MACHINE-TOOLS

Относительно невысокая производительность строгальных станков объясняется потерей времени на холостой ход, а также трудностями повышения скоростей главного рабочего движения из-за возрастания инерционных усилий при реверсировании.

В целях повышения производительности станков этой группы многие предприятия прибегают к их модернизации, которая осуществляется по трем основным направлениям: 
упрощение управления станками;
использование обратного хода для строгания;
расширение технологических возможностей станков.

Рассмотрим заимствованные из практики передовых предприятий примеры модернизации строгальных станков.

Упрощение управления станком. Затраты времени на приемы, связанные с управлением станком, составляют существенную часть вспомогательного времени.

Сокращению таких затрат времени необходимо придавать большое значение при модернизации оборудования.

Современные конструкции продольно-строгальных станков располагают возможностями быстрого перемещения стола - со скоростью до 75 м/мин., а также сокращения его перебегов за счет уменьшения перемещающихся масс стола и совершенствования способов торможения.

Сокращение затрат времени на установочные перемещения при работе на строгальных станках достигается либо путем концентрации рукояток или кнопок управления около постоянного места рабочего, либо же их расположением с обеих сторон станка. Так, например, по предложению строгальщика Харьковского электромеханического завода В. П. Белова был модернизирован поперечно-строгальный станок, на котором он производил обработку фасонных деталей сложной конструкции. При модернизации был установлен дополнительный валик с конической передачей на конце, позволивший приблизить рукоятку управления перемещением стола к рабочему месту строгальщика. При этом оказалось возможным одновременно перемещать суппорт (правой рукой) и стол с обрабатываемой деталью (левой рукой), что позволило В. П. Белову сократить затраты вспомогательного времени на 17%.

Установочное перемещение стола по направляющим на поперечно-строгальном станке обычно выполняется вручную. На станках средних и крупных размеров такие перемещения вызывают необходимость значительных усилий со стороны рабочего и повышают его утомляемость.

В целях сокращения времени на установочное перемещение стола и облегчения труда строгальщик Ленинградского станкостроительного объединения им. Свердлова В. Н, Тыминский предложил устройство для механического перемещения стола. Оно состоит из электродвигателя 3 мощностью 1,2 кВт, ременной передачи 2 и конечного выключателя 5 (рис. 33).

Электродвигатель прикреплен к станине станка. От электродвигателя вращение через клиноременную передачу 2 передается непосредственно ходовому винту поперечины. Скорость перемещения стола - 5 м/мин. Управление ускоренным перемещением осуществляется нажатием кнопок 4 реверсивного электромагнитного пускателя, установленного на станине со стороны рукояток управления станком. Движение стола ограничивается конечным выключателем 5, срабатывающим пор действием переставного ограничивающего упора 6.

На станкостроительном заводе им. Ильича подобными устройствами оборудовано несколько поперечно-строгальных станков.

Сокращение затрат времени на выключение станка достигается за счет установки конечных выключателей. На рис. 34, б показан конечный выключатель А, расположенный на поперечине станка по предложению Б. В. Базанова новатора объединения Ленинградский Металлический завод». Этот выключатель при помощи рамки с винтом устанавливается и закрепляется в нужном месте на поперечине в соответствии с размерами обрабатываемой поверхности. По окончании прохода вертикальная стенка стола упираясь в палец 1 переключателя (рис. 34,а), перемешает его вправо, преодолевая сопротивление пружины 2, при этом срабатывают контакты 3 и 4, выключающие посредством магнитного пускателя электродвигатель станка.

Применение подобного рода конечных выключателей оказывается эффективным и при многостаночной работе, когда за счет своевременных выключений электродвигателя удается сэкономить значительное количество электроэнергии.

По предложению строгальщика Московского завода шлифовальных станков Ф. М. Якубова продольно-строгальный станок, на котором он работал, был оборудован кнопками управления с двух сторон, что позволило устранить непроизводительные потери времени на переход к органам управления.

При работе на поперечно-строгальных станках рабочему нередко приходится рукой откидывать резцедержатель при обратном ходе, с тем чтобы предотвратить выкрашивание режущих кромок резцов. Это заметно повышает утомляемость рабочего и, конечно, исключает всякую возможность многостаночного обслуживания.

При модернизации станков иногда предусматривают механизацию откидывания резца при обратном ходе. Для этой цели имеются различные устройства - рычажного типа, с гибкой связью тросами и др.

Значительного сокращения затрат вспомогательного времени, и главным образом времени на управление станком, установку резца на размер и др., удается добиться при комплексной автоматизации обработки, позволяющей осуществлять ее по полуавтоматическому циклу. Одним из примеров такой автоматизации является применение гидравлических копировальных суппортов.

Гидросуппорты успешно используются при строгании фасонных и сложных ступенчатых поверхностей (например, направляющих-станин станков и др.).

Гидросуппорт (рис. 35) состоит из трех частей: гидронасосного агрегата с резервуаром для масла, копировального суппорта 5, включающего рабочий цилиндр 4, щуп 2 со следящим золотником и резцедержатель с резцом 6, и копиродержателя, на котором крепится эталонная деталь или копир 1.

Гидронасосный агрегат устанавливается на отдельном фундаменте или подставке возле станка и связывается с гидроцилиндром Копировального суппорта гибкими шлангами 3.

Из резервуара масло под давлением 20 - 25 атм направляется в гидроцилиндр 4; щуп 2 при этом прижат к копиру 1, а суппорт находится под давлением. При перемещении щупа по копиру золотник, связанный со щупом, будет открывать или закрывать маслу выход в резервуар, увеличивая или уменьшая щель. Соответственно этому будет изменяться и давление на салазки суппорта - они будут отходить назад или подаваться вперед. Таким образом, в своем движении суппорт как бы следит за движением щупа, а резец обрабатывает при этом деталь 7, форма которой соответствует форме копира 1.

Применение гидросуппорта позволяет значительно сократить вспомогательное время, расходуемое на установку резца на размер и ручные перемещения суппорта. Оказывается также возможным вести обработку на станках с высокой точностью по полуавтоматическому циклу.

Использование обратного хода при строгании. Имеется множество различных конструкций приспособлений, обеспечивающих возможность строгания не только на рабочем, но и на холостом (обратном) ходу. Одной из наиболее работоспособных конструкций оказалась резцовая головка для двустороннего строгания, предложенная мастером Ленинградского объединения «Электросила» им. С. N. Кирова И. Я. Даниловым.

Эта головка (рис. З6) прикрепляется на шпильках к вертикальной каретке суппорта поперечно-строгального станка. Обычный резцедержатель при этом с суппорта снимается. Конструкция головки (рис. 37) предусматривает установку в резцедержателе 10 двух направленных в разные стороны резцов 11 и 12, закрепляемых одной планкой-оправкой И. Резцедержатель 10 смонтирован в корпусе приспособления 9 и может в нем поворачиваться на некоторый угол вокруг валика 2. На этом же валике посредством пружины 3 жестко закреплен рычаг 4, связанный с пальцем 1 резцедержателя.

При поступательном перемещении ползуна во время рабочего хода вместе с ним перемещается и тяга б с укрепленными на ней стопорными кольцами 7. После того как кольцо 7 упрется в жестко закрепленный на станине неподвижный кронштейн-упор 8, дальнейшее перемещение ползуна вызовет относительное передвижение тяги б и поворот связанной с ней вилки 14 вокруг оси б. Вилка же в свою очередь поворачивает рычаг 4, который через посредство пружины 3 и пальца 1 заставит повернуться на некоторый угол и резцедержатель 10, так что его опорная плоскость А займет вертикальное положение (показано на схеме). Одновременно с этим происходит реверсирование, и при обратном ходе ползуна начинает строгать резец 13.

При повторном реверсировании с обратного хода на прямой происходит поворот резцедержателя в противоположную сторону, вертикальное положение принимает его опорная плоскость Б, и при прямом ходе ползуна начинает строгать резец 12. Таким образом, резцедержатель с резцами совершает периодически маятниковые колебательные движения, ограничиваемые упором резцедержателя в корпус головки.

Регулирование моментов переключения резцов при прямом и обратном ходах осуществляется путем соответствующей установки стопорных колец 7 на тяге 6. Для смягчения удара стопорных колец о кронштейн 8 на тяге расположены две пружины. 
Следует, однако, отметить, что применение рассмотренной головки не всегда оказывается эффективным. Возникает ряд трудностей: усложняется установка резцов; приходится увеличивать по сравнению с обычной длину хода ползуна, что не дает возможности значительно повысить эффективность обработки.

Сравнение затрат времени на строгание обычным методом и с использованием головки показывает, что при обработке плоскостей двустороннее строгание оказывается более производительным только при изготовлении длинных деталей (рис. 38, а). При обработке коротких, а также деталей средней протяженности выигрыша во времени не наблюдается.

Наиболее целесообразно двустороннее строгание использовать при прорезке пазов и отрезке двумя резцами (П и О), смещенными в горизонтальном направлении (рис. 38,б). Именно для такого рода работ и следовало бы рекомендовать головку конструкции И. Я. Данилова. Но и при этом все же вопрос о целесообразности ее внедрения должен быть соразмерен с получаемым экономическим эффектом.

При внедрении головки особое внимание следует обращать на хорошее прилегание плоскостей суппорта к ползуну станка и устранение люфтов в направляющих суппорта, а также на обеспечение требуемой плотности посадки кулисного камня в пазу кулисы.

Расширение технологических возможностей строгальных станков. Строгальные станки предназначены в основном для обработки вертикальных, горизонтальных и наклонных плоскостей. Однако в ряде случаев при отсутствии специального оборудования их успешно используют для выполнения и других работ. Так, например, на строгальных станках производится строгание шпоночных пазов, расположенных в относительно глубоких цилиндрических отверстиях, цилиндрических и вообще фасонных и радиусных поверхностей. Такое расширение технологических возможностей строгальных станков связано с необходимостью применения простейших приспособлений и часто с некоторой модернизацией станка.

На рис. 39 изображено приспособление для обработки смазочных канавок по копиру на продольно-строгальном станке. На детали 6, представляющей собой крупную чугунную отливку, предусмотрены смазочные канавки криволинейной формы и значительной длины. Раньше эти канавки вырубались зубилом либо же фрезеровались на продольно-фрезерных станках, что было связано со значительными затратами времени.

По предложению инженера Уральского завода тяжелого машиностроения им. Орджоникидзе A. Г. Мельника было изготовлено приспособление, позволяющее строгать канавки по копиру. Копир 4 имеет профильную канавку; устанавливается он на предварительно простроганную плоскость А детали 6 и закрепляется струбциной. Профильный резец 5 закрепляется в ползуне 2, свободно перемещающемся в окне державки 1, которая своей хвостовой частью крепится в резцедержателе суппорта станка.

Ролик 3 насажен на оправку, связанную с ползуном 2. Перемещаясь при поступательном перемещении стола вдоль криволинейного паза копира 4, он тянет за собой и ползун с резцом. Последний при этом прострагивает канавку требуемой формы и профиля.

Применение этого приспособления при строгании канавок в станине на УЗТМ позволило сэкономить в течение одного года более 1 тыс. нормо-часов.

В течение ряда лет на Невском машиностроительном заводе им. Б. H. Ленина при обработке сложных фасонных поверхностей успешно используется копировально строгальная головка на поперечно-строгальном станке.

На рис. 40 представлен общий вид станка со смонтированной копировально-строгальной головкой, а на рис. 41 показано устройство самой головки. К столу 10 станка (см. рис. 40) кренится сварная рама 2. Зажимное приспособление 7 с обрабатываемой деталью 8 располагается на верхней рабочей поверхности стола. На нижней стороне верхней поперечины 5 рамы 2 закрепляется обратный объемный копир 3, а копировально-строгальная головка о монтируется на передней торцовой плоскости ползуна 1, при этом в процессе поперечной подачи одновременно с перемещением изделия 8 относительно резца 9 происходит и передвижение копира 3 относительно ролика 4.

Нижняя плита 6 резцовой головки (см. рис. 41) с центрирующим выступом 3 крепится к торцовой плоскости ползуна станка. Ио передней плоскости плиты о в направляющих типа «ласточкин хвост» с регулировочной планкой 16 перемещается подвижная плита 11, постоянно прижимаемая вверх пружиной 12. Усилие, с которым пружина воздействует на плиту 11, может регулироваться с помощью винта 14, на конец которого опирается грибок 13, надетый на пружину. На верхнем торце плиты 11 имеется колодка 8, где на оси 10 расположен копирный ролик 9 диаметром 50 мм.

Откидной резцедержатель 15, качающийся вокруг оси 1, находится в точно обработанном по ширине пазу в ползуне 2, который в отдельных направляющих типа «ласточкин хвост» может передвигаться в вертикальном направлении по подвижной плите 11. Перемещение это осуществляется с помощью винта 5, связанного с ползуном 2, и гайки 4, прикрепленной к плите 11 винтами 7, и используется для регулирования глубины резания.

После установки ползуна 2 в требуемое положение он закрепляется относительно плиты 11 с помощью планки 17 и четырех болтов 18.

В некоторых случаях радикальным средством существенного повышения производительности при работе на строгальных станках является модернизация их для скоростного фрезерования.

На рис. 42 приведен общий вид продольно-строгального станка, модернизированного для скоростного фрезерования. В этом случае вместо суппортов устанавливается специальная фрезерная бабка, а в привод стола вводят дополнительный редуктор для снижения скорости движения стола, которая становится скоростью подачи.

Подобного рода модернизация продольно-строгального станка была проведена на Горьковском автомобильном заводе, в Ленинградском машиностроительном объединении им. Карла Маркса и по предложению строгальшика-новатора H. И. Семушева - на Уралхиммашзаводе.