Автоматических линий

Приспособления для агрегатных станков и автоматических линий являются узлами оборудования; они подобны обычным ста­ночным приспособлениям, обеспечивающим правильное распо­ложение заготовок относительно инструмента и их зажим.

Поскольку эти приспособления весьма трудоемки в проектировании и изготовлении, то их стоимость в некоторых случаях доходит до 50 % стоимости самих станков.

Приспособление агрегатного станка всегда определенным об­разом взаимосвязано с другими узлами станка: поворотным или поступательно-перемещающимся столом, шпиндельной коробкой, инструментальной наладкой, подвесными кондукторными пли­тами и др. Эта связь проявляется прежде всего в том, что габарит­ные размеры и конфигурация приспособления и привод зажим­ного устройства заготовки в значительной степени определяются наличием поворотного или поступательно-перемещающегося сто­ла, его габаритными размерами и принципом работы. Так, если обработка заготовки ведется на станке, снабженном гидравличес­ким поворотным столом, то для ее зажима применяется гидрав­лическое устройство; если обработка ведется на станке с гори­зонтальной осью вращения барабана, то наиболее часто приме­няется электромеханический привод.

В зажимных приспособлениях агрегатных станков находят при­менение ручные, пневматические, электромеханические и гид­равлические приводы. Приспособления, установленные на пово­ротных столах или барабанах агрегатных станков, отличаются тем, что один центральный привод используют на нескольких зажим­ных устройствах, расположенных на разных рабочих позициях.

Масло подводится к цилиндрам приспособлений следующим образом. На оси поворотного стола устанавливают стойку-распределитель 4 (рис. 3.71, а), на которой расположена поворотная муф­та 5. В расточках последней запрессованы стальные гильзы 1 цилиндров. В гильзах перемещаются поршни со штоками 6, имею­щими резьбовые отверстия для присоединения деталей зажимных механизмов приспособлений (рычагов, планок и т.д.). Масло по­ступает в стойку-распределитель 4 и по каналам через поворот­ную муфту 5 — в бесштоковые полости, вызывая перемещение пор­шней со штоками 6 на всех позициях, кроме загрузочной. Гидроци­линдром, расположенным на загрузочной позиции, управляет кран 9, вынесенный за пределы поворотного стола 8 (рис. 3.71, б). За­жим заготовок на всех остальных позициях автоматический. Под­вижные стойка-распределитель 4, поршни и штоки уплотняются резиновыми манжетами 2, 3 и 7. Манжеты 7 предназначены для очистки штоков от загрязнения.

Рис. 3.71. Муфта подвода центрального гидравлического привода зажима заготовок,

применяемая в приспособлениях агрегатных станков (а) и схема стола станка (б):

Рис. 3.72. Пневмораспределитель с автоматическим переключением потока сжатого воздуха

для приспособлений агрегатных ставков:

I – станина; II – масленка; III – планшайба стола; а – трубопровод;

б, г, д, 1, 2, 3, 4 – каналы подвода к приспособлениям; в – отверстие золотника

ров сообщаются с атмосферой через канал д (разрез Б− Б). Зажимная полость пневмоцилиндра приспособления, находящегося в загрузочно-разгрузочной позиции станка, сообщается с атмосферой через канал г, а воздух из магистрали через канал б посту­пает в полость отжима, освобождая заготовку и давая возмож­ность произвести ее разгрузку и загрузку следующей. При поворо­те планшайбы стола на одну позицию первое приспособление ста­новится на место второго, которое в свою очередь занимает место третьего и т.д., а четвертое приспособление перемещается в загрузочно-разгрузочную позицию; затем переключается подача воз­духа. Зажим и отжим заготовки − автоматические, в момент оста­новки планшайбы стола.

Малогабаритные заготовки на агрегатных станках обрабатываются в многоместных стационарных приспособлениях 3 (рис. 3.73, а) с централизованными гидравлическими зажимными устройствами. Давление масла контролируется манометром 4. В зажимных устройствах 2 могут быть установлены разные заготовки 1. На рис. 3.73, б показано многоместное приспособление с типовыми индивидуальными зажимными гидравлическими устройствами типа прихватов 6 для заготовок 5.

Рис. 3.73 Многоместные стационарные приспособления для агрегатных станков:

а – с централизованными гидравлическими зажимными устройствами; б – с типовыми индивидуальными зажимными устройствами: 1, 5 – заготовки; 2 – зажимное устройство; 3 – корпус приспособления: 4 – манометр;

6 – прихват

Приспособления для автоматических линий классифициру­ются в зависимости от компоновки их оборудования, схемы транспортирования заготовок между технологическими пози­циями, наличия и типа устройства для направления инстру­мента.

Обработка крупногабаритных заготовок с подготовленными ба­зовыми поверхностями для непосредственной транспортировки между технологическими позициями, а также для ориентации и зажима ведется в стационарных (неподвижно закрепленных на ра­бочей позиции) приспособлениях. Детали сложной конфигурации или выполненные из быстроизнашивающихся материалов, транспортировка, ориентация и закрепление которых вызывают определенные трудности, перемещаются с помощью приспособ­лений-спутников, сопровождающих обрабатываемую деталь на всех технологических операциях линии.

В агрегатных станках и автоматических линиях могут приме­няться многопозиционные приспособления поворотного либо прямолинейного перемещения. Приспособления, смонтированные на поворотных делительных столах либо барабанах, используются в основном для обработки деталей малых и средних размеров.

Одним из наиболее характерных признаков, определяющих конструкцию приспособления, является схема базирования и за­крепления заготовки.

Приспособления для агрегатных станков и автоматических ли­ний классифицируются также по группам в зависимости от рас­положения базирующей установочной поверхности в простран­стве:

I группа – установочная поверхность приспособления распо­ложена внизу под заготовкой горизонтально пли под углом 45° к горизонту;

II группа – установочная поверхность приспособления нахо­дится над заготовкой под углом до 45° к горизонту;

III группа – установочная поверхность приспособления рас­положена под углом 45...90° к горизонту.

Для многопозиционных приспособлений барабанного типа за основу при анализе расположения установочной поверхности в пространстве берется позиция загрузки заготовки.

Для надежного закрепления заготовки в приспособлениях для агрегатных станков и автоматических линий применяют специ­альные механизмы с самотормозящимися парами винт-гайка и электро- либо гидромеханическим приводом от специального за­жимного устройства – электро- или гидромеханического ключа, а также механизмы с самотормозящимися клиновыми передача­ми с приводом от гидро- или пневмоцилиндров.

Применение средств автоматизации установки и снятия заготовки, ее закрепления и раскрепления, подвода, отвода и фиксации подводимых и самоустанавливающихся опор и т. п. – важнейшее направление в проектировании приспособлений для агрегат­ных станков и автоматических линий.

На рис. 3.74 показано зажимное устройство, в котором зажим заготовки 16 сочетается с поджимом ее к базовым поверхностям приспособления.

Рис. 3.74. Зажимное.устройство с одновременным поджимом заготовки к базовым

поверхностям приспособления:

1 – поршень; 2 – шток; 3 – ролик; 4. 6 – оси; 5 – винт; 7 – рычаг; 8, 15 – пружины; 9, 11 – упоры;

10 – клиновой плунжер; 12 – ползушка; 13 – толкатель; 14 – прихват; 16 – заголовка; 17 – призма

При подаче масла в штоковую полость гидроцилиндра пор­шень 1 и связанный с ним шток 2, передний конец которого выполнен в виде двухскосного клина, воздействует на толкатель 13 через ролик 3, вращающийся на оси 4. При подъеме толкателя 13 прихват 14 зажимает заготовку. При этом соответственно отре­гулированный винт 5 освобождает рычаг 7, качающийся на оси 6. Под действием пружины 8 клиновой плунжер 10 перемещается вверх и, нажимая на упор 11, перемещает ползушку 12, подавая заготовку в зев призмы 17.

Ползушка отводится при ходе поршня влево. В этом случае на­жимом на плечо рычага 7 отводится вниз клиновой плунжер 10 и сжимается пружина 8. Обратный скос плунжера 10 при нажиме на упор 9 отводит ползушку 12 от обработанной детали. Прихват 14 отводится от детали пружиной 15.

Элементы зажимных приспособлений для агрегатных станков и автоматических линий − подводимые опоры с ручным или механизированным приводом – используют для предотвращения де­формации заготовок под действием сил резания или зажима.

Самоустанавливающаяся опора с ручным фиксированием (рис. 3.75) применяется в приспособлениях для обработки сложных по форме заготовок. Механизм состоит из подпружиненной опоры 2 срегулировочным винтом 1 и запирающего клина-гайки 3, опирающегося на фланец винта 4 с рукояткой 5. При вращении винта запирающий клин движется в осевом направлении, разжи­мает опору и своим дополнительным клиновым скосом отводит ее от заготовки, преодолевая сопротивление пружины. При вра­щении винта в противоположном направлении освобождается опо­ра, которая под действием пружины выдвигается и прижимается к заготовке, установленной в приспособлении. При дальнейшем вра­щении рукоятки 5 запирающий клип подводится к опоре и зажимает ее по клиновой поверхности через самотормозящуюся пару винт− гайка. Сила зажима опоры практически не передается на за­готовку, так как в клиновом механизме угол клина принят близ­ким к углу, обеспечивающему самоторможение.

Рис. 3.75. Самоустанавливающаяся опора с ручным фиксированием:

1 – регулировочный винт; 2 – под­пружиненная опора;. 3 – запирающий клин-гайка; 4 – винт; 5 – рукоятка

Зажим в приспособлении обеспечивают прихваты, непосред­ственно контактирующие с заготовкой. Усилие от привода к при­хватам передается с помощью рычажных и винтовых передач, тяг, клиньев и т. п. Прихваты с рифлениями зажимают заготовку по необработанной поверхности, что способствует увеличению сил трения. Это бывает необходимым при черновой обработке с боль­шими усилиями резания.

Механизмы, передающие усилие от привода к прихватам и осуществляющие изменение направления, увеличение и распре­деление силы зажима от одного привода на несколько прихва­тов, весьма разнообразны по схемам и конструкциям. По прин­ципу действия механизмы разделяются на самотормозящиеся и несамотормозящиеся, причем первые сохраняют силу зажима при отключении привода.

В поворотном прихвате зажимного приспособления для агрегат­ного станка байонетный поворот штока 1 (рис. 3.76) производится совместно с поршнем посредством взаимодействия штифта 2, зак­репленного в штоке, с винтовыми пазами, выполненными в на­правляющей бобышке крышки 6. Снижение удельных давлений на пальце и в винтовом пазу достигается за счет увеличения числа работающих поверхностей па­зов и пальцев до двух и вве­дением в уплотнение штока и поршня антифрикционных пластмассовых колец 5. Для увеличения точности поворо­та прихвата при зажиме и по­падании его всегда в одно и то же место на заготовке в поршень запрессован палец 4, который в конце хода прихва­та перемещается в паз на крышке 3 и фиксирует поло­жение прихвата.

Рис. 3.76. Поворотный прихват зажим­ного приспособления:

1 – шток; 2 – штифт; 3. 6 – крышки; 4 – палец; 5 – пластмассовые кольца

В приспособлениях для станков с поворотным делительным барабаном или столом широко применяются механизмы зажима одной или двух заготовок с приво­дом от электромеханического ключа.

На рис. 3.77приведено зажимное приспособление для горизон­тального шестипозиционного агрегатного станка с поворотным барабаном. На каждой позиции устанавливается одно двухместное приспособление для обработки заготовки из трубы. Базой служат торец и наружная цилиндрическая поверхность трубы.

Приспособление представляет собой поворотный делительный барабан 6 с горизонтальной осью, на гранях которого установле­ны двухместные зажимные устройства 9. Последние состоят из уни­фицированного винтового зажима 10, приводного механизма 11 и базовых элементов 7. Корпус барабана 6 установлен на валу 5. Винтовой зажим 10 имеет тягу 4, перемещающуюся в стакане. Тяга 4, несущая двухместный качающийся на оси прихват 8, соединена рычагом 2 с тягой приводного механизма. Заготовка 1 вводится сбоку (справа) в про-

Рис. 3.77. Зажимное приспособление для горизонтального шестипозиционного агрегатного станка

с поворотным барабаном (а) для обработки заготовки из трубы (б):

1 – заготовка; 2 – рычаг; 3, 4 – тяги; 5 – вал; 6 – барабан; 7 – базовый элемент; 8 – прихват;

9 – зажимное устройство; 10 – винтовой зажим; 11 – приводной механизм

 

странство между призмами до упора в опор­ную планку. Приводом зажима служит электромеханический ключ, который через механизм 11 приводит во вращение винтовой за­жим 10. При этом тяга 3, перемещаясь, поворачивает рычаг и пе­редает усилие тяге 4, двигая ее вместе с прихватом 8. Происходит зажим заготовки, а затем при повороте барабана − периодичес­кий перенос ее на последующие рабочие позиции.

В приспособлениях для агрегатных станков и автоматических линий также находят применение самоцентрирующие тиски с при­водом от электромеханического ключа. Приспособление исполь­зуется для ориентации в пространстве, центрирования и зажима заготовки двумя подвижными губками. В процессе обработки усилие зажима в таких тисках поддерживается самотормозящимися парами винт-гайка.

В стационарных приспособлениях для агрегатных станков и бесспутниковых автоматических линий применяется механизм фик­сации заготовок (рис. 3.78), который предназначен для ориенти­рования по контрольным отверстиям массивных корпусных заго­товок, находящихся на установочной базовой поверхности при­способления.

Механизм фиксации имеет ряд исполнений, определяемых меж­осевым расстоянием от пальца до оси рычага и длиной рычага. Различные исполнения получаются установкой деталей механиз­ма при сборке: расположением тяги 6 над или под рычагами, снизу вверх для поворота рычагов в разные стороны.

Механизм состоит из подвижных фиксирующих пальцев – цилиндрического 3 и ромбического 5, перемещающихся во втулках и защищенных от попадания стружки и эмульсии сальниками и флан­цами 4. Движение пальцам сообщают рычаги 7. В корпусе приспо­собления валы 8 установлены в антифрикционных втулках. Для удоб­ства монтажа вала вместе с рычагом в корпусе приспособления с одной стороны предусмотрено отверстие с окном, которое закры­вается фланцем 1. На одном конце каждого вала со стороны фланца посажен на шпонке рычаг 2, причем оба рычага соединены тягой 6. На другой конец одного из валов надевается рукоятка ручного при­вода или рычаг гидропривода. При повороте привод одного из ва­лов 8 через тягу 6 передает движение другому валу. Валы с помо­щью рычагов 7 вводят пальцы 3 и 5 в заготовку (выводят из нее).

В качестве приводов перемещений наиболее широкое применение находят гидравлические цилиндры.

 

Рис. 3.78. Механизм фиксации заготовок:

1, 4 – фланцы;. 2, 7 – рычаги; 3 – цилиндрический палец; 5 – ромбический палец 6 – тяга; 8 – вал