Станки автоматы и полуавтоматы

Станки автоматы и полуавтоматы

Основные понятия об автоматизации металлорежущих станков

         Машиностроительное производство по своему характеру подразделяется на массовое, серийное и единичное с внутренним подразделением на мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное.

         При массовом производстве технологическое оборудование специализируется на выполнение одинаковых, повторяющихся операций технологического процесса.

         При серийном производстве технологическое оборудование специализируется на выполнение двух или нескольких закрепленных операций, чередующихся в определенной последовательности.

         При единичном производстве технологическое оборудование загружается различными работами и не имеет закрепленных операций или объектов производства.

         Важнейшим показателем, характеризующим тип производства, является номенклатура и количество выпускаемых изделий. При этом на одном и том же предприятии производство может иметь различный характер. Так при серийном характере производства основной продукции производство нормалей (болтов, винтов, гаек и т.д.) может носить массовый характер, а продукция инструментальных цехов - мелкосерийный или даже единичный.

         Характер производства предъявляет определенные требования к технологическому оборудованию. Если в условиях массового производства со стабильными характеристиками выпуска продукции главным требованием к рабочим машинам является высокая производительность, то для условий серийного и единичного производства первостепенное значение приобретает универсальность и мобильность средств производства при обеспечении соответствующего качества продукции.

         Под универсальностью понимается способность оборудования к переналадке на возможно широкий диапазон обрабатываемых изделий.

Мобильность определяется быстротой перехода с выпуска одних изделий на другие.

         Как правило, чем выше производительность оборудования и степень его автоматизации, тем ниже показатели универсальности и мобильности.

Рекомендуемые материалы

         Таким образом, массовое производство одних и тех же изделий в течение длительного периода времени требует создания дорогостоящих, предельно автоматизированных, высокопроизводительных машин, длительное время сохраняющих свои эксплуатационные качества. К таким машинам относятся прежде всего станки-автоматы и полуавтоматы, а в условиях серийного производства - станки с ЧПУ. Из таких станков компонуются в дальнейшем гибкие производственные модули и системы, автоматические линии.

         Обработка деталей на металлорежущих станках состоит из рабочих и вспомогательных операций. Во время рабочих операций осуществляется формирование требуемой поверхности, то есть производится процесс резания. К вспомогательным относят операции управления станком, установки, закрепления и снятия обрабатываемой детали, операции подвода и отвода инструментов, контроля размеров и т.д.

         Автоматами называют станки, в которых весь цикл изготовления детали, начиная от загрузки заготовок и кончая выгрузкой готовых изделий полностью автоматизирован, то есть процесс изготовления деталей происходит без участия оператора. Оператор осуществляет только лишь загрузку станка на партию обрабатываемых деталей и первоначальный пуск.

         Полуавтоматами называют станки, в которых весь цикл обработки деталей автоматизирован, а операции загрузки станка штучными заготовками, выгрузки готовых изделий, а также операции управления станком, т.е. его включение и выключение производятся оператором вручную при каждом цикле.

         К станкам с ЧПУ обычно относят универсальные станки, в систему автоматического управления которых вводят числа или символы, отражающие величину и характер перемещений инструмента и детали относительно друг друга и работают по заданной программе. Как правило, такие станки характеризуются большой гибкостью, маневренностью и универсальностью в условиях современного динамического производства.

Классификация станков-автоматов и полуавтоматов.

         Автоматизированные станки в основном подразделяют по размерам, роду обрабатываемой заготовки, технологическим возможностям (выполняемым операциям), по точности обработки, принципу действия, по конструкции, числу различных органов (шпинделей) и по типам (см. рис. 1).

         Так все автоматизированные станки можно подразделить на вертикальные и горизонтальные, которые, в свою очередь делятся на автоматы и полуавтоматы, одношпиндельные и многошпиндельные и т.д.

         Вертикальные станки обычно являются более тяжелыми и мощными, чем горизонтальные и предназначаются для обработки деталей большого диаметра и относительно небольшой длины.

         Токарные автоматы и полуавтоматы предназначены для обработки деталей из прутка или штучных заготовок соответственно и позволяют выполнить следующие операции: точение продольное и поперечное, подрезание торцев, центрение отверстий, сверление, растачивание, зенкерование, нарезание наружных и внутренних резьб, накатывание рифлений, фасонную обработку, отрезку деталей, а при оснащении станков спец. приспособлениями - фрезерование шлиц, лысок и другие операции.

Рис.1
Системы управления автоматическими станками.

         Системы автоматического управления обеспечивают работу станка по заранее заданной программе. Главное отличие автомата от обычного универсального станка состоит в том, что он по точной, заранее составленной программе выполняет определенный повторяющийся цикл работы.

         Выбор системы управления во многом зависит от специфики технологического процесса, от конкретных производственных условий, в которых будет эксплуатироваться станок и от требований экономики.

         Кроме того, система управления накладывает свои особенности на кинематику и конструкцию станков, систему транспортных и вспомогательных устройств,

так как они неотделимы от системы управления.

         Однако любая система управления, независимо от ее технологического назначения, должна отвечать следующему ряду основных требований:

1. высокоточное исполнение команд на перемещение;

2. синхронизация перемещений в различных циклах;

3. высокая надежность работы;

4. мобильность при смене объекта производства;

5. простота конструкции и низкая стоимость;

6. оптимальное регулирование процесса обработки;

7. короткий цикл подготовки программы работы;

8. выполнение большого количества команд (переключение подач и частот вращения шпинделя, поворот резцовой головки, включение и выключение САЖ, смена инструмента и т.д.);

9. управление продолжительными циклами обработки без смены программоносителя.

         Системы управления автоматов и полуавтоматов можно различать по следующим признакам: по принципу синхронизации, степени централизации управления, по методу воздействия, числу управляемых координат, виду программоносителя, по наличию или отсутствию обратной связи и т.д.

         Централизованные системы управления характеризуются тем, что управление всем технологическим циклом осуществляется с центрального командного устройства (командоаппарата, пульта, распределительного вала, лентопротяжного устройства) независимо от действия и положения ИО. У таких систем управления (СУ) продолжительность рабочего цикла для каждого ИО является, как правило, величиной постоянной. Благодаря простоте схемы управления, надежности в работе удобству обслуживания и наладки централизованные СУ получили наибольшее применение в автоматах и полуавтоматах. К числу недостатков подобных систем можно отнести необходимость иметь дополнительные предохранительные устройства, так как команды с центрального пульта подаются вне зависимости от действия и положения исполнительных и рабочих органов.

         Децентрализованные СУ, называемые иногда путевыми, осуществляют управление при помощи датчиков (чаще всего путевых переключателей и конечных выключателей), включаемых движущимися ИО. Эти системы основаны на управлении упорами. Все ИО связанны между собой так, что каждое последующее движение одного может происходить только лишь после окончания движения предыдущего ИО. Преимуществом этой системы управления является отсутствие блокировки, так как команды подаются только лишь после окончания предыдущей операции. Однако датчики расположены в рабочей зоне станков и нередко выходят из строя из-за попадания стружки, пыли, масла и выдают неправильные команды вследствие закорачивания электрических цепей. Кроме того, такие датчики являются еще недостаточно надежными в работе.

         Смешанные СУ являются комбинацией первых двух систем. Здесь управление некоторыми элементами цикла осуществляется как в децентрализованной системе, а другими (остальными) от центрального командного, командного устройства. Например, управление всем циклом обработки детали осуществляется централизованно, а контроль выполнения очередных команд - при помощи путевых датчиков.

         Наиболее важным и характерным признаком любой системы ПУ является способ задания программы обработки, выбор которого во многом зависит от назначения СУ, от структурной особенности и экономической целесообразности. Любая СУ выполняет строго определенный, заранее намеченный комплекс операций по обработке детали, составленный в виде программы работы автомата. Поэтому СПУ имеет программоноситель, который в той или иной отражает величину, траекторию, скорость и направление перемещения детали и инструмента.

         По способу задания программы и виду программирования имеются:

1. системы управления упорами;

2. системы управления копирами;

3. системы управления распределительным валом;

4. СЦПУ (упоры, коммутаторы, штекерное табло);

5. системы ЧПУ (перфокарты, перфоленты, магнитные ленты и т.д.).

         Наиболее высокой надежностью обладает СУ распределительным валом. Она представляет собой характерный пример централизованной разомкнутой СУ без обратной связи, обеспечивающей надежную и точную синхронизацию рабочего цикла любой сложности. Эта СУ получила широкое распространение в автоматах самого широкого распространения.

         СУ упорами нашли широкое распространение в  современных агрегатных станках и автоматических линиях.

         СУ копирами, обладая целым рядом преимуществ (возможность обработки деталей со сложными поверхностями, универсальность и мобильность при наладке, широкая возможность автоматизации станков и т.д.) имеют и недостаток - невозможность работы несколькими инструментами, автоматизация только рабочих ходов и сравнительно высокая трудоемкость изготовления копиров.

         Цикловые СПУ в отличие от СЧПУ более просты по структуре построения, конструкции и схеме их узлов. Они имеют меньшую стоимость, меньшую сложность освоения, достаточно высокую надежность работы, простоту устранения возникающих неисправностей, но и менее широкие возможности, чем СЧПУ.

         Системы ЧПУ более сложны, чем ЦСПУ, более универсальны, обладают высокой гибкостью и переналаживаемостью оборудования на обработку новой детали, но и менее надежны. Несмотря на высокую пока еще их стоимость и сложность в обслуживании они находят все большее и большее применение, особенно при обработке сложных корпусных и дорогостоящих деталей.

         Выбор той или иной СУ оказывает существенное влияние на все технико - экономические показатели автоматов и полуавтоматов: их производительность, надежность в работе и экономическую эффективность.

         Производительность рабочих машин - это величина, обратная длительности рабочего цикла и суммарных внецикловых потерь. Учитывая только собственные внецикловые потери, получим;

.                                       (1)

Здесь:                  t_p            - время рабочих ходов цикла;

                            t_x            - время холостых ходов;

                            åC_i      - потери по инструменту;

                            t_e            - потери по оборудованию;

                            t_пер        - потери по переналадке;

                           

                            Q_пер   - время затрачиваемое на переналадку станка при переходе                                      на обработку другой детали;

                            а        - размер партии обрабатываемых деталей. (1 < a < ¥).

         Применение различных СУ в значительной степени зависит от потерь на холостые хода рабочего цикла t_x и длительность переналадки станка Q_пер.

         По принципу осуществления холостых ходов все автоматы и полуавтоматы можно разделить на три группы.

         В автоматах первой группы величина потерь холостых ходов пропорциональна изменению величины рабочих ходов. По этому принципу построены СУ почти всех  неметаллорежущих станков с распределительным валом  (РВ) - пищевых, текстильных, электровакуумных и др., а также металлорежущих для несложных работ. К этой же группе относятся станки с ПУ с управлением от магнитной ленты при постоянной скорости ее протягивания. При этом цикловая производительность Q_ц пропорциональна технологической К, т.е.

, где                                                   (2)

h₁          - коэффициент производительности. h₁=const.

.

b₁ – угол хх. (без учета совмещений **)

.

         В автоматах второй группы СУ построена таким образом, что изменение величины рабочих ходов и технологической производительности не влияет на длительность холостых ходов, которые остаются постоянными. К  автоматам этой группы относятся, например,  гидрокопировальные станки, где длительность зажима деталей, быстрого подвода и отвода суппортов и других холостых ходов не зависит от изменения режимов и длительности обработки. К этой группе относятся и токарные многошпиндельные автоматы, автоматические линии из агрегатных станков с системой управления упорами и др. Их общим признаком является условие:   

t_xх = const.

         Цикловая производительность автоматов второй группы выражается формулой

=К×h_II.                                               (3)

         Автоматы третьей группы (промежуточной) сочетают характерные признаки автоматов  первой и второй групп. Их СУ строятся таким образом, что при изменении длительности рабочих ходов одна часть холостых ходов меняется  пропорционально, а остальная -  остается неизменной. Следовательно, для автоматов данной группы характерны оба признака:     h₁=const; t_xII = const.    

         По этому принципу построены, например, многие автоматы в электровакуумном машиностроении, которые кроме основного распределительного вала, вращающегося с постоянной скоростью, имеют и периодически включающийся быстровращающийся вал, от кулачка которого происходит поворот карусели.

         В автоматах третьей группы длительность рабочего  цикла

T=t_P+t_xI+t_xII,                                                                 (4)

где     — холостые ходы, совершаемые по группе 1 (зависящие от изменения t_p).

         — холостые ходы, совершаемые по группе 2 (независимые от изменения t_p).

.                                    (5)

Здесь:                  h₁ - коэффициент производительности без учета холостых ходов                                   группы 2;

—коэффициент производительности без учета холостых ходов группы 1;

         Это дает возможность сравнивать величину цикловой производительности при различных вариантах построения систем  управления и выбирать для каждого конкретного случая самые оптимальные варианты (рис.     ). Из графика видно, что кривая производительности автоматов третьей группы занимает промежуточное значение между кривыми автоматов первой и второй групп, так как в диапазоне изменения технологической производительности от К₁ до К₂  она обеспечивает большую производительность, чем автоматы первой и второй групп. Вне этих пределов автоматы промежуточной группы менее производительны, чем автоматы группы 2 (К₃<К₂) и группы 1 (К₃<К₁).  Из этого же графика виден диапазон использования автоматов первой и второй групп.

         На основе анализа конструкций и динамического исследования большего числа целевых механизмов металлорежущих автоматов и полуавтоматов можно сделать следующие выводы:

1. если К>10 шт./мин., автоматы должны строится по схеме группы 1.

2. если К<1 шт./мин., автоматы должны строится по схеме группы 2.

3. если К=0.5 ... 10 шт./мин., автоматы должны строится по схеме группы 3.

         Иными словами, для мелких и легких работ следует создавать автоматы первой группы; для мелких и средних работ, требующих сложной последовательной обработки, - автоматы III группы; для средних и тяжелых работ - автоматы и

полуавтоматы II структурной группы.

         Вторым параметром, определяющим выбор той или иной СУ при создании автомата, является длительность переналадки на обработку других деталей. При массовом и крупносерийном производстве (N®¥) потери на переналадку равны или близки к нулю (t_пер®0), поэтому выбор системы управления определяется максимальной величиной цикловой производительности. Однако в условиях серийного и мелкосерийного производства важнейшим определяющим фактором становится мобильность СУ, быстрота их переналадки. При плохой мобильности фактическая производительность автоматов в условиях серийного производства оказывается во много раз ниже производительности их в массовом производстве.

Именно малая длительность переналадки обусловила широкое применение СПУ как наиболее мобильных, в то время, как для массового стабильного производства основой автоматизации по прежнему остаются СУ с распределительным валом и кулачками. N -  размер партии обрабатываемых деталей между переналадками.

Системы управления с распределительным валом.

         Если представить обычный копир обернутым на цилиндр, а все цилиндры с копирами - посаженными на один общий вал, то при вращении вала получим надежную и максимальную синхронизацию всех движений цикла любой сложности.     Такая система управления (с распределительным валом) получила широкое распространение в автоматах самого широкого технологического назначения для крупносерийного и массового производства деталей. Большое значение при конструировании машин-автоматов имеет длительность холостых ходов, осуществляемых самой машиной. Чем быстрее совершаются холостые ходы, там выше коэффициент производительности и сама производительность. В зависимости от конструкции целевых механизмов, осуществляющих холостые ходы, автоматы и полуавтоматы можно разделить на 3 основные группы:

         Автоматы группы I  с одним распределительным валом предназначены для выполнения одним целевым механизмом (распределительным валом) как всех рабочих, так и холостых ходов цикла. За один оборот распределительного вала производится одна или несколько деталей. Распределительный вал (РВ) приводится в движение по одной кинематической цепи со звеном настройки i_s , а, следовательно, для данной наладки скорость его вращения постоянна. Причем кулачки для осуществления холостых ходов являются постоянными, требующими определенного угла поворота РВ, тогда как кулачки для производства рабочих ходов в зависимости от характера работы в каждом конкретном случае требуют различных углов поворота РВ.

         Для автоматов этой группы характерна большая потеря времени при вспомогательных движениях. Однако в автоматах малых размеров с небольшим количеством холостых движений и небольшим рабочим циклом (до 20с) применение такой схемы целесообразно вследствие ее простоты.

         Автоматы труппы II представляет собой основную часть автоматного парка металлорежущих станков. К этой группе относится часть одношпиндельных и почти все многошипндельные автоматы и полуавтоматы.

         Автоматы группы II также имеют один РВ с кулачками для осуществления рабочих и холостых ходов. Но в отличие от автоматов I группы в автоматах II группы РВ получает две скорости вращения: рабочую (медленную) и для осуществления холостых ходов (быструю).

         Привод рабочего движения имеет звено настройки i_s , обеспечивающее для каждого конкретного случая различную скорость вращения РВ. Для осуществления холостых ходов РВ получает вращение по другой кинематической цепи i_y без звена настройки с постоянной скоростью, определяемой прочностью звена механизма холостых ходов автомата.

         Следовательно, каково бы ни было время обработки детали, время на осуществление холостых ходов остается постоянным, а коэффициент производительности автоматов группы II является величиной переменной, зависящей от технологической производительности.

         Автоматы группы III (промежуточной) представляют собой сочетание автоматов групп I и II. Автоматы этих групп имеют два вала: Распределительный 1 и вспомогательный 2. Распределительный вал 1 вращается с одной скоростью, определяемой звеном настройки i_s как при осуществлении рабочих, так и холостых ходов. На нем установлены кулачки рабочих ходов и некоторой части холостых. Кроме того, этот вал несет на себе командные кулачки для переключения тех или иных механизмов, осуществляющих холостые движения с помощью специального вспомогательного вала 2, а также муфты включения и выключения механизмов холостых ходов.

         Вспомогательный вал вращается с большей скоростью, чем распределительный вал по отдельной кинематической цепи i_y, характерной для данной конструкции автомата.

         Автоматы III структурной группы характерны для токарно-револьверных автоматов и полуавтоматов.

         Основными характеристиками СУ с РВ является длительное время переналадки, что обусловило их применение прежде всего в автоматах и полуавтоматах для массового и крупномасштабного производства. Для уменьшения времени наладки автоматов в плоских кулачках небольших размеров делают пазы для замены их без демонтажа РВ. Другим средством повышения мобильности является бескулачковая наладка, то есть с ЧПУ.

Автоматы и полуавтоматы параллельного, последовательного и параллельно-последовательного действия.

         Простейшим структурным вариантом любой рабочей машины является однопозиционная машина, на которой осуществляется полностью или частично весь технологический процесс обработки, сборки или контроля изделий. Такие машины для выполнения заданного технологического процесса должны иметь минимально необходимый комплект механизмов рабочих и холостых ходов, привода, комплект инструмента и т. д. Так токарный одношпиндельный автомат должен иметь один шпиндель, один механизм зажима и подачи прутка, поперечные суппорты и т. д. (токарно-револьверные автоматы, автоматы фасонно-продольного точения). Отличительной чертой таких автоматов является последовательное использование всех инструментов технологического комплекта (возможно  совмещение некоторых операций).

         Если технологический процесс дифференцирован, то есть каждая машина выполняет одну составную операцию, то она должна иметь полный комплект механизмов и устройств и инструментов из технологического комплекта.

         В многопозиционных машинах, выполняющих весь дифференцированный и концентрированный технологический процесс, количество механизмов неизбежно увеличивается по сравнению с однопозиционной машиной. Так, многошпиндельные токарные автоматы и полуавтоматы, обрабатывающие те же детали, что и на т/р. автомате, должны иметь столько механизмов зажима и подачи прутка, сколько шпинделей имеет станок и идентичный технологический комплект инструмента.

         Таким образом, если в однопозиционных машинах общее время рабочего цикла определяется суммарной длительностью всех не совмещенных операций, то в многопозиционных интервал выпуска изделий равен длительности одной составной операции плюс время холостых ходов на загрузку и зажим деталей, подвод и отвод инструмента и т.д., что приводит к повышению производительности.

Дальнейший рост требований к производительности приводит к тому, что одна технологическая цепочка машин с дифференцированным технологическим процессом уже не в состоянии обеспечивать производственную программу. Отсюда появление многопоточных технологических машин.

Исходя из изложенного различают машины последовательного, параллельного и последовательно-параллельного (смешанного) действия.

На машинах последовательного действия все операции выполняются последовательно на одном изделии по рабочим позициям в порядке, заданном технологическим маршрутом обработки детали. При этом весь технологический комплект инструмента рассредоточен по позициям обработки. Обработка на всех позициях происходит одновременно, после завершения которой производятся холостые ходы (перемещение деталей в следующую позицию, зажим и разжим заготовок, передача новой заготовки в I-ю позицию, подвод и отвод суппортов и т.д.). При этом каждая деталь последовательно проходит через все рабочие позиции, а длительность рабочего цикла машин (автоматов и полуавтоматов) равна интервалу выпуска одной детали.

По такому циклу работает большинство автоматов и полуавтоматов одношпиндельных и многошпиндельных, вертикальных и горизонтальных.

В машинах параллельного действия, как правило, в нескольких позициях одновременно выполняется одна и совмещенные с ней операции технологического процесса, а, следовательно, такие машины имеют один механизм рабочего хода (суппорт, инструментальный блок и др.). За каждый цикл работы таких автоматов со станка сходит одновременно столько деталей, сколько позиций имеется на станке. Длительность же рабочего цикла определяется временем срабатывания основных механизмов (суппортов, инструментальных блоков и др.).

Машины параллельно-последовательного или смешанного действия концентрируют как одноименные, так и разноименные операции. Такие машины применяются при сложных технологических процессах обработки и большой производственной программе.

Компоновка автоматов и полуавтоматов. В зависимости от технологических возможностей и назначения автоматы и полуавтоматы могут быть различного конструктивного исполнения.

Автоматы фасонно-продольного точения выполняются одношпиндельными для пруткового материала диаметром обычно до 12-16 мм и применяются для обработки детали большой длины и малых диаметров со сложным контуром с точностью по 5-8 квалитету, шероховатостью R_a=1,25 мкм. Они получили широкое распространение в часовой и приборостроительной промышленности, где используются для изготовления различные валы и оси. Повышенные требования к точности обработки и небольшая жесткость обрабатываемых деталей привели к необходимости применения люнетов, которые размещаются в кронштейне близко к месту обработки. В процессе обработки детали пруток, зажатый во вращающемся шпинделе, постепенно перемещается в осевом направлении на заданные величины, а инструменты поочередно подходят к прутку и производят обработку. Инструмент закрепляется в 4-5 поперечных суппорта. Помимо продольного и поперечного точения на таких автоматах можно осуществлять фасонную обработку, точение конусов, обработку отверстий, нарезание резьб и т.д.

Фасонно-отрезные автоматы, работающие из проволки, применяются для выполнения различных фасонно-отрезных работ из материала, диаметром до 8 мм. Чаще всего это обработка шпилек, винтов и других простейших по конструкции деталей. Обработанный материал при обработке деталей не вращается и остается зажатым между двумя зажимными механизмами, один из которых расположен спереди шпинделя, а другой позади него. Вращение получают суппортные головки. Кроме того, в процессе обработки инструменты получают поперечное перемещение. По окончании обработки детали и     ее отрезки инструменты возвращаются в исходное положение, зажимные механизмы освобождают пруток и происходит подача новой порции материала, после чего цикл повторяется. Другой характерной особенностью станков этой системы является наличие механизма правки, который осуществляют с помощью роликов, между которыми пропускается проволока.

Одношпиндельные фасонно-отрезные автоматы применяются для обработки коротких деталей из прутка (прутковые) и штучных заготовок (магазинные, бункерные)с точностью по 8..13 квалитету и шероховатостью R_a=2мкм. Наибольшее распространение получили прутковые автоматы для прутков диаметром от 3 до 25 мм. Пруток или штучная заготовка зажимаются во вращающемся шпинделе, а резцы получают поперечную подачу. По окончании обработки детали в зону обработки либо подается новая заготовка, либо выдвигается пруток до упора. При обработке деталей на таких автоматах, как правило, используются фасонные инструменты.

Одношпиндельные токарно-револьверные автоматы применяются для обработки деталей сложной формы из прутков диаметром до 70мм. с точностью по 8..13 квалитету и шероховатостью R_a=2мкм. Автоматы имеют револьверную головку и 2-4 поперечных суппорта. Пруток подается из шпинделя на определенную величину и зажимается, после чего производится последовательная обработка инструментами, закрепленными в револьверной головке и в суппортах. После отрезки готовой детали пруток снова подается до упора на определенную величину и цикл повторяется.

         Многошпиндельные автоматы последовательного действия проектируются, как правило, для обработки деталей из пруткового материала диаметром до 100мм, реже для обработки штучных заготовок с магазинным питанием и могут быть 4, 6, 8 и 12 шпиндельными. Автоматы имеют продольный суппорт и поперечные на каждую позицию, а также оснащаются разного рода приспособлениями, расширяющими технологические возможности автомата (резьбонарезное устройство, быстросверлильное, для фрезерования пазов, шлиц и др.). По окончании одного цикла шпиндельный блок поворачивается на одну или несколько позиций и цикл повторяется. За каждый цикл со станка сходит готовая деталь.

         Многошпиндельные автоматы непрерывного действия применяются в основном для обработки штучных заготовок с бункерным или магазинным питанием. В процессе непрерывного карусельного вращения шпиндельного блока вокруг неподвижной колонны осуществляется обработка деталей либо путем перемещения заготовок относительно неподвижных инструментов, либо перемещением инструментов относительно заготовок. Полный поворот стола вокруг колонны соответствует времени обработки заготовки и удаления готовых деталей со станка. Как правило, такие автоматы применяются для обработки сравнительно несложных деталей.

         Многошпиндельные фасонно-отрезные автоматы являются результатом развития одношпиндельных фасонно-отрезных автоматов и представляют собой, по существу, несколько соединенных в одном корпусе отдельных одношпиндельных автоматов, каждый из которых осуществляет полную обработку детали (автоматы параллельного действия). Они строятся обычно 2, 4, 6 и 8 шпиндельные.

         Патронные и центровые многорезцовые одношпиндельные полуавтоматы широко применяются в крупносерийном и массовом производстве тяжелых и сложных работ. Весь процесс обработки производится автоматически, за исключением установки и закрепления заготовок, т.к. конфигурация заготовок в большинстве случаев требует сложных механизмов для автоматического зажима заготовок.

         Такие полуавтоматы предназначены для выполнения различных операций, а поэтому кроме поперечных суппортов они снабжаются продольным суппортом. Детали большой длины можно обрабатывать в центрах одновременно несколькими продольными и поперечными суппортами, расположенными по ее длине на круглых скалках (направляющих). Применяя ряд специальных приспособлений, можно осуществлять обработку фасонных поверхностей.

Рекомендация для Вас - 11. Первый и второй законы термодинамики.

         Патронные и центровые полуавтоматы чаще строятся с горизонтальной осью и реже имеют вертикальную компоновку.

         Револьверные полуавтоматы предназначены для сложных патронных и центровых работ, требующих большого количества последовательно работающих инструментов. Полуавтоматы этого типа получают все большее применение ввиду их мобильности и широких технологических возможностей в серийном и мелкосерийном производстве деталей длиной до 1750мм, а также деталей типа фланцев, дисков, шкивов, зубчатых колес и др. за один или несколько проходов. Станки могут оснащаться и устройствами для смены инструментов по программе, число которых может достигать 16.

         Многошпиндельные полуавтоматы последовательного действия. По принципу действия не отличаются от многошпиндельных автоматов и предназначены для обработки штучных заготовок из различных материалов (втулки, кольца, гильзы, зубчатые колеса и др.). Отличием многошпиндельных горизонтальных полуавтоматов от аналогичных автоматов является отсутствие блока направляющих труб для поддержания вращающихся прутков и наличие зажимных, обычно пневматических патронов. Процесс смены готовой детали на заготовку осуществляется на специально для этого отведенной позиции и производится во время обработки на других позициях. Шпиндель в позиции загрузки не вращается. После установки заготовки оператор включает шпиндель и тем самым снимает блокировку от поворота шпиндельного блока.

         Такие полуавтоматы получают широкое применение в крупносерийном и массовом производстве. На них можно выполнять самые разнообразные операции. При оснащении их специальными загрузочными устройствами они могут работать полностью по автоматическому циклу. По специальному заказу они могут выполняться с двойной индексацией шпиндельного блока, то есть могут работать как сдвоенные полуавтоматы с загрузкой в двух позициях, что позволяет обрабатывать одновременно две несложные детали. Производительность при этом значительно возрастает.

         Вертикальные многошпиндельные полуавтоматы предназначены для обработки, в основном, крупногабаритных деталей большого диаметра и небольшой длины. Шпиндель в загрузочной позиции не вращается. В остальных позициях шпиндель вращается с частотой, необходимой по характеру обработки в данной позиции. Шпиндельный блок по окончании обработки во всех позициях по команде оператора поворачивается на одно деление вокруг неподвижной колонны, на гранях которой установлены суппорты. Все суппорты имеют независимый привод. Они могут осуществлять продольную и поперечную обработку, точение конусов и фасонных поверхностей.

         Существуют полуавтоматы непрерывного действия с фасонно-продольной обработкой, многошпиндельные полуавтоматы непрерывного действия с невращающейся заготовкой, многошпиндельные полуавтоматы последовательного действия для обработки деталей неправильной формы (рычаги, автотракторные детали и т. д.) в основном для осевой обработки.