Кинематическая схема станка 1Д112

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Министерство образования и науки Российской Федерации

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н.ТУПОЛЕВА

Г.С.ГОРШЕНИН

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ПО ОБОРУДОВАНИЮ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА

2008 г.

Министерство образования и науки Российской Федерации

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. А.Н. ТУПОЛЕВА

Кафедра технологии машиностроения и организации производства

Г.С.ГОРШЕНИН

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

ПО ОБОРУДОВАНИЮ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА

2008 г.

УДК 621.0

Г.С. Горшенин Оборудованию автоматизированного производства: Лабораторный практикум. / Казань: Издательство Казан. гос. техн. ун-та, 2008. 42с.

Лабораторные работы предназначены для закрепления теоретического материала по дисциплине «Оборудованию автоматизированного производства» студентами специальности 151001. Дано описание конструкций и технических характеристик оборудования современного автоматизированного производства, промышленных роботов, гибких производственных систем. Рассмотрены системы управления основного и вспомогательного оборудования.

Табл. - Ил. - Библиогр:. назв

Рецензенты:

Рекомендовано к изданию Учебно-методическим центром

КГТУ им. А.Н. Туполева

Лабораторная работа №1

Токарно-револьверный автомат 1Д112

Цель: Изучение конструкции, принципа работы токарно-револьверного автомата 1Д112 и поверочный расчет кулачка системы управления.

Токарно-револьверный автомат мод. 1Д112 предназначен для изготовления деталей сложной формы из пруткового материала с применением различного режущего инструмента.

Технические характеристики:

Максимальный диаметр прутка, мм………………………..………………12

Мощность привода главного движения, кВт……………………………….2,2

Мощность привода вспомогательного вала, кВт…………………………. 0,6

Диапазон частот вращения шпинделя, об/мин…………………..…..5000 – 160

Переключение частот вращения шпинделя……………………….ступенчатое

Количество позиции в револьверной головке…………….………………….6

Количество суппортов ………………………………………….……………..3

Система управления ………………………………………..централизованная,

кулачковая от распределительного вала.

Размеры длина х ширина х высота , мм…………………

Вес, кг…………………………………………………..……………………

Основные узлы станка и принцип работы

Станок мод. 1Д112 (рис.1) состоит из следующих основных узлов:

1. Станина.

2. Передняя бабка.

3. Суппорт револьверной головки.

4. Револьверная головка.

5. Передний и задний поперечные суппорты.

6. Вертикальный суппорт.

7. Распределительный вал.

Рис. 1. Общий вид 1Д112

При работе станка пруток, пропущенный через шпиндель станка, с помощью зажимной цанги соединяется со шпинделем и получает главное движение - вращение.

Станок имеет два поперечных суппорта, один вертикальный суппорт и шестипозиционную револьверную головку. Инструментом, закрепленным на суппортах, производится проточка канавок, обработка фасонных поверхностей, отрезка деталей и т.д. В гнездах револьверной головки с помощью державок крепятся различные инструменты: резцы, зенкеры, сверла, резьбонарезной инструмент и т.п.

Рабочая подача суппортов и револьверной головки осуществляется от профилированных кулачков, расположенных на распределительном валу и изготавливаемых для каждой обрабатываемой на автомате детали. Суппорты и револьверная головка могут одновременно находиться в движении.

Распределительный вал

Распределительный вал состоит из двух частей: валов УП, У11, 1Х, Х и вала XI (рис.2), соединенных между собой парой конических колес 30 и расположенных под углом 90° друг к другу.

Рис.2. Кинематическая схема токарно-винторезного

автомата мод. 1Д112 мод

Распределительный вал IX получает вращение от вспомогательного вала ХШ через шестерни 20-37-37, сменные шестерни а, б, в, г, д, е, конические шестерни 30-30 и червячную пару 1-33. Уравнение кинематической цепи, связывающее вспомогательный вал с распределительным:

, (1)

где - частота вращения вспомогательного вала, об/мин. ( = 117 об/мин.),

а, б, в, г, д, е - сменные зубчатые колеса, служащие для настройки оборотов распределительного вала.

Распределительный вал делает один оборот за время полной обработки одной детали. Это время называется циклом и обозначается буквой

Распределительный вал несет рабочие и командные кулачки, т.е. управляет всем процессом обработки детали на станке.

На распределительном валу установлены:

· дисковые кулачки П, 3, В (Ш),Р(ХП) управления подачей соответствующих суппортов (переднего, заднего, вертикального, револьверного);

· кулачки управления включением муфт механизма зажима, подачи материала, поворота револьверной головки.

Вспомогательный вал

Вспомогательный вал ХШ (рис.2) при включении торцевой муфты М получает вращение от индивидуального электродвигателя (N=0,6 кВт, n =1480 об/мин) через червячную пару 3-38 и цилиндрические шестерни 33-33 по следующей кинематической цепи:

. (2)

От вспомогательного вала движение при включении торцевых муфт М1 и М2 передается через зубчатое колеса 51 на вал с кулачками управления механизмом подачи и зажима прутка, через колесо 64 на механизм отвода и порота револьверной головки а также через колесо 20 на сменные колеса а,б,в,г,д, подбором которых устанавливают длительность цикла работы станка.

Включение указанных муфт производится посредством однотипных рычажных механизмов по команде с распределительного вала.

Механизм включения и выключения муфт

На распределительном валу расположены диски с переставными кулачками (рис.3), от положения которых зависит момент включения и выключения муфт. При вращении распределительного вала 13 переставной кулачок 10 диска 11 поднимет правый конец рычага 7, а левый конец рычага вместе с пальцем 6 опускается и освобождает полумуфту 2. Полумуфта 2 под действием пружины 5 смещается влево и входит в зацепление с ведущей полумуфтой 1 и вместе с колесом 4 начинает вращаться. При этом палец 6 и фиксатор 8, находящиеся под действием пружин 9 и 12, скользят по цилиндрической поверхности полумуфты 2, которая в конце одного оборота набегает наклонной частью своего паза на палец 6 и перемещается вправо, выходя из зацепления с полумуфтой 1. Одновременно фиксатор 8 попадает в клиновидный паз полумуфты 2 и удерживает ее в этом положении. В результате шестерня 4делает 1 оборот.

Рис. 3. Механизм включения и выключения муфт

Механизм подачи и зажима прутка

Механизм подачи и зажима прутка (рис.4) состоит из следующих основных деталей: подающей трубы 1, сменной подающей цанги 2, которая выбирается в соответствии с диаметром подаваемого прутка, салазок 3, гайки 4, барабанных кулачков 5, рычага подачи 6, зажимной цанги 7, зажимной втулки 8, зажимной трубы 9, рычага 10, втулки 11, рычагов 12, опорного кольца 13

Рис. 4. Механизм подачи и зажима прутка

Разрезная зажимная цанга закалена в разжатом состоянии с таким расчетом, чтобы пруток, из которого изготавливается деталь, свободно проходил через цангу, а разрезная подающая цанга закалена в сжатом состоянии и при проталкивании прутка её губки несколько раздвигаются, удерживая пруток за счет сил упругости цанги.

Зажимная 7 и подающая 2 цанги находятся внутри шпинделя 14.

Рычаг 10 барабана 5 связан с втулкой 11 и может перемещать её влево и вправо. При перемещении втулки 11 влево она нажимает на левые (длинные) концы рычагов 1, которые, опираясь на шайбу 13, смещают вправо трубу 9 и втулку 8. Втулка 8 своим внутренним конусом сжимает зажимную цангу. При перемещении втулки 11 вправо труба 9 и втулка 8 под действием пружины 15 быстро отходят влево и зажимная цанга 7 разжимается, освобождая пруток.

Подающая цанга 2 ввернута в подающую трубу 1, соединенную с ползушкой 3, и может перемещаться вместе с последней. Длина хода подающей цанги регулируется винтом 16 и гайкой 4. Перемещение втулки 11 и подающей трубы осуществляется рычагами 10 и 6. Подача прутка происходит после отрезки обработанной детали. По команде с распределительного вала включается муфта М1 и начинает вращаться шестерня 51 (рис.2), приводя в движения барабанные кулачки 5 (рис.4). При вращении кулачки 5 за счет формы и взаимного положения спиральных канавок на цилиндрических поверхностях кулачков последовательно приводят в движение рычаги 6 и 10, которые осуществляют следующий цикл подачи и зажима прутка:

а) отвод подающей цанги назад;

б) разжим зажимной цанги;

в) движение прутка подающей цанги до упора;

г) зажим прутка зажимной цангой.

Во время первого этапа цикла подающая цанга, скользя по прутку, отходит назад (пруток удерживается зажимной цангой). После освобождения прутка зажимной цангой, подающая цанга перемещается вперед и за счет силы трения перемещает пруток до упора, установленного в одном из гнезд револьверной головки.

Механизм отвода и поворота револьверной головки

Суппорт, несущий револьверную головку, имеет следующие движения:

1. Рабочая подача суппорта.

2. Быстрый отвод револьверной головки слева направо.

3. Поворот револьверной головки на 60°.

4. Быстрый подвод револьверной головки справа налево.

Рабочую продольную подачу револьверная головка 6 получает от кулачка 12 (рис.5). При вращении кулачка под действием одного из его выступов поворачивается рычаг 1, зубчатый сектор которого перемещает рейку 2 и шатун 3. Шатун 3 при помощи кривошипа соединен с валом 4. Этот вал находится в подшипниках, установленных в корпусе суппорта 5 револьверной головки. Поэтому при перемещении вала движется и суппорт с револьверной головкой. Во время рабочего хода револьверной головки кривошипо-шатунный механизм находится в крайнем правом «мертвом» положении (оси кривошипа и шатуна находятся на одной прямой), осуществляя «жёсткую» связь револьверной головки 6 с рейкой 2.

Рис. 5. Механизм отвода и поворота револьверной головки

Корпус суппорта находится под постоянным воздействием пружины 14, стремящейся сдвинуть его вправо. Силой этой пружины ролик рычага 1 прижат к кулачку 12. Когда ролик при движении по кулачку окажется в точке, соответствующей максимальному значению радиуса данного выступа кулачка, револьверная головка займет крайнее левое положение. Ролик, скатываясь с выступа, попадёт во впадину кулачка (точка А), суппорт револьверной головки переместится вправо на расстояние , соответствующее глубине этой впадины. В этот момент с распределительного вала подается команда на включение муфты М2 (рис.2) вспомогательного вала, передающей движение через шестерни 64-48-32-17 на цилиндрическую шестерню 34 механизма отвода и поворота револьверной головки. За первую половину оборота кривошипного вала 4 (рис.5) суппорт отойдет вправо на величину двойного радиуса кривошипа - . За вторую половину оборота этого вала кривошип переместит суппорт в переднее (крайнее левое) положение. Таким образом, быстрый отвод суппорта с револьверной головкой 6 осуществляется как за счет впадины кулачка на величину , так и за счет кривошипов шатунного механизма на величину .

Поворот револьверной головки (смена инструмента) происходит во время её отхода в крайнее правое положение, когда инструмент отойдет за пределы заготовки. При вращении кривошипного вала 4 палец диска 7 (рис. 5) входит в один из шести пазов мальтийского креста 8 и поворачивает револьверную головку на 60°. Перед поворотом револьверной головки торцевой кулачок 9, расположенный на валу 4, при помощи рычага 10 выводит фиксатор 11 из гнезда револьверной головки. После поворота револьверной головки фиксатор под действием пружины входит в следующее гнездо и зафиксирует головку в новом рабочем положении. При настройке станка вывод фиксатора из гнезда револьверной головки может быть произведен вручную посредством рукоятки 13.

Кинематическая схема станка 1Д112

Главное движение - вращение шпиндель получает от электродвигателя АОЛ2-32-6 (рис.2) (N=2,2 кВт, =950 об/мин) через ряд зубчатых колёс и клиноременную передачу. Переключением четырех электромагнитных муфт (ЭМ1 - ЭМ4) шпиндель получает (при данных сменных колёсах А и Б) два правых (обозначенных ниже знаком +) и два левых (обозначенных знаком - ) числа оборотов:

(-) (3)

(+) (4)

(-) (5)

(+) (6)

На правых оборотах происходит нарезание резьбы, а на левых более высоких - свинчивание резьбонарезного инструмента, а также точение, сверление и другие операции. Для настройки чисел оборотов шпинделя к станку прилагается три пары сменных колёс А и Б. Кинематические цепи привода вспомогательного вала и распределительного вала - см. разделы: «Вспомогательный вал», «Распределительный вал»

Проверочный расчет

a. Используя уравнения (3) – (6) для заданной пары зубчатых колес А, Б рассчитываем частоту вращения шпинделя - .

b. Скорость резания рассчитывается по формуле

где d – диаметр детали в рассматриваемом переходе,

- обороты шпинделя, об/мин.

3. Определяем частоту вращения распределительного вала для выбранных сменных зубчатых колес а, б, в, г, д по уравнению

При работе автомата деталь изготавливается за 1 оборот распределительного вала, т.е. длительность цикла составляет

4. Определяем число оборотов шпинделя за 1 оборот распределительного вала, т.е. за время одного цикла

2. Для определения количества оборотов шпинделя для каждого перехода необходимо иметь чертеж кулачка револьверной головки и накладной трафарет (кальки) с нанесением 100 лучей (от 0 до 100). Разделив число оборотов, идущее на изготовление детали, на 100, определяют число оборотов, приходящихся на 1 луч:

3. Накладывая трафарет на чертеж кулачка, определяют сколько лучей приходится на каждый переход (см. рис.6). На рисунке показан изготовленный кулачок, цифрами по окружности указаны № лучей.

Например: 0-2, т.е. с 0 по 2 луч происходит подача прутка – переход занял 2 луча, с 2 по 4- луч - поворот револьверной головки – этот переход занял 2 луча ; с 4 по 11 луч - центровка - этот переход занял 7 лучей и т.д.

4. Зная количество лучей на каждый переход ( ) и зная обороты, приходящиеся на один луч (с), можем подсчитать количество оборотов шпинделя на выполнение каждого перехода

5. Определяем длительность каждого перехода

6. По чертежу кулачка определяем путь инструмента на каждом переходе по формуле:

где - радиус окружности, проведенный через наивысшую рабочую поверхность кулачка для I перехода,

- радиус окружности, проведенный через наименьшую рабочую поверхность кулачка для I перехода.

7. Для определения подач, используемых на станке при изготовлении детали, необходимо путь инструмента разделить на количество оборотов шпинделя данного перехода:

Порядок выполнения работы

1. Изучить конструкцию, технические характеристики и кинематику токарно-винторезного автомата.

2. Выполнить поверочный расчет для .заданной детали.

Контрольные вопросы

1. Из каких узлов состоит токарно-винторезный автомат?

2. Основные технические характеристики автомата?

3. Как работает механизм подачи и зажима прутка?

4. Как работает механизм отвода и поворота револьверной головки?

5. Кинематика автомата.

6. Какая система управления автомата

7. Как осуществляется наладка автомата?

8. Как выполняется поверочный расчет?

Приложение

Частоты вращения шпинделя токарно-винторезный автомат 1Д112

Таблица 1.

Направление вращения шпинделя	Положение указателя рычага командоаппарата		Сменные зубчатые колёса А/В
Направление вращения шпинделя	Положение указателя рычага командоаппарата
Левое	II	влево	5000	4000	3150	2500	2000	1600
Левое	I	влево	1600	1250	1000	800	630	500
Правое	II	вправо	1600	1250	1000	800	630	500
Правое	I	вправо	500	400	315	250	200	160

Длительность одного оборота распределительного вала (время цикла)

Таблица 2

№ ступени	Сменные зубчатые колеса распределительного вала
№ ступени	а	б	в	г	д	е	Т, сек
1	39	41	55	25	57	23	6
2	52	28	55	25	23	57	19
3	39	41	25	55	57	23	29
4	39	41	49	31	25	55	45
5	31	49	52	28	25	55	58
6	49	31	28	52	23	57	90
7	41	39	28	52	25	55	120
8	31	49	28	52	25	55	200
9	28	52	25	55	23	57	313

Лабораторная работа №2

Агрегатный автомат АА-2

Цель – изучить конструкцию, технологические характеристики и наладку агрегатного автомата АА-2.

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 22677; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!