ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2024
Просмотров: 28
Скачиваний: 0
В. Н. Т Р У Т Н Е В
Работа на станках с гидросуппортами
Под редакцией доцента И. Г. Космачева
Л ЕНИЗДА Т
1 9 6 4
~ГОс7ПУБЛИЧНАЯ
- у -Н • С*"> зк -:' >ЕСН АЯ
Б- ЬЛИОТЕКА pC G P
s?ч/з.
В брошюре рассматриваются различные процессы обработки деталей на токарных станках, оснащенных гидросуппортами КСТ-1 и ГС-1, а также конструкции автора. Приведены различные приспособления, сокра щающие вспомогательное время. Подробно рассмотре ны рекомендации по устранению неполадок, возникаю щих при работе с гидрокопировальными суппортами.
Брошюра предназначена для широкого круга произ водственников, связанных с токарными работами.
I. СХЕМЫ СУЩЕСТВУЮЩИХ ГИДРОКОПИРОВАЛЬНЫХ СУППОРТОВ
За последнее время в машиностроительной про мышленности достигнуто значительное повышение производительности труда благодаря внедрению ско ростных методов обработки металлов резанием. В свя зи с этим встал вопрос о резком сокращении вспомо гательного времени, которое составляет значительную долю при обработке многоступенчатых валов и дру гих сложных деталей на универсальных токарных станках; в этом случае оно достигает 50—60% от об щего времени обработки детали.
Одним из наиболее эффективных способов сниже ния вспомогательного времени при обработке дета лей на токарных станках является применение мето да копирования, при котором время установки резца на нужный размер, подвода и отвода суппорта в про дольном и поперечном направлениях, измерения об работанных участков по длинам и диаметрам сокра щается до минимума.
В современных гидравлических копировальных
В. Н. Трутнев |
3 |
суппортах и устройствах используется копир, кото рый не воспринимает усилий резания благодаря при менению следящей гидравлической системы.
В гидравлических копировальных суппортах име ются три основные схемы следящих систем.
Первая схема следящей системы с четырехкромоч ным золотником приведена на рис. 1.
Гидравлический цилиндр в встроен внутрь корпуса суппорта и вместе с ним совершает возвратно-посту пательное перемещение, а шток 7 закреплен непод вижно. Золотник 2 со щупом под действием пружины поджат к копиру 1. При продольном движении ниж них салазок суппорта станка золотник 2, перемещаясь
4
но копиру 1, направляет поток рабочей жидкости, по ступающей по трубопроводу 3, в трубопроводы 4 или 5, а затем в переднюю или заднюю полость цилинд ра 6.
Встречая на копире 1 подъем, щуп золотника 2 возвращается назад, и тогда рабочая жидкость уст ремляется по трубопроводу 5 в заднюю полость ци линдра 6, и поскольку шток с поршнем закреплены неподвижно, то гидросуппорт перемещается назад.
Если щуп золотника на копире встречает уклон, то золотник под действием пружины перемещается вперед и рабочая жидкость, проходя через среднюю выточку золотника, устремляется по трубопроводу 4 в переднюю полость цилиндра 6. В этом случае гид росуппорт передвигается вперед.
Когда щуп золотника находится на прямом участ ке копира, золотник занимает среднее положение. Так как при этом средняя выточка корпуса золотника пе рекрыта, то рабочая жидкость не проникает ни в пе реднюю, ни в заднюю полости цилиндра; гидросуп порт стоит неподвижно, и резец под действием продольной подачиобтачивает цилиндрическую по верхность.
Таким образом суппорт с помощью золотника «следит» за изменением профиля копира.
Вторая схема следящей системы с двухкромочным золотником показана на рис. 2. Гидравлический ци линдр 6, так же как и в первом варианте, встроен внутрь корпуса суппорта, шток 7 с поршнем закреп лены неподвижно.
Золотник со щупом 2, перемещаясь по профилю копира, направляет рабочую жидкость, поступающую
5
по трубопроводам 3 или 5, в заднюю полость цилинд ра 6, а поступающую по трубопроводам 4 и 5 — в зад нюю и переднюю полости цилиндра одновременно.
Встречая на копире 1 подъем, щуп золотника пере мещается назад, рабочая жидкость устремляется по
трубопроводу 5 в заднюю полость цилиндра 6 и, так как шток с поршнем закреплены неподвижно, гидро суппорт передвигается назад. При этом масло из пе редней полости цилиндра по трубопроводу 4 сливает ся в бак.
Если щуп 2 золотника на копире встречает уклон, то под воздействием пружины золотник перемещается вперед и рабочая жидкость устремляется по трубо-
6
проводам 4 и 5 одновременно в переднюю и заднюю полости цилиндра 6.
Так как площадь поперечного сечения задней части цилиндра, в которой находится шток, меньше площади поперечного сечения передней части цилинд ра, то давление рабочей жидкости создает большее усилие на переднюю крышку цилиндра 6, в резуль тате чего гидросуппорт перемещается вперед; Когда же щуп золотника находится на прямом участке ко пира, золотник останавливается в среднем положе нии и его заилечик перекрывает выточку корпуса золотника. Рабочая жидкость в передней полости ци линдра оказывается запертой, гидросуппорт стоит не подвижно, и резец, перемещаясь под действием про дольной подачи, образует цилиндрическую поверх ность.
Таким образом, гидросуппорт здесь также «сле дит» за изменением профиля копира.
Третья схема следящей системы с однокромочным золотником приведена на рис. 3. Гидравлический ци линдр расположен внутри корпуса суппорта и пере мещается вместе с ним, а шток поршня закреплен не подвижно.
Рабочая жидкость поступает в заднюю полость ци линдра 6 через отверстие 8 полого штока 7, оттуда через отверстие 5 поршня — в переднюю полость, а за тем через трубопровод 3 в среднюю выточку корпуса золотника 2 и через трубопровод 4 сливается в бак.
Встречая на копире 1 подъем, щуп золотника сме щается назад и рабочая жидкость из передней по лости цилиндра свободно сливается в бак. Вследст вие этого давление в передней полости цилиндра
7
падает, а в задней возрастает и гидросушорт переме щается назад.
Если щуп золотника встречает на соответствую щей части копира уклон, то под влиянием пружины золотник перемещается вперед, закрывая выход ра
бочей жидкости из передней полости цилиндра. При этом давление в передней и задней полостях цилинд ра уравнивается. Но так как площадь передней крышки больше площади задней, то вследствие р'азности усилий гидросуппорт перемещается вперед.
Когда щуп золотника находится на прямом участ ке копира, золотник останавливается в таком поло-
8
жении, что в корпусе остается щель; при этом давле ние в передней полости снижается до величины, урав нивающей усилия в передней и задней полостях ци линдра. Гид'росушщрт в это время остается непо движным, и резец, перемещаясь под действием про дольной подачи, образует на детали цилиндрическую поверхность.
Экспериментальные исследования, проведенные ря дом институтов СССР и ГДР, показали, что наиболь шая точность копирования достигается в первой схе ме следящей системы. Однако при этом необходимо с высокой точностью изготовлять четыре рабочие кромки золотника и совмещать их с четырьмя кромка ми выточек корпуса цилиндра, что очень сложно и дорого.
Вторая схема следящей системы технологически проще, так как требует высокой точности изготовле ния и совпадения лишь двух кромок золотника и вы-
• точек цилиндра.
Значительно проще изготовлять гидросуппорты по третьей схеме, так как она имеет одну рабочую кром ку золотника. Этим и объясняется, что данная схема получила широкое распространение в гидравлических копировальных суппортах как в СССР, так и за ру бежом.
Наибольшее применение гидрокопировальные суп порты получили на токарных станках, которые состав ляют 28,5% всего количества имеющихся в эксплуа тации металлорежущих станков. Оснащение токар ных станков гидрокопировальными суппортами при обработке сложных деталей позволяет повысить про-
9
изводительность труда на 30—50%, а в отдельных случаях в 2—3 раза и более.
При работе с гидрокопировальным суппортом от падает необходимость в частых подводах и отводах резца для получения точных диаметральных и линей ных размеров, нет необходимости выключать прежде временно подачу суппорта для того, чтобы вручную довести резец до заданного линейного размера.
Все это создает предпосылки для повышения ре жимов резания и максимального сокращения вспомо гательного времени, т. е. практически процесс обра ботки сложных деталей полуавтоматизируется. Кроме того, специальный режущий инструмент заменяется нормальным.
Токарный станок, оснащенный гидрокопироваль ным суппортом, не теряет своей универсальности и не требует никакой переделки и переналадки для выпол нения различных токарных работ.
Если бы в настоящее время можно было оснастить гидрокопировальными суппортами только 10% токар ных станков, то при двухсменной работе и годовой выработке на одного токаря около 2500 руб. ленин градская промышленность получила бы экономию около 5 млн. руб.
Как показывают приведенные цифры, применение гидрокопировальных суппортов имеет большое на роднохозяйственное значение. Однако до сих пор внедряются они крайне медленно. Это -обстоятельство объясняется отсутствием технологических рекоменда ций и методики проектирования копиров. Кроме того, экономическая эффективность обработки деталей на станках с гидросуппортами до сих пор не подсчитана.
10
II. ГИДРОКОПИРОВАЛЬНЫЙ СУППОРТ, ПРЕДЛОЖЕННЫЙ АВТОРОМ
Основная конструктивная особенность суппорта заключается в том, что следящий золотник расположен не сзади рабочего гидроцилиндра, а впереди него. Это значительно улучшает условия работы токаря, а так же повышает точность работы суппорта, так как отри цательное влияние механической жесткости системы компенсируется здесь положительным влиянием гид равлической жесткости, чего нет в наиболее удачной конструкции гидрокопировального суппорта ГС-1.
Гидросуппорт конструкции автора (рис. 4) не имеет отдельного электродвигателя для привода на соса пидрокопировальной системы, а получает энер гию от главного двигателя токарного станка, что зна чительно удешевляет и упрощает всю конструкцию суппорта и снижает его вес.
Емкость гидравлического бака системы уменьше на с тем, чтобы стабилизация теплового баланса ра ботающей гидросистемы происходила не за счет остывания нагретого масла в баке большой емкости, а, наоборот, благодаря быстрому прогреву масла, тру бопроводов и других элементов системы и созданию теплового динамического равновесия при повышенной, но стабильной температуре масла.
Рассматриваемый гидрокопировальный суппорт компонуется на станке аналогично гидросуппорту мо дели ГС-1.
Гидросуппорт имеет элементы автоматики и устройства, которые позволяют резко сократить вспо могательное время, полуавтоматизировать процесс
11