Файл: Сергиевский, Л. В. Наладка, регулировка и испытание станков с программным управлением учебное пособие.pdf

допустимый и в летний период достигал 60—70° С, что приводило к заклиниванию золотников и нарушению ра­ боты станка. Для устранения отказов и снижения темпе­ ратуры масла в сливные баки была введена дополнитель­ ная система охлаждения, состоящая из змеевика с проточ­ ной водой, при этом температура масла была снижена до 35—40° С, что ликвидировало отказы гидроаппаратуры и улучшило работу гидросистем.

Загрязнение рабочей жидкости частицами, пылью, стружкой и другими примесями снижает надежность и

и надежность гидросистем станков с ЧПУ. Отделение от жидкостей твердых загрязняющих примесей осущест­ вляется механическими или силовыми методами. В пер­ вом случае фильтрация производится различными щеле­ выми и пористыми фильтрующими элементами, а во вто­ ром — магнитными и электрическими полями. В гидравли­ ческих системах станков с ЧПУ применяют в основном первый метод очистки рабочей жидкости и в качестве фильтрующих элементов — проволочные фильтры. Фильт­ рующий элемент проволочных фильтров изготовляют из проволоки круглого или трапециевидного сечения, ко­ торая навивается на цилиндрический каркас, имеющийся на поверхности окна. Проволоку при навивке на цилиндр укладывают либо в винтовые канавки е шагом, обеспечи­ вающим заданный зазор между витками, либо навивают виток к витку вплотную, а зазор между витками (фильт­ рующую щель) обеспечивают тем, что на проволоке выпол­ няют местные утолщения или выступы. Минимальный раз­ мер фильтрующего зазора в таких элементах составляет 0,04—0,05 мм. Применение проволочных фильтров в гидро­ системах станков с ЧПУ не обеспечивает полностью очистку рабочей жидкости от загрязнений. Наиболее це­ лесообразно применять в гидросистемах станков с ЧПУ фильтры с наполнителями (фильтроэлементами) из по­ ристых металлов и керамики. Обычно такие фильтроэлементы изготовляют прессованием или выдавливанием в виде дисков или пластин. Фильтр с фильтроэлементами пластинчатой конструкции изображен на рис. 108. Керами­ ческий фильтрующий элемент 1, примененный в данной конструкции фильтра, хорошо противостоит изменению температуры и обладает хорошими фильтрующими свой­ ствами. Он отфильтровывает частицы размером 15—20 мкм.

2 4 4

является сам насос, то установка фильтра после насоса предохраняет от повреждений управляющие н регулирую­ щие элементы гидросистемы (золотники, сервоцилиндры, клапаны и гидродвигатели). При установке фильтров в гидросистему станка с ЧПУ необходимо учитывать свой­ ства рабочей жидкости, степень ее загрязнения, влияние установленных фильтров на производительность насосов, гидромоторов и необходимость защиты управляющих и регулирующих элементов гидросистемы станка от загряз­ нения.

Анализ неисправностей насосов и гидромоторов пока­ зал, что в большинстве случаев неисправности вызваны нарушениями герметичности уплотнений и появлением недопустимых утечек рабочей жидкости. В качестве при­ мера можно привести выход из строя уплотнения на вы­ ходном валу гидродвигателя типа 2,5 привода подачи станка ПФП-5, который выполнен из резины. Причиной

245

нарушения качества уплотнения явилось повышение тем­ пературы рабочей жидкости и наличие трения о вал. В оте­ чественной промышленности в большинстве случаев ман­ жеты уплотнения гидродвигателей этого типа изготовляют из резины на основе бутадиентитрилакриловых каучуков. Наиболее качественные уплотнения можно получить для гидросистем станков с ЧПУ, если для уплотнительных манжет применять резину на основе фторорганических каучуков. Эта резина обладает малой морозостойкостью, но хорошо работает при температурах до 150° С, обладает малой истираемостью и большой эластичностью.

В гидросистемах станков с ЧПУ наиболее распростра­ нен разъемный тип соединений трубопроводов, допускаю­ щий многократный демонтаж и монтаж элементов системы. При эксплуатации таких соединений необходимо учиты­ вать нагрузки,, действующие на соединение из-за неточ­ ностей изготовления. В процессе монтажа трубопроводов гидросистемы станка невозможно добиться идеального совпадения торцов труб и штуцеров. Эти монтажные неточности вызывают дополнительные силы, действую­ щие на присоединяемый гидроагрегат, вызывая деформа­ цию трубопровода и самого агрегата. Величина неточ­ ностей зависит от характера расположения соединяемых элементов: недотяга, несоосности или перекоса. Законо­ мерности распределения сил, вызываемых монтажными неточностями, определить сложно, поэтому определяют их сумму. Так как неточности возникают в различных плос­ костях, то наиболее выгодное расположение их вызывает наибольшее напряжения. Если воспользоваться данными А. А. Комарова и В. М. Сапожникова [21], можно опре­ делить допустимые неточности в соединениях трубопро­ водов. Например, по рекомендациям этих авторов, несоосность для диаметра трубы 10— 12 мм допускается в за­ висимости от длины до 10 мм, недотяг для длины трубо­ провода до 1500 мм с прямой конфигурацией трубы до­

Испытания герметичности станочных гидросистем про­ водят созданием избыточного давления внутри системы рабочей жидкостью, выдержкой системы под избыточным давлением и последующей оценкой утечек жидкости из системы. Обычно в паспорте на гидроагрегат станка ука­ зывается только степень герметичности, а метод контроля в процессе эксплуатации не приводится. Наибольшее

246

распространение получили следующие методы оценки гер­ метичности: гидростатический (жидкостью), пневматиче­ ский (с применением мыльной эмульсии), пневмогидравлический (окунанием в жидкость). При испытании гермети­ чности гидроагрегатов станков с ЧПУ наиболее приемлем гидростатический метод контроля герметичности. Испы­ тания герметичности гидроагрегатов рабочей жидкостью проводят после промывки и заправки их чистой жид­ костью. Сцстему заполняют рабочей жидкостью под давлением, соответствующим рабочему, и после опреде­ ленной выдержки осматривают и протирают (ГОСТ 12026—66). Величину утечки контролируют маноме­ трическим методом (по падению давления в системе) или определяют по количеству выделяющейся жидкости. Внутренняя герметичность гидросистемы станка с ЧПУ оценивается падением давления в системе за счет суммар­ ных утечек из всех гидроагрегатов в сливную магистраль

втечение определенного времени. Последовательность операций при испытании на герметичность гидросистем станков следующая: подключение стенда к проверяемой системе; создание заданного давления и прокачивание несколько раз системы; выдержка системы под давлением

втечение 1—2 мин; определение времени падения давле­ ния по контрольному манометру согласно технической документации на систему; в случае негерметичности после­ довательная проверка каждого гидроагрегата.

Для удовлетворительной работы электромеханичес­ кого преобразователя, управляющего перемещением зо­ лотника в гидросистеме станка с ЧПУ, необходимо обе­ спечить соосность осей золотника и сердечника электро­ механического преобразователя. При нарушении соос­ ности возможно заклинивание золотника. Другой причи­ ной неудовлетворительной работы системы золотник — преобразователь является разрегулировка соединения и, как следствие этого, уход золотника из нулевого поло­ жения, что также приводит к отказам гидросистемы станка

сЧПУ. Выпускаемые промышленностью станки с ЧПУ имеют электромеханические преобразователи, которые сое­ динены с управляющим золотником с помощью жесткой скобы. Неточность изготовления такой скобы или несоосность, полученная при сборке этих элементов, порож­ дают отказы в работе устройства. Чтобы исключить зак­ линивание и разрегулировку золотника, было разрабо­ тано новое соединение, позволяющее иметь несоосность сое-

2 4 7

том. В осевом направлении сердечник устанавливается с помощью цилиндрических пружин 2 и регулировочных

Процесс проектирования станков с системами ЧПУ пре­ допределяет величину надежности этих систем. Однако реализация этой величины в значительной степени свя­ зана с организацией производства и эксплуатацией сис­ тем. Усилия разработчиков и обслуживающего персонала направлены на повышение надежности оборудования, поэтому при производстве и эксплуатации станков и си­ стем ЧПУ постоянно производятся доработки, повышаю­ щие их надежность.

К факторам, снижающим надежность систем ЧПУ и характеризующим недостатки проектирования, можно от­ нести применение ненадежных элементов, недостатки схем­ ных решений и конструкций узлов и блоков системы.

2 4 9