-горизонтальными (рис.
175, д). На этих станках
деталь обрабатывается по-
следовательно с одной, двух
и трех сторон на нескольких
позициях в приспособлениях
1, установленных на поворот-
ном делительном столе 2.
Благодаря этому вспомога-
тельное время, связанное
с загрузкой-выгрузкой и за-
жимом-разжимом обрабатываемой детали совмещается со временем
обработки, несовмещенным остается время поворота стола.
Типовая компоновка агрегатного станка с центральной колон-
ной 2 и движением деталей 4 вокруг нее в горизонтальной плоско-
сти приведена на рис. 176. Круговое движение деталей обеспечи-
вается столом карусельного типа 1. Силовые головки 3 располага-
ются под различными углами к обрабатываемой детали.
Типовые компоновки агрегатных станков с круговым движением
деталей в вертикальной плоскости выполняются односторонними
(рис. 177, а), двусторонними (рис. 177, б) и трехсторонними
(рис. 177, в). Это станки барабанного типа, у которых зажимные
приспособления 2 монтируются на поворотном барабане 1, а обра-
228
ботка ведется с одной, двух и
трех сторон.
Типовая компоновка агрегат-
ного станка с прямолинейным
движением деталей 2 от позиции
к позиции приведена на рис. 178.
Характерным для станков такого
типа является прямолинейно пе-
ремещающийся стол 3 относитель-
но силовых головок 1.
Рис. 178. Типовая компоновка агре-
гатного станка с прямолинейным
перемещением деталей
Агрегатные станки чаще всего
выполняют для работы в полу-
автоматическом цикле, реже, снаб-
жают загрузочными и разгру-
зочными устройствами, и в этом
случае станки работают как автоматы. Агрегатные станки могут
работать индивидуально или в составе автоматических линий.
§ 2. НОРМАЛИЗОВАННЫЕ УЗЛЫ АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Нормализованные узлы агрегатных станков могут быть разде-.
лены на две группы: силовые узлы и многопозиционные поворот-
ные устройства.
Силовые узлы. Конструкции силовых узлов различают в зави-,
симости от технологического назначения, мощности и типа привода
подачи, конструктивного выполнения и других показателей.
В зависимости от места расположения привода подач силовые
узлы подразделяются на самодействующие и несамодействующие.
Силовые головки и столы с встроенным приводом подач называ-
ются самодействующими, а с приводом подачи, расположенным
вне головки (стола), — несамОдействующими. Применение не-
самодействующих силовых узлов несколько увеличивает пло-
щадь, занимаемую станком, но упрощает обслуживание и ремонт,
так как узлы гидрооборудования легко доступны для обслужи-
вания.
По типу привода движения подачи силовые узлы бывают гид-
равлические, электромеханические (винтовые, кулачковые и т. д.),
пневмогидравлические, пневматические и др. По номинальной
мощности (кВт) на шпинделе силовой головки их можно разде-
лить на следующие группы: малогабаритные 0,08—0,5; малые
0,15—2,8; нормальные 1,6—30.
По конструктивному выполнению силовые узлы разделяют на
силовые головки и столы. Силовые головки выпускаются с выд-
вижной пинолью и с перемещаемым корпусом. По точности вы-
полнения силовые узлы бывают нормальной и повышенной точ-
ности.
Типовые циклы работы силовых узлов при выполнении различ-
ных технологических операций показаны в табл. 5. Ниже приве-
дены основные типы наиболее распространенных узлов.
229
r. ru
5. Циклы работы силовых узлов агрегатных станков
График цикла
Выполняемые операции
Сверление, зенкерование, развертывание, растачи-
вание, фрезерование
Резьбонарезание
Растачивание с подрезкой торцов, цекование
Комбинированная обработка с разными подачдмй
Комбинированная обработка с разными подачами и
выполнением подрезки торцов или цекование
Сверление, зенкерование, развертывание, растачи-
вание, фрезерование прерывистых поверхностей
Сверление, зенкерование, развертывание, растачи-
вание, фрезерование прерывистых поверхностей с
подрезкой торцов
Глубокое сверление
Обозначение: РП — рабочая подача. ВО — быстрый отвод; БП —быстрый
подвод; 1PII — 1-я рабочая подача; 2РП — 2-я рабочая подача; ВЖУ — винт жесткого
упора.
Силовые головки (рис. 179). Главное движение (вращение при-
водного вала 2) осуществляется от электродвигателя 9 через пару
зубчатых колес 8. От приводного вала 2 вращение передается на
зубчатые колеса шпиндельной коробки 1. Перемещение головки
по направляющим осуществляет гидроцилиндр 21. Корпус ци-
линдра крепится к головке, а шток — к направляющей плите 20.
230
Рис. 179. Разрез гидравлической
самодействующей многошпин-
дельной силовой головки
Масло в гидроцилиндр по-
ступает через гидропанель
10 от малогабаритного
сдвоенного лопастного на-
соса 6, вращение которому
сообщается от электродви-
гателя 9 через упругую
муфту 7. Насос 6 располо-
жен в полости 5, которая
заполняется маслом. Что-
бы масло из полости не
вытекало через подшипни-
ки приводного вала 2, по-
следний защищен трубой 4 с уплотнительными резиновыми кольца-
ми 3. Масло заливают через сетчатый фильтр 11 в отверстие, закры-
ваемое пробкой 12. Слив масла производят через отверстие 19.
Переключение силовой головки на различные переходы цикла
осуществляется гидрораспределителем панели подач 10. Распреде-
литель может перемещаться рычагом переключения 18 панели,
на который воздействует кулачок 17, либо посредством электро-
магнитов, включаемых конечными выключателями 15, на которые
воздействуют кулачки 14. Кулачки 14 и 17 соответственно рас-
положены в Т-образных пазах планок 13 и 16.
На рис. 180, а показан общий вид, на рис. 180, б принципи-
альная, а на рис. 180, в полуконструктивная гидравлические схемы
панели подачи самодействующей силовой головки. Масло посту-
231
chipmaker.ru
Рис. 180. Гидравлическая панель подачи самодействующей силовой головки:
а •- общий вид; 6 — принципиальная гидравлическая схема; а ». полуконстпуктивная
гидравлическая схема
232
пает в цилиндр 21 (рис. 179) при рабочей подаче через гидро-
распределитель панели (рис. 180, а). Работа гидропанели подачи
(рис. 180) осуществляется следующим образом.
Быстрый подвод головки производится включением электро-
магнита 2 (рис. 180, в). Сердечник электромагнита перемещает
золотник управления 3 в крайнее нижнее положение, при котором
правая торцовая полость гидрораспределителя 21 сообщается с ка-
налом поступления масла от насоса быстрых ходов 15 под давле-
нием, определяемым настройкой подпорного клапана 23.
Масло, поступающее от насоса 15, перемещает золотник в край-
нее левое положение. Под действием пружины фиксатор 7 опу-
скается до упора в нижнюю ступень гребенки гидрораспредели-
теля 21, соответствующей быстрому подводу. Масло от насосов 14
и 15 по каналам, соединенным с гидрораспределителем, поступает
в правую полость цилиндра подачи 1, осуществляя быстрый под-
вод головки.
Первая рабочая подача. По окончании быстрого подвода ры-
чаг 8 наезжает на путевой упор и поднимает фиксатор 7 на вели-
чину второй ступени гребенки гидрораспределителя 21. Пружина
22 перемещает его во второе положение, соответствующее первой
рабочей подаче. При этом масло от насоса быстрых ходов 15
через подпорный клапан 23 и гидрораспределитель сливается
в бак.
От насоса рабочей подачи 14 через сетчатый фильтр 20 масло
поступает к дозирующему клапану 13 и дросселю первой рабочей
подачи 12, далее через гидрораспределитель оно поступает в пра-
вую полость цилиндра 1, осуществляя движение силовой головки
со скоростью, соответствующей настройке дросселя первой ра-
бочей подачи 12. Избыток масла от насоса 14 сливается в бак через
дозирующий клапан 13. Из левой полости цилиндра 1 масло сли-
вается в бак через клапан противодавления 16.
Вторая рабочая, подача. После окончания первой рабочей по-
дачи рычаг переключения 8 подходит к путевому упору и подни-
мает фиксатор 7 на величину третьей ступени гребенки гидро-
распределителя 21. Пружина 22 перемещает гидрораспределитель
в положение второй рабочей подачи. Направление потоков масла
в этом случае сохраняется таким же, как и при первой рабочей
подаче, с той разницей, что масло в переднюю полость цилиндра
поступает, пройдя через два дросселя 12 и 11.
Быстрый отвод. Команда на быстрый отвод головки подается
от нажима кулачка головки на конечный выключатель, при нажиме
на кнопку «Отвод» в любой момент цикла или путем подъема ры-
чага переключения 8 в положение «Отвод». При нажиме на кнопку
«Отвод» или конечный выключатель включается электромагнит 4
и его якорь, втягиваясь, перемещает гидрораспределитель 5
в крайнее нижнее (по схеме) положение, при котором масло от
насоса быстрых ходов 15 подается под нижний (по схеме) торец
поршня 6. Перемещаясь вверх, поршень отвода 6 поднимает
233
chipmaker.ru
фиксатор 7 еще на одну вертикальную ступень гребенки. Гидро-
распределитель 21, перемещаясь в положение быстрого отвода,
своими проточками направляет масло от обоих насосов в заднюю
полость цилиндра 1 через обратный клапан 17, а переднюю полость
цилиндра сообщает с баком.
Останов в исходном положении происходит при подходе го-
ловки к исходному положению, рычаг переключения 8 подходит
к упору «Стоп», который поднимает фиксатор 7 в крайнее верхнее
положение. Гидрораспределитель 21 пружиной 22 перемещается
в крайнее правое положение, соответствующее останову головки
в исходном положении. При этом передняя полость цилиндра 1
сообщается с баком непосредственно, а его задняя полость — через
клапан противодавления 16. Масло от насоса 14 сливается в бак
через распределитель без сопротивления, а масло от насоса 15
сливается в бак под давлением, настраиваемым подпорным кла-
паном 23. Давление в системе нагнетания насоса рабочей подачи
регулируется при остановке головки на переднем упоре предохра-
нительным клапаном 19 на 0,5—1,0 МПа выше максимального ра-
бочего давления, необходимого для процесса обработки. Давле-
ние в системе нагнетания насоса 15 регулируется предохрани-
тельным клапаном 18 в пределах 1,5—2,5 МПа.
Для силовых головок, обрабатывающих отверстия с высокими
требованиями по глубине, необходима остановка на жестком упоре.
После подхода головки на рабочей подаче к жесткому упору дав-
ление в системе нагнетания возрастает и, действуя на торец зо-
лотника 9 распределителя, перемещает его вниз, преодолевая уси-
лие пружины. При этом золотник 9 своими проточками соединяет
правый (по схеме) торец поршня реле давления 10 с каналом подачи
масла от насоса 15. При остановке головки на жестком упоре
масло от насоса 15 через гидрораспределитель сливается в бак.
Кинематическая схема пинольной силовой головки с кулач-
ковым приводом подачи приведена на рис. 181. От электродвига-
гателя (на схеме не показана) движение через ременную передачу
(может быть установлен шестеренный редуктор) передается на
пустотелый червяк /, в шлицевом отверстии которого находится
шпиндель 14, вращающийся на подшипниках качения в пиноли 15.
Движение подачи передается от червяка на червячную шестер-
ню 23 и при включенной зубчатой муфте 26 на пару сменных зуб-
чатых колес 5 и 6; ведомое колесо 6 закреплено на валу-шестерне
28, которая входит в зацепление с зубчатым венцом кулачка 27,
сидящим на оси, закрепленной на правой крышке головки (на
схеме не показана). В пазу кулачка находится ролик 21, сидя-
щий на оси 20, закрепленной в шпонке 18, которая прикреплена
к пиноли 15 и перемещается в пазу корпуса головки. Поджим
ролика к внутреннему профилю кулачка подачи 27 осуществляется
рычагом 22, на который действуют две пружины 19.
Для включения подачи необходимо вручную нажать на толка-
тель 16 либо подать команду на электромагнит 13, который через
?34
серьгу 12 поворачивает рычаг 11 вокруг оси 10. На другом конце
оси 10 закреплен рычаг 9, который при повороте выводит тягу 17
из зацепления с верхним концом рычага 24. Пружина 3, действуя
на рычаг 2, с которым связана тяга 17, заставляет его поворачи-
ваться вокруг оси 31, и рычаг включает муфту 26. После включе-
ния муфты движение передается на кулачок и пиноль начинает
двигаться вперед. Шпонка 18, перемещаясь, дает возможность
повернуться рычагу 24 под действием пружины (на схеме не пока-
зано). Верхний конец рычага 24 перемещается влево, и, когда он
окажется против выреза в тяге 17, пружина 4 повернет тягу, а
рычаг 24 окажется в вырезе тяги 17.
В дальнейшем пиноль 15, возвращаясь назад, задним концом
шпонки повернет рычаг 24, который через тягу 17 повернет ры-
чаг 2 и отключит муфту 26. Вращение на кулачок передаваться не
будет, и пиноль остановится в исходном положении. Для возмож-
ности перемещения пиноли при наладке необходимо повернуть
рукояткой 29 вертикальный вал 30. Эксцентрик, расположенный
на валу 30, воздействуя на выступ рычага 2, включит муфту 26.
После этого можно ключом вращать вал-шестерню 28, которая
сцеплена с кулачком. Для точной регулировки момента отключе-
ния подачи служит эксцентричная втулка с шестерней 8, внутри
которой находится ось 25 рычага 24. Для закрепления втулки
в нужном положении служит стопор 7»
235
chipmaker.ru
Рис. 182. Предохранительная муфта
силовой головки
Для предохранения меха-
низма подачи от перегрузок
встроена шариковая предохра-
нительная муфта (рис. 182).
Для этого в червячной ше-
стерне 3 (на рис. 181 это ше-
стерня 23) имеется шесть рас-
точек по окружности, в которых
находятся подпружиненные
пальцы 2. Шестерня с зазором
установлена на втулке 4, во
фланце которой имеется шесть
симметричных расточкам лунок
с шариками 1.
При превышении крутящего
момента (пиноль или инстру-
мент при быстром подводе упи-
рается в препятствие) муфта
начинает проскальзывать и дви-
жение прекращается. Силовая
головка устанавливается на са-
лазках, которые служат: для
ручного наладочного перемеще-
ния, для работы на жестком
упоре (откатные), с пневмоприводом для установочных переме-
щений (подкатные), электромеханическим приводом для уско-
ренных перемещений в цикле станка (приводные).
Силовые столы применяют для прямолинейных установочных
перемещений и рабочей подачи режущего инструмента. На верх-
нюю плоскость стола устанавливают шпиндельные узлы с само-
стоятельным приводом вращения (сверлильные, фрезерные, рас-
точные и другие бабки).
Общий вид и кинематическая схема силового стола с электро-
механическим приводом подачи показаны на рис. 183. Стол 3
перемещается по направляющей плите 4, имеющей плоские или
призматические направляющие, ходовым винтом 6, приводимым
во вращение электродвигателем 1 (Ml) при быстрых ходах и элек-
тродвигателем 2 (Л1.2) при рабочей подаче. Электромагнитная
муфта 7 служит для разделения кинематических цепей подачи и
быстрых ходов. Подпружиненная многодисковая фрикционная
муфта 8 предназначена для предохранения механизмов от поломки
при установке стола на жестком упоре 5 при обработке торцовых
поверхностей. При выполнении цикла работы стола с двумя рабо-
чими подачами используют двухскоростной электродвигатель М2.
Гидравлический силовой стол по конструкции аналогичен
несамодействующей силовой головке. Он устанавливается на на-
правляющую плиту и перемещается по прямоугольным направ-
ляющим. Приводом подачи стола является гидроцилиндр.
23G
В агрегатных станках используют также крестовые столы,
обеспечивающие установочные перемещения в двух взаимно
перпендикулярных направлениях и движение подачи в одном из
этих направлений.
Конструкция нормализованной фрезерной бабки, устанавлива-
емой на станину или силовой стол, показана на рис. 184. Вращение
шпинделя 16 осуществляется от электродвигателя 10, установлен-
ного на корпусе бабки .9, через редуктор, состоящий из постоянной
пары зубчатых колес 8 (на валах //и 13), сменных шестерен 12
и 14, постоянной зубчатой пары 18 (на валах 15 и 16), шлицевой
втулки 17, внутри которой проходит шлицевой хвостовик вала-
шпинделя 16. При продольном перемещении шпинделя его хво-
стовик постоянно находится в зацеплении со втулкой. Шпиндель
установлен в пиноли 22 на двухрядном роликоподшипнике 3
и двух радиально-упорных шарикоподшипниках 7; осевые на-
грузки воспринимаются двумя шарикоподшипниками 5. Натяг
подшипников производят гайками 6 и 23. Допускается вращение
шпинделя в обе стороны. На переднем фланце шпинделя имеется
наружный посадочный поясок 1, по которому устанавливаются
торцовые фрезы. Специальные фрезы устанавливаются по посадоч-
ному пояску оправки 2, вставляемой в коническое отверстие в пе-
реднем конце шпинделя и затягиваемой шомполом 24. Наладочное
237
перемещение пиноли производится вручную поворотом вала 20,
который через коническую передачу вращает зубчатое колесо 19,
зацепляющееся с косозубой рейкой, нарезанной на пиноли 22.
Регулировка конического зацепления производится при помощи
компенсаторного кольца 21. Пиноль зажимается двумя сухарями
с левой и правой резьбой, сдвигаемыми винтом 4. Смазывание ше-
стерен и подшипников фрезерной бабки обеспечивает лопастной
насос, приводимый во вращение электродвигателем 10 через пару
зубчатых колес.
Нормализованные многопозиционные поворотные устройства
предназначены для периодического перемещения обрабатываемых
деталей с одной позиции на другую сточной фиксацией на каждой
из них. Конструкции поворотных устройств можно подразделить
в зависимости от плоскости поворота в пространстве: в горизон-
тальной и вертикальной плоскостях. Устройства выполняются
в виде круглых или кольцевых поворотных столов, реже, в виде
узлов с прямолинейным перемещением в горизонтальной пло-
скости и барабанов для поворота в вертикальной плоскости.
Кинематическая схема поворотного делительного стола с элект-
ромеханическим приводом поворота и фиксации показана на
рис. 185. К корпусу стола прикреплен редуктор с двумя электро-
двигателями Ml и М2, связанными между собой зубчатой переда-
238
Рис. 185. Кинема-
тическая схема
электромеханиче-
ского поворотного
стола с вертикаль-
ной осью
чей. Электродвигатель М2 служат для ускоренного поворота план-
шайбы, а электродвигатель Ml для обратного медленного поворота
и подвода фиксаторного пальца к откидному упору. Электродвига-
тель Ml через пару зубчатых колес и самотормозящую червячную
передачу осуществляет вращение зубчатого колеса 1, которое на-
ходится в зацеплении с зубчатым венцом 3, прикрепленным к план-
шайбе стола. Планшайба центрируется подшипником 2. При
прохождении фиксаторного пальца мимо упора посредством ры-
чажной системы происходит переключение конечных выключа-
телей, которые выключают электродвигатель Ml и включают
электродвигатель М2. Происходит реверс планшайбы. После
выбора зазоров во всей кинематической цепи ток в электродвига-
теле М2 возрастает и реле максимального тока выключает его,
при этом червячная пара оказывается заклиненной.
Многопозиционные столы с горизонтальной осью вращения
(барабаны). Схема поворотного устройства и размещение его ме-
ханизмов показаны на рис. 186, а. Барабан 10 с закрепленным на
нем зубчатым колесом 7 внутреннего зацепления размещен между
стойками 5 и 3. Привод 4 поворота и фиксации барабана распола-
гается на верхней плоскости стоек и связан с червячным редукто-
ром 6, на выходном валу которого имеется зубчатое колесо 2.
Это колесо связано с зубчатым венцом колеса 7, в котором запрес-
сованы фиксаторные пальцы 9. На левой стойке 3 имеется меха-
низм поджима 1 барабана. Узел фиксации 8 барабана монтируется
на стойке 5 или на шпиндельной коробке силового узла.
Привод поворота и фиксации осуществляет поворот барабана
в следующую позицию (рис. 186, б). Быстрый поворот барабана
производится от электродвигателя М2 через редуктор 3 и верти-
кальный вал 4. Доворот до жесткого упора фиксатора выполняется
от электродвигателя Ml через упругую муфту 2, систему зубчатых
колес 1 и вертикальный вал 4. Фиксатор (рис. 186, в) представляет
собой цилиндрический упор 2, скользящий во втулке 4, закреплен-
ной на стойке 5 (рис. 186, а).
Во время быстрого поворота барабана 10 один из запрессован-
ных в нем и зубчатом венце 7 фиксирующих пальцев 9 своим ско-
239
Рис. 186. Многопозиционный стол с горизонтальной осью вращения:
а — схема поворотного устройства; б — кинематическая схема привода поворота и
фиксации: в — фиксатор барабана; г — механизм подклинки барабана
сом нажимает на конусную поверхность упора 2 (рис. 186, в),
отодвигает его и воздействует на размещенный на корпусе 5
бесконтактный конечный выключатель 6. Подается электрическая
команда на останов двигателя М2 поворота барабана (рис. 186, б)
и включение двигателя фиксации Ml. В этот момент барабан
находится в положении, когда упор 2 (рис. 186, (?) при помощи
пружины 3 возвратился в исходное положение, а между упором
и фиксирующим пальцем 1 имеется некоторый зазор. Двигатель
фиксации ЛИ через червячный редуктор 5 (рис. 186, б) и выходную
шестерню 6 доворачивает барабан до упора и выключается от реле
максимального тока.
Контроль фиксации осуществляется конечным выключателем 7
(рис. 186, в) через стержень 8 и упор 9. Для гарантии жесткой
фиксации применяется механизм, монтируемый на стойке, который
после фиксации барабана при помощи ползуна 2 (рис. 186, г)
с приводом от ппевмоцилиндра дополнительно поджимает барабан
к упору, воздействуя на скос пальца 1. Контроль положения пол-
зуна осуществляется конечным выключателем. Механизм под-
жима барабана 10 к стойке 3 (рис. 186, а) выполнен в виде двух
связанных пневматических цилиндров.
В ряде конструкций поворот барабана осуществляется электро-
двигателем через редуктор, вертикальный вал с предохранитель-
240
ной муфтой и водило сферического мальтийского креста. В других
конструкциях поворот барабана осуществляется при помощи
плоского мальтийского креста с приводом от червячного редук-
тора.
§ 3. СПЕЦИАЛЬНЫЕ УЗЛЫ АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Специальные узлы агрегатных станков строятся на базе ти-
повых конструктивных решений, и нормализованных элементов
и деталей.
Базовые корпусные детали. Основными базовыми корпусными
деталями агрегатных станков являются станины, подставки,
стойки и др. Типовые конструкции подставок и стоек нормализо-
ваны, а станины изготавливаются специальными. Некоторые кон-
струкции корпусных базовых деталей были показаны на
рис. 174—178.
Шпиндельные узлы. Шпиндельные узлы служат для передачи
движения от приводного вала к шпинделям (шпиндельные коробки
и насадки). Размеры шпиндельных коробок нормализованы.
Наиболее распространены шпиндельные коробки (рис. 187, а),
состоящие из корпуса 2, передней 3 и задней 1 плит и верхней
крышки 9. От приводного вала 7 силовой головки через систему
зубчатых колес 8, вращение передается шпинделям 5 и 6. Кон-
структивные размеры шпинделей определяются крутящим момен-
том и силой подачи режущего инструмента. В качестве опор
шпинделей и промежуточных валиков применяют подшипники
качения. Смазка подшипников и зубчатых колес производится от
насоса 4. При обработке заготовок с применением кондукторных
плит в шпиндельных коробках имеются отверстия 10 для втулок
под штанги кондукторных плит.
Если необходимо обеспечить высокие требования по точности
обработки без установки кондукторной плиты, применяют шпин-
дели повышенной жесткости (рис. 187, б). Повышение жесткости
достигается за счет увеличения расстояния между опорами и ди-
аметра шпинделя 1, установкой в передней опоре шпинделя, на-
бора подшипников: упорных 2 и радиального двухрядного 3.
Для фиксации инструмента применяют самоцентрирующий цанго-
вый зажим 4.
Резьбонарезанне выполняется метчиками, установленными
в общей шпиндельной коробке совместно с другими инструментами,
имеющими отдельный двигатель для привода резьбонарезных
шпинделей, или в специальной резьбонарезной шпиндельной ко-
робке. В кондукторной плите 1 (рис. 187, в) размещена копирная
гайка 7, которая служит для направления резьбовой копирной
оправки 6. На одном конце оправки имеется патрон 8 с метчиком 9,
а на другом — подпружиненная шпонка 5, скользящая в пазу
шпинделя 4 общей шпиндельной коробки 3. Начало резьбонареза-
ния обычно соответствует началу рабочей подачи силового стола.
241
Рис. 187. Элементы шпиндельных коробок:
с — типовая компоновка многошпиндельной коробки; б — шпиндель повышенной точ-
ности; е — схема, резьбонарезания от общей шпиндельной коробки
За время рабочей подачи метчик должен нарезать резьбу в детали
10 и выйти назад. Резьбонарезание начинается после фиксации
кондукторной плиты включением двигателя привода резьбонарез-
ных шпинделей (на рис. 187 не показан). После нарезки резьбы
происходит реверс двигателя и при движении шпиндельной ко-
робки вперед по скалке 2 метчик отходит в исходное положение.
Шпиндельные насадки отличаются от шпиндельных коробок
тем, что они не крепятся к корпусу, а насаживаются на пиноль
силовой головки и получают осевое перемещение с пинолью.
Кондукторные плиты предназначены для направления режу-
щих инструментов. Различают две разновидности плит: непод-
вижные и подвижные. Неподвижные плиты выполняют за одно
целое с корпусом приспособления, например, на поворотных уст-
ройствах барабанного типа в стойках 3 и 5 (см. рис. 186, а).
242
'13'
Рис. 188. Кондукторная плита
Неподвижные кондукторные плиты обеспечивают наиболее вы-
сокую точность расположения обрабатываемых отверстий не только
относительно друг друга, но и относительно технологических баз
обрабатываемой детали.
Подвижные плиты обеспечивают удобство при загрузке и вы-
грузке детали и свободный доступ к приспособлению, возмож-
ность подвода кондукторных втулок непосредственно к месту об-
работки. Часто подвижные плиты фиксируют по пальцам или
£43
, chipmakef.ru
втулкам приспособления. Кондукторная плита вертикального аг-
регатного станка с поворотным столом представлена на рис. 188.
Корпус 1 подвешен на четырех штангах И, проходящих через
отверстия шпиндельной коробки 12. Регулировка исходного по-
ложения по высоте плиты производится гайками 13. Режущий
инструмент направляется вращающимися 14 или неподвижными
4 втулками. Для подвода кондукторных втулок к месту обработки
используются кронштейны 2. Окна 3 служат для очистки инстру-
мента, плиты — от стружки при ее выходе вверх.
Плита совершает быстрый подвод вместе с силовой головкой
(столом). В начале рабочей подачи она садится четырьмя плати-
нами 5 и 7 на соответствующие платики приспособления (на
рис. 188 не видно). Втулки 6 служат для фиксации плиты, а проб-
ка 8 предохраняет от попадания стружки, эмульсии и т. п. При
смене инструмента плиту следует отсоединить от штанг и оставить
на приспособлении, а головку со шпиндельной коробкой и штан-
гами отвести в крайнее верхнее положение. Отсоединение штанг
от плиты производится четырьмя защелками 9. Опорные кольца 10
обеспечивают удобство фиксации штанг в плите. При наладке
плиты размер L устанавливается равным или несколько большим
длины рабочего хода.
Зажимные приспособления агрегатных станков. Особенностью
конструкций приспособлений агрегатных станков является: необ-
ходимость обеспечения точного базирования и надежного закреп-
ления заготовки в условиях многоинструментальной обработки;
компактность конструкции, встраиваемой в пространство, ограни-
ченное площадью поворотного стола или барабана; надежный от-
вод стружки в условиях автоматизированного цикла работы;
удобство и максимальная автоматизация (механизация) загрузки-
разгрузки и закрепления-открепления заготовки, автоматизация
244
Рис. 190. Зажимное приспособление:
а — обрабатываемая деталь; б — приспособление
гидромеханические ключи. Принци-
вспомогательных опера-
ций, фиксации и расфик-
сации, контроля силы за-
жима и проверки точности
установки.
По конструкции при-
способления классифици-
руются на одно- и много-
местные. При этом они мо-
гут быть неподвижными
(стационарными) или по-
движными, так как уста-
новлены на поворотном
столе или барабане.
Приводы зажима заго-
товки бывают ручные,
механизированные и авто-
матизированные. Ручные
приводы применяются в ос-
новном во вспомогатель-
ных, фиксирующих и реже
зажимных  механизмах.
В механизированных и ав-
томатизированных приво-
дах зажима используют
пневматические или ги-
дравлические цилиндры,
электромеханические или
пиальная схема механизма фиксации обрабатываемых деталей
по двум отверстиям и плоскости показана на рис. 189.
Приводом служит гидравлический цилиндр 3, который через
систему тяг и рычагов 1,2,4 вводит фиксаторы 5 в базы (отвер-
стия) обрабатываемой детали (или приспособления-спутника при
условии обработки на автоматической линии). Положение фик-
саторов контролируется специальным механизмом, представляю-
щим собой рейку 6 с двумя регулируемыми упорами 7 и 8 и ко-
нечными выключателями 9 и 10. Механизмы контроля фиксации
устанавливают вне зоны обработки в местах, удобных для обслужи-
вания, и защищают от попадания эмульсии и стружки.
Зажимное приспособление двустороннего горизонтального 6-
позиционного 18-шпиндельного агрегатного станка с поворотным
барабаном приведено на рис. 190. На каждой позиции устанавли-
вается одно двухместное приспособление для обработки заготовки
из трубы (рис. 190, а). Базами служат необрабатываемый торец
и наружная цилиндрическая поверхность трубы.
Приспособление (рис. 190, б) представляет собой поворотный
делительный барабан 6, на гранях которого установлены двух-
местные зажимные устройства 9, состоящие из унифицированного
245
chipmaker.ru
Рис. 191. Механический ключ
зажимного механизма 10, приводного механизма 11 и базовых
элементов 7. Корпус барабана 6 установлен на валу 5 и зафикси-
рован коническим штифтом. Винтовой зажим 10 имеет тягу 4,
перемещающуюся в стакане. Тяга 4 несет на себе двухместный ка-
чающийся на оси прихват 8 и соединена рычагом 2 с тягой при-
водного механизма. Обрабатываемые детали 1 вводятся сбоку
справа в пространство между призмами до упора в опорную
планку.
Приводом зажима служит электромеханический ключ, который
через механизм 11 приводит во вращение винтовой зажим 10.
При этом тяга 3, перемещаясь, поворачивает рычаг и передает
усилие тяге 4, перемещая ее вместе с прихватом 8. Происходит
зажим детали, а затем поворотом барабана периодический перенос
их на рабочие позиции.
Электромеханический ключ (рис. 191) широко применяется
в качестве привода ориентирующих и зажимных механизмов
агрегатных станков и автоматических линий. При зажиме шпин-
дель 7 перемещается влево, головка ключа 1 накидывается на
винт 11 приспособления (см. рис. 190) и от кнопки или автомати-
чески включается двигатель 6 (рис. 191). Через зубчатые колеса 4,
246
a)
Рис. 192. Гидравлический привод зажима деталей в приспособлениях много*
позиционных агрегатных станков:
а — муфта; б •=* схема стола
3 и 9 крутящий момент передается на колесо 8. Шпиндель 7
начинает вращаться после того, как внутренний упор в колесе 8
приходит в соприкосновение с поводком зубчатого колеса 9 (на
это уходит 3/4 оборота колеса 8 или, с учетом передаточного от-
ношения, 11—12 оборотов электродвигателя). За счет этого шпин-
дель 7 сразу приобретает рабочую скорость вращения. В резуль-
тате вращения винта обрабатываемое изделие зажимается. В этом
случае в несколько раз возрастает сила тока у электродвигателя,
вследствие чего срабатывает реле максимального тока, и двигатель
отключается. Крестовая муфта 2 служит для компенсации несо-
осности шпинделя ключа и зажимного винта приспособления.
В некоторых случаях механический ключ может отключаться от
реле счета, которое фиксирует число оборотов шпинделя.
Действие ключа при отжиме прекращается от того, что вклю-
чение электродвигателя осуществляется толчковой кнопкой или
(при работе в автоматическом цикле) контактами аппаратов
электрического управления станком или автоматической линией.
В этом случае отжим шпинделя совершается за столько оборотов,
сколько зафиксировано счетным механизмом при зажиме. Положе-
ние пиноли контролируется конечным выключателем 5. Крутя-
щий момент, создаваемый механическим ключом, зависит от мощ-
ности двигателя.
Подвод масла к приспособлениям, установленным на поворот-
ном столе (или барабане), производится следующим образом (рис.
247
и
Рис. 193. Агрегатный станок с загрузочным устройством
192). На оси поворотного стола устанавливается стойка-распре-
делитель 4 (рис. 192, а), на которой расположена поворотная
муфта 5, в расточках последней запрессованы стальные гильзы
1 цилиндров. В гильзах перемещаются поршни со штоками
6, 7, Имеющими резьбовые отверстия для присоединения деталей
зажимных механизмов приспособлений (рычагов, планок и т. д.).
Масло поступает в стойку-распределитель 4 и по каналам
через поворотную муфту 5 в бесштоковые полости, вызывая пере-
мещение поршней со штоками 6 на всех позициях, кроме загру-
зочной. Управление гидроцилиндром, расположенным на загру-
зочной позиции, осуществляется краном управления 10, вынесен-
ным за пределы поворотной планшайбы 9 (рис. 192, б). Зажим
заготовок на всех остальных позициях автоматический. Подвиж-
ные стойка-распределитель 4, поршни и штоки уплотняются
резиновыми манжетами 3, 2 и 8. Манжеты 8 предназначены для
очистки штоков от загрязнения.
Загрузочные устройства позволяют использовать агрегатный
станок как автомат. В средних и больших агрегатных станках
автоматическая загрузка корпусными деталями, имеющими боль-
шие размеры и длительный процесс обработки, нецелесообразна.
Для загрузки-разгрузки агрегатных станков в этом случае исполь-
зуют вспомогательные грузоподъемные механизмы, например
консольные поворотные краны с автоматическими и полуавтомати-
ческими грузозахватами, которые позволяют устанавливать, кан-
товать и снимать тяжелые корпуса со станка, а также транспорти-
ровать их на межоперационное хранение. Для загрузки неболь-
248
тих деталей используют специальные устройства (рис. 193),
установленные на станке для загрузки стационарного зажимного
приспособления. В центре станины 6 монтируется приспособление
3 и магазин 2 лоткового типа. Подача деталей типа втулок из ма-
газина в рабочую зону и обратно осуществляется штоком пневмо-
цилиндра 1. Перемещаясь в переднее положение, шток пневмо-
цилиндра проталкивает нижнюю заготовку из магазина на при-
змы. По окончании обработки силовыми головками 7 и 4 призмы
разжимаются, обработанная деталь опускается до упора на ниж-
ний шток, а лежащая сверху очередная заготовка попадает в зону
обработки. При перемещении штока в заднее положение (обрабо-
танная деталь по отводящему лотку 5 отводится в накопитель.
На ряде агрегатных станков автоматизирована только раз-
грузка обработанных деталей, которая осуществляется на отдель-
ной позиции (не совмещенной с загрузкой) с помощью разгрузоч-
ной руки, которая сбрасывает деталь в отводящий лоток.
Глава XIII
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ
§ 1.	ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ и ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Автоматической линией называется комплекс взаимосвязан-
ного металлорежущего и другого технологического, контрольного
и транспортного оборудования, осуществляющего выполнение
технологических операций в определенной последовательности и
с заданным ритмом без участия человека (его функции заключа-
ются в контроле за работой оборудования и его поднастройке,
а также в загрузке заготовок в начале линии и выгрузке изделий
в конце ее).
Агрегат технологический 1 — машина, выполняющая одну
или несколько операций технологического процесса, кроме тран-
спортирования и накопления деталей (рис. 194). Агрегат тран-
спортный 2 — машина, выполняющая межоперационные тран-
спортные операции технологического процесса.
Накопитель заделов 4 — устройство для приема, хранения и
выдачи межоперационного задела, расположенного между двумя
станками или участками автоматических линий (рис. 194, в).
Участок автоматической линии — часть линии, соединенная
с остальным оборудованием накопителем или транспортным
устройством с емкостью для заготовок и полуфабрикатов
(рис. 194, в). Однопредметная (однономенклатурная) 3 автомати-
ческая линия — линия, в которой обрабатываются детали одного
наименования и типоразмера (рис. 194, а). Многопредметная
(многономенклатурная) 3 автоматическая линия — линия, в кото-
249
chipmaker.ru
250
рой одновременно обрабатываются детали многих наименова-
ний или различных типоразмеров одного наименования
(рис. 194, б).
Связь между технологическими агрегатами автоматической ли-
нии определяется характером транспортных движений между их
зонами обработки, а затем наличием или отсутствием между ними
межоперационных заделов. Жесткая межагрегатная связь —
связь, при которой между отдельными агрегатами линии отсут-
ствуют межоперационные заделы. При остановке одного агреГата
автоматически прекращают работу остальные (рис. 194, а, б).
Гибкая межоперационная связь — связь, при которой между от-
дельными агрегатами и участками линии имеются межоперацион-
ные заделы, размещаемые в накопителях или в транспортной
системе. Остановка любого агрегата или участка не вызывает
простоя остальных до тех пор, пока не выработан запас заготовок
нли не заполнена емкость для обработанных деталей
(рис. 194, в—ж).
§ 2.	КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ
ЛИНИЙ
Автоматические линии имеют различную структуру и конструк-
тивное выполнение в зависимости от их назначения, принятого
оборудования и конкретных условий работы. По типу встроенных
станков различают автоматические линии из универсальных,
специальных и агрегатных станков. Иногда линии компонуют из
станков различных типов.
По виду транспортных систем и способу передачи деталей со
станка на станок автоматические линии бывают: со сквозным
транспортированием через рабочую зону — применяются при
обработке в основном корпусных деталей на агрегатных станках
(рис. 194, б—а); с верхним транспортированием — применяются
при обработке шестерен, фланцев, валов и других деталей
(рис. 194, е)‘, с боковым (фронтальным) транспортированием —
применяются при обработке коленчатых и распределительных
валов, гильз, крупных колец и других деталей (рис. 194, б);
о,комбинированным транспортированием (рис. 194, в); с роторным
транспортированием, применяемым в роторных линиях, в которых
процессы обработки и транспортирования деталей полностью
или частично совмещены по времени.
По расположению оборудования различают замкнутые
(рис. 194, в) и незамкнутые (рис. 194, а—ж) автоматические ли-
нии. Большинство автоматических линий имеют незамкнутое рас-
положение оборудования (прямолинейное, Г- и П-Образное и т. д.),
обеспечивающее удобный доступ к нему для обслуживания и
ремонта.
По структурному построению различают автоматические ли-
нии: с последовательным расположением оборудования
251
chipmaker.ru
(рис. 194, а); с парал-
лельно - последователь-
ным расположением
(рис. 194, д), когда
в участках линии ра-
ботают по нескольку
станков, параллельно
выполняющих одну и
ту же операцию, а уча-
стки установлены в ли-
нии последовательно
(друг за другом).
По виду обрабаты-
ваемых деталей автома-
тические линии разли-
чают в зависимости от
вида обрабатываемых
деталей: корпусных де-
талей, деталей типа тел
Рис. 195. Схема роторной автоматической
линии
вращения (кольца, валы, гильзы, клапаны, поршни и др.) и т. д.
По возможности переналадки автоматические линии делят на
переналаживаемые и непереналаживаемые. Переналаживаемые
линии используют для обработки в одной линии нескольких
однотипных деталей, незначительно отличающихся по размерам
и геометрической форме. С этой целью производится периодиче-
ская переналадка оборудования с обработки детали одного типа
на другой.
Роторные автоматические линии. По структурному построению
роторные автоматические линии существенно отличаются от ли-
ний из агрегатных и других станков, соединенных транспортной
системой. Роторные линии комплектуются из роторных автоматов,
в которых все технологические операции выполняются в процессе
непрерывного транспортного движения обрабатываемой детали
вместе с инструментом. Траектория транспортного перемещения
детали по всем станкам обеспечивается с помощью транспортных
роторов. Высокая производительность роторной линии определя-
ется числом позиций роторных станков и частотой вращения их
роторов. Указанные линии эффективно применяются в массо-
вом производстве.
На рис. 195 показана схема компоновки роторной линии, со-
стоящей из многошпиндельных роторных станков 1, связанных
между собой транспортными роторами 4, производящими с по-
мощью клещей 3 загрузку деталей на первый станок, передачу
их между станками и выгрузку деталей после обработки. В ро-
торном станке детали посредством толкателей 2 переносятся из
клещей 3 в патроны 6 рабочих шпинделей. Последние совместно
с суппортами 5 и закрепленным на них инструментом смонтиро-
ваны на барабане, медленно вращающемся на центральной не-
252
Рис. 196. Схемы возврата приспособлений-спутников
подвижной колонне 8 станка. Необходимые перемещения суппор-
тов осуществляются через тяги от неподвижного копира 7.
Для сокращения наложенных простоев длинные автоматиче-
ские линии разбиваются на несколько самостоятельно действую-
щих участков, между которыми установлены накопители (см.
рис. 194, а). Линии из высокопроизводительных станков могут
иметь накопители, установленные после каждого станка (см.
рис. 194, в). Целесообразность установки накопителя и его ем-
кость определяются технико-экономическими соображениями. На-
копители уменьшают простои, но удорожают линии. Вместимость
накопителя выбирают обычно в пределах 15—120 мин безостановоч-
ной работы линии, исходя из производительности смежных стан-
ков или участков. Накопителем может служить специальное
устройсто в виде магазина или бункера, а также непосредственно
сама транспортная система 2 (см. рис. 194, д—ж).
Для упрощения базирования и закрепления корпусных и дру-
гих деталей (рис. 196) сложной конфигурации и недостаточной
жесткости применяют специальные приспособление-спутники 2,
которые сохраняют ориентацию установленных на них деталей
при транспортировании и обработке, во время которой спутник
закрепляется на рабочих позициях линии. В таких Линиях воз-
врат спутников на рабочую позицию после снятия обработанной
детали 1 может производиться различными способами)
253
chipmaker.ru
Рис. 197. Приспо-
собление - спутник
в вертикальной плоскости посредством конвейера возврата 3
(рис. 196, а), расположенного под рабочим конвейером 4. Переме-
щение спутника в вертикальной плоскости осуществляется подъ-
емником 6 и опускателем 5. Подача спутника с деталью с рабочего
конвейера 4 в станок 7 и обратно производится загрузочным уст-
ройством;
в горизонатльной плоскости сзади станков — с помощью кон-
вейеров возврата 8 (рис. 196, б), расположенных на одной высоте
с рабочим конвейером 4. Встречаются линии, в которых конвейер
возврата 3 расположен выше рабочего конвейера. В этом случае
передающие конвейеры выполняются наклонными;
в горизонтальной плоскости впереди станков — посредством
конвейеров возврата 3 и устройств 6 для передачи спутников 2
между конвейерами 3 и 4 (рис. 196, в\,
по рабочим позициям линии, где возврат разгруженных спут-
ников отсутствует (рис. 196, г). В некоторых линиях для обра-
ботки деталей очень сложной формы (например, коленчатых валов)
спутники 2 служат только для транспортирования деталей 1
между станками 7. В этом случае (рис. 19о, в) деталь 1 снимается
со спутника 2 и переносится для обработки на станок 7 с помощьнэ
портального манипулятора, имеющего перемещающуюся по тра-
версе 11 каретку 9 с двумя руками 10 для захвата заготовки и
обработано!’! детали.
2S4
На рис. 197 показано приспособление-спутник со станцией Z
для закрепления его на позиции агрегатного станка во время
растачивания корпуса 5 электродвигателя. На спутник корпус
поступает с заранее обработанными опорными плоскостями лап
и просверленными в них отверстиями. Установку корпуса 5 на
плите 12 спутника производят на лапах с фиксацией по двум от-
верстиям на штифтах 18.
Плита 12 спутника базируется на станции по планкам 13 и
двум фиксаторам 4, выдвигаемым гидроцилипдром 3 с помощью
углового рычага 2. Закрепление спутника совместно с обрабаты-
ваемым корпусом 5 осуществляется посредством четырех Г-об-
разных прихватов 21, действующих от гидроцилиндров 19. Для
поворота прихватов при разжиме во время установки спутника
с деталью на цилиндрической поверхности прихвата предусмот-
рен криволинейный паз 20. В целях предотвращения деформации
корпуса в процессе растачивания отверстия на спутнике преду-
смотрены подводные опоры 7, укрепленные в верхней плите 11
и поджимаемые пружинами 8 к четырем приливам корпуса. В ра-
бочем положении Опоры фиксируются с помощью плунжеров
гидроцилиндров 6. Во время загрузки корпуса опоры отводятся
гидроцилиндром 10 через планку 9, в которой находятся хвосто-
вики опор 7. Перемещение спутника по направляющим 14 и 17
конвейера производится упором 15 штанги 16, имеющей возвратно-
поступательное и качательное движения.
§ 3.	КОНСТРУКЦИИ АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Ниже рассматриваются некоторые типовые конструкции авто-
матических линий и их комплексов для обработки массовых де-
талей.
Автоматическая линия для обработки отверстий в головке
цилиндра трактора. Она состоит из шести агрегатных станков
1, 2, 4, 5, 7, 9 (рис. 198), через рабочую зону которых посред-
ством конвейера 6 перемещается деталь 10 с предварительно об-
работанными плоскостями. На станке 1 производится сверление
отверстий со снятием фасок на боковых сторонах детали. На станке
2 осуществляется сверление отверстий, расположенных под
углом, нарезание резьбы под винты, а также зенкерование и раз-
вертывание отверстий под контрольные штифты на боковых сторо-
нах детали. Далее на поворотном столе 3 деталь поворачивается
в горизонтальной плоскости на 90° и поступает на станок 4 для
сверления отверстий со снятием фасок в основании и в верхней
плоскости детали. На станке 5 производится сверление отверстий
со снятием фасок под крышку на передней стороне, а также зен-
керование отверстий в основании детали и нарезание резьбы в верх-
ней плоскости детали. На станке 7выполняют нарезание резьбы
в основании детали, после чего в барабане 8 деталь поворачивается
в вертикальной плоскости на 90° и поступает на станок 9. На йтом
255
chipmaker.ru
Рис. 198. Автоматическая линия для обработки отверстий головки блока
станке нарезается резьба на передней и сверлятся отверстия со
снятием фасок на задней сторонах детали. Далее обработанная
деталь поступает на смежную линию для выполнения последующих
операций, а также для очистки обработанных отверстий от стружки
и их контроля.
Автоматические линии для обработки валов. В указанных ли-
ниях основное технологическое оборудование может располагаться
параллельно или перпендикулярно по отношению к транспортной
системе. При параллельном (продольном) расположении оборудо-
вания транспортная система, в свою очередь, чаще всего устанав-
ливается фронтально (перед станками) или сверху (над станками).
При перпендикулярном (поперечном) расположении оборудования

256
транспортная система обычно имеет сквозную зону прохождения
через оборудование.
На рис. 199, а показана автоматическая линия для обработки
валов электродвигателей. Конвейер линии расположен с передней
стороны автоматов (на уровне центров). Заготовки валов из ма-
газина 1 перемещаются конвейером 2 к фрезерно-центровальному 3
и затем последовательно к токарным 4—7, накатному 8, шлифо-
вальному 9 и шпоночно-фрезерному 10 автоматам, на которых про-
изводится обработка согласно указанному на рис. 199, б техно-
логическому процессу. Загрузка деталей в рабочие зоны всех
автоматов (кроме накатного) и выгрузка на конвейер осуществля-
ется с помощью питателей 12. На накатном автомате 8 подача и
выдача деталей осуществляется конвейером 2, который доставляет
деталь непосредственно в зону обработки. Между токарными
автоматами 5 и 6 установлен кантователь 11 (для поворота детали
на 180°), а между двумя токарными автоматами 7 предусмотрен
делитель потока, обеспечивающий параллельную их работу.
В конце линии имеется магазин для хранения обработанных
деталей.
Автоматическая линия для обработки клапанов. Состоит из
трех самостоятельно действующих участков, между которыми уста-
новлены магазины 10 (рис. 200). Заготовки клапанов загружаются
в бункер 4, откуда с помощью цепного подъемника 3 и наклонных
лотков 2 через делитель потока 1 поступают на два параллельно
работающих безцентровых круглошлифовальных автомата 5,
на которых производится черновое шлифование цилиндрической
поверхности стержня. Обработанные клапаны по отводящим лот-
кам, цепному конвейеру 6, подъемнику 7 и наклонному лотку
валов электродвигателей:
рация; 11 —токарная; III — накатная; IV — шлифовальная; V шпоночно-фрезериая
9 Власов С. Н. н др.	257
chipmaker, ru
258
поступают на двусторонний торцешлифовальный автомат 8 для
обдирочного (чернового) шлифования торцов тарелки и стержня.
Далее осуществляется получистовое шлифование цилиндрической
поверхности стержня клапана на бесцентровом круглошлифоваль-
ном автомате 9, после чего клапаны подъемником передаются по
лоткам в автоматический магазин 10 или, минуя его, на верти-
кальный S-шпиндельный роторный токарный автомат 11 для об-
тачивания конуса тарелки клапана. На роторном токарном
автомате 12 выполняются проточка канавки и снятие фаски на
стержне, на круглошлифовальном автомате 13 — обдирочное шли-
фование конуса тарелки. После закалки стержня токами высокой
частоты на автомате 14 происходит второе получистовое шлифо-
вание цилиндрической поверхности стержня на автомате 15 и
торцов тарелки и стержня — на автомате 16, после чего клапаны
поступают в магазин.
При выходе из магазина клапаны передаются в автомат 17
для обтачивания цилиндрической поверхности тарелки и закруг-
ления на её торце и далее на автомат 18 — для клеймения. Затем
на автоматах 19 и 21 производится чистовое и окончательное шли-
фование цилиндрической поверхности стержня, на автомате 20 —
чистовое шлифование конуса тарелки, после чего клапаны посту-
пают в устройство 22 для горячей промывки и сушки. Годные
клапаны, прошедшие в автомате 23 контроль диаметра стержня
и биения конуса тарелки относительно стержня, следуют в уста-
новку 24 для визуального контроля отсутствия поверхностных де-
фектов и после вторичной промывки и сушки клапан завертывается
в ингибированную бумагу на роторном упаковочном автомате 25.
Комплексы автоматических линий для производства подшип-
ников качения. Массовое производство шариковых, роликовых
и карданных подшипников качения предусмотрено в автоматиче-
ских линиях, образующих крупные комплексы (автоматические
цехи). В автоматических линиях производится изготовление штуч-
ных заготовок колец, токарная, термическая, шлифовальная
обработка колец, их контроль, сборка и упаковка подшипников.
Необходимые для сборки подшипников ролики, шарики, иголки
и сепараторы в готовом виде поступают из других цехов заводов.
Все операции по обработке колец и других деталей, сборке и
упаковке подшипников, а также по их транспортированию и меж-
операциенному складированию на линиях полностью автомати-
зированы.
Для перемещения колец подшипников диаметром до 160 мм
широко используются унифицированные транспортные устройства
в виде цепных конвейеров различного назначения, подъемников
и наклонных прямых и спиральных лотков (см. рис. 205, в, г, к).
Кольца крупных железнодорожных и других подшипников
диаметром свыше 200 мм перемещаются с помощью роликовых
конвейеров и цепных подъемников непрерывного и прерывистого
действия (см. рис. 205, ж, л).
259
chipmaker.ru
Рис. 201. Автоматическая линия токарной обработки колец конических ролико-
подшипников:
с — общий вид; б, в — технологический процесс обработки; б — обработка наружных
колец; в «- обработка внутренних колец; 3 — загрузка, В — выгрузка
В качестве примера на рис. 201, а представлена типовая авто-
матическая линия для токарной обработки колец конических
роликоподшипников. В начале линии установлен автоматический
бункер 1 для накопления и выдачи для обработки штучных заго-
товок колец, а в конце линии — автоматический магазин 7
(с вращающимися щетками) для накопления и выдачи обработан-
ных колец на линию термической обработки. Транспортные
устройства в виде конвейеров 5, 4, подъемников 2 и гибких лот-
ков 6 передают заготовки из бункера 1 к многошпиндельным
патронным токарным автоматам 3, и обработанные кольца — к
прессу 8 для клеймения и далее в магазин. Стружку от токарных
автоматов удаляют скребковые конвейеры. Наружные кольца
обрабатывают на шестишпиндельных, а внутренние кольца —
на восьмишпиндельных токарных автоматах. На каждом автомате
производится полная токарная обработка кольца. Необходимый
260
поворот кольца в процессе обработки обеспечивается в автоопера-
торе токарного автомата. При клеймении на прессе на широком
торце кольца ставится тип кольца, номер завода и год выпуска.
На некоторых линиях механическое клеймение колец заменено
электроэрозионным методом, проводимым на установке, располо-
женной в конце линий шлифовальной обработки. Технологиче-
ский процесс обработки колец показан на рис. 201, б, в.
Типовая автоматическая линия шлифовальной обработки ко-
лец шарике, подшипников представлена на рис. 202. Наружные 1
и внутренние 2 кольца поступают на линию после термической
обработки по наклонным лоткам 3 и 4. На первом двустороннем
торцешлйфовальном автомате 7 производится обдирочное ^черно-
вое), а на втором — чистовое шлифование торцов одновременно
у наружного 1 и вложенного в него внутреннего 2 колец. Комплект-
ная укладка колец в наклонный лоток загрузочного устройства 6
торцешлифовального автомата 7 осуществляется механизмом 5.
После обработки комплекты колец попадают в устройство 8 для
автоматического разделения на два потока. Внутренние кольца
по лотку 25 поступают в подъемник 24 и далее по лотку 11 в ав-
томатический магазин 16.
Из магазина внутренние кольца 1 по лотку /7 и подъемнику 26
следуют в конвейер-распределитель 27 для подачи по лоткам 28
в бесцентровые круглошлифовальные автоматы 29 для обработки .
желоба
Базирование колец при шлифовании осуществляется по
желобу на радиальных опорах 37. Обработанные кольца по лот-
кам 36, отводящему конвейеру 35 и подъемнику 34 поступают на
следующий конвейер-распределитель, осуществляющий подачу
колец на бесцентровые внутришлифовальные автоматы 30. На
этих автоматах происходит шлифование отверстия при базировании
колец по желобу. Обработанные кольца аналогичным способом
передаются на автоматы 31 для полирования желоба абразивной
лентой при базировании колец по отверстию.
После обработки кольца с помощью отводящего транспортера,
лотка и подъемника 32 поступают на вращающийся стол 33, на
котором происходит визуальная проверка контролером качества
обработанных поверхностей на отсутствие внешних дефектов.
Далее кольца следуют на автоматическую линию для контрольно-
сборочных операций.
Наружные кольца 2 после разделения потоков по лотку 23
попадают в подъемник 22 и из него по лотку 10 в автоматический
магазин 9. При выходе из магазина кольца с помощью лотка 21,
подъемника 20 и загрузочного устройства 12 поступают на бес-
центровый круглошлифовальный автомат 13, где производится
обдирочное шлифование наружной цилиндрической поверхности.
Далее следует чистовое шлифование той же поверхности на втором
автомате, после чего кольца по лотку 19, подъемнику 18 и лоткам 14
поступают в автоматический магазин 15. В дальнейшем произво-
261
Рис. 202. Автоматическая линия для шлифования колец шарикоподшипников
262
дится шлифование и полирование желоба наружных колец на
оборудовании, аналогичном автоматической линии для шлифо-
вания внутренних колец.
§ 4.	ЗАГРУЗОЧНЫЕ И ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
В автоматических линиях для выполнения разнообразных опе-
раций по загрузке заготовок в автоматические линии и станки-
автоматы и выгрузке деталей после обработки, по межоперацион-
ному складированию, ориентации и перемещению в процессе из-
готовления применяются различные автоматические действующие
загрузочные, поворотные, транспортные и другие устройства.
Общие сведения по данным устройствам приведены в книге Ц I.
Автоматические загрузочные устройства. По месту располо-
жения устройства разделяются на непосредственно встроенные
в автоматы, которые являются неотъемлемыми узлами автоматов
и обычно работают от общего привода (см. рис. 203, о), и на уст-
ройства, расположенные около автоматов и между участками
линии и имеющие самостоятельный привод (рис. 203, б); по
характеру подачи деталей загрузочные агрегаты разделяются
на непрерывные (рис. 203, г) и цикличные (рис. 203, в). Ука-
занные устройства приводятся в действие от механического,
гидравлического или пневматического привода.
Бункерные устройства предназначаются для накопления и
выдачи деталей в ориентированном положении и состоят из ем-
кости и механизмов целевого назначения: захвата, отсекателя,
сбрасывателя, привода и др. В зависимости от принятого метода
накопления деталей устройства разделяются на бункерные, мага-
зинные и штабельные. В бункерных устройствах детали в емкости
располагаются в неориентированном положении (навалом) и
специальным механизмом ориентируются и выдаются из бункер-
ного устройства (рис. 204, а, д—з). В магазинных устройствах
детали в емкости располагаются в ориентированном положении
в один ряд (рис. 204, б, в). В штабельных устройствах детали в
емкости располагаются в ориентированном положении в несколько
рядов или в несколько слоев (рис. 204, в, г, ж).
По конструктивному выполнению загрузочные устройства
разделяются на цепные, фрикционные, трубчатые, дисковые и
лотковые. Детали могут перемещаться в бункере или в магазине
под действием подающего диска, толкателя, цепи, вибрационного
механизма, вращающихся щеток и других механизмов, а также под
действием сил гравитации (массы). Причем перемещение может
быть как прерывистым (цикличным), так и непрерывным.
Транспортные системы. Системы разделяются:
1.	По характеру транспортной связи между основным оборудо-
ванием автоматической линии — на транспортные системы син-
хронные (жесткие) и несинхронные (гибкие). В автоматических
линиях из агрегатных станков для обработки корпусных деталей
263
chipmaker.ru
Рис. 203. Схемы автоматических загрузочных устройств:
а — устройство для за грузки-выгрузки зубчатых колес на зубофрезерный станок; б —
устройство для загрузки-выгрузки колец, втулок на одиошпиндельный токарный авто*
мат; в — устройство для загрузки-выгрузки шайб на сверлильный станок; г — двухва*
лковое устройство для подачи (отвода) колец и других деталей на бесцентровый кругло*
шлифовальный автомат; 1 — фреза; 2 — поворотная рука для обработанных деталей;
3 — поворотная рука для заготовок; 4 — заготовка; 5 — кассета; 6 — деталь; 7 —
зажимное устройство; 8 — патрон шпинделя; 9 — отводящий лоток; 10 — подводящий
лоток; 11 — гндроцилиндр; 12 — держатель детали; 13 — шпиндель станка; 14 — клещи
рукн; 15 — штырь разжима клещей; 16 — кулачки привода; 17 — конусные валки;
13 — регулируемая опора; 19 — корыто; 20 — механизм горизонтального перемещения
валков; 21 — винт вертикального перемещения валков; 22 электродвигатель привода
вращения валков; 23 — приводная цепь
большей частью применяют транспортные системы с жесткой свя-
зью оборудования, к которым относятся конвейеры с убирающи-
мися собачками (рис. 205, а) или с поворачивающимися флажками
(рис. 205, б). В целях сокращения простоев в автоматических ли-
ниях с жесткой связью применяют конвейеры с управляющими
собачками (рис. 205, е), которые позволяют производить неболь-
шое межоперационное накопление деталей (между станками).
В автоматических линиях с гибкой связью для обработки главным
образом деталей типа тел вращения (кольца, фланцы, валики и пр.)
большей частью применяются транспортные системы в виде
цепных, роликовых, винтовых, вибрационных конвейеров
(рис. 205, в, з, ж, и, д), подъемников (рис. 205, к, л), лотков
264
Рис. 204. Схемы автоматических бункерных и магазинных устройств:
а — бункер с траком; б — магазин со спиральным лотком; в — магазин с щетками для
перемещения деталей; г — магазин с змееобразными лотками; д — бункер с дисковым
захватом; е — бункер с ножевым захватом; ал — бункер с барабанным захватом; з —
вибрационный бункер; 1 — чаша; 2 — деталь; 3 —трак для подъема деталей; 4 —
наклонная планка трака; 5 — привод с электродвигателем; 6 — лоток выдачи; 7 — ло-
ток для сброса деталей в чашу, не сошедших с планок; 8 — цепная передача для пере-
мещения планок; 9 — стойка; 10 — спиральный лоток; 11 — держатель лотка; 12 —
диск с лотком в виде архимедовой спирали; 13 — переходной наклонный лоток; 14 —
щетка; 15 — вал; 16 — змееобразные лотки; 17 — механизм распределения деталей
полоткам; 18 — механизм выдачи деталей в лоток; 19 — Диск с радиальными карманами
для захвата деталей; 20 — отсекатель; 21 — нож для захвата и подачн деталей; 22 —
шибер для подачи деталей; 23 — барабан; 24 —конвейер отвода деталей; 25 —при-
вод шибера; 26 — конвейер подвода деталей; 27 — наклонный пружинный стержень;
2b — верхний башмак стержня; 29 — вибратор; 30 — приемник выдачи деталей; 31 —
якорь вибратора; 32 — сердечник электромагнита; 33 — катушка электромагнита; 34 —
нижний башмак стержня; <35 — пружинный амортизатор
265
chipmaker.ru
Рис. 205. Схемы транспортных устройств:
1 — подвижная штанга; 2 — убирающаяся собачка; 3 — перемещаемая деталь; 4 — на-
правляющая; 5 — поворачивающийся флажок; 6 — гидроцилиндр; 7 — механизм приема
деталей; 8 — втулочно-роликовая цепь; 9 — палец; 10 — привод с электродвигателем;
//—механизм выдачи детален; 12 — стальная лента; 13 — шарикоподшипниковая
опора; 14 —скоба; 15 — наклонная пружина; 16 — лоток; 17 — вибратор лотка; 18 —
рычаг контроля наличия детали; 19 — подвижная соединительная планка; 20 — ролик;
21 — управляемая толкающая собачка; 22 — упор; 23 — звено; 24 — вал с приварен-
ной спиралью (винт); 25 — корыто; 26 — отсекатель; 27 — копир для сбрасывания
детали с площадки; 23 — площадка на цепи; 29 — механизм для^передачи движения
рольганговому устройству; 30 — столик с рольганговым устройством
266
(рис. 205, г); при гибкой связи координация перемещений дета-
лей в линии отсутствует.
2.	По характеру перемещения деталей в линии — на устрой-
ствах цикличного (рис. 205, а, б, е, л) и непрерывного действия
(рис. 205, в, д, ж, з, и, к).
3.	По способу перемещения деталей — на системы, обеспечи-
вающие перемещение деталей под действием силы гравитации
(рис. 205, г), принудите Пано (рис. 205, а—з, к, л) и смешанным
способом (рис. 205, в, к).
4.	По целевому назначению — на системы для межоперацион-
ного в межстаночного обслуживания (рис. 205, а—г и др.) и для
удаления отходов — стружки (рис. 205, и).
§ 5.	СПЕЦИАЛЬНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ
В автоматических линиях помимо металлорежущих станков
применяют специальное технологическое оборудование для вы-
полнения различных операций: клеймения, термической обрабо-
тки, промывки и сушки, консервации, сборки и упаковки изде-
лий. Указанное оборудование проектируется как специальное,
с учетом выполнения конкретных требований по выполнению
операций обработки данной детали и встройки в линию.
Оборудование для термической обработки. Оно обычно состоит
из агрегатов в виде соединенных между собой отдельных установок,
на которых выполняются операции: нагрев детали под закалку;
закалка (быстрое охлаждение деталей в воде или масле); промывка
(для снятия с деталей окалины и грязи, образовавшихся при на-
греве и охлаждении); отпуск (для снятия в деталях внутренних
напряжений). В зависимости от поставленных требований в аг-
регат вводят дополнительные машины для выполнения таких опе-
раций, как цементация, низкотемпературная обработка деталей
(для стабилизации размеров деталей) и т. и. Нагрев деталей под
закалку, цементация и отпуск проводится в электрических печах
сопротивления со встроенными в них нагревательными элемен-
тами или в индукторах, в которых нагрев выполняется токами
промышленной или высокой частоты.
Рис. 206. Агрегат для тер-
мической обработки
267
chipmaker.ru
Рис. 207. Моечно-сушильный агрегат
На рис. 206 показан типовой агрегат для термической обработки
деталей подшипников качения. Для нагрева деталей под закалку
часто применяют электропечи с инерционным подом 2, в котором
детали 1 перемещаются вследствие инерции при резкой остановке
пода на упоре. Инерционное движение пода создается кулачком 5,
возврат — пружиной 4. Порядок прохождения деталей в агрегате
следующий: вначале кольца поступают в электропечь 3, где на-
греваются до температуры 840—860 °C, далее кольца по наклон-
ному лотку 6 соскальзывают в закалочный бак 13 для охлаждения
в масле до температуры 40—60 °C, а затем по наклонному цепному
конвейеру 7, действующему от кривошипно-шатунного (с храпови-
ком) привода 12, поступают в моечную машину 8. В машине кольца
интенсивно промываются горячим содовым раствором, подавае-
мым через спрейерное устройство. Далее конвейером 9 детали
передаются в электропечь 10 для отпуска при температуре 140—
100 °C. В конце агрегата детали проходят через камеру 11 для
охлаждения воздухом до 30—40 °C.
Оборудование для мойки и противокоррозийной защиты дета-
лей. Конструкция данных машин определяется формой и разме-
рами обрабатываемых деталей, а также требованиями, предъявля-
емыми к качеству промывки и противокоррозионной защиты. Каж-
дая машина состоит из нескольких камер, связанных устройством
для транспортирования деталей
В моечно-сушильных агрегатах детали моют содовым и другими
горячими растворами, сушат обдувом горячим или обычным воз-
духом, а затем охлаждают до температуры цеха. Чтобы обеспечить
268
высокую степень очистки деталей, применяют несколько ванн
мойки, из которых одна имеет устройство для ультразвуковой
очистки. Для противокоррозийной защиты деталей (окунанием)
применяют обычно технический вазелин. Вазелин наносят на
предварительно промытую и высушенную деталь в разогретом
виде, после чего ее охлаждают для затвердения покрытия.
В качестве примера на рис. 207 показан агрегат для мойки
и сушки штоков амортизаторов, валиков и т. п. деталей. Корпус 1
агрегата состоит из двух камер: мойки 10 и сушки 6. Над камерой
мойки расположены спрейера2, в которые моющий раствор пода-
ется под давлением от индивидуального насоса или от централи-
зованной системы по трубе 11. В камеру сушки 6 воздух для об-
дувки деталей поступает от вентилятора.
Перемещение деталей в камерах производится реечным меха-
низмом, состоящий из четырех реек с пилообразными зубьями,
из которых две неподвижные рейки 5, а две подвижные 3 могут
перемещаться вверх-вниз от электродвигателя с редуктором 7
посредством кривошипного механизма 8 и рычажной системы 9.
При этом подвижные рейки по шагу зубьев сдвинуты вправо отно-
сительно зубьев неподвижных реек. При перемещении вверх
подвижных реек происходит подъем находящихся на неподвижных
рейках 5 деталей 4. В верхнем положении детали скатываются
по зубьям с подвижных реек на неподвижные и таким образом
осуществляется перемещение деталей в агрегате.
Автоматы для сборки изделий и комплектования деталей.
В автоматах для сборки отдельные детали соединяются в узлы
и самостоятельные изделия, например подшипник качения. Ука-
занные автоматы обычно состоят из механизмов для накопления
собираемых деталей и выдачи их в ориентированном положении;
поворотного стола или барабана с позициями для последователь-
ной сборки; приводных и передающих механизмов, механизма
выдачи изделия. В автоматах для комплектования несколько
одинаковых деталей соединяются в комплект для удобства тран-
спортирования или упаковки.
На рис. 208 показан автомат для сборки блока конических ро-
ликоподшипников, комплектующегося из внутреннего кольца,
сепаратора и роликов. Наружное кольцо подшипника съемное и
устанавливается в корпус изделия самостоятельно. Автомат состоит
из станины 1 с колонной 29, несущей поворотный стол 36. Над
колонной на стойках 37 размещена траверса 28 с кассетами 2,
имеющая круговое движение совместно со столом. В кассетах на-
ходятся уложенные стопой сепараторы 4. На поворотном столе
предусмотрено 12 позиций, на восьми из которых установлены
оправки 5 для выполнения операций сборки подшипников, а че-
тыре позиции — холостые. В станине предусмотрены механизмы
для подъема 7, поворота 13 и фиксирования 14 стола (через 30 °),
а также распределительный вал 15 с кулачками, посредством ко-
торых осуществляется необходимое движение стола и оправок 5
269
chipmaker.ru
Рис. 208. Автомат для сборки блока конических роликоподшипников
270
через рычджные и реечные устройства. Вращение распределитель-
ного вала производится от электродвигателя и редуктора 1д.
С наружных сторон автомат закрыт дверцами 30 из прозрачной
пластмассы. Сбоку станины установлен загружатель для подачи
конических роликов в собираемые блоки. Загружатель состоит
из бункера 18 для роликов И и цепного подъемника 26. В бункере
имеется подающий диск 17 с пазами для роликов, расположенных
по окружности. При вращении диска от приводного механизма
ролики западают в пазы диска 17 и по трубе поступают на флажки
подъемника 26. При движении цепи флажки поднимают ролики
вверх и передают их на валковый механизм 25 для ориентации
и выдачи роликов узким торцом вниз через трубку 12 в механизм
комплектования 27. Подача внутренних колец 21 в автомат произ-
водится с помощью ленточного конвейера 22, с которого кольца
ползуном 20 перемещаются на позицию сборки поворотного стола.
Последовательность сборки следующая:
на позиции 11 очередной сепаратор 4 при повороте кассету 2
отсекается от стопки сепараторов, удерживается захватами 3,
и поступает на оправку 5 при подъеме ее вверх (со столом 36);
на позиции IV сепаратор 4 ориентируется по окнам для после-
дующего введения в них роликов 11. Операция выполняется с по-
мощью двух языков 6, которые при повороте заскакивают в одна
и ориентируют сепаратор на оправке;
на позиции V производится комплектование роликов 11 и
засыпка их в окна сепаратора посредством двух дисков 8 и 9,
поворачивающихся совместно через систему передач от распреде-
лительного вала 15. Нижний диск 9 смещен относительно верх-
него 8 на половину сечения отверстий и служит упором для роли-
ков 11, которые поступают из трубки 12 и заполняют последова-
тельно все отверстия верхнего диска (при его вращении). При
подъеме оправки 5 с сепаратором вверх вращение нижнего диска
задерживается, отверстия дисков совмещаются и комплект роли-
ков из верхнего диска через нижний и обойму 10 поступают в се-
паратор;
на позиции VI проводится контроль наличия всех роликов и
сепаратора с помощью микровыключателей 16\
на позиции VII осуществляется установка внутреннего коль-
ца 21 в сепаратор с роликами посредством механизма 24, в который
кольцо подается ползуном 20. Кольцо в механизме удерживается
рычажками 39. При подъеме оправки сепаратор 4 поворачивает
рычажки и кольцо 21 загружается в сепаратор с роликами. При
дальнейшем подъеме оправки кольцо упирается в подпружинен-
ную планку 23, что обеспечивает посадку кольца до соприкосно-
вения с роликами;
на позиции IX проводится контроль наличия кольца 21 и сепа-
ратора 4 микровыключателями /6;
на позиции X собранный блок планкой 31 снимается с оправки
для передачи в устройство для обжима сепаратора;
271
chipmaker.ru
Рис. 209. Технологический процесс заверты-
вания подшипников в бумагу
па позиции XI проис-
ходит обжим сепаратора.
Матрица 34 с собранным
блоком, поступившим в нее
с помощью толкателя 35,
поднимается и торец сепа-
ратора наталкивается на
конусную поверхность не-
подвижного пуансона 33,
в результате чего сепара-
тор сдавливается и блок
не может самопроизвольно
разобраться. По оконча-
нии обжима блок толкате-
лем 38 поднимается и по
лотку 32 выходит из ав-
томата.
Позиции /, III, VIII,
XII — холостые.
Автоматы для упаков-
ки. Детали упаковывают
в бумагу, полиэтиленовую
пленку и коробки как по
одной штуке, так и ком-
плектом по нескольку
штук. В качестве примера
на рис. 209 показан тех-
нологический процесс за-
вертывания на автомате
в парафинированную бу-
магу подшипников, колец,
втулок и т. п. Упаковоч-
ный автомат однопозици-
онный. Он состоит из ста-
нины со столом 13, на ко-
тором размещены меха-
низмы: для протягивания
бумаги 5 из рулона / с по-
мощью щипцов 6; для раз-
резания бумаги ножами
2, 3; для подачи детали
на рабочую позицию и выдачи с нее толкателем 12. Внутри
стола смонтированы штоки 7, 8 для вертикального переме-
щения детали 9 в устройство для завертывания 15, распола-
гаемое над столом. Внутри станины размещены распределитель-
ный вал и командоаппарат с кулачками, осуществляющими по-
средством рычагов необходимые движения механизмов и управле-
ние работой штоков пневмоцилиндров. Устройство для заверты-
272
вания состоит из внутреннего кольца 4, на осях которого разме-
щены лепестки 11 диафрагмы, имеющие возможность сходиться
(к центру) и расходиться при повороте наружного кольца 10.
На переходе / (механизмы условно повернуты на 90° относи-
тельно механизмов других переходов) производится подача толкате-
лем 12 детали 9 на рабочую позицию, перемещение бумаги 5 слева
направо щипцами 6 и отрезка листа бумаги от рулона 1 ножами 2,
3. На переходе II происходит подъем подшипника с бумагой што-
ками 7, 8 в устройство для завертывания. На /// — сведение кон-
цов бумаги в пучок лепестками 11 диафрагмы. На IV — заталки-
вание концов бумаги внутрь отверстия подшипника штоком 7
при его подъеме. На V — опускание завернутого подшипника на
исходную позицию штоками 7, 8 и выталкивание его толкателем 12
на лоток 14.
§ 6. УДАЛЕНИЕ СТРУЖКИ
И ПОДАЧА СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ (СОЖ)
НА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ
Удаление стружки из рабочей зоны станков производится смы-
вом эмульсией, сдуванием сжатым воздухом или перемещением
ее подвижными элементами конвейеров. При обработке деталей из
чугуна без охлаждения применяется отсасывание металлической
стружки и графитовой пыли с помощью гидроциклонов. Удале-
ние стружки из нескольких отверстий в деталях осуществляется
выдуванием и вытряхиванием стружки на специальных поворот-
ных устройствах линий.
Для улучшения отвода сливной стальной стружки и предотвра-
щения спутывания ее в клубок на резцах применяют стружко-
ломатели. Для устранения попадания мелкой стружки на базиру-
ющие и зажимные элементы приспособлений предусматриваются
устройства для удаления стружки смыванием СОЖ или выдува-
нием сжатым воздухом перед установкой и закреплением детали.
В линиях также применяют встроенные моечные машины, которые
производят наиболее полную очистку деталей и приспособлений-
спутников от стружки.
В автоматических линиях применяют в основном две системы
удаления стружки: конвейерами, проходящими вне линии, на
которые стружка от каждого станка подается встроенным в него
устройством; конвейерами, встроенными непосредственно в линию
или в проходящей под ней специальный канал. В этом случае
стружка из рабочей зоны через проем в станине станка поступает
на конвейер.
Для удаления стружки из станков и линий используют скреб-
ковые, винтовые и вибрационные конвейеры. Кроме того, находит
применение система удаления стружки, находящейся в желобе
канала, посредством СОЖ, подаваемой под давлением через соп-
ла, расположенные вдоль канала.
273
chipmaker.ru
На рис. 210, б показан скребковый конвейер, состоящий из
штанги 6, совершающей возвратно-поступательное перемещение,
к которой шарнирно подвешены скребки 7, перекрывающие же-
лоб 10. При ходе штанги вперед скребки под действием своей массы
и сопротивления стружки врезаются в нее, поворачиваются вокруг
оси 9 до упора в штангу и, занимая перпендикулярное положение,
перемещают стружку в желобе на шаг хода штанги. При обратном
ходе штанги скребки, встречая сопротивление стружки, повора-
чиваются в обратную сторону и скользят по поверхности стружки.
Желоб закрывается крышкой 8.
Скребковый цепной конвейер (рис. 210, а) состоит из смонти-
рованного в бетонном канале 12 желоба 11, к боковым стенкам
которого приварены верхние и нижние направляющие 13 и 14.
На уголках размещены ролики 15, укрепленные на осях 16 в замк-
нутой пластинчатой цепи 2. Цепь натянута на звездочки 1 и 5
механизмов, смонтированных на концах желоба. Звездочке 5
сообщается вращение от элек-
тродвигателя через редуктор.
На цепи через шаг жестко ук-
реплены скребки 17. При дви-
жении цепи нижние скребки
перемещают поступающую от
станков 4 стружку по желобу 11.
Желоб сверху закрыт крыш-
ками 3.
Рис. 211, Вибрационный конвейер для
удаления стружки
На рис. 211 показан вибра-
ционный конвейер, состоящий
274
Рис. 212. Система для
удаления стружки из
цеха
из сдвоенного лотка 2, установленного на резонансных подвесках 3
(в виде наклонных плоских пружин), закрепленных на плите 5.
Лотку 2 сообщается вибрирующее движение от электродвигателя
через кривошипно-шатунный механизм (на рисунке не показаны),
в результате которого стружка, поступающая от станков 6 по
поперечным лоткам 1 и 4, перемещается по лотку 2 вперед.
На рис. 205, и представлен двухвинтовой конвейер, состоящий
из чугунного корыта 25 (собираемого из секций), в котором уло-
жены два винта 24. Винтам сообщается встречное вращение от
электродвигателя через редуктор 10 и шарнирные муфты. Муфты
дают возможность винтам по мере изнашивания опускаться и плот-
тно прилегать к корыту. В конвейер витая стружка перемещается
поверх винтов, а мелкая стружка проваливается между винтами и
транспортируется по дну корыта.
В больших комплексах автоматических линий используют
специальные системы для удаления стружки. На рис. 212 показана
схема такой системы, состоящей из винтовых конвейеров, распо-
ложенных продольно, поперечно и наклонно. Стружка 5 из стан-
ков 8 встроенными конвейерами 1 выбрасывается на двухвинтовые
конвейеры 2 и 7 и далее посредством двухвинтового конвейера 4
передается в сборник 9. Из него стружка с помощью четырехвинто-
вого конвейера 6 с приводом 3 периодически выгружается в авто-
машину.
Устройство для подачи СОЖ. Применение при обработке дета-
лей СОЖ позволяет улучшить качество обработанных поверхно-
стей и повысить стойкость инструмента. Выбор состава СОЖ за-
висит от материала детали и метода обработки. Подача СОЖ
к станкам осуществляется как от индивидуальных, так и от цен-
трализованных циркуляционных установок. Каждая установка
состоит из бака с устройством для очистки СОЖ, насоса и трубо-
проводов. Индивидуальные баки охлаждения располагаются в ста-
нине станка или рядом с ним. Количество жидкости, подаваемое
в зону резания, зависит от вида инструмента, его размера, режимов
и условии обработки. Так, количество подаваемой СОЖ составляет:
на один резец токарного станка в среднем 15 л/мин; на сверло,
зеркер и т. п. 3—6 л/мин; на каждые 10 мм длины образующей
рабочей поверхности шлифовального круга 5—7 л/мин. На ка-
275
chipmaker.ru
Рис. 213. Схема от-
вода СОЖ со струж-
кой
чество обрабатываемой поверхности деталей в значительной сте-
пени влияет чистота СОЖ. Количество механических примесей
в СОЖ не должно превышать при обработке деталей лезвийным
инструментом (резец, фреза и др.) 0,05—0,07 % и при обработке
шлифовальным кругом 0,003—0,004 %.
' Применение централизованных циркуляционных систем по-
дачи СОЖ по сравнению с индивидуальными установками обеспе-
чивает; повышение качества обрабатываемых деталей (благодаря
лучшей очистке СОЖ и стабилизации температуры); улучшение
обслуживания оборудования и гигиены производства; сокращение
производственной площади; возможность механизации процессов
приготовления СОЖ, удаления стружки, шлама и пр.
На рис. 213 показана схема централизованной системы отвода
СОЖ и стружки на автоматической линии токарной обработки.
Поток СОЖ смывает образующуюся при обработке стружку,
которая вместе с жидкостью из станков 1 попадает в канал 2.
В канале размещен скребковый конвейер 4, перемещающий струж-
ку на конвейер 5. Наклонный участок конвейера 4 обеспечивает
отделение стружки от СОЖ. Под конвейером 4 установлен метал-
лический лист с отверстиями,
Рис. 214. Схема централизованной
циркуляционной системы подачи СОЖ
через которые жидкость стекает
в канал, соединенный с отстой-
ным баком 3. Из бака 3 СОЖ
перекачивается в систему.
Схема централизованной
циркуляционной системы пода-
чи СОЖ показана на рис. 214.
Она состоит из бака-отстойника
5, из которого жидкость насо-
сом 1 по напорному трубопро-
воду 2 под давлением подается
к станкам 3. Отработанная
жидкость самотеком сливается
в колодцы-отстойники 4 и по
сливному трубопроводу 7 по-
падает в бак-отстойник. Утечку
и испарения СОЖ в системе
276
Рис. 215. Магнитный сепаратор
компенсируют перед началом рабочей смены из дополнительного
бака 6, в котором приготовляется раствор жидкости.
Бак-отстойник даже большего объема не обеспечивает требуе-
мого качества очистки жидкости от шлама, мелкой стружки и
грязи вследствие того, что естественный отстой примесей требует
много времени. Поэтому для предварительной очистки СОЖ при-
меняют различные сетчатые фильтры, а для тонкой очистки —•
магнитные сепараторы, бумажные фильтры, центрифуги и пр.
На рис. 215, а показан общий вид, а на рис. 215, б — схема
магнитного сепаратора. Электродвигатель, смонтированный на-
корпусе /, вращает барабан 2 с постоянными магнитами 4. Жид-
кость проходит через пространство между барабаном и корпусом
сепаратора. Шлам, притянутый к магнитам, поднимается наверх,
жидкость из него выжимается резиновым валиком 3 и после этого
шлам соскабливается латунным ножом 5 в сборник 6.
§ 7. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ УПРАВЛЕНИИ
АВТОМАТИЧЕСКИМИ ЛИНИЯМИ
Выполнение заданного цикла работы отдельных механизмов в автомате и
отдельных встроенных единиц оборудования в автоматической линии произво-
дится системами автоматического управления. В элементарном виде такая си-
стема состоит в основном из трех типов устройств, предназначенных для полу-
чения информации, ее преобразования и передачи, использования информации
исполнительными механизмами.
Устройства для получения информации в виде преобразователей (датчиков)
применяются для подачи первоначального сигнала (импульса), служащего ко-
мандой для выполнения заданного действия исполнительного механизма. В за-
висимости от причины возникновения сигнала различаются путевые, скоростные,
силовые и размерные преобразователи. В зависимости от принципа действия
преобразователи могут быть электрическими, гидравлическими и пневматиче-
скими. В свою очередь электрические преобразователи разделяются на контакт-
ные, бесконтактные и фотоэлектрические. Путевые преобразователи обычно
используют для измерения скорости движения и остановки механизмов на тре-
буемом отрезке пути. Они срабатывают под воздействием механического нажима
(упора, кулачка) движущегося механизма, изменения давления и т. д. Скорост-
ные преобразователи дают сигнал при достижении заданной скорости вращения
механизма. Силовые преобразователи служат для подачи команды при достиже-
нии требуемой силы или давления в механизмах. Размерные преобразователи
используют для подачи сигнала при получении заданного размера обработанной
поверхности.
277
chipmaker.ru
Устройства для преобразования информации в виде промежуточных реле,
реле времени, триггерных ячеек и пр. предназначаются для количественного
или качественного изменения сигналов. При количественном преобразовании
происходит усиление, ослабление и замедление сигналов. При качественном
преобразовании сигнал, исходящий из промежуточного элемента, изменяется
по форме (например, электрический переходит в гидравлический и т. п.).
Исполнительные механизмы предназначены для выполнения действия от-
дельного сигнала (например, включения вращения шпинделя, выключения по-
дачи и т. п.). По принципу действия исполнительные механизмы разделяют на
электрические (электродвигатели, электромагнитные муфты, электромагниты
и пр.), гидравлические (гндроцилиндры, гидромоторы и пр.) и пневматические
(пневмоцилиндры, пневмотурбинки и пр.). Ниже приведены описания кон-
струкций некоторых распространенных устройств управления.
Электрические путевые контактные преобразователи делятся на простые
и моментного действия. Простые преобразователи срабатывают постепенно под
действием перемещающегося узла машины. Преобразователи с моментным пере-
ключением контактов срабатывают мгновенно, как только сила воздействия до-
стигнет определенной величины. Указанные преобразователи применяются в тех
случаях, когда перемещение узлов происходит со скоростью меньше 0,4 м/мин,
что приводит к быстрому подгоранию контактов из-за медленного процесса их
переключения. Оба типа преобразователей могут быть с самовозвратом или без
него. В первом случае возврат в исходное положение происходит немедленно
после снятия с преобразователя силы нажатия. Во втором случае возврат требует
дополнительных усилий. К путевому преобразователю простого действия с само-
возвратом относится переключатель, показанный на рис. 216, а. Он состоит
из карболитового корпуса 8 с укрепленными неподвижными контактами 3, 7
и карболитового штока 5 с расположенными на нем подпружиненными подвиж-
ными контактами 4, 6. Упор 1, перемещающийся вместе с узлом машины,
нажимает через стальной штифт 2 на шток 5, который, опускаясь, размыкает
контакты 3, 4 и замыкает контакты 6, 7. После отвода упора шток возвращается
в исходное положение посредством пружины 9.
Преобразователь мгновенного действия в виде моментного переключателя
работает следующим образом. При нажатии упора 10 (рис. 216, б) на ролик 11
происходит поворот рычага 12 и поводка 13, который, перемещаясь, нажимает
на защелку 23, выводя ее из зацепления с Т-образной планкой 22. Затем пру-
жина 14 через шарик 15 своим давлением поворачивает Т-образную планку,
а вместе с ней и рычаг 19 с изолированными контактами 20, 18 i (показаны
условно пунктирными линиями). Происходит мгновенное размыкание контактов 20
и 21 и замыкание контактов 17 и 18. После переключения планка 22 удер-
живается второй защелкой 16. Планка 22 возвращается в исходное положение
при снятии силы с рычага 13 пружиной 24.
Путевой бесконтактный преобразователь (рис. 216, д) состоит из электрон-
ного усилителя-выключателя и чувствительного элемента, смонтированных
в корпусе 45 и залитых эпоксидной смолой, обеспечивающей их полную герме-
тизацию. Он обладает высокой надежностью. К преобразователю подключено
промежуточное реле РП, которое включается и подает сигнал при подводе к пре-
образователю металлического предмета 46 (упора, пластинки и т. п.) и выклю-
чается при его отводе.
Контроль наличия деталей на приемных позициях станков, транспортных
устройств осуществляется также посредством специальных контактных или
фотоэлектрических преобразователей. На рис. 216, г показан контактный пре-
образователь, состоящий из корпуса 40 с осью 39. На одном конце оси закреп-
лена контактная рамка 38, воздействующая на неподвижную контактную
группу, а на другом щуп в виде рычага 43. При нажатии детали 44 (под дей-
ствием массы) щуп и связанная с ним рамка отклоняются, что приводит к раз-
мыканию контактов 35, 36 и замыканию контактов 41, 42. При сходе детали
с рычага последний возвращается в исходное положение под действием пру-
жины 37.
Фотоэлектрический преобразователь (рис. 216, в) состоит из фотореле II,
осветителя I н промежуточного реле, смонтированных на транспортном устрой-
278
с
279
Рис. 217. Электромагнит
переменного тока
Рис. 218. Схема электрического управления уча-
стком автоматической линии
стве 34. Фотореле собрано в корпусе 32 из фотосопротивления 33, закрепленного
на панели 31, и линзы 30. Осветитель 1 представляет собой корпус 26, в ко-
тором размещены патрон 25 с лампочкой 27 и линза 28. Если на фотореле //
не попадает луч света от осветителя 1 (из-за перекрытия луча деталью 29, пере-
мещаемой по транспортному устройству 34), то реле отключается. При освещении
реле ток в цепи резко увеличивается, что приводит к подаче сигнала об отсут-
ствии детали исполнительному механизму.
Путевые гидравлические и пневматические преобразователи в виде гидро-
распределителей предназначены для изменения направления потока масла (или
воздуха), поступающего к исполнительным механизмам, что предопределяет
соответствующее изменение направления движения рабочих органов. На
рис. 216, е показан гидравлический преобразователь в виде золотника. При
воздействии упора 47 плунжер 48 перемещается в корпусе 49, в результате чего
происходит изменение перекрытия канавок а, выполненных в отверстии корпуса
и соединенных с трубопроводами гидросистемы. Перекрытие плунжером канавок
обеспечивает изменение направления потока масла. Конструкция пневматических
преобразователей аналогична гидравлическим *.
Исполнительные механизмы. Электромагниты. Наибольшее применение
имеют однофазные электромагниты переменного тока с втяжным якорем (рис. 217).
Электромагнит состоит из магнитопровода 1 с катушкой 3, в отверстии которой
расположен якорь 2. При отсутствии напряжения в сети между якорем и магни-
топроводом имеется зазор И. Когда катушка включена, создается магнитный
поток и якорь втягивается в магнитопровод. Возвращение якоря в исходное по-
ложение происходит или под действием собственной массы и массы подсоеди-
ненного устройства, или от пружины. Электромагнит может быть выполнен
толкающим при наличии на якоре толкателя 4. Обычно тяговая сила электро-
магнитов составляет 15—45 Н.
Системы электрического управления автоматической линией, участком или
отдельным станком (машиной) собираются из устройств для получения и преоб-
разования информации, соединенных проводами. В качестве примера на рис. 218
приведена типовая мнемоническая схема участка несинхронной автоматической
линии с параллельно работающими в нем автоматами № I—3. Заготовки к авто-
матам подаются посредством подъемника 1, конвейера-распределителя 2 и лот-
ков 3. Обработанные детали отводятся от автоматов с помощью лотков 4 и кон-
вейера 5. При отсутствии на приемной позиции автомата заготовки от пре-
образователя поступает команда на электромагнит 1Э, воздействующий на отсе-
Размерные преобразователи см. гл. XIX § 7.
280
китель, который срабатывает и пропускает в лоток 3 очередную заготовку с кон-
вейера 2. Отсутствие заготовок в зоне действия преобразователя 1КП вызывает
задержку очередного цикла автоматической работы автомата. Поступление отсут-
ствующей заготовки в лоток 3 вызывает продолжение автоматической работы
автомата от воздействия заготовки на преобразователь 1КП.
При заполнении отводящего лотка 4 обработанными деталями от преобразо-
вателя 2КП поступает команда на автомат на прекращение автоматической ра-
боты. При наличии свободного места в лотке 4 от преобразователя 2КП следует
команда на включение автоматической работы и обработка деталей продол-
жается.
В лотках подъемника / предусмотрены фотопреобразователи 1ФП и 2ФП,
обеспечивающие работу подъемника при наличии деталей в лотке на входе и
свободном лотке на выходе.
В лотках 4 установлены электромагниты 2Э и ЗЭ, воздействующие на отсе-
катели, предназначенные для периодического выпуска партии обработанных
деталей, находящихся в лотке между отсекателями. Управление электромагни-
тами производится от путевого выключателя 1ПВ, находящегося на конвейере 5
и срабатывающего от кулачка цепи конвейера. В случае задержки деталей на
выходе нз конвейера 5 от путевого выключателя 2ПВ дается команда на останов
электродвигателя конвейера 5. При заклинивании детали в канале подъемника 1
или конвейеров 2 и 5 срабатывает перегрузочная муфта в редукторе, в резуль-
тате чего замыкаются контакты путевого выключателя ПВ, дающего команду на
кратковременное реверсирование электродвигателя.
Глава XIV
СТАНКИ С ЧПУ, УЧАСТКИ И
АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ИЗ СТАНКОВ С ЧПУ
§ 1.	ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ СТАНКОВ С ЧПУ
Новым техническим направлением в создании переналаживае-
мого оборудования явились станки и автоматические линии с про-
граммным управлением (ПУ). В сравнении с оборудованием,
у которого информация, необходимая для изготовления деталей,
реализуется в кулачках, копирах, шаблонах, упорах и т. п.,
в станках с ПУ подготовка программы обработки вплоть до ее
задания станку ведется только с информацией в числовой форме
или комбинированной: пути перемещения рабочих органов зада-
ются настройкой упоров, воздействующих на конечные выключа-
тели, а информация о цикле и режимах обработки — в числовом
виде. В первом случае, это числовое программное управление
(ЧПУ), когда все сведения о цикле, режимах обработки и о путях
перемещения задаются в цифровой форме; во втором случае —
цикловое программное управление (ЦПУ). Цикловые системы
программного управления отличаются от числовых простотой
структуры, конструкций и схем их узлов. Однако технологические
возможности их ограничены.
Для станков с ЧПУ информацию представляют в виде последо-
вательности чисел в определенной системе счисления, импульсами
(в определенном коде) и другими способами. Эта информация
подготавливается вне станков и наносится в специальных кодах
281
chipmaker.ru
БЦК-5 или ИСО на программоноситель, в качестве которого ис-
пользуются перфо- и магнитные ленты. В этом случае переналадка
системы ЧПУ заключается в замене программоносителя.
Управляющие программы для станков с ЧПУ могут быть под-
готовлены вручную (ручное программирование) или автоматически
с помощью ЭВМ (машинное программирование). Подготовка уп-
равляющей программы — это подготовка и нанесение на про-
граммоноситель команд, которые необходимы для обработки и
могут быть автоматически прочитаны и выполнены системой
управления станка. Технолог-программист составляет про-
грамму на основании анализа чертежа (геометрическая информа-
ция) и технологического процесса обработки детали (технологиче-
ская информация) по переходам. Сумма информаций по каждому
переходу и составляет управляющую программу.
По технологическим признакам и возможностям станки с ЧПУ
относятся к соответствующим группам: токарные, сверлильные,
расточные, фрезерные, шлифовальные, зубообрабатывающие. От-
дельную группу составляют многооперационные (многофункцио-
нальные) станки, позволяющие выполнять большое число перехо-
дов с одной установки детали на станке. По принципу смены
инструмента станки с ЧПУ могут быть классифицированы: с руч-
ной или автоматической сменой (в револьверной головке или ма-
газине).
В зависимости от вида и сложности обработки станки с ЧПУ
оснащают различными системами управления: позиционными —
для управления перемещениями исполнительных механизмов стан-
ка от точки к точке без задания траектории перемещения. Такие
системы применяют на сверлильных и расточных станках; кон-
турными (непрерывными) — для управления всеми траекториями
перемещений исполнительных механизмов станка при обработке
деталей сложных профилей (плоских и объемных). Такие системы
применяют на токарных, фрезерных, электроэрозионных и дру-
гих станках; универсальными (контурно-позиционными), для
которых характерным является наличие интерполятора, служащего
для преобразования вводимых в него от программы чисел в оп-
ределенное число импульсов, соответствующим образом распре-
деленных по управляемым координатам, и специальных устройств,
позволяющих хранить информацию о положении рабочих органов
станка относительно начала отсчета координатных перемещений.
Такие системы применяют на многооперационных станках.
Рассмотрим типовые системы ЧПУ станками. На рис. 219, а
показана структурная схема незамкнутой системы ЧПУ с импульс-
но-шаговым приводом (трехкоординатная). Программа обработки
записана на магнитной ленте 1 специальным кодом. Каждый им-
пульс кода соответствует перемещению рабочего органа станка
(стол, пиноль, суппорт и т. п.) на один элементарный шаг. Для
управления перемещением каждого механизма на магнитной ленте
предусмотрены дорожки с записью положительных (для движе-
282
Рис. 219. Структурные системы ЧПУ
ния в одну сторону) или отрицательных (для движения в другую
сторону) импульсов. Сигналы с магнитной ленты считываются
магнитной головкой 2, усиливаются импульсными усилителями 3
и формируются в блоках формирования 4 в прямоугольные им-
пульсы. Прямоугольные импульсы попадают на кольцевой рас-
пределитель-коммутатор 5 и распределяются, коммутируя обмот-
ки шагового двигателя 6, который начинает вращаться. Шаговый
двигатель через усилитель момента (например, гидравлический)
и другие исполнительные устройства 7 перемещает рабочий
орган 8.
Такие системы относительно просты по конструкции, однако
точность воспроизведения движения рабочих органов станка оп-
ределяет точность отработки шаговым двигателем отдельных им-
пульсов и точность кинематической цепи, определяющей движение.
Если во время перемещения рабочего органа станка вследствие
переменной нагрузки или неисправности управляющей схемы ша-
гового двигателя не воспроизводятся все импульсы, заданные
программой, то возникает погрешность на обрабатываемой детали.
В замкнутой системе управления расстояние, на которое
перемещается рабочий орган станка, контролируется специальным
преобразователем положения и сравнивается с расстоянием, за-
данным программой. Рассогласование (несоответствие) между
истинным положением рабочего органа и заданным в программе
сравнивается в специальном устройстве, которое исправляет
сигнал управления приводами подач. На рис. 219, б показана
структурная схема замкнутой системы ЧПУ с фазовым управле-
нием (по одной координате). На двух дорожках магнитной ленты Z
записаны сигналы. Рабочий сигнал определяет положение по
управляемой координате. Эти сигналы считываются магнитной
головкой 2 и проходят через усилители 3 и 4. Усилитель 4 пи-
тает входные обмотки вращающегося трансформатора 7, являю-
щегося преобразователем обратной связи по положению. Ротор
вращающегося трансформатора 7 кинематически связан с положе-
нием управляемой координаты. Сигнал, пропорциональный углу
поворота ротора, подается на один из входов фазового дискрими-
натора 5, выполняющего функции множительного устройства,
и на другой вход — рабочий сигнал. В результате перемножения
этих сигналов на входе получается новый сигнал, характеризующий
283
chipmaker.ru
ошибку следящего привода. Далее этот сигнал проходит через
усилитель мощности 6 и подается на двигатель 8, который стре-
мится установить такое положение управляемой координаты, при
котором сигнал ошибки равен или близок к нулю.
На рис. 219, в показана схема самоприспосабливающейся
системы, в которой имеются три потока информации. Третий,
дополнительный поток, поступает от измерительного устройства,
следящего за изменением параметров обработки. Поток информации
с программоносителя 1 через устройство 2 вводится в систему
управления 3 и в блок памяти системы управления 7. Информация
о действительном положении рабочих органов станка, полученная
от измерительного устройства 5, образует второй поток информа-
ции, который вводится в систему управления 3 станком 4. Третий
поток информации определяется в процессе резания измеритель-
ным устройством 6 (преобразователи системы СПИД), учитывает
ряд дополнительных факторов, например крутящий момент на
главном-' приводе, уровень колебаний отдельных узлов, темпера-
туру на режущей кромке инструмента и т. д.
Поток информации вводится в устройство 8, которое рассчиты-
вает оптимальное значение скорости резания и подачи в зависи-
мости от параметров обработки. Наличие системы контроля и ре-
гулирования позволяет осуществить защиту от перегрузок двига-
телей главного движения и подач.
Все большее применение находит непосредственное управление
от ЭВМ станками. В этом случае информация от ЭВМ к станку
передается по каналам связи. ЭВМ выполняет все функции устрой-
ства программного управления, а кроме того, ряд дополнительных,
в том числе хранение в памяти программы или нескольких про-
грамм, проведение расчетов, необходимых для программирования.
Программа работы ЭВМ также печатается на перфоленте, но она
получается короче и проще. Программа может быть заранее за-
писана в память ЭВМ и вызываться оператором по ее номеру.
Функции ЧПУ могут быть реализованы программным и схем-
ным (аппаратным) способами. Программный способ позволяет
легко заменять рабочие программы и быстро перестраивать ал-
горитмы работы устройства. Схемный способ реализации алго-
ритмов может обеспечить требуемую скорость выдачи управляющих
сигналов и практически разгружает ЭВМ, однако замена алго-
ритмов невозможна. Важной особенностью таких систем является
возможность хранения всей управляющей программы в памяти,
что позволяет редактировать программу непосредственно у станка.
§ 2.	ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ СИСТЕМ ЧПУ
И УЗЛОВ СТАНКОВ
Рассмотрим на примере сверлильного станка основные эле-
менты системы ЧПУ (рис. 220). Устройство программного управ-
ления смонтировано в шкафу 1. Оно содержит считывающее уст-
ройство 3, кодовый преобразователь 4, блок технологических
284
команд 5, блоки управления приводами салазок 6 и стола 7.
Для удобства визуального наблюдения за работой механизмов
предусмотрен блок ручного управления и сигнализации <8. Уст-
ройства ЧПУ изготовляют серийно на специализированных
заводах. Эти устройства различаются в зависимости от использо-
ванной элементной базы. Современные устройства ЧПУ компо-
нуют по агрегатно-блочному принципу и оснащаются различными
дополнительными узлами» блоками технологических команд;
устройствами коррекции радиуса, длины и положения инстру-
мента, скорости подач, скорости резания; индикации перемещений,
устройствами для нарезания резьб; блоками контроля останова
как на рабочих, так и холостых ходах и т. п.
Перфоленты имеют отверстия, каждое из которых обусловли-
вает соответствующий электрический сигнал, когда лента прохо-
дит через считывающее устройство 3. Устройство программного
управления выдает обусловленные программой сигналы на авто-
матический привод перемещения исполнительных механизмов
станка, например на шаговые двигатели привода салазок 9,
стола 10. Передача команд на электрооборудование станка осу-
ществляется через шкаф силового электрооборудования 2. Ис-
полнительный механизм станка — револьверная головка с набо-
ром инструментов обеспечивает обработку заготовки несколькими
(до шести) инструментами в заданной программой последователь-
ности.
Рассмотрим конструктивные особенности узлов станков с ЧПУ.
У станков с ЧПУ сокращена длина кинематической цепи, переда-
ющей движение от двигателя к исполнительному механизму,
благодаря применению регулируемых приводов для всех рабочих
движений. Например, коробка скоростей токарного станка с ЧПУ
285
chipmaker.ru
имеет жесткий шпиндель, вращение шпинделя осуществляется
через клиноременную передачу, а для изменения скорости введена
автоматическая коробка передач, монтируемая отдельно от шпин-
дельной.
Для высокоточных станков с ЧПУ применяют направляющие
качения, обеспечивающие высокую точность перемещений испол-
нительных механизмов. Механические передачи выполняются
беззазорными.
Рассмотрим характерные узлы станков с ЧПУ.
Привод подачи станков с ЧПУ должен обеспечивать большую
скорость холостых перемещений рабочих органов (до 10 м/мин
и более), малое время разгона и торможения, небольшую величину
рассогласования между задаваемым и фактическим перемещением,
большой диапазон регулирования, достаточную мощность для
перемещения исполнительных механизмов станка и преодоления
сил резания, стабильность работы, надежность и долговечность.
Управляемые координатные перемещения выполняются с раздель-
ными приводами подач. Однако возможен общий привод с пооче-
редным подключением к нему одной из координат.
Приводы подач, применяемые в станках с ЧПУ, можно в за-
висимости от принципа их действия разделить на регулируемые
ступенчатые и бесступенчатые, шаговые, следящие. Регулируемые
ступенчатые приводы представляют собой асинхронный двигатель,
соединенный через редуктор с ходовым винтом станка. Управле-
ние работой редуктора осуществляется электромагнитными му-
фтами.
В отличие от ступенчатого привода, при регулируемом бес-
ступенчатом приводе ходовой винт приводится во вращение через
редуктор двигателем постоянного тока. Изменение частоты вра-
щения осуществляется по сигналам от системы ЧПУ усиленным
тиристорным или электромашинным усилителем. Исполнительный
орган сначала перемещается быстро, но по мере приближения
к заданной точке бесступенчато переключается на ползучую
скорость.
Шаговый привод применяют в позиционных и контурных си-
стемах ЧПУ. Шаговые электродвигатели (ШД) обеспечивают
регулирование скорости от нуля до максимальной. Двигатель —
электромеханическое устройство, выходной вал которого совер-
шает ступенчатое (дискретное) угловое перемещение. На рис. 221
показана схема устройства одного из видов ШД.
Статор двигателя — основной магнитопровод, имеет восемь
полюсов с обмотками. Обмотки противоположных полюсов соеди-
нены последовательно таким образом, что образуют противополож-
ные полюса N и S. Ротор — подвижный магнитопровод, вращаю-
щийся на двух подшипниках качения, имеет шесть полюсов-
выступов без обмоток. На схеме показано положение ротора, соот-
ветствующее питанию током обмотки А. Отключение тока из об-
мотки А и включение тока в обмотку В приводит к повороту ро-
286
тора на 15° против часовой стрелки.
Включая строго поочередно обмотки
А, В, С, Д, ротор будет поворачи-
ваться в одном направлении. Если
изменить очередность включения тока
в обмотки на порядок А, Д, С, В, то
направление вращения ротора изме-
нится.
За четыре импульса ротор повер-
нется на 60°, т. е. на шаг зубца ротора.
Полный оборот вала двигателя совер-
шается за 24 шага. Изготовляют дви-
гатели на угол поворота 1,5; 3; 7,5Q,
работающие при частоте до 16 кГц.
Импульсы вырабатываются специаль-
ными тиристорными генераторами, в которых переменный ток
питания преобразуется в импульсы постоянного тока. Генераторы
обеспечивают требуемую последовательность, частоту и количе-
ство импульсов в зависимости от управляющих сигналов про-
граммоносителя.
Электрогидравлические шаговые приводы применяют чаще,
так как электрические шаговые двигатели выпускают небольшой
мощности. Крутящий момент увеличивают за счет использования
энергии масляного потока от гидростанции.
В последние годы в приводах подач станков с ЧПУ начали
использоваться высокомоментные электродвигатели постоянного
тока с возбуждением от магнитов.
Применение постоянных магнитов с сильным полем возбужде-
ния способствует возрастанию моментов, развиваемых электро-
двигателем при постоянной силе тока якоря и при уменьшении на-
грева машины. Эти электродвигатели обладают практически по-
стоянным вращающим моментом и возможностью кратковременно
развивать 10—20-кратные максимальные моменты при торможении
и пуске, а также обеспечивают относительно высокое быстродейст-
вие привода. Такие двигатели устанавливают непосредственно
на ходовой винт станка без силового редуктора. Двигатель изго-
товляют со встроенным тахогенератором и тормозом; последний
фиксирует ротор при снятии питания в механизмах с несамотор-
мозящими шариковыми передачами. Диапазон регулирования
частоты вращения такого двигателя составляет несколько тысяч.
Следящий привод подач. В этом приводе информацию о вели-
чинах перемещения механизма получают измерительными преоб-
разователями (датчиками обратной связи), установленными на
станке. Измерительными преобразователями измеряют действи-
тельное перемещение или положение рабочих органов и преоб-
разовывают его в соответствующие сигналы обратной связи.
В сравнивающем устройстве сигналы обратной связи, характери-
зующие действительное перемещение, сопоставляют с сигналами,
287
chipmaker.ru
Рис. 222. Измерительный преобразо-
ватель
соответствующими заданию про-
граммы. При наличии рассо-
гласования между ними на вы-
ходе сравнивающего устройства
появляется сигнал, который
после преобразования его в на-
пряжение и усиления поступает
на схему управления двигателем
привода подач. Последний пе-
ремещает рабочий орган станка
в нужном направлении. Как
только действительное переме-
щение станет равным заданному
перемещению (рассогласование
равно нулю), сигнал на выходе
сравнивающего устройства ис-
чезнет и движение прекратится.
На рис. 222 показана схема
измерительного преобразовате-
ля. Преобразователь представляет собой планку-шкалу, имеющую
зубцы с шагом Т1. Над рейкой располагаются два съемника А
и Б, каждый из которых состоит из двух П-образных сердечников,
имеющих зубцы на торцах с шагом Т2. Шаг Т2 меньше шага Т1,
но кратен шагу Т1. В съемниках А и Б зубцы первого сердечника
смещены относительно зубцов второго сердечника на половину
шага Т1. В съемнике Б зубцы первого сердечника смещены относи-
тельно зубцов второго сердечника съемника А еще на 1/4 шага Т1.
Каждый преобразователь имеет первичную обмотку и две вто-
ричные обмотки. Между зубцами планки и зубцами съемников А
и Б имеется минимальный зазор, обеспечивающий перемещение
съемников над планкой без трения. Первичная обмотка каждого
съемника, охватывающая оба сердечника, питается переменным
током с частотой 20—25 кГц. Две вторичные обмотки включены на
сопротивление /?нагр, электрический сигнал с которого усилива-
ется и подается в дискриминатор. Подобный импульсный преобра-
зователь относится к трансформаторному типу и основан на уста-
новлении индуктивной связи между первичной и вторичной об-
моткой (изменение зазора между зубцами). Смещение зубцов
съемника Б необходимо для определения направления движения
съемников, а также для получения сигналов, равных 1/4 Т1.
Перемещение на импульс преобразователя составляет около
0,01 мм при длине измеряемого перемещения 1 м.
Дальнейшее усовершенствование регулируемого электропри-
вода (тиристорный электропривод, высокомоментные двигатели
с постоянными магнитами) привело к тому, что привод подачи
станка с ЧПУ строится по схеме: двигатель—ходовой винт—
исполнительный механизм. В приводе главного движения станков
с ЧПУ после электродвигателей переменного или постоянного
288
тока наибольшее распространение получили коробки передач на
электромагнитных муфтах, в том числе автоматические коробки
передач (АКС).
§ 3.	СТАНКИ С ЧПУ
Рассматриваемые в этом параграфе станки с ЧПУ можно раз-
делить на две группы: одно- и многооперационные станки (много-
целевые) с ЧПУ. Однооперационные станки с ЧПУ приспособлены
для выполнения обработки определенного вида: токарной, свер-
лильной, фрезерной, шлифовальной и др. Станки этого типа вклю-
чаются в единые гаммы универсального оборудования, значительно
унифицированы с базовыми моделями, имеющими ручное управ-
ление. Преимуществом использования станков такого типа явля-
ется быстрое освоение выпуска изделий и улучшение использова-
ния станков у потребителя. На базе этого оборудования созда-
ются участки из станков с ЧПУ.
Однако широкое использование однооперационных станков
с ЧПУ имеет и определенные недостатки: большие затраты на не-
завершенное производство, длительные циклы на изготовление
комплектов деталей, существенные транспортные и складские за-
траты для получения готовой продукции. Существенным преиму-
ществом при изготовлении сложных деталей обладают многоопера-
ционные станки, обеспечивающие выполнение комплекса опера-
ций для деталей определенных технологических групп при ми-
нимальном количестве переустановок и передач деталей на другие
станки.
Характерным для этих станков является выполнение системой
ЧПУ в автоматическом режиме цикла работы, смены инструмен-
тов, а в ряде других деталей и выполнение транспортных пере-
мещений. Многооперационные станки имеют не менее трех управ-
ляемых координат. Конструктивным элементом, общим для всех
типов многооперационных станков (рис. 223), является шпиндель
и магазин инструментов. Компоновка инструментального мага-
зина относительно станка и конструкция магазина могут быть
различны.
На рис. 223, а показан сверлильно-фрезерный многоопераци-
онный станок с револьверной головкой, шпиндель неподвижен
в осевом направлении. Схема станка аналогичного назначения,
приведенная на рис. 223, б, применяется при использовании спе-
циального инструментального магазина и автооператора (на ри-
сунке не показано) для смены инструментов. Ряд движений, осу-
ществляемых основными рабочими органами станка, может выпол-
няться револьверной головкой, например на станке, показанном
на рис. 223, в, осевая подача по оси Z производится с помощью
салазок револьверной головки. На рис. 223, г показан двух-
стоечный сверлильно-фрезерно-расточной станок с инструменталь-
ным магазином, расположенным на суппорте и имеющим допол-
289
chipmaker.ru
Рис. 223. Примеры многооперационных станков
нительное движение 1'. В ряде конструкций станков инструмен-
тальный магазин располагают на шпиндельной бабке сбоку
(рис. 223, <Э) или при особо больших его габаритных размерах
(до 100 инструментов) на отдельной стойке (рис. 223, е) рядом
со станком.
В простейшем случае автоматическая смена инструментов
осуществляется одним загрузочным автооператором 1 (рис. 224),
который имеет два вида движения; вращение вокруг оси — для
переноса инструмента из магазина в шпиндель и обратно, посту-
пательное вдоль оси — для удаления инструмента из шпинделя
или гнезда магазина и загрузки его в шпиндель или гнездо. Авто-
оператор / имеет два (иногда один) захвата с замками для за-
крепления оправки инструментом. Последняя имеет специальную
проточку 4, за которую осуществляется ее захват автооператором.
290
Для смены инструмента автооператор 1 поворачивается на 90°
по часовой стрелке 5 (осуществляет захват инструментов); пере-
мещается вдоль оси вниз по оси 6 — вынимает инструменты из
гнезд; поворачивается на 180° — переносит один инструмент
из магазина 2 к шпинделю 3, а второй обратно; перемещается вдоль
оси вверх — загружает инструменты в гнезда; поворачивается на
90° — занимает исходное положение.
Одной из важнейших операций технологического цикла много-
операционного станка является автоматизированная загрузка за-
готовок и съем готовых изделий с использованием специального
загрузочного устройства — стола.
Рассмотрим типовую схему работы стола. Многопозиционпый
стол представляет собой трех позиционное транспортное устройство
челночного типа с прямолинейным перемещением (рис. 225).
Устройство работает следующим образом. Положение /: станок
ведет обработку детали О. На столе находится заготовка на по-
зиции 3. Положение 2: обработка на станке окончена, обработанная
деталь подается из зоны обработки на позицию стола. Положение 3:
стол делает один ход влево, устанавливая позицию с заготовкой 3
против приемного устройства станка. Положение 4: заготовка
с позиции 3 подается в рабочую зону станка.
По мере повышения серийности производства применяются
станки с автоматической сменой группы инструментов, у которых
291
chipmaker.ru
Рис. 226. Станок со сменными головками
происходит смена не одного инструмента, а их комплекта, уста-
новленного, например, на шпиндельной коробке. Последователь-
ность работы механизмов такого станка также задается системой
ЧПУ. На рис. 226 показан общий вид станка для обработки боль-
ших корпусов коробок передач тракторов различных модификаций.
Транспортная система станка состоит из четырех конвейе-
ров /, образующих прямоугольник. На конвейерах свободно
размещаются многошпиндельные коробки 2, на переднем кон-
вейере установлена приводная станция 3 для коробок, а около —
поворотный стол 4 для обрабатываемых деталей. Параллельно
переднему конвейеру смонтированы транспортно-загрузочно-раз-
грузочный конвейер 5, на котором имеются загрузочная 6 и раз-
грузочная 7 позиции, и устройство 8 для подачи деталей на рабо-
чий стол и обратно. На поворотный стол заготовка подается на
спутнике и крепится. Стол индексируется на 90° из условия после-
довательной обработки детали с четырех сторон. Многошпиндель-
ные коробки (их 14) подаются к приводной станции, где фикси-
руются и подсоединяются к приводу. На смену коробки требуется
20 с. Станция имеет два электродвигателя: один — для привода
сверлильных шпинделей, второй — для резьбонарезания. Отра-
ботавшая многошпиндельная коробка удаляется конвейером и
на ее место становится новая. Подача очередной детали на стол
и удаление обработанной детали производится с использованием
загрузочной и разгрузочной позиций.
На станке обрабатывают разные детали небольшими сериями,
для чего требуется соответствующий набор сменных многошпин-
дельных коробок, унифицированных между собой.
292
§ 4.	АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ И
УЧАСТКИ ИЗ СТАНКОВ С ЧПУ
В последние годы в автоматизации об-
работки деталей в серийном и мелкосерийном
производстве наметилось новое направление,
которое заключается в том, что создаются
автоматические линии, участки и целые
производства нз станков с ЧПУ. Возможны
три варианта системы управления участком.
В первом варианте у каждого станка пред-
усматривается система ЧПУ, в которой на
одну перфоленту записано несколько про-
грамм, что позволяет при переходе на обра-
ботку другой детали не менять перфоленту,
а автоматически отыскивать нужную про-
грамму. Во втором варианте у каждой си-
стемы ЧПУ имеется запоминающее устройство
малого объема для хранения порядка трех
управляющих программ, вводимых туда
с центрального считывающего устройства.
линии (а) и участка из станков
с ЧПУ (б):
1 — транспортная система; 2
станки; 3 — автоматический склад;
4 — межолерационный накопитесь
Третий вариант является наиболее автома-
тизированным и представляет собой ЧПУ—ЭВМ. Автоматизированные участки
ставков с ЧПУ занимают промежуточное положение по производительности и
гибкости между автоматическими линиями из специальных станков и многоце-
левыми станками с ЧПУ, являясь экономически эффективными для мелко- и
среднесерийного производства.
На автоматических линиях и участках из станков с ЧПУ выполняют сле-
дующие операции: для корпусных деталей — разметку и проверку заготовок,
черновое и чистовое фрезерование плоскостей, сверление, фрезерование, черновое
и чистовое растачивание больших отверстий, сверление мелких отверстий и на-
резание резьб, мойку и контроль; для тел вращения — подрезку торцов, центро-
вание, точение, сверление отверстий, нарезание резьб, фрезерование шпонок,
канавок, лысок, шлифование, мойку и контроль.
Взаимосвязанное автоматическое оборудование из станков с ЧПУ подразде-
ляется на следующие типы: автоматические линии, участки и производства.
Автоматическая линия из станков с ЧПУ — совокупность автоматических
станков (машин) с ЧПУ, установленных в порядке прохождения деталями опе-
раций технологического процесса; загрузку, разгрузку и межоперационное
перемещение обрабатываемых деталей от станка к станку осуществляет автомату.
ческая транспортная система с программным управлением, включающая нако-
питель первичной загрузки; смена инструмента автоматизирована; работой всего
оборудования управляет единая программа.
Автоматический участок из станков с ЧПУ — совокупность станков с ЧПУ
с единой системой управления загрузкой станков. Для участка характерны на-
личие общего автоматизированного склада для заготовок, полуфабрикатов и го-
товых изделий, механизированных или автоматизированных, например, с по-
мощью промышленных роботов, средств доставки от ставков к складу и обратно
заготовок и полуфабрикатов, общей системы подготовки инструмента и приспособ-
лений. Управление работой всего оборудования осуществляется по взаимно
увязанным программам.
На рис. 227 показаны схемы автоматической линии и автоматического уча-
стка из станков с ЧПУ. Автоматическое производство — совокупность несколь-
ких автоматических линий или участков из станков с ЧПУ.
293
chipmaker.ru
Глава XV
ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ, МОНТАЖ, ИСПЫТАНИЕ
И ПРИЕМКА ОБОРУДОВАНИЯ
§ 1. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ
Основными требованиями, предъявляемыми к таре для пере-
возки станков и другого оборудования, являются; прочность,
простота конструкции, возможность выполнения погрузочно-
разгрузочных работ как вручную, так и с применением средств
механизации, обеспечение сохранности при транспортировании
и длительном хранении. Степень защиты оборудования от повреж-
дений определяется видом упаковки, предохраняющей оборудо-
вание от ударов, толчков и воздействия атмосферной среды.
Основным и наиболее универсальным видом упаковки для
оборудования, перевозимого по железной дороге, речным, морским
и автомобильным транспортом, являются ящики деревянные,
плотные или решетчатые, разового или многоразового исполь-
зования, выполненные в соответствии с ГОСТ 10198—78. Транс-
портирование оборудования на короткие расстояния (до 300 км)
автомобильным транспортом может производиться без упаковки.
В этом случае оборудование укрывается специальным чехлом
или пленкой.
В качестве примера на рис. 228, а показан деревянный сборно-
разборный многооборотный ящик с установленными в нем узлами

Рис. 228. Упаковка оборудования:
12 —осторожно, хрупкое; 13 — крюками
непосредственно не брать; 14 — верх, не
кантовать; 15 — боится нагрева; 16 —
упаковка в тропическом исполнении; 17 —
герметическая тара; 18 — центр масс; 19 —•
боится сырости; 20 —место строповки
294
станка 6 с помощью болтов 7. Ящик состоит из салазок 5, вклю-
чающих опорные брусья и пол, и щитов: боковых 8, торцовых 1
и верхнего 9. Каждый щит собирается из стоек 3 и брусьев 4
с раскосами 2, образующих жесткую раму, на которую приби-
ваются обшивные доски.
Для защиты от попадания влаги щиты с внутренней стороны
покрываются рубероидом или пергамином 10. Для надежной
защиты от влаги оборудование закрывается чехлом из полимер-
ной пленки, а для поглощения влаги в чехол укладывается сили-
кагель. Соединение между собой щитов и салазок осуществляется
посредством стяжек И, обеспечивающих сборку-разборку ящика
в минимальное время. На внешней стороне щитов ящика наносятся
предупредительные знаки, показанные на рис. 228, в, опреде-
ляющие особенности и условия транспортировки. Поскольку
при транспортировании ящик несет основную нагрузку, размеры
его брусьев и досок определяются соответствующими расчетами.
Л1ногооборотная тара требует возврата ее на завод—изготовитель
оборудования. Для экономии места порожний ящик разбирается
и складывается в штабель. Отдельные детали ящика крепятся
проволокой 21 (рис. 228, б). По прибытии на завод ящик снова
собирается.
Для отгрузки крупногабаритных станков применяют облег-
ченную упаковку «под колпаком». При такой конструкции тары
основную нагрузку несет не упаковка, а сам станок. Ящик только
предохраняет станок от механических повреждений и коррозии.
В этом случае в станину станка ввертываются рым-болты, которые
выводят за упаковку. За них производится зачаливание при
погрузочно-разгрузочных работах.
§ 2. МОНТАЖ СТАНКОВ И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Для нормальной работы металлорежущего и другого обору-
дования большое значение имеет правильно спроектированный
и изготовленный для него фундамент. Назначение фундамента —
воспринимать массу машины и равномерно передавать ее на грунт,
воспринимать и гасить колебания, возникающие в машине. При
сравнительно небольшой площади станин станков, прессов и
другого оборудования и значительной его массе удельная на-
грузка на фундамент достигает больших величин. Для предотвра-
щения самопроизвольного опускания оборудования в грунт и
обеспечения его устойчивого положения под оборудование под-
водят твердое основание с большой площадью. Площадь фунда-
мента устанавливается такой, чтобы масса оборудования и самого
фундамента, приходящаяся на 1 см2, была бы меньше допу-
стимой нагрузки, выдерживаемой грунтом. Высота бетонного
фундамента Н устанавливается обычно в зависимости от его длины
L по формуле Н = К VL (Н и L в м). Коэффициент К прини-
мается: для токарных и горизонтально-протяжных станков рав-
295
chipmaker.ru
Рис. 229. Способы уста-
новки и закрепления
оборудования на фун-
даменте
ным 0,2; продольно-строгальных, продольно-фрезерных и рас-
точных 0,3; шлифовальных 0,4; зуборезных 0,6.
Монтаж оборудования производится как на индивидуальные
фундаменты, так и на общую бетонную плиту — «подготовку»
пола здания. На индивидуальные фундаменты монтируется тя-
желое оборудование (обычно свыше 10 т), оборудование с узлами,
совершающими возвратно поступательные перемещения (прессы,
компрессоры и т. п.), и прецизионное (особо точное) оборудова-
ние. На общую плиту подготовку устанавливают остальное обо-
рудование. Индивидуальные фундаменты могут быть простыми —
в виде толстой местной плиты и сложными — с металлическим
каркасом, подземными туннелями и приямками. Наиболее широ-
кое применение находят балочные фундаменты из балок проката
и поддоном для сбора СОЖ, залитых в бетон.
Соединение оборудования с фундаментом осуществляется по-
средством анкерных и заливных фундаментных болтов или под-
ливкой цементного жидкого раствора. Фундаментные болты при-
меняются в тех случаях, когда прочность соединения оборудова-
ния с фундаментом только подливкой раствора является недо-
статочной (прессы, прецизионные шлифовальные станки и др.).
На рис. 229 показаны различные способы закрепления оборудо-
вания на фундаменте: с помощью подвижного анкерного болта 7
(рис. 229, с), заложенного вместе с плитой 12 в отверстие фун-
дамента 11 (до монтажа оборудования 3) (при необходимости
болт может быть опущен вниз отверстия и верхний его конец
296
не будет выступать и мешать передвижению оборудования);
с помощью заливного болта 10 (рис. 229, б), неподвижно (после
установки) залитого в фундамент; посредством фундаментного
болта 15, ввинченного в планку 17, приваренную после установки
оборудования 16 к каркасу 18 балочного фундамента (рис. 229, г);
посредством цангового фундаментного болта 20 (рис. 229, д),
ввинченного в разрезную цангу 19, находящуюся в отверстии,
просверленном в фундаменте или в общей плите-подготовке до
установки оборудования.
Анкерные подвижные фундаментные болты лучше воспри-
нимают динамическую нагрузку и их обычно используют при
монтаже оборудования, работающего с ударами. Неподвижные
заливные болты применяют при установке оборудования, рабо-
тающего спокойно, без резких толчков.
Установка заливных болтов в заранее изготовленные отвер-
стия (размером 100Х 100 мм и глубиной 300—400 мм) в фундаменте
и заливка их жидким цементным раствором происходит после
установки и выверки оборудования. Выставка оборудования
по высоте производится с помощью прокладок, клиньев, регули-
ровочных винтов, башмаков, вибрационных опор и ковриков.
На рис. 229, а показан вариант выверки оборудования 3 посред-
ством регулировочного болта 1 и прокладок 2. После установки
может быть произведена подливка 5 цементным раствором. На
рис. 229, б установка оборудования по высоте осуществляется
башмаком при перемещении его верхней клиновой части 6 отно-
сительно нижней 7 винтом 8. На рис. 229, в установка оборудо-
вания по высоте обеспечивается перемещением клина 9 (от удара),
а на рис. 229, г, д — вращением винтовых втулок 13 (с последу-
ющим законтриванием гайками 14).
Для установки оборудования применяются также различные
конструкции виброизолирующих опор и ковриков, позволяющих
производить бесфундаментную установку (непосредственно на
плиту-подготовку) металлорежущих станков, имеющих отноше-
ние длины станины к высоте не более 4 : 5 и массу до 10—15 т.
На рис. 230, а, б показаны опоры типа ОВ-ЗО и ОВ-31, состоя-
щие из гайки 3, соединенной с верхней крышкой опоры 1 посред-
ством гофрированной пружины 2, не допускающей проворачива-
ния относительно опоры, но не препятствующей вертикальному
перемещению при ввинчивании болта 4. При наличии у станины
станка 5 опорных лап или ниш с отверстиями используют про-
ходные болты (рис. 230, а), а при отсутствии отверстий — опорные
болты (рис. 230, б). Резиновые виброизоляционные коврики
типа КВ1 и КВ2 (рис. 230, в) предназначены для установки стан-
ков с их выверкой по высоте клиновыми башмаками или регули-
ровочными болтами.
Монтаж (сборка) автоматических линий происходит в два
этапа: на головном заводе-изготовителе и на заводе-потребителе
(заказчике).
297
chipmaker.ru
Рис. 230. Впброизолирующие опоры и коврики
Монтаж автоматических линий на заводе-потребителе. Перед
началом монтажа в помещении, где будут размещаться линии,
должны быть закончены все строительные и санитарно-техниче-
ские работы, к которым относятся: изготовление фундаментов
под оборудование и каналов в полу для размещения конвейеров
для стружки; укладка в полу магистральных напорных и слив-
ных труб централизованных циркуляционных систем подачи
СОЖ и других коммуникаций. Установка трансформаторных
подстанций, распределительных щитов с разводкой шинопрово-
дов; подводка магистральных трубопроводов сжатого воздуха,
воды, пара, газа; монтаж грузоподъемных средств в виде цеховых
кранов, кран-балок, стрел и пр.
Монтаж оборудования автоматических линий. Вначале произ-
водится привязка оборудования линий в горизонтальной пло-
скости — к системе осей колонн, а затем в вертикальной — к вы-
сотным отметкам, соответствующим уровню чистого пола. Все
оси и отметки (жесткие точки, называемые знаками) наносятся
заблаговременно с помощью геодезических инструментов. С этой
целью осуществляется проверка шага между колоннами с нане-
сением на них отметок (вертикальных линий) и указанием на
колонне ее номера и оси. Относительно колонн на полу опреде-
ляют жесткие точки расположения осей, называемые плашками.
Кроме того, в нескольких местах (обычно у подошвы колонны)
наносят высотные отметки, называемые реперами. Уровень чи-
стого пола устанавливается с учетом укладки в полу трубопро-
водов, мозаичной или другой плиты. На рис. 231 для примера
показана часть фундаментного чертежа, по которому производится
установка оборудования.
Монтаж автоматических линий осуществляется в такой после-
довательности:
1)	монтаж в подготовленных каналах пола конвейеров для
удаления стружки;
2)	завоз оборудования и предварительная расстановка его на
фундаментах согласно фундаментному чертежу и общему виду
298
Рис. 231. Фундаментный чертеж участка автоматической линии:
I — балочный фундамент; II — бетонный фундамент; III — установка участка с же-
сткой транспортной связью
линии; обычно вначале завозят и монтируют основное техноло-
гическое оборудование, а затем все остальное;
3)	тщательное удаление с оборудования противокоррозийной
защиты и покрытие его тонким слоем чистого масла;
4)	точная установка оборудования линии в горизонтальной
и вертикальной плоскостях с привязкой к колоннам;
5)	закладка в отверстия фундаментов фундаментных болтов,
их заливка цементным раствором и после его затвердевания
затяжка болтов;
6)	установка гидростанций, воздухоочистительных станций,
электрошкафов, стендов и т. п. оборудования согласно указа-
ниям в фундаментном чертеже;
299
chipmaker, ru
Рис. 232. Схема вывер-
ки станков в горизон-
тальной плоскости
7)	укладка в полу газовых труб для сливной и напорной
системы подачи СОЖ и при необходимости труб других комму-
никаций с присоединением их к оборудованию;
8)	разводка коробов, трубопроводов гидросистем, электро-
питания, сжатого воздуха и пр. коммуникаций, размещаемых
над полом;
9)	закладка в короба трубопроводов электропроводов и со-
единение их с оборудованием, электрошкафами, пультами и про-
званивание (проверка правильности соединения); выполнение
работ по заземлению оборудования.
Методы монтажа и проверки точности расположения в линии
оборудования различны в зависимости от конструкции автомати-
ческих линий. Для линий с жесткой транспортной связью станки
и устройства, требующие высокой точности расположения, пред-
варительно выставляются в продольном направлении посредством
натянутой по оси линии струны (тонкой проволоки). При монтаже
оборудования выдерживаются запроектированные расстояния от
струны до фиксаторов, технологических отверстий или других
баз в корпусах приспособлений или других механизмов станков.
Выверка станков и устройств в продольном направлении про-
изводится по штанге конвейера или по транспортным планкам.
Схема выверки станков показана на рис. 232. Точность взаимного
расположения оборудования по высоте проверяется контрольной
линейкой 2, уложенной на поверхности соседних станков 3, на
которую устанавливается уровень 1 с ценой деления 0,01 мм.
Допустимое отклонение точности установки оборудования по
высоте в продольном и поперечном направлениях находится
в пределах 0,04—0,05 мм на длине 1 м.
При монтаже оборудования линий с жесткой транспортной
связью обеспечивают определенные перепады по высоте между
верхними плоскостями базовой 7 и промежуточных планок 5
и 9, по которым перемещаются обрабатываемые детали 4. Эти
перепады составляют: при входе на базовую планку 0,1 и при вы-
ходе 0,25 мм. Их проверку производят щупом, проверяя зазоры
между линейкой 6, приложенной к промежуточной планке 5,
и базовой планкой 7 с одной стороны, и между линейкой 8, при-
ложенной к базовой планке 7, и промежуточной планкой 9 —
с другой.
При монтаже линий с жесткой транспортной связью также
проверяется правильность расположения штанги (ленты) и на-
правляющих привода конвейера (рис. 233). Проверка заключается
300
Рис. 233. Схема проверки параллельности
штанги конвейера и направляющих его при-
вода
в измерении щупом (тол-
щиной 0,1 мм) зазора ме-
жду штангой 2 и напра-
вляющими роликами 1 при
ручном перемещении штан-
ги, отсоединенной от ка-
ретки 3 привода 6 кон-
вейера. Одновременно про-
веряется параллельность
штанги 2 относительно на-
правляющих 5 предвари-
тельно выверенного при-
вода 6. Проверка осуществляется стойкой с индикатором 4, уста-
новленной на направляющих привода 6 и перемещаемой на длину
хода каретки, при этом измерительный наконечник индикатора
касается поверхности штанги. Проверка параллельности штанги
проводится в горизонтальной и вертикальной плоскостях, для
чего стойка с индикатором вначале устанавливается на верх-
нюю плоскость направляющих (положение А), а затем на
боковую (положение Б). При отклонении от параллельности
штанги свыше допустимых величин проводят регулировку узлов.
Монтаж и проверку точности взаимного расположения обору-
дования в автоматических линиях с гибкой транспортной связью
выполняют в следующей последовательности: вначале осуществ-
ляется выставка основного технологического и контрольного
оборудования, а затем транспортного. Выставка основного обо-
рудования происходит по натянутой струне, относительно ко-
торой по базовым отметкам, указанным на планировке линии,
производится расстановка оборудования в продольном и попереч-
ном направлениях с точностью ±5 мм. В вертикальном направ-
лении оборудования устанавливается с помощью регулируемых
башмаков с точностью ±1 мм.
§ 3. ИСПЫТАНИЕ И ПРИЕМКА СТАНКОВ
И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Испытание и приемка станков и другого оборудования после
изготовления (а также ремонта) проводится в соответствии с тех-
ническими условиями, находящимися в рабочей документации.
В процессе испытания производится: проверка внешнего вида,
испытание оборудования на вспомогательном ходу и под на-
грузкой, проверка геометрической точности, жесткости и вибро-
устойчивости, проверка обработанных деталей на соответствие
техническим условиям. При испытании оборудования на вспо-
могательном ходу проверяются механизмы главного движения
последовательно на всех режимах (частота вращения шпинделя,
двойных ходов ползуна и др.). На последней скорости станок
работает до 2 ч — до стабилизации температуры всех его меха-
301
chipmaker, ru
низмов, которая не должна быть выше указанной: для подшип-
ников качения 80 °C, подшипников скольжения 70 °C, других
механизмов 50 °C и для масла гидросистем 60 °C.
Во время испытаний станка осуществляется непрерывное на-
блюдение за надежностью взаимодействия всех его механизмов,
за безотказностью срабатывания средств автоматики. Особое
внимание уделяется проверке показателей работы узлов, подачи
СО>1\, гидравлической и пневматической систем. Одновременно
проверяется в станке плавность переключения и вращения махо-
виков и отсутствие сильного шума, вибраций и т. п. Проводят
проверку других паспортных данных станка.
После обработки деталей проверяется их точность и шерохова-
тость с фиксацией результатов измерения. Проверка геометриче-
ской точности и жесткости станков проводится согласно техни-
ческим условиям, составленным в соответствии с действующими
ГОСТами.
Испытание и приемка автоматической линии после ее наладки
на заводе-изготовителе и потребителе проводится в соответствии
с ТУ, которыми предусматривается выполнение следующих работ:
проверка укомплектованности встроенного в линию оборудования
запроектированными принадлежностями, инструментом, запас-
ными узлами и деталями; проверка точности сборки; проверка
работы линии на вспомогательном ходу и под нагрузкой.
При испытании линии особое внимание уделяется проверке
качества ее изготовления, надежности работы оборудования и
его узлов, заданной производительности, точности обработки,
удобству обслуживания линии при запроектированной числен-
ности рабочих.
Продолжительность испытания автоматических линий при
сдаче комиссиям устанавливается в зависимости от сложности
линии, конструкции и требований, предъявляемых к обрабаты-
ваемой детали, и места проведения испытаний. Обычно на заводе-
изготовителе линию испытывают в течение 0,5—1 и более смен,
на заводе-потребителе — в течение 6—12 смен.
Приемо-сдаточные испытания автоматических линий с жесткой
транспортной системой могут включать работы, выполняемые для
выявления надежности функционирования линий, основным кри-
терием которой является безотказность действия оборудования.
В качестве показателей безотказности по методике Минстанко-
прома СССР приняты наработка на отказ tn, показывающая
продолжительность работы оборудования между двумя смежными
отказами и среднее время восстановления работоспособности tB.
До испытания линии определяются предельно допустимые
значения /п и tB и составляется специальная таблица их числен-
ных значений. Если по результатам испытаний значения полу-
ченных ta и tB укладываются в заданные пределы, линия при-
знается годной. Порядок проведения испытания на вспомогатель-
ном ходу следующий. Если линия проработает безотказно опре-
302
деленное число циклов, указанное в этой таблице, то ее признают
годной, и контроль по параметру В = tB/tD не проводят. Если
до отработки указанного числа циклов линия откажет, то после
устранения отказа следует сравнить время устранения отказа tB
с допустимым (по таблице) значением для одного отказа. Если
фактическое /в больше заданного, то после первого восстановле-
ния линия не забраковывается по параметру В и испытания
продолжаются. При возникновении второго отказа необходимо
сравнить сумму фактического времени восстановления при пер-
вом и втором отказах с указанным в таблице и, если оно ока-
жется меньше расчетного, испытания продолжаются. Аналогично
принимается решение при третьем и последующих отказах. Линия
может быть забракована по параметрам tn, если в момент возник-
новения очередного отказа накопленное с начала испытаний
число циклов работы окажется меньше допустимого, указанного
в таблице.
Раздел HI
НАЛАДКА СТАНКОВ
И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Глава XVI
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
И ТЕХНОЛОГИЯ НАЛАДКИ ОБОРУДОВАНИЯ
§ I.	ПОНЯТИЯ о НАЛАДКЕ И ПОДНАЛАДКЕ СТАНКА
В соответствии с ГОСТ 3.1109—73 наладкой называется под-
готовка технологического оборудования и оснастки к выполне-
нию определенной технологической операции.
Технологическое оборудование — орудие производства, служа-
щее для выполнения определенной части технологического про-
цесса из материала или заготовки. К нему относятся: металло-
режущие станки, прессы, литейные машины, печи, сборочные,
консервационные, упаковочные машины и т. д.
Технологическая оснастка — орудие производства, добавляе-
мое к технологическому оборудованию для выполнения опре-
деленной части технологического процесса. К ней относятся:
лезвийные и абразивные режущие инструменты, зажимные и
установочные приспособления, пресс-формы, штампы и другие
устройства.
По характеру выполнения различают первоначальную и те-
кущую наладку технологического оборудования. Первоначаль-
ная наладка производится в два этапа: непосредственно после
сборки на заводе — изготовителе оборудования и на заводе-потре-
бителе (у заказчика) после его монтажа или в один этап — при
переходе на обработку другой детали.
Текущая наладка-подналадка осуществляется в процессе экс-
плуатации технологического оборудования, когда имеет место
смещение наладочного размера по времени. Под подналадкой
подразумевается дополнительная регулировка оборудования и
(или) оснастки в процессе работы для восстановления достигнутых
при наладке значений параметров.
Наладка (подналадка) технологического оборудования авто-
матических линий предусматривает выполнение дополнительных
работ по наладке (подналадке) механизмов и приборов, обеспе-
чивающих автоматический цикл обработки, а также по согласова-
нию взаимодействия всего оборудования, встроенного в линию.
По окончании наладки отдельное оборудование или автоматиче-
ская линия в целом должны обеспечить выполнение заданных
304
функций с требуемой производительностью и качеством изготов-
ления изделия.
В процессе эксплуатации периодически проводится подна-
ладка в связи с отказами оборудования и изменением размеров,
формы и шероховатости обрабатываемых деталей. При подналадке
корректируются положения режущих кромок инструмента, по-
ложение кулачков, упоров, губок измерительных приборов и т. п.
с тем, чтобы обеспечить стабильное качество изготовляемых де-
талей. Подналадка связана с изнашиванием режущих кромок
инструмента, с упругими деформациями работающей системы
СПИД (станок—приспособление—инструмент—деталь), тепловыми
деформациями, изнашиванием базовых и зажимных инструментов
и другими факторами. Она выполняется вручную и автоматиче-
ски. После ручной подналадки выполняется пробная обработка
деталей е контролем параметров, по которым выполнялась регу-
лировка.
С целью уменьшения влияния изнашивания режущего инстру-
мента при эксплуатации автоматических линий и отдельных
станков широко применяется бесподналадочная смена режущего
инструмента. Сущность ее заключается в том, что новый инстру-
мент, настроенный на размер на специальном приспособлении
вне станка, может быть установлен вместо изношенного без по-
следующей корректировки его положения на станке. Требуемое
положение режущей кромки инструмента относительно его уста-
новочной базы достигается точным изготовлением инструмента
или регулировкой упорных винтов, обеспечивающих точное по-
ложение режущей кромки (см. гл. XVIII, § 2).
При высоких требованиях к размерной точности обработки
(шлифование, чистовое точение и др. по второму классу точности
и выше) необходимо регулировать положение режущих кромок
инструмента до потери точности обработки. В этом случае на-
ряду с ручной подналадкой применяется автоматическая под-
наладка положения режущего инструмента.
§ 2.	ПОНЯТИЕ О НАЛАДОЧНОМ РАЗМЕРЕ.
ТИПОВЫЕ МЕТОДЫ НАЛАДКИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
Наладочный или рациональный настроечный размер — размер,
к получению которого следует стремиться при наладке станка.
Наладочным размером LH. р является средний размер первых
пробных деталей после наладки, равный для валов: Ln. р =
= Du ..им + Ц21 + А, для отверстий Lu. р = Оцаиб —	— А, где
Aianr> и Она1П1 — соответственно наибольший и наименьший
размеры детали по чертежу; Ар. н — часть поля допуска рассея-
ния при наладке станка:
Др.и = М2Х+2Х)-
305
r.ru
где /Ср — коэффициент запаса точности, Kv = 1,1 -г-1,3;	—
суммарная погрешность настройки инструмента (указывается
в технических условиях в зависимости от способа настройки);
2бо — суммарная погрешность, зависящая от состояния обо-
рудования (изнашивание баз, биение шпинделей и другие пара-
метры); А — часть поля допуска, предназначенная для компен-
сации погрешностей измерения, тепловых деформаций и т. д.
Практически А берется 10—20 % от общего поля допуска на об-
рабатываемую деталь.
Наладка станков у «безопасной» границы поля допуска (верх-
ней — для наружных поверхностей) приводит к быстрому выходу
деталей за поле допуска (исправимому браку). В тоже время
наладка около нижней границы поля допуска приводит к появ-
лению окончательного брака.
В условиях серийного производства применяются следующие
методы настройки режущего инструмента: статический, по нор-
мальному рабочему калибру, по пробным деталям. Метод ста-
тической настройки заключается в установке инструмента на
неподвижном (неработающем) станке до касания с поверхностью
эталона (или готовой детали), закрепленного в патроне. После
этого проводится регулирование положения упоров, ограничи-
вающих перемещение суппортов, столов и пр. на деталь. Далее
суппорт, стол или другой узел отводится, эталон снимается и
выполняется пробная обработка нескольких деталей с измерением
универсальным измерительным инструментом. По результатам
проверки при необходимости проводят корректировку положения
режущего инструмента. При статической наладке в связи с де-
формациями в работающей системе СПИД размер изделия может
не соответствовать заданному. Данный метод обеспечивает изго-
товление деталей с точностью по 11-му квалитету.
Метод настройки по нормальному рабочему калибру состоит
в изготовлении нескольких пробных деталей с проверкой обра-
ботанных поверхностей нормальными рабочими калибрами. Если
размеры деталей находятся в пределах установленных допусков,
то настройка считается правильной и допускается обработка всей
партии деталей. Однако такой метод не может гарантировать
от того, что часть деталей окажется за пределами поля допуска.
Опасность брака не устраняется даже при увеличении числа
пробных деталей.
Метод настройки по пробным деталям заключается в пред-
варительном расчете по вышеприведенным формулам рациональ-
ного настроечного размера LH. р и последующей проверке его
при измерении обработанных на станке нескольких пробных
деталей. Проверку деталей проводят универсальным измеритель-
ным инструментом с ценой деления менее 0,1 полного допуска
на обработку. Настройка признается правильной, если среднее
арифметическое нз размеров пробных деталей находится в пре-
306
делах рационального настроечного размера Лн. р. Преимущество
метода указывает направления подналадки. Недостаток за-
ключается в некоторой потере времени на расчет рационального
настроечного размера и нахождение среднего арифметического
значения размеров пробных деталей.
§ 3.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
О ПОРЯДКЕ НАЛАДКИ ОБОРУДОВАНИЯ
До выполнения работ по наладке необходимо подготовить обо-
рудование и осуществить первоначальный пуск. Этот этап на
заводе-изготовителе начинается после сборки оборудования, а на
заводе-потребителе после окончания монтажа: установки обору-
дования (автоматической линии) на фундаменте и подключения
необходимых коммуникаций (СОЖ, сжатого воздуха и пр.).
Подготовка оборудования и первоначальный пуск включают
следующее:
детальное изучение паспорта и руководства по обслуживанию'
оборудования, особенностей его конструкции и работы, действия
органов управления и системы блокировок, назначения всех кно-
пок и сигнальных лампочек, а также общих и специальных пра-
вил техники безопасности, относящихся к данному типу обо-
рудования;
подготовку рабочего места около обслуживаемого оборудова-
ния с целью рационального расположения инвентаря (стола,
шкафа для инструмента и оснастки и пр.), инструмента и при-
надлежностей как используемых во время работы, так и храня-
щихся длительное время;
удаление (при необходимости) с оборудования антикоррозий-
ного покрытия при помощи авиационного бензина или керосина
и смазывание чистым маслом в соответствии с инструкцией;
подготовку к пуску системы электрооборудования с выпол-
нением всех правил техники безопасности и проверку в обору-
довании наличия заземления и ограждений;
подготовку к пуску системы смазывания с проверкой работы
насоса (станции, дозатора), смазочного материала и при необхо-
димости с настройкой предохранительного клапана;
подготовку к пуску гидропривода с проверкой направления
вращения электродвигателей гидростанций, состояния фильтров
и заполнения маслом трубопроводов с удалением из гидросистемы
воздуха и настройкой клапанов;
проверку нормальной подачи сжатого воздуха и СОЖ;
визуальную проверку состояния направляющих станин, сто-
лов, суппортов и других узлов на отсутствие на них забоин,
ржавчины и других дефектов;
получение режущего, измерительного и вспомогательного
инструментов по номенклатуре и в количествах, указанных в опе-
рационной карте, с последующей проверкой на соответствие
требованиям чертежей;
307
chipmaker, ru
получение необходимого количества заготовок с отбраковкой
негодных.
После устранения всех выявленных недостатков производится
первоначальный пуск оборудования на вспомогательном ходу
(в течение 2—4 ч), в процессе которого проверяются:
поступление масла в достаточном количестве во все преду-
смотренные точки смазывания согласно карте смазывания, при-
веденной в руководстве по обслуживанию;
отсутствие утечек масла из мест присоединений трубопроводов,
стыков гидропанелей, крышек и других мест;
соответствие давления масла в гидросистемах и воздуха в пнев-
мосистемах заданным;
безотказность срабатывания кнопок «Пуск» и «Стоп», сигналь-
ных лампочек и блокировок на останов и пуск отдельных узлов
оборудования;
плавность перемещения (отсутствие рывков и заклинивания)
стола, суппортов и других движущихся узлов оборудования,
а также нормальная работа зубчатых, червячных, цепных и дру-
гих передач (отсутствие заеданий и повышенный шум).
При обнаруживании недостатков в работе оборудования (по-
вышенный нагрев трущихся частей, заклинивание механизмов,
нарушение заданного цикла работы и пр.) его останавливают для
выяснения причин и устранения недостатков.
По окончании испытания оборудования на вспомогательном
ходу и устранении выявившихся недостатков проводится на-
ладка, включающая: установку по карте наладки (операционной
карте) заданных частоты вращения шпинделя, подач, линейных
и угловых перемещений подвижных узлов станка (суппортов,
столов, силовых головок и т. п.). С этой целью настраиваются
коробки скоростей и подач, производится регулирование ходов
штоков гидроцилиндров, кулисных и других механизмов, уста-
новка кулачков и упоров на барабанах распределительных валов
и пр.; расстановку (или при необходимости проверку правиль-
ности их расположения) электрических, гидравлических и пневма-
тических упоров и преобразователей управления работой узлов
оборудования; установку зажимных патронов и приспособлений;
установку и выверку правильности расположения режущего
инструмента (настройка на размер) согласно карте наладки и
операционному чертежу
В автоматической линии после наладки встроенного оборудо-
вания проводят наладку линии в целом. При этом обращается
особое внимание на обеспечение надежного взаимодействия всего
оборудования: технологического, транспортного и контрольного.
В процессе испытания оборудования под нагрузкой произ-
водят:
обработку пробных деталей с последующей проверкой соот-
ветствия обработанных поверхностей техническим требованиям
по точности, шероховатости и другим параметрам. При откло-
S08
нениях корректируют положение инструмента, устанавливают
резцы с измененной заточкой или шлифовальный круг другой
характеристики, изменяют режимы обработки металлорежущего
оборудования. Уточняют сорт, форму, качество и другие пока-
затели комплектующих материалов и деталей (бумаги, картона,
сепараторов и др.), а также уточняют температурный режим
и состав рабочих растворов технологического (неметаллорежущего)
оборудования;
непрерывное наблюдение за работой отдельных узлов обору-
дования и инструмента. Прн выявлении недостатков (повышенный
нагрев шпинделей, шум, быстрое изнашивание или разрушение
режущих кромок, засаливание или осыпание шлифовального
круга, скопление стружки в патронах и приспособлениях, неплав-
ное перемещение подвижных узлов и т. п.) оборудование оста-
навливается, выявляются причины и неполадки устраняются.
§ 4. ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ ПО НОРМАМ ТОЧНОСТИ
В процессе наладки и эксплуатации оборудования, в первую
очередь металлорежущих станков, периодически осуществляется
проверка их геометрической точности на соответствие нормам,
указанным в паспортах и ГОСТах.
Под геометрической точностью станка, характеризующей ка-
чество его изготовления, монтажа и состояния на время проверки,
понимается: соответствие фактических перемещений основных
узлов станка, несущих заготовку и инструмент, расчетным гео-
метрическим перемещениям (по форме траектории и соответствию
путей); степень соответствия фактических поверхностей, бази-
рующих заготовку и инструмент, геометрически правильным по-
верхностям; точность взаимного расположения базовых поверх-
ностей относительно друг друга и относительно направлений
основных перемещений, обусловливающих формообразование об-
рабатываемых поверхностей.
При проведении типовых проверок устанавливаются: геоме-
трическая форма посадочных поверхностей (отклонения от пря-
молинейности, плоскостности, овальность, конусность и пр.),
взаимное расположение плоскостей (отклонения от непараллель-
ности, перпендикулярности, несовпадение осей, биение); форма
траектории прн перемещении (поступательном, вращательном,
по любому заданному закону); соответствие фактических пере-
мещений расчетным (линейные и угловые).
Проверку станков и другого оборудования по нормам точности
проводят с помощью контрольных линеек, угольников, специаль-
ных оправок и измерительных головок, в том числе индикаторов,
установленных на стойках. На рис. 234, а, б показаны контроль-
ные линейки, используемые для проверки прямолинейности и
плоскостности поверхностей. При измерении линейкой с уста-
новкой на опоры (рис. 234, б) расстояние между ними должно
309
Рие. 234. Контрольные приспособления для проверки норм точности:
а, б — контрольные линейки; в—д — контрольные оправки; е — угольники; гм;, з, и
у ровни
быть равно 5/9L и опоры должны устанавливаться на расстоя-
ние 2/9L от концов линейки длиной L.
Контроль биений шпинделей и других вращающихся элемен-
тов проводится посредством оправок (рис. 234, в—д). При
наличии в шпинделе цилиндрического отверстия используется
6. Нормы точности агрегатных станков и автоматических линий (выдержка)
Что проверяется
Схема и метод измерения
Пр я мол и н ейность
перемещения го-
ризонтальной пло-
скости
Головка 1 устанавливается на
контрольной плите 2.
На головке укрепляется индика-
тор 3 так, чтобы его измери-
тельный наконечник касался рабо-
чей грани линейки 4, установлен-
ной неподвижно параллельно пере-
мещению головки. Погрешность
определяется наибольшей разно-
стью показаний индикатора на
длине хода головки
Длина пере- мещения, мм	Допуск, мкм
До 500	20
Св. 500	25
До 800 Св. 800	32
310
оправка, у которой конусная часть изготовлена с малым углом
(рис. 234, в). При контроле биения оправка поворачивается
на 360°. Биение определяется разностью между наибольшим
и наименьшим показаниями индикатора.
Проверка перпендикулярности осуществляется с помощью
угольника (рис. 234, е) и щупа, посредством которого опреде-
ляется зазор между угольником и проверяемой плоскостью.
Проверка правильности установки оборудования на фунда-
ментах в горизонтальной и вертикальной плоскостях выполняется
уровнями. На рис. 234, ж, з показаны уровни с отсчетом по
ампуле, а на рис. 234, и — с микрометрическим отсчетом. В ка-
честве показывающих приборов используются измерительные
головки с ценой деления 0,001—0,01 мм.
Для проверки геометрической точности особо точных станков
используются специальные приборы: коллимационные и авто-
коллимационные теодолиты, профилометры, профилографы и др.
В качестве примера в табл. 6 показаны схема и содержание про-
верки прямолинейности перемещения силовой головки агрегат-
ного станка.
§ 5. ДИАГНОСТИКА ОТКАЗОВ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Важным элементом наладки и эксплуатации оборудования
является его техническая диагностика, заключающаяся в опре-
делении работоспособности, установлении формы проявления
отказов, видов брака, разработки методов установления причин
и поиска неисправностей без разборки или с частичной разборкой
оборудования и без ухудшения качества выпускаемой продукции,
а также прогнозирование периода безотказной работы оборудо-
вания.
Прогнозирование технического состояния металлорежущих
станков и автоматических линий — это определение их будущего
состояния на основе оценки их предыстории или состояния в те-
кущий момент. Основная цель прогнозирования — выявление
узлов в станках и станков в автоматических линиях, в которых
назревают отказы, так как предвидение ожидаемых отказов в ра-
боте оборудования позволяет сократить потери производства
за счет планирования технического обслуживания и ремонтов.
По применению методы диагностирования классифицируются
как методы, используемые в периоды наладки, эксплуатации и
проведения плановых ремонтов оборудования. По используемьш
техническим средствам (контрольно-измерительным приборам и
инструментам) методы диагностирования классифицируются на
выполняемые без технических средств или с использованием
простейших информационных и технических средств (объективные
методы). Технические средства могут быть специально подклю-
чаемыми для диагностирования, так и автоматически действу-
311
chipmaker.ru
ющими, встроенными в оборудование или связанными с ним по
каналам связи.
Автоматические диагностические устройства, входящие в со-
став оборудования, делятся по назначению на две группы: за-
щитно-предохранительные и информационные. В качестве за-
щитно-предохранительных используются муфты, реле и т. п. ус-
тройства, сигнал о срабатывании которых выводится на инфор-
мационное табло. В качестве информационных используются
устройства, фиксирующие фактическое состояние контролируе-
мого элемента и также передающие информацию на табло. Напри-
мер, контроль затупления инструмента на одноинструментальных
силовых головках агрегатных станков осуществляют по току,
потребляемому от сети приводом вращения шпинделя. При изна-
шивании инструмента ток растет, а при его поломке уменьшается,
так как резание не производится.
По глубине диагностирования станка или автоматической
линии методы диагностирования можно разделить на общие
(работает или не работает оборудование) и поэлементные (с опре-
делением отказавшего элемента).
По объему информации различают методы технической диагно-
стики, обеспечивающие получение информации о моменте, месте
и причине отказа — при использовании автоматических средств
диагностики, и в других случаях — сведения о месте и при-
чине отказа.
Для получения диагностической информации выполняют изме-
рения вибраций, акустических колебаний, постоянных и пере-
менных деформаций и усилий, параметров процесса обработки,
таких, как режимы резания, длительность цикла обработки, ко-
личество выпущенной продукции и температуру инструмента,
состояние соприкасающихся сред, проводят дефектоскопию.
В процессе выявления неисправностей элементы, узлы и от-
дельные агрегаты могут находиться в трех состояниях: исправ-
ном (работоспособном), неисправном (неработоспособном) и не-
проверенном. Поиск неисправностей заключается в установлении
отказавшего элемента или группы элементов, т. е. не отвеча-
ющих требуемым параметрам. В начале поиска считают, что все
элементы оборудования находятся в непроверенном состоянии.
Для того чтобы определить отказавший узел и причину отказа,
необходимо провести ряд проверок. Для этого осуществляют
многократную подачу сигналов (воздействий) на объект и много-
кратные измерения и анализ ответов данного объекта на эти сиг-
налы. Например, при остановке станка прежде всего нажимают
кнопку «Пуск», при отсутствии включения проводят дальнейшую
диагностику состояния, проверяют работу предохранительных
механизмов и т. п.
При поиске неисправности необходимо прежде всего прове-
рить работоспособность каждого механизма, участвующего в вы-
полнении соответствующей функции, например убедиться в сра-
312
батывании конечного выклю-
чателя системы управления
станком (функциональная
диагностика), в выполнении
станком или проверяемым
узлом станка специальных
сигналов (команд). Напри-
мер, для оценки причин вы-
пуска бесцентровым кругло-
Рис. 235. Пример зависимости v = / (!)
для гидроцилиндров
шлифовальным станком продукции с увеличенными размерами
изделий произвести проверку работы системы подналадки путем
подачи команды и ее исполнения (тестовая диагностика). Таким
образом, проверка технического состояния оборудования состоит
из отдельных переходов, называемых элементарными провер-
ками. После их проведения можно получить ответ о работоспо-
собности проверяемого узла или системы станка.
В связи с повышением требований к качеству наладки и рабо-
тоспособности оборудования применяют более сложные методы
диагностирования. Суть этих методов в том, что на оборудовании
устанавливают различные преобразователи (тензометрические и
др.), сигналы с которых снимают измерительными и регистри-
рующими устройствами. Далее сравниваются полученные пара-
метры с паспортными значениями и техническими условиями и
при отклонении определяют отказавший элемент.
Принцип диагностирования механизма по характеру его дви-
жения основан на сопоставлении эталонной, характеризующей
нормальную работу, и фактической скоростей последнего звена
механизма во времени. Эталонная скорость снимается в начале
эксплуатации оборудования и ее значения записываются в доку-
ментации. Изменение скорости в процессе эксплуатации связано
с техническим состоянием оборудования. Диагностирование осу-
ществляют наложением эталонной характеристики v = [ (t)
последнего звена механизма на фактическую, имеющую откло-
нения режима работы от нормы. Основным признаком механиз-
мов, для которых применим метод диагностирования по параметру
v = f (/), является определенная траектория движения (пневма-
тические и гидравлические цилиндры). На рис. 235 в качестве
примера показаны зависимости (кривые 1—4) различных четырех
технических состояний гидроцилиндров.
Одним из информативных диагностических параметров яв-
ляется длительность рабочего цикла. В процессе эксплуатации
техническое состояние оборудования ухудшается, что в конечном
итоге приводит к увеличению средней длительности цикла, в том
числе на лимитирующей операции. Возможные причины: изна-
шивание механизмов и разбалтывание соединений, засорение
дросселей в гидравлической системе и т. и. Приближенно, диагно-
стирование общего технического состояния станков-автоматов
и автоматических линий по длительности цикла может выпол-
313
chipmaker.ru
Рис. 236. Структурная схема прибора
для контроля длительности цикла
станка
мяться с помощью секундоме-
ров: измеряют длительность
выполнения 5—10 циклов, вы-
числяют среднее, сравнивают
с заданным в технической до-
кументации. Для поэлемент-
ного диагностирования приме-
няют специальный прибор.
На рис. 236 приведена
структурная схема прибора для
измерения длительности цикла
станка (автоматической линии)
с релейной системой управле-
ния. Подключение прибора производится через разъемы 6, имею-
щиеся в электрошкафу 5 управления работой оборудования. В
состав прибора входят блок промежуточных реле 7, обеспечи-
вающий логическое соединение с электросхемой оборудования
для включения в моменты начала и конца переходов цикла и
регистрации их прохождения. Регистрирующими элементами
длительности цикла 8 и длительности переходов (элементов)
цикла 9 являются электросекундомеры. Информация о работе
поступает с преобразователен оборудования 1, 2, 3, п. По-
лученные значения длительности перехода сравнивают с задан-
ными в технической документации и при наличии существен-
ных отличий определяют причину и необходимость ремонта.
В процессе эксплуатации оборудования необходимо следить за
правильностью наладки устройств диагностического контроля,
так как их использование существенно сокращает время поиска
неисправностей и, следовательно, простои оборудования. В слу-
чае отсутствия на станке диагностических устройств поиск места
и причины отказа осуществляют:
1) по рекомендациям технической документации на обору-
дование; техническая документация на оборудование содержит
раздел по типовым неполадкам, причинам их возникновения
и способам устранения; эту информацию разрабатывает проектант
оборудования, она обычно уточняется и дополняется в процессе
эксплуатации; перечень отказов, как правило, не является исчер-
пывающим, однако он существенно упрощает диагностирование
отказов оборудования в начальный период эксплуатации;
2) с использованием логических алгоритмов поиска неисправ-
ностей, проверку состояния оборудования осуществляют не-
сколькими методами, причем вероятное число проверок N будет
зависеть от метода поиска неисправностей; чем число проверок
будет меньше, тем метод оптимальнее.
Метод последовательного поиска неисправностей с конца ряда.
Если предположить, что отказ оборудования зависит от работо-
способности т условно последовательно расположенных звеньев,
то целесообразно вести поиск неисправностей с конца ряда.
314
4
Im-/
Z
т
Рт ВыхоВной.
—1 сигнал
Вредней Р,
сигнал г—
Р„-,
в)
Рис. 237. Схема методов поиска неисправно-
стей оборудования
максимальное число про-
верок может быть равным
т, т. е. N = т, так как
отказавшее звено может
оказаться на другом конце
ряда, т. е. быть последним
(рис. 237, а). Такой метод
применяется при поиске
неисправностей, например,
в электросхемах, имеющих
большое количество аппа-
ратов, где тестером про-
веряется состояние каж-
дого из них.
Метод половинного
разбиения основан на по-
иске неисправностей начиная с середины ряда так, что следу-
ющая проверочная точка лежит на середине оставшегося ряда.
После первого испытания отказ ограничивается ш/2 аппаратами,
после второго испытания ш/4 и после N испытания mlT.N.
На рис. 237, б приведен пример пользования методом поло-
винного разбиения при поиске неисправностей для системы,
состояние которой определяется работоспособностью последова-
тельно расположенных аппаратов т = 9. Последовательность
проверок указывают символы Пр1—Пр4. Первая проверка Пр1\
осуществляется между аппаратами 5 и 6. При этом система де-
лится на две подгруппы, состоящие из аппаратов с 1 по 3 и
с 6 по 9, и проверяется исправность подгруппы, состоящей из
аппаратов с 6 по 9. Если аппараты с 6 по 9 исправны, значит
аппараты с 1 по 5 неисправны. Аппараты с 1 по 5 делят на две
группы и осуществляют вторую проверку Пр2 в точке между
аппаратами 3 и 4 и т. д. до определения неисправного. Если
в результате первой проверки tlpl обнаружено, что один из
аппаратов с 6 по 9 отказал, то последующую проверку осуществ-
ляют в точке между аппаратами 7 и 8 и т. д. Метод половинного
разбиения более оптимален, чем метод последовательного поиска,
так как его применение уменьшает наибольшее число проверок,
необходимых для выявления любой неисправности.
Метод -«время — вероятность» (рис. 237, в) основан на ана-
лизе вероятности Pt возникновения отказа и затрат времени ti
на поиск неисправности, т. е. какой объем работ нужно выпол-
нить, чтобы проверить, имеется ли предполагаемая неисправ-
ность (нужен, например, демонтаж узла или достаточно только
снять крышку и т. д.). В этом случае для выбора оптимальной
последовательности поиска неиправности необходимо для каждой
предполагаемой неисправности найти отношения t-JPi, где —
ожидаемые затраты времени на поиск i-ro отказа; Рг — вероят-
ность Его отказа; i = 1, 2, 3 ... Поиск неисправности следует
315
chipmaker.ru
7. Поиск неисправностей по методу «время—вероятность»
Неисправ- ность	Причина неисправности	Предпо- лагаемое время на поиск причины неисправ- ности t-, мин	Вероят- ность неисправ- ности эле- мента	Jl р.	Целесооб’* рази ый порядок поиска неисправ- ностей
Насос не подает ма- сло в гид-	Неправильное направ- ление вращения вала насоса -	5	0,1	50	4
росистему	Недостаточный уровень масла в гидробаке	1	0.2	5	1
	Засорилась всасываю- щая труба	4	0,2	20	2
	Подсасывается воздух во всасывающей трубе	10	0,3	33	3
	Поломан вал или ротор насоса	30	0,1	300	5
	Чрезмерно велика вяз- кость масла	50	0,1	500	6
вести условно, расположив эти неисправности в порядке возра-
стания дроби.
Значения Pt и tt устанавливаются на основании анализа фак-
тического состояния оборудования, сведений о его работе в пре-
дыдущий период, предполагаемых затрат времени на поиск раз-
личных неисправностей.
Рассмотрим это положение на конкретном примере (табл. 7).
Приведенная неисправность известна. Наладчик на основе своего
опыта устанавливает возможные причины неисправности. Затем
оцениваются возможные затраты времени на установление каждой
возможной причины неисправности и вероятность ее возникнове-
ния. Сумма всех вероятностей всегда должна быть равна единице.
Преобразования позволяют установить с определенной вероят-
ностью наиболее эффективную последовательность поиска не-
исправностей и их устранения: долить масло в гидробак, прочи-
стить всасывающую трубу и т. д.
Комбинированный метод. В этом случае производится после-
довательное деление проверяемых элементов приблизительно
пополам с учетом относительных вероятностей отказов отдельных
звеньев.
После нахождения причины отказа необходимо принять меры
к его устранению.
316
Глава XVII
НАЛАДКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
Общие сведения по наладке станков даны в гл. XVI. Ниже
приведены рекомендации по наладке основных типов станков.
§ 1. НАЛАДКА ТОКАРНЫХ СТАНКОВ
Установка и закрепление на станках обрабатываемых деталей
производится в патроне, в патроне и заднем центре, в центрах,
на оправке. Патроны предназначены для установки штучных
заготовок, которые могут выступать из патрона на длине, равной
2—3 их диаметрам. Установка более длинных заготовок в патроне
и заднем центре применяется для тяжелых обдирочных работ.
Установку в центрах используют для длинных деталей типа валов
в тех случаях, когда необходимо обеспечить соосность несколь-
ким обрабатываемым наружным поверхностям детали с минималь-
ными отклонениями, а также при обработке детали на различных
станках с установкой на одни и те же технологические базы.
Установка на оправке происходит при обработке наружной по-
верхности детали при наличии в ней предварительно обработан-
ного отверстия.
Патроны делятся на самоцентрирующие и несамоцентрирую-
щие. Устанавливаются на переднем конце шпинделя. Привод
патрона может быть ручным, пневматическим, гидравлическим,
электрическим и комбинированным.
Самоцентрирующие патроны применяются для установки
и закрепления симметричных заготовок. На рис. 238, а, б по-
казаны наиболее распространенные трехкулачковые патроны.
В патроне с реечным приводом (рис. 238, а) одновременное пере-
мещение в корпусе 1 трех кулачков 5 к центру (от центра) про-
исходит от трех косозубых реек 4, связанных между собой цен-
тральным зубчатым колесом 2. При вращении (от торцового ключа)
винта 3 одна из реек 4 движется по направляющим корпуса и
перемещает кулачок 5. Вместе с ним через зубчатое колесо 2
перемещаются остальные кулачки. В патроне с торцовой спи-
ралью (рис. 238, б) перемещение кулачков 5 осуществляется при
вращении конического зубчатого колеса 7, от которого вращается
центральное зубчатое колесо 6. На торцовой поверхности послед-
него предусмотрена канавка в виде архимедовой спирали 8,
соединенная с кулачками 5.
Несамоцентрирующие патроны применяют для установки и
зажима несимметричных заготовок. В четырехкулачковом патроне
такого типа (рис. 238, в) все кулачки 5 помещены в радиальных
пазах корпуса 1, в которых могут перемещаться независимо
друг от друга от винта 10 через болт 9.
Поводковый патрон и хомутик применяют для передачи вра-
щения от шпинделя к обрабатываемой детали, установленной
317
chipmaker.ru
Рис. 238. Патроны токарных станков:
а, б — самоцентрирующие трехкулачковые; в — несамоцентрирующий четырехкулач-
ковый; г — поводковый с хомутиком; д — делительный для нарезания многоходовой
резьбы
в центрах. В этом случае корпус 1 поводкового патрона
(рис. 238, г) монтируется на конце шпинделя 11, в отверстие
которого вставляется передний центр 16. На обрабатываемую
деталь 14 надевается хомутик 13 и закрепляется винтом 15. Пере-
дача вращения от патрона к хомутику осуществляется посредст-
вом поводка 12.
К рассматриваемому типу самоцентрирующих патронов отно-
сятся цанговые патроны, применяемые для зажима прутков и
штучных заготовок диаметром в основном до 60 мм с предвари-
тельно обработанной базовой поверхностью. Цанговые патроны
изготовляют с неподвижной (рис. 239, и) и с втягиваемой
(рис. 239, б) цангами. В цанговом патроне первого типа (рис. 239,и)
базирование и зажим детали происходит пружинящей разрезной
цангой 4, размещаемой в конусной гильзе 3, установленной в от-
верстии шпинделя 1. Посредством пружины 5 цанга поджимается
к торцу гайки 2, навинченной на шпиндель. При зажиме заго-
товки под воздействием трубы 6 гильза 3 перемещается вправо
и конусным отверстием охватывает конус цанги 4, сжимая ее без
318
Рис. 239. Цанговые патроны
осевого перемещения. При разжиме труба 6 и гильза 3 от пру-
жины 5 отходят влево, в результате чего цанга разжимается,
освобождая деталь. Данная конструкция патрона широко при-
меняется в одношпиндельных токарных автоматах и полуавто-
матах.
В цанговом патроне с втягиваемой цангой (рис. 239, б) зажим-
ное конусное отверстие располагается непосредственно в шпин-
деле /. При перемещении трубы 6, находящейся в шпинделе,
влево цанга затягивается и зажимает заготовку. Указанный
тип патрона широко используется в многошпиндельных токарных
автоматах.
Центры. На рис. 240 показаны различные центры для уста-
новки заготовок на токарных станках. Обыкновенный центр
(рис. 240, а) имеет конусную рабочую поверхность 1 с углом 60°
при вершине. Хвостовая часть 2 выполнена с конусом Морзе
Ns 1—6. Для установки заготовок небольшого диаметра—до
Рис. 240. Центры
319
chipmaker.ru
Рис. 241. Люнеты
4 мм применяется центр, изображенный на рис. 240, б с обратным
конусом 1, в который устанавливается заготовка, имеющая на
конце конусную часть (вместо центрового отверстия). В случае
необходимости полной подрезки торца у заготовки для установки
ее используется полуцентр (рис. 240, в). Предусмотренный на
конусной части 1 вырез а позволяет резцу при обработке дохо-
дить до центрового отверстия. Центр со сферической рабочей
поверхностью 1 (рис. 240, г) обеспечивает возможность установки
заготовки с небольшим перекосом ее оси к оси центров станка.
Центр с рифленой рабочей поверхностью 1 (рис. 240, д) позволяет
обрабатывать детали с большим центровым отверстием без повод-
кового патрона. В этом случае имеющиеся на центре зубья (из
твердого сплава) при достаточной осевой силе со стороны задней
бабки вдавливаются в поверхность детали и сообщают ей вращение.
Для исключения сильного нагрева рабочей части центра и его
изнашивания (при работе с большими скоростями) применяется
вращающийся центр (рис. 240, е), устанавливаемый в задней
бабке. В этом центре его шпиндель <3 закреплен на подшипниках
качения 4, 5, 7, смонтированных в корпусе 6. Для тяжелых работ
используется задний центр с постоянным смазыванием (рис. 240,ж).
При установке на центр заготовка поверхностью центрового от-
верстия нажимает на выступающий конец шпильки 8, в резуль-
тате чего из масленки 9 поступает смазывающий материал на
рабочую поверхность 1. При снятии заготовки плунжер 10 от
пружины 11 перекрывает проход масла из отверстия корпуса 12.
Люнеты. При обработке длинных нежестких валов с соотно-
шением длины к диаметру LID 15 для предотвращения прогиба
320
Рис. 242. Резцедержатели токарных станков
вала от сил резания используют неподвижные и подвижные лю-
неты. Неподвижный люнет (рис. 241, о) монтируется на направ-
ляющие станины 1 с закреплением гайкой 4. Обрабатываемая
деталь <3 устанавливается между кулачками 7, перемещаемыми
от винтов 2, 9 стойки 5. Перед установкой верхнего кулачка не-
обходимо открепить винт 10 и отвести крышку 8 относительно
оси 6. После выставки кулачков требуется кулачки 7 завернуть
винтами 12. Подвижный люнет (рис. 241, б) монтируется на суп-
порте 11 станка с закреплением стойки 14 винтами 13. Люнет
имеет два кулачка 7, регулируемых винтами 9. В процессе обра-
ботки подвижный люнет перемещается вместе с резцом что поз-
воляет расположить кулачки люнета в непосредственной близости
от зоны резания и тем самым почти исключить прогиб детали <3.
После установки патронов и центров рекомендуется проверить
их на радиальное биение посредством эталонной оправки, закреп-
ленной в патроне (центрах), и индикатора, установленного на
магнитной стойке на станине.
Установка и закрепление на станках режущего инструмента
производится на устройствах разнообразных конструкций. Эти
устройства в виде державок, оправок, резцовых блоков относятся
к вспомогательному инструменту и в большинстве случаев яв-
ляются нормализованными. На рис. 242 показаны конструкции
вспомогательного инструмента. Державки 2, <3 с прямой или
наклонной установкой резца 1 (рис. 242, а, б) закрепляются
винтами 7 в резцедержателях 8 суппортов или револьверных
головок 4 (рис. 242, г). Концевой инструмент в виде сверла 5
321
chipmaker.ru
i)
9 W
Рпс. 243. Способы обработки ко-
нусов
(зенкера и др
танавливается
обычно ус-
соосно оси
шпинделя с помощью пере-
ходной втулки 6 (рис. 242, в).
Резцедержатель для одновре-
менной установки нескольких инструментов показан на рис.
242, г. Конструкции резцовых блоков см. в гл. XVIII, § 2.
Наладка токарных станков на обработку конусных поверхно-
стей осуществляется различными способами: с помощью широ-
кого резца, поворотом верхних салазок суппорта, поперечным
смещением задней бабки, посредством конусной линейки, с по-
мощью гидрокоппровального суппорта.
Конические поверхности с большим углом а конуса и длиной
образующей до 20 мм могут быть обработаны широким резцом 1
(рис. 243, а), установленным на суппорте 2, которому сообщается
поперечная или продольная подача. Данный способ обеспечивает
невысокую точность и шероховатость поверхности. Наружные
и внутренние конические поверхности можно также обрабатывать
при повороте верхних салазок 3 суппорта с резцом 1 (рис. 243, б)
по шкале 4 на угол а. Подача в этом случае может быть ручной
или механической.
Длинные наружные конические поверхности детали 5 с укло-
ном до 8° могут обрабатываться с продольной подачей суппорта 2
при смещении задней бабки 6 на величину h ==-	мм
(рис. 243 в), где L — длина детали, мм; I — длина конуса, мм;
D и d — наибольший и наименьший диаметры конуса, мм. Ве-
личина h не должна превышать ±15 мм.
Следует иметь в виду, что данный способ пригоден для обра-
ботки поверхностей с невысокой точностью. Точные длинные ко-
нические поверхности с углом а = 0-^-12° целесообразно обра-
батывать посредством специального приспособления с конусной
322
линейкой (рис. 243, г). Линейка 8 может устанавливаться иа
кронштейнах 7, 10, монтируемых с задней стороны станины 13,
под любым углом а (по шкале 12) при перемещении винтов 11
в пазах кронштейнов. На линейке установлен ползун 9, соеди-
ненный с поперечными салазками 15 суппорта тягой 14. Салазки
заранее отсоединены от нижней каретки 16 суппорта отключе-
нием поперечного ходового винта от гайки или его вывинчива-
нием. При включении продольной подачи перемещаются нижняя
каретка и поперечные салазки, которым одновременно сообщается
поперечная подача из за скольжения ползуна 9 по линейке 8.
При этом установленный на суппорте резец 1 будет перемещаться
под углом а, соответствующим углу установки конусной линейки.
С помощью подобного приспособления возможно обрабатывать
фасонные поверхности при установке линейки, копирующей
форму детали.
Наладка токарно-винторезных станков на нарезание резьб.
Разбор уравнения кинематического баланса, связывающего пере-
мещение резца с вращением шпинделя при нарезании резьбы,
а также подбор зубьев сменных колес приведены в гл. III, § 10.
Установка передаточного отношения коробки подач станка осу-
ществляется ее рукоятками в соответствии с таблицами настройки,
согласно шагу нарезаемой резьбы и числу зубьев сменных колес. 
Нарезание многозаходной резьбы. Если для нарезания одно-
заходной резьбы станок настраивают на шаг резьбы Р, то для
нарезания многозаходной резьбы станок необходимо настроить
на ход резьбы /, который равен шагу резьбы, умноженному на
число заходов К: t— КР(см. рис. 238, д).
Нарезание многозаходных резьб выполняется с помощью
специальных устройств для поворота детали на заданный угол.
Эти делительные устройства или непосредственно предусмотрены
на станке (16К20, IK62), или при необходимости устанавливаются
на его шпиндель. На рис. 238, д показан съемный делительный
патрон, навинченный на передний конец шпинделя 11. Патрон
состоит из корпуса 18 с указателем 17 и кольца 20, на наружной
поверхности которого нанесены 360 делений через Г. Кольцо
может поворачиваться на корпусе и закрепляется при затяжке
болтов 19. Заготовка 14 базируется на центрах и вращается
с помощью хомутика 13 от поводка 12, установленного в кольце.
При обработке многозаходной резьбы после нарезания ее одной
винтовой канавки на полный профиль резец отводится от заго-
товки, а суппорт возвращается в исходное положение. Далее
при неподвижном ходовом винте кольцо 20 вместе с хомутиком 13
и заготовкой 14 поворачивается на требуемый угол (180° для
двухзаходной резьбы, 120° для трехзаходной), после чего наре-
зается второй заход резьбы и т. д.
Наладка токарных станков на обработку различных деталей.
При наладке необходимо выполнить следующие работы, явля-
ющиеся в основном общими для всех типов токарных станковз
323
настроить частоту вращения шпинделя и подач; установить и
отрегулировать устройства для зажима и подачи заготовок;
установить и предварительно выставить на размер режущий
инструмент; установить рабочие ходы суппортов; окончательно
отрегулировать положение инструмента и расставить упоры;
произвести пуск станка.
Настройка частоты вращения шпинделя и подач осуществляется
установкой сменных зубчатых колес или переключением блоков
зубчатых колес в коробках скоростей и подач. В станках с гидрав-
лическим приводом величина подач изменяется поворотом лимбов
дросселей. После настройки станка следует проверить его работу
на вспомогательном ходу в течение 3—5 мин. Частота вращения
распределительного вала устанавливается подбором сменных
зубчатых колес.
Установка и регулирование устройств для зажима и подачи
заготовок состоит из установки на каждый шпиндель кулачкового
или цангового патрона с последующим регулированием силы за-
жима, изменением давления масла в гидросети или воздуха в пнев-
мосети, натяжением зажимных пружин или другими элементами,
предусмотренными в конструкции устройств.
Для прутковых автоматов дополнительно проводится отладка
устройства для подачи и зажима прутка, заключающаяся в сле-
дующем: вначале из шпинделя 11 вынимают подающую трубу 6
(рис. 244) и на нее навинчивают подающую цангу 13 требуемого
размера по диаметру обрабатываемого прутка 1. Пруток должен
проходить через цангу с небольшой силой, обеспечивающей без-
отказное перемещение в шпинделе 11. Подающую трубу разме-
щают во втулке 12 и на задний конец трубы навинчивают соответ-
ствующее кольцо 2. Далее устанавливают зажимную цангу 15
324
и затягивают гайкой 16. Силы зажима регулируют гайками 8 и 7.
Одновременно проверяется надежность зажима и разжима
прутка в цанге 15 при вращении распределительного вала 24
с кулачком 22, от которого движение передается муфте 9 по-
средством рычага 23. При перемещении муфты вправо длинные
плечи плоских кулачков 10 должны расходиться и от пружины 17
труба. 12 и втулка 14 начнут отходить влево, а цанга 15 разжи-
маться и освобождать пруток 1. При перемещении муфты 9 влево
длинные плечи кулачков 10 должны сходиться и через шайбу 18
смещать вправо трубу 12 и втулку 14, последняя посредством
внутреннего конуса сжимает цангу 15.
Затем устанавливается требуемая величина поДачи прутка
за счет изменения радиуса качания рычага 19, передающего дви-
жение от кулачка 21 салазкам 20, в которых на подшипнике
укреплен конец подающей трубы 6. Это осуществляется при вра-
щении винта 5, отчего происходит перемещение гайки с камнем 4,
находящимся одновременно в продольных прямоугольных пазах
кронштейна 3 и рычага 19. Величина подачи прутка должна
быть на 3—5 мм больше заданной для предотвращения недохода
прутка до упора револьверной головки.
Установка рабочих ходов суппортов заключается в установке
на суппорты (револьверную головку) резцовых блоков, державок,
оправок с режущим инструментом согласно технологической карте
или карте наладки, при этом закрепление инструмента на рабочих
позициях должно быть надежным. Для улучшения условий ре-
зания и отвода стружки при черновом обтачивании режущую
кромку резца следует выставлять по оси центров станка или
немного выше; при чистовом — несколько ниже. При черновом
растачивании отверстий резец выставляется немного ниже оси,
а при чистовом — несколько выше. Резец копировального суп-
порта устанавливается строго по центру.
При установке резца для нарезания резьбы необходимо обес-
печить перпендикулярность оси его профиля к оси резьбы, при
этом вершина резца должна находиться на оси центров. Положе-
ние резьбового резца проверяется по шаблону. Высота установки
резцов обычно регулируется прокладками. Вылет резца из рез-
цедержателя или державки должен быть минимальным (не более
1,5 высоты резца) для повышения жесткости.
Установка режущего инструмента в требуемое положение
(на размер) может быть индивидуальной и групповой. В первом
случае каждый инструмент устанавливают на станке поочередно
непосредственно на суппорт (револьверную головку) или в за-
крепленную на нем державку, оправку. Во втором случае группа
инструментов заранее (вне станка) устанавливается по приборам
и закрепляется в специальном взаимозаменяемом блоке, который
затем устанавливается на рабочую позицию. Это обеспечивает
значительное сокращение времени нь выставку инструмента и
на наладку станка, а также повышает точность обработки.
325
chipmaker.ru
Первоначальная установка на станке режущих инструментов
на размер может производиться по эталону или методом проб-
ных деталей (см. гл. XVI, § 2). Эталон в виде окончательно
обработанной детали изготовляется для наружных поверхностей
детали по нижнему пределу допусков и для внутренних поверх-
ностей по верхнему пределу. При обработке деталей из прутков
эталон в осевом направлении должен устанавливаться в патроне
по отрезному резцу или выставляться таким образом, чтобы ба-
зовый торец эталона выступал из патрона на 5—10 мм. В этом
случае по базовому торцу первоначально устанавливают отрез-
ной резец и упор под подачу прутка, а в станках для патронных
работ — резец для подрезки торца. Постепенный подвод суппор-
тов с резцами к соответствующим поверхностям эталона произ-
водится вручную или с помощью толчковой пусковой кнопки.
В многошпиндельных токарных станках выставка инструмента
по эталону происходит аналогично, последовательно по всем
позициям шпиндельного барабана.
Выставка каждого режущего инструмента по методу пробных
проходов заключается в обработке на закрепленной в патроне
заготовке сначала наружной цилиндрической поверхности для
определения диаметрального размера, а затем линейного. При
этом положение резца, обрабатывающего наружную поверхность
детали, регулируется в несколько приемов; сначала необходимо
проточить по диаметру поясок, выключить станок, вернуть суп-
порт в начальное положение и измерить размер. При несоответ-
ствии полученного размера заданному производится перемеще-
ние резца и повторная обработка до получения заданного размера.
Положение концевого инструмента регулируют на длину обра-
ботки.
Установка режущего инструмента состоит из регулирования
исходного положения и рабочих ходов суппортов (револьверной
головки) относительно обрабатываемой детали, закрепляемой
на шпинделе (шпинделях). Регулировку проводят в двух на-
правлениях — радиальном и осевом. Установка поперечного по-
ложения суппортов для получения диаметральных размеров
проводится перемещением верхних салазок суппортов относи-
тельно нижних вращением регулировочных винтов, после чего
следует затянуть стопорные болты, соединяющие верхние салазки
с нижними.
Продольный ход револьверной головки токарно-револьверных
станков и суппортов некоторых других станков настраивается
изменением положения упоров на станине, воздействующих на
механизм выключения подачи. Установка рабочих ходов суппор-
тов на токарных полуавтоматах с гидравлическим приводом про-
водится перестановкой кулачков, нажимающих на золотники
управления ходами гидравлических цилиндров суппортов. На
одно- и многошпиндельных токарных автоматах с кулачковым
приводом хода суппортов (револьверной головки) и других ме-
326
Рис. 245. Схемы обработки колец подшипников на многошпиндельном токарном
автомате:
а — из прутка; б — из штучной заготовки
ханизмов (например, подачи и зажима прутка) настраиваются
путем установки кулачков или кривых на барабане распредели-
тельного вала. Рабочий ход продольного суппорта на многошпин-
дельных токарных автоматах достигается перестановкой колодки
в пазу устройства установки хода в заданное положение (по шкале).
Последовательность движения и ход суппортов следует про-
верить вращением распределительного вала вручную или в на-
ладочном цикле. При несоответствии последовательности движе-
ний узлов и хода заданным производится корректировка поло-
жения, доработка или замена соответствующего кулачка.
Установка резца на диаметральный размер детали должна
проводиться с учетом его изнашивания, деформации системы
СПИД, нагрева резца и детали. С этой целью резец необходимо
устанавливать так, чтобы он подходил к нижней границе поля
допуска детали.
Ниже на примерах обработки колец подшипников качения
разобрана установка инструмента по методу пробных проходов
с предварительным расчетом рациональных настроечных разме-
ров, описанным в гл. XVI.
Поперечный суппорт 1 многошпиндельного пруткового токар-
ного автомата (рис. 245, а) перемещается в положение окончания
хода подачи и на него устанавливается отрезной резец 1 на рас-
стояние а от торца шпинделя 10, при этом вершина режущей
кромки резца должна заходить за образующую отверстия трубы 9
327
chipmaker.ru
на 1—1,5 мм. Суппорт / отводится в начальное положение, в шпин-
дель вставляется и зажимается труба и для проверки произво-
дится отрезка кольца. Устанавливается упор 2 прутка в рабочем
положении на расстояние в от отрезного резна или на расстоя-
ние г от торца шпинделя 10, когда невозможно непосредственно
измерить расстояние в (г = а + б -р в, где б — толщина отрез?
ного резца).
Поперечный суппорт Ill перемещается в положение окончания
хода подачи и на него устанавливается резец 8 таким образом,
чтобы были выдержаны настроечные размеры е (от отрезного
резца 1) в осевом направлении и в радиальном. Одновременно
на суппорте устанавливается подрезной резец 7, настроенный
на размер д от отрезного резца 1, при этом вершина его режущей
кромки должна заходить за образующую отверстия трубы 9
на 1—1,5 мм.
Для установки резцов 3—6 продольный суппорт II переме-
щается в положение окончания хода подачи. По настроенным
размерам Ж, И, К, Л от отрезного резца 1 выставляются указан-
ные резцы в осевом направлении и по настроечным размерам
/?5 в радиальном.
Расстановка резцов на многошпиндельном токарном автомате
(рис. 245, б) для патронных работ производится аналогичным
методом. Вначале на поперечном суппорте IV, отведенном в поло-
жение окончания подачи, выставляется подрезной резец 14 на
настроечный размер М от торца патрона 11 при обеспечении
требуемого перебега за конусное отверстие детали 12 на 1—1,5 мм.
Затем продольный суппорт V перемещается в положение окон-
чания подачи и на нем устанавливаются проходной 13 и фасоч-
ный 15 резцы соответственно на настроечные размеры Н и П
от торца патрона 11 в осевом направлении и на настроечный раз-
мер в радиальном. Другой режущий инструмент на станке
выставляется таким же способом.
Окончательное регулирование положения инструментов и
расстановка упоров заключаются в проверке правильности вы-
ставленного инструмента при включении станка и обработке одной-
двух деталей на наладочном цикле. При этом токарные станки
следует запускать в работу, когда их суппорты (револьверная
головка) отведены в начальное (исходное) положение. По резуль-
татам проверки точности обработанных поверхностей детали про-
изводится корректировка положения инструмента или суппорта
и повторная обработка 1—2 деталей.
Установка упоров суппортов на многошпиндельных автоматах
производится по результатам измерения опытной партии деталей,
обработанных на станке. Для уменьшения рассеяния размеров
обработанных поверхностей необходимо обеспечить соприкосно-
вение суппортов с упорами в конце подачи с небольшой силой,
Это достигается тем, что суппорт останавливается на упоре, не
дойдя до своего конечного положения. Создаваемый натяг не
328
должен превышать 0,02 мм для диаметральных размеров и 0,1 мм
для осевых.
Наладка и подналадка проводятся с соблюдением следующих
правил: при пуске станка вначале включается вращение шпин-
делей, а затем подача суппортов (револьверной головки) для
предотвращения поломки инструмента; при остановке станка
вначале выключается подача суппортов, а затем вращение шпин-
делей. В процессе обработки детали не следует прерывать точение
с разжимом — разжимом заготовки и снова продолжать обработку,
так как это приводит к браку. Во избежание изнашивания упора
не рекомендуется долго оставлять вращающийся в шпинделе
пруток в соприкосновении с упором материала.
Дополнительные сведения по наладке токарных автоматов. При наладке
токарных автоматов, помимо выполнения работ по настройке скоростей и пб-
дач, установке зажимных и подающих устройств, инструмента, рассмотренных
выше, необходимо произвести установку специальных кулачков на распреде-
лительный вал (валы) и их регулирование для обеспечения заданного цикла
работы. Специальные кулачки проектируются и изготовляются на основании
разработанного технологического процесса заданной детали с определением длин
рабочих и вспомогательных ходов инструмента, выбора режимов резания, расчета
рабочего и вспомогательного времени обработки. Разработка технологического
процесса производится с учетом: совмещения работы отдельных инструментов
на черновых проходах, избегая при этом совмещения, чистовых — из-за
потерн точности обработки; проверки расположения инструмента и державок
с тем, чтобы они не мешали друг другу и пр. Расчет наладки показан на примере
обработки болта на токарно-револьверном автомате 1Б140. Инструмент и дер-
жавки на эскизах обработки указаны в крайнем рабочем положении. Длины
державок с инструментом взяты с увеличением на 0,5 мм и более для компенса-
ции возможных погрешностей изготовления кулачков и наладки станка. Полу-
ченные расчетные данные наладки внесены в графы табл. 8.
Определение длин рабочих и вспомогательных ходов инструмента.
Длина рабочего хода по переходу 2: /2 = 30 + 0,5 = 30,5 мм, где 0,5 мм —
путь на подвод инструмента. По переходу 3-13 = (19,6 — 12) 0,5 + 0,5 = 4,3 мм.
По переходу 4: Ц = (12 — 10) 0,5 + 0,5 = 1,5 мм. По переходу 5: 15 = (22 :
: 1,5+ 1,5) 1,5 = 24,3 мм, где 1,5 мм—-шаг резьбы. По переходу 6: 1е —
= 12-0,5+ 1 + 0,5= 7,5 мм, где 1 мм — перебег отрезного резца за центр,
0,5 — путь на подвод инструмента.
Определение режимов резания и частоты вращения шпинделя. Исходя из
материала обрабатываемого болта (сталь 20), материала инструмента (сталь Р8)
и условий работы по нормативам рекомендуется скорость резания: при обта-
чивании и отрезке 60—65 м/мин; нарезании резьбы 6 м/мин. Подача: при про-
дольном точении 0,1—0,12 мм/об, прорезке канавок 0,05 мм'об и отрезке
0,035 мм/об.
„ л.	ЮООц	,	,
По формуле п — 	- , где v—нормативная скорость, м/мин, а — ма-
ксимальный диаметр обрабатываемой поверхности, определяются расчетные ча-
стоты вращения шпинделя по отдельным переходам, которые составляют: для
переходов пшп 2. 4. в = 975 об/мин, пшпз== 1600 об/мин; лшп 5= 159 об/мин.
Свинчивание плашки с резьбы М12х1,5 производится при п'шп 5= 975 об/мин.
Ближайшие значения частоты вращения шпинделя по паспорту станка 1000,
1600 и 160 об/мин. Учитывая, что переходы выполняются при различных часто-
тах вращения шпинделя, их приводят к одной частоте пропорционально затратам
времени. За основную частоту вращения шпинделя обычно принимается та
частота, при которой происходит наибольшее количество переходов. В нашем
случае такой частотой является лосн-шп = 1000 об/мин. Для этой частоты
329
oes
8. Операционная карта обработки детали
Наименование и эскиз детали								Оборудование	Скорость резания, м/’мнн	Частота вращения шпинделя, об/мин		Время обработки, с		Заготовка		Охла - жден ие
										на стан- ке	потреб- ная	рабочее	вспомо- гательное	Материал	Твер- дость НВ	
Бс	)Л	т с	теп о	иальнь fx45'		1Й		Одношпин- дельный то- карно-револь- верный авто- мат 1Б140	61,5	1000	810	50	5'	Шестигранный пруток, сталь 20	180	Сульфо- фрезо л
							-									
	L															
			2,t													
					30											
		45'														
																
Наимено- вание суппорта	№ перехода	Эскиз обработки ходам				по пере-				Переход	Путь, мм	По- дача. ММ'об	Частота вращения		Кулачок					
													рас • чет- ная	при* н ятая	Сотые доли (деления)				Радиус	
															Ра- бочий ход	Вспо- мог а- тель- ный ход	От	До	наи- мень- ший	наи- боль- ший
Револь- верная головка	1	9	1Z5 "		7	0				Подача прутка до упор'а Переключение головки	48	—	—	—	—	2 '2	0 2	2 4	90	90
																				
										Обтачивание поверхности 0 12 и фаски 1x45°	30,5	0,1	305	305	38	—	4	42 I-	91,5	122
Задний
суппорт
Перед- 4
иий
суппорт_____
Револь- 5
верная
головка
Верхний
суппорт
										
Переключение ГОЛОВКИ Переключение частоты и на- правления вращения шпинделя	— ,	—	1 1			3 (D *	42	45	—	—
Подрезка тор- ца со снятием фаски 3,5x30°	4,3	0,05	86	86	и	—	45	56	69,7	74
Протачивание канавки 2,5 мм	1,5	0,05	30	(19)	(2) *	—	(50)	(52)	(73,5)	(75)
Нарезание резьбы М12х 1,5 Переключение частоты и на- правления вращения шпинделя Свинчивание плашки Переключение головки (3 раза)	24,3 24,3	1,5 1,5	17 17	105 17	13 2	1 (9) *	56 69 70	69 70 72	85,7 108	(ПО) 108 *♦ 85,7
Отрезка Отвод отрезно- го резца	7,5	0,035	214	214	26	2	72 98	98 100	72,5	80
				727	90	10				
• Величина не учитывается, поскольку переход перекрывается.
'* С учетам уменьшения подъема кривой на 10 %.
chipmaker.ru
вращения по паспорту устанавливаются необходимые сменные колеса в коробке
скоростей.
Приведенное число оборотов для других переходов устанавливается умно-
жением требуемого числа оборотов шпинделя на коэффициент приведения, ко-
торый определяется из соотношения К = «оси шоЧпп- Для переходов 2, 4,
6. 3, 5 К2.4,в = ЮОО/ЮОО =1, К3 = 1000 1600 = 0,62, К- = 1000/160 = 6,2.
Для перехода 5 (свинчивание плашки) К.'- = 1000/1000 = 1.
Частота вращения шпинделя, требуемая для выполнения переходов, опре-
деляется по формуле п = где I — длина рабочего хода инструмента, мм;
S — подача, мм/об. Частота вращения шпинделя для каждого перехода будет
30,5	_ Ь5	4,3	с„ 24,3	„
"П2 ~ 0,1 “ 305, "и3 ~ 0,05 ““ 3°’ "м 0,05	86, '!п5 ” ~ПГ ~ 17; '!™ =
7,5
~ 0'035
= 214 оборотов.
С учетом приведения к основной частоте вращения шпинделя: п,, = 305-1 =
= 305; «з = 86-1 = 86; н4 = 30-0,62 = 19; лБ = 17-6,2 = 105; п\ = 17-1 = 17;
пя = 214-1 = 214 оборотов. Общее число оборотов шпинделя, затраченное для
выполнения всех рабочих переходов при обработке одного болта, будет п =
= 305 4- 86 4- 105 4- 17 4~ 214 = 727 оборотов (не учтены 19 оборотов, при-
ходящиеся на проточку канавки в переходе 4, в связи с перекрытием времени
переходом 3).
Определение исходных данных для проектирования кулачков. Обработка
детали производится за один оборот распределительного вала. Для упрощения
расчета времени и ходов суппортов, а также для удобства профилирования ку-
лачков окружность их заготовок обычно разделена на 100 равных частей. При-
меняется также метод деления окружности заготовки на 360' . Из каждой точки
деления проведены криволинейные лучи радиусом Ял> равным радиусу поворота
рычага с роликом, при этом центры 7?л расположены по окружности радиусом Л’ц.
Размеры заготовки даны в паспорте станка. Кулачки вычерчиваются в натураль-
ную величину (рис. 246). Из таблиц паспорта станка устанавливается количество
лучей, приходящихся на каждую вспомогательную операцию, занесенную
в табл. 9. Их сумма = 24- 24- 34- 14-2 = 10 сотых окружности. На
рабочие несовмещенные переходы остается £ р = 100 — 10 = 90 сотых.
Количество оборотов шпинделя, приходящихся на одно деление участков
п 727
рабочих ходов кулачка, составляетКд ~ ~~ = ==	8,1. Количество делений,
2jP
соответствующее каждому рабочему переходу, составит: для перехода 2	—
= ^- = -Б-р = 37,6, округляем до 38 делений; перехода 3 Кд3 = -5-— =
Ад 0,1	о, 1
19
= 10,6 — 11 делений; перехода 4 Кд4 =	= 2,3	2 деления (перекрываются);
105
перехода 5 КД5 = =-= = 12,9 — 13 делений; перехода 5 (на свинчивание
О, I
17	214
плашки) Кд5 = -р-г- = 2,1 — 2 деления; перехода 6 Кдв = -5-?-= 26,4 —
А О,1	0,1°
— 26 делений.
Расстояние между торцами револьверной головки и цанги в конце каждого
перехода L определяется из соотношения L = La — 6тщ, где La — длина
между торцами револьверной головки и цанги, состоящая из длины обрабаты-
ваемой поверхности детали, размера инструмента и державки (см. табл. 9);
7. пип — наименьшее расстояние револьверной головки от цанги. Для станка
1Б140 Lmin = 75 мм. Для переходов 1, 2, 5 Lx = 125 — 75 == 50 мм; £2 =
= 93 — 75 = 18 мм; L& = 105 — 75 = 30 мм. Радиусы кулачка револьверной
головки в конце (/?к) и начале (/?„) перехода определяются из соотношений:
Rn = R шах — Би RH — RmeiX — I, где Rmax — максимальный радиус кулачка
головки. Для станка 1Б140 7?max = 140 мм, L — см. выше, / — ход инстру-
332
Рис. 246. Построе-
ние кулачков то-
ка рно- револьверно-
го станка:
1 — кулачок верти-
кального суппорта;
2—заготовка кулач-
ков; 3 — кулачок ре-
вольверной головки;
4 — кулачок перед-
него суппорта; 5 —
кулачок заднего суп-
порта
мента. Для переходов 1,2, 5;	= 140 — 50 = 90 мм; /?н1 — 140 — 50 — 0 =
= 90 мм; /?ка = 140 — 18 — 122 мм; ₽Н2 = 140 — 18 — 30,5 = 91,5 мм;
/?и6 = 140 — 30 = ПО мм; RH6 = 140 — 24,3 = 85,7 мм.
Определение радиусов кривых кулачков поперечных суппортов производится
из разности между максимальным радиусом кулачка и длиной хода инструмента.
Для станка 1Б140 максимальный радиус кулачка равен 80 мм. Прн протачива-
нии с переднего суппорта канавки диаметром 10 мм режущая кромка инстру-
мента не доходит до оси обрабатываемой детали на 5 мм. Следовательно, ра-
диусы кривых равны в конце перехода 4 R'kA = 80 — 5 = 75 мм, а в начале
R'h4 = 75 — 1,5= 73,5 мм. Соответственно прн протачивании канавки диа-
метром 12 мм с заднего суппорта радиусы кривых в конце перехода 3 R’k3 =
= 80 — 6 — 74 мм, а в начале /?'13 = 74 — 4,3 = 69,7 мм. Прн отрезке де-
тали с верхнего суппорта радиусы кривых равны в конце перехода 6 R’k6 =
= 80 мм и в начале /?'6 = 80 — 7,5 = 72,5 мм.
Вычерчивание профиля кулачка начинается с нулевого луча с отсчетов
делений по часовой стрелке с участка, относящегося к подаче и зажиму прутка.
Точка пересечения нулевого луча и центр отверстия диаметром 10 мм (для фик-
сации кулачка) должны находиться на вертикальной центровой линии. После
нанесения радиусов Ra и RK соответствующих лучен, установленных выше
приведенным расчетом, вычерчиваются кривые подвода и отвода револьверной
головки и поперечных суппортов по специальному шаблону, находящемуся
в паспорте станка (рис. 246). Необходимая кривая па шаблоне выбирается
в зависимости от времени обработки. Кривые подъема и спуска соединяются
с кривыми поворота головки дугами с радиусом Rp + 0,5 мм, где Rp —
радиус ролика. При наложении шаблона на чертеж кулачка их центры дол-
жны совпадать. Кривые кулачков на участках подачи инструмента вычерчива-
ются по архимедовой спирали или подобной ей для равномерного подъема
ролика.
333
chipmaker.ru
Рис. 247. Кулачки на токарно-револьверном автомате
А-А
Определение времени обработки детали То производится по формуле То ==
бОЛцикла	^раб. цикла—1Й0  727 ЮО Oln г
==“осн.'^? где'!«и1!ла----ioo-”f7 ’юо’- ю’ ~810 OG°P°TOD’ откуда
7’°= 60QQQ - = 48,6 с. По паспорту станка ближайшее штучное время состав-
ляет 48,5 с, по которому осуществляется соответствующий подбор сменных
колес в гитаре распределительного вала.
Установка кулачков на автомате проводится в последовательности их ра-
боты, указанной в операционной карте обработки детали (см. табл. 8). Установке
кулачков предшествует разборка распределительных валов. Установка на них
новых кулачков осуществляется с учетом указаний паспорта станка. Кулачки
поперечных суппортов 18—21 автомата 1Б140 (см. рис. 51) устанавливаются
на распределительном валу XVI таким образом, чтобы подъемы кривых кулач-
ков 2, 3, 4, 8 (рнс. 247) были бы обращены в противоположную сторону переме-
щения суппортов к центру шпинделя автомата. Кулачки при монтаже ориенти-
руют в радиальном направлении на распределительном валу 1 посредством
промежуточных втулок 5 и 6, имеющих на торцах мелкие зубья, при этом
втулки 6 соединяются с распределительным валом шпонками 9, а втулки 5
с кулачкамн-штифтами 7. После выставки кулачков производится затяжка со-
бранного распределительного вала гайкой 10 и установка в станок.
При необходимости для исправления цикла работы автомата возможно
(после разборки распределительного вала) произвести корректировку положения
кулачков относительно вала 1 при их повороте вместе с втулками 5 на не-
сколько зубьев. Установка кулачка 26 подачи суппорта револьверной головки
на распределительном валу XV (см. рис. 51) происходит после его разборки
с учетом того, чтобы подъемы кривых кулачка были бы обращены в противополо-
жную сторону перемещения револьверной головки к шпинделю автомата.
Регулирование основных узлов токарных станков. При полу-
чении размеров обработанных деталей с отклонениями сверх
допустимых следует проверить биение шпинделей, а также от-
сутствие качки суппортов в направляющих и при необходимости
устранить зазоры в подшипниках и подвижных соединениях
согласно рекомендациям, изложенным ниже.
Регулирование шпиндельных подшипников производится на
заводе — изготовителе станка и прибегать к этому следует в исклю-
чительных случаях с помощью специалистов завода. Однако перед
этим необходимо проверить жесткость шпиндельного узла. Для
этого на станине под фланцем шпинделя устанавливается дом-
334
крат в аттестованным дина-
мометром и через прокладку,
предохраняющую шпиндель
от повреждений, к его флан-
цу прилагается сила (от ры-
чага), направленная верти-
кально снизу вверх. Смеще-
ние шпинделя контролиру-
ется проверенным индикато-
ром с ценой деления 0,001 мм,
устанавливаемым на шпин-
дельной бабке, измеритель-
ный наконечник которого
касается верхней стороны
фланца. Например, для то-
Рис. 248. Регулирование гайки ходового
винта токарного станка
карного станка 16К20 от-
клонение шпинделя на
0,001 мм должно происхо-
дить при силе не менее
450—500 Н. Если указанное отклонение шпинделя происходит
при меньшей нагрузке, то производится регулирование радиаль-
ного зазора в подшипниках по методике завода-изготовителя.
Смысл регулирования заключается в осевом перемещении
внутренних колец подшипников 6 при вращении гаек 1 (см. рис. 15),
в результате чего уменьшаются радиальные зазоры: в переднем
подшипнике — за счет некоторого увеличения диаметра его
внутреннего кольца при движении на кснусную шейку шпинделя 8;
в задних подшипниках — за счет выборки зазоров на дорожках
качения их колец.
Регулирование зазора в направляющих поперечных и резцо-
вых салазок суппортов проводится при перемещении (вдоль на-
правляющих) клиньев при вращении винтов, расположенных
на торцах салазок (см. рис. 8, а). Допустимый зазор, проверяе-
мый щупом, не должен превышать 0,03—0,04 мм. Установка
оптимального зазора между кареткой и планками осуществляется
посредством их шлифования (см. рис. 8, г).
Регулирование зазора в винтовой паре ходового винта по-
перечных салазок станка 16К20 проводится вращением гайки 2
после снятия крышки 1 (рис. 248). Установленный зазор между
гайками 5 и 6 определяется по лимбу винта 4 (в пределах одного
деления) при легком повороте его рукоятки. Перед регулирова-
нием зазора необходимо предварительно отвернуть контргайку 5,
а после окончания снова завернуть до упора к гайке 2.
Регулирование фрикционной муфты происходит при снижении
крутящего момента. В этом случае в первую очередь следует про-
верить натяжение ременной передачи. Если натяжение ремней
достаточное, то необходимо отрегулировать фрикционную муфту
поворотом гайки 6 (см. рио. 21, д).
335
chipmaker.ru
Помимо регулирования указанных узлов в токарных и прочих
станках при необходимости подвергаются регулированию другие
узлы, предусмотренные паспортами станков.
Основные неполадки при работе токарных станков. Для токар-
ных станков всех типов: 1) наличие при обработке дробленой
поверхности; необходимо отрегулировать зазоры в опорах шпин-
деля и в направляющих суппортов, усилить зажим инструмента
и заготовки, выставить резец по центру детали;
2)	повышенный разброс диаметральных и осевых размеров;
следует выполнить рекомендации п. I, а также отрегулировать
Положение упорного винта, ограничивающего ход суппорта с на-
тягом 0,03—0,1 мм, усилить крепление кулачков на распредели-
тельном валу токарных автоматов;
3)	наблюдается винтовая риска на обработанной поверхности
при обратном ходе резца; нужно установить резец несколько
выше центра при обтачивании наружной поверхности и ниже
центра при обработке отверстия;
4)	имеет место конусность обработанной поверхности; следует
устранить отклонения от параллельности направляющих про-
дольного суппорта и оси шпинделя, проверить изнашивание
направляющих станины, отрегулировать зажим заготовки в па-
троне;
5)	наличие выпуклого или вогнутого торца детали после
отрезки; требуется обеспечить движение отрезного резца перпен-
дикулярно оси обрабатываемой детали, правильно заточить резец;
6)	наблюдается повышенная овальность обработанной поверх-
ности; необходимо устранить биение шпинделя регулированием
его подшипников, использовать заготовки с равномерным припу-
ском, заменить изношенную цангу (по отверстию), отрегулировать
зазор в люнете;
7)	на рабочей подаче суппорт перемещается рывками или сре-
зается шпонка в узле подачи в конце хода; следует правильно
отрегулировать зазор в направляющих суппорта, ослабить натяг
суппорта на упоре.
В токарно-винторезных и токарно-револьверных станках:
8)	крутящий момент шпинделя меньше указанного в руко-
водстве; нужно увеличить натяжение ремней в приводе, повысить
силу сжатия дисков в муфте;
9)	время торможения шпинделя завышено, требуется увели-
чить натяжение тормозной ленты или заменить ее (при изнаши-
вании);
10)	сила подачи суппорта меньше указанной в паспорте;
следует подтянуть пружину в перегрузочном устройстве.
В токарно-револьверных станках:
11)	наблюдается разброс диаметральных размеров при обра-
ботке детали с револьверной головки; необходимо уменьшить за-
зоры в направляющих продольного суппорта головки, заме-
нить изношенные втулки фиксаторных гнезд или конус самого
•336
фиксатора револьверной головки, устранить зазор в ее опоре;
12)	наблюдается чрезмерное радиальное биение внутренней
поверхности детали относительно наружной; следует проверить
отклонение от соосности шпинделя и гнезда револьверной го-
ловки; при отклонениях от соосности отремонтировать станок.
В многошпиндельных токарных автоматах:
13)	наблюдается разброс диаметральных размеров из-за не-
правильной фиксации шпиндельного барабана (стола), для чего
необходимо: в горизонтальном многошпиндельном автомате от-
регулировать положение фиксирующего и запирающего рычагов
механизма фиксации, а также правильно отрегулировать подъем
шпиндельного барабана при повороте; в вертикальном много-
шпиндельном автомате правильно настроить командоаппарат
индексации стола, обеспечить натяг при фиксации, устранить
большой зазор в конической опоре стола, усилить крепление
фиксатора.
§ 2. НАЛАДКА СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКОВ
Обработка отверстий в деталях небольшого размера и массы
обычно происходит на вертикально-сверлильных станках. В этом
случае установка и крепление детали осуществляется непосред-
ственно на столе станка с помощью прихватов, ступенчатых и
регулируемых упоров, болтов или приспособлений. Крупные
детали обрабатываются на радиально-сверлильных станках, при
этом детали больших габаритных размеров устанавливаются на
основание станка, а средних — на съемную проставку. Установка
цилиндрических деталей осуществляется в призмах с прижимом
к ним деталей струбцинами или прихватами. Обработка отверстий,
расположенных по окружности или наклонно, производится с по-
мощью поворотных столов или стоек, на которых закрепляются
детали (см. ниже в гл. XVII § 3).
Выверка правильности установки детали (без приспособления)
происходит посредством угольника, рейсмуса, кронциркуля, инди-
катора и т. п. в зависимости от заданной точности обработки.
Приспособления для установки и зажима деталей делят на
универсальные и специальные. К универсальным приспособле-
ниям относятся машинные тиски с винтовым или эксцентриковым
зажимом, применяемые в единичном производстве, и с пневмо-
или гидроприводом, используемые в серийном производстве.
К универсальным приспособлениям относятся также универсаль-
но-сборное приспособление (УСП), состоящее из набора раз-
личных установочных, зажимных и других деталей, из которых
собирается приспособление в зависимости от назначения и формы,
размеров обрабатываемой заготовки.
На рис. 249, а показаны машинные тиски с пневматическим
цилиндром 7, посредством которого через шток 5 поршня 4 и
рычаг 6 происходит перемещение подвижной губки 1 и зажим
337
chipmaker.ru
Рис. 249. Приспособления для закрепления деталей при обработке на сверлиль-
ных и других станках:.
а — пневматические тиски; 6 — кондуктор Для сверления отверстия
детали 2, прижатой к неподвижной губке 3. Подача воздуха
в цилиндр осуществляется поворотом рукоятки крана (распреде-
лителя).
К специальным приспособлениям относятся разнообразные
приспособления, изготовленные применительно для обработки
конкретной детали в условиях крупносерийного и массового
производства. На рис. 249, б показано такое приспособление
в виде кондуктора, в котором деталь 10 устанавливается в непо-
движной 9 и подвижной И призмах и зажимается винтом 12.
Сверление отверстия в детали производится через кондукторную
втулку 8.
Крепление детали на станке должно быть надежным во избе-
жание травмы рабочего и поломки инструмента из-за проворачи-
вания детали.
Инструмент больших размеров с коническим хвостовиком 1
непосредственно устанавливается в коническое отверстие шпин-
деля 2 (рис. 250, а). Инструмент с малым коническим хвостови-
ком 5 устанавливается в шпиндель посредством одной или не-
скольких переходных втулок 4 (рис. 250, б). Удаление инстру-
мента из шпинделя осуществляется посредством клина 3. Инстру-
мент с цилиндрическим хвостовиком закрепляется в самоцентри-
рующем цанговом патроне (рис. 250, в). При последовательной
обработке отверстия несколькими инструментами (сверло, зенкер,
развертка) используют быстросменные патроны (рис. 250, г).
При нарезании резьбы в глухих отверстиях применяют предо-
хранительные патроны, а также реверсивные патроны для вывин-
чивания метчиков из резьбового отверстия обратным вращением
(рис. 250, д).
В цанговом патроне (рис. 250, в) инструмент с цилиндрическим
хвостовиком 9 зажимается с помощью разрезной цанги 8 при
навинчивании гайки 7 на корпус 6. В быстросменном патроне
(рис. 250, г) сменная втулка 14 с установленным инструментом 15
удерживается от выпадения и проворачивания шариками 13,
азе
Рис. 250. Устройства для закрепления осевого инструмента на сверлильных
станках
находящимися в отверстиях втулки 14 и корпуса 10 патрона.
При подъеме кольца 12 шарики расходятся и втулка 14 освобож-
дается. Для закрепления втулки с другим инструментом следует
втулку установить в корпус и опустить кольцо. Перемещение
втулки ограничивается винтом 11.
В предохранительном патроне (рис. 250, д) метчик 16 закреп-
ляется через сменную втулку 23 в ведомой полумуфте 18, так же
как в быстросменном патроне. Полумуфта 18 свободно посажена
на оправке 21 и вращение получает от ведущей полумуфты 19,
находящейся под воздействием пружины 20, усилие которой
регулируется гайкой 22. В случае перегрузки или в конце наре-
зания при соприкосновении гайки 17 с обрабатываемой деталью
усилие пружины станет недостаточным, полумуфта 19 выйдет
из зацепления с зубцами полумуфты 18 и вращение метчика пре-
кратится.
О применении и установке многошпиндельных сверлильных
головок на вертикально-сверлильных станках см. гл V.
После установки на станок устройств для зажима детали
и инструмента следует установить требуемую частоту вращения
шпинделя и подачу, настроить механизм автоматического отклю-
чения подачи и запустить станок на обработку детали.
Основные неполадки сверлильных станков: 1) наблюдается уве-
личение диаметра обрабатываемого отверстия (разбивание) из-за
отклонения от соосности шпинделя с инструментом и кондуктор-
ной втулки приспособления (устраняется выверкой приспособ-
339
chipmaker.ru
ления); несимметричной за-
точкой режущей кромки
сверла (зенкера), повышен-
ным биениемзубьевразвертки
по заборному конусу (необхо
димо заменить инструмент);
2) наблюдается увод оси
обрабатываемого инструмен-
та из-за твердых включений
в материале обрабатываемой
детали или неравномерного
припуска под зенкерование
(развертку); следует приме-
нить заготовки без включе-
ний и обеспечить равномер-
ный припуск на обработку.
§ 3. НАЛАДКА РАСТОЧНЫХ
СТАНКОВ
Установка и закрепление
деталей для обработки на
указанных станках произво-
дится в приспособлениях или
без них. Выверка приспособ-
ления и детали относительно
направлений перемещения
стола, салазок, шпиндельной
бабки и шпинделя в расточ-
ных и особенно в коорди-
натно-расточных станках
должна выполняться весьма
тщательно, так как от этого
зависит точность взаимного
расположения осей расточен-
ных отверстий от баз. На рас-
точном станке проверку па-
раллельности детали / (рис.
251, а) к оси шпинделя сле-
дует выполнить чертилкой 2
для не точных работ и инди-
катором для точных работ,
закрепленных в оправке 3
шпинделя 4 станка. При этом
острие чертилки должно ка-
саться разметочной риски 7
или базы детали 1, перемеща-
емой вместе со столом 6.
340
Проверка перпенди-
кулярности поверхно-
сти детали к направле-
нию перемещения шпин-
дельной бабки 5 проис-
ходит аналогично; де-
таль со столом должна
быть неподвижной (рис.
251, б), а шпиндельной
бабке сообщается вер-
тикальное перемеще-
ние. Деталь прямо-
угольной формы можно
быстро выставить на
столе с точностью
±0,1 мм с помощью
опорной планки 9 (рис.
251, в), установленной
в контрольный паз сто-
ла 6, к которой деталь
1 прижимается базой
так, чтобы не было
просвета.
Предварительная ус-
тановка оси шпинделя
Рис. 252. Центроискатель с индикатором
координатно-расточного
станка (с точностью ±0,3 мм) по центру отверстия или по раз-
меточной риске детали производится по установочному центру
8, установленному в шпиндель 4 станка.
Для точного (в пределах ±0,05 мм) совмещения центра отвер-
стия или цилиндрического выступа детали с осью шпинделя,
а также выверки ее без относительно направления перемещений
стола и шпиндельной бабки используются центроискатель с инди-
катором и микроскоп-центроискатель. На рис. 252 показан цен-
троискатель с индикатором, устанавливаемый посредством хво-
стовика 1 в шпиндель станка. К хвостовику привинчена линейка 3,
в направляющих которой (для установки) перемещается кор-
пус 2, несущий индикатор 12, щуп 8 с рычагом 7 и шток 5 с пру-
жиной 6. При выверке внутренних поверхностей щуп 8 прижи-
мают к проверяемой поверхности 9 небольшим усилием пружины
индикатора 12 через измерительный наконечник 11 и рычаг 7,
качающийся на оси 10. При выверке наружных поверхностей
щуп прижимают к поверхности усилием спущенной пружины 6
через шток 5 и рычаг 7. Спуск пружины осуществляют при по-
вороте головки 4 штока на 90°.
Для обработки отверстий по окружности или расположенных
в системе полярных координат, а также для обработки наклон-
ных отверстий используют . горизонтальный поворотно-делитель-
341
chipmaker.ru
Рис. 253. Поворотно-делительный стол с деталью:
д — схема перевода полярных координат в прямоугольные; б — горизонтальный по’
в >ротно-делительный стол с деталью; в, г —схемы универсальных поворотно-делитель-
ных столов; в — с перекрещивающимися осями; г — с неперекрещивающимися осями;
/. II, III, IV — четверти круга
ный (ПДС) и универсальный поворотно-делительный (УПДС)
столы. На ПДС (рис. 253, в) деталь 1 устанавливается на столе 5
для обработки отверстий, расположенных только в горизонталь-
ной плоскости. На УПДС (рис. 253, г) обрабатывают отверстия
с возможным поворотом детали / относительно оси вращения
планшайбы стола 5, а также относительно горизонтальной пло-
скости на любой угол. Это обеспечивает точную обработку детали
с одного установа.
При работе с ПДС или УПДС перед установкой на них детали
требуется закоординировать ось поворота их планшайбы отно-
сительно оси шпинделя. Для этой цели используют центрирующий
стержень с шаровым наконечником 4, установленный в централь-
ное отверстие планшайбы стола 5. Выверка ПДС и УПДС на
342
столе станка происходит посредством центроискателя с индика-
тором 3, щуп которого касается шаровой поверхности стержня.
Точная обработка, отверстий в детали производится по систе-
мам прямоугольных или полярных координат. В системе прямо-
угольных координат расположение осей отверстий на детали
должно быть привязано к осям координат X—X и Y—Y, к точке О
их пересечения — началу координат (см. рис. 251, в). Обычно
начало координат указывается на чертеже обрабатываемой де-
тали или устанавливается дополнительно перед обработкой от-
верстий. Отсчет координат (абсцисс и ординат) по осям X—X
и Y—Y (расстояния xlt xs, х3, ylt у2) производится по шкалам
перемещения в продольном направлении стола и поперечном —
салазок. При этом для исключения ошибок необходимо выпол-
нять отсчет координат от нулевого штриха шкал. С этой целью
в каждой координате следует учитывать постоянное расстоя-
ние L, и Д, установленное для каждой шкалы, от ее нулевого
штриха до оси шпинделя, совмещенной с началом координат,
т. е. точкой О.
Таким образом, для отверстия 1 xt — Lx alt ух= Ly bt;
для отверстия 2 х2 = Lx а, а2, у2~Ьу +	+ b2, для
отверстия 3 х3 ==	-f- Qi + аг + °з» У1 = Д 4* bt. Полученные
результаты расчета координат целесообразно занести в коорди-
натную записку. Порядок проведения точного отсчета линейных
размеров по шкалам указан в гл. V, § 4.
В системе полярных координат расположение центров отвер-
стий на детали задается радиусом делительной окружности /?
от точки отсчета О (см. рис. 253, б) до центра отверстия и углом а
между полярной осью ОХ и радиусом-вектором. Детали с такой
привязкой отверстий удобно обрабатывать с помощью горизон-
тального поворотно-делительного и универсального поворотно-
делительного столов 2, обеспечивающих поворот детали на угол alt
а2 и др. Линейный размер R при этом устанавливается переме-
щением стола станка.
В случае необходимости производится пересчет расположения
отверстий на детали в полярных координатах на прямоугольные
и, наоборот, посредством тригонометрических функций. Так,
при переводе полярных координат в прямоугольные для случая,
когда за начало координат принят центр делительной окруж-
ности, в I четверти абсцисса xr — R cos а и ордината yt =
= R sin а; во II хи = —R cos а, уп = R sin а; в III хш =
= —R cos а, t/ni = —R sin а; в IV x(V = R cos а, yty =
= —R sin а. Для случая, когда за начало координат принимается
точка О пересечения координат, проведенных по касательным
к делительной окружности, а за начало отсчета координат точку О
(см. рис. 253, а) в I четверти х, = R (1 — sin а), у, = R (1 —
— cos а); во II xn = R (1 — cos а), уп = /? (1 + sin а);
в III хП1 == R (1 sin а), у|П = R (1 -f- cos а); в IV xIV =
= R (1 4- cos а), yty = R (1 — sin а).
343
chipmaker.ru
ij
Рис. 254. Установка резца в борштанге (а)
и проверка вылета резца на размер (б)
Осевой инструмент за
крепляется аналогично
сверлильным станкам.
Резцы устанавливаются в
консольных и в двухопор-
иых оправках (борштан-
гах), в расточных резце-
держателях и пр. Для
расточки отверстий с диа-
метром, большим диаметра
шпинделя, применяют ко-
роткие оправки. Для рас-
точки отверстий с диа-
метром меньше диаметра
шпинделя используют уд-
линенные оправки. На-
стройка на размер обычно
осуществляется перемеще-
нием резца в оправке с по-
мощью винта или более сложного устройства для точной подачи
резца. На рис. 254, а показан способ установки и закрепления
резца для обработки большого отверстия. Резец / устанавливается
в державке 6 на размер посредством винта 4 через сухарь 2 и
закрепляется винтом 7. Державка 6 в оправке 3 зажимается вин-
том 5. Для настройки резцов используют индикаторный прибор
(рис. 254, б). Корпус 9 прибора устанавливается на оправке 3
по призме и закрепляется винтом 11. Настройка на размер резца
осуществляется индикатором 8, измерительный наконечник 12
которого упирается в режущую кромку резца 1. Регулирование
вылета резца производится винтом 10 (через отверстие в винте 11).
Чистовое растачивание отверстий нужно производить с наимень-
шим вылетом L резца, т. е. расстоянием от вершины резца в оправке
до торца шпинделя. Вылет L не должен превышать 6d,un при раста-
чивании отверстий диаметром больше диаметра шпинделя d!un.
При этом длина оправки, выходящей из шпинделя, должна быть
не более 80 мм. При растачивании отверстий диаметром меньше
диаметра шпинделя вылет L не должен превышать 6donp, где
Jonp — диаметр оправки. Растачивание длинных или соосных от-
верстий при максимальном вылете шпинделя расточного станка
следует выполнять с помощью борштанги, закрепленной своим
конусом в шпинделе. При этом второй конец борштанги встав-
ляется в отверстие подшипника люнета задней стойки станка.
Резцы в борштанге устанавливают в средней ее части.
Основные неполадки в расточных станках: 1) отсутствует ста-
бильное положение оси шпинделя при зажатой и отжатой шпин-
дельной бабке из-за увеличенных зазоров в направляющих;
следует уменьшить зазоры в направляющих и отрегулировать
механизм зажима;
344
2)	наблюдается повышенное биение (вибрация) шпинделя
(планшайбы) вследствие увеличенного зазора в подшипниках;
нужно отрегулировать подшипники шпинделя;
3)	наличие ступенчатой поверхности при работе с подачей
шпиндельной бабки или стола; причина — плохо отрегулированы
зазоры в направляющих бабки; следует лучше пригнать клинья
и планки и установить их с зазором не более 0,04 мм;
4)	не выдерживается размер и форма обрабатываемого отвер-
стия вследствие деформации обрабатываемой детали от чрезмер-
ного зажима; следует ослабить зажим и увеличить их количество;
плохой подготовки установочных баз; необходимо проверить
правильность расположения и изготовления баз, вибраций, от-
жима в системе СПИД (см. п. 1—3), а также следует использовать
более жесткую расточную оправку; имеется отклонение от па-
раллельности направления перемещения стола относительно оси
шпинделя. Необходимо проверить параллельность перемещения
стола и устранить недостаток.
§ 4.	НАЛАДКА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ
Наладка фрезерного станка после проверки работы его узлов
и установки режимов обработки производится с учетом следу-
ющих особенностей.
Следует проверить правильность каждого положения рукояток
для включения движений стола, совпадающего с направлением
его хода. При наличии рассогласования устранить недостаток
во избежание поломки узлов станка.
В зависимости от материала детали необходимо установить
метод обработки — встречное фрезерование, когда направление
вращения фрезы противоположно направлению подачи, или
попутное фрезерование, когда направления вращения фрезы и
подачи стола одинаковые. Встречное фрезерование применяется
для вязких материалов, а попутное фрезерование для хрупких,
чтобы не допустить выкрашивания кромки обрабатываемой де-
тали. При попутном фрезеровании, допустимом на станке с соот-
ветствующей конструкцией механизма подач, до начала работы
нужно выбрать зазор («мертвый ход») в паре винт—гайка меха-
низма перемещения стола для предотвращения поломки фрезы.
В зависимости от габаритных размеров детали, установленной
на столе, определить необходимые величины его ходов (с учетом
выхода фрезы с детали) и расставить кулачки, ограничивающие
ход и выключающие подачу стола.
Установку фрезы 9 на оправке 6 горизонтального шпинделя 11
(рис. 255, а) произвести с помощью промежуточных колец 10,
расположив фрезу как можно ближе к торцу буксы 7 подвески 8.
Установку фрезы 9 на вертикальном шпинделе также следует
обеспечить с минимальным вылетом от торца шпинделя Н
(рис. 255, б—г). Насадные фрезы ставятся на шпиндель или. на
345
chipmaker.ru
оправке 13, закрепленной шомполом 1 (рис. 255, б, г), или не-
посредственно на фланце шпинделя 11 посредством винтов 14
(рис. 255, в).
Во избежание вибрации следует обратить особое внимание на
надежное закрепление фрезы 9 на оправке 6 непосредственна
или через шомпол / гайкой 5, а также подвески 8 на хоботе 3
с помощью гайки 4 и хобота 3 на стойке 12 гайкой 2.
Перед началом работы следует произвести надежный зажим
салазок, по которым перемещается стол, а также консоль на стойке
станка.
Для нормальной работы копировально-фрезерных станков не-
обходимо обеспечить хорошую подвижность (без заклинивания,
рывков, ударов) их столов, шпиндельных бабок, следящих уст-
ройств и пр. В этой связи следует особо тщательно отрегулировать
подвижные соединения, обеспечив минимальный зазор в направля-
ющих.
При длительной эксплуатации фрезерных станков во избежание
выключения рабочей подачи из-за проскальзывания предохрани-
тельной муфты необходимо периодически производить ее регулиро-
вание.
Рекомендации по установке и выверке деталей, обрабатываемых
на фрезерных станках, аналогичны рекомендациям по установке
деталей на сверлильных и расточных станках, изложенных в опи-
сании их наладки.
Основные неполадки при работе фрезерных станков: 1) отсут-
ствует вращение шпинделя при нажатии кнопки «Пуск» (при по-
даче электропитания); причиной может являться нейтральное по-
ложение рукоятки перебора; следует перевести рукоятку в крайнее
положение;
2)	не включается рабочая подача из-за проскальзывания предо-
хранительной муфты; необходимо ее отрегулировать;
3)	наличие на обработанной поверхности выровов, повышенной
волнистости и шероховатости и т. п. вследствие: вибрации детали
из-за плохого закрепления на столе; нужно усилить крепление
346
детали и приспособления; чрезмерного осевого биения шпинделя
из-за больших зазоров в опорных подшипниках; требуется под-
тянуть подшипники, обеспечив биение шпинделя — осевое и ра-
диальное не более 0,015 мм, торцовое не более 0,02 мм; вибрации
фрезы и стола из-за недостаточного закрепления; следует усилить
крепление фрезы в шпинделе и консоли стола на станке; наличия
чрезмерного зазора в направляющих стола или в паре винт—гайка
продольного хода стола; необходимо подтянуть клинья в направ-
ляющих стола и выбрать зазор в паре винт—гайка.
§ 5.	НАЛАДКА СТРОГАЛЬНЫХ, ДОЛБЕЖНЫХ
И ПРОТЯЖНЫХ СТАНКОВ
Наладка продольно-строгальных станков характеризуется вы-
полнением следующих работ (см. рис. 97).
После установки на стол 2 детали необходимо выверить ее по-
ложение в горизонтальной плоскости. Выверку проводят индика-
тором или по равномерности зазора между обрабатываемой поверх-
ностью и чертилкой или резцом, укрепленными в боковом 9 или
вертикальном 4 суппорте при медленном перемещении стола (суп-
порта) по всей длине детали. Рекомендации по установке и выверке
деталей на этих станках теже, что и в § 3 данной главы; ана-
логично выверить положение детали в вертикальной плоскости.
После выверки деталь закрепить; установить длину хода стола,
расставив на столе 2 упоры управления, воздействующие на ко-
нечные выключатели, обеспечив при этом врезание и перебег резца
относительно детали (в начале хода около 150 мм и в конце 50 мм).
При наладке поперечно-строгальных станков следует (см.
рис. 98): по детали 2, закрепленной на столе, отрегулировать вылет
ползуна 5 относительно стола / поворотом рукоятки перемещения
ползуна по станине; отрегулировать ход ползуна 5 с учетом вреза-
ния и выхода резца 3 с детали 2. Изменение хода ползуна произ-
водится расстановкой на ползуне упоров 6, управляющих гидро-
распределителем реверсирования движения ползуна; установить
требуемую поперечную или вертикальную подачи стола поворотом
рукоятки на гидропанели 7; установить механизм настройки стола
на необходимую ширину строгания и автоматическое выключение
станка при окончании обработки детали.
Настройка вылета и хода ползуна, а также подачи стола у дол-
бежных станков с гидравлическим приводом в основном аналогична
настройке указанных параметров на поперечно-строгальных стан-
ках.
Основные неполадки строгальных и долбежных станков: 1) на-
личие на обработанной поверхности следов дробления вырывов
и т. п.; ухудшение шероховатости вследствие: нежесткого закреп-
ления детали на столе и резца на суппорте; необходимо усилить
закрепления детали и резца; большого вылета резца на суп-
порте; нужно сократить вылет резца; плохого закрепления тра-
.347
chipmaker.ru
верен на стойках продольно-строгального или стола на станине
поперечно-строгального станков; нужно усилить закрепление
траверсы (стола);
2)	не обеспечивается точность обработки, предусмотренная пас-
портом, из-за большого зазора в направляющих стола, ползуна,
долбяка; следует выбрать зазоры в направляющих;
3)	при обработке наблюдается частое выкрашивание или по-
ломка резца из-за сильного его удара при врезании; нужно отре-
гулировать скорость движения стола (ползуна), обеспечив плавное
врезание резца в деталь и замедленный его выход с детали в конце
хода.
При наладке протяжных станков особое внимание обращается
на обеспечение перпендикулярности обработанной поверхности
к базе.
В станках для протягивания внутренних поверхностей перпен-
дикулярность оси протянутого отверстия зависит от правильного
положения оси протяжки на станке, а также от симметричности
расположения припуска, отклонение от которого приводит
к искривлению протяжки. Перпендикулярность оси протяжки
к базе проверяется по эталонному кольцу, надетому на направляю-
щую часть протяжки, закрепленной в патроне каретки. Опреде-
ляется равномерность зазора между опорной поверхностью станины
и торцом кольца. Одновременно проверяется соосность отверстий
под хвостовики протяжки в патронах рабочей и вспомогательной
кареток. Отклонение от соосности не должно превышать величины,
указанной в паспорте станка. Проверка соосности производится
индикатором по оправкам, установленным в патронах кареток.
В станках для протягивания наружных поверхностей перпен-
дикулярность поверхности протягивания к базе зависит от отжима
детали во время обработки, поэтому необходимо тщательно отрегу-
лировать положение поддерживающих упоров стола с тем, чтобы
исключить его отжим. Необходимо наладить зажимное приспособ-
ление таким образом, чтобы во время протягивания при работе
калибрующей частью протяжки отжим (опрокидывание) заготовки
не превышал 0,01 мм. Отклонение от плоскостности опорных баз
приспособления должно быть не более 0,005 мм на всей длине при-
легания обрабатываемой детали.
При наладке протяжных станков производится также установка
необходимой длины ходов кареток при протягивании. Длина ходов
определяется по протяжке, закрепленной в патронах рабочей и
вспомогательной кареток, с учетом высоты обрабатываемой детали.
Верхнее и нижнее положения кареток фиксируются регулировкой
положения кулачков, управляющих циклом станка.
Основные неполадки при работе протяжных станков: 1) наблю-
дается неравномерное перемещение или самопроизвольный останов
кареток; следует проверить гидросистему на отсутствие в масле
воздуха, удалить загрязненное масло, разобрать и промыть гидро-
распределители;
348
2)	имеет место разрыв или поломка зубьев протяжки; необхо-
димо устранить отклонения от перпендикулярности оси протяжки
к опорному торцу и соосности патронов каретки; отбраковать за-
готовки с повышенным припуском и с недопустимым отклонением
от перпендикулярности оси отверстия к базовому торцу; от-
ладить устройство для очистки стружки из протяжки.
3)	быстрое затупление протяжки; нужно уменьшить скорость
протягивания, проверить твердость заготовок, заменить СОЖ
новым составом.
§ 6. НАЛАДКА КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ
Й ВНУТРИШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
Способ установки и балансировки шлифовальных кругов в за-
висимости от формы и размеров круга и конструкции станка при-
ведены в гл. XXVII.
Наладку центровых круглошлифовальных станков рекомен-
дуется выполнять в следующей последовательности.
1.	Проверить работу всех узлов станка в наладочном режиме
с устранением возникших недостатков.
2.	Установить скорость продольного перемещения механизма
правки и произвести (при необходимости установки нового шли-
фовального круга) предварительную правку при отключенной ко-
пиркой системе (обычно такая правка производится алмазозаме-
нителем).
3.	Отбалансировать шлифовальный круг (см. ниже) с после-
дующей проверкой качества балансировки.
4.	Произвести правку шлифовального круга от копирной си-
стемы.
5.	В переднюю и заднюю бабки установить и выверить центры.
6.	Установить переднюю и заднюю бабки в осевом направлении.
7.	Установить в центрах (патроне) деталь и проверить надеж-
ность ее закрепления.
8.	Выверить взаимное расположение шлифовальной бабки с де-
талью в осевом и радиальном направлениях.
9.	Расставить упоры для изменения направления перемещения
стола при продольном шлифовании.
10.	Установить заданные режимы обработки- пдет, snpTO, snC)Wp-
11.	При шлифовании длинных деталей произвести установку
люнета (люнетов).
12.	Установить и настроить по эталону измерительное устрой-
ство для контроля диаметра наружной поверхности и управления
циклом станка.
13.	Произвести пробное шлифование двух-трех деталей с изме-
рением их погрешностей и корректировкой положения шлифоваль-
ной бабки или настройки измерительного прибора.
14.	При положительных результатах установить на станке ав-
томатический цикл и проверить работу станка на партии деталей
349
chipmaker.ru
Рис. 256. Проверка соосности
центров
с обеспечением требуемой произ-
водительности и точности. 
Установка и выверка центров.
Перед установкой центров кони-
ческие отверстия в шпинделях ба-
бок необходимо проверить на от-,
сутствие забоин, протереть ют
грязи и смазать маслом. Углы
центров проверить шаблоном;
а прилегание хвостовиков по краске. Соосность центров следует-
определить по специальным оправкам 3 (рис. 256), установленным
в переднюю 1 и заднюю 4 бабки. Положение цилиндрических по-
верхностей оправок проверить индикатором 2 по всей длине образу-
ющей оправок. При отклонениях свыше 0,01 мм устранить отклоне-
ния от соосности поворотом передней или смещением задней бабок.
Установка взаимного положения шлифовального круга и детали
в осевом направлении осуществляется после закрепления в центрах
заготовки или эталонной детали. Столу сообщаются установочные
перемещения вдоль оси детали и по положению ее базового (обычно
левого) торца определяется требуемое расположение стола относи-
тельно обрабатываемой детали в осевом направлении.
Установка шлифовальной бабки в радиальном направлении
производится по лимбу 37 механизма поперечной подачи 11 (см.
рис. 111). Для определения припуска деталь перед установкой на
станок следует измерить. После проверки правильности расста-
новки упоров перемещения хода стола, соответствующей длине
шлифования и установке детали в центры, включить вращение шли-
фовального круга и детали. Круг осторожно подвести к детали, до
появления искры. В этом положении, не трогая маховика 7 попе-
речной подачи, освободить и повернуть лимб в положение, при кото-
ром число делений между нулевым делением на корпусе механизма
подачи и нулевым делением лимба соответствует припуску (на сто-
рону). После закрепления лимба и включения автоматической
подачи выполнить пробное шлифование детали. За 2—3 деления
лимба до нулевого положения рекомендуется проверить размер
детали во избежание брака.
Наладку бесцентровых круглошлифовальных станков реко-
мендуется выполнить в следующей последовательности.
При бесцентровом наружном шлифовании деталь по наружной
поверхности устанавливается на опорном ноже станка с касанием
по образующей к поверхности шлифовального круга.
Наладка бесцентровых круглошлифовальных станков, рабо-
тающих методом «на проход» и врезанием, после установки частоты
вращения ведущего круга, включает расчеты элементов наладки и
этапы работ- 1) предварительную правку шлифовального круга
при отключенной копирной системе, при снятии слоя абразива
0,02—0,04 мм на сторону за один проход; 2) балансировку шлифо-
вального круга с последующей проверкой ее качества.
350
Качество балансировки прове-
ряют микрокатором 2 (рис. 257),
закрепленным на кронштейне 1, ус-
тановленным на бабке ведущего кру-
га 7. Измерительный стержень упи-
рают в корпус 3 опоры шлифоваль-
ного круга, а стрелку микрокатора
устанавливают примерно посредине
шкалы. При вращении шпинделя
с неуравновешенным кругом возни-
кают колебания, фиксируемые от-
клонением стрелки микрокатора.
Допустимый уровень колебаний Йаисировки’кругов Т°ЧН°С™
стрелки при балансировке круга
шлифовальных станков нормальной
точности 0,003—0,005 мм. В процессе работы станков неуравно-
вешенность круга нарушается, что вызывает необходимость повтор-
ной балансировки. Настройка суппорта ножа заключается в его
установке по высоте и направляющих щечек при шлифовании на
проход. Высота, мм, оси детали над линией центров кругов 5 и 2
(рис. 258, а)
h =	+ sin а,
где Ртл — диаметр шлифовального круга; dn — диаметр детали 3.
Углы а и Я, скоса ножа 7 выбираются из табл. 9. Высота Н
(рис. 258, б) устанавливается из соотношения Н —
в котором берется из паспорта станка.
Настройка положения ножа 7 для обеспечения расчетной вы-
соты /7 осуществляется с помощью глубиномера 4, установленного
на верхнюю плоскость суппорта 6. Линия касания деталей 3 с но-
жом 7 должна находиться на 3—5 мм от верхней кромки его скоса.
Установка ножа по высоте должна производиться с точностью
0,05 мм. Повторная проверка высоты Й и корректирование поло-
жения ножа осуществляются после правки ведущего круга 2.
Наладка бабки ведущего круга. Для создания продольной по-
дачи деталей при шлифовании на проход бабка с ведущим кругом
поворачивается в вертикальной пло-
скости на угол р = 1 -4-7°, определя-
емый по формуле sin р =	=
9. Элементы наладки
бесцентрового
круглошлифовального станка
Обработка	Угол. °	
	а	Л
Обдирочная	1	30
Получисто- вая	3—3,5	34
Чистовая	4,5—5	32,5
1000s	, осс .
= ЛЛ)—7Г <РИС- 258' б>> где s — ПР°-
дольная подача детали, мм/мин; v —
окружная скорость ведущего круга,
м/мин; DB. в—диаметр ведущего
круга, мм; п — частота вращения
ведущего круга, об/мин. При шлифо-
вании на проход для предотвращения
351
chipmaker.ru
Рис. 258. Схемы наладки бесцентрового круглошлифовального станка:
а — взаимное расположение кругов и детали: б — проверка установки центра детали}
в —установка ведущего круга; г — рабочая зона шлифовального круга
значительного уменьшения продольной подачи s из-за уменьше-
ния диаметра ведущего круга угол поворота р периодически
корректируют. При врезном шлифовании угол р выбирается
в пределах 0,5—Г для постоянного поджима детали к упору
в осевом направлении.
Для получения высокой точности геометрической формы детали
в продольном сечении при шлифовании на проход необходимо (до
правки шлифовального круга от копирной линейки) обеспечить
одинаковый по величине зазор между деталью и шлифовальным
кругом на всей длине шлифования. Для этого бабку ведущего
круга поворачивают в горизонтальной плоскости на небольшой
угол.
Настройка производится по двум деталям одинакового диа-
метра, установленных на двух концах опорного ножа. При вклю-
чении вращения обоих шпинделей шлифовальный круг подводится
осторожно к деталям. Если установка бабки ведущего круга вы-
полнена правильно, то подведенный шлифовальный круг должен
одновременно коснуться обоих деталей.
Правка ведущего круга. Для обеспечения надежного контакта
по линии между шлифуемыми на проход деталями и ведущим кру-
гом правка его производится под углом рх, отличающимся от угла
352
наклона р круга в вертикальной плоскости. Угол поворота устрой-
ства правки определяется по формуле

Величина смещения ho инструмента для правки (рис. 258, б)
рассчитывается по формуле ho = -—, где h—высота установки
к
детали относительно линии центров круга. В зависимости от знака
«+» или «—» державка 1 с инструментом смещается в правую или
левую сторону относительно нулевого положения соответственно
при шлифовании выше или ниже линии центров.
После правки ведущий круг получает форму гиперболоида со
смещенной горловиной (рис. 258, б, в). При смещении державки
с инструментом устройства правки (со стороны привода по часовой
стрелке) на величину h0 горловина гиперболоида перемещается
в сторону входа деталей в зону шлифования. Диаметр ведущего
круга на входе становится меньше, чем на выходе. Из-за разницы
скоростей вращения и соответственно скоростей осевой подачи
происходит разрыв шлифуемых деталей.
Такую форму ведущего круга применяют при обработке порш-
невых пальцев, валиков и других деталей, у которых торцы не яв-
ляются базовыми и не требуется их перпендикулярность к обра-
батываемой поверхности. При смещении державки с инструментом
против часовой стрелки на величину h0 гиперболоид принимает
форму обратного конуса и образуется подпор, необходимый при
шлифовании деталей, у которых торцы являются базами, например,
колец подшипников.
Окончательная установка обрабатываемой детали на ноже и
ведущем круге. На нож и ведущий круг устанавливается эталон-
ный валик диаметром, соответствующим диаметру детали, и дли-
ной, равной высоте ведущего круга. В бесцентровых круглошли-
фовальных станках, работающих методом на проход, высота ве-
дущего круга больше шлифовального. Шлифовальный круг под-
водится к эталонному валику с зазором 0,1—0,15 мм, который дол-
жен быть одинаковым по всей длине круга, что достигается пово-
ротом ведущего круга в горизонтальной плоскости. Производится
повторная проверка глубомером высотой Н (см. рис. 258, б), а за-
тем проверка формы ведущего круга: щуп толщиной 0,03 мм не
должен проходить между ведущим кругом и эталонным валиком на
всей длине. При наличии зазора проверяют правильность на-
стройки механизма правки ведущего круга.
При шлифовании на проход копирная линейка устанавливается
и изгибается посредством регулировочных винтов таким образом,
чтобы при правке шлифовальный круг имел наиболее рациональ-
ный профиль, состоящий из нескольких зон: заборного конуса /а. к,
353
chipmaker.ru
раструба /р. к, калибрующей части /к.3 и обратного конуса
(рис. 258, г).
Заборный конус обеспечивает плавный вход деталей в рабочую
зону, что особенно важно при больших колебаниях припуска.
Конусность регулируется изгибом передней разрезной части ли-
нейки (до 1 мм). Длина заборного конуса /3.1( берется в пределах
половины длины детали, но не более 50 мм.
Рабочий конус (раструб) ,. предназначается для съема основ-
ного припуска. Необходимый уклон обеспечивается поворотом
основания прибора правки, на котором лежит линейка, на вели-
чину, несколько большую снимаемого припуска.
Калибрующая часть обычно образуется на чистовых станках
для обработки деталей высокого качества. Калибрующая часть /1(е3
на круге может быть в виде цилиндрической или конусообразной
поверхности с малым уклоном в одну или другую сторону. Эта
часть образуется за счет изгиба задней разрезной части линейки.
Длина /к.а берется в пределах 2—3 длин деталей, но не
более 100 мм (применительно к кругам высотой более 350 мм).
Обратный конус длиной /о. к, предназначенный для предотвра-
щения подрезов обработанных деталей торцом круга, образуется
на линейке от соответствующего скоса с углом 1 : 100. Длина ко-
нуса до 15—20 мм.
Установка направляющих щечек производится по эталонному
валику с диаметром, равным диаметру детали (рис. 258, г). Валик
устанавливается на опорный нож 7 и ведущий круг 2. Шечку 9
со стороны ведущего круга подводят к валику и щупом определя-
ют ее параллельность, которая не должна превышать 0,01 —
0,02 мм на длине щечки. Таким же способом устанавливается и
выверяется щечка 11 с другой стороны ведущего круга. Направля-
ющие щечки 8, 10, расположенные со стороны шлифовального
круга 5, не оказывают влияния на точность обработки, поэтому
на параллельность не проверяются. Во время установки щечек
эталонный валик не должен касаться шлифовального круга.
Настройка измерительного устройства, контролирующего диа-
метр обрабатываемой поверхности детали, осуществляется по
эталону.
Обработка контрольной партии деталей производится с по-
следующей проверкой их точности и при необходимости коррек-
тировкой параметров .наладки.
Наладка внутришлифовальных станков. Установку и закреп-
ление деталей на внутришлифовальных станках производят по-
средством универсальных самоцентрирующих трехкулачковых
и цанговых патронов, а также с помощью различных специальных
патронов, особенно мембранного типа, широко применяемых в мас-
совом производстве. Данные патроны обеспечивают высокую
т тчность установки и малую деформацию деталей при зажиме.
354
Рис. 259. Мембранный
патрон для внутри-
шлифовального станка
В мембранном патроне для шлифования отверстия деталь
1 (рис. 259) устанавливается в кулачках 8 посредством винтов 2,
отрегулированных в радиальном направлении относительно цен-
тра патрона(по индикатору) и зафиксированных гайками 9. Ку-
лачки изготовлены из пружинной стали и термически обработаны
за одно целое с мембраной 4 (в виде тонкого диска), привинченной
к корпусу 5. Перемещение детали в осевом направлении ограни-
чивается упорами 3, запрессованными в корпус. Патрон устанав-
ливается на шпиндель 7 с помощью винтов (или навинчиванием
на резьбовую часть шпинделя). При перемещении штока 6 от пнев-
мо- или гидроцилиндра вправо мембрана выгибается и кулачки
расходятся, что позволяет снять обработанную деталь и поста-
вить новую. При снятии усилия прогиба мембрана выпрямляется,
кулачки сходятся, обеспечивая базирование и зажим детали.
Сведения об установке шлифовальных кругов на оправки см.
в гл. XVIII, § 2.
Наладка внутришлифовальных станков с базированием детали
в патроне. Наладку рекомендуется производить в следующей
последовательности с выполнением указанных замечаний;
1)	установить шлифовальный круг требуемой характеристики
на шпиндель шлифовальной бабки, соответствующий сменный
шкив на вал электродвигателя, а также приводной ремень; отре-
гулировать натяжение;
2)	установить на шпиндель бабки детали патрон и прошлифо-
вать базовые и зажимные элементы (упоры и др.),обеспечив зазор
между ними и обработанной деталью 0,08—0,15 мм для обдироч-
ного (чернового) и 0,03 — 0,05 мм для чистового шлифования;
обработку патрона произвести кругом шлифовальной бабки станка;
3)	отладить продольный ход стола расстановкой упоров пере-
ключения реверса, обеспечив при этом выход круга из обрабатыва-
емого отверстия на 0,3—0,4 его высоты с каждой стороны детали;
355
chipmaker.ru
Рис. 260. Регулирова-
ние радиальных непо-
движных опор устрой-
ства базирования де-
талей
4)	выставить устройство для правки круга таким образом,
чтобы в продольном направлении перемещения стола алмаз уст-
ройства находился от торца детали на высоту круга с добавлением
5—10 мм, а в поперечном — обеспечил съем абразива на глубину
0,02—0,04 мм; шлифовальный круг при правке должен касаться
алмаза по всей своей высоте;
5)	произвести правку круга;
6)	осуществить наладку режимов шлифования (частоту вра-
щения шпинделя детали, скорость перемещения стола и попереч-
ную подачу шлифовальной бабки);
7)	произвести наладку цикла шлифования; при работе без ав-
томатического цикла лимб настройки кулачков для автоматиче-
ских команд устанавливают на величину, большую чем припуск
на шлифование; в этом случае все управления станком производят
вручную; при работе в автоматическом цикле «до упора» и полу-
чении размера методом «от алмаза» выставленного на строго оп-
ределенную величину от поверхности окончательно обработанного
отверстия, необходимо по лимбу механизма подачи установить
полный припуск, снимаемый при обработке, и заданную компен-
сацию изнашивания круга; при работе в автоматическом цикле от
измерительного прибора его настройка осуществляется согласно
рекомендациям, указанным в гл. XIX, § 7;
8)	произвести пробное шлифование деталей.
Наладку внутришлифовальных станков с базированием детали
на радиальных неподвижных опорах следует выполнять в указан-
ном порядке:
1)	установить электрошпиндель шлифовального круга в пи-
ноль бабки; на шпиндель закрепить круг требуемой характери-
стики;
2)	отрегулировать устройство подачи масла (в виде масляного
тумана) для смазывания подшипников шпинделя;
3)	установить на шпиндель бабки изделия 8 (рис.260) магнитный
патрон 9 и посредством динамометра рекомендуется проверить
его тяговую силу, а индикатором — осевое биение опорного
торца; при биении торца более 0,002 мм необходимо прошлифо-
вать его на месте;
35<>
4)	поставить на бабку изделия 8 башмачное устройство 5 для
базирования обрабатываемой детали и выставить неподвижные
радиальные опоры 2, 7; опоры выставляются по эталонному коль-
цу 4, установленному в выточку опорной плиты 10 магнитного
патрона 9 таким образом, чтобы участок базы кольца 4 с эксцен-
триситетом был бы обращен к горизонтальной опоре 2 башмач-
ного устройства (проверяется по риске /); включить магнитный
патрон и, постепенно вращая винты 3, 6, подвести неподвижные
опоры к базе эталонного кольца; выставить шпиндель в бабке из-
делия (или непосредственно бабку изделия) с магнитным патро-
ном в осевом направлении относительно башмачного устройства
(при шлифовании деталей, базирующихся на поверхность в виде
желоба и др.);
5)	расставить упоры управления хода пиноли круга (или хода
стола) в зоне обработки;
6)	настроить механизм отскока круга при окончании цикла,
а также механизм компенсации изнашивания круга при работе
«до упора» (см. рис. 125);
7)	произвести настройку механизма правки и проправить
круг;
8)	установить шлифовальную бабку в среднее положение,
при котором оси круга и детали должны быть на одном уровне,
и произвести настройку индикатора подачи на соответствие пока-
заний индикатора и фактических величин подачи шлифовальной
бабки и показаний лимба механизма износа круга;
9)	из среднего положения шлифовальную бабку отвести от
детали на величину L — PBoB ~ где Dli0B и £)изн — соответст-
венно диаметры нового и изношенного кругов;
10)	установить упоры контроля изнашивания круга; конеч-
ный выключатель износа установить на расстояние L;
11)	установить упоры управления подачами шлифовальной
бабки согласно ее перемещениям в процессе обработки, указанным
в карте наладки;
12)	произвести наладку загрузочно-разгрузочного устройства;
13)	проверить взаимодействие механизмов автомата в наладоч-
ном режиме;
14)	произвести настройку измерительного прибора (при работе
с прибором);
15)	осуществить пробное шлифование деталей.
Наладка станков для шлифования дорожек качения колец
подшипников. Последовательность и характер наладки указан-
ных станков в основном аналогичны порядку и объему наладки
кругло- и внутришлифовальных станков, изложенным выше.
Специфичными при наладке желобошлифовальных станков явля-
ются работы, связанные с установкой бабки изделия, шлифоваль-
ной бабки и прибора правки в положение, обеспечивающее об-
работку желоба с заданной точностью: расстояние I от базового
357
chipmaker.ru
торца кольца до плоскости симметрии желоба, диаметра желоба
в плоскости, перпендикулярной оси кольца и радиуса образующей
желоба в плоскости, проходящей через ось кольца. С этой целью
наладку желобошлифовальных станков, работающих методом
качения, необходимо выполнить с учетом следующих требований:
центр Ot дуги, образующей желоба обрабатываемого кольца,
следует совместить с осью качания стола, т. е. расположить то-
рец патрона на расстоянии / от оси качания (см. рис. 110, п, р);
плоскость симметрии шлифовального круга /—/ необходимо сов-
местить с осью качания стола, биссектриса угла качания а дол-
жна проходить через плоскость симметрии шлифовального круга.
Угол качания стола устанавливается таким, чтобы обеспечить
выход шлифовального круга за пределы желоба, примерно на
1/3 высоты кольца.
Наладку желобошлифовальных станков, работающих методом
врезания, необходимо выполнять с учетом следующих требований:
ось качания оправки алмаза, устройства для правки шлифоваль-
ного круга следует совместить с плоскостью симметрии обрабаты-
ваемого кольца; вершину алмаза нужно установить от оси качания
на расстояние R, равное радиусу образующей желоба кольца;
плоскость симметрии шлифовального круга следует совместить
с плоскостью симметрии кольца (см. рис. 128).
Правильность выставки алмаза проверяется специальным шаб-
лоном, а правильность выставки обрабатываемого желоба кольца
относительно круга предварительно определяется по эталонному
кольцу, установленному на магнитный патрон. На поверхность
желоба наносят тонкий слой краски и по отпечатку, полученному
при соприкосновении с неподвижным кругом, корректируют его
осевое положение. Окончательная регулировка положения круга
производится по результатам пробного шлифования.
Основные неполадки при работе круглошлифовальных станков:
1) на малых скоростях наблюдается прерывистое перемещение
стола, шлифовальной бабки; для устранения неполадки нужно
удалить воздух из гидросистемы; смазать направляющие стола,
бабки;
2)	наблюдается повышенный нагрев подшипников шпиндель-
ных узлов; необходимо отрегулировать зазоры и проверить смазы-
вание подшипников;
3)	наличие на обработанной поверхности прижогов и трещин;
следует увеличить подачу СОЖ в зону резания, применить
круг меньшей твердости, произвести правку круга, снизить глу-
бину резания или подачу;
4)	наличие большой шероховатости (царапин) на обработанной
поверхности; необходимо заменить охлаждающую жидкость, по-
ставить мелкозернистый или более твердый крут, уменьшить
скорость правки;
5)	наличие следов вибрации (дробления) на обработанной по-
верхности; нужно отбалансировать круг до величины дисбаланса
358
50—75 г-см, усилить закрепление указанных деталей и узлов,
уменьшить зазоры в направляющих и подшипниках;
6)	наличие следов вибрации на поверхности или увеличенное
отклонение от цилиндричности детали, прошлифованной в центрах;
требуется проверить правильность прилегания центров и центро-
вых отверстий и при необходимости заменить центры и смазать;
следует усилить закрепление заготовки, передней бабки и поворот-
ного стола;
7)	на поверхности детали, обработанной в центрах, образуется
конусность; необходимо обеспечить соосность центров передней
и задней бабок, отрегулировать положение люнета;
8)	при бесцентровом шлифовании имеет место отклонение гео-
метрической формы поверхности детали.
Огранка. Необходимо изменить положение детали по высоте,
изменить угол скоса опорного ножа, уменьшить глубину шлифо-
вания при шлифовании «на проход» или уменьшить поперечную
подачу при врезном шлифовании;
Конусность. Нужно развернуть бабку ведущего круга в гори-
зонтальной плоскости или выставить копирные линейки и
произвести правку кругов;
отклонения от перпендикулярности торцов к обработанной
поверхности деталей типа колец из-за наличия зазора между ними
в рабочей зоне шлифования. Следует снизить продольную подачу
деталей. Правильно установить валковые загрузочные устройства.
Изменить установку алмаза и проправить ведущий круг. Уточ-
нить его расположение.
Основные неполадки внутришлифовальных станков: 1) наличие
прерывистого перемещения стола и бабки, нагрев шпиндельных
узлов станка, наличие на обработанной поверхности прижогов и
трещин, а также следов вибраций (устранение см. выше п. 1—6);
2)	не выдерживается заданный размер диаметра отверстия
обрабатываемой детали; для устранения неисправности необхо-
димо: отрегулировать механизм калибров или измерительно-
управляющее устройство; изношенные калибры заменить новыми;
отрегулировать механизм отскока суппорта шпиндельной бабки,
обеспечив точный его возврат в начальное положение после под-
скока; правильно выставить горизонтальную радиальную опору
в устройстве для бесцентрового зажима детали;
3)	большая конусность отверстия; для ее устранения следует:
обеспечить выход шлифовального круга из детали на обе стороны
на 0,3—0,35 своей высоты; обеспечить параллельность осей шпин-
дельной бабки и бабки изделия; отрегулировать положение ниж-
ней радиальной опоры в устройстве для бесцентрового зажима
детали; поставить круг большей твердости;
4)	повышенная овальность отверстия; для ее устранения ну-
жно: повторно прошлифовать поверхность зажима детали в па-
троне и очистить ее от грязи; отбраковать заготовки с повышенной
овальностью наружной поверхности; уменьшить силу зажима де-
359
chipmaker.ru
тали в патроне; усилить натяжение ремней шлифовальной баб/ф
и бабки изделия; прошлифовать поверхность радиальных опор
и торец магнитного патрона бесцентрового зажима детали для
улучшения касания ее с опорами и устранения торцового биения
патрона;
5)	чрезмерное отклонение от перпендикулярности торца к оси
отверстия; требуется отбраковать заготовки с повышенной непло-
скостностью торца; отрегулировать угол поворота ведущего ро-
лика на силу прижима детали к торцу патрона; при наличии от-
клонения от перпендикулярности торца патрона нужно про-
шлифовать его.
§ 7. НАЛАДКА ПЛОСКОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
Наладку станков с прямоугольным или круглым столом и маг-
нитной плитой следует начинать с проверки работы узлов станка,
а также с проверки исправности магнитной плиты или приспо-
собления для установки и зажима детали. В случае отклонения
от плоскостности стола и магнитной плиты их необходимо про-
шлифовать до требуемой точности согласно данным паспорта
станка. Далее наладку рекомендуется проводить с учетом следую-
щих особенностей.
При использовании магнитной плиты установить на плиту де-
таль (детали), обеспечив при этом перекрытие каждой деталью
двух полюсов. Проверить тяговую силу зажима. После установки
заготовки, включения электромагнитной плиты и подачи стола
шлифовальный круг следует постепенно вводить в соприкоснове-
ние с обрабатываемыми деталями (во избежание его удара).
При наладке станков с прямоугольным столом расставить
упоры, переключающие направление хода стола, обеспечив при
этом перебег, который определяется размером круга и методом
шлифования (периферией или торцом). Расставить упоры, ограни-
чивающие поперечное перемещение шлифовальной бабки, с воз-
можностью выхода круга относительно края плиты (детали) не
более 0,3 его высоты. В зависимости от длины и скорости про-
дольного хода стола установить частоту двойных ходов. Устано-
вить требуемые величины поперечной и вертикальной подач.
Настроить измерительно-управляющее устройство, осуществляю-
щее заданный цикл работы станка и автоматический останов в кон-
це обработки.
При наладке станков с круглым столом для предотвращения
срыва деталей с магнитной плиты установить на нее предохрани-
тельное кольцо, высота которого меньше высоты детали, и уста-
новить скорость вращения стола и скорость горизонтального
(вертикального) перемещения шлифовальной бабки. Установить
шлифовальную бабку относительно стола в горизонтальном и
вертикальном направлениях.
Наладка двусторонних торцешлифовальных станков. В про-
цессе наладки следует:
360
Рис. 261. Схема на-
ладки двустороннего
торцешлифов а л ьн ого
станка:
а — настройка направ-
ляющих линеек и щек:
б — проверка парал-
лельности щек
1)	установить, на планшайбы 5 шлифовальные круги 4, 7
требуемой характеристики (рис. 261, о);
2)	произвести правку кругов;
3)	проверить плоскостность круга лекальной линейкой по
краске (синьке), наносимой на торец линейки; по следам краски,
оставленной на торце круга и линейке, определить его отклонение
от плоскостности; такую проверку провести на разных участках
круга; в случае отклонения от плоскостности, конусности (в виде
вогнутости или выпуклости) скорректировать положение шлифо-
вальной бабки 6 поворотом в вертикальной и горизонтальной
плоскостях; после этого снова проправить круг и проверить от-
клонение от плоскостности;
4)	установить параллельность торцов шлифовальных кругов 4,
7 поворотом левой бабки 6 с проверкой параллельности с помощью
электроконтактного щупа, установленного между кругами в че-
тырех точках (через 90°);
5)	установить направляющие линейки 2 так, чтобы центр
обрабатываемых деталей был на 3—5 мм выше осей кругов;
6)	установить торец левого круга 4 на уровне с передней базо-
вой щекой 3 (проверить по просвету между торцом круга и ли-
нейкой, приложенной к щеке); после этого зафиксировать это
положение на индикаторном устройстве и выдвинуть круг вперед
от щеки на 0,01—0,06 мм (в зависимости от типа обрабатываемой
детали и характера операции); далее выставить переднюю противо-
базовую щеку //параллельно торцу круга;
361
chipmaker.ru
7)	отрегулировать положение задней базовой 8 и противобазо-
вой 10 щек относительно торцов обоих кругов с таким расчетом,
чтобы детали с симметричными торцами свободно проходили
между щеками, а детали с несимметричными торцами — с неболь-
шим натягом.
8)	настроить пневмоконтактный прибор 16 контроля положе-
ния левого круга в осевом направлении; для этого к вращающе-
муся кругу осторожно подводится наконечник прибора, при этом
показания его манометра должны находиться в пределах, ука-
занных в паспорте; на пневматическом преобразователе прибора
стрелка устанавливается в нулевое положение; круг отводится
назад на 0,02—0,03 мм и включается автоподналадка; подача
круга вперед должна прекращаться при загорании сигнальной
лампочки прибора;
9)	настроить измерительный прибор 9 для контроля высоты
детали;
10)	для устранения температурных деформаций перед началом
работы прогреть станок в течение 15—20 мин;
11)	провести пробное шлифование на двух-трех партиях из
3—5 деталей с обильной подачей СОЖ в рабочую зону (200—
250 л/мин).
Проверка параллельности базовых направляющих передней
и задней щек относительно фланца шпинделя (рис. 261, б) произ-
водится при снятых планшайбах 5. На фланец шпинделя 14 уста-
навливается мостик 12 с магнитной стойкой 13 и индикатором 15,
измерительный наконечник которого касается рабочей поверх-
ности задней щеки 8. При горизонтальном перемещении магнитной
стойки по мостику определяется параллельность задней 8, а за-
тем передней 3 щек. При повороте мостика на 90° аналогичным ме-
тодом определяется параллельность щек в вертикальной плоскости.
Основные неполадки при работе плоскошлифовальных станков:
1) устранение неполадок при прерывистом, перемещении стола
и бабок, нагреве шпиндельных узлов станка, наличии на обрабо-
танной поверхности прижогов, трещин, дробления и высокой
шероховатости (см. § 6 п. 1—6);
2)	разброс размеров по высоте детали; для устранения необ-
ходимо: уменьшить величину вертикальной подачи, увеличить
подачу СОЖ;
3)	наличие вырывов и завала на обработанной поверхности;
требуется устранить зазоры в гайке подъема и в подшипниках
шпинделя шлифовальной бабки, отрегулировать зазоры в ее на-
правляющих;
4)	большие отклонения от параллельности или плоскостности
торцов детали; необходимо прошлифовать магнитную плиту или
плоскость стола, очистить ее от грязи; при изнашивании шпин-
дельных подшипников заменить новыми;
5)	образование на торцах местного искажения плоскости
(«зарезов») при обработке деталей на двусторонних торцешлифо-
362
вальных станках в виде: местного сегмента глубиной 0,002—
0,008 мм; для устранения следует переместить вперед или назад
левый круг на 0,01—0,02 мм; дуговой полосы по внешнему диа-
метру торца, для чего необходимо уменьшить расстояние между
задними направляющими щеками на 0,03—0,05 мм; местного иска-
жения плоскости торца глубиной 0,002—0,015 мм, для чего нужно
передвинуть левый круг назад на 0,005—0,015 мм; дуговых полос,
направленных поперек рисунка шлифования глубиной до 0,02 мм,
для чего требуется снизить частоту вращения правого шлифоваль-
ного круга на 10—20 %.
§ 8.	НАЛАДКА ДОВОДОЧНЫХ СТАНКОВ
Наладка шлифовально-доводочных станков аналогична наладке
бесцентровых круглошлифовальных станков.
При наладке хонинговальных станков следует: установить
в шпиндель патрон с хонинговальной головкой, несущей абразив-
ные бруски требуемой характеристики; поставить, выверить и
закрепить на столе приспособление для установки обрабатывае-
мой детали; согласно карте наладки установить заданную частоту
вращения шпинделя и число двойных ходов шпиндельной бабки,
а также параметры прижима брусков к обрабатываемой поверх-
ности (давление в гидросистеме разжима брусков и др.); устаио-
вить местоположение и длину хода хонинговальной головки за
счет соответствующего расположения кулачков управления ее
реверсом, с учетом длины детали и брусков, а также перебега их
за край обрабатываемого отверстия (примерно на 0,3 длины бру-
сков); настроить счетчик ходов головки (реле времени или прибор
активного контроля) на заданный показатель для получения коман-
ды на окончание цикла обработки; установить в приспособление
деталь и включить в работу станок. Хонинговальная головка дол-
жна вводиться в отверстие со сжатыми брусками без вращения,
после чего автоматически включается вращение и возвратно-
поступательное движение головки, а также подача СОЖ- После
обработки измерить деталь.
Перед началом работы комплект брусков должен быть заправ-
лен или притерт по форме цилиндра с диаметром на 0,5—1,0 мм
меньше диаметра обрабатываемого отверстия. Правку производят
на круглошлифовальном станке.
При наладке суперфинишных станков необходимо установить
в инструментальную головку абразивные бруски соответствующего
размера и характеристик; настроить частоту вращения детали при
черновом и чистовом режимах; настроить число двойных ходов
осциллирования, а также скорость и продольное перемещение
инструментальной головки; установить давление и противодавле-
ние в цилиндре инструментальной головки согласно карте наладки;
установить переключатель режима работы в положение «Работа
от реле времени» или «Работа от прибора» (если на станке установ-
363
chipmaker.ru
лен прибор активного контроля); установить деталь и включить
вращение детали, гидропривод механизма осциллирования, си-
стему подачи смазочного материала и СОЖ, опускание траверсы
с инструментальной головкой. По окончании обработки и автома-
тической остановки станка проверить деталь.
При наладке полировальных станков с абразивной лентой сле-
дует: установить требуемую частоту вращения детали; установить
бобину с абразивной лентой заданной характеристики; отладить
механизмы натяжения и периодической подачи ленты на шаг;
отрегулировать давление прижима ленты к детали; отладить ме-
ханизм осцилляции ленты; установить реле времени на заданную
продолжительность обработки и автоматическое выключение
станка.
При наладке притирочных станков, работающих с пастой из
абразивного порошка, необходимо: отрегулировать заданное дав-
ление прижима верхнего диска к деталям; переместить верхний
диск вверх, уложить детали в сепаратор и смазать детали пастой
требуемой характеристики; опустить диск, включить вращение
дисков; включить механизм прижима верхнего диска; отполи-
ровать партию деталей и проверить их качество.
Основные неполадки при работе доводочных станков: 1) непо- ,
ладки при работе шлифовально-доводочных станков аналогичны
неполадкам круглошлифовальных станков (см. выше);
2)	при обработке детали на хонинговальном станке наблюда-
ется повышенная овальность отверстия; для устранения неполадки
нужно: проверить и устранить отклонения от соосности хонин-
говальной головки и обрабатываемого отверстия; применить
бруски одинаковой твердости; произвести правку брусков в сборе;
устранить деформацию детали при зажиме и нагрев ее при обра-
ботке за счет уменьшения силы зажима и увеличения подачи СОЖ;
в случае повышенной продольной погрешности формы обработан-
ного отверстия необходимо использовать бруски с равномерной
твердостью по всей длине, а также изменить перебег брусков и ход
хонинговальной головки;
3)	наблюдается повышенная шероховатость обработанной по-
верхности (на всех типах доводочных станков); для устранения
неполадки следует: использовать абразивный инструмент стабиль-
ной характеристики с меньшей зернистостью; произвести очистку
емкости, фильтра и замену СОЖ при ее загрязненности; умень-
шить давление абразивного инструмента на деталь; увеличить
окружную или уменьшить осевую скорость.
§ 9.	НАЛАДКА РЕЗЬБООБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКОВ
Особенность наладки и работы резьбонакатных станков заклю-
чается в выполнении основных мероприятий, обеспечивающих
заданное качество накатанной резьбы и производительность.
364
К этим мероприятиям относятся: применение для деталей ма-
териала стабильной характеристики по пределу прочности на
растяжение; относительному удлинению, поперечному сужению
и твердости; использование заготовок, на которых предусмотрена
фаска с углом конуса, соответствующим углу заборного конуса
инструмента (при этом меньший диаметр фаски должен быть
меньше внутреннего диаметра резьбы); подбор (на основании опыт-
ных данных) диаметра заготовки под резьбу, учитывая, что не-
правильно подобранный диаметр или его значительные отклоне-
ния (более 0,03—0,05 мм) оказывают существенное влияние на
изменение среднего диаметра резьбы.
Особенность наладки резьбофрезерных станков состоит в сле-
дующем *.
При нарезании резьбы дисковыми фрезами на деталях, уста-
навливаемых в центрах, следует проверить качество центровых
отверстий, а также соосность шпинделей передней и задней бабок
и параллельность их осей направляющим станины. Проверка
осуществляется закрепленным на суппорте индикатором, измери-
тельный наконечник которого касается' поверхности у верхней
образующей контрольной оправки, установленной в центрах
бабок. При перемещении каретки суппорта вдоль направляющих
станины определяется разность больших показаний индика-
тора у обоих концов оправки, которая не должна превышать
значений, указанных в паспорте станка (порядка 0,02 мм). Ана-
логичным способом проверяется параллельность шпинделя перед-
ней бабки относительно направляющих станины при нарезании
коротких резьб, когда не участвует в работе задняя бабка. В этом
случае оправка зажимается в патроне шпинделя, а индикатор на
каретке.
После настройки кинематических цепей станка с учетом задан-
ных режимов резания и установки заготовки необходимо закрепить
фрезу на суппорте и выставить в рабочее положение относительно
заготовки. При нарезании резьбы дисковой фрезой фрезерную го-
ловку поворачивают на угол подъема нитки нарезаемой резьбы.
При нарезании резьбы гребенчатой фрезой ее ось должна распо-
лагаться параллельно оси заготовки.
При установке фрезы рекомендуется проверить биение зубьев
индикатором, установленным на суппорте. Биение не должно
превышать 0,03 мм.
При нарезании многозаходной резьбы в шпиндель передней
бабки закрепляется делительный диск с фиксатором, посредством
которого осуществляется необходимый последовательный поворот
шпинделя на угол, равный 360/К, где К — число заходов резьбы.
По окончании обработки первого захода суппорт с фрезой отво-
* Способы установки и закрепления деталей при обработке на резьбофрезер-
пых и резьбошлифовальных станках аналогичны установке деталей на токарных
станках, фрез — на фрезерных станках, шлифовальных кругов — на шлифо-
вальных станках.
365
chipmaker.ru
дится в исходное положение, шпиндель с деталью поворачивается
на соответствующий угол и фрезеруется второй заход и т. п. (см. § 1).
При наладке резьбошлифовальных станков следует выполнить
следующие работы- 1) перед установкой на станок заготовки реко-
мендуется проверить правильность изготовления в ней центро-
вых отверстий, от чего в большей степени зависит получение ка-
чественной резьбы; заготовки с несоосными или забитыми центро-
выми отверстиями, имеющими неправильный угол конуса или
увеличенную шероховатость его поверхности, должны быть изъя-
ты; у годных заготовок центровые отверстия должны быть про-
терты и смазаны;
2)	перед началом шлифования партии деталей, имеющих
предварительно нарезанную резьбу без совмещения начала на-
резки с базами, следует произвести согласование резьбы относи-
тельно положения поводкового хомутика на специальном при-
способлении;
3)	при шлифовании резьбы в обе стороны произвести настройку
механизма компенсации зазоров, обеспечив при обратном ходе
стола совмещение профиля шлифовального круга с профилем
резьбы, обработанной при предыдущем проходе (при несовпадении
профилей будет занижен средний диаметр остроугольной резьбы);
4)	для шлифования профиля резьбы у червяков с углом подъ-
ема до 5—6° необходимо произвести дополнительное профилиро-
вание круга по его вершине с помощью прибора правки;
5)	для шлифования многозаходных резьб необходимо на шпин-
дель передней бабки установить делительный диск с фиксатором,
обеспечивающий поворот детали на угол;
6)	при шлифовании зубьев инструмента (метчиков, червяч-
ных фрез и др.) с затылованным профилем необходимо включить
дополнительно механизм затылования, обеспечивающий получе-
ние заднего угла резания.
Основные неполадки при работе резьбообрабатывающих стан-
ков: 1) увеличивающаяся погрешность накатываемой резьбы
вследствие большого зазора в направляющих подвижной головки
накатной плашки; нужно уменьшить зазор в направляющих
головки; увеличенного посадочного диаметра отверстия накат-
ных роликов; необходимо заменить накатные ролики:
2)	накатка резьбы с двойной ниткой из-за смещения накатных
роликов; следует правильно выставить ролики по шагу вдоль оси;
3)	во время накатывания заготовка выталкивается из роликов,
так как опорный нож установлен высоко; нужно опустить нож;
4)	при фрезеровании резьбы на ее поверхности появляется
дробление из-за радиального биения или вибрации фрезы и заго-
товки; нужно подтянуть подшипники шпинделя, уменьшить
зазор в направляющих суппорта, усилить крепления фрезы (за-
готовки);
5)	наличие увеличенной шероховатости поверхности фрезеро-
ванной резьбы из-за неправильно подобранных режимов резания;
366
следует уменьшить подачу или несколько увеличить скорость ре-
зания;
6)	занижение среднего диаметра при шлифовании остроуголь-
ной резьбы вследствие неправильно подобранного шлифоваль-
ного круга по твердости; имеет место засаливание круга; необхо-
димо применить более мягкий круг;
7)	наличие ошибки шага резьбы при шлифовании из-за нека-
чественных центровых отверстий в детали или ввиду больших
осевых зазоров в подшипниках шпинделей шлифовальной и перед-
ней бабок; требуется исправить центровые отверстия (притиркой)
или устранить осевые зазоры в шпинделях бабок;
8)	при шлифовании резьбы на ее поверхности появляется
дробление из-за вибрации узлов станка; нужно повторно отбалан-
сировать шлифовальный круг с планшайбой и одновременно
выбрать зазоры в подшипниках шлифовальной и передней бабок.
§ 10. НАЛАДКА ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКОВ
Наладка зубодолбежного станка показана на примере наладки
зубодолбежного полуавтомата 5240. При наладке необходимо:
установить заготовку, инструмент и настроить длину хода дол-
бяка; установить долбяк на глубину врезания, число проходов
и радиальную подачу; установить частоту движения долбяка;
настроить гитары деления и круговой подачи.
Установка заготовки и инструмента. При установке заготовки
на приспособление стола 8 станка следует обеспечить наименьшее
свисание нарезаемых зубьев венца заготовки 5 над опорными коль-
цами 6, 3 (рис. 262), оставляя свободное пространство для входа
и выхода долбяка 2. С этой целью по размерам заготовки подби-
рают соответствующую оправку 7
ввинчивают в шток 9 гидравли-
ческого зажима и проверяют ее
радиальное биение и параллель-
ность оси по отношению к пе-
ремещению долбяка с помощью
индикатора 4. Допустимые зна-
чения отклонений в зависимо-
сти от степени точности колеса
должны соответствовать ГОСТ
1643—72. Подобранный по мо-
дулю, числу зубьев и степени
точности долбяк 2 устанавлива-
ется на оправку 1, закреплен-
ную в шпиндель станка. После
установки заготовки и долбя-
ка рекомендуется проверить
их радиальное и торцовое
биения.
и опорные кольца 6, 3. Оправку
Рис. 262. Установка заготовки и инстру-
мента- на зубодолбежном станке '
367
chipmaker.ru
Установка длины хода долбяка. Длина хода, мм, составляет
Ь = В + к +
где В — ширина венца; /х и /2 — перебег долбяка при входе
и выходе (в зависимости от ширины венца в пределах 5—10 мм
суммарно).
Изменение длины хода долбяка производится при вращении
винта 3 в механизме возвратно-поступательного движения пол-
зуна 5 долбяка (см. рис. 155).
Установка долбяка на глубину врезания, число проходов и ра-
диальную подачу. Глубина врезания и число проходов устанавли-
ваются посредством регулирования упоров, располагаемых на
специальном барабане управления радиальной и круговой пода-
чами. Величина радиальной подачи устанавливается дросселем 2
(см. рис. 154).
Установка частоты движения долбяка производится взависимос-
„	,	500г?
ти от принятой скорости резания по формуле п ==	где п —
число двойных ходов долбяка в минуту; v — скорость резания (ус-
танавливается в зависимости от материала нарезаемого колеса,
модуля и точности обработки); L — длина хода долбяка, мм.
Установка полученного числа двойных ходов выполняется с по-
мощью трех подвижных блоков с передаточным отношением t х,
i2, ia и двух муфт (см. рис. 155).
Настройка гитары деления (огибания) осуществляется подбо-
ром сменных колес а, b, с, d по формуле
ас __ 2Z;(
где Za — число зубьев долбяка; Za — число зубьев нарезаемого
колеса.
Установка круговой подачи происходит с помощью трех под-
вижных блоков с передаточным отношением /4, i8 и ie.
Наладка станка на нарезание косозубых колес осуществляется
с помощью специальных (левых или правых) винтовых направля-
ющих 2, 4 (см. рис. 152), устанавливаемых вместо прямолиней-
ных. Направляющая 4 закрепляется на ползуне 3 и совершает
с ним возвратно-поступательное перемещение, другая направляю-
щая 2 устанавливается в отверстии приводного червячного колеса
суппорта, через которое проходит ползун. Косозубое колесо наре-
зается косозубым долбяком, который имеет угол наклона зубьев р,
что и у нарезаемого колеса.
В остальном порядок наладки остается таким же, как при
нарезании прямозубых цилиндрических колес.
Наладка зубофрезерных станков рассмотрена на примере на-
ладки станка 5М324А. При наладке станка на обработку прямо-
зубых колес следует установить червячную фрезу и заготовку
колеса, установить глубину и длину фрезерования и расставить
368
г)
упоры конечных положений каретки с суппортом, настроить ги-
тары деления, подач и дифференциала (для нарезания косозубых
колес), расставить упоры автоматического выключения подачи.
Подбор червячной фрезы производится по модулю и углу за-
цепления, а для обработки червячных колес также по диаметру
делительного цилиндра червяка. После установки соответствую-
щей оправки 5 (рис. 263, а) в шпиндель суппорта 1 станка произ-
водят проверку ее радиального и торцового биений индикато-
ром 2, которые не должны превышать 0,005—0,010 мм (для
5—6-й степеней точности нарезаемого колеса). После установки
и закрепления фрезы 4 на оправке 5 при горизонтальном поло-
жении Г ее оси один из зубьев фрезы совмещают с центром оси
стола для получения правильного профиля зубьев. В осевом на-
правлении фреза относительно оси стола устанавливается с та-
ким расчетом, чтобы были выдержаны расстояния 1ВЫХ и /вх
(рис. 263, в). Далее осуществляют поворот фрезерного суппорта 1
на угол со подъема витков фрезы таким образом, чтобы ее витки,
обращенные к нарезаемому колесу, были вертикальными (см.
рис. 263, а).
chipmaker.ru
Расположение фрезы относительно оси стола должно произт
водиться с учетом по возможности лучшего использования режу-
щих кромок фрезы. С этой целью при наладке станка необходимо
выдержать расстояния ZBX и ZBblx длины входной и выходной ча-
стей фрезы (рис. 263, в), определяемые по графику распределения
рабочей длины Zp червячной фрезы (см. в руководстве станка)
в зависимости от числа нарезаемых зубьев и угла их наклона.
При этом ZH —длина, мм, на которую можно передвинуть фрезу
в осевом направлении и которую при последующем нарезании
зубчатых колес можно определить из соотношения ZH = Ьф —
— лт (1ВХ + /ВКх — 0»5), где Ьф — общая длина фрезы; т —
модуль. Фреза устанавливается на ZBX и ZBax по указателю, рас-
положенному на суппорте станка.
Длина фрезерования L, мм (при попутном методе фрезерова-
ния) определяется из соотношения L = В + Lnep + LBp, где
В — ширина зубчатого венца колеса; Lnep — длина перебега;
LBP — длина врезания, мм.
Величина перебега Lnep при обработке прямозубых колес
(при 0 = 0) составляет 3—5 мм, величина перебега, мм, при об-
работке косозубых колес
Lnep.к = 3m tg (0 ± со) + (3 ... 5),
где 0 — угол наклона косого зуба; ы — угол подъема витков
фрезы; т — модуль (+ или — принимается в зависимости от
использования правозаходной или левозаходной фрезы).
Величина врезания может быть определена по формуле
г _ Vh (Рфр — h)
вр ~ cos (Р ± со) ’
где h — глубина фрезерования; £>фр — диаметр фрезы, мм.
По полученным величинам перебега и врезания устанавлива-
ются упоры 9 и 10 конечных положений каретки с суппортом
станка (см. рис. 157).
На рассматриваемом станке обработка цилиндрических колес
может производиться методом встречного или попутного фрезеро-
вания. При встречном фрезеровании вертикальная подача фрезы
происходит сверху вниз, а при попутном снизу вверх. Попут-
ное фрезерование обеспечивает скорость резания на 20—25 %
больше, чем при встречном.
Установка на глубину врезания осуществляется вращением
квадрата 19 (см. рис. 157); стол с заготовкой подводится к фрезе
с зазором 0,5 мм. В этом положении устанавливается упор 20,
служащий для выключения быстрого подвода стола. Далее стол
отводится на 15—20 мм для возможности свободного съема и
установки заготовки и в этом положении устанавливается упор 22
для выключения быстрого отвода стола. После этого производится
установка жесткого упора, для чего стол снова подводится до
соприкосновения заготовки с фрезой. В этом положении вращают
370
квадрат /5 до тех пор, пока подвижный упор его не упрется в жест-
кий упор, находящийся внутри станка. Затем вращением квад-
рата 18 отводят подвижный упор на величину врезания, отсчиты-
ваемую по лимбу квадрата 18.
Для нарезания зубчатых колес используются червячные фрезы
с правым и левым направлением витков (правозаходные и левоза-
ходные). При использовании левозаходной фрезы вращение стола
изменяется на левое.
Настройка частоты вращения червячной фрезы. Частота вра-
щения фрезы, нф, об/мин, определяется по номограмме скоро-
стей резания, находящейся в руководстве станка, или по фор-
муле
«Ф
1ОООг?ф
strfcp ’
где — скорость вращения фрезы (устанавливается в зависи-
мости от материала заготовки, модуля и пр.); dcp — диаметр дели-
тельной окружности червячной фрезы. По полученной частоте
происходит подбор сменных колес Л и В (см. рис. 158) по формуле
-А = -£* гДе Пф — частота вращения фрезы, об/мин.
Настройка гитары деления выполняется для осуществления на
станке согласованного вращения червячной фрезы и стола с обра-
батываемым зубчатым колесом в соответствии с передаточным
отношением, определяемым числом заходов К. червячной фрезы
и количеством зубьев Z колеса. Из условия взаимного обката не-
обходимо, чтобы за один оборот червячной фрезы нарезаемое
колесо повернулось на -у оборота. Формула настройки гитары
деления
а с ___24Л f
b d г е '
где а, Ь, с, d — числа зубьев сменных зубчатых колес; f и е —
число зубьев сменных зубчатых колес, находящихся на постоян-
ных осях в двух отношениях чисел зубьев (f : е = 54 : 54 и
72 : 36). Когда число зубьев нарезаемого колеса равно или мень-
ше 161, применяется первое отношение зубьев, при этом формула
настроики — — = —• “Ри 2 используется второе
,	„	, ас. 48К
отношение, и формула настроики будет	.
Настройка гитары подачи. Величина вертикальной по-
дачи SB червячной фрезы, принимаемой на 1 оборот стола с заго-
товкой, устанавливается в зависимости от обрабатываемого ма-
териала, модуля, заданной точности и шероховатости зуба. Фор-
мула настройки сменных колес а2 и Ь2 гитары нодач =
371
chipmaker.ru
Наладка станка на нарезСн
ние цилиндрических косозубых
колес В этом случае ось фрезы
относительно торца заготовки
устанавливается под углом (см.
рис. 263, б) у = р где
го—угол подъема витков фрезы;
Р — угол наклона зубьев на-
резаемого колеса. Знак «+»
в формуле принимается при
разноименных направлениях
винтовых линий зубьев фрезы
и колеса, знак «—» при одноименных направлениях. При наре-
зании косозубых колес путь АВ перемещения червячной фрезы
увеличивается (рис. 264), что предопределяет необходимость
дополнительного вращения стола на отрезок ВС, сообщаемого
через дифференциал и гитару для получения косою зуба.
Это дополнительное вращение стола обеспечивается настрой-
кой сменных колес nlt blf clt дифференциала (см. рис. 158),
передаточное отношение которых рассчитывается по формуле
щ Q _______ 7,95775 sin f
£>i dt	тпК
где т„ — нормальный модуль; К. — число заходов червячной
фрезы.
Остальные операции по наладке станка на нарезание косозу-
бых колес те же, что и для нарезания прямозубых колес. Про-
верка правильности настройки ^итары дифференциала выполня-
ется посредством кронштейна 3 с иглой 2 (см. рис. 264), закреплен-
ного на суппорте 4. При вертикальном перемещении суппорта и
неподвижном столе 5 наносят иглой риску на наружной поверх-
ности обрабатываемого колеса /, установленного на столе. Затем
наносят вторую риску на указанной поверхности при вращении
стола с включенной цепью дифференциала и подач. По углу, об-
разуемому вертикальной и наклонной рисками, определяют
полученный угол р наклона зубьев колеса.
Наладка станка на нарезание червячных колес. Нарезание чер-
вячных колес предопределяет воспроизводство зацепления той
червячной пары, которая должна работать в конкретном узле.
Исходя из этого условия рабочая часть фрезы по форме, размерам
и расположению ее относительно нарезаемого колеса должна
строго соответствовать червяку в червячной паре узла. Фрезеро-
вание червячных колес может производиться с радиальной пода-
чей sp или с осевой подачей so (см. рис. 263, в). При работе с ради-
альной подачей используются фрезы, аналогичные по конструкции
с фрезами для обработки цилиндрических колес, за исключением
увеличенного их наружного диаметра (на величину удвоенного
372
радиального зазора червячной передачи, т. е. 0,25/и). При работе
с осевой подачей применяются специальные фрезы.
Ось фрезы при нарезании червячных колес должна располага-
ться горизонтально в средней плоскости колеса. При нарезании
колес с осевой подачей станок должен иметь специальный протяж-
ной суппорт, на котором фрезе сообщается вращательное движе-
ние и осевое перемещение (подача s0), согласованное с дополни-
тельным поворотом заготовки. При этом фреза устанавливается
относительно заготовки на полную глубину зуба. На зубофрезер-
ном станке 5М324А протяжного суппорта нет, и нарезание чер-
вячных колес может производиться только с радиальной подачей
стола.
При наладке станка гитара деления настраивается по числу на-
резаемых зубьев и числу заходов фрезы аналогично наладке на
нарезание цилиндрических колес. Настройка гитары дифференци-
ала не производится, при этом его корпус закрепляется винтом,
располагаемым около рычага гитары.
Наладка зубострогальных станков. Показана на примере на-
ладки станка 5А250 для нарезания прямых зубьев конических
колес. В процессе наладки необходимо: установить поворотные
сегменты люльки барабана на угол сходимости линий оснований
зуба нарезаемого колеса; установить резцы по приборам на суп-
портах сегментов; установить заготовку и отладить механизм за-
жима; выставить бабку изделия на угол конуса впадин зубьев
и в осевом направлении; установить длину хода и месторасполо-
жение резцов относительно заготовки; настроить механизм подачи
стола на врезание; подобрать и настроить сменные колеса гитар
скорости резания, деления и обкатывания.
Установка поворотных сегментов на угол сходимости линий-
оснований зуба. При наладке поворотные сегменты 9, 15 уста-
навливаются на угол сходимости основания зуба bf (рис. 265, а, б),
который определяется по формуле
д __ (0,5sHe hf tg tzn) 57,3
где sHe — внешняя нормальная толщина зуба; hf — высота на-
чальной ножки зуба; аи — угол профиля нормального исходного
контура; Re — внешнее конусное расстояние; 57,3 — коэффици-
ент перевода радианов в градусы.
По линиям основания зуба при резании перемещаются точки
пересечения линий, проведенные через режущие кромки резцов 12
и 13. При установке секторов 9, 15 слегка откручиваются винты 3,
4 и ключом поворачиваются валы 1, 8 зубчатых колес, находя-
щихся в зацеплении с круговыми рейками секторов. Величину
их поворота устанавливают по шкалам 2, 5. После установки сек-
торы закрепляются винтами 3, 4.
Установка резцов 12, 13 выполняется с учетом того, что теоре-
тическая вершина должна совпадать с плоскостью, перпенди-
373
chipmaker, ru
Рис, 265. Установка инструмента и заготовки на зубострогальном станке при
обработке конических прямозубых колес:
и, б — установка резцов на люльке иа угол сходимости линий основания зуба; е — уста-
новка заготовки на угол конуса впадии зубьев и в осевом направлении; г — схема ре-
гулирования хода ползунов
кулярной к оси люльки 6 барабана 7, и проходить через центр
станка 0ц. Кроме того, линия перемещения вершины Т должна
проходить через ось люльки. Настройка резцов на размер осуще-
ствляется с помощью приборов, поставляемых со станком. Прибор
для настройки верхнего резца 13 показан на рис; 265, а (сече-
ние А—Л). Он устанавливается на ползун 14 по Т-образному пазу
сзади суппорта 16 и закрепляется гайкой 19. Настройка резца 13
происходит винтом 17 по калибру 21, смонтированному на пла-
стине 20 прибора, подведенной к месту установки резца. Кон-
струкция прибора для настройки нижнего резца аналогична.
Установка бабки изделия на .угол конуса, впадин зубьев и в осе-
вом направлении (рис. 265, в) производится после установки за-
374
готовки 22 на оправку 23. Поворотная плита 31 бабки изделия 29
устанавливается относительно центра станка 0ц на угол 0у конуса
впадин нарезаемого колеса по шкале 33 и закрепляется соответ-
ствующими винтами в круговых пазах 24, 28 стола 25 станка.
Далее выполняется осевая установка бабки по оси шпинделя 26
на величину Ас = А + Б, где Л — расстояние от вершины на-
чального конуса колеса до базового торца; Б — величина бурта
оправки. Установка бабки изделия на величину Ас осуществля-
ется по шкале 27 при перемещении бабки 29 по направляющим
поворотной плиты 31.
Установка длины хода и месторасположения резцов. Длина хода
резцов L = В +	+ 12, где В — ширина зубчатого венца;
и 12 — перебег резца на подвод и выход. Обычно lt — 3 мм и
1.2 = 5 мм (рис. 265, в).
Месторасположение резцов 12, 13 относительно заготовки уста-
навливают за счет перемещения суппортов 11, 16 с резцами по
направляющим ползунов 10, 14. Регулирование хода L резцов
производят поворотом валика 34, расположенного эксцентрично
внутри вала 38 (рис. 265, г) и несущего на правом конце шатунно-
кривошипный механизм 30, с помощью которого осуществляется
попеременное возвратно-поступательное перемещение ползунов 10,
14 на поворотных сегментах 9, 15. Для выполнения поворота ва-
лика 34 необходимо предварительно отвернуть на нем гайку 35
и далее вдоль оси шлицев валика влево переместить муфту 32
так, чтобы торцовые зубья ее вышли из зацепления с зубьями
приводного колеса 37, жестко закрепленного на валу 38. После
этого поворачивают муфту и соединенный с ним валик 34 на вели-
чину хода ползунов (по шкале 36). По окончании регулировки
хода муфту 32 сцепляют с колесом 37 и закрепляют гайкой 35.
Наладка механизма подачи на врезание осуществляется с целью
нарезания колеса в несколько проходов и выполняется регулиро-
ванием винтового упора, укрепленного на столе. Торцовая винто-
вая поверхность упора имеет постепенно увеличивающиеся пере-
пады по высоте и обращена в сторону жесткого упора, смонтиро-
ванного на станине станка. На лицевой стороне регулируемого
упора предусмотрен лимб для отсчета перемещения стола (т. е.
на какую величину стол не дойдет до окончательного положения).
Подбор сменных колес гитар скорости резания, деления и об-
ката проводят по формулам, данным в руководстве к станку.
При этом расчетная частота движения ползунов, дв. ход/мин,
устанавливается из соотношения
___ ЬООирез
п~~ L
где Пред — скорость резания, м/мин (устанавливается в зависи-
мости от материала нарезаемого колеса, модуля и др.); L — длина
хода ползунов.
375
chipmaker.ru
Особенность наладки зубошлифовальных станков. В зависимо-.,
сти от характеристики обрабатываемого зубчатого колеса, а также
от принятого метода шлифования, перед наладкой станка необ-
ходимо выполнить расчет настройки гитар сменных зубчатых
колес привода различных, строго согласованных движений его
узлов.
Для зубошлифовального станка, работающего по методу копи-
рования (см. рис. 167, а), следует:
1)	настроить по шаблону прибор правки, обеспечивающий по-
лучение на круге профиля впадины между зубьями колеса;
2)	установить шлифовальный круг требуемой характеристики
и править;
3)	настроить автоматический цикл работы станка, обеспечива-
ющий: возвратно-поступательное движение шлифовальной бабки
вдоль направления зуба; подачу шлифовальной бабки на глубину
обработки периодически за каждый двойной ход; поворот заготов-
ки на заданный угол после шлифования контура каждой впадины
между зубьями и выхода из нее круга; правку круга перед шлифо-
ванием следующей поверхности впадины;
4)	установить заготовку колеса в приспособление и закрепить;
5)	произвести пробное шлифование, измерить обработанные
зубья по профилю, шагу и шероховатости; в случае отклонений —
откорректировать настройку прибора правки, гитар привода
узлов.
Для станков, шлифующих зубья колеса методом обката двумя
тарельчатыми или одним коническим кругом (см. рис. 167, б, в),
необходимо после установки и правки кругов настроить автома-
тический цикл станка, обеспечивающий: возвратно-поступатель-
ное движение шлифовальной бабки вдоль направления зуба;
поворот заготовки колеса вокруг своей оси на бабке изделия
с одновременным прямолинейным перемещением ее в одну сторону
для шлифования левой (или правой) стороны зуба; поворот заго-
товки колеса с одновременным прямолинейным перемещением
ее в другую сторону для шлифования правой (или левой) стороны
соседнего зуба; делительный поворот заготовки на заданный угол
после шлифования поверхности каждой впадины между зубьями
и выхода из нее кругов; правку кругов перед шлифованием следу-
ющей поверхности впадины.
После этого необходимо установить заготовку, прошлифовать,
выполнить измерение зуба. .
Для станков, шлифующих зубья методом обката червячным
кругом (см. рис. 167, г), после установки и правки круга необхо-
димо: закрепить на поворотном столе бабки заготовку колеса;
повернуть суппорт червяка на угол так, чтобы направление витка
червяка совпало с направлением зуба колеса; установить скорость
вращения червяка и настроить кинематическую цепь деления,
обеспечивающую вращение червяка и стола в соответствии с пе-
редаточным отношением, определяемым числом заходов.червяка и
376
количеством зубьев шлифуемого колеса; настроить требуемую
величину вертикальной подачи червяка и установить на глубину
шлифования, после чего произвести пробное шлифование с
измерением зубьев.
При шлифовании косозубых колес необходимо настроить ме-
ханизм дифференциала, обеспечивающий дополнительное вращение
нарезаемого колеса при перемещении шлифовальной бабки.
Контроль зубчатых колес в процессе наладки осуществляется
с помощью различных измерительных устройств. Так, контроль
отклонения окружного шага производится прибором-шагомером.
Неравномерность шага определяют по разности показаний, а за
погрешность принимают наибольшую разность двух соседних
шагов. Контроль радиального биения, т. е. расстояние от постоян-
ных хорд зубьев (или впадин) колеса до оси его вращения, выпол-
няется посредством прибора, называемого биениметром. На при-
боре биение определяется разностью показания индикатора.
Для контроля конических колес измерительное устройство при-
бора поворачивается на половину угла делительного конуса.
Толщину зуба измеряют тангенциальным зубомером или штан-
гензубомером. Контроль погрешности профиля зуба, т. е. расстоя-
ния по нормали между двумя теоретическими профилями зуба
колеса, ограничивающими действительный профиль в пределах
его рабочего участка, производится эвольвентомером. Контроль
отклонений длины общей нормали, определяемых разностью ме-
жду наибольшей и наименьшей длиной общей нормали в одном
и том же зубчатом колесе, осуществляется прибором — нормале-
мером или зубомерным микрометром с тарельчатыми губками.
Основные неполадки при работе зубообрабатывающих станков:
1) неравномерная толщина зубьев по длине — кону сообразность;
необходимо устранить отклонения от параллельности оправки
заготовки к направляющим суппортной стойки или устранить
их выработку;
2)	отклонения от параллельности направления зубьев относи-
тельно оси колеса или неправильный угол наклона зубьев
косозубых колец; нужно правильно настроить гитары деления
или дифференциала; устранить отжим заготовки во время об-
работки зубьев;
3)	чрезмерная разность между замеренными окружными ша-
гами зубьев колеса или большая накопленная погрешность шага;
следует усилить крепление заготовки на оправке, устранить ради-
альное и торцовое биение заготовки, фрезы или червяка, вращаю-
щего стол станка; обеспечить нормальный зазор в зацеплении
зубьев гитары деления;
4)	чрезмерная погрешность основного шага; в случае, если он
является одинаковым по всем зубьям, направленным в одну и ту
же сторону, следует проверить правильность изготовления фрезы
по углам исходного профиля, подъема винтовых канавок и за-
точки передней грани, уточнить угол поворота суппорта; в слу-
377
chipmaker.ru
чае, если основной шаг у разных зубьев отклоняется от теорети-
ческого на разные величины, следует устранить неполадки (см.
п. 3);
5)	погрешности профиля зубьев; необходимо выполнить работы
по устранению неполадок, указанных в пп. 3 и 4;
6)	чрезмерные колебания межцентрового расстояния на один
оборот колеса; следует устранить большую разность окружного
шага (см. п. 3) либо устранить возможную эксцентричную уста-
новку зубчатого колеса при проверке на приборе;
7)	смещение пятна контакта на зубьях конических колес к уз-
кому или широкому концу зуба; необходимо изменить радиальное
смещение центра зуборезной головки; если смещение пятна обра-
щено к основанию зуба или ее головке, требуется изменить осе-
вую установку бабки изделия.
Глава XVIII
НАЛАДКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ, ОСНАСТКИ,
КОНТРОЛЬНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ
В СТАНКАХ И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ
§ 1. НАЛАДКА АГРЕГАТНЫХ СТАНКОВ
Наладка агрегатных станков производится в следующей по-
следовательности: проверить точность взаимного положения ча-
стей станины, приспособления и силовых узлов; произвести на-
ладку силовых и других узлов; запустить и настроить станок на
полуавтоматический и автоматический режим работы; установить
и настроить вспомогательный и режущий инструмент; настроить
цикл и режимы резания, испытать станок в работе.
Проверка точности взаимного положения частей станины,
приспособления и силовых узлов. На агрегатных станках обработка
отверстий осуществляется в основном с направлением инструмента
по кондукторным втулкам, установленным в кондукторных пли-
тах. В зависимости от точности и назначения агрегатного станка
применяются следующие методы проверки параллельности на-
правления перемещения силового узла относительно осей кондук-
торных втулок или осей контрольных отверстий в эталонной детали
и проверку отклонения от соосности осей вращения шпинделей и
кондукторных втулок. Для станков, производящих черновую и
получистовую обработку отверстий сверлением и зеикерованием,
а также резьбонарезание, предварительная проверка соосности
выполняется по оправкам 2 и 5 (рис. 266, а), установленным
в шпиндель 1 и кондукторную втулку 6, с помощью лекальной
линейки 4 и щупа 3. Окончательная проверка соосности осущест-
вляется по втулке 7 (рис. 266, б), которая должна легко (без уда-
378
Рис. 266. Способы проверки агрегатного
станка.
а — лекальной линейкой; б — втулкой; в, г —
индикатором
отклонения не должны превышать
окончании проверок в местах сое-
затягивают крепежные болты и
ра) перемещаться между оп-
равками.
В станках, выполняющих
получистовое и чистовое рас-
тачивание отверстий, глубо-
кое сверление (при L больше
5d), чистовое зенкерование
и развертывание, предвари-
тельная проверка соосности
выполняется аналогичными
способами (рис. 266, а, б).
Окончательная проверка про-
изводится двумя индикато-
рами 8 по неподвижной оп-
равке 5, установленной в
приспособлении 6 (рис.
266, в) или в кондукторной
плите 9 (рис. 266, г). Инди-
каторы 8 располагаются на
расстоянии 100 мм друг от
друга. При повороте шпин-
деля 1 с индикаторами 8 во-
круг неподвижной оправки 5
установленных значений. По
динения узлов окончательно
устанавливают контрольные штифты.
Наладка силовых и других узлов станка. Общие рекомендации
по наладке силовых нормализованных узлов (силовые головки и
столы) следующие: 1) обкатать силовую головку на станке в те-
чение 5—10 мин;
2)	расставить на головках и столах кулачки управления 14
и 17, воздействующие на конечные выключатели и гидрораспредели-
тель (см. рис. 179) согласно чертежу расстановки упоров;
3)	отрегулировать положение винта жесткого упора 22; при
работе силового узла с командой на быстрый отвод от конечного
выключателя или от гидравлического упора жесткий упор отрегу-
лировать так, чтобы в конце рабочего хода расстояние между пе-
редней крышкой цилиндра подачи 21 и жестким упором не превы-
шало 3 мм, при выдержке гидравлического силового узла на жест-
ком упоре выставить путевой дроссель с таким расчетом, чтобы
торможение осуществлялось уже при подходе к упору; если
обеспечивается точность линейного (осевого) размера, крайнее
переднее положение силового узла определить винтом жесткого
упора; при отводе силового узла без выдержки на упоре следует
вывернуть винт с запасом 3—5 мм;
4)	наладить силовой узел на вспомогательном ходу (без уста-
новки инструмента); при этом необходимо проверить выполнение
всех переходов цикла согласно циклограмме путем йажатия на
379
chipmaker.ru
соответствующие кнопки наладочного пульта, а также проверит^
правильность затяжки прижимных планок и клиньев с обеспече-
нием зазора 0,04 мм между направляющими плиты 20 и планками;
5)	в гидравлических силовых узлах нужно отрегулировать
давление масла в гидросистеме согласно по паспортным данным;
при равномерном плавном перемещении гидравлического силового
узла колебание давления на всей длине хода не должно превышать
6,2 МПа.
При наладке электромеханического силового стола необходимо
дополнительно отладить предохранительную фрикционную му-
фту 8 (см. рис. 183, а, б) насилу, соответствующую заданной минут-
ной подаче. Для этого необходимо снять крышку на боковой сто-
роне корпуса редуктора и кожух с вентилятора электродвигателя 2
рабочей подачи и усилить или.уменьшить сжатие пружины фрик-
ционной муфты 8, тем самым изменить трение на дисках. Усилие
пружины проверить по показаниям динамометра сжатия, который
устанавливается вместо винта жесткого упора 5. Муфта не должна
проскальзывать при работе на жестком упоре. Величина подачи
настраивается сменными зубчатыми колесами 9.
При наладке многопозиционного поворотного барабана (см.
рис. 186, а) необходимо проверить правильность поворота и фик-
сации барабана 10. При включении электродвигателя М2 (см.
рис. 186, б) барабан должен быстро повернуться и остановиться
при срабатывании бесконтактного конечного выключателя 6
(см. рис. 186, в), дающего команду на выключение электродвига-
теля М2 и включение электродвигателя Ml (см. рис. 186, б),
осуществляющего доворот барабана. Доворот барабана должен
происходить до тех пор, пока фиксирующий палец 1 (см.
рис. 186, в) не дойдет до плотного соприкосновения с упором 2.
В этом положении электродвигатель должен выключиться от реле
максимального тока. При проверке работы должно быть надежное
перемещение упора 2 вправо при нажатии на его скос фиксирую-
щего пальца 1 (при повороте барабана) и возвращения упора в ис-
ходное положение, когда фиксирующий палец пройдет упор 2
и между ними образуется небольшой зазор для последующего до-
ворота барабана. Проверить правильность срабатывания конеч-
ного выключателя 7, производящего контроль фиксации барабана
через стержень 8 и упор 9. Выявленные недостатки устранить.
При наладке зажимных приспособлений необходимо отрегули-
ровать силу зажима обрабатываемых деталей настройкой реле
давления в гидро- или пневмоцилиндрах, реле максимального тока
в электромеханических устройствах и пр. В двухместном зажим-
ном механизме (см. рис. 190, б) зажим деталей 1 производится
при вращении винта 10 через тягу 3, рычаг 2, тягу 4 и прихват 8.
Перед регулированием силы зажима необходимо проверить пра-
вильность расположения системы механизма относительно двух
деталей 1, установленных в базовых элементах 7 и при необхо-
димости произвести регулирование положения прихвата 8 относи-
380
тельно тяги 4 за счет перемещения в ней винта 10. Сила зажима
"деталей в механизме, осуществляемая электромеханическим клю-
чом (см. рис. 191), регулируется настройкой реле максимального
тока его электродвигателя.
Запуск и настройка станка на полуавтоматический и автома-
тический режим работы. После выполнения всех работ по перво-
начальному пуску станка и обкатке его узлов в наладочном режиме
производится проверка правильности работы и взаимодействия
всех узлов станка, включая поворотный стол или барабан,
зажимное приспособление. По образцовой детали проверяется
правильность базирования и надежность ее закрепления в при-
способлении. Контролируется цикл работы силовых узлов и по-
зиционирующих устройств (поворотного стола, барабана и под-
катного стола). По результатам контроля выполняются необхо-
димые наладочно-регулировочные работы.
Затем в наладочном режиме проверяется последовательность
цикла работы станка в целом. При необходимости регулируется
положение электрических и гидравлических упоров управления,
обеспечивающее правильность цикла в соответствии с циклограм-
мой работы станка. Переключение с ускоренного хода на рабочий
должно происходить до начала врезания инструмента. При работе
на жестком упоре требуется выдержка времени, настраиваемая по
реле времени. В процессе проверки станка особое внимание обра-
щается на надежность поступления смазывающего материала в ме-
ста, указанные в его паспорте.
Установка и настройка вспомогательного и режущего инстру-
мента осуществляется согласно карте наладки станка. При перво-
начальной установке вспомогательного инструмента при необ-
ходимости допускается его пригонка к местам посадки. Перед уста-
новкой на станок режущий инструмент визуально проверяется
на отсутствие видимых дефектов (трещин, сколов и пр.) на режущих
кромках, а также проверяются кондукторные втулки приспособ-
лений на проходимость инструмента. Установка режущего ин-
струмента (сверл, зенкеров, разверток, резцов, фрез и пр.) на
агрегатные станки в основном производится посредством вспомо-
гательного инструмента. Инструменты с коническим хвостовиком
устанавливаются в коническое отверстие удлинителя. Посадка ин-
струмента на несамотормозящий конус показана на рис. 255, а уста-
новка инструментас цилиндрическим хвостовиком — на рис. 250,в.
Последовательность установки инструмента на глубину об-
работки показана на примере наладки силовой самодействующей
кулачковой головки (см. рис. 181). В приспособление станка необ-
ходимо установить обрабатываемую деталь, зажать ее и повернуть
влево рукоятку 29 на силовой головке. Вращая валик ручной
подачи 28, выдвинуть пиноль 15 в крайнее переднее положение,
при этом вершина инструмента должна упереться в обрабатыва-
емую деталь. Этот момент определяется прекращением движения
пииоли вперед при продолжении вращения валика 28.
381
chipmaker.ru
Если вершина инструмента соприкасается в деталью до пре-
кращения движения пиноли вперед, следует передвинуть назад
удлинитель с инструментом и, продолжая выдвигать пиноль впе-
ред, обеспечить необходимое положение инструмента. Далее
пиноль головки возвратить в исходное положение, рукоятку 29
повернуть вправо, а корпус головки на направляющих салазках
посредством упорного винта передвинуть вперед на заданную
глубину обработки.
Режущий инструмент, установленный на гидравлических си-
ловых головках, настраивается на заданный линейный размер пги
регулировании длин быстрого подвода и рабочего хода головок.
Кроме того, при необходимости получения точного размера по
длине следует отрегулировать винт жесткого упора в положении
окончания рабочего хода силовой головки.
Настройка цикла и режимов резания заключается в оконча-
тельном регулировании величины рабочей подачи гидравлических
силовых узлов и в проверке затрат времени по элементам цикла
(быстрый подвод, рабочая подача и пр.). Настройка величины по-
дачи в силовых головках с механическим приводом (кроме кулач-
ковых) осуществляется сменными зубчатыми колесами. При на-
ладке силовых головок с кулачковым приводом настраивается на-
чало цикла. Пиноль головкивыдвигается в положение переключе-
ния на рабочую подачу. Касание инструмента обрабатываемой
детали обеспечивается перемещением салазок головки. В много
шпиндельных насадках силовых головок регулируется радиальное
положение каждого инструмента при обеспечении свободного про-
хождения его через кондукторные втулки (без заклинивания).
Испытание станка в работе состоит в установке и закреплении
заготовки в приспособление и ее обработке в наладочном цикле
на всех позициях. По результатам контроля точности обработки
наладчиком на каждой позиции корректируется положение упо-
ров, призм и других базирующих элементов приспособления, а
также вылет инструментов. При получении требуемой точности
обработки на последующей заготовке, проверенной в измеритель-
ной лаборатории, производится обработка партии деталей в ав-
томатическом цикле с повторной проверкой и окончательной регу-
лировкой времени цикла обработки.
Основные неполадки агрегатных станков: 1) шпиндель не вра-
щается при нажатии кнопки «Стоп»; следует проверить подачу
электроэнергии, включить тепловое реле, установить новую
шпонку в приводе;
2)	шпиндель вращается, а пиноль (силовой стол) неподвижна;
нужно подтянуть муфту в электромеханическом приводе, а при
ее изнашивании заменить новой;
3)	не включается подача гидравлической силовой голоьки
(стола) из-за нефиксированного’ положения поворотного стола
(барабана); требуется поджать пружину фиксатора или отрегули-
ровать блок контактов конечного выключателя; заедание золотг
382
ников или клапанов в гидросистеме; следует разобрать золотники
(клапаны) и промыть, при необходимости притереть; смещение
кулачка, воздействующего на золотник, нужно поставить кулачок
на место;
4)	в наладочном и автоматическом режиме не поворачивается
стол (барабан) из-за того, что одна из силовых головок (пинолей)
не вернулась в исходное положение, так как не сработал конечный
выключатель или сдвинулся его кулачок; необходимо заменить
конечный выключатель или установить кулачок; заедает обратный
клапан в гидросистеме; нужно заменить его новым;
5)	часто ломается инструмент (сверла, зенкеры и др.) вслед-
ствие завышения режимов резания (припуска); следует уменьшить
их величины; наличие раковин в заготовках; нужно заменить за-
готовки; нет соосности между кондукторной плитой и инструмен-
том шпиндельной головки; требуется произвести проверку соос-
ности и исправить; затупился инструмент; необходимо заменить
инструмент; инструмент врезается на быстром ходу; нужно отре-
гулировать путь быстрого подвода.
6)	качество обработки неудовлетворительно из-за обработки
затупленным или неправильно заточенным инструментом; необ-
ходимо сменить инструмент; неправильно подобраны режимы
резания; следует уменьшить подачу (припуск).
§ 2.	НАЛАДКА РЕЖУЩИХ
И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ
Сокращение времени на смену инструмента достигается тем,
что применяется специальный взаимозаменяемый инструмент,
настраиваемый на размер в приспособлениях. Приспособления
для настройки Инструментов можно разделить на две группы:
для настройки инструмента вне станка и непосредственно на
станке.
Вне станка можно настраивать только быстросменный взаимо-
заменяемый инструмент. Настройка инструмента на станках воз-
можна при наличии баз для установки приспособлений, свободного
доступа к инструменту и удобства регулировки.
Рассмотрим последовательность наладки резцов, применяемых
в токарных автоматах и автоматических линиях. Наладка резца
состоит из двух этапов: закрепления и смены неперетачиваемой
твердосплавной пластинки; настройки державки (резцовой встав-
ки) на размер.
Закрепление и смена твердосплавных неперетачиваемых пла-
стинок у резцов. Перед сборкой резца осмотреть все комплек-
тующие детали, в том числе штифт 2, шайбу 4, клин 6, гайку 7,
регулировочный болт 8 (рис. 267) и выявить на рабочих поверх-
ностях забоины, заусенцы. Проверить резьбу в отверстиях дер-
жавок 1 и на винтах 5. Все выявленные дефекты устранить. Затем
осмотреть режущие кромки твердосплавных пластинок 3 и выя-
383
chipmaker.ru
вить трещины, выкраши<а»
ния и качество заточки. Не*
годные пластинки изъять.
При сборке особое внимание
обратить на плотное (без
качки) закрепление твердо-
сплавных пластинок на дер-
жавках.
Настройка резцов на раз-
мер может производиться вне
станков в приспособлении,
показанном на рис. 268. При-
способление состоит из плиты
1 со стойкой 2, по которой
перемещается кронштейн 3
с устройством для закрепле-
ния 4. На кронштейне укреп-
0,01 мм. Резец 7, подлежащий
Рис. 267. Резцы с механическим креп-
лением пластинок
лен индикатор 5 с ценой деления
Рис. 268. Приспособление для на-
стройки резцов вне станка
настройке, устанавливается в вертикальном положении в пазу
приспособления 8. Длина резца проверяется между измеритель-
ным наконечником 6 индикатора 5 и опорной пяткой 9 приспо-
собления. Отклонение от заданной длины резца регулируется
винтом 8 (см. рис. 267).
Для инструмента, настройка которого производится непосред-
ственно на станке, могут применяться различные приспособления.
Приспособление предварительно настраивают вне станка по эта-
лону 1 (рис. 269), диаметр которого точно равен диаметру опра-
вки d, а упорный винт 2 установлен на диаметр растачивания D.
Затем приспособление устанав-
ливают на рабочую оправку и
регулируют вылет расточного
резца по индикатору.
Принцип наладки фрез ана-
логичен. При наладке фрезы
необходимо предварительно на
специальном приспособлении
выставить резцовые вставки 9
(рис, 270) с твердосплавными
неперетачиваемыми пластинка-
ми 7. Вставка снабжена двумя
регулируемыми опорами 3 и 8
для настройки соответственно
осевого и радиального положе-
ния. Точность настройки по
каждому положению ±0,01 мм.
Затем вставки закрепить кли-
ном 4, расположенным под уг-
лом к оси фрезы с целью
384
обеспечения постоянного под-
жима опоры 2 корпуса 1. После
установки вставки на размер Н
и проверки ее биения в ради-
альном направлении клин 4,
предварительно поджатый пру-
жиной 5, фиксировать винтом 6.
Настройка вылета фрезы мо-
жет производиться на флажко-
Рис. 269. Эталон для настройки при-
способления
вом приспособлении (рис. 271), смонтированном на станке. Приспо-
собление устанавливается на базовую плиту 6 стола станка с цен-
трированием по отверстию, куда вставляется заплечик фланца 5
(головка с инструментом 1 в это время отведена в исходное по-
ложение). Вращением винта 2 подвижный упор 3 по делениям на
втулке 4 выставляется на требуемую длину L. Относительно опор-
ной поверхности упора 3 выставить фрезу 1 за счет регулирования
ее осевого положения или высоты стола. Допускаемая погрешность
настройки 0,15—0,2 мм.
Для стержневого инструмента (сверл, зенкеров, разверток и
пр), также применяют приспособления для предварительной на-
стройки длины вне станка. Регулирование стержневых инстру-
ментов по длине обеспечивает конструкция переходной оправки 3
(рис. 272), закрепляемой в цилиндрическом отверстии шпинделя 4
двумя винтами 1. Регулирование выполняют гайками 2.
На рис. 273 показаны различные Конструкции приспособле-
ний для настройки стержневого инструмента. На рис. 273, a
показана конструкция одно-
местного приспособления,
выполненного в виде скобы,
для настройки определен-
ного инструмента. Инстру-
мент 5 ври настройке базиру-
ется в призме-наезднике 2,
Рис. 270. Торцовая фреза
Рис, 271. Флажковое приспособление для настройки фрезы
Х/»13 Власов С. Н. и др.
385
Рис. 272. Оправка для стержневого Инструмента
упираясь режущей частью в твердосплавную пятку 3 скобы /.
Регулировочным винтом 4 инструМент настраивают на необходи-
мую длину с контролем по просвету. На рис. 273, б приведено
одноместное приспособление флажкового типа для настройки ин-
струмента на станке. Приспособление предварительно настраивают
по эталону или по делениям, нанесенным на скалке 4, на длину I
у'.терр .№	4. Прввмямк ? в 7 усг&взвлв-
вают приспособление на удлинитьдь 5> вставленный в шпиндель 10
станка с незакрепленным винтом 2. Вращением гайки 3 инстру-
мент 8 перемещают вправо до соприкосновения с торцом упора 9
и законтривают винтом 2.
На рис. 273, в показано одноместное приспособление с на-
стройкой размера инструмента по индикатору. Настройка при-
способления производится по этзЛОНу р установкой его в опорную
стойку 2 основания 1. Затем настраиваемый инструмент 10 встав-
ляется в приспособление так, чтс)бы он упирался режущей частью
в упорную втулку 3 и поджимайся прижимом 8 к призме 4. На-
стройка инструмента на длину Производится регулировкой упор-
ного винта 7 с контролем по индикатору б стойки размера I.
Рис. 273. Одноместные приспособ-
ления для настройки стержневого
инструмента
386
При наличии на станке боль-
шой номенклатуры инструментов,
подлежащих настройке, исполь-
зуют многоместные универсальные
приспособления, например бара-
банного типа (рис. 274). Наладка
каждого инструмента в приспо-
соблении производится на опре-
деленной позиции. Порядок на-
стройки инструмента следующий.
Настраивают соответствующим
эталоном 10 каждую измери-
тельную позицию приспособле-
ния, перемещая по колонке 8
кронштейн 7 до совмещения верх-
них торцов втулки 5 и упоров 6.
Это положение упора 6 фиксиру-
ется по индикатору. Устанавли-
вают на основании 1 втулку 2
Ьис. 274. Барабанное многоместное
Приспособление для настройки
Стержневого инструмента
с внутренним диаметром, равным
посадочному диаметру державки
настраиваемого режущего инстру-
мента. Настраиваемый комплект
4 устанавливают во втулку 2,
затем поворотом барабана 9 подводу ранее настроенный упор
6. Вращением регулировочной гай^и 3 на оправке режущую
кромку вместе с упором 6 перемещают до совпадения верхних
торцов втулки 5 и упора 6 с контролер по индикатору. Аналогично
выполняется наладка инструмента н^ остальных позициях. Точ-
ность настройки ±0,02 мм при использований индикатора с ценой
деления 0,01 мм.
Специальный лезвийный инструмент имеет большое разнообра-
зие конструкций и специфические Методы наладки. Рассмотрим
порядок наладки на примере резцовс)ГО блока (рис. 275) для об-
работки колец подшипников. Собирают резцовый блок, устанав-
ливают в корпусе 3 регулировочные винты 4 в среднем положе-
нии (в осевом направлении). Резцовы^ блок монтируют на суппорт
токарного станка 2, присоединяют гибкий шланг подвода охла-
ждающей жидкости к штуцеру 9 и предварительно закрепляют
блок болтами 8, ввинченными в сухари 1.
В патрон на шпиндель станка следует установить эталон 6,
а в пазы резцового блока — резцы 5, предварительно отрегулиро-
ванные по длине, и закрепить болтами 10. Подвести резцы до
касания режущими гранями эталона (после перемещения суппорта
в конечное положение перехода), установить корпус блока и за-
крепить резцы и корпус. После пробной обработки колец и их
измерения корректируют установку Резцов подвинчиванием регу-
лировочных винтов 4 с последующим законтриванием их стопор-
387
chipmaker.ru
Рис. 275. Резцовый блок
ними винтами 7. При обработке пробной партии изделий отрегули-
ровать направление струи охлаждающей жидкости в зону резания.
Приспособления для настройки на станке и вне станка обеспе-
чивают следующую точность: если они выполнены в виде шаблонов
и скоб не более 0,3 мм, флажкового типа с жесткой фиксацией дли-
ны инструмента не более 0,15—0,2 мм; с индикаторными при-
способлениями 0,01—0,03 мм.
Определенные особенности имеют наладка и эксплуатация шли-
фовальных кругов в условиях автоматизированного производства.
Сборка и подготовка кругов. Перед установкой круга на план-
шайбу следует проверить соответствие его твердости и зернистости,
заданным в технологической карте. Каждый круг необходимо
тщательно осмотреть и проверить на отсутствие трещин легким
постукиванием деревянным молотком (звук должен быть чистым,
без дребезжания). Круги малого диаметра для шлифования отвер-
стий устанавливают на оправку 1 (шпильку) посредством винтов 2,
388
Ри\ 276. Способы крепления шлифовальных кругов
заливки или наклейки (рис. 276, а, б). Круги с диаметром от-
верстия до 100 мм закрепляют на шпиндель 6 посредством флан-
цев 4 с прокладками 5 и гайки 3 (рис. 276, в). Крупные круги
с большим отверстием устанавливают на шпиндель посредством
переходных втулок 7, 8 (рис. 276, г). Кольцевые круги для пло-
ского шлифования наклеиваются на планшайбу & (рис. 276, д).
Круги 1 следует собирать на планшайое 2 согласно чертежу
наладки шлифовального автомата (рис. 277). Посадка круга на
планшайбу должна быть легкой, без применения силы, во избежа-
ние его разрыва. Зазор между посадочным местом планшайбы и
диаметром отверстия круга должен быть 0,3—0,5 мм; отклонение
от перпендикулярности торцов круга к его оси не должно превы-
шать 0,1—0,15 мм (на периферии круга диаметром 500—600 мм),
что достигается протачиванием торцов круга. Между, кругом и
фланцем нужно поставить картонные промасленные прокладки 3
толщиной до 1 мм; при закреплении кругов на планшайбе с по-
мощью (Ьланцев необходимо, чтобы последние были точно сцентри-
рованы. Во избежание перекоса фланцев и разрушения круга при
сборке его на планшайбе гайки следует затягивать попеременно
(через 180° с противоположных сторон).
При необходимости собранный на планшайбе шлифовальный
круг протачивают на токарном станке по наружной цилиндриче-
ской и торцовой поверхностям, чтобы уменьшить его дисбаланс
38»
chipmaker.ru
Рис. 277. Сборка комплекта шли-
фовальных кругов
и обеспечить заданный размер по
ширине. Круги должны быть за-
ранее проверены (в абразивной
мастерской) на прочность при
скорости, превышающей рабочую
на 50 %. Применение неиспытан-
ных кругов правилами техники
безопасности запрещается. Для
обеспечения шлифования изделий
с высокой точностью и без вибра-
ции круги в сборе с планшайбой
должны быть отбалансированы.
Балансировка , шлифовальных
кругов (диаметром свыше 125 мм)
производится перед установкой
на станок в целях обеспечения
уравновешенности, при которой
центр тяжести круга совпадает
с центром вращения, что предопределяет улучшение геометриче-
ской формы и шероховатости обрабатываемой детали. Баланси-
ровку кругов выполняют вне станка на балансировочных стендах
или специальных станках, а также непосредственно на шлифоваль-
ном станке посредством различных балансировочных механизмов
или стробоскопического тахометра.
При балансировке на стенде 1 круг 3, насаженный на оправку
6, устанавливают на направляющие ножи 2 (рис. 278, а) или вра-
щающие диски 8 (рис. 278, б) стенда. Легким толчком кругу
•сообщается вращение по ножам (или дискам). После остановки
круга на верхней его стороне делается метка 4 мелом. Балансиро-
вочные грузики 5, расположенные в кольцевом пазу планшайбы 7,
выставляются с таким расчетом, чтобы средний грузик был уста-
новлен и закреплен симметрично меловой отметке, а крайние —
приблизительно на одинаковом расстоянии от него. Круг пово-
рачивают на 90° в одну и в другую стороны, производят уточне
ние местоположения и закрепление крайних грузиков.
Балансировка шлифовальных кругов непосредственно на стан-
ках с помощью балансировочных механизмов дает возможность
компенсировать дисбаланс в результате изнашивания круга и за
счет этого повысить точность обработки.
Порядок балансировки круга с помощью одной из конструк-
ций таких механизмов следующий. Механизм прикрепляется
к фланцу 14 шлифовального круга 3, консольно укрепленного на
шпинделе 15 (рис. 278, в). В процессе вращения круга рукой
притормаживается одна йз рукояток 10, 11 механизма, в резуль-
тате чего посредством зубчатой и червячной передач 12 происходит
непрерывное изменение взаимного расположения неуравнове-
шенных грузов 9, 13. Притормаживая рукоятки поочередно,
можно найти по микрокатору, установленному на шлифовальной
390
10 11 12 13 lit 3
, s>
Рис. 278. Способы балансировки шлифовальных кругов;
а, б — иа стенде; в — с помощью балансировочного механизма
бабке, наиболее благоприятное положение грузов и устранить
дисбаланс круга.
§ 3.	НАЛАДКА АВТОМАТИЧЕСКИХ КОНТРОЛЬНЫХ
УСТРОЙСТВ
Наладк! состоит из настройки измерительных механизмов,
непосредственно участвующих в контроле детали, и наладки
остальных механизмов устройств, в том числе предназначенных
для установки, загрузки, перемещения контролируемых деталей
и их сортировки.
Обычно настройку контрольных устройств проводят на рабо-
чем месте. Более точные и одинаковые устройства, применяемые
в большом количестве, настраиваются и аттестуются на специаль-
ных стендах в юстировочных мастерских завода квалифицирован-
ными специалистами (юстирогщиками).
Настройка измерительных механизмов главным образом вклю-
чает: установку измерительных наконечников и опорных элемен-
тов в положение, предусмотренное чертежом; регулирование
величины перемещения измерительных рычагов и их положения
относительно контролируемой детали; регулирование измери-
тельной силы на рычагах (натяжением пружин); проверку плав-
ности хода и. при необходимости регулирование зазоров во всех
подвижных соединениях; регулирование арретирующего устрой-
ства, служащего для разведения (сведения) концов измеритель-
ных рычагов; регулирование преобразователей.
391
chipmaker.ru
В качестве примера ниже рассмотрена наладка контрольного
устройства с электроиндуктивным преобразователем (см.
рис. 285, а) к круглошлифовальному станку. После установки
измерительной головки на станке в его центрах закрепляют
образцовую деталь или эталон 14 с размером, соответствующим
середине поля допуска на обработку. Вращением винта 12 верх-
нюю измерительную губку 13 подводят до соприкосновения ее
наконечника с поверхностью детали 14. Регулированием натя-
жения пружины 11 обеспечивают надежный прижим наконечника
подвижной измерительной губки 15 к детали 14. Наконечники
измерительных губок 13, 15 должны находиться в одной пло-
скости, перпендикулярной к оси шлифуемой детали и при ее
вращении на поверхности должен оставаться общий след от -на-
конечников.	,
Включают вращение детали со скоростью, соответствующей
принятым режимам обработки. При вращении микрометрического
винта 6 находят такое положение подпружиненной планки 19
с катушками 7, 21 относительно якоря 9, при котором стрелка
отсчетного устройства 7 электронного блока (рис. 279, а) уста-
навливается на ноль. Переключатель рода работ 2 на электрон-
ном блоке переводится в положение «Наладка предварительной
команды».
Вращением микрометрического винта 6 измерительной го-
ловки (рис. 279, б) перемещают стрелку отсчетного устройства 7
на требуемую отметку шкалы, соответствующую снимаемому
припуску, после чего ручкой 4 регулировки предварительной
команды устанавливают момент ее выдачи, что предопределяет
загорание первой сигнальной лампочки 5.
Затем переключатель рода работ 2 переводится в положение
«Наладка окончательной команды», ручка 3 регулировки оконча-
тельной команды устанавливается на нуль, а вращением микро-
метрического винта 6 измерительной головки стрелка отсчетного
392
устройства переводится в нулевое положение, при котором за-
горается вторая сигнальная лампочка 1.
По окончании настройки команд на электронном блоке пере-
ключатель 2 устанавливается в положение «Работа», после чего
производится обработка пробной партии деталей. При необходи-
мости размер обработанной детали, корректируется ручкой 3
электронного блока или микрометрическим винтом 6 головки.
Настройка пневматического контрольного устройства (см.
рис. 285, б) к внутр ишлифовальному станку происходит в следу-
ющей последовательности. После установки измерительной го-
ловки устройства на станке в его патроне закрепляются образцо-
вая деталь с диаметром отверстия в пределах допуска на оконча-
тельный размер. Измерительную головку со сведенными измери-
тельными рычагами 30, 33 перемещают нр деталь 32 до тех пор,
пока измерительные наконечники 31 не войдут в отверстие детали.
Переключатель на измерительной головке устанавливают в по-
ложение «Настройка».
Выключают тумблер на отсчетном устройстве электронного
блока и выключают подачу сжатого воздуха в механизм аррети-
рования 28, в результате чего измерительные рычаги 30 и 33 по-
ворачиваются до соприкосновения их наконечников 31 с поверх-
ностью отверстия детали. Выключают тумблер арретирования на
отсчетном устройстве и переключатель на измерительной головке
устанавливают в положение «Измерение». Открывают кран мано-
метра на отсчетном устройстве. Вращением винта настройки
зазора устанавливают стрелку манометра на нуль, после чего
кран манометра закрывается. Вращением винта противодавления
устанавливают стрелку пневматического преобразователя на нуль.
По сигнальной лампочке настраивают контакт преобразова-
теля, соответствующий команде «Размер». Правильность на-
стройки проверяют многократным арретированием измерительных
рычагов. В патроне станка закрепляют образцовую деталь с диа-
метром отверстия, соответствующим переходу с обдирочного
шлифования на выхаживание. Вращением виита регулируют
контакт пневматического преобразователя в положение команды
-«Чистовая обработка». Производится обработка пробной партии
деталей.
Порядок наладки пневматической системы на стенде разобран
на примере наладки контрольного устройства (см. рис. 285, б)
к внутришлифовальному станку. Стенд состоит из поверочной
плиты 19 (рис. 280), на которой смонтирована стойка 18 со сто-
ликом 15 и упором 13, кронштейн 20 для установки прибора,
пневмопанель 1 и отсчетное устройство 5. Сжатый воздух посту-
пает в пневмопанель из воздухоподготовительной станции 23
после очистки и снижения давления до 0,16 МПа.
Измерительную головку 22 контрольного устройства закре-
пляют на кронштейне 20. Поворотом кулачка 11 на измерительной
головке 22 разарретируют измерительные рычаги 12, 21. Верхний
393
Рис.' 280. Схема стевда
для""юстировки пневмати-
ческой системы измери-
тельного прибора
рычаг 12 с наконечником подводят к жесткому упору 13 стойки 18,
а нижний 21 — к концевой мере 16, установленной на столике 15,
имеющем регулировку посредством винта 17. На средней части
стойки 18 устанавливают оптиметр 14, упирающийся своим на-
конечником в столик 15.
Поворотом крана пускают воздух в пневмопанель 1 и прове-
ряют рабочее давление по манометрам 2 и 3 — после снижения
и стабилизации до 0,16 МПа. По эталонному манометру 9 допол-
нительно проверяют давление, которое должно быть около
0,11 МПа, что соответствует примерно середине шкалы отсчетного
устройства 5. Краном 8 отключают измерительное давление и вин-
том противодавления 4 стрелку отсчетного устройства устанавли-
вают точно на середину шкалы 6. Цену деления шкалы проверяют
по оптиметру 14. При необходимости цена деления шкалы отсчет-
ного устройства регулируется подбором диаметра отверстия сопла.
Затем определяют рабочую характеристику пневматической
системы измерительной головки 22 — зависимость давления воз-
духа от зазора между соплом 40 и пяткой 39 нижнего измеритель-
ного рычага 33 головки (см. рис. 285, б). Зазор (0,05—0,4 мм)
регулируют винтом 10 (рис. 280). Давление воздуха при подаче
команды «Размер» устанавливают таким образом, чтобы 60—70 де-
лениям шкалы отсчетного устройства 5 соответствовало изменение
указанного выше зазора на 0,1 мм. Во время подачи команды
давление должно быть в пределах линейного участка выявленной
рабочей характеристики. При давлении воздуха, соответству-
ющем команде «Размер», стрелку настроечного манометра 7 совме-
щают со штрихом, показывающим окончание снятия припуска
на детали.
Вращением винта 17 перемещают столик 15 и, отсчитывая
величину его хода по шкале оптиметра 14, наносят специальную
шкалу настроечного манометра 7, по которой при необходимости
возможно наблюдать за снятием припуска на детали до того, как
начнет перемещаться стрелка отсчетного устройства 5. Таким же
394
образом определяют цену деления настроечного винта 10 измери-
тельной головки 22.
Наладка механической части измерительной головки 22 за-
ключается в проверке силы прижима измерительных рыча-
гов (см. рис. 285, б) к контролируемой детали 32. Величина силы
измеряется посредством грузов, приложенных к наконечнику
каждого рычага. Груз с массой 550 г не должен отрывать нако-
нечник от детали, а при использовании груза массой 650 г нако-
нечник рычага доЖен отходить. Одновременно проверяют пра-
вильность расположения наконечников 31 измерительных рыча-
гов, которые должны находиться в одной вертикальной плоскости.
Для обеспечения надежной работы контрольных устройств
требуется выполнять определенные требования по уходу и про-
филактическому осмотру: не допускать ударов по измерительным
рычагам и наконечникам; производить регулярное смазывание;
в конце каждой смены очищать устройства от грязи и пыли и про-
тирать насухо, обращая особое внимание на чистоту наконечни-
ков, сопл, опор и пр.; после каждой смены проверять цвет инди-
катора влажности на воздухоподготовительной станции; пери-
одически подтягивать крепежные детали и, в первую очередь,
крепление измерительных наконечников, рычагов, плоских пру-
жин и др.; систематически очищать контакты преобразователей
от окислов и нагара; периодически выполнять с юстировщиком
метрологические проверки прибора.
Основные неполадки при работе измерительных устройств:
1) нестабильны показания (по шкале) при неоднократном кон-
троле одной детали; необходимо устранить на деталях заусенцы,
а на измерительных наконечниках грязь и забоины; обеспечить
плавное перемещение рабочих органов устройства; устранить
зазоры в шарнирных соединениях регулированием или заменой
изношенных деталей, прочистить отверстия в соплах; очистить
контакты от нагара; очистить и просушить фильтры; проверить
и обеспечить надежность стабилизации давления в воздухо-
подготовительной станции, проверить (по мыльной воде) утечку
воздуха из пневмосистемы и устранить подтяжкой гаек соединений
трубопровода;
2) в контрольных автоматах и контрольно-блокировочных уст-
ройствах разлажен (сбивается) цикл; следует выверить кулачки
на распределительном валу по циклограмме и закрепить; если
неустойчиво работает электроаппаратура управления циклом, то
нужно последовательно проверить по схеме электроаппаратуру
и устранить выявленные недостатка
§ 4. НАЛАДКА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Наладка автоматических линий и встроенного в них металло-
обрабатывающего и другого оборудования (технологического,
контрольного, транспортного) производится вначале на заводе-
изготовителе, а затем на заводе-потребителе.
395
Выполнение работ по этапам: подготовка к первоначальному
пуску, первоначальный пуск на вспомогательном ходу и наладка
автоматических линий осуществляется с учетом общих све-
дений, наложенных в гл. XVI. Кроме того, при наладке любой
автоматической линии следует выполнять следующие общие реко-
мендации, вытекающие из специфики построения и работы линии.
Наладка каждой единицы встроенного в линию оборудования
производится в технологической последовательности обработки
детали; при этом вначале происходит наладив и испытание под
нагрузкой отдельных единиц оборудования, а затем — наладка
и испытание участков и линии в целом.
В линии, в первую очередь, налаживается основное техноло-
гическое и контрольное оборудование, а затем вспомогательное
(конвейеры, магазины и т. п.). Учитывая особенность построения
автоматической линии, при которой простои любого встроенного
оборудования существенно сказываются на простое линии (а сле-
довательно, на снижении ее производительности), необходимо
наладку каждой единицы оборудования выполнять особенно
тщательно, добиваясь высокой надежности работы, запроекти-
рованной производительности и качества обработки деталей.
Порядок и объем наладки по типам оборудования, встроенного
в линию, см. в гл. XVII, XVIII.
Наладка каждой единицы оборудования линии должна счи-
таться законченной только после устранения всех выявленных
недостатков. Помимо вышеуказанных общих рекомендаций, ниже
приведены дополнительные сведения по наладке автоматических
линий с учетом имеющихся различий в методах и организации
наладочных работ, определяемых конструкцией автоматических
линий и местом их наладки.
Наладка автоматических линий на заводе-изготовителе. На
этапе пуска оборудования на вспомогательном ходу производится
обкатка каждого силового узла в течение 5—10 мин. После рас-
становки гидравлических и электрических упоров управления
и регулировки жестких упоров осуществляется проверка выпол-
нения всех переходов цикла, работы силовых узлов при нажатии
соответствующих кнопок на пульте управления. Проверяются
фактическое общее давление масла в гидросистеме, давление,
возникающее во время выдержки узла на жестком упоре, которое
на 0,5 МПа должно превышать давление, требуемое для рабочей
подачи. Проверяются величины рабочих подач, а также отсут-
ствие утечки масла в уплотнениях и соединениях.
На этапе испытания станков на обработку деталей после
установки, проверки точности выставки и надежности закрепления
инструмента производится обкатка силового узла в течение 30 мин.
Силовые узлы устанавливаются в исходное положение и осуще-
ствляется наладка транспортных и поворотных устройств в соот-
ветствии с циклограммой работы линии. Наладка заключается
в регулировании длины ходов и скоростей перемещения с провер-
396
кой надежности срабатывания электромагнитов и переключения
золотников, отсутствия в них гидравлических ударов. Пропу-
скается по всем позициям линии несколько деталей (без обработки)
и проверяется правильность их установки в приспособлениях.
Последовательно на каждой позиции линии обрабатывают две-три
детали при заниженных на 20—30 % режимах. При получении
благоприятных результатов пропускается партия деталей на за-
проектированных режимах. При хороших результатах линия'
предъявляется к сдаче приемочной комиссии завода.
Особенности наладки автоматической линии из специальных
станков с гибкой транспортной связью. В указанных линиях
этапы работ по пуску на вспомогательном ходу испытаний под
нагрузкой обычно производятся раздельно по видам оборудова-
ния, в технологической последовательности, по мере готовности
его к работе. В процессе наладки участков и линий в целом от-
рабатывается запроектированный технологический процесс с уста-
новленными режимами обработки, с проверкой геометрической
точности и шероховатости обработанных поверхностей деталей
и производительности, проверяются также условия обслуживания
оборудования, удобство смены и настройки инструмента и т. д.
Окончание первого этапа завершается проверкой бесперебойной
работы всего встроенного оборудования в течение одной смены.
Второй этап наладки характеризуется: отработкой взаимодей-
ствия между встроенным оборудованием, определением надеж-
ности передачи обработанных деталей между автоматами, про-
веркой работоспособности системы электроуправления и блоки-
ровок, надежности отвода стружки и пр. Окончание второго этапа
завершается испытанием всей линии на выполнение требуемых
условий работы. При положительных результатах линия предъ-
является к сдаче комиссии завода.	I
После сдачи автоматическая линия демонтируется, консерви-
руется, упаковывается и отправляется заводу-потребителю.
Наладка автоматических линий на заводе-потребителе харак-
теризуется повторной наладкой (подналадкой) оборудования, не-
обходимость которой обусловлена перемонтажом оборудования,
в результате чего может быть потеряна точность. Последователь-
ность и объем наладки линии (независимо от ее конструкции)
на заводе-потребителе в основном остаются таким же, как и на
заводе-изготовителе. Наличие на заводе-потребителе большого
количества заготовок позволяет более тщательно наладить обору-
дование автоматической линии и, после устранения выявленных
недостатков, испытать и сдать ее в промышленную эксплуатацию
комиссией заказчика с оформлением соответствующего акта при-
емки.
Основные неполадки при работе автоматических линий: 1) не
обеспечивается проектная производительность; необходимо
повторно в технологической последовательности отладить и про-
верить надежность работы всего встроенного оборудования; про-
397
chipmaker.ru
верить по переходам автоматический цикл работы линии и с по-
мощью сигнализации о неисправностях на пультах управления
оборудования найти отказ в работе и устранить; проверить по
элементам работу электро- и гидроаппаратуры, отладить или
заменить негодные аппараты; проверить заготовки на соответствие
чертежу и изъять негодные; проверить соответствие установлен-
ных режимов резания операционным картам и при необходимости
изменить режимы; проверить качество изготовленного или зато-
ченного инструмента, отобрать негодный, заменив новым; в соот-
ветствии с проектом расставить обслуживающий персонал тре-
буемой квалификации; произвести техническое обучение; органи-
зовать нормальный режим работы на линии;
2) не обеспечивается заданная точность и шероховатость обра-
ботанных поверхностей. Наличие повышенного количества брака;
требуется: проверить и исправить наладку тех автоматов, которые
дают брак; в результате наблюдения выявить причины сбоя на-
ладки и устранить; проверить и согласовать показания измери-
тельных приборов у наладчиков и контролеров; Проверить и при
необходимости заменить режущий и абразивный инструмент но-
вым, отвечающим техническим требованиям; проверить и при
необходимости заменить охлаждающую жидкость новой; измерить
ее температуру (допустимое скачкообразное изменение темпера-
туры СОЖ не более 2° в течение 1 ч); выявить место образования
на деталях вмятин, забоин и пр. и устранить за счет уменьшения
силы зажима деталей в патронах и др. закругления острых углов
в кулачках, транспортных и других устройствах, уменьшения
угла наклона лотков для устранения соударения деталей и т. п.;
провести обучение наладчиков.
Chlpmaker.ru
Раздел IV
ЭКСПЛУАТАЦИЯ СТАНКОВ
И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Глава XIX
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
СТАНОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Работа станочного оборудования зависит от правильной его-
эксплуатации. Рабочие-станочники, операторы, наладчики и ма-
стера несут ответственность за техническое состояние и правиль-
ную эксплуатацию всего оборудования. Они обязаны хорошо знать
работу оборудования и правила эксплуатации, соблюдать техно*
логическую дисциплину; не допускать произвольного изменения
режимов резания; выполнять заданную периодичность обслужи-
вания и ремонта; своевременно производить чистку и смазывание
оборудования, смену СОЖ, масел и т. д.
Система технического обслуживания металлорежущего обо-
рудования является частью принятой системы ППР
(см. главу XX). В данной главе рассматриваются работы по тех-
ническому обслуживанию, выполняемые основным персоналом.
§ I.	ХАРАКТЕР И ВИДЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
Система технического обслуживания оборудования имеет целыо
предотвратить или свести к 'минимуму его простои, обеспечить
нормальную работоспособность в течение всего срока службы.
Система технического обслуживания включает выполнение
следующих мероприятий: снабжение заготовками, инструментом,
оснасткой, маслами, СОЖ и т. д.; работы по загрузке заготовок,
ежедневному смазыванию, доливке СОЖ, уборке стружки, чистке
оборудования'и т. п.; своевременное выявление и предупреждение
неисправностей; устранение простейших отказов путем замены или
восстановления отказавших деталей и сборочных единиц.
Техническое обслуживание оборудования должно быть плано-
вым. Практика эксплуатации подтверждает, что неплановое об-
служивание приводит к резкому возрастанию отказов оборудова-
ния, снижению его долговечности и к общему росту производ-
ственных затрат. Техническое обслуживание включает техниче-
скую подготовку к работе, техническое обслуживание при ис-
пользовании, активное наблюдение за работой, предупредитель-
ные мероприятия и восстановление работоспособности отказавших
элементов.
39»
chipmaker.ru
<2. ПОДГОТОВКА СТАНОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ К ПУСКУ
В начале рабочего дня персонал выполняет пуск каждой еди-
ницы оборудования в следующей последовательности: осмотр на
отсутствие внешних видимых неисправностей (поломок, трещин,
течи масла и т. д.); проверка исходного положения всех механиз-
мов станков и агрегатов линии; проверка уровня масла по масло-
указателям в баках, резервуарах, бачках для смазки и т. д.;
проверка состояния режущих инструментов; ознакомление с запи-
сями в журнале работы (для автоматических линий), сделанными
наладчиками предыдущей смены, и при необходимости устране-
ние отмеченных неполадок; смазывание оборудования в соответ-
ствии с картой обслуживания системы смазывания; проверка
•отключения вводного автомата кнопкой «Аварийный стоп»; подача
звукового (или светового) предупредительного сигнала перед
запуском электродвигателей; пуск оборудования на вспомога-
тельном ходу или в наладочном режиме, проверка давления
в агрегатах гидросистемы, включение системы смазывания, про-
верка работы охлаждения, устранение замеченных неполадок;
включение электродвигателей на 5—10 мин перед пуском обору-
дования на автоматический цикл; включение системы смазки за
20 мин до начала работы станков, имеющих гидродинамические
подшипники; проверка запаса заготовок с учетом графика их
доставки; включение в работу оборудования.
Межсменную передачу автоматизированного оборудования,
в том числе линии, следует производить в рабочем состоянии или
при коротких остановках. При межсменной передаче нельзя вы-
рабатывать полуфабрикаты с рабочих и холостых позиций, а та^же
снимать настроенные инструменты.
При остановке линии в конце смены необходимо подать команду
«Предварительный стоп» либо не подать команду на начало сле-
дующего цикла. После остановки агрегатов линии в исходном
положении необходимо снять напряжение.
Изделия, забракованные контрольными автоматами и кон-
тролерами ОТК, должны быть тщательно перепроверены при сдаче
оборудования сменщику с целью отделения окончательного и
исправимого брака. Окончательный брак после соответствующего
оформления передают в изолятор. Исправимый брак обычно
исправляют в наладочном режиме на обслуживаемом оборудо-
вании.
Перед окончанием смены должны быть проведены все работы
по уборке оборудования, не связанные с его остановкой. При
большом количестве стружки, особенно чугунной, необходимо
остановить оборудование и произвести его чистку.
Подготовка заготовок. Заготовки доставляет к оборудованию
транспортный рабочий в унифицированной оборотной таре опре-
деленной емкости, обеспечивающей использование погрузчиков
и многоярусное хранение в штабелях и стеллажах. Качество
400
заготовок проверяет ОТК. Заготовки, отвечающие установленным
техническим требованиям, снабжают сертификатом качества.
Рабочий-станочник, наладчик или оператор в течение смены
обязаны убеждаться, что заготовки поступают вовремя и в требу-
емом объеме, а также периодически проверять качество заготовок
на соответствие техническим требованиям. При нарушении гра-
фика. доставки или неудовлетворительном качестве заготовок
станочник (оператор, наладчик) должен довести это до сведения
мастера, а тот — руководству цеха и поставщику.
§ 3.	ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
ПРИ РАБОТЕ ОБОРУДОВАНИЯ
Обслуживание системы смазывания. Такое обслуживание обо-
рудования заключается в замене отработанных масел (слив от-
работанного масла из объема, его промывка и чистка, заполнение
свежим маслом, пополнение масла в резервуарах), периодическом
смазывании оборудования, сборе и сдаче обработанных масел,
периодическом лабораторном контроле качества рабочих масел.
Смазывание оборудования в цехе производится по специальному
графику. Для каждой единицы оборудования имеется карта сма-
зывания. Ежедневное смазывание оборудования и контроль за
исправностью состояния системы смазывания проводят станоч-
ники, операторы и наладчики. Доставку масел к рабочим точкам,
долив резервуаров и замену отработанных масел выполняют
смазчики. В резервуары масло доливают в случае естественного
падения уровня (при технически исправном состоянии системы).
Если уровень масла снизился вследствие неисправности системы
смазывания, то доливать масло можно только после устранения
неисправности.
Периодическое заполнение масленок длительного пользования,
доливка картерных объемов и баков выполняют смазчики. Чистку
системы смазывания выполняют слесари-ремонтники с привлече-
нием к работе станочников, операторов, наладчиков при очеред-
ном техническом обслуживании или плановых ремонтах.
Особенности техническщо обслуживания за гидрофицирован-
ным оборудованием. При обслуживании гидросистемы выполняют
следующие работы: долив резервуаров; лабораторный контроль
качества рабочих жидкостей и их замену; проверку и чистку
гидросистемы. Рабочую жидкость следует доливать в резервуары
в случае снижения уровня при технически исправном состоянии
системы (естественная убыль масла;. Доливают рабочую жидкость
и контролируют исправность системы станочники, операторы
и наладчики оборудования. Доставку жидкости к рабочим точкам
и замену отработанной жидкости производят смазчики. Проверку
и чистку гидросистемы следует производить силами ремонтников-
с привлечением станочников, операторов и наладчиков.
При условиях, не позволяющих производить анализ рабочей
жидкости, ее следует заменять через 9 месяцев — во время соот-
401.
chipmaker.ru
ветствующего технического обслуживания или ремонта. Работы
по замене рекомендуется выполнять с помощью специальной
установки, позволяющей механизировать эту операцию, а также
производить периодически фильтрацию рабочей жидкости, что
удлиняет срок службы масел и повышает надежность работы
гидрооборудования.
Кроме технического обслуживания емкостей в процессе
эксплуатации должны проверяться герметичность соединений
трубопроводов и уплотнений, состояние фильтрующих элементов.
Чистка оборудования. При механической обработке образуется
мелкая и пылевидная стружка, а в процессе шлифования —
шлам, которые оседают на оборудовании. При эксплуатации
необходимо своевременно убирать оборудование. В конце каждой
смены предусматривается 10—15 мин на уборку оборудования.
За это время станочник, наладчик и оператор обязан тщательно
очистить оборудование от стружки, шлама и грязи. Направля-
ющие необходимо насухо протереть от охлаждающей жидкости,
а затем слегка смазать тонким слоем масла. Убирать нужно все
оборудование. Только после этого оно может быть передано пер-
соналу следующей смены. Уборка оборудования во время работы
запрещается во избежание несчастных случаев. В конце недели
и в предпраздничные дни приводить в порядок оборудование сле-
дует более тщательно. •
Ручные способы уборки трудоемки и не обеспечивают хорошей
очистки, а способ сдувания вреден, так как ведет к загрязнению
окружающего оборудования и помещения. Наиболее рациональ-
ным способом является отсасывание посредством вентиляционных
установок (индивидуальных или общих), а также отсасывание
устройствами, основанными на эффекте эжекции, которые могут
быть индивидуальными или общими. При этом пыль или стружка
собирается посредством фильтров, циклонов или комбинирован-
ных устройств, а очищенный воздух выбрасывается в окружа-
ющую среду.
При обработке деталей из чугуна должна быть общая венти-
ляционная система отсасывания стружки и пыли, например,
показанная на рис. 281. Мелкая стружка и пыль отсасываются
ют станков 9 по трубопроводам 10. Разряжение в трубопроводах
создается вентилятором 2. Пыль осаждается в циклоне 1, из ко-
торого выгружается в промежуточный бункер 3 и оттуда через
пересыпной клапан 4 в тару. Мелкая стружка поступает в основ-
ной бункер 5, имеющий управляемый затвор 6, через который по
лотку 7 стружка ссыпается в контейнер 8.
Уборка территории вокруг оборудования. Поддержание чистоты
в цехе является непременным условием нормальной работы.
Обеспечение чистоты пола непосредственно у станков является
обязанностью обслуживающего персонала оборудования (станоч-
ников, операторов и наладчиков). Во избежание загрязнения пола
не допускается работа без кожухов, предохраняющих простран-
402
Рис. 281. Система отсасывания стружки и пыли от оборудования
ство вокруг оборудования от стружки и брызг жидкости, без
сборников СОЖ, стекающей с транспортеров, лотков, обработан-
ных деталей.
Для уборки производственной площади применяют механизи-
рованные средства (при наличии мест для их прохода), например
моторную уборочную мащину. Она отличается большой маневрен-
ностью, снабжена боковой круглой щеткой с вертикальной осью
вращения и подкузовной цилиндрической щеткой. Машиной упра-
вляет оператор. 'Собираемый мусор захватывается подкузовной
щеткой и поступает в сборник, в котором с помощью вентилятора
поддерживается вакуум.
Уборка стружки. На большинстве станков-автоматов и
автоматических линий применяют централизованные автомати-
ческие системы уборки стружки. Однако уборку стружки на
станках периодически производит оператор. Очистку тары, в ко-
торую поступает стружка со станочного конвейера в том случае,
когда нет централизованной цеховой системы уборки стружки,
производят по мере заполнения, но не реже двух раз в смену.
Подготовку к очистке производит оператор (или наладчик). За-
полненную стружкой тару увозит транспортный рабочий. Уборку
стружки из мелкой тары, установленной на станках, не связанных
с общим транспортером, производит оператор (наладчик).
Обслуживание системы подачи СОЖ- Обслуживание центра-
лизованной системы подачи СОЖ производит специальная служба,
а децентрализованной (состоящей из бака с отстойниками, фильтра
и насосной установки) — оператор или наладчик. Запас СОЖ
используется в течение' трех-четырех недель (при двухсменной
работе), причем убыль жидкости вследствие испарения, разбрыз-
гивания, уноса с изделиями и стружкой периодически пополняют.
После установленного срока работы СОЖ заменяют полностью.
403
chipmaker.ru
Отработанная СОЖ поступает в отделение регенерации. При
замене СОЖ бак очищают от осадков и промывают. При системе
индивидуального обслуживания пополнение и замену СОЖ произ-
водят вручную или посредством механизированных заправщиков.
§ 4.	АКТИВНОЕ НАБЛЮДЕНИЕ ЗА РАБОТОЙ ОБОРУДОВАНИЯ
Обслуживающий персонал осуществляет активное наблюдение
за состоянием оборудования. При активном наблюдении оператор
и наладчик постоянно получают информацию о состоянии обору-
дования и принимают меры для того, чтобы не допускать возник-
новения отказа, а в случае возникновения — остановить обору-
дование.
При нормальной работе оператор и наладчик обязаны: по-
стоянно следить за работой оборудования по сигналам ламп,
пульта и т. п.; наблюдать за состоянием механизмов станков
и транспортных устройств, проверяя их нормальное функциони-
рование; периодически проверять состояние инструментов и ка-
чество обрабатываемых деталей; следить за работой гидросистемы,
периодически проверяя давление и температуру жидкости, отсут-
ствие утечек; постоянно наблюдать за правильностью отвода
стружки; следить за подачей СОЖ, особенно за направлением
струи; периодически контролировать заполнение накопителей
и длительность цикла оборудования; регистрировать события,
происходящие на оборудовании (длительные простои, проведение
планового технического обслуживания и ремонта и др.).
Существенную помощь в наблюдении за работой автоматизи-
рованного оборудования оказывают сигнальные лампы, информа-
Рис. 282. Панель сигнализации автоматической линии
404
ционные табло и пульты. Пульты управления сигнализируют
с состоянии работы оборудования, что сокращает время поиска
неисправностей и позволяет своевременно проводить необходимое
техническое обслуживание. На пульт управления обычно посту-
пает информация в виде сигналов о выполнении элементов цикла
каждой рабочей единицей оборудования, целостности инструмента,
о типовых отказах; о появлении брака и количестве обработанных
деталей. На рис. 282 показана в качестве примера панель сигна-
лизации автоматической линии, состоящая из агрегатных станков.
Верхний ряд лампочек 1 предназначен для аварийной сигнализа-
ции («Нет смазки», «Нет давления масла» и др.). Система сигнали-
зации индивидуального контроля отдельных механизмов совме-
щается с мнемоническим изображением линий 2, на которой С1,
KJ, РТ и т. д. — отдельные механизмы и станки. Общая сигна-
лизация о готовности всех агрегатов линии к выполнению цикла
и разрешение на его задание обозначены 3, ряд кнопок для
проверки срабатывания индивидуальных контрольных уст-
ройств — 4.	—
В процессе активного наблюдения обслуживающий персонал
периодически обходит оборудование, наблюдая за состоянием
механизмов, и выполняет регулировочные работы без остановки
оборудования. Вследствие различий обрабатываемости отдельных
партий заготовок, режущих свойств и качества режущего инстру-
мента последний может выйти из строя раньше, чем наступит
плановый срок его замены, поэтому необходимо установить кри-
терии затупления инструмента и периодически проверять его
состояние, особенно на лимитирующих позициях, используя для
этого любые остановки оборудования.
Для всех инструментов, особенно предназначенных для окон-
чательной обработки, критерием затупления является выход
размеров деталей из поля допуска и повышенная шероховатость
обработанной поверхности. Результаты измерения готовых изде-
лий являются наиболее надежным* критерием оценки состояния
режущих инструментов. Некоторые инструменты, предназначен-
ные для предварительной обработки, например сверла, при боль-
шом затуплении начинают скрипеть, что является дополнительным
сигналом о необходимости их замены до окончания планового
периода стойкости. Другие инструменты, например резцы и кон-
цевые фрезы, при большом затуплении оставляют характерные
кольцевые затертые полоски на обработанной поверхности. При
периодическом осмотре инструментов наладчик должен обращать
внимание на изнашивание задних поверхностей инструментов.
Управляющий контроль осуществляется автоматическими
средствами и наладчиками с помощью ручных приборов, которыми
контролируют параметры обрабатываемых изделий. Кроме кон-
троля обрабатываемых деталей наладчик осуществляет контроль
точности настройки измерительных средств, в том числе и автома-
тических, используя эталоны.
405
chipmaker, ru
При работе на станках с ручным управлением станочник про-
водит активное наблюдение, участвуя в производственном про-
цессе. Для каждой модели станка имеется индивидуальная карта
технического обслуживания. В ней содержится подробный пере-
чень профилактических операций, которое определяют регламен-
тированное обслуживание.
При работе оборудования необходимо периодически проверять
качество обрабатываемых деталей. Для этого на их рабочем месте
или вблизи обслуживаемого оборудования устанавливаются руч-
ные контрольные приборы. При возникновении брака рабочий
должен произвести подналадку оборудования. При возникнове-
нии длительного простоя он обязан поставить в известность ма-
стера.
§ 5.	ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
ОБОРУДОВАНИЯ
Во время работы станков и других агрегатов возможны слу-
чайные отказы, которые устраняет обслуживающий персонал.
Он же производит смену и подналадку Инструментов. К восста-
.wAP.pftWAv?	.vgw •sxywtaabTx отказах откосят
регулировку механизмов оборудования по мере изнашивания
деталей (регулировка подшипников шпинделей, подтягивание
клиньев и прижимных планок, регулировка фрикционных муфт
и тормозов, затягивание резьбовых соединений й т. д.), замену
поломанных инструментов, изношенных кондукторных втулок
и других деталей и т. п. Длительность устранения отказа зависит
от ремонтопригодности оборудования, квалификации рабочего
и наличия запасных частей. Для быстрейшего' восстановления
работоспособности должны быть предусмотрены промывочные
и заправочные станции, специальный инструмент, вспомогатель-
ные материалы и др. Кроме того, должны быть средства связи
для срочных вызовов ремонтников или другого обслуживающего
персонала (с использованием телефонной и.ди диспетчерской связи,
системы сигнализации).
При поиске неисправности важно определить момент, место
и причины возникновения. При оценке Состояния оборудования
следует использовать принципы технической диагностики (см.
§ 5 гл. XVI). Режущий инструмент является быстроизнашива-
ющимся элементом, и рабочие должны постоянно наблюдать за его
состоянием. При стабильной стойкости инструмента целесообразно
применять систему их принудительных осмотров и замены. При
большом диапазоне колебаний периодов стойкости необходимо
вводить принудительные осмотры режущих инструментов при-
мерно через каждую треть расчетного периода стойкости. Произ-
водя осмотр, рабочий заменяет лишь затупленные инструменты.
Такая система осмотра и смены инструментов уменьшает опасность
их поломок.
406
При эксплуатации станков-автоматов и полуавтоматов и авто-
матических линий в цехе должно постоянно находиться йе Meiiee
-семи комплектов, настроенных на размер быстроизнашиваемых
лезвийных инструментов* в том числе один комплект, установлен-
ный на оборудовании, два.— в шкафах наладчиков, два комплекта
запасного инструмента находятся в инструментально-раздаточцой
и два — в заточной мастерской. Абразивный инструмент должен
иметь не менее четырех запасных комплектов: один — на обору-
довании, второй — в шкафах наладчиков или на их рабочих
местах, третий — в инструментально-раздаточной, четвертый —
в абразивной мастерской.
На ряде заводов весь инструмент, за исключением комплекта,
находящегося непосредственно на Станках, хранится в инстру-
ментальной кладовой цеха. В начале смены рабочие-станочники
и наладчики получают в инструментально-раздаточной кладовой
специальные ящики с полными комплектами необходимых ин-
струментов; которые сдают в конце смены. Полученный инстру-
мент сортируют в инструментальной кладовой, заменяют непри-
годный новым и отправляют изношенный инструмент на заточцу.
§ 6.	АДМИНИСТРАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ
ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Административно-техническое управление должно отвечать
конкретным особенностям эксплуатаций автоматизированного
оборудования. Только в этом случае возможна организация его
рациональной эксплуатации.
В практике отечественных заводов массового и крупносерий-
ного производства действуют две системы административно-техни-
ческого управления. В первой из них персонал, руководящий
непосредственной эксплуатацией оборудования (мастер, начальник
участка, реже начальник цеха) и обеспечивающий функциониро-
вание (службы производственная, технологическая, ремонтная,
экономическая и др.) на уровне цеха (корпуса), подчинены однс)Му
руководству, г. е. один и тот же руководитель отвечает за выпол-
нение производственного. плана и техническое состояние обору-
дования. Такое построение системы административно-технического
управления приводит к тому, что имеются тенденции к обособле-
нию цеха, чьи интересы ставятся выше интересов производства
в целом.
Во второй системе функциональный персонал цеха (корпуса)
выведен из подчинения начальника цеха (корпуса). Начальник
цеха теперь может сосредоточить все свое внимание на организа-
ции деятельности коллектива по выполнению производственной
программы. В то же время вопросы обеспечения производства,
его подготовки, технйческого обслуживания, контроля, планиро-
вания решаются - функциональными службами более высокого
урсвня, например общезаводскими, обеспечивая соблюдение цбхо-
407
chipmaker.ru
вых и общезаводских интересов. По второй системе работает ВАЗ
и некоторые другие заводы.
Рассмотрим особенности административно-технического упра-
вления автоматизированным производством, имеющем в своем
составе станочные автоматические линии. Если в цехе эксплу-
атируются одна-две автоматические линии, то достаточно йметь
лишь одного ответственного инженера в каждой смене за эксплу-
атацию линий. Обслуживание каждой линии должна проводить
комплексная бригада во главе со старшим наладчиком. Мастер
руководит эксплуатацией нескольких линий. Если в цехе имеется
больше автоматических линий, то административно-техническое
управление должно включасть еще помощника начальника цеха
по эксплуатации автоматических линий.
Если линии входят в состав автоматического цеха, то его упра-
вление должно быть организовано с учетом специфики задач
эксплуатации, решение которых сосредоточено у заместителя
начальника цеха, отвечающего за ремонт и эксплуатацию обо-
рудования.
Опыт эксплуатаций автоматизированного оборудования в про-
мышленности показывает, что при наличии в цехе небольшого
числа автоматизированного оборудования целесообразно исполь-
зовать квалифицированных • наладчиков-универсалов, которые
выполняют все виды работ по техническому обслуживанию и теку-
щему ремонту. При наличии же в цехе большого числа линий или
в условиях автоматического цеха работу наладчика, слесаря-
ремонтника и других специалистов специализируют по узкому
кругу вопросов, например наладке только внутришлифовальных
автоматов, или гидрооборудования, или транспортных средств
и т. д.
Наладчики станков-автоматов и автоматических линий должны
быть отнесены к производственным рабочим. Для каждого вида
оборудования устанавливают перечень профессий обслужива-
ющего персонала и их квалификацию, а также необходимых
ИТР. В соответствии- с трудоемкостью работ по эксплуатации
оборудования рассчитывают численность персонала, выполня-
ющего техническое обслуживание. Для группы оборудования или
цеха вспомогательный персонал, участвующий в обслуживании
периодически, группируют, чтобы обеспечить его необходимую
загрузку.
В табл. 10 в качестве примера приведены рекомендации по
распределению функций между обслуживающим персоналом ста-
ночных автоматических линий. Анализ таблицы показывает, что
рациональной формой организации труда рабочих, обслужива-
ющих линии, является комплексная бригада, работа которой осно-
вана на совмещении профессий в различных сочетаниях. Совме-
щение профессий рабочими, эксплуатирующими автоматизирован-
ное оборудование, дает значительный эффект в использовании
обслуживающего персонала.
408
10. Распределение обязанностей обслуживающего персонала на автоматических
линиях
Обслуживающий персонал	Функции	
	основные	дополнительные
Наладчик	Наладка оборудования; техническая подготовка к пуску; техническое обслуживание; наблюдение за рабо- той оборудования линии; восстано- вление работоспособности; регистра- ция отказов н основных работ по обслуживанию	Участие в- ремонте оборудования, кон- троле обработанных деталей, перепровер- ке изделий, забрако- ванных . контрольны- ми автоматами
Оператор	Техническая подготовка к пуску; уборка стружки, чистка линии; вы- полнение неавтоматизированных опе- раций (межстаночное транспортиро- вание, загрузка линии заготовками, укладка'изделий в тару)	Участие в наладке- и подналадке обору- дования; проведение выборочного контро- ля; участие в других работах но уходу за линией
Слесарь- ремонтник	Выполнение планового технического обслуживания и внеплановых ремон- тов; регистрация ремонтных работ; периодический внешний осмотр обо- рудования, выявление совместно с Наладчиком, бригадиром, мастером дефектов, подлежащих устранению при плановом ремонте	Участие в плановых ремонтах оборудова- ния
Наладчик- электрик	Наблюдение за состоянием электро- оборудования и за соблюдением правил его эксплуатации; устране- ние отказов электрооборудования; ин- структаж обслуживающего персона- ла о соблюдении правил эксплуата- ции электрооборудования и ухода за ним; регистрация отказов и основных работ по обслуживанию электрообо- рудования	Участие в плановых ремонтах электрообо- рудования
Контролер	Периодический входной, поопера- ционный и окончательный контроль качества продукции; перепроверка изделий, забракованных контроль- ными автоматами	Участие в наблюде- нии за работой линии
409
chipmaker.ru
Продолжение табл. 10
Обслуживающий персонал	Функции	
	основные	дополнительные
Инструмен- тальщик	Настройка инструмента на размер вне станка; доставка инструмента к инструментальным шкафам и его установка в гнезда, контроль за со- стоянием запаса инструмента, при- емка и отправка инструментов на заточку	Анализ расхода ин- струмента, заказ ин- струмента в БИ Хе
Наладчик контрольно- измерительных средств	Наладка и обслуживание контроль- но-измерительных средств, наладка и юстировка их узлов вне линии	Участие в плановых ремонтах контроль- но-измерительных средств
§ 7. УПРАВЛЕНИЕ ТОЧНОСТЬЮ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
ОБРАБОТКИ
Структура проверки качества изделий предусматривает про-
ведение трех видов контроля: входной контроль поступающих
заготовок и полуфабрикатов, обычно проводимый ОТК; опера-
ционный контроль, осуществляемый обслуживающим персоналом
(операторами, наладчиками), по результатам которого выпол-
няется необходимая корректировка обрабатывающего оборудова-
ния или приборов, управляющих процессом обработки; приемоч-
ный контроль изделий, подвергшихся обработке на конкретном
станке или изготовленных на автоматической линии, осущест-
вляет его ОТК.
Управление точностью обработки осуществляют при опера-
ционном контроле с помощью различного рода ручных и автома-
тических контрольно-измерительных средств. Оснащение станков
автоматическими устройствами повышает точность обработки
и длительность работы станка без вмешательства наладчика, но
не исключает его участия в управлении процессом обработки.
Наличие на станке автоматического контрольно-измеритель-
ного прибора обусловливает двухконтурную схему управления
точностью (рис. 283). Автоматическое регулирование точности
обработки, как правило, распространяется на один наиболее важ-
ный и наименее стабильный параметр обрабатываемой на данной
операции поверхности.’ Остальные параметры обратной связью
не охватываются, и их показатели зависят только от устойчивости
технологического процесса и квалификации обслуживающего
персонала. Для этих параметров, а также в случае отсутствия на
станке контура II, действует только контур I — ручной, реализу-
410
емый наладчиком на ос-
нове информации, получа-
емой при операционном
контроле.
В зависимости от ус-
ловий проведения коррек-
тировки точности обра-
ботки на станках разли-
чают ’ управляемые и не-
управляемые параметры.
Управляемые — парамет-
ры, соблюдение которых
обеспечивается настрой-
кой (регулировкой)'станка
без нарушения цикла об-
работки, т. е. без оста-
новки станка. В основном
это размеры обрабатыва-
емых поверхностей. Не-
Контур I Контур It
Рис. 283. Типовая схема управления точ-
ностью обработки
управляемые — парамет-	.
ры деталей, в основном форма и взаимное расположение по-
верхностей, заданная точность которых обеспечивается настройкой
узлов станка, не подвергающихся текущему корректированию.
При обнаружении потери точности таких параметров станок
останавливается для корректировки настройки — наладки или
ремонтного воздействия, что нарушает ритм работы и снижает
производительность станка, автоматической линии. Изменение и
колебание (рассеивание) размеров деталей, обрабатываемых на на-
строенных станках-автоматах, являются следствием действия износа
режущего инструмента, температурных и силовых деформаций в си-
стеме СПИД, кинематических и других погрешностей. Эти факторы
могут вызывать также отклонения от правильной геометрической
формы. Геометрическая точность станка, связанная с качеством его
настройки и изготовления, определяет погрешность формы обра-
батываемых деталей и на рассеяние их размеров существенного
влияния не оказывает. Погрешности размеров обрабатываемых
деталей — результат действия случайных и систематических
факторов, вызываемых различными «вредными» процессами. Ско-
рость протекания таких процессов определяет условия компенса-
ции возникающих погрешностей.
Быстропротекщощие процессы (вибрация узлов, колебания
рабочих нагрузок, изменение сил трения в подвижных соедине-
ниях и т. п.) возникают и заканчиваются в пределах цикла работы
станка. Периодичность таких процессов измеряется долями се-
кунды, их действие может компенсироваться только частично
средствами контроля в процессе обработки.
Процессы, протекающие со средней скоростью, связаны с пе-
риодом непрерывной работы станка, измеряемым минутами и
411
chipmaker.ru
вреня
о)
Рис. 284. Смещение уровня настройки под действием доминирующего фактора •
а — изнашивание режущего инструмента; б — изнашивание правящего инструмента
температурные деформации н кинематические погрешности
часами. Эти процессы, приводящие к изменению начальных пара-
метров настройки станка, возникают вследствие изнашивания
режущего инструмента и инструмента для правки шлифовальных
кругов, температурных деформаций станка, кинематических оши-
бок в механизмах перемещения узлов и других причин. Погреш-
ности обработки, обусловленные процессами средней скорости,
компенсируются как вручную, так и различными автоматическими
контрольно-измерительными устройствами.
Медленно протекающие процессы (изнашивание механизмов
и приспособлений, коррозия, перераспределение внутренних на-
пряжений в деталях, сезонные изменения температуры и т. д.)
длятся дни и месяцы и их действие проявляется при периодиче-
ских ремонтах и осмотрах. Изменение точности обработки под
действием этих процессов происходит очень медленно, что поз-
воляет восстанавливать точность во время ремонта и профилакти-
ческих осмотров; точность по некоторым параметрам может вос-
станавливаться и при настройке станков перед началом работы.
Характер смещения уровня настройки станка зависит от соче-
тания перечисленных факторов и превалирующего воздействия
одного или нескольких из них. Например, в случае превалиру-
ющего изнашивания режущего инструмента уровень настройки
смещается в сторону увеличения припуска на обработку (диаметр
наружных поверхностей детали увеличивается, внутренних —
уменьшается). Это смещение в зависимости от характера изнаши-
вания может иметь различную интенсивность (рис. 284, а), где
кривые 1 и 2 показаны соответственно для шлифовальной (мето-
дом «на проход») и токарной обработки. Сочетание нескольких
факторов, таких, как изнашивание правящего инструмента, тем-
пературные деформации и кинематические погрешности на шли-
фовальном автомате, работающем методом врезания с переме-
щением шлифовальной бабке «до упора», могут приводить к
смещению настройки (рис. 284, б).
412
Выбор контрольно-измерительного устройства для автома-
тической компенсации погрешностей обработки осуществляется
по результатам анализа качества обработанных на данном или
аналогичном станке партии деталей. Автоматические контрольно-
измерительные устройства, применяемые на металлорежущих
станках, подразделяются на две группы.
Устройства первой группы (приборы «активного контроля»)
управляют циклом работы станка и компенсируют систематические
и случайные погрешности станка. При этом на точность обработки
оказывает влияние точность работы самого устройства. Измери-
тельная часть устройства устанавливается в рабочей зоне станка,
она «следит» за размером поверхности Непосредственно в процессе
ее обработки. По мере изменения размера обрабатываемой поверх-
ности устройство выдает команды в электрическую схему станка
на выполнение соответствующих элементов цикла: переключение
подач, правку шлифовального круга, окончание цикла обработки
и другие.
Вторая группа — автоматические подналадочные устройства,
с помощью которых регулируется размерная настройка (уровень
настройки) станка, т. е. они позволяют компенсировать только
систематические погрешности. Измерение детали производится
после ее обработки и выхода из рабочей зоны станка. Устройство
подает команды на подналадку или выключение станка при выходе
контролируемого параметра детали за установленное поле до-
пуска. Каждое автоматическое контрольно-измерительное устрой-
ство состоит из измерительного механизма и усилительно-пре-
образующего устройства. Преобразование размеров детали
в электрические сигналы осуществляется чаще всего с помощью
электроконтактных, индуктивных и пневмоэлектрических
измерительных систем.
На рис. 285 изображены принципиальные схемы измеритель-
ных головок управляющих устройств первой группы. Головка
индуктивного устройства (рис. 285, а) укреплена на подвижном
штоке 1 с планками 2 и 3 гидроцилиндра, смонтированного на
круглошлифовальном станке. Посредством гидроцилиндра изме-
рительной головке сообщается необходимый подвод на деталь 14
и отвод после обработки. Относительно планки 2 головка может
регулироваться по высоте, Головка состоит из корпуса 16, под-
вешенного на плоской пружине 5 к планке 3, в котором в напра-
вляющих установлена неподвижная измерительная губка 13,
регулируемая по высоте винтом 12. В корпусе на пружинах 17, 18
подвешена подвижная губка 15. Под действием пружины 11 губка
15 соприкасается с обрабатываемой деталью 14. С левой стороны
подвижной губки на пружине 20 укреплена планка 19, несущая
две катушки 7 и 21, между которыми на пружине 10 закреплен
якорь 9. В процессе шлифования детали 14 и снятия с нее припуска
происходит поворот подвижной губки 15, в результате чего верх-
ний конец губки надавливает на якорь 9 и поворачивает его,
413
Рис. 285. Схемы измерительных головок автоматических управляющих
устройств:
а — к круглошлифовальному станку: б — к внутришлифовальному станку
изменяя зазоры между якорем и магнитопроводами катушек 7
и 21. Это предопределяет изменение напряжения на выходе транс-
форматора, обмотки которого с подключенными катушками обра-
зуют балансовый мост.
Перемещения якоря 9 посредством мостовой схемы и электрон-
ного усилителя преобразуются в показания по шкале устройства,
а также с помощью фазочувствительного реле — в команды упра-
вления циклом станка с включением сигнальной лампочки (ко-
нечная команда осуществляется в момент полного баланса моста —
при среднем положении якоря между катушками). Регулирование
зазоров между якорем 9 и подвижной губкой 15 производится
винтом 6, к которому пружиной 8 прижимается планка 19. Винт 4
является упором, ограничивающим опускание головки при отводе
от детали 14.
На рис. 285, б показана схема измерительной головки пневмо-
электрического управляющего устройства к внутришлифоваль-
ноМу станку. Она состоит из корпуса 41, в котором на осях 34
укреплены качающиеся рычаги, состоящие из звеньев 27, 30
414
и 33, 36. На звеньях 30 и 33 нахо-
дятся алмазные наконечники 31,
соприкасающиеся с отверстием
шлифуемой детали 32 под воздей-
ствием пружин 24.
В корпусе 41 на плоских пру-
жинах смонтирована рамка 42
с соплом 40 и опорой 43. Под
действием пружины 23 рамка при-
жимается к винту 22, закреплен-
ному. в рычаге 27. Вращением
винта 22 обеспечивается регули-
рование зазора между соплом 40
и пяткой 39, находящейся на
звене рычага 36. Для предотвра-
щение удара сопла о пятку на
рычаге 36 предусмотрен упор 38.
Перемещение рычагов с измери-
тельными наконечниками к центру
отверстия (арретирование) при
выходе рычагов из детали после
Рис. 286. Схема автоматического
контрольно-подналадочного устрой-
ства
обработки производится вручную
от рукоятки 37 и автоматически. Это достигается при движении
конуса 28 вдоль оси (справа налево), при котором рычаги 27 и
36 разводятся в сторону за счет перемещения толкателей 35.
Возврат толкателей и конуса в исходное положение обеспечива-
ется пружинами 25. Перемещение конуса 28 осуществляется
при помощи сильфонного привода 29, выполненного в виде
«гармошки» из замкнутой латунной трубки, .в которую поступает
воздух из сети Для предотвращения пол< мки механизмов пред-
усмотрены упоры 26.
При увеличении диаметра отверстия детали 32 в процессе
обработки происходит поворот.качающихся рычагов, при котором
зазор между, соплом 40 и пяткой 39 уменьшается. Уменьшение
зазора сокращает расход воздуха, , выходящего из сопла, давление
воздуха в измерительной системе увеличивается. Увеличение
давления преобоазуется посредством пневмоэлектрического пре-
образователя в электрические команды управления циклом станка.
На рис. 286 приведена схема; контрольно-подналадочного
устройства, устанавливаемого на бесцентровом круглошлифо-
вальном станке в месте выхода обработанных деталей из рабочей
зоны. Измерительный наконечник 2 рычага 1 касается обрабо-
танных деталей 3 в диаметральной плоскости, проходящей через
линию их, контакта с опорным ножом 4, и может качаться относи-
тельно опоры 5. Прижим измерительного наконечника к деталям 3
осуществляется с помощью пружины 7, закрепленной на втором
плече рычага 1. На этом же плече измерительного рычага смонти-
рованы упорный винт 6 и винт 8 с пяткой 9, которая располагается
415
у сопла 10. Сопло 10 соединено трубопроводом с сильфоном 12
пневмоэлектроконтактного преобразователя 17. Воздух из силь-
фона 15 преобразователя имеет выход в атмосферу через зазор,
образованный соплом противодавления 14 и регулировочным
винтом 13. Воздух, очищенный от механических частиц, осушен-
ный и стабилизированный по давлению, поступает в сильфоны 12
и 15 по трубопроводу 11. С сильфонами жестко связана рамка 18,
несущая электрические контакты. Рамка закреплена на пружи-
нах 21, позволяющих ей перемещаться под действием сильфонов.
Перемещение рамки вызывает поворот стрелки 19 относительно
шкалы 20.
В процессе работы станка происходит увеличение диаметра
обрабатываемых деталей, вызываемое изнашиванием шлифоваль-
ного круга и его отжимом из-за ухудшения режущих свойств.
Увеличение диаметра деталей приводит к повороту измеритель-
ного рычага и увеличению зазора между пяткой 9 и соплом 10.
Понижение давления воздуха в трубопроводе и 'сильфоне 12
вызывает смещение рамки 18 влево и замыкание электрических
контактов 16, выдающих команду на осуществление подналадки —
автоматического дополнительного перемещения шлифовального
круга на заранее установленную величину. Упорный винт 6
предотвращает чрезмерный поворот рычага при отсутствии деталей
или при наличии зазора между ними, при этом крайнее ниЖнее
положение измерительного наконечника соответствует минимально
допустимому диаметру детали.
В автоматических линиях, кроме указанных двух групп кон-
трольно-измерительных устройств, применяются контрольно-
блокировочные автоматы и автоматы для окончательного контроля
деталей и изделий, а также автоматы для сортировки деталей,
сборка которых осуществляется селективно, т. е. подбором деталей
соответствующих размеров.
Контрольно-блокировочные автоматы используют для от-
браковки заготовок и деталей, поступающих на последующие
операции обработки и имеющих отклонения от технических усло-
вий. Отбраковка таких деталей, например имеющих завышенный
припуск, предотвращает аварии станков, исключает непроиз-
водительные затраты на обработку деталей с недостаточным при-
пуском, т. е. заведомого брака. Контрольно-блокировочные ав-
томаты используются и для контроля поломок сверл при обра-
ботке отверстий в деталях.
На рис^ 287 показана схема устройства одной из позиций авто-
матической линии обработки корпусных деталей 2. На этом уст-
ройстве контролируется глубина отверстий, просверленных на
станке предыдущей позиции. Деталь подается на позицию кон-
троля подъемником 1 до фиксации по установочным штифтам 3.
Головка с подпружиненными измерительными наконечниками 4
перемещается по направляющим 8 гидроцилиндром 7. Если одно
из контролируемых отверстий не имеет требуемой глубины, то
416
3 4
Рис. 287. Схема автоматического блокировочного устройства
соответствующий наконечник 4 останавливается и при дальней-
шем движении головки вперед до заданного положения через
рычаг 5 воздействует на конечный выключатель 6. Загорается
светофор, указывающий, в какой группе инструментов произошла
поломка; одновременно останавливается станок.
Перед поступлением на автоматы окончательного контроля
детали проходят через агрегаты для промывки и сушки. Чтобы
уменьшить температурные погрешности измерения, контрольные
автоматы и накопители, в которых вылеживаются проверяемые
детали для стабилизации температуры, устанавливаются в термо-
константном помещении. Автоматы могут быть одно- и много-
позиционными. В автоматических линиях используются главным
образом многопозиционные * автоматы, обеспечивающие контроль
нескольких параметров. По схеме расположения позиций автоматы
разделяются на круговые и продольные.
В автоматических линиях для производства сложных и точных
деталей часто создаются участки для окончательного контроля
деталей. На рис. 288, а в качестве примера показана схема автома-
тического участка окончательного контроля колец 6 карданных
подшипников (рис. 288, б). Кольца после мойки и сушки посту-
пают в конвейер-распределитель 2 и далее по лоткам на три кон-
трольных автомата 1, работающих независимо. На каждом ав-
томате производится полный контроль детали. Годные кольца
конвейером 10 передаются на сборку подшипников. Так как при
автоматическом контроле могут быть забракованы годные детали,
размеры которых находятся на границе контролируемого до-
пуска, то на участке установлен перепроверяющий автомат 3,
выполняющий контроль колец, забракованных контрольными
автоматами 1 по наиболее важным параметрам. Если при пере-
* Позициями называют места размещения в автоматах основных рабочих
органов — измерительных станций, устройств загрузки и др.
417
chipmaker.ru
Рис. 288. Схема автоматического участка для контроля колец карданных под-
шипников:
а — схема участка; б — контролируемое кольцо
проверке кольцо будет признано годным, го оно направляется
в лоток годных деталей.
Забракованные детали поступают в лотки, которые направляют
их в многоручьевой конвейер 9 для сбора забракованных колец
со всех автоматов.
Далее с помощью многоручьевого подъемника 8 кольца по-
ступают к столу 7 для перепроверки деталей на ручных приборах.
В столе имеются емкости для хранения деталей (раздельно для
исправимого и окончательного брака). Кольца, признанные при
ручной перепроверке годными, поступают в моечно-сушильный
агрегат 5 и далее по транспортной системе 4 на конвейер 10 для
сборки.
Для наладки оборудования и выборочного операционного
контроля, а также для проверки деталей, забракованных встроен-
ными в автоматическую линию контрольными устройствами, при-
меняются универсальные — штангенциркули, микрометры, нут-
ромеры и |др. и специальные измерительные (т. е. оснащенные
отсчетными шкалами н устройствами) приборы. К точности при-
боров предъявляются высокие требования, так как полученные
данные — основная информация для оператора и наладчика
при управлении процессом обработки деталей, в том числе весьма
точных (с допуском в несколько мкм).
По конструкции измерительные приборы делятся на перенос-
ные, устанавливаемые на самой детали, и стационарные, распола-
гаемые в непосредственной близости от обслуживаемого обору-
дования. Для измерения тяжелых и крупногабаритных деталей,
обрабатываемых на автоматических линиях, приборы могут быть
установлены на специальных позициях линии.
418
По количеству измеряемых параметров- приборы подразде-
ляются на одно- и многомерные. Многомерные более компактны
и производительны, чем комплект одномерных приборов для вы-
полнения тех же измерений, но в силу ряда особенностей (боль-
шая сложность и стоимость, более высокая трудоемкость
настройки) многомерные приборы находят применение при Кон-
троле деталей крупносерийного и массового производства.
Более широкому использованию многомерных приборов Спо-
собствует их унификация и возможность компоновки из уни-
версально-сборных элементов. Например, прибор для измерения
валов 8 (рис. 289) состоит из следующих основных элементов:
основания /, стоек 2, элементов измерительной системы 3 и 4,
опорных стоек 5 и сегментов 6. Отсчетные устройства —'стан-
дартные, со шкалами для визуального фиксирования измеряемого
размера. Прй измерении вал 8 устанавливается на опорные винты
7 стоек 5.
419
Специализированный прибор
Рис. 290.
Для измерения колец
На рис. 290 показан один
из специальных приборов
для контроля колец подшип-
ников. При соответствующей
наладке на нем можно про-
изводить измерение диамет-
ров наружной и внутренней
поверхностей, конусности,
овальности, гранности, не-
перпендикулярности образу-
ющих наружных и внутрен-
них поверхностей к торцу,
высоты кольца. Прибор со-
стоит из плиты 1 и специаль-
ных штативов 5 для закре-
пления измерительных голо-
вок 4 в виде микрокаторов
и индикаторов с ценой деления шкалы от 0,001 до 0,02 мм и
более. На плите предусмотрены пазы 2, в которых монтируются
штативы 5 и упоры 3 для установки контролируемых деталей 6.
Упоры перемещаются и закрепляются в любом месте в зависи-
мости от измеряемого параметра и размера детали.
На приборах такого типа измерение диаметров, углов и длины
детали, как правило, является относительным (в сравнении с эта-
лоном), а измерение точности формы почти всегда абсолютным.
В качестве эталонов применяют специально изготовленные за-
каленные детали, поверхности которых копируют контролируемые
поверхности.
§ 8. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭВМ
ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛОМ РАБОТЫ И ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ
АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Опыт эксплуатации автоматических линий показал, что основными причи-
нами простоев оборудования являются несвоевременные подача заготовок и
смена инструмента, отсутствие наладчика на рабочем месте, повышенные затраты
времени на устранение отказов и техническое обслуживание оборудования.
Комплекс линий является сложной производственной системой, требующей
тщательной организации ее обслуживания. В этих условиях важным является
систематическое накопление информации о причинах простоев оборудования.
Обработка этой информации позволяет осуществить планирование ремонта и
обслуживания, что обеспечивает сокращение длительности простоев обору-
дования. Анализ статистических данных о работе оборудования автоматических
линий способствует установлению моментов подналадки и оптимальных циклов
осмотров и ремонтов оборудования. Существенная доля отказов приходится также
на электрооборудование линий. Релейные системы управления обладают недо-
статочной надежностью, так как в них имеются изнашиваемые элементы.
В целях повышения эффективности работы автоматических линий приме-
няют ЭВМ (рис. 291), с помощью которых могут решаться следующие задачи:
управление циклами работы оборудования; контроль за производственным про-
цессом в целом и за отдельными ключевыми объектами; диагностика состояния
каждой единицы оборудования; получение оперативной и долговременной инфор-
420
Рис. 291. Схема управления автоматической линией от ЭВМ
мации для организации текущего обслуживания; контроль за расходом запас-
ных частей; составление графика использования наладчиков, слесарей-ремонт-
ников; разработка норм времени на обслуживание и их анализ; составление
графика планового ремонта; учет ремонтных работ по видам оборудования и др.
Управление циклом работы линии 3 осуществляется от программируемого
командоаппарата, установленного в шкафу 2, а управление эксплуатацией —
от ЭВМ 6, они достаточно просто сопрягаются между собой. Программируемые
командоаппараты 5 строятся с использованием элементной базы вычислительных
машин и имеют постоянную зашиваемую или свободно программируемую па-
мять. Отличительной особенностью программируемых командоаппаратов яв-
ляется их сравнительная простота и дешевизна, возможность установки и работы
в цеховых условиях непосредственно рядом с управляемым оборудованием,
упрощенная запись программ с помощью устройства 4 и их отладка, возмож-
ность обслуживания в условиях эксплуатации цеховыми наладчиками, без при-
влечения специалистов по вычислительным машинам. В этом случае ЭВМ в си-
стеме управления эксплуатацией линии устанавливается в специальном поме-
щении 7 и может дополнительно принимать информацию, анализировать и вы-
давать команды на станки и другие агрегаты для управления их работой.
Система управления эксплуатацией автоматических линий должна быть
связана с автоматической системой управления технологическими процессами
(АСУТП) завода (цеха), что позволяет вести периодическую передачу информа-
ции для решения общезаводских задач (планирование производства, материально-
техническое снабжение и т. д.). В другом случае ЭВМ используется в качестве
информационной машины. Управление циклом работы линии производится от
электрошкафа с релейной бесконтактной или логической аппаратурой, а ЭВМ
или специализированное вычислительное устройство в системе управления экс-
плуатацией линии получает информацию от конечных выключателей, реле,
кнопок переключения и других преобразователей состояния оборудования, что
421
chipmaker.ru
11. Сведения по диагностике простоев оборудования
Текущее время	Место и сущность неисправности
10 ч 28 мин 10 ч 40 мин	Станок 1.3. Узел Д. Длительность цикла увеличена на 6 с Отказ станка 12, 11, нет вращения двигателя механизма пода- чи заготовок. Длительность цикла работы отсекателя конвейе- ра увеличена на 1,5 с и т. д.
12. Сведения по стойкости инструмента
Номер ин- струмента	Место нахождения в станке	Расчетная СТОЙКОСТЬ, цикл	Соотношение фактической стойкости инструмента и расчетной в данный момент времени
14073	Узел С	4000	—100
	Станок 1.4		
14078	Узел А	3500	—60
63201	Узел А	4400	117
	Станок 1.5		
67342	Узел Р	|	1200	|	600
Примечание. Знак » превышение расчетной стойкости.
позволяет ей осуществлять: контроль за производственным процессом в целом
и за отдельными ключевыми объектами; диагностику состояния оборудования
с передачей сведений на рабочее место наладчика — пульт 1; получение опера-
тивной и долговременной информации по текущему обслуживанию производства.
Управление циклом работы и эксплуатацией линии может осуществляться
Одной ЭВМ, что существенно упрощает комплект необходимых технических
средств. Это управление является особо перспективным в связи с широким при-
менением мини-ЭВМ, производство которых осваивается промышленностью всех
стран.
Средства вычислительной техники для работы с автоматическими линиями.
К ним относятся: устройства управления (центральный процессор); устройства
ввода и вывода для связи с электронными и электромеханическими устройствами
управления; устройства для записи программы в цеховых условиях.
На базе указанных устройств вместо шкафа с релейной автоматикой создано
устройство управления (см. рис. 291), состоящее из программируемого командо-
аппарата 5, в который входит блок питания 6, блок ввода и вывода, централь-
ный процессор с блоками памяти и ряд периферийных устройств. Программа
управления циклом работы автоматической линии хранится в запоминающем
устройстве процессора, куда она заносится один раз при изготовлении линии.
В процессе наладки и эксплуатации программа может корректироваться с по-
мощью устройства 4 для корректировки программы.
В зоне работы обслуживающего персонала находится блок выдачи оператив-
ной информации /, выполненный в виде специального светового мнемонического
табло, которое отражает состояние линии в данный момент времени (диагностика
отказов оборудования, рекомендации по смене инструмента, выпуск продукции,
сведения о качестве обработки и т. д.). Эта информация поступает от ЭВМ,
управляющей работой линии. Примеры документов, выдаваемых на рабочее
место наладчика линии, приведены в табл. 11 и 12.
422
Периодически или по требованию диспетчерского бюро цеха ЭВМ 7 выдает
на печать с помощью телетайпа или электрической пишущей машинки укрупнен-
ные сведения о выпуске, простоях, их причине и т. п. Ниже приведены примеры
документов, получаемых от ЭВМ диспетчером.
Ежедневный отчет о работе автоматической линии (на примере одного станка)
12.06 1979 г. 23 : 04
Данные по простоям
Смена 1 Смена 2
Продолжительность смены	.	7 : 47	7 : 55
Станок № 30:
запланированный простой . ..	.	.	00: 16	00: 00
незапланированный простой....................... 00	: 46	01 : 29
общее время простоя............................. 01	: 02	01 : 29
12.06 1979 г. 23 : 16
Данные по производитель-
ности
Смена 1 Смена 2
Продолжительность смены ........... .	07: 47	07 : 55
Вся линия:
изделие № 4231335 .	. .-	.	1314	1319
изделие № 4231336	  1284	1269
количество брака................................... 0020	0065
производительность............................. 81 %	76 %
Отчет о времени простоя участка автоматической линии 23 : 26 Станок № 57.
Отчет о времени простоя (участок II)
12.06 1979 г.
Смена 1
в соответ-
ствии
ч : мин
Смена 2
в соответ-
ствии
ч : мин
Запланированный простой:
Смена инструмента...............................
Обслуживание.................................. . .
Общее время простоя ...................... ....
Незапланированный простой:
удлиненный цикл .................... ...........
смена инструмента ............................
ремонт механической части . -
ремонт электрооборудования
ремонт гидросистемы................
ремонт пневмооборудования............. .	. . .
ремонт системы охлаждения ...	........
общий контроль и уборка стружки...............
частный итог..................................
Общий итог (исключая 40 мин обеда) .
Общая продолжительность смены...................
Сводка о величинах межоперационных заделов
Номер оборудования
Станок 7
Станок 8
Станок 9
Накопитель 11
Накопитель 6
Примечание. ХХХХ — максимальное число
9999.
02 00 : 04
01 00 : 00
00 : 04
00 : 00
01 00 : 03
01 00 : 00
00 00 •. 10
00 00 : 00
04 00: 04
00 00 : 00
03 01 : 05
01 : 22
00 : 46
07 : 47
02 00 : 12
00 00 : 00
00: 12
00 : 00
00 00 : 00
00 00 : 00
01 00 : 00
00 00 : 00
02 00 : 03
00 00 : 00
03 01 : 17
01 : 20
00 : 42
07 : 55
Величина межоперацнон-
ных заделов
хххх
хххх
хххх
хххх
хххх
учитываемых деталей
423
chipmaker.ru
Глава XX
РЕМОНТ И МОДЕРНИЗАЦИЯ СТАНКОВ
И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
§ 1.	СИСТЕМА ПЛАНОВО-ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНЫХ РЕМОНТОВ
Ремонт — комплекс операций по восстановлению исправно-
сти или работоспособности станков и другого оборудования.
Ремонт металлорежущих станков и автоматических линий
производится, когда дальнейшая эксплуатация оборудования
оказывается невозможной из-за его изношенности. Такой способ
восстановления работоспособности и поддержания технического
состояния оборудования получил название ремонт по потреб-
ности. Если ремонт производят заблаговременно, не дожидаясь
выхода из строя оборудования, то такой ремонт называется пла-
ново-предупредительным (ППР). Плановым потому, что поддается
планированию и производится в плановом порядке, а предупре-
дительным потому, что выполнение его предупреждает неожидан-
ный выход оборудования из строя или резкое ухудшение его
технического состояния из-за прогрессирующего изнашивания
механизмов или несвоевременного устранения дефектов.
Для того чтобы обеспечить заданную долговечность работы
оборудования при относительно небольших простоях его в ре-
монте, необходим ППР станочного оборудования. Система ППР
является системой с организационно-техническими мероприяти-
ями, обеспечивающими проведение основной части ремонтных
работ в заранее назначенные сроки.
В СССР разработана и внедрена система ППР металлорежущих
станков и другого оборудования, оформленная в виде документа
«Единая система планово-предупредительного ремонта и раци-
ональной эксплуатации технологического оборудования машино-
строительных предприятий». Система ППР охватывает техническое
обслуживание и плановые текущий, средний и капитальный
ремонты.
Текущий ремонт представляет собой ремонт, осуществляемый
для обеспечения или восстановления работоспособности изделия
и состоящий в замене и (или) восстановлении отдельных частей
(деталей, узлов).
Средний ремонт представляет собой ремонт, выполняемый
для восстановления исправности и частичного восстановления
ресурса изделий (например, точности обработки) с заменой или
восстановлением составных частей ограниченной номенклатуры
и контролем технического состояния составных частей, выполня-
емым в полном объеме, установленном нормативно-технической
документацией.
Капитальный ремонт представляет собой ремонт, выполня-
емый для восстановления исправности и полного или близкого
424
к полному восстановлению ресурса изделия с заменой или восста-
новлением любых его частей, включая базовые элементы.
Система ППР обеспечивает достаточно близкое соответствие
планируемых сроков выполнения ремонтных работ и времени
действительной необходимости в них, а также достаточно близкое
совпадение плановых объектов ремонтов с фактически требу-
ющимися. В результате этого обеспечивается экономический
эффект от внедрения ППР за счет сокращения потерь производ-
ства, вызванных неплановыми ремонтными работами и повышен-
ными простоями оборудования.
Основные положения системы ППР металлорежущих станков
приведены ниже.
1.	Объем ремонтных работ, который необходимо выполнить для
оборудования производственного подразделения, определяется
условиями работы оборудования; его ремонтными особенностями;
качеством выполнения ремонтных работ и технического обслужи-
вания; временем, отработанным каждой единицей оборудования
без ремонта; уровнем производительности труда ремонтных рабо-
чих. Объем ремонтных работ оборудования на заводе, в цехе, на
производственном участке изменяется главным образом в зависи-
мости от времени, отработанного без ремонта. При выполнении
плановых ремонтов через определенное число часов, отработан-
ных каждой единицей оборудования, объем ремонтных работ,
требуемых для обеспечения надлежащего технического состояния
парка оборудования завода, цеха, участка, становится практи-
чески постоянным.
В условиях периодического выполнения плановых ремонтов
через определенное число отработанных часов объем работ сни-
жается до некоторого минимума, представляющего собой объем
ремонтных работ, требующихся для поддержания технического
состояния оборудования на нормальном уровне.
2.	Основная потребность станочного оборудования в ремонте,
которая может быть удовлетворена путем выполнения плановых
ремонтов через периодически повторяющиеся интервалы времени
и в определенной последовательности, называется ремонтным
циклом. Последовательность чередования разных видов ремонта
в пределах ремонтного цикла называется структурой ремонтного
цикла. Ремонтный цикл состоит из некоторого числа плановых
ремонтов, соответствующих видов, при которых производится
главным образом замена изношенных деталей, и завершается
ремонтом, в процессе которого кроме замены изношенных деталей
устраняют дефекты, возникающие при изнашивании направля-
ющих, и выполняются другие работы, требующиеся для восста-
новления точности станка.
Чередование видов периодических ремонтов в ремонтном цикле
в соответствии с системой ППР может быть с девятью межремонт-
ными периодами: Т-Т-С-Т-Т-С-Т-Т-К или с шестью межремонт-
ными периодами Т-Т-С-Т-Т-К, где Т — текущий ремонт, С —
425
chipmaker.ru
средний, К — капитальный ремонт. В обоих случаях продолжи-
тельность ремонтного цикла 6—7,5 лет. Кратным ремонтному
циклу подбирается относительная долговечность деталей станков.
. Плановый характер основной части ремонтных работ обеспе-
чивается годовым графиком, составляемым на каждом заводе,
по которому ремонтные работы выполняются в заранее планиру-
емые сроки, вытекающие из установленных межремонтных пе-
риодов. Часть ремонтных работ имеет неплановый характер, так
как не все виды работ могут быть приурочены к периодическим
ремонтам. Например, замена деталей, имеющих малые сроки
службы, выполнение регулировочных работ и т. п. Поэтому
межремонтные периоды выбираются с таким расчетом, чтобы
неплановые ремонтные работы имели характер и объем, позволя-
ющие выполнять их основную часть в нерабочие дни и обеденные
перерывы, а следовательно, наносят меньший ущерб производству.
Для оборудования, работающего в массовом и крупносерийном
производстве, межремонтные периоды должны быть меньше,
а в серийном и единичном больше. Например, по системе ППР
межремонтный период для мелких и средних станков, работа-
ющих по стали, составляет в условиях крупносерийного и массо-
вого производства 2950 ч, серийного производства 3800 ч, мелко-
серийного и единичного 4400 ч.
3.	Объем ремонтных работ, необходимых для конкретного
оборудования, определяется его ремонтосложностью. Ремонто-
сложность в относительных единицах определяется путем срав-
нения трудоемкости капитального ремонта любого станка с трудо-
емкостью капитального ремонта станка, принятого за условную
единицу ремонтосложности.
4.	Кроме периодических ремонтов планируется техническое
обслуживание оборудования ремонтной службой, которое должно
поддерживать работоспособность оборудования между плановыми
ремонтами, а также обеспечивать снижение общих затрат труда
на их выполнение. При техническом обслуживании станочного
оборудования выполняют следующие работы: плановые осмотры
и проверки, предусмотренные системой ППР, с устранением
обнаруженных дефектов; смазочные работы, уход за оборудова-
нием; дежурное обслуживание, необходимое для восстановления
работоспособности оборудования при отказах, авариях и полом-
ках. Объем работ по техническому обслуживанию металлорежу-
щих станков составляет 30—40 % нормального объема плановых
текущих ремонтов. Эти работы выполняются как ремонтным
персоналом, так и персоналом, обслуживающим оборудо-
вание (см. гл. XXVI).
Методы ремонта оборудования выбираются в зависимости от
масштабов производства и организации выполнения работ.
Агрегатный метод ремонта является обезличенным, при кото-
ром неисправные агрегаты заменяются новыми или заранее от-
ремонтированными. Такой метод ремонта применяется в условиях
426
специализированных ремонтных заводов, а также в ремонтных
цехах и службах крупных заводов при использовании значитель-
ного количества однотипного оборудования.
Поточный метод ремонта выполняется на специализированных
рабочих местах в определенной технологической последователь-
ности с заданным ритмом. Он широко применяется на специали-
зированных ремонтных заводах при ремонте универсальных
металлорежущих станков массовых моделей.
§ 2.	ОСОБЕННОСТИ РЕМОНТА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО
ОБОРУДОВАНИЯ
К системе ремонта автоматизированного металлорежущего
оборудования (высокопроизводительных станков-автоматов и
полуавтоматов и автоматических линий) предъявляются особые
требования. Простои и отказы оборудования в автоматизирован-
ном производстве приводят к большим потерям, что объясняется
высокой стоимостью единицы времени простоя, обусловленной
высокой производительностью оборудования; большой трудо-
емкостью нахождения и устранения отказов из-за сложности
конструкций станков и агрегатов; дополнительными потерями
производства в случае отказов отдельных агрегатов взаимосвя-
занных комплексов (например, в автоматических линиях).
При ремонтообслуживании автоматизированного оборудова-
ния применяются техническая диагностика для прогнозирования
состояния оборудования (см. § 5 в гл. XVI) и электронно-вычис-
лительная техника для планирования ремонтообслуживании (см.
§ 3 в гл. XVIII).
Одной из важнейших задач ремонтообслуживании авто-
матизированного оборудования является установление струк-
туры ремонтного цикла и периодичности ремонтов примени-
тельно к конкретному оборудованию с учетом его конструктивных
особенностей и условий эксплуатации.
Структура ремонтного цикла автоматической линии должна
устанавливаться с учетом взаимосвязи разнообразных по кон-
струкции, назначению и предъявляемым требованиям агрегатов,
необходимости обеспечения высокой надежности и долговечности
оборудования повышенной сложности и жесткого лимита времени
на простои в ремонтах.
1.	Для линии в целом не существует единого ремонтного
цикла.
2.	Каждый из встроенных в линию агрегатов и общих для всей
линии систем имеет свою структуру ремонтного цикла.
3.	Ремонтные циклы встроенного в линию оборудования
должны быть организационно взаимосвязаны. Целесообразно обес-
печить кратность межремонтных периодов агрегатов и систем,
входящих в автоматическую линию, в целях сокращения суммар-
ных простоев при ремонте.
427
chipmaker.ru
13. Структура ремонтных циклов
Оборудован не автомата - ческой линии	Структура ремонтного цикла *	Число	
		текущих ремонтов	осмотров
Агрегатные станки в ли- ниях с жесткой связью	К-О-О-Т-О-О-Т-О-О-Т- О-О-Т-(О-О-Т-О-О-Т)- о-о-к	4—6	10—14
Специальные станки в линиях с жесткой и гиб- кой связью	К-О-О-Т-О-О-Т-О-О-Т- О-О-Т-(О-О-Т-О-О-Т-О- О-Т-О-О-Т)-О-О-К	4—8	10—18
Вспомогательные агрега- ты и системы линий (транспортно-загрузоч- ная, стружкоудаления и др-)	К-О-О-Т-О-О-Т-О-О-Т- О-О-Т-О-О-Т-О-О-Т-(О- О-Т-О-О-Т)-О-О-К	6—8	14—18
* В скобках указана переменная часть возможного количества текущих ремон-
тов и осмотров. Для конкретного оборудования точное значение переменной части опре-
деляется по данным эксплуатации и материалам завода-изготовителя.
4.	Для более точного учета состояния оборудования в струк-
туру ремонтного цикла должно быть введено увеличенное коли-
чество осмотров.
5.	Структура ремонтных циклов встроенного оборудования
должна отличаться повышенной гибкостью с целью сокращения
' простоев линии и вызванных ими потерь. Количество текущих
ремонтов в цикле является переменным и зависит от фактической
потребности в ремонтах.
В табл. 13 приведены рекомендованные для оборудования авто-
матических линий структуры ремонтного цикла.
В общем виде структуру цикла автоматических линий можно
представить: 4Т—аТ—К, где Т — текущий ремонт; К — капи-
тальный ремонт; а — показатель переменного количества текущих
ремонтов; а = 0 -г-4. Длительность ремонтного цикла автомати-
ческих линий имеет свои особенности.
Для автоматической линии в целом существует срок службы,
в течение которого реализуются ремонты по системе ППР. По
окончании срока службы вся линия либо останавливается на мо-
дернизацию и капитальный ремонт, либо списывается. В связи
с этим срок службы линии может быть принят за длительность
условного ремонтного цикла.
Различают срок службы линии, обусловленный долговеч-
ностью оборудования, и срок службы, связанный с моральным
парением обрабатываемого изделия или оборудования. Из усло-
вий морального старения срок службы линий (т. е. длительность
условного ремонтного цикла) принят равным 12 годам.
По условиям физического старения оборудования срок службы
зависит от большого числа вероятностных факторов и может
значительно превосходить указанный срок. Длительность ремонт-
428
14. Длительность простоев автоматических линий при ППР
Работа автоматической лииин	Действитель- ный годовой фонд време- ни, ч	Номиналь- ный годовой фонд време- ни, ч	Время про- стоя в ППР, ч	Потери на ППР (в % от номинально- го фонда вре- мени)
Двухсменная	3725	4140	415	10
Трехсменная	5465	6210	745	12
ного цикла оборудования линий определяется сроком, службы
рабочих поверхностей базовых деталей агрегатов и узлов (напра-
вляющих станин, столов, салазок и т. д., посадочных мест опор
шпинделей, шпиндельных бабок и др.), поскольку восстановление
базовых деталей осуществляется при капитальном ремонте агре-
гатов.
Установление длительности межремонтных периодов оборудо-
вания автоматических линий является технико-экономической
задачей. Неоправданное увеличение срока службы деталей и узлов
сверх нормального приводит к увеличению вероятности поломок,
ускоряет развитие повреждений, вызывает понижение техноло-
гической точности и т. д. С другой стороны, необоснованное уве-
личение частоты плановых ремонтов ведет к дополнительным
простоям оборудования и перерасходу средств.
Межремонтные периоды должны быть оптимальными. В этом
случае будут оптимальными объемы работ, т. е. не меньше и не
больше действительно необходимых.
По методу выполнения ремонт автоматических линий является
агрегатным с заменой целых агрегатов (станков, транспортных
устройств и т. д.), заменой отдельных узлов оборудования запас-
ными и с заменой отдельных деталей запасными.
Продолжительность простоев при ремонте агрегатов автомати-
ческой линии установлена системой ППР, которая в зависимости
от ремонтосложности оборудования указывается в технической
документации на линию. Продолжительность работы оборудова-
ния между плановыми осмотрами и различными видами ремонта
устанавливается в зависимости от назначения, конструкции,
сложности оборудования и условий его эксплуатации.
Объем предстоящего ремонта устанавливается по результатам
осмотров, проводимых ремонтной службой, и рекомендаций налад-
чиков, обслуживающих данное оборудование. Ремонт оборудова-
ния выполняется службами механика с участием наладчиков,
обслуживающих это оборудование.
В табл. 14 приведен годовой фонд времени работы и простоев
автоматических линий и плановых ремонтов при 41-часовой неделе
и восьми праздничных днях в году.
429
r.ru
§ 3.	МОДЕРНИЗАЦИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
Различают общетехническую и технологическую модерниза-
цию металлорежущих станков. Общетехническая модернизация
способствует повышению технического уровня станков, находя-
щихся в эксплуатации в целях приведения их технических и экс-
плуатационных характеристик в соответствии с характеристиками
наиболее прогрессивного оборудования аналогичного назначения.
Технологическая модернизация направлена на оснащение
станка дополнительными устройствами и механизмами, а также на
изменение конструкций в целях решения определенных техноло-
гических задач. Для проведения общетехнической модернизации,
например, токарно-винторезных станков 1А62 разработаны типо-
вые проекты. В результате модернизации по этим проектам со-
вершенствуются конструкции резцедержателей и шпиндельной
бабки, вводятся разгрузка задней бабки и блокировки к отдельным
защитным устройствам и т. д. После проведения модернизации
станка 1А62 по технической характеристике он становится близ-
ким к станку 16К20.
430
Внедрение прогрессивных тех-
нологических процессов требует
соответствующего оборудования,
которое не может быть приоб-
ретено в короткий срок. В этом
случае проводят модернизацию,
с помощью которой обеспечива-
ется возможность выполнения опе-
раций, не предусмотренных ос-
новным назначением станка.
На рис. 292 показан фрезер-
ный станок 6Н81Г, модернизиро-
ванный для отрезки литников
абразивным кругом. На месте
хобота станка устанавливается
головка 3 с приводом от двига-
теля 4, на шпинделе 2 которой
в специальной планшайбе смонти-
рован отрезной круг 1. Отливка
для отрезки закрепляется на столе
станка в специальных тисках (на
Рис. 293. Установка суперфиниш-
ной головки на токарном станке
рисунке не показано).
При внесении изменений в конструкцию станков обеспечи-
вается обработка заготовок больших размеров, что предусмотрено
паспортом станка. Например, повышение высоты центров дости-
гается установкой проставок под бабки токарных, круглошлифо-
вальных и др. станков; повышение стоек продольно-строгальных,
шлифовальных, фрезерных, карусельных и др. станков, увели-
чение длины станин, столов и другие аналогичные мероприятия
позволяют устанавливать и обрабатывать детали больших габа-
ритных размеров.
Оснащение новыми узлами, не предусмотренными конструк-
цией станка, позволяет расширить круг выполняемых операций,
повысить точность и качество обработки.	»* *
На рис. 293 показана схема установки суперфинишной головки
8 на токарном станке 1К62. Обрабатываемая деталь 4 устанавли-
вается в центрах или патроне. Подвод суперфинишной головки 8
к вращающейся детали 4 производят при помощи поперечного суп-
порта 1. После касания брусками 5 обрабатываемой поверхности
бруски продолжают перемещать до достижения заданного усилия
прижима. Охлаждающая жидкость поступает через сопло 6,
собирается на поддоне 3 и отводится шлангом 2. Обработка ве-
дется при закрытом кожухе 7.
Токарно-винторезные, карусельные, продольно-фрезерные
станки оснащаются специальными шлифовальными, фрезерными,
расточными и сверлильными головками, дающими возможность
за одну установку детали выполнить ряд дополнительных опера-
ций. При изменениях обрабатываемой детали в условиях крупно-
431
chipmaker.ru
серийного и массового производства выполняют модернизацию
специальных и агрегатных станков и автоматических линий.
В большинстве случаев эта модернизация касается изменений
оснастки, зажимных приспособлений, шпиндельных коробок.
Таким образом, путем модернизации металлорежущих станков
при сравнительно небольших дополнительных затратах можно
существенно улучшить основные эксплуатационные показатели
станков. При модернизации оборудования в целях повышения
мощности и быстроходности необходимо провести поверочные
расчеты привода и выявить слабые звенья. Слабыми звеньями
могут оказаться фрикционные муфты, ременные передачи, а также
зубчатые колеса, валы, подшипники и другие детали привода.
Усиление этих звеньев производится путем изменения их кон-
струкции, применения более качественных материалов и улучше-
ния термообработки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В условиях массового и крупносерийного производства тех-
нический прогресс не может быть связан только с постоянным
обновлением оборудования, как это рекомендуется для мелко-
серийного и серийного  производства.
Высокоавтоматизированное и дорогостоящее станочное обо-
рудование имеет значительный срок службы (8—12 лет) и в этот
период оно должно обеспечить эффективность производства.
Тенденция развития современного машиностроения связана с уве-
личением количества модификаций машин (автомобилей, тракто-
ров, электродвигателей, средств техники и т. п., например,
перспективных легковых автомобилей предполагается иметь 10—-
12 модификаций), а следовательно, и их деталей, которые должны
изготавливаться на автоматическом оборудовании в условиях
крупносерийного и массового производства при одновременном
увеличении общего выпуска продукции и снижения ее себестои-
мости с уменьшением количества обслуживающего персонала.
Основой для решения подобных задач в конструкциях станков
явилось развитие и широкое применение систем программного
управления и вычислительной техники. Станки с ЧПУ дают
возможность автоматизировать процесс обработки заготовок опре-
деленным методом при быстрой переналадке на обработку других
деталей (см. гл. XIV). При этом автоматизируются сам процесс
резания и все вспомогательные перемещения органов станка,
изменение режимов обработки, а в отдельных случаях и кон-
трольно-измерительные операции и смена режущего инструмента.
При обработке сложной детали с использованием различных
методов (фрезерование, сверление, резьбонарезание и др.) приме-
432
няют многооперационные станки, имеющие автоматический цикл
обработки различными методами при одном закреплении заготовки.
В большинстве случаев обработка на этих станках одноинструмент-
ная. При этом достигается существенное уменьшение затрат вспо-
могательного времени и сокращение длительности производствен-
ного цикла обработки заготовок, связанной с их переустановками,
транспортированием и межоперационным пролеживанием. Однако
и многооперационные станки не могут обеспечить полную обра-
ботку сложных заготовок за одну операцию и не освобождают
от необходимости межоперационного транспортирования и скла-
дирования заготовок.
Для серийного производства корпусных деталей начали при-
менять отдельные многооперационные станки и автоматические
линии со сменными шпиндельными коробками, обеспечивающие
многоинструментную обработку (см. гл. XIV).
При производстве изделий необходимость перемещений по-
луфабрикатов со станка на станок и межоперационное пролежи-
вание приводят к значительным производственным потерям.
Поэтому продолжали развиваться конструкции переналаживае-
мых автоматических линий, обеспечивающие высокую штучную
производительность, однако при переналадках они требуют зна-
чительных средств и времени (см. гл. XIII). Это связано с изготов-
лением или модернизацией зажимных приспособлений и транс-
портных устройств, необходимостью нового или существенного
изменения старого набора режущих инструментов, а следова-
тельно, и шпиндельных коробок, изменением средств измерения,
системы управления и других элементов.
Для решения этих задач в настоящее время создается и вне-
дряется на машиностроительных заводах принципиально новое
станочное оборудование — гибкие автоматизированные системы,
управляемые от ЭВМ. На базе производственных систем в дальней-
шем будут созданы заводы-автоматы, в которых будут автомати-
зированы процессы обработки, управления и организации произ-
водства .
Гибкие автоматизированные системы включают металлорежу-
щие станки и вспомогательное оборудование для полной обра-
ботки определенной технологической группы деталей, транс-
портно-загрузочную подсистему подачи материалов и уборки от-
ходов (конвейеры, тележки, промышленные роботы и другие
машины), управляюще-вычислительную подсистему и обслужи-
вающий персонал.
Взаимодействие этих подсистем регулируется и управляется
с помощью организационных мероприятий, сбора и распределе-
ния необходимой информации. При этом каждый элемент системы
должен отвечать условиям, которые обеспечили бы ее гибкость.
Например, использование промышленного робота вместо автоопе-
ратора обеспечивает более широкие возможности по загрузке-
433
chipmaker.ru
разгрузке станков, межоперационному складированию и другим
операциям.
Программируемые командоаппараты и системы ЧПУ. обеспе-
чивают значительно большую гибкость, чем релейные или меха-
нические системы управления.
Гибкие автоматизированные системы будут отличаться от тра-
диционного автоматического оборудования массового и крупно-
серийного производства следующими свойствами: гибкостью при
сохранении высокой производительности на всех этапах эксплуа-
тации и минимальным участием обслуживающего персонала.
Гибкость — это свойство производственной системы обеспе-
чить переход на обработку других деталей с минимальными за-
тратами трудовых и материальных ресурсов. Гибкость — понятие
относительное, так как имеются ограничения, например, обра-
ботка деталей: только одного вида материала (только чугунные,
стальные или алюминиевые), определенной формы в пределах
заданных размеров куба или цилиндра, одного типа деталей при
их конструктивном подобии, например, обработка блока с 4, 6,
8, 10 и т. д цилиндрами, разных по конструкции деталей со зна-
чительным количеством одинаковых обработок, например, кор-
пус и различные крышки к нему, разных по конструкции деталей,
но заранее заданном при проектировании оборудовании.
Гибкость оборудования должна сочетаться с высокой произ-
водительностью, возможной только при высокой концентрации
операции, а следовательно, внедрении многоинструментной обра-
ботки и специальных инструментов. При рассмотрении вопроса
о целесообразности применений специальных режущих инстру-
ментов рассматривается возможность их использования для об-
работки различных деталей.
Применение многошпиндельных головок, которые распола-
гаются в инструментальном магазине и автоматически заме-
няются, возможно только лишь до определенного уровня, что
связано с их относительно высокой стоимостью. Поэтому исполь-
зование многошпиндельных головок эффективно только в том
случае, когда ими обрабатывают возможно большее число деталей
разного типа.
Обслуживающий персонал обеспечивает функции использо-
вания и управления производственной системой. Эксплуатация
сложного высокоавтоматизированного оборудования требует ра-
бочих высокой квалификации, которые должны быстро реагиро-
вать на сложные ситуации. Оборудование гибких производствен-
ных систем имеет необходимый запас заготовок и инструментов
и, следовательно, возможна работа с меньшим числом обслужи-
вающего персонала и даже без него. При. этом высокие требования
предъявляются к надежности работы оборудования, исполнению
отдельных его элементов, организации эксплуатации системы.
В гибких автоматизированных системах предусматриваются
средства диагностики для автоматического обнаружения и устра-
434
нения нарушений нормального хода производственного процесса.
Автоматически производится контроль систем ЧПУ в форме пе-
риодического опроса состояния и проведения различных тестов,
времени смены инструмента, потребляемой мощности привода,
положения координатных осей и т. д.
Для обеспечения строгого соответствия обрабатываемых де-
талей, инструментов, приспособлений-спутников и управляющих
программ предусмотрена подсистема идентификации.
В случае продолжительной работы оборудования без наблюде-
ния со стороны рабочего требуется многократная установка в ин-
струментальном магазине одинаковых инструментов для их за-
мены при отказе или отработки ресурса. Для гибких производ-
ственных систем их эксплуатация планируется по следующему
графику: I смена — максимальное обслуживание оборудования,
переналадка, подготовка заготовок и инструментов и другие ра-
боты; II и ТП смена — текущее обслуживание при минимальной
численности персонала.
Таким образом, гибкие автоматизированные системы, обеспе-
чивая современные требования производства по производитель-
ности и точности, добавляют очень важные качества гибкости
производства и возможности использования безлюдной техно-
логии.
Гибкие автоматизированные системы входят в практику ма-
шиностроительных заводов в виде комбинации различных струк-
тур из станков с ЧПУ, ЦПУ, многооперационных, агрегатных
и специальных, накопителей инструментов (инструментальных
магазинов и транспортных систем) устройств подачи заготовок
(поворотные столы, промышленные роботы, конвейеры-распреде-
лители, транспортные тележки), вспомогательных систем (по-
дачи СОЖ, отвода стружки, отсоса пыли), системы управления
на базе ЭВМ (станками, транспортными системами, процессом
эксплуатации).
Варианты построения гибких автоматизированных систем за-
висят от типа обрабатываемых деталей и их годового выпуска.
chipmaker, ru
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
I.	Бобров В. П., Чеканов Л. И. Транспортные и загрузочные устройства
автоматических линий. М.: Машиностроение, 1980, 120 с.
2.	Власов С. Н., Черпаков Б. И. Справочник молодого наладчика авто-
матических линий и специальных станков. М.: Высшая школа, 1977. 248 с.
3.	Дащенко А. И., Шмелев А. И. Конструкции и наладка агрегатных
станков. М.: Высшая школа, 1977. 350 с.
4.	Делюкин Л. Н., Табаков П. М. Работа на координатно-расточных стан-
ках. Л.: Лениздат, 1974. 192 с.
5.	Итнн А. М., Родичев Ю. Я- Наладка и эксплуатация токарных много-
шпиндельных полуавтоматов. М.: Машиностроение, 1977. 137 с..
6.	Конструкции и наладка автоматических линий и специальных стан-
ков /Л. С. Брон, С. Н. Власов, К; Н. Константинов и др. М.: Высшая школа,
1977. 360 с.
7.	Лнсовой А. И. Устройство, наладка и эксплуатация металлообрабаты-
вающих станков и автоматических линий. М.: Машиностроение, 1971. 432 с.
8.	Лурье Г. Б., Комнссаржевская В. Н. Шлифовальные станки и их на-
ладка. М.: Высшая школа, 1976. 416 с.
9.	Металлорежущие станки./Под ред. Н. С. Ачеркина. М.: Машинострое-
ние, 1965. 764 с.
10.	Наладка станков с программным управлением/А. Н. Ковшов, В. А. Рат-
миров, И. А. Вульфсон и др. М.: Высшая школа, 1976. 280 с.
11.	Пуш В. Э. Конструирование металлорежущих станков. М.: Машино-
строение, 1977. 390 с.
12.	Сверлильные и хонинговальные станки/С. И. Куликов, П. В. Воло-
ценко, Ф. Ф. Ризванов и др. М.: Машиностроение, 1977, 232 с.
13.	Сильвестров Б. Н., Захаров И. Д. Конструкции и наладка зуборезных
и резьбофрезерных станков. М.: Высшая школа, 1979. 255 с.
14.	Справочник металлиста. В 5-ти т. Т. 1, изд. 3-е перераб. М.: Маши-
ностроение, 1976, с. 633—641.
15.	Справочник по наладке агрегатных станков и автоматических линий./
А. И. Конюх, Г. Н. Плашей, Н. У. Марголин и др. Минск: Беларусь, 1977.
287 с.
16.	Токарные многошпиндельные автоматы/В. И. Чергикало, И. О. Гуров,
Б. И. Давидович и др. М.: Машиностроене, 1978. 309 с.
17.	Чернов Н. Н. Металлорежущие станки. М.: Машиностроение, 1978.
389 с.
18.	Черпаков Б. И. Эксплуатация автоматических линий. М,: Машинострое-
ние, 1978, 248 С,
ОГЛАВЛЕНИЕ
Chiomaker.ru
Предисловие .....	......... ................ ....	3
Раздел I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТАНКАХ И АВТОМАТИ-
ЧЕСКИХ ЛИНИЯХ..................................................... 5
Глава I.	Общие сведения о станках................................. 5
§ 1.	Классификация металлорежущих станков..................... 5
§ 2.	Точность станков ........................................ 8
§ 3.	Производительность и надежность станков и автоматических
линий........................................................  8
Глава II. Сведения о кинематике станков.......................... 12
§ 1.	Виды движений в станках................................. 12
§ 2.	Кинематическая схема станка............................. 13
§ 3.	Ряды частот вращения шпинделей станков.................. 21
§4.	Графическое изображение уравнения скорости резания. ...	22
Глава III. Типовые детали и механизмы станков.................... 24
§	1.	Станины и направляющие............................. 24
§	2.	Шпиндели и их опоры ................................. 29
§	3.	Типовые механизмы для осуществления	поступательного	дви-
жения 	 33
§	4.	Типовые механизмы для осуществления	периодических	дви-
жений 	 35
§	5.	Муфты................................................  37
§	6.	Реверсивные механизмы.............................. 41
§	7.	Тормозные устройства............................... 42
§ 8.	Элементы системы управления станками.............  .	43
§	9.	Предохранительные устройства ......................... 45
§	10.	Приводы главного движения и движения	подач	.....	47
§	11.	Системы смазывания и охлаждения................... 55
Раздел II. КОНСТРУКЦИИ СТАНКОВ И АВТОМАТИЧЕСКИХ
ЛИНИЙ . .	. .	................ 58
Глава IV. Токарные станки.................  .	............. 58
§ 1.	Токарно-винторезные станки ..................... . .	58
§ 2.	Карусельные станки...................................... 63
§ 3.	Токарно-револьверные станки............................. 64
§ 4.	Многорезцовые токарные полуавтоматы..................... 68
§ 5.	Одношпиндельные токарные автоматы....................... 76
§ 6.	Многошпиндельные токарные полуавтоматы и автоматы , . .	80
Глава V. Сверлильные и расточные станки.......................... 99
§ 1.	Универсально-сверлильные станки......................... 99
§ 2.	Специальные и специализированные сверлильные станки ...	107
§ 3.	Универсальные горизонтально-расточные станки........... 111
437
chipmaker.ru
§ 4.	Координатно-расточные станки ...	116
§ 5.	Алмазно-расточные станки ...	.	121
Глава VI. Фрезерные станки............	... .	............ 125
§ 1.	Консольные фрезерные станки . .	................ .	125
§ 2.	Продольно-фрезерные станки.............................. 129
§ 3.	Карусельные и барабанные фрезерные станки	130
§ 4.	Копировально-фрезерные станки..........................  132
§ 5.	Универсальные делительные головки....................... 134
Глава VII. Строгальные, долбежные и протяжные станки . .	138
§ 1.	Строгальные и долбежные станки.......................... 139
§ 2.	Протяжные станки для внутреннего протягивания........... 142
§ 3.	Вертикально-протяжные станки для наружного протягивания	149
§ 4.	Протяжные станки непрерывного действия ................. 150
Глава VIII. Шлифовальные и доводочные станки..................... 151
§ 1.	Основные сведения о рабочих движениях в шлифовальных и
доводочных станках........................................... 152
§ 2.	Основные сведения об абразивном инструменте .	153
§ 3.	Круглошлифовальные центровые станки.................. .	155
§ 4.	Специальные центровые круглошлифовальные станки .	.	161
§ 5.	Бесцентровые круглошлифовальные станки........... . .	174
§ 6.	Внутришлифовальные станки .............................. 167
§ 7.	Станки для шлифования дорожек качения колец подшипников 177
§ 8.	Плоскошлифовальные станки............................... 180
§ 9.	Доводочные и притирочные станки	...	184
Глава IX. Резьбообрабатывающие станки .	. .	190
§ 1.	Резьбонакатные станки.................................   191
§ 2.	Резьботокарные станки................................... 193
§ 3.	Резьбофрезерные станки ................................. 195
§ 4.	Гайконарезные автоматы ................................  197
§ 5	Ресьбошлифовальные станки................................ 199
Глава X. Зубообрабатывающие станки............... .	200
§ 1.	Основные методы обработки зубчатых колес ...	.	201
§ 2.	Зубодолбежные станки......................... .	203
§ 3.	Зубофрезерные станки......................... .	208
§ 4.	Станки для нарезания конических зубчатых колес.	211
§ 5.	Зубоотделочные станки .................................. 215
§ 6.	Зубошлифовальные станки................................. 217
Глава XI. Балансировочные станки.............................. .	219
Глава XII. Агрегатные станки..................................... 225
§ 1.	Классификация, типовые компоновки агрегатных станков .	226
§ 2.	Нормализованные узлы агрегатных	станков.............. .	229
§ 3.	Специальные узлы агрегатных станков.................. .	241
Глава XIII. Автоматические линии .......................... ....	249
§ 1.	Основные понятия и определения....................... .	249
§ 2.	Классификация автоматических линий...................... 251
§ 3.	Конструкции автоматических линий ....................... 255
§ 4.	Загрузочные и транспортные устройства ....	. .	263
§ 5.	Специальное технологическое оборудование................ 267
§ 6.	Удаление стружки и подача смазочно-охлаждающей жидкости
(СОЖ) на автоматических линиях............................... 273
§ 7.	Основные сведения об управлении автоматическими линиями 277
Глава XIV. Станки с ЧПУ. Участки и автоматические линии из станков
с ЧПУ ............................................................ 281
§ 1.	Принципы работы станков с ЧПУ........................... 281
§ 2.	Особенности конструкций систем ЧПУ и узлов станков ....	284
§ 3.	Станки с ЧПУ ........................................... 289
§ 4.	Автоматические линии и участки из станков с ЧПУ ....	293
Глава XV. Транспортирование, монтаж, испытание и приемка оборудо-
вания ............................................................ 294
§ 1.	Транспортирование оборудования ......................... 294
438
§ 2.	Монтаж станков и автоматических линий .	.......... 295
§ 3.	Испытание и приемка станков и автоматических линий . .	301
Раздел III. НАЛАДКА СТАНКОВ И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИ-
НИЙ .............................................................. 304
Глава XVI. Общие сведения и технология наладки оборудования ....	304
§ 1.	Понятие о наладке и подналадке станка.................... 301
§ 2.	Понятие о наладочном размере. Типовые методы наладки ме-
таллорежущих станков......................................... 305
§ 3.	Общие сведения о порядке наладки оборудования .....	307
§ 4.	Проверка оборудования по нормам точности................. 309
§ 5.	Диагностика отказов металлорежущих станков и автоматиче- 311
ских линий............................................... 317
Глава XVII. Наладка металлорежущих станков ....	. .	317
§	1.	Наладка	токарных станков .....	317
§	2.	Наладка	сверлильных станков ...	337
§	3.	Наладка	расточных станков ...	.340
§	4.	Наладка	фрезерных станков......................... 345
§	5.	Наладка	строгальных, долбежных и протяжных	станков	.	.	347
§	6.	Наладка	круглошлифовальных и внутришлифовальных	станков	349
§ 7.	Наладка плоскошлифовальных станков .	........ 360
§ 8.	Наладка доводочных станков....................... ...	363
§ 9.	Наладка резьбообрабатывающих станков................... 364
§ 10.	Наладка зубообрабатывающих станков..................... 367
Глава XVIII. Наладка агрегатных станков, оснастки, контрольных и
вспомогательных устройств в станках и автоматических
линиях.................................................. . .	378
§ 1.	Наладка агрегатных станков........................... .	378
§ 2.	Наладка режущих и вспомогательных инструментов .	. .	383
§ 3.	Наладка автоматических контрольных устройств............. 391
§ 4.	Наладка автоматических линий ............................ 395
Раздел IV. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СТАНКОВ И АВТОМАТИЧЕСКИХ
ЛИНИЙ ............................................................ 399
Глава XIX. Техническое обслуживание станочного оборудования .	399
§ 1.	Характер и виды технического обслуживания............... 399
§ 2.	Подготовка станочного оборудования к пуску.............. 400
§ 3.	Техническое обслуживание при работе оборудования .	. .	401
§ 4.	Активное наблюдение за работой оборудования............. 404
§ 5.	Восстановление работоспособности оборудования........... 406
§ 6.	Административно-техническое управление эксплуатацией авто-
матизированного оборудования ................................ 407
§ 7.	Управление точностью и контроль качества обработки ....	410
§ 8.	Использование ЭВМ для управления циклом работы и эксплуа-
тацией автоматических линий .............................. 420
Глава XX. Ремонт и модернизация станков и автоматических линий 424
§ 1. Система планово-предупредительных	ремонтов............... 424
§ 2.	Особенности ремонта автоматизированного оборудования . . .	427
§ 3.	Модернизация	металлорежущих	станков.................... 430
Заключение........................................................ 432
Список литературы................................................. 436
Chipmaker.ru
chipmaker.ru
Chipmaker.ru
И Б № 2959
Серафим Николаевич Власов, Григорий Михайлович Годович,
Борис Ильич Черпаков
УСТРОЙСТВО, НАЛАДКА И ОБСЛУЖИВАНИЕ
МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКОВ
И АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ
Редакторы: А. А. Ст Панова, Л. Н. Корякина
Художественный редактор И. К. Капралова
Технические редакторы: Н. М. Михайлова, Ф. П. Мельниченко
Корректор Л. Е. Хохлова
Оформление художника В. П. Григорьева
Сдано в набор 25.10.82 Подписано в печать 21.03.83. Т-04085
Формат бОхЭО1/^. Бумага типографская № 2
Гарнитура литературная. Печать высокая
Усл. печ. л. 27,5. Усл. кр.-отт. 27,69. Уч.-изд. л. 30,11. Тираж 30 000 экз.
Заказ 283. Цена 1 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.