Лабораторные работы по дисциплине технология машиностроения (стр. 5 )

Размещается он на суппорте станка, для чего на направ­ляющих поперечных салазок каретки 1 суп­порта (рис. 1.25) уста­навливается специ­альная плита 2, на ко­торой располагается гидроцилиндр 3. Пос­ледний, изготовлен­ный за одно целое с копировальным суп­портом, снабжен рез­цедержателем 4. Гид­роцилиндр может пе­ремещаться по нап­равляющим плиты под углом 45° к оси обрабатываемой детали. Шток 5 поршня цилиндра скреплен с плитой и находится в неподвижном положении.

Процесс копирования осуществляется следующим образом. Из гидробака при помощи насоса 6 производи­тельностью 5 л/мин масло, проходя через фильтр, поступает через отверстие штока 5 в правую полость 7 гидроцилиндра 3, в котором находится поршень 14. Пло­щадь левой полости 8 цилиндра в 2 раза больше площади пра­вой полости 7. Обе полости сообщаются между собой через имеющееся в поршне 14 отверстие малого диаметра. Через это отверстие масло попадает в левую полость 8, которая через кольцевое отверстие 9 золотника соединена со сливом.

Плунжер 10 золотника под воздействием пружины 11 прижимает к шаблону 12 рычажный щуп 13. Если под действием шаблона рычаж­ный щуп переместит вверх плунжер 10, то проходное кольцевое сече­ние 9 будет открыто и масло из полости 8 будет свободно проходить в гидробак, при этом благодаря сопротивлению протеканию масла из полости 7 в полость 8 усилие, действующее на дно цилиндра в полос­ти 7, будет значительно больше,, чем в полости 8. Равнодействующая этих усилий, оказывая давление на дно гидроцилиндра 3 в полости 7, будет отодвигать цилиндр, а следовательно, и суппорт с резцом от обрабатываемой детали.

Если плунжер 10 опустится вниз, то проходное кольцевое сече­ние 9 перекроется буртиком плунжера, выход масла из полости 8 гид­роцилиндра в гидробак прекратится, и давление в полостях 7 и 8 установится одинаковым. Вследствие разницы полезных площадей поршня 14 в полостях 7 и 8 равнодействующее усилие на гидроцилин­др вызовет перемещение суппорта с резцом по направлению к обра­батываемой детали.

Обработка осуществляется при постоянной по величине и нап­равлению продольной подаче. Рычажный щуп скользит по непод­виж­ному шаблону и, перемещая плун­жер, заставляет копировальный суп­порт передвигаться вперед или назад. В результате резец воспро­изводит движение щупа, которое складывается из продольного пере­мещения каретки суппорта и движения гидросуппорта. Если рычажный щуп скользит по горизонтальной поверхности шаблона, то в полостях 7 и 8 создается такое давление, при котором копировальный суппорт остается неподвижным. В этом случае происходит обработка цилинд­рической поверхности за счет продольной подачи суппорта.

Подрезание уступов и торцовых поверхностей (а также и обтачивание фасонных и конических поверхнос­тей) осуществляется благодаря сло­жению двух движений - продольного перемещения суппорта станка с по­дачей s1 и перемещения копироваль­ного гидравлического суппорта со скоростью s2. В результате сложения этих движений резец перемещается перпендикулярно оси детали со ско­ростью s.

Схема для определения результирующей скорости перемещения резца s при подрезании уступа приведена на рис. 1.26.

Так как направляющие гидрокопировального суппорта распо­ложены под углом 45°, то, как это видно из треугольника, при подреза­нии торцов и уступов мы имеем s = s1.

Скорость движения гидрокопировального суппорта будет равна:

s2 =  = 1,4s1

С помощью гидрокопировального устройства рассмотренной кон­струкции можно обтачивать только такие торцовые поверхности, кото­рые обращены в сторону задней бабки, поэтому большинство ступен­чатых деталей обрабатывается за две установки. Достижимая точ­ность обработки - в пределах 3-го класса, а шероховатость поверх­ности – 6-7-го классов.

В серийном и крупносерийном, производстве широко использу­ются многорезцовые и токарно-копировальные станки, полуавтоматы и автоматы.

У многорезцовых станков, как правило, два суппорта - передний и задний. Передний суппорт имеет продольное и поперечное переме­щения, а задний — только поперечное. Предназначен он для подрезки торцов, прорезки канавок и снятия фасок. Многорезцовые станки с большим расстоянием между центрами имеют два передних и два задних суппорта. Движение суппорта автоматизировано. Останавли­вается станок также автоматически.

При обработке ступенчатых деталей на многорезцовых станках возможны различные варианты снятия при­пуска отдельными резцами при их одновременной работе. У ступенчатых деталей из прутковых заготовок этот процесс осуществляется по трем основным схемам (рис. 1.27):

1) обтачивание с продольной подачей (рис. 1.27, а). При обра­ботке по этой схеме каждый резец устанавливают на определенный диаметр и располагают их таким образом, чтобы они вступали в рабо­ту последовательно друг за другом. В этом случае нагрузка на станок возрастает по мере того, как вступает в действие каждый следующий резец. Максимального значения она достигает при одновременной ра­боте всех резцов.

Машинное время определяется здесь длиной рабочего хода суп­порта, равной суммарной длине всех обра­батываемых ступеней:

Lпр= l1+l2+l3

По первой схеме можно обрабатывать только те детали, у кото­рых диаметры ступеней увеличиваются в направлении движения суп­порта;

2) обтачивание с врезанием и последующей продоль­ной подачей (рис. 1.27, б). При обработке по этой схеме резцы 1 и 2 вступают в работу одновременно в различных точках. Врезание резцов на задан­ную глубину производится под углом по отношению к оси станка. На­правление подачи sвр должно быть таким, чтобы угол И, опреде­ляющий направление врезания, был меньше вспомогательного угла в плане ц1. После врезания резцов суппорт движется в продольном нап­равлении. Каждая ступень детали обрабатывается одним резцом, вследствие чего суппорт передвигается на длину наиболее длинной ступени l1.

Машинное время обработки по второй схеме определяется наибольшей длиной ступени l1:

Lпр = l1.

Когда на детали имеется ступень, длина которой значительно больше длины других ступеней, целесообразно обтачивать ее двумя и более резцами, при этом значительно уменьшается длина рабочего хода суппорта - каждый резец совершает путь, равный длине ступени l3:

l3  =  l2  =

3) обтачивание с поперечной подачей (рис. 1.27, в). Эта схема обработки характеризуется тем, что каждый резец обтачивает данную ступень с поперечной подачей sпоп, причем ширина каждого резца рав­на ширине обрабатываемой ступени. Эта схема может быть использо­вана при обработке коротких цилиндрических, конических и фасонных участков детали.

На точность обработки на многорезцовых станках оказывают влияние погрешность взаимного расположения резцов в наладке, неравномерный износ их и неодинаковое отжатие элементов техноло­гической системы вследствие разновременного вступления резцов в работу.

На многорезцовых станках при предварительной обработке дос­тигают 4-5-го классов точности, а при чистовой - 4-го класса. Точность раз­меров по длине выдерживается - по 4-5-му классам.

Схема обработки ступенчатого вала на многорезцовом полуавто­мате приведена на рис. 1.28. Вначале осуществ­ляют черновую обработку одного конца вала (рис. 1.28, а), а затем другого (рис. 1.28, б). Чистовую обработку производят в той же последователь­ности. Как видно из схе­мы, длина участков, на которых работают про­ходные резцы, одинако­вы.

По производительности многорезцовая обработка не всегда име­ет преимущество перед обработкой на гидрокопировальных полуавто­матах. Это объясняется большими затратами подготовительно-заклю­чительного времени и времени на техническое обслуживание много­резцовых станков, а также тем, что режимы резания на гидрокопиро­вальных станках выше, чем на многорезцовых. В промышленности находят применение гидрокопировальные токарные полуавтоматы моделей 1712, 1722, 1732, 1732А и 1732Б. Они предназначены для обработки в центрах сложных фасонных, конусных и ступенчатых де­талей методом копирования. Копировальный суппорт снабжен гидрав­лическим следящим устройством, позволяющим воспроизводить форму детали по эталону или шаблону. Два подрезных суп­порта слу­жат для прорезания канавок, отрезания прибыли и подрезания торцов. Рабочая подача суппортов, ускоренный подвод и отвод их, а также перемещение и закрепление пиноли задней бабки осуществляются с помощью гидросистемы.

Небольшое количество резцов и простота установки копира дают возможность в 2-3 раза сократить время наладки и подналадки полу­автоматов по сравнению с наладкой многорезцовых станков.

На выпускаемых моделях гидрокопировальных полуавтоматов обрабатывают детали диаметром до 320 мм и длиной до 1250 и до 1600 мм.

На гидрокопировальных станках новейших моделей черновую обработку можно осуществлять с помощью многорезцового суппорта, а чистовую – однорезцового 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.

При установке на токарно-копировальных полуавтоматах специ­альных копирных барабанов можно производить многопроходную об­работку.

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