Оборудование для обработки поверхностей изделий

Для зачистки горизонтального и вертикального облоя литников, для удаления облоя из центральных отверстий, а также для сверления отверстий в деталях из реактопластов и термопластов могут использоваться модернизированные настольные токарные станки (рис. 4.14) [3].

Схема модернизированного настольного токарного станка (пояснения в тексте)

Рис. 4.14. Схема модернизированного настольного токарного станка (пояснения в тексте)

В передней бабке 2 установлен патрон 2 с зажимными губками 3. Патрон получает вращение через редуктор от электродвигателя. Обрабатываемая деталь зажимается в патроне. Режущий инструмент крепится в поперечной каретке 4 или в пиноли задней бабки 5. Станина пинольного токарного станка 6 крепится на верстаке.

Специализированные станки-автоматы и полуавтоматы для обработки поверхностей изделий предназначены, как правило, для обработки конкретной детали (или одного типоразмера детали). Подобное оборудование используется при производстве крупносерийных и массовых продуктов с постоянной номенклатурой изделий.

В серийном и мелкосерийном производстве специализированные полуавтоматы находят применение только при условии, что их конструкция будет допускать возможность быстрой переналадки для обработки, достаточно широкой номенклатуры деталей, сходных по конструктивно-технологическим признакам.

Многооперационные станки и полуавтоматы применяются для обработки изделий с отверстиями, пазами и другими конструктивными элементами. Такие станки, как правило, конструируют по принципу принудительной передачи изделия с каждой предыдущей позиции на последующую с одновременным отводом — подводом обрабатывающего инструмента, хотя в отдельных случаях все переходы могут осуществляться и на одной позиции.

В качестве механизмов, транспортирующих изделия на обработку, применяют цепные или ленточные замкнутые конвейеры, карусельные столы, шагающие столы и в отдельных случаях шнеки специального профиля. Все эти устройства обычно приводятся в прерывистое (шаговое) движение с остановкой в момент обработки. Для этой цели в схему привода транспортирующего механизма вводят устройство с «мальтийским крестом» или кулачковую сцепную муфту специального типа. Обычно многооперационные станки исполняются с ручной загрузкой, т.е. по схеме полуавтоматов. Однако в настоящее время в производстве используется целая серия автоматических питателей для различных групп изделий, которые позволяют превратить полуавтоматические станки в станки-автоматы.

Наиболее эффективны высокопроизводительные полуавтоматические и автоматические станки с непрерывной загрузкой изделий. У таких станков время холостых ходов практически равно нулю.

Из-за невысоких показателей плотности и твердости пластмасс требуется, чтобы были сравнительно небольшие зажимные усилия при закреплении обрабатываемых деталей. Чтобы при закреплении исключить появление на поверхности пластмассовых деталей вмятин и повреждений, кулачки патронов, губки тисков оснащают текстолитовыми накладками.

Эти же показатели определяют и значительно меньшие, по сравнению с обработкой металлов, усилия резания.

Скорости резания при обработке пластмасс значительно выше, чем при обработке металлов. Поэтому и частоты вращения инструментальных шпинделей обрабатывающих станков используются более высокие.

При обработке пластмасс применение смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) во многих случаях ограничено. Поэтому для повышения стойкости режущих инструментов необходимо предусмотреть их охлаждение сжатым воздухом.

В качестве примера рассмотрим схему полуавтомата для зачистки деталей сложного контура. Полуавтомат состоит из следующих основных узлов (рис. 4.15) [1]: поворотного диска и мальтийского механизма, пантографа с копиром и рабочей абразивной головкой привода поворотного механизма с системой промежуточных зубчатых передач.

От электродвигателя 1 через червячную пару 13, цилиндрические шестерни 12 передается вращение на вал 10 пантографа и мальтийского механизма 2. За один оборот вала 10, на котором укреплено водило 9, происходит обкатывание пантографом 8 копира, что соответствует полной обработке детали головкой абразивного инструмента 4. В это время «мальтийский крест» застопорен ведущим диском, и поворотный диск 3 с посадочными гнездами 11 находится в рабочей зоне абразивной головки. Абразивный камень обкатывается вокруг неподвижной детали и снимает грат по ее периметру.

После обработки поводковый палец ведущего диска заходит в зацепление с пазом «мальтийского креста» и поворотный диск 3 поворачивается на 1/6 окружности. В зону обработки поступает новая деталь, а обработанная сбрасывается в накопитель.

Кинематическая схема полуавтомата для зачистки деталей сложного контура

Рис. 4.15. Кинематическая схема полуавтомата для зачистки деталей сложного контура:

  • 1 — электродвигатель; 2 — «мальтийский» механизм; 3 — поворотный диск;
  • 4 — головка абразивного инструмента; 5 — электродвигатель привода абразивного инструмента; 6 — привод; 7 — копир; 8 — пантограф;
  • 9 — водило; 10 — вал пантографа; 11 — посадочные гнезда;
  • 12 — цилиндрические шестерни; 13 — червячная пара

Поворотный диск загружается оператором вручную. Полуавтомат оборудован мощной системой вытяжной вентиляции и предохранительным экраном из полиметилметакрилата.

В качестве еще одного примера можно привести полуавтомат для снятия грата с пластмассового основания выключателя (рис. 4.16) [2]. На сварной станине полуавтомата смонтированы следующие основные узлы: электропривод; стол 5 для укладки изделий с устройством периодического поворота стола; механизм с пантографом и фрезой для снятия грата по контуру; две многошпиндельные сверлильные головки 1 и 2 для снятия грата в круглых отверстиях; две пневматические головки 3 и 6 для прошивки и снятия грата в отверстиях.

Обрабатываемые изделия вручную укладываются в гнездо стола 5. Периодический поворот стола осуществляется «мальтийским крестом» 8 и кривошипом 9. Они приводятся в движение от электродвигателя 16 через клиноременную передачу (шкив 15, ремень 14, шкив 13, червячную 11,12 и зубчатую передачу 10).

При остановке стола начинает работу механизм пантографа 32, водило которого 34 приводится в движение от шестерен 17, 18, 19, 20 и секторной шестерни 22. Ролик 35 водила 34, обегая копир 33, передает необходимое движение фрезе 36 с твердосплавными ножами. Фреза получает вращение от электродвигателя 27 через ременную передачу (шкивы 28, 29, ремень круглого сечения 30).

Полуавтомат для снятия грата с пластмассового основания выключателя (пояснения в тексте)

Рис. 4.16. Полуавтомат для снятия грата с пластмассового основания выключателя (пояснения в тексте)

При работе пантографа устройство 31 обеспечивает натяжение ремня 30, а при его остановке фиксируется стопором 24, связанным с диском 23.

Подъем и опускание сверлильных головок 2 и 2 происходит от шестерен 17, 18 и 21, торцевого кулачка 25 и тяги 26.

Прямоугольные отверстия и отверстия сложной конфигурации обрабатываются специальными прошивками-рашпилями 4 и 7, приводимыми в движение пневматическими головками 3 и 6. Воздух в цилиндры головок подается через электроуправляемый клапан.

Выстой стола обеспечивается за счет использования эллиптических шестерен 10.

Производительность полуавтомата составляет 600—900 шт/ч.

Многопозиционный полуавтомат, кинематическая схема которого показана на рис. 4.17, предназначен для сверления, зачистки и полирования деталей круглой формы. При незначительных изменениях в конструкции на нем можно выполнять различные технологические операции по зачистке грата.

Он имеет сверлильные головки, снабженные режущим инструментом, поворотное устройство роторного типа и узел транспортирования с одновременным полированием и притиркой деталей. Деталь устанавливают в гнездо 2 поворотного стола 2. При помощи «мальтийского креста» 3 и зубчатых колес 4 поворотный стол с деталью перемещается в рабочую зону сверлильных головок 5, режущий инструмент которых через шкивы 6—8 получает вращательное движение от электродвигателя 9.

Кинематическая схема полуавтомата для сверления, зачистки и полирования деталей круглой формы (пояснения в тексте)

Рис. 4.17. Кинематическая схема полуавтомата для сверления, зачистки и полирования деталей круглой формы (пояснения в тексте)

Кулачком 10 от распределительного вала и системы промежуточных зубчатых передач 11 головкам сообщается возвратно-поступательное движение. Во время движения поворотного стола с деталью сверлильные головки производят сверление центрального отверстия, снятие грата и зачистку облоя; после этого детали выпадают из гнезд в лоток 12.

Транспортный вращающийся диск перемещает детали по лотку к полировальным дискам 13 из технического войлока. Для придания блеска обрабатываемой поверхности полировальные диски периодически смазывают полировальной пастой с помощью приспособлений, оборудованных автоматической подачей. Полировальные диски приводятся в движение от электродвигателя 14 через клиноременную передачу и шкив 15.

Равномерное полирование наружной поверхности обрабатываемой детали, прижим и транспортирование обеспечиваются с помощью клиновидного ремня и пары шкивов 16; притирку и глянцовку производят хлопчатобумажными шайбами 17; обработанные детали попадают в накопитель. К местам, где образуется пыль, подведена система вытяжной вентиляции. Управляют станком с пульта, оборудованного электромагнитным пускателем и выключателем местного освещения.

На рис. 4.18 [3] представлена схема полуавтомата для обработки круглых деталей. Обрабатываемая деталь 9 устанавливается на вращающийся диск 2. С диска по направляющей планке 8 деталь попадет в зазор между планкой и движущимся прорезиненным ремнем 3. За счет трения ремень перемещает деталь, одновременно вращая ее, вдоль набора вращающихся наждачных камней 1, при этом кромка детали 9 обрабатывается. От смещения детали в осевом направлении ее поддерживает стенка 5. Чтобы деталь не отжимала ремень, на внутренней стороне его устанавливается металлическая планка 6, прижатая пружинами 4 от упора 7. Производительность такого полуавтомата достигает 21 тыс. деталей в смену в зависимости от их габаритов.

Схема полуавтомата для обработки круглых изделий (пояснения в тексте)

Рис. 4.18. Схема полуавтомата для обработки круглых изделий (пояснения в тексте)

Автомат для обработки деталей круглой формы (рис. 4.19) [7] имеет питатель 1, механизм поштучной подачи заготовок, револьверный диск 2 для транспортировки деталей, планшайбу 3 с инструментом 4 для обработки внутренней поверхности, распределительный кулачковый вал 7, систему рычагов 8, свободно вращающуюся втулку 9 и привод 10.

6

Схема автомата для обработки круглых изделий (пояснения в тексте)

Рис. 4.19. Схема автомата для обработки круглых изделий (пояснения в тексте)

Наружную и внутреннюю поверхности деталей обрабатывают последовательно, причем без дополнительных механизмов закрепления детали на каждой позиции.

Револьверный диск автомата, служащий для транспортировки деталей, может перемещаться вместе со свободновращающейся втулкой в осевом направлении от кулачкового распределительного вала таким образом, что при обработке внутренней поверхности деталь закреплена между диском и втулкой, а при обработке наружной поверхности — между втулкой и планшайбой. Положение детали при обработке внутренней поверхности показано на рис. 4.19, б, а положение детали при обработке наружной поверхности — на рис. 4.19, в.

Деталь 11 из магазина-накопителя 1 механизмом поштучной выдачи подается в гнездо 12 револьверного диска. В это время втулка находится в крайнем левом положении. Затем от кулачкового вала через рычаги револьверный диск с деталью и втулка перемещаются вправо. При этом деталь закрепляется между диском и втулкой и обрабатывается по внутренней поверхности инструментом 4, установленным во вращающейся планшайбе. При дальнейшем перемещении вправо диска и втулки деталь закрепляется между втулкой 9 и планшайбой 3. От кулачкового вала 7 через рычаг 8 к детали 11 подводится резцедержатель 5 с инструментом б для обработки наружной поверхности.

После окончания обработки резцедержатель отводится. Револьверный диск с деталью перемещается на первоначальную позицию и от кулачкового вала через мальтийский механизм поворачивается, принимая в следующее гнездо необработанную деталь из питателя и сбрасывая обработанную деталь; цикл повторяется.

Для обработки прямоугольных деталей применяется полуавтомат, схема которого представлена на рис. 4.20. Работает он следующим образом. Деталь 1 вручную вставляется в лоток 9, в котором непрерывно движется цепь 8, приводимая в движение звездочками 10,11. Крутящий момент от электродвигателя 6 через редукторы 5, 7 передается на вал верхний 12 и нижний 13. На эти валы насажены наждачные круги 2, 3. При прохождении прямоугольной детали между первой парой камней 2, 3 обрабатываются две ее стороны, затем кулачком 4 деталь поворачивается на 90° и проходит под следующей парой наждачных камней 2, 3 — обрабатываются две другие стороны, и детали по лотку 9 выталкиваются в тару.

Один из вариантов конструкции оборудования для зачистки грата на крупногабаритных изделиях показан на рис. 4.21 [2]. Обрабатываемое изделие, у которого нужно зачистить грат по контуру и в боковых пазах, устанавливается на поддерживающий столик, который вместе с упорным копиром крепится винтом 8 к неподвижной оси 14. Совместно с пустотелым валом вращается планшайба 11, в которой по пазам движутся ползуны с твердосплавными скребками 4, прижимаемые пружинами 10 с помощью следящих шайб 3 к упорному копиру. Вращаясь с планшайбой вокруг изделия (в то время как следящие шайбы прижимаются к копиру), скребки снимают грат по контуру. Если в контуре изделия имеются малые радиусы во внутренних углах, скребки устанавливают острием к детали, а при отсутствии их скребки могут устанавливаться к детали своей закругленной стороной.

Схема полуавтомата для обработки прямоугольных деталей (пояснения в тексте)

Рис. 4.20. Схема полуавтомата для обработки прямоугольных деталей (пояснения в тексте)

Станок для зачистки грата на крупногабаритных изделиях

Рис. 4.21. Станок для зачистки грата на крупногабаритных изделиях:

  • 1 — кронштейн; 2 — корпус; 3 — следящие шайбы; 4 — скребки;
  • 5 — копир; 6 — стол; 7 — обрабатываемое изделие; 8, 20 — винты;
  • 9 — ползуны; 10, 23 — пружины; 11 — планшайба; 12 — вал; 13 — шкив;
  • 14 — ось; 15 — держатель инструмента; 16 — следящий ролик; 17 — движок;
  • 18 — толкатель; 19 — основание; 21 — корпус; 22 — устройство для зачистки

Планшайба имеет выборки, которые с помощью следящего ролика 16 и движка 17 отводят держатель инструмента 15 с инструментом зачистки боковых пазов от грата. Пружины 23 с помощью движка возвращают держатель инструмента к изделию, сообщая инструменту возвратнопоступательное движение.

Толкатели 18 направляют движок и связывают его с основанием 19.

Выборки в планшайбе, по которым движутся следящие ролики, расположены между пазами, в которых ходят ползуны, благодаря чему отвод инструмента от детали происходит в тот момент, когда к нему приближается скребок.

Для переналадки на обработку изделия другой конфигурации требуется отвинтить винт 8, сменить упорный копир и поддерживающий столик.

Скребки представляют собой многолезвийный инструмент из твердого сплава, контур которых образован тремя дугами, а внутри имеется шестигранное отверстие, которое позволяет поворачивать скребок, используя его острые и закругленные стороны. Скребки выполняются с различным углом наклона режущей кромки в зависимости от расположения грата в обрабатываемых изделиях.

Станок для зачистки грата на мелких изделиях (рис. 4.22) отличается тем, что зажимы для крепления изделия расположены в радиальных пазах поворотной планшайбы и упруго поджаты через обрабатываемое изделие к упору, установленному заподлицо с инструментом. Каждый из зажимов укреплен в подшипниках и связан шестеренчато-реечной передачей с копиром, рабочий профиль которого соответствует по конструкции обрабатываемому изделию [1].

Станок для зачистки грата на мелких изделиях (пояснения в тексте)

Рис. 4.22. Станок для зачистки грата на мелких изделиях (пояснения в тексте)

На планшайбе 4 (рис. 4.22, а) установлено двенадцать корпусов 7, в которых смонтированы валы-шестерни 9 и шайбы 8 для установки обрабатываемых изделий. Валы-шестерни 9 находятся в зацеплении с рейкой 3, имеющей возможность радиально перемещаться в прорези планшайбы от кулачка 12, закрепленного на столе 1 станка. Под действием пружины 6 корпус 7 передвигается в направляющих 2, установленных радиально на планшайбе, до упора обрабатываемого изделия в копир 10, который установлен заподлицо со шлифовальный кругом 11.

Обработанные изделия выгружаются при помощи толкателя 16 (рис. 4.22, б) и путевого кулачка 15. На позициях загрузки и выгрузки корпус 7 отодвигается от шлифовального круга путевым кулачком 13, нажимающим на ролик 14.

При износе шлифовального крута копир 10 устанавливают заподлицо с кругом маховичка 5. Рейка 3 перемешается в прорези планшайбы 4, приводя в движение вал-шестерню 9 и установленное на шайбе 8 обрабатываемое изделие. При этом изделие, оставаясь прижатым пружиной 6 к копиру 10, обкатывается по нему за счет вращательного и поступательного движения вала-шестерни 9. Характер дифференциального движения вала-шестерни определяется конфигурацией обрабатываемого изделия.

Так как рабочий ход рейки заключается в рациональном перемещении ее от центра планшайбы, то при обработке некруглых изделий усилие прижатия их к копиру почти не изменяется. Шлифовальный круг снимает грат, выступающий за пределы шайбы 8.

Для изделий сложной формы в мелкосерийном производстве применяют комбинированные установки, оснащенные различными инструментами. Такая установка, представленная на рис. 4.23 [3], позволяет на одном рабочем месте выполнять ряд операций обработки и заменяет несколько настольных станков — сверлильный, токарный, зачистной.

Схема комбинированной установки для выполнения зачистных, сверлильных и токарных операций (пояснения в тексте)

Рис. 4.23. Схема комбинированной установки для выполнения зачистных, сверлильных и токарных операций (пояснения в тексте)

Электродвигатели 1 мощностью 0,2—0,5 кВт вращают инструменты 2 и 3 со скоростью до 2800 об/мин (в зависимости от диаметра рабочей части инструмента). Кронштейны электродвигателей установлены на вертикальной стойке 5. К комбинированному инструменту 2 изделие подводится вручную. Изделие, обрабатываемое фрезой или сверлом 3, вначале вручную устанавливают на одной из оправок, а затем с помощью ножной педали б через систему рычагов его подводят к инструменту. При необходимости вращение на оправки 4 может передаваться одним из электродвигателей через клиноременную передачу. В этом случае можно обрабатывать на изделиях круговой грат (так же как и на токарных станках).

Для зачистки вертикального облоя и литников на наружной поверхности используют горизонтально-зачистные приспособления (рис. 4.24) [3]. Шпиндель 1, на котором крепится шлифовальный круг 2, приводится во вращение электродвигателем 3. Пластмассовая деталь прижимается к вращающемуся кругу вручную.

Схема горизонтально-зачистного приспособления (пояснения в тексте)

Рис. 4.24. Схема горизонтально-зачистного приспособления (пояснения в тексте)

Вертикально-зачистное приспособление (рис. 4.25) [3] предназначено для зачистки горизонтального и вертикального облоя и удаления литников. Электродвигатель 1 вращает шлифовальный круг 2. На поворотный стол 3 помешается обрабатываемая деталь, соприкасающаяся с шлифовальным кругом, и выводится вручную от центра диска к его периферии. Электродвигатель и поворотный стол устанавливаются на верстаке 4.

Схема вертикально-зачистного приспособления (пояснения в тексте)

Рис. 4.25. Схема вертикально-зачистного приспособления (пояснения в тексте)

Для снятия фасок с плоских деталей и для удаления горизонтального облоя и литников, расположенных на наружной поверхности, используется специальное зачистное приспособление с шлифовальным кругом (рис. 4.26) [3]. Шлифовальный круг 1 приводится в движение с помощью электродвигателя через клиноременную передачу. Обрабатываемую деталь 3 помешают на планку 4 стола 5 и прижимают к упору 2. Деталь подводят к шлифовальному кругу вручную. Электродвигатель и стол крепят на верстаке 6.

Облой удаляют по периметру детали. Величину образуемой при этом фаски регулируют перемещением стола в перпендикулярном направлении к оси вала.

Удаление горизонтального и вертикального облоя и вскрытие профильных отверстий в деталях можно проводить и на зачистном станке, конструкция которого представлена на рис. 4.27 [3]. Шпиндель 1 вращается электродвигателем через ременную передачу. Цилиндрические и конические шлифовальные круги 3 закреплены в цанге 2. Деталь подводят к кругу и перемещают вручную, касаясь его всеми точками обрабатываемой поверхности.

Схема специального зачистного приспособления с шлифовальным кругом (пояснения в тексте)

Рис. 4.26. Схема специального зачистного приспособления с шлифовальным кругом (пояснения в тексте)

Схема специального зачистного приспособления для удаления горизонтального и вертикального облоя и вскрытия профильных отверстий (пояснения в тексте)

Рис. 4.27. Схема специального зачистного приспособления для удаления горизонтального и вертикального облоя и вскрытия профильных отверстий (пояснения в тексте)

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >