Курсовая работа: Технико-экономическое обоснование производства

В Рис.6. (окончание)

Рис 7. Шпиндельная головка для инструмента: параллельного оси шпинделя (а); перпендикулярного оси шпинделя (б)

Далее вращение передается через косозубую передачу, выбор зазора в которой происходит относительным осевым смещением колес 8 и 9 с помощью тарельчатых пружин 12. Радиальное усилие сопряжения шестерен 10 - 11 обеспечивается давлением масла в гидроцилиндре 14.

Привод вращающегося инструмента. Для 95% деталей, обрабатываемых на многоцелевых станках, достаточно 5-6 вращающихся инструментов в одной наладке. Для их установки в инструментальном диске используются специальные шпиндельные головки обычно с цанговым зажимом (рис.7). В зависимости от расположения оси инструмента используется простая (рис.7, а) или угловая (рис.7, б) головка. Вращение на инструмент передается с помощью торцовых кулачковых муфт 1 через соответствующие зубчатые передачи. Центрирование и фиксация головок осуществляется с помощью цилиндрического хвостовика 2, на котором выполняется плоская лыска с рифлениями 3. В качестве привода вращения инструмента используются, как правило, индивидуальные регулируемые двигатели.

Различают два основных способа передачи вращения на инструмент: привод со всеми вращающимися инструментами и привод с вращением только инструмента, находящегося в рабочей позиции. В первом случае (рис.8) вращение от индивидуального двигателя 1 через ременную передачу 2 передается на центральный вал 3, а затем от центральной шестерни 5 - на сателлитные колеса 4, связанные с кулачковыми муфтами 6. При фиксации инструментального диска при его осевом смещении с этими муфтами зацепляются соответствующие муфты шпиндельных головок. Револьверные головки, работающие по такому принципу, имеют ограничения по количеству вращающихся инструментов. Кроме того, на неработающие вращающиеся инструменты может наматываться стружка, что представляет опасность для обслуживающего персонала.

??? 8. ???????????? ??????? ? ????????? ???? ????????????.

При вращении только одного рабочего инструмента для его включения используются либо управляемые муфты, установленные в соответствующей позиции, либо включение обеспечивается конструкцией инструментального диска. На рис.9 приведена конструкция револьверной головки многоцелевого токарного станка с приводом вращающегося инструмента, выполненного по последней схеме. Головка отличается отсутствием осевого смещения инструментального диска при его расфиксации, что исключает возможность засасывания в головку стружки и СОЖ.

Двенадцатипозиционная головка имеет возможность вращения в обе стороны, при этом время позиционирования составляет от 1 секунды (поворот на 30°, то есть переход в соседнюю позицию) до 3 секунд (поворот на 180°). По точностным характеристикам головка удовлетворяет общим требованиям: стабильность (повторяемость) позиционирования ±2"; точность позиционирования (деления) ±6".

При отключенном тормозе 24 вращение от двигателя 29 через зубчатые колеса 28, 27 и 26 передается на червяк 25, а от него - на червячное колесо 16. Через шпонку 9 вращается втулка 8 с шаровыми опорами 13, которые смещаются в угловом направлении относительно шаровых опор 12, связанных с фиксирующей муфтой 4. Расстояние между торцами опор при неподвижной муфте 4 уменьшается, разжимаются тарельчатые пружины 15 до упора торца втулки 17 в выступ шпинделя 10 головки. Одновременно под действием пружин 2, установленных в диске 3, муфта 4 выходит из зацепления с торцовыми полумуфтами 19 и 20. Происходит расфиксация револьверной головки без осевого смещения инструментального диска; при этом контроль расфиксации осуществляется бесконтактным датчиком 34 за счет осевого смещения втулки 11 при взаимодействии торцовой поверхности шпонки 9 и торцового кулачка на детали 11. При дальнейшем вращении двигателя шпонка 9 с помощью паза 6 вращает муфту 4 и через нее шпиндель 10 с инструментальным диском.

Достижение требуемой позиции контролируется датчиком угловых перемещений 33. Предварительная фиксация для ориентации зубьев на деталях 4,19 и 20 осуществляется с помощью фиксатора 30, который перемещается через рычаг 31 с помощью электромагнита 32. При отключенном электромагните фиксатор с помощью двух пружин выходит из фиксирующего паза в муфте 4. Предварительный фиксатор 30 расположен в штоке 35, который установлен в двух упругих элементах 36, демпфирующих ударные нагрузки, возникающие при остановке инструментального диска; его положение контролируется датчиком 7.

При достижении заданной позиции (по сигналам датчика 33) двигатель реверсируется и при зафиксированной (невращающейся) муфте 4 шаровые опоры 12 и 13 смещаются друг относительно друга. Расстояние между центрами шаровых опор увеличивается, происходит осевое смещение муфты 4, ее зубья входят в зацепление с торцовыми зубьями полумуфт 19 и 20, затем сжимаются тарельчатые пружины. Контроль фиксации осуществляется при смещении втулки 11 относительно датчика 34. Срабатывает тормоз 24, отключаются двигатель 29 и электромагнит 32.

Вращение инструмента в рабочей позиции осуществляется центральным приводом от двигателя 14. При этом в соответствующей позиции головки рычаг 22 поворачивается толкателем 21, контактирующим с подпружиненным упором 18. Включается кулачковая муфта 1 и через муфту 23 вращение передается на инструмент. Для управления циклом позиционирования (рис.10) из головки поступают сигналы вырабатываемые: преобразователем угловых перемещений 6; датчиком контроля предварительной фиксации 4 (индексации); датчиком контроля фиксации (по часовой стрелке) 5; датчиком контроля фиксации (против часовой стрелки) 7; электродвигателем 1; тормозом 2; электромагнитом фиксатора 3.

На циклограмме представлены два перехода: в левой части - из позиции 1 в позицию 2; в правой - из 2 позиции в 12. Последовательность прохождения управляющих сигналов следующая: тормоз 2 растормаживается, при этом на обмотку тормоза подается напряжение, по истечении времени Т1, необходимого для растормаживания; двигатель 1 начинает вращаться в направлении, которое имеет наименьший угол поворота для достижения рабочего положения от текущего. Завершается выключение датчика контроля фиксации 5; в случае индексации головки из 1 позиции в последующую 2 позицию происходит ожидание падения стробирующего сигнала 1-й позиции до "0"-го уровня, и преобразователь угловых перемещений 6 дает сигнал на включение электромагнита 3. В случае индексации головки из 2-й в 12-ю позицию происходит ожидание считывания преобразователем угловых перемещений 1-й позиции, а так как следующая за ней 12 позиция является индексируемой, идет ожидание падения стробирующего сигнала 1-й позиции до "0"-го уровня и только после этого срабатывает электромагнит 3. Таким образом, включение электромагнита 3 происходит до достижения выбранной позиции при падении стробирующего сигнала предшествующей позиции до "0"-го уровня.

???.9. ???????????? ??????? ????????????? ??????

Максимально допустимый промежуток времени между считыванием стробирующего сигнала и фактическим включением электромагнита 3 должен быть не более значения R1, указанного в таблице. Вращение головки происходит до тех пор, пока предварительный фиксатор, приводимый в действие электромагнитом, попадет в фиксирующий паз муфты. Этот момент регистрируется пропаданием сигнала от датчика контроля индексации 4, который останавливает двигатель 1. По истечении времени Т2 двигатель должен начать вращаться в противоположном направлении. Наличие кодового сигнала выбранной позиции, поступающего от преобразователя угловых перемещений 6, и сигнала от датчика роля индексации 4 свидетельствует о правильной предварительной фиксации головки. Отсутствие одного из сигналов означает ошибку позиционирования. При поступлении сигнала от датчика 5 происходит фиксация револьверной головки. Это сигнал используется одновременно для остановки двигателя 1 и для срабатывания тормоза 2, при этом снимается напряжение с обмотки тормоза.

Максимальное время рассогласования от момента поступления сигнала с датчика 5 до момента фактического останова двигателя может быть не более значения R2, приведенного в таблице. После завершения останова двигателя может даваться сигнал на пуск станка. По истечении времени Т3, после поступления сигнала от датчика 5 электромагнит 3 отключается, при этом предварительный фиксатор выходит из фиксирующего паза, что контролируется появлением сигнала от датчика 4. На этом цикл индексации завершается, и головка готова к следующему циклу.

??????? ? ??????? ?????????? ??????????? ?????? ? ?????????? ???????????? ? ??????? ??????? ???????????? ??????????????? ??????????? ??????, ?????????? ????????????????, ??????? ?????? ????????? ??????????? ???????????? ??????????? ? ???????? ??? ?????????????? ??????????. ????????????? ?????????? ???????????????? ??????? ? ???????????? ? ?????????? ??????????, ???????? ???????? ???????????? ???????? ? ????????????? ?????????? ????????? ???????????? ??????? ? ????????? ?? ???????????.

Применение одноинструментальных шпиндельных головок с независимым приводом со сменой инструментов из магазина манипуляторами по типу сверлильно-фрезерных многоцелевых станков обеспечивает существенное расширение технологических возможностей станка, большую жесткость и точность установки инструментов. Однако повышается стоимость станка, усложняется его управление.

Рис.10. Циклограмма работы револьверной головки.

Рис.11. Схема направления движения инструмента и заготовки