Линии Обработки Деталей

Операции, на которых выявляется брак по литью вследствие раковин и других дефектов, следует выполнять возможно ближе к началу линии обработки деталей. Сначала нужно ободрать все большие поверхности, чтобы избежать поводки деталей после чистовой обработки, которую желательно относить возможно ближе к концу линии.

Для уменьшения количества поворотных устройств желательно заканчивать все операции обработки детали в данном ее положении до поворота ее для обработки в другом положении, если тому не препятствуют какие-либо технологические соображения, например возможность поводки детали при обдирке в новом положении.

В отдельных случаях дополнительное введение поворотных устройств бывает целесообразно. Дополнительные поворотные устройства (типа кантователей), опрокидывая деталь при повороте, способствуют удалению стружки, оставшейся в отверстии после сверления, что необходимо для предупреждения поломки метчика. Отверстия с взаимосвязанным расположением желательно сверлить на одной позиции. Отверстия располагаются более точно со стороны входа сверла. Поэтому крепежные отверстия следует сверлить с плоскости разъема.

Для сокращения количества рабочих позиций и повышения точности обработки применяют комбинированные наборные инструменты: наборы дисковых фрез на оправках, расточные борштанги с набором резцов, зенкеров или разверток. Цельные комбинированные инструменты ввиду их дороговизны и сложности заточки применяют в исключительных случаях - для обработки деталей из алюминиевых сплавов при необходимости высокой стойкости инструмента, для сверления и развертывания базовых отверстий, когда заготовка устанавливается по черным поверхностям, что исключает возможность повторной точной установки заготовки для развертывания отверстий после сверления.

Нарезание резьбы в отверстиях на линии обработки деталей желательно выносить на особый участок линии.

Автоматическая станочная линия механической обработки обычно не включает в себя карусельно-фрезерные и барабанно-фрезерные станки для непрерывного фрезерования, ввиду громоздкости и дороговизны автоматических загрузочных устройств. Их используют при индивидуальном обслуживании для фрезерования базовых поверхностей заготовок до их поступления на автоматическую линию.

В автоматических линиях обработки деталей карусельно-фрезерные станки заменяются станками с двухшпиндельными двусторонними фрезерными головками, перемещающимися по направляющим между двумя транспортерами корпусных деталей. При рабочем ходе, длина которого равна длине обработанной поверхности плюс диаметр фрезы, обрабатываются одновременно четыре детали: две начерно и две начисто (рис. 1).

Рис. 1. Станок для одновременного фрезерования четырех заготовок в двух потоках

При быстром обратном ходе фрезерная головка при помощи привернутых к ней двух штанг с храповыми собачками перемещает детали в обоих ручьях на один шаг (равный длине рабочего хода) с позиции для чернового фрезерования в зажимное устройство для чистового фрезерования и одновременно смещает детали по всем работающим и холостым позициям участка 1 автоматической линии Л-52 (рис. 2 и 3).

Рис. 2. Корпус трансмиссии трактора

На поворотном столе деталь поворачивается и на другом таком же станке фрезеруется с двух других сторон и с последующей холостой позиции поступает на поперечный транспортер.

Рис. 3. Схема линии для обработки корпуса трансмиссии трактора: 1, 3, 7, 8 - фрезерные станки; 2, 5, 13 - поворотные столы; 4, 19 - поперечные транспортеры; 6 - пульт управления участка; 9, 10, 14, 15, 16, 17, 21, 22 - станки для обработки отверстий 11, 18, 23 - резьбонарезные станки; 12 - приспособления для контроля глубины сверления; 20 - поворотный барабан

При большой длине хода фрезерование нескольких поверхностей на неподвижно закрепленной детали (рис. 4, а) потребует два механизма подачи для двух фрезерных головок вместо одного в продольно-фрезерном станке (рис. 4, б).

Рис. 4. Станки для фрезерования с подачей инструмента (а) и детали (б)

Это делает станки этого типа менее надежными, чем продольно-фрезерные станки. Если заготовки перемещаются по полозкам и допускают закрепление с боковых сторон, то продольно-фрезерные станки допускают сквозное транспортирование деталей: через место зажима и использование движения стола для их транспортирования без особого привода транспортера (рис. 5).

На столе закрепляются два полозка 1 с храповыми собачками 2. Рядом с ними закреплены на станине полозки 3 с храповыми собачками 4. При рабочем ходе стола заготовка А фрезеруется, а остальные заготовки перемещаются собачками 2 по неподвижным полозкам 3, утапливая при этом собачки 4. При быстром обратном ходе стола заготовки удерживаются от обратного смещения собачками 4, а собачки 2 проходят под заготовками; зажимное приспособление отходит со столом от заготовки А к заготовке Б и зажимает ее.

Рис. 5. Схема установки продольно-фрезерных станков вдоль оси автоматической линии

Для упрощения привода подач фрезерных головок и повышения его надежности (рис. 6) фрезерные головки А и Г, Б и В соединены попарно тягами Д и Е и реечными передачами с валом И и зубчатыми колесами Ж. Спаренные тягой головки перемещаются от общего гидропривода, а реечная передача обеспечивает синхронность их работы, снимая эту функцию с системы управления.

Штанга транспортера присоединена к головке А и перемещает блоки по двум закаленным полозкам при быстром обратном ходе головки A. Таким образом, отпадает привод транспортера и упрощается система управления, что также повышает надежность участка линии и повышает коэффициент использования его оборудования.

При обработке блоки крепятся в рабочих позициях сверху гидравлическими прижимами.

На позиции 1 отливка блока загружается. Одношпиндельная головка А фрезерует начерно верхнее зеркало блока на позиции 2 наборной торцовой фрезой с 38 вставными резцами.

Пятишпиндельная головка Б фрезерует начерно в позиции 3 двумя торцовыми фрезами плоскость прилегания картера, а в позиции 4 тремя дисковыми фрезами - углубления под крышки коренных подшипников и плоскость их прилегания. На позициях 5 и 6 двухшпиндельная головка В фрезерует начисто плоскости прилегания картера и крышек подшипников и обрабатывает начисто прикрепленный к ней протяжной замок крышек подшипника. Одношпиндельная головка, Г производит на позиции 7 получистовое фрезерование плоскости под крышки цилиндров. Шестишпиндельная головка К на позиции 8 производит сверление, зенкерование и развертывание двух базовых отверстий со стороны плоскости прилегания картера. В позиции 9 блок поворачивается картером вниз.

Рис. 6. Схема участка фрезерования

В корпусных деталях отверстия обрабатываются с нескольких сторон заготовки.

При многосторонней обработке на каждой рабочей позиции число необходимых станков уменьшается. На туннельных автоматических линиях (с прямолинейным сквозным транспортированием деталей через место зажима) трехсторонние агрегатные станки с тремя горизонтально расположенными силовыми головками неприменимы. Станки из двух горизонтальных и одной вертикальной силовых головок для смены инструментов требуют прохода одной горизонтальной силовой головки через выемку в аркообразной вертикальной станине (рис. 7), удлиняют ее ход для смены инструментов (положение а на рис. 7), что ведет к увеличению площади, занятой линией, и повышению ее себестоимости. Поэтому на туннельных линиях применяют, как правило, только двусторонние сверлильно-расточные станки.

Если размер заготовки в направлении перемещения ее вдоль линии обработки деталей невелик, то каждая силовая головка может обрабатывать одновременно две детали на двух смежных позициях последовательно или параллельно; это уменьшает количество единиц оборудования и повышает надежность работы линии.

Иногда вследствие больших затрат на технологическое оборудование оказывается экономически целесообразным применить вместо двусторонних станков трехсторонние при продольно-поперечном транспортировании заготовок. При этом транспортная система несколько осложнится, но уменьшится количество рабочих позиций и станков.

Рис. 7. Трехсторонний сверлильный станок с аркообразной вертикальной станиной

Из всех видов автоматических линий наиболее трудно переналиживаются на другую деталь линии для корпусных деталей. Возможность переналадки этих линий достигается различными способами.

Переналадка линии на обработку различных деталей одного типа может быть достигнута за счет придания детали такой конструкции, которая обеспечивала бы возможность обработки, когда используется одна автоматическая станочная линия механической обработки.

Так, например, у блоков четырех- и шестицилиндровых двигателей с этой целью делают одинаковыми основные размеры - диаметры цилиндров, расстояния между их осями, расстояние от базовой торцовой поверхности, высоту и пр.

Для установки в зажимных приспособлениях на отливках предусматривают дополнительные приливы. Все отверстия на обоих блоках делают одинаковыми по размерам и расположению. Если в одном блоке нет отверстий, то в нем делают углубления, чтобы не вынимать сверла нужных для сверления отверстий в другом блоке. Всю обработку, различающуюся для разных деталей, переносят на последнюю линию потока с целью упрощения переналадки основных линий.

В автоматических линиях из агрегатных станков (см. Типы автоматических линий) гибкость переналадки может быть достигнута сменой многошпиндельных коробок с кондукторными плитами у силовых головок и введением промежуточных индивидуальных крепежных приспособлений для крепления детали в унифицированных спутниках. При этом условия базирования, фиксации и зажима спутника с деталью в зажимных приспособлениях остаются неизменными при переналадке линии.

Примером может служить шестипозиционная автоматическая линия фирмы Сандстренд (США) для сверления, зенкерования, растачивания, развертывания отверстий в пяти различных корпусных деталях гидравлических узлов (рис. 8). Шесть столов несут по две силовые головки с многошпиндельными коробками для двух смежных позиций обработки. Рабочая подача и быстрый ход столов производятся через коробки Подач от электродвигателей мощностью 0,75 квт.

Рис. 8. Переналаживаемая автоматическая линия для корпусов гидравлических узлов: 1 - расположение рабочих позиций; 2 - мойка; 3 - роликовый конвейер для возврата спутников с деталями; 4 - пневмоцилиндр штангового транспортера линии, ход 19 или 38 дюймов для одинарной или парной обработки деталей; 5 - разгрузочная и загрузочная позиции

Градуированные шкалы облегчают установку при переналадке командных кулачков (упоров), управляющих движением столов.

Многошпиндельные коробки крепятся к корпусам силовых головок четырьмя болтами, могут быстро сменяться при переналадке и хранятся вместе с кондукторными плитами, прикрепленными к ним с нагрузкой пружинами, на специальных стеллажах с выдвижными (на роликах) полками и подъемниками, подвешенными на монорельсах.

Сменные державки 6, особые для каждого вида детали, с закрепленными в них обрабатываемыми деталями монтируют на приспособления-спутники (рис. 9), один комплект которых (из 12 шт.) используется при обработке всех пяти различных корпусных деталей.

Рис. 9. Спутник и сменная державка для изделия

Каждый спутник имеет закаленную и шлифованную стальную нижнюю базовую плиту с двумя закаленными точными втулками для фиксации.

На верхней поверхности спутника имеются два Т-образных паза 2 для болтов, центральная шпоночная канавка 3 и центральный штифт 4, точно размещенный относительно направляющих втулок 5 в головках двух стоек 1 спутника. Спутник перемещается по направляющим планкам транспортером, фиксируется автоматически двумя фиксаторами, входящими во Втулки в его основании, а затем четыре гидроцилиндра, нажимая на него снизу, располагают верхнюю его плоскость на закаленных шлифованных горизонтальных упорах.

Горизонтальные направляющие скалки шпиндельной коробки входят в направляющие втулки 5 стоек спутника.

Нижняя плоскость спутника изнашивается при движении его по направляющим, а верхняя плоскость сохраняет свое точное положение, благодаря чему значительно возрастает срок службы инструментов.

Державки 6 для деталей, снабженные втулкой 8 и шпонкой 7 легко выверяются по центральному штифту 4 и шпоночной канавке 3.

Для обработки корпусной детали в различных положениях - вертикальном (рис. 10) или горизонтальном державка с двумя базовыми плоскостями перемонтируется на спутнике и снова проходит через все позиции линии после ее переналадки.

Два человека переналаживают линию, включая смену 12 многошпиндельных коробок и 12 державок для деталей в течение 5 ч.

Рис. 10. Установка детали на спутнике

Линии обработки деталей могут иметь в своем составе специальные и агрегатные или универсальные станки. Линии из агрегатных станков находят наибольшее распространение при организации нового производства или при капитальной реконструкции предприятия. Опыт отечественного и зарубежного машиностроения показал целесообразность внедрения переналаживаемых автоматических линий. В связи с этим создаются модели агрегатных станков, имеющих постоянные агрегатные столы и сменные силовые головки, устанавливаемые на них.

Линии обработки деталей из специальных станков применяются редко. Стоимость таких линий высока и сроки освоения их длительны, так как приходится проектировать, а затем осваивать в производственных условиях каждый станок линии. Кроме того, оборудование этих линий невозможно использовать для производства других деталей. Автоматические линии из специальных станков находят применение для сравнительно несложных (при небольшом числе операций) технологических процессов. Станки часто монтируют на одной станине, как, например, в линиях для обработки корпусов валов, сегментов пишущих машинок и пр. На рис. 11 представлена автоматическая линия для обработки сегментов пишущих машинок. Сегменты в приспособлениях устанавливаются на бесконечном ленточном транспортере - столе 3 и обрабатываются в различных позициях инструментом силовых головок 1, 2, 4, 5 и 6.

Рис. 11. Автоматическая линия для обработки сегментов пишущих машинок

Линии из обычных агрегатных или специальных станков обладают тем недостатком, что на них утрачивается маневренность производства и имеет место так называемый консерватизм технологии, т. е. затрудняется возможность изменения технологии обработки данного изделия, а также быстрого перехода от производства одного изделия к другому, так как автоматическое оборудование специализировано и приспособлено к производству только одного какого-либо вида продукции. Это привело к тому, что широкое распространение получили автоматические линии из типового универсального оборудования, т. е. из автоматизированных станков обычных типов: токарных, сверлильных, фрезерных, зубофрезерных, шлифовальных и т. п. Конечно, эти станки должны быть соответствующим образом приспособлены для встройки в автоматическую линию. Использование универсального оборудования позволяет снизить сроки изготовления линий обработки деталей, увеличивает надежность работы и обеспечивает возможность переналадки их на разные типоразмеры заготовок или на новый объект производства.

Наряду с созданием линий из нового оборудования весьма эффективна постройка линий на основе использования действующего оборудования, модернизированного соответствующим образом. Создание таких линий обработки деталей требует меньших капиталовложений и меньше времени на их изготовление и освоение.