Копировальных суппортов

В XVII—XVIII вв. автоматы перестают быть только предметом забавы и начинают использоваться в производстве. Появляются автоматические мельницы, прядильные и ткацкие машины, паровые машины с автоматическими системами пара- и водораспределения и т. д. В России в 60-х годах XVIII в. К. Д. Фролов создал целое золотопромышленное предприятие с высоким уровнем механизации и автоматизации по всему технологическому комплексу (промывка, транспортирование и т. д.). К этому же времени относятся первые конструкции автоматизированных машин для металлообработки. Токарно-копироваль-ный станок, изготовленный в 1712 г. А. К. Нартовым, механиком Петра I, имел самоходный суппорт с приводом от шестеренчато-реечного механизма и механизм объемного копирования. Принципы, заложенные в этом станке, — сочетание вращения детали в шпинделе с автоматической подачей инструмента, управление от неподвижного копира посредством щупа поперечными относительными перемещениями суппорта с инструментом и бабки с изделием и т. д. — в основном сохранены в современных копировальных полуавтоматах и автоматах. Почти 90 лет спустя англичанин Г. Моделей запатентовал станок с автоматическим перемещением суппорта посредством пары винт — гайка.

Предложена математическая модель операции механической обработки ступенчатых валов на токарных гидро копировальных полуавтоматах, построенная в виде соотношений, функциональных зависимостей, устанавливающих основные закономерности протекания технологического процесса. Библ. 8 назв. Иллюстраций 2.

При установке на токарно-копировальных полуавтоматах специальных копирных барабанов можно произ-* водить многопроходную обработку.

На токарно-копировальных полуавтоматах достигаются более высокие классы точности обработки (0,05—> 0,06 мм) и чистоты, чем на многорезцовых станках.

Токарную обработку заготовки производят на токарно-копировальных полуавтоматах с двухкоординатной системой копирования. Если снимаемый припуск, очень велик, то можно использовать токарные многорезцовые станк» (фиг. 7).

На токарных многорезцовых копировальных полуавтоматах возможна обработка цилиндрических, фасонных, конических и торцовых поверхностей деталей (рис. 73). Станки серийного выпуска позволяют обрабатывать заготовки диаметром до 500 мм, длиной до

Проектирование наладок. На токарных многорезцовых копировальных полуавтоматах обеспечивается точность обработки 11 —13-го квалитета. При правильном выборе наладки и технологической оснастки точность может быть повышена до 6 —9-го квалитета.

Рис. 73. Типовые детали, обрабатываемые на токарных многорезцовых копировальных полуавтоматах: а — заготовки цилиндрического зубчатого колеса и фланца; б—заготовки с фасонными и коническими поверхностями; в — ступенчатые валы; г — шкив; д — заготовка конического зубчатого колеса.

нием специальных копирных державок на продольном и поперечном суппортах (рис. 92, а) и более производительная обработка на копировальных полуавтоматах 1708, 1712 (рис. 92, б). Во второй наладке предусмотрен осевой инструмент для снятия фаски, установленный в державке на продольных салазках копировального суппорта. Это позволяет исключить дополнительную операцию снятия фаски на сверлильном станке и на 20% снижает время обработки. Наладка копировального полуавтомата для обработки фланцев (рис. 93) позволяет обработать внутреннюю фаску резцом, установленным на суппорте. Данные примеры показывают, что при творческом подходе к проектированию наладок можно расширить технологические возможности оснащаемого оборудования.

На позициях // окончательно обрабатываются поверхности 1, 2, 4 к 5. Однако обработка таких кулаков на многорезцовых копировальных полуавтоматах типа 1732, 1722 более производительна, так как полуавтомат оснащен меньшим числом резцов и требуется значительно меньшее время на наладку и подналадку. Кроме того, на полуавтомате можно применить значительно более высокие режимы резания.

На копировальных полуавтоматах (рис. 14) профиль заготовки обрабатывают одним резцом копировального суппорта с управлением его работы по копиру. Проточку канавок проводят чаще всего канавочными резцами с поперечного суппорта. Обработка заготовок на копировальных полуавтоматах методом копирования позволяет быстро менять траекторию движения копировального суппорта при переходе на обработку другой заготовки и переналадке копировальных полуавтоматов. Обработка основного профиля заготовки только одним резцом значительно упрощает наладку и подналадку режущих инструментов по сравнению с многорезцовыми полуавтоматами, а использование меньшего числа инструментов позволяет применять повышенные режимы резания.

Типовые схемы токарной обработки валов на гидрокопировальных станках приведены в табл. 7. Наиболее эффективной из этих схем является обработка вала с одновременно-последовательным использованием резцов (с двух копировальных суппортов) на одном полуавтомате. При этом способе производительность повышается обеспечением полной обработки вала за одну операцию, а точность — раздельным черновым и чистовым точением.

На кафедре проводились исследования гидравлических копировальных суппортов для копирования на больших скоростях слежения, дающие возможность обработки методом точения некруглых и эксцентричных деталей с большой точностью. Была спроектирована конструкция копировальных суппортов для многошпиндельных токарных станков с автоматическим управлением задающей подачей, была изготовлена опытная модель. Разработан проект устройства циклового программного управления для револьверных станков Бердичевского станкозавода, заводом выпускаются серийно станки с цикловым программным управлением. Разработана конструкция гидравлических устройств объемного контурного программного управления наплавки фасонных штампов, система автоматической подналадки для многошпиндельных станков-автоматов КЗСА совместно с КБ завода, конструкция станка для обработки сложных фасонных звездочек автомобилей ГАЗ. Руководили перечисленными работами проф., докт. техн. наук Е. М. Хай-мович, проф. А. Н. Рабинович, доценты М. П. Бондарь, Н. М. Лыч, М. Л. Орликов, А. М. Фарбер, А. Ф. Домрачев, Л. Г. Лубенец, Ю. Н. Кузнецов.

копировального суппорта, причем при закреплении детали торцовым поводком обработку можно вести с одной установки. Некоторые модели имеют несколько (до пяти) независимо перемещающихся копировальных суппортов, что значительно повышает производительность станка.

С помощью ^гидравлических копировальных суппортов можно производить токарную обработку разнообразных деталей машиностроения методом копирования: ступенчатых валиков с цилиндрическими и конусными шейками, деталей с фасонными поверхностями, различного рода втулок с фасонными выемками и т. п. Краткие технические характеристики некоторых гидрокопировальных суппортов приведены в табл. 31.

Копировальные с у п п о р т ы устанавливаются на универсальных токарных станках и служат для автоматического точения ступенчатых и фасонных деталей. При установке копировальных суппортов станок не теряет свою универсальность.

Применением копировальных суппортов достигается повышение производительности в отдельных случаях в 2—4 раза за счет сокращения как вспомогательного времени, так и машинного, поскольку автоматизация процесса позволяет вести работу при более высочих скоростях резания.

ПРИВОД КОПИРОВАЛЬНЫХ СУППОРТОВ

Первоначально в копировальных суппортах использовалась электрическая контактная система, которая впоследствии была вытеснена гидравлической, ставшей в настоящее время основной. Подавляющая часть копировальных суппортов как в

Копировальный суппорт должен быть широко универсальным, т. е. должен обеспечивать возможность обработки на нем поверхностей с крутизной профиля в пределах ±90°, другими словами, любых поверхностей с возрастающими и убывающими диаметрами в направлении продольной подачи. Однако, как показал опыт эксплуатации копировальных суппортов, практическое использование такой широкой универсальности весьма ограничено вследствие необходимости применения инструмента специального профиля и с большим вылетом.

Практически посредством гидрокопировальных суппортов обрабатывают поверхности с крутизной в пределах РА = 0-=- 90° на участках с возрастающими диаметрами и до (3& = —30° на участках с уменьшающимися диаметрами. При этом обеспечивается односторонняя обработка ступенчатых валиков и фасонных поверхностей в указанном диапазоне крутизны и оказывается возможным применение однокоординатного -привода с направлением скорости следящей подачи V2 (рис. 96) под углом 1э« к скорости задающей подачи VI.

В настоящее время в большинстве копировальных суппортов принята величина г^ = 60°. При таком угле оказывается возможным осуществить подвод и отвод резца при установке изделия на стандартном вращающемся центре, почти на 25% возрастает возможная величина перемещения суппорта в радиальном направлении со следящей подачей, расширяется возможность обработки участков с большой отрицательной крутизной.