Файл: Милевский Э.Б. Автоматизация процессов индексирования учеб. пособие для студентов машиностроит. специальностей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 76
Скачиваний: 0
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УССР
ЛЬВОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Э. Б. МИЛЕВСКИЙ
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ИНДЕКСИРОВАНИЯ
ЛЬВОВ — 1973
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УССР
ЛЬВОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Э. Б. МИЛЕВСКИЙ
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ИНДЕКСИРОВАНИЯ
Учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей
Львов— 1973
Гос. публичная научно-техі:. -«сжая библиотека с ОСР
«. /
ЭКЗЕМПЛЯР ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА
W - 3 A 0 3 , J b
Научный редактор д о ц е н т В. .4. Поѳидайло. Рецензенты: д о ц е н т Лузиноѳ А. Н. и д о ц е н т Боечко Б. ІО..
ВВ Е Д Е Н И Е
Вданном издании рассматриваются основные элементы и механиз мы, а также методика их анализа, выбора, расчета и проектирования, предназначенные для осуществления процессов автоматического индекси рования: периодического поворота или прерывистого линейного переме щения, углового и линейного деления, одинарной и двойной фиксации* закрепления узлов многопозиционных станков, автоматов и автоматичес ких линий.
Приводятся материалы по поворотным устройствам: качающимся приспособлениям, шпиндельным блокам (барабанам), поворотным многопозиционным столам и стойкам, каруселям, револьверным и де лительным головкам и др.
Рассматриваются основные механизмы поворота узлов: механичес кие (зубчатые, рычажные, кулачковые, мальтийские), пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электрические и различные комбинированные.
Дается ознакомление с устройством, принципом действия и мето дикой расчета механизмов одинарного и двойного фиксирования, с ме тодами и устройствами компенсации зазоров в направляющих фикса тора, с механизмами ввода и вывода фиксатора.
Вряде разделов пособия рассматриваются операции углового и линейного деления с постоянным и переменным углом поворота, с по стоянной и переменной угловой скоростью, с применением и без приме нения делительного диска, деления с червячной передачей и в процессе обкатки, деления с малым шагом.
Приводятся схемы и устройства делительных механизмов с приво дом от подвижных узлов или от отдельных силовых приводов с одинар
ной и двойной фиксацией на электромеханической и пневмо- и гидрав лической основе.
Рассматриваются поворотные устройства автоматических линий:
барабаны, столы, промежуточные |
магазины-накопители, кантователи, |
||||
а также механизмы периодического |
линейного |
индексирования на |
ли |
||
ниях и пресс-автоматах. |
расчета и проектирования |
автоматических |
ин |
||
Методика анализа, |
|||||
дексирующих устройств |
могут быть полезны |
для |
инженерно-техничес |
ких работников машинно- и приборостроения.
3
М Е X А НИ 3 МЫ И Н Д Е К С И Р О В А Н И Я
И И X Н А 3 Н А Ч Е Н И Е
Весьма часто при автоматизации технологических процессов в машшіно- и приборостроении необходимо периодически (прерывисто) по ворачивать или перемещать обрабатываемую деталь или инструмент вместе с каким-либо поворотным узлом на заданную точную величину.
Периодический поворот узла на заданный точный угол называется угловым делением, а поступательное периодическое перемещение на точную величину — линейным делением (применяется реже).
Под автоматизацией индексирования понимается сумма таких про
цессов как периодический поворот |
или периодическое поступательное |
|||
движение и деление соответствующих узлов |
автоматизированного обо |
|||
рудования, несущих обрабатываемую деталь |
или инструмент, на точ |
|||
ную величину, |
а также их фиксирование в точном рабочем |
положении |
||
и закрепление |
(раскрепление) с |
помощью |
специальных |
механизмов |
без участия человека.
Поворотно-фиксирующие (индексирующие) механизмы получили широкое распространение на одно- и многошпиндельных автоматах по следовательного и параллельного действия горизонтальной или верти кальной компановки, на револьверных автоматах и питателях, на агре гатных и роторных автоматах, на автоматических линиях, в качестве поворотных столов и стоек и т. д.
Работа механизмов индексирования при различных по знаку дви жениях (в прямом и обратном направлении) ведущего звена осуществ ляется по-разному: за счет одностороннего заклинивания (обгонные клиноролпковые муфты), за счет одностороннего зацепления (храповые механизмы), за счет прерывания кинематической связи между звенья ми преобразующего механизма с помощью специальных устройств.
При |
движении |
ведущего звена по одному |
знаку |
(только в одну |
||
сторону) |
прерывистость |
движения |
осуществляется за |
счет кинемати |
||
ческих особенностей |
механизма |
(мальтийский |
крест, |
получервячная |
||
пара и т. |
д .). |
|
|
|
|
|
В настоящее время под индексирующими |
(поворотно-фиксирую |
|||||
щими) механизмами объединяются следующие |
группы целевых меха |
|||||
низмов: |
|
|
у с т р о й с т в а, на которых крепятся режущие |
|||
1) п о в о р о т н ы е |
о
Инструменты пли заготовки: качающиеся приспособления, револьвер ные и делительные головки и диски, шпиндельные блоки, продольные- и поперечные столы, поворотные и делительные столы, карусели: и стоп ки, питатели а также многопозиционные электрические переключатели, механизмы периодического перемещения ленты в считывающих устрой ствах программного управления и т. д.;
2) м е х а н и з м ы |
п р и в о д а поворотных |
устройств, |
обеспечи |
|||
вающие поворот устройства |
в заданное рабочее положение и: егооста |
|||||
новку; |
|
|
|
|
|
|
3) ф и к с и р у ю щ и е |
м е х а н и з м ы , |
обеспечивающие |
точность, |
|||
положения инструмента или заготовки на рабочей позиции; |
|
|||||
4) т о р м о з н ы е |
м е х а н и з м ы , обеспечивающие жесткое непод |
|||||
вижное фиксирование |
узла |
в процессе обработки |
или сборки |
деталей.. |
||
Принцип действия и конструкция механизмов индексирования весь |
||||||
ма разнообразны и зависят от ряда параметров: |
1. необходимой точно |
|||||
сти и надежности индексации, |
2. постоянной пли переменной |
скорости |
||||
деления (быстродействие) , |
3. |
постоянного |
или |
переменного- |
значения |
угла поворота при различных видах работы, 4. массы и размеров пово ротных устройств (снижение действия инерционных сил), 5. прерыви
стого или |
непрерывного деления, 6. деления на большой или малый угол;. |
||
Все |
механизмы |
индексирования |
весьма разнообразны и нередко- |
для поворота одних |
и тех же узлов |
или устройств используются раз |
личные механизмы поворота: рычажные, зубчатые, кулачковые, маль
тийские, гидравлические, |
электрические и т. д. |
|
|
Основные требования, которые предъявляются |
к поворотно-фнкси- |
||
рующим механизмам — быстрый поворот и точная |
фиксация |
на рабо |
|
чей позиции инструмента |
и детали. Каждый вид поворота на |
автома |
тизированном оборудовании должен осуществляться плавно: удары и толчки вызывают быстрый износ деталей механизма индексирования и потерю точности.
Для поворота применяются различные приводы и приводные меха низмы или движения каких-либо частей станка.
Угловое деление может быть прерывистым и непрерывным, а ли нейное — только прерывистым.
Прерывистое угловое деление осуществляется или самим приво дом, или путем периодического присоединения делительной цепи к ис точнику движения на заданный отрезок времени или пути. Необходи мый угол поворота узла — поворотного устройства обеспечивается де лительным диском, который расположен на последнем или предпослед нем валу делительной цепи с целью устранения влияния погрешностей зубчатых передач.
В устройствах с делительным диском точность включения и вык лючения движения делительной цепи сравнительно невелика, поэтому осуществляется поворот делительного диска на ориентировочную ве личину узла, а затем доводится диск до заданного точного положения
спомощью фиксирующего механизма.
Внаиболее распространенных делительных устройствах с непре
рывным угловым делением конечным звеном делительной цени являет-
6
•ся червячное колесо, которое жестко и непосредственно связано с по воротным устройством и находится в постоянном зацеплении с червя ком.
Делительная цепь присоединяется к источнику движения с по мощью муфты и отключается от него после выполнения этой муфтой или одним из промежуточных звеньев определенного числа оборотов. Для того чтобы получать различное деление (различный угол поворота червячного колеса) в делительную цепь включается гитара с набором сменных шестерен. В виду необратимости червячной пары, неподвиж ный червяк фиксирует положения червячного колеса, полученные в ре зультате деления. Точность деления в этом случае определяется точно стью выключения движения и точностью изготовления червячной пары.
Конструкция делительных дисков зависит от условий их работы. Механизмы одинарной и двойной фиксации содержат делительные
диски с фиксирующими гнездами в виде пазов и углублений цилиндри ческой или призматической формы на торцевой или цилиндрической по верхности (последнее чаще применяется).
Наиболее чаще встречаются механизмы с прерывистым делением на автоматах, имеющих вспомогательный вал.
Одним из основных параметров поворотно-фиксирующих устройств является точность фиксации поворотного узла. Источниками погрешно сти индексирования могут быть: погрешности изготовления и сборки; зазоры в кинематических звеньях; силовые и температурные деформа ции звеньев; износ трущихся поверхностей и элементов; ошибки компа новки и самой схемы индексирования и т. д.
П О В О Р О Т Н Ы Е У С Т Р О Й С Т В А
1. СУППОРТЫ И РЕВОЛЬВЕРНЫЕ ГОЛОВКИ
Прообразом простейших индексирующих (поворотно-фиксирую щих) механизмов являются суппорты и качающиеся приспособления,
осуществляющие последовательный подвод режущих инструментов к месту обработки.
Часто в одношпиндельных автоматах фасонно-отрезных или фасон но-продольного точения требуется применение нескольких основных ин струментов, вступающих в работу последовательно; такой техпроцесс обеспечивается качающимся приспособлением.
Например, на рис. 1, а, б, а, изображен механизм поворота и фик сации трехшпиндельного качающегося приспособления. Корпус приспо собления 4 поворачивается вокруг оси О специально спрофилированным
дисковым кулачком 1, установленным на распредвале |
РВ |
(на радиус |
Г\, г2 и г3), в одно из соответствующих трех положений I, II или III. |
||
Пружина 6 осуществляет постоянный прижим сухаря |
2 |
двухплечего |
рычага 7 к кулачку 1. Рычаг при повороте воздействует |
на упорный |
винт 5 корпуса; в свою очередь корпус прижимается к пружинному штифту 3 рычага.
4
Ö)
Рис. 1. Качающиеся приспособления
8
Недостаток качающихся приспособлений заключается в наличии обратного холостого хода для возврата в исходное положение, а также значительные габаритные размеры. Поэтому такие механизмы исполь зуются для небольшого количества позиций (обычно для двух-трех) и
при небольшом общем ходе суппорта.
На рис. 1, г иллюстрируется качающееся приспособление для уста новки в рабочую позицию двух инструментов.
Вместо качательного движения возможно применить суппорт с ин струментами, который получает поперечное перемещение (рис. 2, а) от носительно детали для последовательной установки инструментов в рабочою позицию (продольное перемещение такого суппорта осуществ ляется для подвода, подачи и отвода инструмента). Возвратный холос той ход приспособления возможно избежать с помощью револьверных головок, где инструменты или детали располагаются по окружности. Поворот таких узлов осуществляется уже для 4-х п 6-ти рабочих позиций.
Наибольшее распространение получили револьверные головки, предназначенные для периодического перемещения инструментов. На полуавтоматах с невращающимися обрабатываемыми деталями послед ние располагаются и перемещаются на револьверных головках.
Каждая револьверная головка имеет свои механизмы поворота, де ления, фиксации и часто — механизмы продольного перемещения (рис. 2) Кроме того, крупные головки снабжаются механизмами зажима, кото рые разгружают фиксатор от восприятия крутящего момента усилия ре зания и обеспечивают определенную жесткость поворотному узлу.
Различают 4 типа револьверных головок по расположению оси по ворота и способу подачи режущих инструментов: ось поворота паралле льна оси вращения шпинделя, причем в одном случае движения сооб щается револьверной головке (рис. 2, б ), в другом — самому инструмен ты (рис. 2, в); ось поворота располагается горизонтально и перпендику лярно к оси вращения шпинделя (рис. 2, г), что наиболее распростране но для средних и легких работ; ось поворота располагается вертикаль но и перпендикулярно оси вращения шпинделя (рис. 2, д). В последних случаях головка устанавливается на револьверном продольном суппорте.
В свою очередь токарно-револьверные автоматы явились основой развития многошпиндельных автоматов, в которых все шпиндели с за готовками располагаются по окружности в специальных поворотных устройствах — шпиндельных блоках.
2.ШПИНДЕЛЬНЫЕ БЛОКИ (БАРАБАНЫ)
Взависимости от расположения оси вращения шпиндельные блоки рассматриваются как горизонтальные или как вертикальные. Вертика льные блоки чаще выполняются в виде поворотных столов, и они рабо тают в более благоприятных условиях, чем шпиндельные блоки. Износ направляющих блока отражается на точности его работы сильнее, чем
износ стола.
Шпиндельные блоки и столы выполняются в виде чугунных отли-
9