Устройство для автоматической навивки пружин на токарно-револьверном автомате (стр. 2 из 2)
Навивочная оправка изображена на листе 2. Она состоит из трубки 1 с ограничительным пазом 4 и заглушкой 3, которая зажимается непосредственно в патроне станка, и самой навивочной оправки 2, часть которой расположена внутри трубки 1 и может перемещаться, сдерживаемая пружиной. Завернутый в оправку штифт 5 ограничивает ее продольное перемещение (в пределах ограничительного паза 4) и не допускает поворот вокруг оси. На оправке 2 расположен крючок 6 для захвата проволоки.
Устройство работает следующим образом. Для навивания пружин (см. лист 1) оправка 1 установлена в патроне станка 2. Револьверный суппорт с револьверной головкой 3 находится в крайнем правом положении, передний поперечный суппорт 6 максимально отведен назад. Конец проволоки, находящейся в бухте 10, вставляют в механизм правки 7, расположенный на переднем поперечном суппорте 6, и подводят к ответной части отрезного устройства 8.
Включают привод станка, который приводит во вращательное движение оправку 1 и обеспечивает подачу переднего поперечного суппорта 6 и револьверного суппорта 3. Передний поперечный суппорт 6 подает проволоку вперед, где ее захватывает крючок оправки 1, одновременно револьверный суппорт 3 обеспечивает поступательное движение оправки с подачей равной шагу навиваемой пружины. В это время передний поперечный суппорт 6 движется назад. Величина подачи револьверного суппорта 3 установлена сменными зубчатыми колесами.
После навивки заданной длины (количества витков), нож 4 отрезает проволоку и скоба 5, снимает навитую пружину с оправки при отходе револьверного суппорта 3 назад, после чего поперечный суппорт 6 начинает движение вперед, захватывая и подавая проволку к крючку оправки 1 и рабочий цикл повторяется. При окончании проволоки в бухте станок автоматически отключается устройством 9.
Модернизация кинематики станка
Для снятия нагрузки с привода, а также для предотвращения износа неиспользуемые при работе устройства для навивки пружин узлы и кинематические цепи станка отключены, на листе 3 они отмечены звездочками. Отключены: муфта М3, установленная на вспомогательном валу VII, а значит исключено движение вала VIII с барабанными кулачками 2, 3 подачи и зажима прутка, мальтийский крест 5 и диск 6 поворота револьверной головки; кулачок 12 вертикального суппорта и кулачок 14 заднего поперечного суппорта; электрические цепи переключения скоростей и направления движения.
Расчет и проектирование наладок станка
Настройка привода главного движения и подачи
Принимаем, что:
· навивка проволоки выполняется при nшп=160 об/мин, sрс=2,5 мм/об;
· подача проволоки при nшп=160 об/мин, sпс=2,5 мм/об.
Частота вращения вспомогательного вала:
nи= 1440*2/24=120 об/мин
Частота вращения распределительного вала:
nр.в.=120*29/79*c/d*e/f*1/40=1,1*c/d*e/f*
Tц=60/nр.в.=60/1,1* d/c*f /e
Уравнение настройки:
c/d*e/f*=54,5/Т
3.3. Определение числа оборотов шпинделя за время выполнения каждого рабочего перехода
nпер.= l/s - число оборотов шпинделя за переход
nпер.= 80/2,5 = 32 об. - для револьверного суппорта
nпер.= 25/2,5 = 10 об. - для поперечного суппорта
Траб.= 60*Snпер./nшп - время, затраченное на рабочие переходы
Траб.= 60*(32+32+10)/160 = 27,8 с
Тхол.= 0 с
Тмаш.= Траб. + Тхол.= 27,8 с - расчетное машинное время на изготовление одной детали - время одного оборота распределительного вала станка, уточняем его по паспорту автомата 1Б124.
Ближайшие значения Тмаш.= 27,8 с будут 27,5 с и 25,7 с, выбираем Тмаш.= 25,7 с, ему соответствует число оборотов шпинделя равное 64, т.е. два перехода револьверного суппорта - одна навитая пружина, nц= 64 об.
Из таблицы паспорта выбираем числа зубьев сменных колес:
c= 45, d= 71, e= 80, f= 27.
Цикловая производительность автомата:
Qц= 1/Тмаш.* 60 = 1*60/27,5 = 2,33 шт/мин.
Расчет кулачков
Для каждого перехода определяем начальный радиус Rн на кулачке, откуда начинается рабочий ход, и конечный радиус Rк , где он заканчивается, а также число сотых делений на каждый рабочий участок.
Расчет кулачка револьверного суппорта
Число сотых делений окружности кулачка:
aпер = aраб * nпер / Snпер
aпер = 100 * 32/32 =100 сотых
Т. к. на переходе 1 расстояние от торца шпинделя до револьверной головки равно минимально допустимому (64 мм), то Rк равно максимальному радиусу Rmaxзаготовки кулачка, которая приведена в паспорте станка:
Rк= Rmax=120 мм.
Rн= Rmax- (L - Lmin), где L - расстояние между торцом шпинделя и револьверной головкой, мм; Lmin - наименьшее значение расстояния между торцом шпинделя и револьверной головкой, мм.
Rн= (120 - 64) - 144 = 40 мм.
Расчет кулачка поперечного суппорта
Число сотых делений окружности кулачка:
aпер = aраб * nпер / Snпер
aпер пауз = 100 * 10/32 = 31,45 = 31,5 сотых
aпер под. = 100 - 31,5 = 68,5 сотых
Т. к. на переходе 1 расстояние от оси шпинделя до поперечного суппорта равно минимально допустимому (10 мм), то Rк равно максимальному радиусу Rmaxзаготовки кулачка, которая приведена в паспорте станка:
Rк= Rmax= 76 мм.
Rн= (Rmax+ Lmin) - L, где L - расстояние между осью шпинделя и поперечным суппортом, мм; Lmin - наименьшее значение расстояния между осью шпинделя и револьверной головкой, мм.
Rн= (76 + 10) - 35 = 51 мм.
Наладку токарного автомата производят в соответствии с картой наладки (табл. 1). Наладка включает в себя: подготовку; установку сменных зубчатых колес; установку и регулирование кулачков револьверного и поперечного суппортов; установку и регулирование отрезного устройства и механизма правки проволоки; проверку работы установки при навивке нескольких пружин и работу механизма автоматического отключения (блокировки).
Оснащение устройством ЧПУ
На рис. 4.1 представлена блок-схема СЧПУ. С устройства ввода программы 1 технологическая информация поступает в устройство усиления сигнала УУ, затем в блок согласования БС и на исполнительный механизм (револьверный суппорт - обеспечивает подачу оправки и отрезного устройства), отрабатывающий геометрическую и технологическую информацию. Датчик Д контролирует положение исполнительного механизма и корректирует его перемещение через блок БС. После отработки этой части программы сигнал с датчика Д исполнительного механизма поступает на датчик Д проверяющий наличие проволоки в механизме подачи. При ее отсутствии сигнал поступает в БС первого исполнительного механизма и станок отключается. Иначе сигнал поступает в блок согласования БС и привод следующего исполнительного механизма (поперечный суппорт - подает проволоку). Его работа контролируется и корректируется датчиком Д. После завершения этой части программы сигнал с датчика Д поступает в блок согласования БС первого исполнительного механизма и рабочий цикл повторяется.
Рис. 4.1.
Используется замкнутая контурная система ЧПУ, датчики обратной связи - линейные и круговой индуктоксины, привод подач - шаговый (дискретный) двигатель.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Разработанное устройство для навивки пружин соответствует требованиям технического задания, является простым и легко настраиваемым и работает в замкнутом автоматическом цикле, допускает возможность использования ЧПУ.
ЛИТЕРАТУРА
· Авторское свидетельство СССР №99454, кл. В21 F 3/00, 1954.
· Авторское свидетельство СССР №1069915, кл. В21 F 35/00, 1984.
· Паспорт станка мод. 1Б124. Л., 1963.
· Батов В.П. Токарные автоматы и полуавтоматы. М., 1982.
· Оганян А.А., Родинский Э.М. и др. Справочник по наладке токарных и токарно-револьверных автоматов. М., 1983.
· Гусев И.Т. и др. Устройства числового программного управления. М.,1986.