В зависимости от вида и размеров, существуют следующие автоматические механизмы подачи заготовок: 1) бунтовый (бухты проволоки); 2) прутковый для подачи прутков или труб длиной 3....6 м, а также их загрузки в линию досылки (в виде мерных прутков длиной 1...2 м); 3) магазинный для штучных заготовок (в самотечных, полусамотечных и принудительных магазинах); 4) поштучный или порционный бункерный для штучных заготовок (с помощью дисковых, карманчиковых, секторно-шиберных и других бункерных загрузочных устройств); 5) непрерывный бункерный для мелких штучных заготовок (с помощью вибрационных бункерных загрузочных устройств); 6) с помощью автооператоров (для мелких и средних штучных заготовок), промышленных роботов и манипуляторов (для средних и крупных заготовок).
Для фасонно-отрезной обработки деталей малого диаметра (до 7...8 мм) в качестве заготовки применяется проволока, свернутая в бунт 1. Однако существуют станки для обработки бунтовых заготовок диаметром до 16 мм. Станки с механизмом подачи заготовок бунтового типа по сравнению с прутковой позволяют сократить время простоев станка, необходимое на подготовку и заправку нового прутка. Проволока во время обработки не вращается и имеет только периодическое продольное перемещение при ее подаче вперед для обработки следующей заготовки. Подача проволоки 2 (рис. 1) необходимой длины осуществляется кареткой с механизмами правки з и подачи 4. При этом из переднего зажима 9 выталкивается обработанная деталь. После подачи проволока зажимается в трех местах передним 9, средним 6, 7, цанговыми зажимами, расположенными по обеим сторонам вращающейся резцовой головки 8, и задним зажимом 5, расположенным в шпиндельной бабке. Управление всеми механизмами осуществляется от кулачков, установленных на распределительном валу 10, имеющим механическую (рабочую) и ручную (наладочную) скорости вращения.
Рис. 1. Принципиальная схема фасонно-отрезного автомата с бунтовым механизмом подачи заготовок (проволоки)
Механизмы правки, работающие при обратном ходе каретки, бывают:
- штифтовые и гребенчатые неподвижного типа преимущественно для проволоки малого диаметра (до 1 мм);
- роликовые подвижного типа однорядные и двухрядные. Двухрядные механизмы, в которых ролики расположены во взаимоперпендикулярных плоскостях, обеспечивают более качественную правку материала и поэтому получили большое распространение.
Механизм подачи заготовок из прутка может осуществляться под действием груза, собственного веса при вертикальном и наклонном шпинделе, подающих роликов, цанг и патронов.
Автоматизировать работу шлифовальных станков с ЧПУ часто трудно из-за сложности загрузки и зажима заготовок. Автоматизация бесцентрово-шлифовальных станков осуществляется обычно в двух направлениях: загрузки и цикла обработки. При перемещении и установке заготовок в шлифовальных станках часто используют магазинные, бункерные и другие загрузочные устройства.
Схема автоматического механизма подачи заготовок к бесцентрово шлифовальным станкам показана на рис. 2, α. Это устройство имеет рычаг-балансир 1, одно плечо которого соединено со штоком гидроцилиндра 8, а к другому подвешен рычаг 7 с захватом (люлькой) 3 для заготовки 4. К рычагу прикреплена копирная планка 6, которая при спуске рычага вместе с заготовкой в направлении ножа 2 станка (пунктирное положение) приходит в контакт с роликом 5 и создает определенное положение рычагу, а значит заготовке относительно шлифовального и ведущего кругов.
Существуют бесцентрово-шлифовальные станки, у которых автоматическая подача заготовок и цикл обработки осуществляется за счет профильного ведущего круга 5 (рис. 2, б). Участок А соответствует периоду загрузки деталей 3 из магазина 2, а длина дуги LА учитывает свободный вход заготовок и колебания их припуска: LА = πdв nt1, где dв и n - диаметр и частота вращения ведущего круга; t1 - время загрузки заготовки на опорный нож 4.
Рис. 2. Схема автоматического механизма подачи заготовок к бесцентрово шлифовальным станкам
Участок Б предназначен для съема припуска шлифовальным кругом 1 и выполнен по архимедовой спирали, у которой разность конечных и начальных радиусов равна припуску на деталь: LБ = πdз (h/sп), где dз - диаметр заготовки; h - припуск на обработку; sп - поперечная подача на один оборот заготовки. Калибрующий участок В служит для снижения шероховатости шлифуемой детали. Длину этого участка LВ, определяют опытным путем в зависимости от точности и шероховатости обработки. На участке Г круг затылуют по радиусам с разностью 0,05 мм. На последнем участке Д имеется паз, в который деталь подается с ножа 4 и из которого она поступает в разгрузочный лоток 6. Подобная автоматизация требует быстродействующих механизмов, так как весь цикл обработки происходит за один оборот ведущего круга.
Для автоматизации загрузки и разгрузки штучных заготовок, а также с целью встраивания токарных автоматов и полуавтоматов в станочные системы применяются механизмы подачи заготовок, среди которых важное место занимают «механические руки» - автооператоры. По характеру движения «механических рук» они бывают возвратно-поступательного, возвратно-качательного и комбинированного действия, а по приводу - гидравлические, пневматические, электромеханические и др. Управление автооператорами осуществляется от командоаппарата или системы ЧПУ. Автооператор (рис. 3, α) работает в следующей последовательности: подвод корпуса 4 к рабочей зоне и захват с отсеканием заготовки 2, поступающей из загрузочного лотка 1; Выход руки 5 к рабочей зоне, разжим, захват и извлечение детали; отвод руки 5 с деталью; подвод руки 3 к рабочей зоне, заталкивание и зажим заготовки; отвод руки 3; возврат корпуса 4 в исходное положение и загрузка детали в лоток 6 при наталкивании ее на упор.
Механизм подачи заготовок типа автооператор (рис. 3, б) имеет следующий цикл работы: подвод корпуса 4 к рабочей зоне; поворот рук 3 и 5 против часовой стрелки на угол а/2; захват с отсеканием заготовки 2, поступающей из загрузочного лотка 1, и захват с извлечением готовой детали; поворот рук по часовой стрелке на угол а, заталкивание и зажим заготовки; отвод корпуса 4 в исходное положение и разгрузка детали в лоток 6 при наталкивании ее на упор; возврат рук в исходное положение. Может быть и другая последовательность работы, автооператора, если исходное положение рук на уровне линии загрузки и оси шпинделя.Существуют механизмы подачи заготовок типа автооператор с перекантователем, позволяющие вести обработку детали на одном станке с двух установок.
Рис. 3. Схемы автооператоров, применяемых в многошпиндельных токарных полуавтоматах для подачи заготовок: α - поступательного действия; б - качательного действия
