1. ВИВЧЕННЯ БУДОВИ, ПРИНЦИПУ
РОБОТИ ТА КІНЕМАТИКИ
ТОКАРНО-РЕВОЛЬВЕРНОГО
АВТОМАТУ МОД. 1Б126
Мета: вивчити конструкцію токарно-револьверного
автомату мод. 1Б136;
набути практичні навички в складанні рівнянь
кінематичного балансу і настройки токарно-
револьверного автомату мод. 1Б136.
Завдання: ознайомитися з будовою верстату і визначити
призначення кожного його механізму;
визначити будову і принцип дії кожного механізму;
вияснити послідовність передачі руху від
електродвигуна до кінцевих ланок;
скласти кінематичні ланцюги окремих рухів
(елементи приводу головного руху замалювати
червоним олівцем);
записати умови погодження початкового та
кінцевого елементів ланцюгів;
скласти рівняння кінематичного балансу ланцюгів
приводу головного руху і руху подачі;
скласти звіт про виконану роботу.
Обладнання,
пристосування,
наочне
приладдя:
токарно-револьверний автомат моделі 1Б136
плакат «Кінематична схема токарно-револьверного
автомата моделі 1Б136»
ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ТА ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
Призначення і область застосування. Одношпиндельний токарно-
револьверний автомат мод. 1Б136 призначений для виготовлення різних
деталей з найбільшим діаметром обробки 25 мм і довжиною 3000 мм з
круглого, квадратного або шестигранного прутка. Використовується в
1
2. масовому або серійному виробництвах. Автомат оснащений
шестипозиційною револьверною головкою і трьома поперечними супортами,
що дозволяє проводити багатоінструментальну обробку.
Основні технічні характеристики верстату
Елементи характеристик Значення
Найбільший розмір оброблюваного прутка, мм
круглого (діаметр) 25
шестигранного (розмір шестигранника) 20
квадратного (розмір квадрата) 17
Довжина прутка 3000
Діаметри різей
по сталі М18
по латуні М22
Найбільша довжина подачі прутка 90
Найбільша довжина проточки 80
Відстань від торця шпинделя до револьверної головки
Найбільша 180
Найменша 64
Число ступіней оборотів шпинделя
Праве 13
Ліве 13
Межі чисел обертів шпинделя, об/хв
при точінні 200-3150
при нарізанні різей 80-1250
Хід револьверної головки, мм 80
Величина регулювання ходу, мм 36
Найбільша величини ходу поперечних супортів, мм 40
Габарити:
довжина, мм 1870
ширина, мм 790
висота, мм 1500
Вага, кг 1750
2
3. Будова верстата. Автомат мод. 1Б124 (рис.1) складається з основи 1
коробчатої форми, на верхній частині якої кріпиться станина 2. З лівої сторони
основи в кінці кріпиться роздільна коробка швидкостей з електродвигуном і
закривається дверцятами 6. В середній частині основи є ніша, в якій
розміщуються змінні зубчасті колеса гітари, а з правого торця під герметично-
закритою кришкою 7 розміщено електрообладнання. В середині основи з
задньої сторони знаходиться резервуар з охолоджуючою рідиною.
Рисунок 1 – Загальний вигляд токарно-револьверного автомату 1Б136
7
4 5
3
7
8
2
1
6
3
4. Станина 2 автомата (рис. 2) виконана з чавунного литва. На задній
стороні станини в підшипниках ковзання встановлений допоміжний вал 4,
який обертається від черв’ячного редуктора 1 через зубчасту муфту 2 і
запобіжний штифт 3. За допомогою маховика 10 цей вал можна повернути
вручну. В середній частині станини на трьох опорах розміщений додатковий
допоміжний вал 24 з кулачками затиску 25 і подачі прутка. Дві опори цього
вала розміщені в станині, а третя на сферичному підшипнику ковзання
розміщена в окремому корпусі 7 (рис.1) і кріпиться з лівої сторони станини. На
цьому ж корпусі розміщена рукоятка 8 (рис.1) включення зубчастої муфти 2 і
механізму блокування, який спрацьовує при закінченні по довжині прутка.
З правого торця станини (рис. 2) встановлений поперечний
розподільчий вал 15 з черв’ячним редуктором і конічною зубчастою
передачею. На задньому кінці цього вала через проміжну втулку 14, яка
стопориться гвинтом, встановлюється і закріплюється гайкою 9 кулачок 8
подачі револьверного супорта. З передньої сторони станини на двох опорах
розміщений поздовжній розподільчий вал 16, на якому з лівої сторони
встановлюються кулачки 21 подачі поперечних супортів. Обертовий рух на
кулачки передається за допомогою зубчастих муфт, одна половина яких
закріплена до вала штифтом 19, або шпонками 20, а друга з’єднується з
кулачком штифтом 22. В середній частині розподільчого вала закріплені два
барабани 17 з Т-подібними круговими пазами, в яких закріплюються кулачки
18, які через важелі керують включенням однообертових муфт 5 і 6.
Шпиндельна бабка 3 (рис. 1) має коробчату форму, у якій на опорах
кочення встановлений пустотілий шпиндель 19, (рис.3) привідний шків 9
пасової передачі і механізм подачі і затиску прутка. Передня опора шпинделя -
підшипник 20, внутрішнє кільце якого посаджене на конусну поверхню
шпинделя і кріпиться двома гайками 17 і 25. Задня опора - два підшипники
кочення 10. Привідний шків 9 змонтований на підшипниках та стакані 8 і
передає крутний момент на шпиндель через фланець 7 і шпонку. Всередині
шпинделя розміщена подаюча труба 14 з цангою 21, лівий кінець труби
закріплений через підшипник 5 до рухомих санок 6. При русі санок 6 від
важеля 30 вперед проходить подача прутка до упора, встановленого у
револьверну головку.
4
5. 25 27
23 22 21 20 19 18 17 15
24
26
1
2 3 5 6 7 8 9 9
a
б
в
г
11
12
13
14
15
Рисунок 2 - Поздовжній розріз станини по допоміжному та розподільчому валах
5
7. У верхній частині важеля є поздовжній прямолінійний паз, в якому
ходить камінь 2 надітий на палець гайки 1, яка знаходиться в пазу кронштейна
санок 6. При обертанні гвинта 3 гайка 1 з каменем 2 переміщається змінюючи
радіус коливання важеля 30 і тим самим змінює довжину подачі прутка. В
отворі переднього кінця шпинделя встановлена конусна втулка 22, у яку
вставлена пружина 26 і затискна цанга 24. Пружина стискується під час
загвинчування гайки 23 і намагається постійно зсувати конусну втулку вліво,
розтискаючи затискну цангу. При переміщенні конусної втулки вправо цанга
затискує пруток. В середній частині шпинделя та втулці 15 прорізано 2
поздовжніх пази, в які вставлені два кулачки 16. При переміщенні важелем 28
муфти 13 вліво її внутрішня конусна поверхня натискує на плечі кулачків 16,
при цьому кулачки виступали впираючись в торець втулки 15 штовхачів
піввтулки 27, трубу 18 і конусну втулку 22 затискуючи пруток. При
переміщенні муфти 13 вправо довші плечі кулачків 16 звільняються під дією
пружини 26 конусна втулка також переміщується вліво звільняючи пруток.
Зусилля затиску регулюється гайкою 12.
Поздовжній револьверний супорт (рис. 4, 5). Робочий хід супорта 18 з
револьверною головкою 1 здійснюється від дискового кулачка 12 через важіль
13 з зубчатим сектором 11, пустотілу рейку 14, револьверну втулку 9 в
вгвинчену в рейку 14, штангу 15, шатун 16, кривошип 17 і кривошипний вал 3,
який закріплений через підшипники до корпуса револьверного супорта.
Зворотній хід супорта відбувається під дією пружини 10. Револьверна головка
має шість гнізд для кріплення інструменту.
Рисунок 4 - Поздовжній супорт з поздовжньою головкою
7
8. Поворот револьверної головки 1 відбувається під час руху супорта
вправо. На кривошипі 3 закріплений диск 5 з пальцем, який заходить у
мальтійський хрест, закріплений на осі 7 револьверної головки. На осі
кривошипа закріплене конічне колесо 6 приводу повороту револьверної
головки, та кулачок 4 фіксатора 2. При повному повороті шестерні з диском
повертається кулачок, який виведе фіксатор з гнізда, а диск поверне
мальтійський хрест і головку на 1/6 оберту, після чого фіксатор зайде у гніздо.
При ручному повороті револьверної головки фіксатор виводиться за
допомогою важеля 3 (рис. 5). При роботі трьома інструментами замість шести
на диску встановлюється ще один палець, який буде за цей же час відходу
револьверного супорта повертати головку додатково ще на 60, тобто головка
буде повертатися на 120. Супорт встановлюється відносно торця шпинделя у
межах 36 мм втулкою 9 (рис. 4). Ручна подача супорта проводиться за
допомогою важеля 7 (рис. 5).
Робота револьверної головки (рис.6). Поворот револьверної
головки здійснюється у момент швидкого переміщення револьверного
супорта вправо під дією пружини. Після повороту головки супорт
швидко переміщується вліво. Принцип повороту револьверної головки
(рис.6) в позиції І, в якій показано положення механізму в кінці
робочого ходу перед поворотом револьверної головки. Підчас робочої
подачі кривошипний вал 2 не повертається, так як однооборотна муфта
12 на допоміжному валу (рис. 2) знаходиться у виключеному положенні
і кінематичний ланцюг приводу повороту револьверної головки
розімкнутий. В цей час кривошип 2 і шатун 3 знаходяться у
розтягнутому положенні. При цьому корпус револьверного супорта 8,
кривошипно-шатунний механізм, рейка 4 і вал з револьверною головкою
утворюють жорстку систему, яка під дією кулачка 6 через важіль 5
переміщується вліво і стискає пружину 7. У кінці робочого ходу супорта
між торцем шпинделя і револьверною головкою залишається певна
відстань L1, а між корпусом 8 і втулкою 9 утворюється відстань а1. У
момент включення однобортної муфти, кривошипний вал починає
обертатися (показано стрілкою) і відстань між точками А і В
зменшується. При цьому револьверний супорт під дією пружини
переміщується вправо при нерухомій рейці 4. Відвід супорта проходить
приблизно у межах 1/4 повороту кривошипа до моменту дотику корпуса
револьверної головки з втулкою 9 (рис. 6).
8
10. Рисунок 6 - Схема повороту револьверної головки (І, ІІ, ІІІ, ІV,V,VІ -
послідовні положення підчас повороту)
Позиція ІІ. При подальшому повороті валу в межах 1/2 оберту
проходить переміщення зубчастої рейки 4 вліво, при цьому проходить розрив
контакту ролика двохплечого важеля 5 з кулачками 6. У цей час проходить
поворот револьверної головки. При цьому головка уже розфіксована.
Розфіксація, поворот і фіксація револьверної головки проходить у межах 1/4
до 3/4 повороту кривошипного вала. Позиції ІІІ, ІV (рис. 6). Після
проходження точкою Б лівої мертвої точки відстань між точками А і В
збільшується, рейка відводиться вправо і ролик важеля 5 повертається на
поверхню кулачка 6. Позиція V (рис. 6). Як тільки ролик увійде у контакт з
10
11. кулачком, рейка зупиняється. Кривошипний валик, продовжуючи обертатися,
давить через шатун на нерухому рейку і здійснює швидке переміщення
револьверного супорта вправо на вихідне положення. Позиція VI (рис. 6). У
цьому положенні відстань між торцем шпинделя і револьверною головкою
стає рівною L2, що задається радіусом початку переходу на кулачку, а між
корпусом револьверної головки і втулкою 9 а2. Як видно з рис. 6, у момент
повороту револьверної головки ролик важеля 5 повинен знаходитися на
радіусі повороту револьверної головки і ні в якому випадку не на ділянці
спуску чи підйому профілю кулачка. Це може призвести до раптового
зіткнення інструменту і заготовки.
Поперечні супорти 1, 2, 3, (рис. 7). Поперечні супорти дають можливість
додатково встановити ряд інструментів для розширення технологічних
можливостей автомата. Робочу подачу (хід до осі шпинделя) супорти
отримують від кулачків розподільчого валу 4 через двохплечі важелі з
зубчатими секторами і рейки 5. Регулювання положення супортів відносно осі
шпинделя здійснюється мікрометричними гвинтами 6.
Рисунок 7 - Поперечні супорти
11
12. Конструкція поперечних супортів представлена на рис. 8.
Рисунок 8 – Конструкція поперечного супорта токарно-револьверного
автомата мод. 1Б136
Вертикальний супорт. Вертикальний супорт кріпиться на кронштейні,
розміщеному на торці шпиндельної бабки. Основне призначення
вертикального супорта - відрізка готових деталей. Переміщення супорта
здійснюється від кулачка, який розміщений на поздовжньому розподільчому
12
13. валі через двохплечі важелі 6, 7 (рис. 9). Важіль 7 за допомогою тяги 8
з’єднаний важелем 5, який має зубчастий сектор і входить в зачеплення з
рейкою корпусу супорта. Супорт має два види регулювання. Відстань від осі
шпинделя регулюється гвинтом 1, при цьому звільнюють гайку і гвинт 4
кріплення важеля 5 до осі.
Для встановлення відрізного різця по центру заготовки різцетримач 2
регулюють в радіальному напрямку гвинтом 6. Зазори в направляючих
супорта регулюються клином і гвинтом 3.
Рисунок 9 - Конструкція вертикального супорта.
13
14. Однооборотні муфти. У випадках, коли необхідно валу чи зубчастому
колесу надати певне число обертів і після цього автоматично розірвати
ланцюг, використовуються однооборотні муфти. У верстаті однооборотні
муфти використовуються для періодичного під’єднання до допоміжного валу
механізмів приводів повороту револьверної головки та подачі і затиску прутка.
Конструкція і принцип роботи однооборотної муфти показані на рис. 10а,
вільно насаджене зубчасте колесо 5 і рухома півмуфта 3 та друга півмуфта 6
з’єднана з допоміжним валом 7 з допомогою штифта.
На торцевій поверхні півмуфти 3 розміщені кулачки, а на лівій - два
глибоких прямолінійних пази, в які входять виступи зубчастого колеса 5, що
дозволяє з’єднувати півмуфти з колесом 5. На лівій торцевій поверхні
півмуфти 6 є такі ж кулачки. Для надання обертового руху зубчастому колесу
5 від допоміжного вала 7 необхідно перемістити півмуфту 3 вправо для
з’єднання кулачків обох півмуфт 3 і 6. Для забезпечення повороту зубчатого
колеса 5 лише на один оберт, передбачена конструкція півмуфти 3 з
циліндричною кільцевою виточкою по криволінійних поверхнях А-Б-Г. На
циліндричній поверхні півмуфти 3 виконаний клиновий паз В, у який під дією
пружини 10 входить фіксатор 8, який кріпиться на важелі 9 (рис. 10б) між
зубчатим колесом 5 і лівою півмуфтою 3 на втулці 4 надіта пружина 12, під
дією якої півмуфта 3 переміщається вправо. У виключеному положенні
півмуфта 3 утримується пальцем, який впирається на ділянку Г кільцевого
фасонного пазу (рис. 10). При цьому фіксатор 8 знаходиться в пазі півмуфти 3
(положення І). Якщо палець 2 вийняти з виїмки (положення ІІ), то пружина 12
перемістить півмуфту 3 вправо, що приведе до її зчеплення з півмуфтою 6 і
рух від допоміжного вала через півмуфту 3 буде передаватися зубчастому
колесу 5. При обертанні півмуфта 3 виштовхне з паза фіксатор 8, який буде
ковзати по зовнішній циліндричній поверхні півмуфти 3. Після виводу пальця
2 з фіксованої виїмки, під дією пружини 12 (положення ІІІ) він буде ковзати по
поверхні півмуфти 3 до тих пір, поки фіксована поверхня А-Б-Г не попаде під
палець 2 і він знову попаде в неї (положення ІV). При подальшому обертанні
півмуфти 3 палець 2, впираючись у поверхню Б фасонної виїмки (положення
V) заставить півмуфти 3 переміститися вліво і вона вийде із зачеплення з
півмуфтою 6 (положення VІ) (рис. 10). Торці зубів півмуфт 3 і 6 будуть в одній
площині. В цьому положенні фіксатор 8 торкається однієї сторони
клиновидного пазу півмуфти 3 і під дією пружини 10 поверне півмуфту до
початкового положення (положення І). При цьому палець 2 займе положення
на ділянці Г кільцевої виточки. Таким чином півмуфта 3 зробила один оберт.
14
15. 9
8
10
13
14
15
А Б Г 4
4 5 6 7
а) Г Г Д Д б)
5
3
2
11
Г Д
8
Положення I Положення IІ Положення IІІ Положення IV Положення V Положення VI
3
2
1
А
12
2
11
Г Д
10
5
в)
Г
А
3
2
6
14
11
8 8
9
Б
15
Рисунок - 10. Конструкція та робота однооборотної муфти:
15
а) поздовжні та поперечні розрізи; б) вигляд однооборотної муфти і мех. керування в аксонометрії; в) етапи роботи однооборотної муфти;
1 - зубчасте колесо; 2 і 6 - відповідно ліва та права півмуфти; 3 - палець; 4 - втулка; 5 - допоміжний вал; 7 - фіксатор; 8, 9 -і 10 - пружини;
11 - важіль; 12 - розподільчий вал; 13 - керуючий барабан; 14 - важіль; А - фасонна виїмка; Б і Г - скіс і кільцева ділянка фасонної виїмки;
В - клиновидний паз.
16. Опис кінематичної схеми
Кінематика автомата складається з двох незалежних ланцюгів: ланцюга
приводу шпинделя і ланцюга приводу допоміжного та розподільчого
валів (рис. 11).
Ланцюг приводу шпинделя. Шпиндель отримує обертовий рух від
двигуна М1 через автоматичну коробку швидкостей із змінними колесами. На
валу І коробки швидкостей, який з’єднаний з валом електродвигуна,
розміщено 3 зубчастих шестерні, які входять у зачеплення з трьома колесами,
розміщеними на валу ІІ. Від валу ІІ рух через змінні зубчасті колеса
передається валу ІІІ. Для зміни напрямку обертання шпинделя рух з валу ІІІ на
вал ІV передається парою шестерень, або через три колеса, в залежності від
включення електромагнітних муфт на валах ІІІ і ІV. З вала ІV на шпиндель рух
передається через пасову передачу.
Ланцюг приводу допоміжного і розподільчого валів. Допоміжний вал VІІ
отримує обертовий рух від електродвигуна М2 через черв’ячну пару, або
вручну від маховика при муфті М1. Від допоміжного вала VII отримують рухи
проміжний вал VІІІ, вал VІ повороту револьверної головки і приводу
переключення швидкостей, поперечний розподільчий вал ХІ і основний
розподільчий вал ХІІ. Допоміжний вал має постійну частоту обертання п=120
хв-1. На проміжному валу ХІІІ закріплено барабан Б2 для затиску матеріалу і
барабан Б1 для подачі матеріалу.
Поперечний розподільчий вал ХІ отримує рух від допоміжного вала
через змінні зубчасті колеса a, b, c, d і черв’ячну пару. З однієї сторони на
цьому валу кріпиться кулачок приводу револьверного супорта, а з іншої
кулачки включення кінцевого вмикача зміни напрямку обертання шпинделя.
Основний розподільчий вал ХІІ отримує обертовий рух від поперечного
валу через конічну пару зубчастих коліс. На розподільчому валу закріплені
кулачки для переміщення супортів: К1 - вертикального, К3 - заднього, К2 -
переднього поперечних супортів, та барабана Б3 - включення муфти приводу
подачі і затиску матеріалу, Б4 - включення муфти приводу повороту
револьверної головки. На допоміжному валу VІІ кріпиться кулачок D приводу
коливного супорта. Від двигуна М3 рух через конічні зубчаті колеса
передається швидко свердлильному пристрою, який встановлений в одну із
позицій револьверної головки.
16
17. М1
Рисунок - 11. Кінематична схема токарно-револьверного автомата моделі 1Б136 (а) та сітка для
побудови графіка частот обертання валів (б)
М2
М3
17
18. Зміст звіту
1. Коротка характеристика верстата та його призначення.
2. Кінематична схема верстата.
3. Рівняння кінематичних балансів основних кінематичних ланцюгів.
4. Розрахункові рівняння наладки автомата.
Контрольні питання
1. Характеристика та призначення верстата.
2. Поясніть конструкцію та принцип роботи основних вузлів та механізмів
верстата:
2.1 Револьверного супорта.
2.2 Механізму подач і затиску матеріалу.
2.3 Шпиндельного блоку.
2.4 Однооборотних муфт.
2.5 Електромагнітних муфт.
2.6 Допоміжного та розподільчого валів.
2.7 Поперечних супортів.
2.8 Коробки швидкостей.
3 Призначення та принцип роботи допоміжних вузлів та механізмів.
4 Охарактеризуйте схеми обробки та взаємодію інструменту та заготовки.
5 Вкажіть основні елементи наладки верстата на просторові параметри
виконавчих рухів.
Література
1. Ачеркан Н.С. и др. Металлорежущие станки. т.2. М.: Машгиз., 1965 г.
2. Бах Г.А. Металлорежущие станки-автоматы и полуавтоматы. Изд. РПИ г.
Рига. 1974 г.
3. Камышный Н.И., Стародубов В.С. Конструкция и наладка токарных
автоматов и полуавтоматов., М., "Высшая школа", 1975 г.
4. Савенко Г.Г., Егерман Б.Г. Станки-автоматы, автоматические линии. М.,
"Высшая школа"., 1967 г.
5. Фомин С.Ф. Наладка одношпиндельных токарных автоматов. M., Машгиз,
1959 г.
18
