13 Токарные автоматы и полуавтоматы

Период автоматизации токарных станков с появлением полуавтоматов и автоматов начался более 100 лет назад. Естественно, что развитие получили механические системы управления (кулачковые, копировальные) и гидрокинематические. Такие станки решали (и решают) задачи автоматизации массового и крупносерийного производства, хотя и являются универсальными, т.е. переналаживаемыми. В последние десятилетия на базе ряда типов токарных автоматов и полуавтоматов создаются станки с ЧПУ, решающие задачи автоматизации мелко- и среднесерийного производства.

На автоматах обрабатывают калиброванную проволоку, калиброванные прутки и трубы, штучные заготовки (штампованные, литые, кованые).

Токарные автоматы и полуавтоматы применяют для обработки деталей сложной конфигурации с помощью большого количества инструментов. Они подразделяются по различным признакам:

- по количеству шпинделей – на одношпиндельные и многошпиндельные;

- по виду заготовки – на прутковые и патронные;

- по расположению шпинделей – на горизонтальные и вертикальные и т.д.

К числу одношпиндельных автоматов относят: фасонно-отрезные (рис. 13.1, 13.2), продольного точения (рис. 13.3, 13.4), револьверные (рис. 13.5-13.8).

К числу одношпиндельных полуавтоматов относят: многорезцовые (рис. 13.9,а, 13.11), гидрокопировальные (рис. 13.9,б, 13.10,а), револьверные (рис. 13.10,в) и др.

К числу многошпиндельных автоматов относят станки параллельного действия (рис. 13.12,а), последовательного действия (рис. 13.12,б-13.14), непрерывного действия (ротационные).

К числу многошпиндельных полуавтоматов относят станки многопозиционные последовательного (рис. 1316,б, 13.17-13.23) и параллельно-последовательного (рис. 13.16,в) действия, ротационные (рис. 13.16,а).

13.1 Токарные одношпиндельные автоматы

13.1.1 Фасонно-отрезные автоматы

Фасонно-отрезные автоматы (ФОА) предназначены для изготовления из прутка материала или бунта проволоки простых по форме коротких деталей малого диаметра.

13.1.1.1  На прутковых ФОА пруток 1 (см. рис. 13.1) закрепляется во вращающемся шпинделе 2 и обрабатывается с поперечной подачи фасонными и отрезными резцами, установленными в двух-четырёх суппортах 3. Суппорты работают почти одновременно. Для получения детали заданной длины станок снабжён откидным упором 4, автоматически устанавливающимся по оси шпинделя после окончания цикла. Некоторые модели ФОА имеют продольный суппорт, перемещающийся вдоль оси шпинделя и предназначенный для сверления отверстий.

Цикл работы автомата следующий:

1) Подвод упора в рабочее положение; 2) Разжим прутка; 3) Продвижение прутка до упора; 4) Зажим прутка;

5) Отвод упора; 6) Быстрый подвод суппортов; 7) Обработка детали и отрезка; 8) Быстрый отвод суппортов.

Циклом управляет распределительный вал и по принципу осуществления холостых ходов станок относится к автоматам I группы (см. п. 4.4).

13.1.1.2  На бунтовых ФОА (см. рис. 13.2,а) бунт проволоки 1 устанавливается на специальной стойке 2. Проволока, сматываемая с бунта, закрепляется зажимами 6 и 9, находящимися соответственно в шпиндельной 5 и задней 10 бабках, и не вращается. Главное движение сообщается резцам, установленным на двух суппортах 8 резцовой головки 7. Суппортам же сообщается и движение подачи – радиальное перемещение по головке 7. В процессе обработки каретка 3 механизма правки и продвижения проволоки перемещается по станине 4 справа налево. В результате производится правка проволоки. После окончания обработки детали и её отрезки зажимные устройства 6 и 9 освобождают проволоку. Каретка 3 перемещается слева направо, производя при этом быстрое продвижение проволоки на следующую деталь и выталкивая готовую деталь из зажима 9. Схема обработки изделия на бунтовом автомате представлена на рис. 13.2,б.

Цикл работы следующий:

1) Разжим зажимных устройств; 2) Продвижение проволоки и выталкивание готовой детали; 3) Зажим проволоки;

4) Подвод резцов; 5) Точение детали и отрезка; 6) Быстрый отвод суппортов.

Все рабочие и холостые ходы в ФОА осуществляются от распределительного вала с кулачками (автоматы I группы – см. п. 4.4). Эти автоматы в отличие от прутковых работают почти бесшумно. Кроме того, торец детали получается весьма чистым и без грата.