Файл: Автоматизация токарных станков с помощью гидросуппортов В. Ф. Гущин. 1960- 7 Мб.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.04.2024
Просмотров: 53
Скачиваний: 0
В. Ф. гу щи н
ЧИТ. ЗАЛ
ГПНТ8 СССР
АВТОМАТИЗАЦИЯ
ТОКАРНЫХ СТАНКОВ
ПОМОЩЬЮ ГИДРОСУППОРТОВ
Л Е Н И 3 Д А Т
1 960
ГОС ПУЬЛИ': г ч. а Гг1Г) То;далг<?р^
'ль
7/616
В брошюре описываются современные гидрокопировальные суппорты, используемые на токарных станках об щего назначения, освещаются причины погрешностей обработки, возникающих при работе с использованием гидросуппортов, даются рекомендации в отношении кон струкции резцов и копиров, а также указываются пути повышения точности, производительности и экономиче ской эффективности гидросуппортов.
Брошюра рассчитана на широкие круги производ ственников: руководителей механических цехов, мастеров, бригадиров, токарей. Она может также оказаться полезной технологам, конструкторам, занимающимся проектиро ванием технологических процессов и технологической оснастки, экономистам, нормировщикам.
ВВЕДЕНИЕ
Всвязи с решениями июньского Пленума ЦК КПСС
овнедрении комплексной механизации и автоматизации технологических процессов в машиностроении особую актуальность приобретает вопрос об автоматизации металлорежущих станков общего назначения, в част ности токарных станков.
Одним из наиболее эффективных способов автома тизации токарных станков общего назначения является оснащение их гидрокопировальными суппортами.
Внастоящее время в машиностроительной промыш ленности Советского Союза эксплуатируется свыше 15000 гидрокопировальных суппортов. Расчеты пока зывают, что если 10% наличного парка токарных станков будет оснащено гидросуппортами, то при по вышении производительности токарных станков на 40% годовая экономия при двухсменной работе соста вит 1 млрд, рублей. Это позволяет считать, что внед рение гидросуппортов является задачей большого
народнохозяйственного значения.
В настоящей брошюре дается сравнительная харак теристика современных гидросуппортов отечественных и зарубежных конструкций, рассматриваются вопросы
3
их рациональной эксплуатации, указываются пути по вышения точности, производительности и экономиче ской эффективности токарной обработки с примене нием гидросуппортов, приводятся рекомендации по расширению технологических возможностей гидросуп портов и усовершенствованию их конструкций.
Глава I
ПРОЦЕСС КОПИРОВАНИЯ И КОПИРОВАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
1. Общая характеристика процесса копирования
Обработка методом копирования практикуется на металлорежущих станках, в частности на токарных, уже более 200 лет. Известно, что первые токарные копировальные станки были созданы замечательным русским механиком Андреем Константиновичем Нар товым. Сейчас их можно видеть в Петровской галерее Эрмитажа.
Современные токарные станки снабжаются для це лей копировальной обработки специальными устрой ствами, которые могут быть механического, электро механического или гидравлического характера.
Независимо от конструкции используемых копи ровальных устройств сущность самого процесса копи рования всегда сводится к использованию веществен ного прототипа обрабатываемой детали, называемого обычно копиром. По контуру копира скользит ролик, прижатый к нему усилием груза или пружины, или точно профилированный металлический стержень, на зываемый обычно щупом, или трейсером. Перемеще ния щупа в направлении, перпендикулярном направле нию рабочей подачи, с помощью копировального устройства сообщаются режущему инструменту, в ре зультате чего обрабатываемая деталь получает раз меры и форму копира.
5
Из сказанного выше следует, что точность обраба тываемой детали самым непосредственным образом зависит от точности изготовления копира и тщатель ности выверки его положения при установке на станке.
Большое значение при обработке по копиру имеет также соответствие формы и размеров скользящих по копиру ролика или щупа форме и размерам режу-
Гис. 1. Схема механического копировального устройства.
щею инструмента. Для пояснения этого положения воспользуемся рис. 1, на котором показана схема ме ханического копировального устройства для токарной обработки.
По контуру копира / обкатывается ролик 2, кото рый кронштейном 3 связан с резцовыми салазками 4. Последние находятся под воздействием пружины 5, чем обеспечивается непрерывный контакт ролика 2 и копира /. При продольном перемещении каретки суппорта 6 резцовые салазки 4 с резцом 7, следуя контуру копира /, будут перемещаться в направлении
6
стрелки К, чем обеспечивается передача формы копира на обрабатываемую деталь.
Для того чтобы |
контур |
обрабатываемой |
детали |
|
в точности соответствовал контуру |
копира, |
радиусы |
||
резца и ролика должны быть равны. |
Это доказывается |
|||
следующим простым рассуждением. |
|
|
||
Движение салазок |
обусловливается обкатыванием |
|||
ролика по копиру, при этом центр О1 |
ролика движется |
|||
относительно неподвижной |
станины |
станка по траек |
||
тории КК. Центр О2 |
радиуса резца, |
положение кото |
||
рого относительно центра <?1 остается неизменным, описывает траекторию ДД, которая будет совершенно такой же, как и траектория КК. Очевидно, что при равенстве радиусов резца и ролика резец обработает контур, в точности соответствующий профилю копира.
В некоторых случаях может оказаться целесооб разным выполнить радиусы резца и ролика одинаковыми. Тогда для получения требуемой точности по профилю обрабатываемой детали может потребоваться специаль ная корректировка размеров копира. Такая корректи ровка может быть выполнена графическим, аналити ческим или графоаналитическим методом.
Нередко на точность заправки резца по радиусу переходной кромки не обращается достаточного вни мания. Из рис. 2 можно усмотреть, как возникает по грешность контура обрабатываемой детали, если ра диус резца оказался больше расчетного на величину Д/?. Из того же рисунка видно, что погрешности ДА и Д/ возрастают с увеличением угла подъема контур ной линии обрабатываемой детали.
Таким образом, для точного воспроизведения ко пируемой формы необходимо заботиться о том, чтобы геометрия резца и щупа была совершенно одинаковой (если не предусматривается корректировка копира). Помимо этого, нужно следить за тщательностью за правки резца по переходной кромке при его пере точках.
В практике токарных работ могут представиться случаи, когда соответствие геометрии резца и щупа не имеет значения. Так, например, если обрабатывается ступенчатый вал, на котором нет фасонных участков, конусов, фасок или канавок, то погрешности ДА" и ДК могут быть легко компенсированы при настройке
станка. Однако при обработке валов с фасками, канав ками и т. п., как это чаще всего и случается, прихо дится считаться с существенными искажениями этих элементов. В ряде случаев можно столкнуться с тем, что фаска, имеющаяся на копире, вовсе не будет вос произведена на обрабатываемой детали.
Рис. 2. Схема возникновения геометрических погрешностей процесса копирования.
Для того чтобы обеспечить получение размеров
таких |
элементов, |
как фаски, канавки и т. |
п., по 7-му |
|
классу точности, |
необходимо заправку рабочей кромки |
|||
щупа |
производить с |
точностью порядка |
±0,1 мм. |
|
С таким же допуском |
должен затачиваться и резец |
|||
по радиусу переходной режущей кромки. |
|
|||
Другим существенно важным фактором при обра |
||||
ботке |
по копиру является точность установки копи |
|||
рующего резца по центру.
Известно, что при работе по промерам или упорам положение резца по высоте не сказывается на точности обработки и только определяет условия резания. Этим токари нередко пользуются и намеренно устанавли вают резец выше или ниже линии центров.
в
Посмотрим, что произойдет, если при обработке
по копиру |
установить резец |
выше или ниже центра. |
Обратимся |
к рис. 3, на котором показан резец, уста |
|
новленный |
ниже центра на |
h мм. Предположим, что |
обтачивается ступенчатый валик со ступенями d и D, причем настройка на размер осуществляется путем взятия прооных стружек по
диаметру d.
При переходе |
щупа |
со |
|
||
ступени d на ступень D |
|
||||
салазки |
с |
резцом |
переме- |
|
|
стятся |
на |
|
D — d |
|
|
величину —%—. |
|
||||
Если бы резец был устано |
|
||||
влен строго по центру, |
то |
|
|||
это соответствовало бы пе |
|
||||
ремещению режущей кром |
|
||||
ки резца из точки А в точ |
|
||||
ку В. Так как он установлен |
|
||||
ниже центра, то режущая |
|
||||
кромка |
переместится |
из |
|
||
точки К в |
точку |
М. А это |
Рис. 3. Схема возникновения |
||
означает, |
что ступень |
D |
погрешностей при установке |
||
будет обработана с погреш |
резца выше или ниже центра |
||||
ностью |
—AZ9. |
Величину |
|
||
этой погрешности можно вычислить по следующей формуле:
Д£> = (D - d) + }/d2 - 4/г2 - VD2 - 4k2. |
(1) |
||
Насколько значительной |
может |
оказаться эта |
по |
грешность, видно из данных табл. |
1, в которой эта |
||
погрешность вычислена для |
разных |
перепадов диамет |
|
ров и разных погрешностей установки резца по высоте при настройке на размер по диаметру d — 20 мм.
Таким образом, при копировальной обработке на токарном станке, независимо от конструкции исполь зуемых копировальных устройств, следует обращать особое внимание на точность установки резца по
высоте.
Все перечисленные выше погрешности могут быть названы геометрическими погрешностями процесса копирования. Помимо этих погрешностей, приходится считаться и с погрешностями, которые связаны с рабо-
9
