Настройка автоматов и полуавтоматов.

Расчет настройки заключается в разработке технологического процесса, установлении последовательности операций и работы отдельных суппортов, выборе режущего инструмента и типа державок. Расчетом определяют параметры кулачков и кинематической настройки станка, в результате чего вычерчивают или подбирают кулачки и сменные зубчатые колеса. Наружные цилиндрические поверхности получаются продольной подачей радиальных или тангенциальных проходных резцов, а также поперечным перемещением широких резцов, установленных в поперечных суппортах. При образовании фасонных поверхностей метод обработки аналогичен. При отрезке переднюю режущую кромку резца для зачистки торца детали делают скошенной. Перед сверлением отверстия заготовку обычно зацентровывают. Сверление неглубоких отверстий (1 ≤ d) короткими сверлами большого диаметра производится без зацентровки при вращающейся детали и неподвижно закрепленном сверле. При сверлении глубоких отверстий (1 > 2,5d) для предотвращения увода сверла ему сообщают вращение в сторону, противоположную вращению заготовки. После каждого прохода на глубину, равную 2 - 2,5 диаметра, сверло выводят из отверстия для удаления стружки. С помощью специальных приспособлений на автоматах и полуавтоматах можно обрабатывать детали по копиру, сверлить поперечные отверстия, фрезеровать шлицы у винтов и другие операции.

При разработке технологического процесса надо стремиться к максимальному совмещению операций, выполняемых продольными и поперечными суппортами. Если позволяют условия, делят длину пути инструмента. Целесообразно наиболее тяжелые операции выполнять в первую очередь. Чтобы повысить стойкость сложного фасонного инструмента, соответствующие поверхности деталей надо предварительно обрабатывать. С целью получения точных радиальных размеров и менее шероховатых поверхностей при работе поперечных суппортов, надо в конце хода инструмента останавливать суппорт по жесткому упору и выдерживать его некоторое время в неподвижном состоянии, после чего осуществлять отвод. При расчетах настройки для удобства пользуются специальными картами, форма которых зависит от типа станка. В этих картах обычно вычерчивают эскизы переходов, причем инструмент изображают в своих конечных положениях. Заносят также все размеры, необходимые при расчете параметров кулачков.

При разработке технологического процесса для одношпиндельных револьверных автоматов желательно использовать все гнезда револьверной головки для установки инструмента. Работы, которые могут выполнять поперечные суппорты, надо переносить на них.

При составлении технологического процесса обработки деталей на многошпиндельных автоматах и полуавтоматах необходимо руководствоваться примерным распределением функций между отдельными позициями. В частности, у шестишпиндельных автоматов в позиции 1 производят черновое и чистовое точение продольными и поперечными суппортами, центровку и сверление отверстий большого диаметра; в позиции II - быстрое сверление и продольное точение; в позиции III - черновое и чистовое точение, быстрое сверление; в позиции IV - точение и нарезание резьбы; в позиции V - нарезание резьбы, быстрое сверление, отрезку; в позиции VI - нарезание резьбы, отрезку, подачу и зажим прутка или снятие готовой детали, установку и зажим заготовки. Распределение функций между позициями - шпинделями может быть иным и зависит от конструкции станка и расположения суппортов, быстросверлильных приспособлений и резьбонарезных устройств.

Расчет и проектирование дисковых кулачков заключается в построении их профиля. Для этого необходимо распределить функции для выполнения рабочих и вспомогательных движений между отдельными участками кулачка и установить размеры, определяющие положение кривых профиля в плоскости кулачка. К профилю кулачков предъявляются следующие требования: обеспечение равномерной подачи суппортов в процессе резания; быстрый подвод и отвод инструмента с минимальной затратой времени и минимальными силами инерции; точная синхронизация движения всех суппортов. Для каждого автомата и его суппортов установлены определенные диски-заготовки, которые характеризуются следующими размерами: максимальным и минимальным диаметрами диска, в пределах которых может располагаться профиль кулачка, диаметром посадочного на распределительный вал отверстия кулачка, диаметром отверстия для фиксирования кулачка в определенном положении. Кроме того, приводятся диаметры роликов рычагов, находящихся в контакте с кулачками. Диск - заготовка разбивается на 100 равных участков, в связи с чем угол поворота кулачка оценивается количеством сотых частей (делений), на которые он поворачивается. Нулевые деления, как правило, совпадают с осью фиксирующего отверстия. Требованию равномерности подачи отвечает профиль участков рабочих ходов кулачка, очерченный по спирали Архимеда. Для построения профиля кулачка необходимо знать величины начального и конечного радиусов векторов, а также деления кулачка, между которыми располагается данный участок профиля. Построение участка профиля кулачка для нарезания резьбы имеет некоторую особенность. Для того чтобы плашка не срывала резьбу, при нарезании резьбы суппорт должен несколько отставать от инструмента, а при свинчивания - опережать его. Плашкодержатель же имеет для этой цели компенсирующую пружину. Кроме участков рабочей подачи, кулачки имеют участки, предназначенные для быстрого подвода инструмента к детали и быстрого отвода после окончания обработки. Эти участки вычерчиваются по специальным шаблонам в зависимости от времени цикла обработки. Верхняя часть шаблона предназначена для профилирования кулачков револьверной головки, нижняя - для кулачков поперечных суппортов. Для движения всех суппортов и исполнительных механизмов необходимо так проектировать кулачки, чтобы операции проходили в заданной последовательности с минимальной потерей времени между отдельными переходами. Поэтому, прежде всего надо установить размеры отдельных участков (углов поворота) кулачка в зависимости от длительности переходов, а затем расположить их в определенном порядке. За время одного цикла обработки кулачок с распределительным валом делает один оборот, т. е. поворачивается на 360º или на 100 делений. Поэтому размеры участков удобнее всего выражать количеством делений кулачка, а их расположение обозначать номерами начального и конечного деления. При распределении участков учитывают как рабочие, так и вспомогательные движения. Кулачки различных суппортов проектируют отдельно, однако, увязывая их между собой. Наиболее сложным является кулачок револьверного суппорта, поскольку он управляет работой многих инструментов.

Величина участка кулачка, соответствующая переключению револьверной головки, может оказаться настолько малой, что ролик не сможет уместиться на кулачке при переходе с одного рабочего участка на другой. Поэтому целесообразно расчет вести в зависимости от времени Т обработки детали.

Если U_в - количество делений кулачка, приходящееся на все вспомогательные движения, то для рабочих ходов остается 100 - U_в делений. Тогда количество оборотов шпинделя, соответствующее одному делению рабочих ходов,

, а число делений кулачка на каждый рабочий переход, где n_px –

количество оборотов шпинделя за время всех рабочих переходов; n_p - количество оборотов шпинделя за время данного рабочего перехода.

Положение суппорта относительно какой-либо неподвижной плоскости, например, плоскости цанги, зависит от положения ролика на дисковом кулачке. Если ролик занимает положение, соответствующее наибольшему радиусу кулачка R_max то расстояние револьверной головки до плоскости цанги будет минимальным (L_min). Если в конце перехода револьверная головка остановится от цанги на расстоянии L= L_min, то радиус кулачка в конце хода R = R_max в начале хода R₀=R_max-1, где 1 - рабочий путь инструмента.

В общем случае L≠ Lmin, пусть L — L_min =∆L, тогда радиус-векторы конца и начала профиля рабочего участка кулачка R= R_max - ∆L-1. Величина L_min обычно приводится в паспорте автомата, а значением L или задаются, или определяют расчетным путем. Т.к. L=1_заг– b+h,

где 1_заг - длина выступающей заготовки. Обычно 1_заг = 1_д+В+5 мм,

где 1_д - длина детали;

В - ширина отрезного резца;

b - длина протачивания или расстояние инструмента в конечном положении от правого торца детали без учета величины а (а - путь резца при медленном подходе к детали);

h - расстояние от плоскости режущей кромки резца до револьверной головки.

Расчет и проектирование цилиндрических кулачков.

Кулачок состоит из следующих элементов: участка АВ быстрого подвода суппорта, угла β подъема этого участка, участка ВС рабочей подачи суппорта, величины h наибольшего хода суппорта на этом участке, угла γ подъема участка ВС, участка СО быстрого отвода суппорта, угла φ подъема этого участка, α_п полного угла обхвата кулачка, α_р угла обхвата рабочего участка кулачка. Углы подъема участков быстрого подвода и отвода обычно принимают: β= 30 — 40º, φ= 55 — 60º. Угол γ определяется в зависимости от принятой величины хода h. Полный угол обхвата α_п станков различной конструкции колеблется в пределах 120 - 240º. Величину подачи суппорта от цилиндрического кулачка вычисляют как и для винтовой передачи по формуле: 1об. шп. ii_рt_в=s, мм/об,

где i - передаточное отношение от шпинделя до распределительного вала, на котором установлен кулачок;

i_р - передаточное отношение рычагов, передающих движение от кулачков к суппорту;

t_в - шаг винтовой линии рабочих участков кулачка.

Из подобия треугольников :

.

Отсюда

Или t_в=πD_бtgγ,

где D_б — диаметр барабана.