Целевые механизмы агрегатных станков и автоматических линий

Кондукторные плиты станков

Кондукторные плиты используются для повышения точности центрирования инструментов, что повышает точность обработки поверхностей изделий. Кондукторные плиты могут быть подвижными и неподвижными. Неподвижные кондукторные плиты изготавливаются за одно целое с приспособлением для закрепления изделий. Подвижные кондукторные плиты монтируются на шпиндельных коробках, а в рабочем положении фиксируются по пальцам или втулкам расположенных на приспособлениях. В этом случае кондукторные плиты имеют упругую подвеску, позволяющую осуществлять необходимую величину рабочего хода движения после фиксации кондукторной плиты, на приспособление на закрепление детали. В кондукторных плитах для направления режущих инструментов устанавливаются направляющие втулки. В кондукторной плите втулки располагаются по скользящей посадке. Зазор между инструментом и направляющим между отверстием втулки, так же минимальны, обеспечивающий вращение инструмента во втулке без трения, но с минимальным зазором. Кондукторные втулки изготавливаются с высокой твердостью рабочих поверхностей, при этом наружная поверхность втулок закаливается до твердости 40 – 50 HRC, а внутренние поверхности втулок, как правило, цементируются и закаливаются до твердости 60 – 64 HRC. Направляющие втулки могут быть: вращающимися или неподвижными. Вращающиеся втулки применяются при растачивании отверстий в деталях. В большинстве случаев используются не вращающиеся втулки.

 

Поворотные устройства

Поворотные устройства используются для осуществления перемещения обрабатываемой детали или инструмента с позиции на позицию по круговой траектории и могут иметь вертикальную или горизонтальную ось вращения. К поворотным устройствам относятся: многопозиционные столы и барабаны, блоки многошпиндельных полуавтоматов и автоматов, револьверные головки, дисковые механизмы для накопления инструментов с вертикальной и горизонтальной осью, делительные механизмы.

К поворотным устройствам применяются следующие требования:

1. точность поворота на заданную величину;

2. высокая точность фиксации поворотного устройства в рабочем положении;

3. осуществление поворота за минимальное время, при ограничениях существующих на возникающем при этом динамические нагрузки;

Точность поворота в современных станках с программным управлением является наиболее высокой и, как правило, находится в пределах 3 – 6 секунд. Быстродействие поворотных устройств характеризуется средней скоростью поворота, которая, как правило, составляет одну секунду, при перемещении от позиции к позиции. Универсальность поворотных устройств определяется возможным диапазоном чисел деления, которые в современных системах находятся в пределах от 2 до 20 000. в качестве приводов поворотных устройств используются различные механизмы в том числе:

1. шаговые двигатели;

2. поворотные устройства с асинхронным двигателем и фрикционной муфтой;

3. поворотное устройство с использованием реечной передачи;

4. поворотное устройство с использованием храпового механизма;

5. поворотное устройство с зубчатой муфтой;

6. поворотное устройство с мальтийским механизмом поворота.

Мальтийские механизмы достаточно широко применяются для обеспечения поворота заданного механизма на заданный уровень. Мальтийские механизмы могут быть с внешним и внутренним зацеплением. В некоторых случаях используются сферические мальтийские механизмы, в которых отсутствуют конические колеса привода.

Для обеспечения плавной работы механизма угловая скорость мальтийского диска должна быть равна 0 в момент входа пальца водила в паз мальтийского колеса. Количество пазов мальтийского механизма не может быть менее 3-х и обычно находится в пределах от 3 до 12. Элементы мальтийского механизма, которые контактируют с пальцами водила должны иметь высокую износа стойкость, поэтому они подвергаются термообработки до твердости не менее 45 – 50 единиц. Если используются накладные элементы изготавливаемые из стали то они могут иметь тверд ость после цементации закалки равной примерно 60 единиц.

 

Механизмы фиксации поворотных устройств

Они служат для обеспечения точного положения поворотного устройства после поворота и удержания его от смещения под действием нагрузок возникающих при обработки. Используются механизмы одинарной и двойной фиксации в последнем случае используется два фиксирующих элемента, один из которых служит упором, а второй доводит поворотное устройства до точного положения определяемого упором.

- Поворотные устройства с одним фиксатором. Недостатком данного устройства является возможность изнашивания рабочих поверхностей фиксатора.

 

- При повороте барабана 1, в пазы барабанов западают фиксирующий кулачок №1 и запирающий кулачок №2. Фиксирующий кулачок обеспечивает первичную фиксацию, а запирающий кулачок №2 обеспечвает движение барабана на упор фиксирующего кулачка.

- Фиксация по цилиндрической втулке цилиндрическим пальцем.

 

Целевые механизмы агрегатных станков и автоматических линий

Механизмы, служащие для выполнения отдельных элементов технологического процесса и частных движений рабочего цикла полуавтомата или автомата, называются целевыми механизмами.

Все отдельные целевые механизмы, имеющиеся на станке, должны быть увязаны как в пространстве, так и по времени осуществления рабочего цикла без вмешательства человека.

Весь комплекс взаимоувязнанных целевых механизмов образует исполнительный механизм рабочей машины.

Целевые механизмы делятся на 3 группы:

1. Целевые механизмы рабочих ходов – они выполняют операции, связанные с обработкой детали, обеспечивают рабочее движение обрабатываемого изделия, а также рабочих органов, таких, как суппорты и револьверные головки, силовые головки, силовые столы, различные приспособления (сверлильные, например много шпиндельные головки; резные; фрезерные и т.д.)

2. Целевые механизмы холостых ходов – они обеспечивают подготовку, необходимую для совершения рабочих ходов. Эти механизмы выполняют такие функции, как зажим изделия, фиксация, поворот обрабатываемой заготовки, транспортирование и удаление стружки и др. К механизмам холостых ходов относятся: транспортеры; накопители; кантователи; поворотные столы, механизмы зажима и фиксации и т.д.

3. Целевые механизмы управления – они служат для осуществления заданной последовательности обработки изделий на станках полуавтоматов и автоматов. К ним относятся:

    1)  Программируемые коммандо-аппараты и контроллеры, а также ЭВМ.

    2) Панели и пульты управления.

    3) Контрольные и блокировочные механизмы.

 

Силовые головки

Силовой головкой называется унифицированый узел, предназначенный для сообщения инструменту вращательного движения и подачи. Силовые головки классифицируются следующим образом:

1. По технологическому назначению:

    - сверлильные;

    - фрезерные;

    - расточные;

    - резьбонарезные;

    - шлифовальные;

    - сборочные;

    - контрольные;

    - etc.

2. По мощности привода главного движения, головки могут быть следующие:

    а) Миниатюрные – с мощностью привода от 0.1 до 0.5 кВт.

    б) Малые – с мощностью привода от 0.5 до 3 кВт.

    в) Средней мощности – с мощностью привода от 3 до 15 кВт.

    г) Большой мощности – с мощностью привода от 15 до 30 кВт.

3. По типу привода главного движения:

    - с электроприводом;

    - с пневматическим двигателем;

    - с гидравлическим двигателем.

4. По конструкции механизма подач:

    - с выдвижной пинолью;

    - с перемещающимся корпусом;

    - с перемещающимся корпусом и выдвижной пинолью.

5. По типу привода мехинзма подач:

    1) электромеханические головки (кулачковые и винтовые);

    2) гидравлические;

    3) пневматические;

    4) пневмогидравлические.

6. По месту расположения привода подачи:

    1) самодействующие головки, у которых привод подачи находится внутри головки;

    2) несамодействующие головки – с внешним приводом перемещения.

7. По реализуемым циклам обработки:

    - простой цикл: быстрый подвод, рабочая подача, быстрый отвод;

    - сложный цикл: быстрый подвод, рабочая подача, быстрый отвод, быстрый подвод, рабочая подача, быстрый отвод и т.д.