Методы обработки на многошпиндельных токарных станках зависят от принципа их работы и от вида обрабатываемых заготовок. Обработка деталей на многошпиндельных однопозиционных автоматах производится так же, как и на одношпиндельных токарных фасонно-отрезных автоматах (см. рис. 1, Фасонно-отрезные токарные автоматы); на этих станках каждая из деталей обрабатывается только в одной позиции.
При обработке деталей на многопозиционных полуавтоматах и автоматах последовательного действия все операции подразделяются между имеющимися на данном станке рабочими позициями. Заготовки последовательно подвергаются обработке во всех позициях, после чего готовая деталь (автоматически или вручную) снимается со станка.
Перемещение деталей из одной позиции в другую может производиться только после того, как закончена обработка, и рабочие узлы, несущие инструменты, отошли от обрабатываемых деталей.
Из этого следует основное правило выбора технологического процесса на многопозиционных станках: наиболее целесообразным является такой технологический процесс, при котором продолжительность обработки на каждой из позиций одинакова и минимальна.
Разбить обработку между позициями на совершенно равные по продолжительности части трудно; всегда имеется позиция, в которой продолжительность операции наибольшая. Эта позиция и определяет производительность многошпиндельного станка последовательного действия.
Из основного правила следует, что при обработке деталей, у которых некоторые из переходов являются особенно длительными, их рекомендуется, если это возможно, разбить между двумя или большим количеством позиций. Таким образом достигается меньшая продолжительность обработки на лимитирующей позиции, а следовательно, более высокая производительность.
У большинства моделей многопозиционных полуавтоматов и автоматов горизонтального типа число оборотов шпинделя в минуту на всех позициях для данной настройки одинаково и, следовательно, скорость резания при обработке приходится выбирать по той операции, которая ограничивает повышение числа оборотов шпинделя.
Обработка, которая по скорости резания резко отличается от других (нарезание резьбы, развертывание и др.), выполняется при дополнительном вращении инструментальных шпинделей.
То же относится и к величине подачи для тех инструментов, которые устанавливаются на суппортах со связанной подачей. Обработка, резко отличающаяся по величине подачи, выполняется суппортами с независимым перемещением.
На станках последовательного действия выделяются позиции, в которых производятся только обдирочные операции, и позиции, в которых выполняются чистовые операции.
В прутковых автоматах последовательного действия отрезание детали производится обычно в последней позиции, где происходит также подача прутка для новой детали и зажим его.
В многошпиндельных полуавтоматах последовательного действия продолжительность цикла не может быть меньше времени, необходимого для снятия готовой детали, установки и зажима заготовки и включения шпинделя в загрузочной позиции.
Второе правило при разработке технологического процесса на станках последовательного действия состоит в том, что обработка детали должна быть разделена позициями таким образом, чтобы при прочих равных условиях инструменты были наиболее простыми и надежными. Применение сложных инструментов, требующих длительной наладки и особенно подналадки, использования комбинированных держателей, которые определяют окончательный размер обрабатываемой детали, оправдывается только в тех случаях, когда использование более простых инструментов не может обеспечить полную обработку детали на данном станке или приводит к снижению производительности.
На некоторых моделях советских многошпиндельных токарных полуавтоматов и автоматов можно производить обработку каждой детали, используя только часть имеющихся позиций. Тогда остальные позиции можно использовать для одновременной обработки второй детали, или, как говорят, ввести второй поток. Таким образом, сравнительно простые детали могут обрабатываться на шести-, восьмишпиндельных полуавтоматах или автоматах по двухпоточному методу; при этом станки будут работать с двойным индексированием шпиндельного блока.
При работе по двухпоточному методу угол поворота шпиндельного блока или стола увеличивается вдвое или загрузка происходит в двух противоположных позициях. При этом каждый из шпинделей проходит последовательно не все позиции, имеющиеся на станке, а только половину позиций. За счет этого увеличивается производительность станка.
Построение технологического процесса для двухпоточного метода обработки такое же, как и для однопоточного. При выборе деталей для одновременной обработки нужно учитывать следующие обстоятельства:
- общая продолжительность обработки каждой из деталей должна быть одинаковой или очень близкой друг к другу;
- скорости резания и подачи для обработки каждой из деталей не должны резко отличаться;
- наиболее тяжелые операции должны производиться наиболее жесткими суппортами.
Выбор режимов резания на многошпиндельных автоматах и полуавтоматах зависит от выполняемых переходов, материала обрабатываемой детали, материала инструментов и от технических условий на готовую деталь. Стойкость инструментов должна составлять не менее 4 час.
На многошпиндельных полуавтоматах и автоматах в обработке деталей участвует довольно большое количество инструментов, поэтому при использовании их необходимо по возможности:
- уравновешивать силы резания;
- совмещать рабочие и вспомогательные операции;
- применять такие держатели, которые позволят производить регулировку «на размер» вне станка (так называемые бесподналадочные устройства);
- применять стандартный или нормализованный инструмент;
- использовать имеющиеся кулачки и другие элементы наладки для того, чтобы не изготавливать новых.
