4.7. Система автоматического управления гидравлическим суппортом токарного станка

(последняя цифра зачетной книжки «7»)

Гидравлические копировальные устройства, применяемые на токарных станках, предназначены для автоматизации процесса обработки сложных фасонных поверхностей деталей машин, которые имеют, как правило, круглое поперечное сечение.

Обрабатываемая заготовка 1 (рис. 4.7) установлена в патроне 2 и заднем центре 3 токарного станка. Резец 4 закреплен в резцедержателе каретки 5, установленной на корпусе цилиндра 6, который расположен на направляющих суппорта 7. Шток цилиндра 6 закреплен неподвижно на суппорте 7. С копиром 8 взаимодействует щуп 9 однокромочного золотника 10. Полости А и Б цилиндра 6 соединены между собою постоянным дросселем 11.

Рис. 4.7. Гидравлический суппорт токарного станка

При обработке заготовки 1 передается вращение для создания скорости резания, а суппорту 7 - движение продольной подачи. Рабочая жидкость под давлением поступает в полость А цилиндра и через постоянный дроссель 11 вытекает в полость Б, откуда через щель золотника 10 - на слив. Из схемы видно, что давление в полости Б определяется открытием щели золотника 10 и гидравлической проводимостью постоянного дросселя 11.

В нейтральном положении (при неподвижном гидравлическом суппорте) поддерживается равновесие давления в полостях А и Б гидравлического цилиндра:

При движении щупа 9 по копиру 8 изменяется осевое открытие золотника 10, а, следовательно, и давление в полости Б. Гидравлический цилиндр 6 перемещается и сдвигает корпус золотника 10. Это перемещение происходит до тех пор, пока снова не установится равновесное состояние. Гидравлический цилиндр 6 с резцом 4 следит за перемещением щупа, которое, в свою очередь, определяется профилем копира. На заготовке формируется требуемая поверхность.

В САУ гидравлическим суппортом как управляемый объект входит процесс резания в замкнутой технологической системе (табл. 4.7).

Таблица 4.7

Исходные данные

Первая цифра	Параметры САУ			Параметры процесса резания					ЭУС
	Гидроусилитель		Гидроцилиндр
	kТ,мм2/с	TТ, с	FГ.Ц, см2	ТР, с	VО, м/мин	СР	SО, мм/об	tО, мм	ωО, рад/с	ξ	с,Н/м
1	42	0,03	2,6	0	70	2000	0,17	2,0	270	0,6	1∙106
2	20	0,02	1,8	0,003	110	3000	0,23	2,5	300	0,5	5∙105
3	25	0,05	2,4	0	90	1800	0,43	3,5	400	0,7	4∙105
4	50	0,01	1,0	0,002	150	3600	0,27	4,0	200	0,6	1∙106
5	37	0.02	3,5	0	120	2400	0,13	3,0	240	0,9	2∙10
6	28	0,03	3,0	0	220	3100	0,17	3,5	220	0,4	9∙104
7	75	0	2,5	0,010	170	2700	0,23	2,1	250	0,6	6∙105
8	85	0,06	2,0	0,003	60	1200	0,13	4,0	320	0,8	4∙105
9	90	0	3,2	0,008	80	4000	0,27	2,6	370	0,5	3∙106
0	95	0,04	2,3	0	200	3800	0,43	4,2	350	0,7	8∙105
Примечание. Для всех вариантов принять коэффициенты и показатели степени силовой зависимости: к= 1, хр = 0,65,ур = 0,8, п = -0,3.