книги из ГПНТБ / Трутнев В.Н. Работа на станках с гидросуппортами

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

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

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