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

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

обработки сложных деталей, поднять производитель­ ность труда.

Рис. 4. Гидрокопировальный суппорт конструкции В. Н. Трутнева:

1 — копир; 2 — щуп; 3 — упор-барабан; 4 — упор автоматического отвода резца; 5 — гидроцилиндр; 6 — ручное управление золотником; 7 — направшющий кор­ пус для установки линейки с копиром; 8 — упор от продольного смещения копира; 9 — винт регулировки продольного перемещения резца; /0 — индикатор; i f — индикаторное устройство; 12 — рычаг автоматического отвода резца; 13 — пру­ жина фиксации поворота рычага щупа; 14 — регулятор хода цилиндра; 15 — резьбовое коническое кольцо; 16 — шток; 17 — пружина; 18 — салазки; 19 — ры­

чаг; 2 0 — золотник.

При обработке деталей из проката, когда требует ся снимать большой припуск с концов валов, токарю приходится делать несколько коротких проходов рез­ цом, что увеличивает вспомогательное время.

Для устранения этих недостатков применен много­

12

позиционный поворотный упор-барабан 3. После каж­ дого прохода резца упор-барабан 3 поворачивается на следующую позицию, а щуп 2 с резцом переме­ щаются в радиальном направлении вперед.

Если при точении с помощью стандартных гидро­ суппортов первые проходы короткие, то с помощью гидросуппорта автора снимается лишний слой метал­ ла в средней части детали, что важно для увеличения жесткости детали при скоростном точении, стойкости резца и чистоты обработанной поверхности.

Так как гидросуппорт спроектирован для универ­ сальной токарной обработки различных деталей с разностью диаметров 250 мм, то в его конструкции применен регулятор хода цилиндра 14, расположен­ ный .внутри штока 16. Регулятор позволяет останавли­ вать резец в заданном положении. При этом макси­ мальный ход гидроцилиндра равен 150 мм.

При обработке внутренних поверхностей остановка резца в определенном положении является крайне не­ обходимой, так как после расточки отверстия малого диаметра образуется небольшой зазор между деталью и резцом, поэтому его отход назад должен быть стро­ го ограничен (1—2 мм). В противном случае держав­ ка резца упрется в противоположную стенку детали, настройка нарушится, деталь и резец будут испор­ чены.

Утечка масла из цилиндра часто происходит через нормализованные уплотнительные резиновые кольца, так как в процессе эксплуатации они истираются и образуется зазор между кольцами и штоком.

Для устранения зазора в гидросуппорте имеется специальное регулирующее устройство, состоящее из

13

ввинчивающихся резьбовых конических колец 15. В результате срок службы резиновых колец значи­ тельно увеличивается.

С целью уменьшения времени настройки резца на размер при чистовом точении применен индикатор 10, устанавливаемый на поперечные неподвижные на­ правляющие станка. При перемещении поперечных салазок и резца индикаторная стрелка показывает, на какую величину перемещен резец в радиальном направлении. Наконечник индикатора всегда нахо­ дится в соприкосновении с копиром 1.

В верхней подвижной части суппорта сделан ■специальный удлиненный канал, из которого по фити­ лям и малым отверстиям масло поступает к тру­ щимся поверхностям одновременно в нескольких ме­ стах. Это уменьшает трение рабочих поверхностей суппорта, увеличивает срок его службы и повышает точность обработки деталей благодаря постоянству заданного зазора между трущимися направляющими парами.

Гидросуппорт обеспечивает скоростную нарезку наружных и внутренних резьб без канавок, нарезае­ мых в упор с автоматическим отводом резца.

Автоматический отвод гидроцилиндра и резца по­ сле рабочего прохода в крайнее исходное положение дает возможность полуавтоматизировать процесс ме­ ханической обработки на токарном станке и одному рабочему обслуживать два станка.

Автоматический отвод осуществляется специаль­ ными устройствами 4 и 12.

Применение гидрокопировального суппорта повы­ шает производительность труда в 1,5—2 раза, значи­

14

тельно упрощает технологический процесс и прибли­ жает работу универсального токарного станка к по­ луавтомату.

Принцип работы гидросуппорта состоит в сле­ дующем.

Из бака емкостью 10 л масло через фильтр посту­ пает в шестеренчатый насос МШ-ЗА производительно­ стью 7 л/мин. В гидравлическом насосе, работающем от главного электродвигателя станка, создается дав­ ление 25—30 атм и масло то медным трубкам и рези­ новому шлангу нагнетается в полость А гидроцилинд­ ра 5 (рис. 4). Оттуда через отверстие в поршне и штоке- 16 масло поступает в полость В и затем по внутреннему каналу — в полость D, образованную вы­ точкой в корпусе золотника.

Вначале работы, когда щуп 2 еще не находится

вконтакте с поверхностью копира 1, золотник под действием пружины 17 перемещается и закрывает вы­ ход маслу из полости D в полость С. При этом в по­ лостях А и В гидроцилиндра 5 автоматически уста­ навливается такой перепад давлений, при котором са­ лазки 18 и гидроцилиндр двигаются по направлению

кобрабатываемой детали. Когда щуп 2 придет в кон­ такт с поверхностью копира 1, рычаг 19 повернется направо и заставит золотник 20 переместиться назад,

врезультате в золотниковой втулке образуется коль­

цевая щель и масло из полости D начнет поступать в полость С и далее на слив в бак. Величина перепа­ да давлений в полостях гидроцилиндра изменится, си­ лы, действующие на салазки в противоположных на­ правлениях, окажутся одинаковыми, а салазки с рез­ цом останутся неподвижными.

15

Если включена продольная механическая подача суппорта, а щуп 2 скользит по плоской шейке копира, то резец будет обтачивать цилиндрическую поверх­ ность детали. Когда щуп 2 упрется в буртик-уступ копира, рычаг 19 повернется на некоторый угол, ра­ бочая кромка золотника переместится назад, кольце­ вая щель увеличится и масло из полости D будет по­ ступать в полость С и на слив в бак более интенсив­ но. При этом ввиду сопротивления протеканию масла через узкое отверстие в поршне из полости А в по­ лость В усилие, действующее на дно цилиндра в по­ лости Л,'будет значительно больше, чем в полости В. Равнодействующая этих усилий будет перемещать суппорт назад.

При неподвижном поршне цилиндр отходит назад и отводит резец, который одновременно двигается вместе с кареткой суппорта в продольной подаче и вместе с гидравлическими салазками назад под углом а к центру оси станка. Суммарно эти два дви­ жения дают поперечную подачу, которая обеспечи­ вает подрезание буртика на обрабатываемой детали под углом 90°.

Необходимо отметить, что образование кониче­ ских, радиусных и фасонно-шаровых поверхностей и участков, спадающих в направлении продольной по­ дачи под углом более 45°, при повороте гидросуппор­ та на 60° к линии центров станка становится затруд­ нительным и даже невозможным. В этом случае щуп может проскользнуть вдоль контура копира, и золот­ ник, освободившись от давления рычага, перекроет выход маслу в полость С, в результате чего салазки с резцом с большой скоростью переместятся в сторо-

16

ну обрабатываемой детали, вследствие чего может произойти поломка станка и резца. Поэтому при об­ работке шаровых поверхностей (наружных и внутрен­

них) гидросуппорт необходимо ставить под углом 90° к линии центров станка.

Как указывалось ранее, привод гидравлического насоса осуществляется от главного электродвигателя станка, для чего на конец вала ротора электродвига­ теля надеваетсяспециальная муфта включения и вы-

S Z V - / 4 -

ключения насоса (рис. 5). Устроена муфта следую­ щим образом.

На выступающий конец вала 1 на плотной по­ садке надевается разрезной колпак 2 (или к торцу вала привертывается муфта), закрепляемый гайкой 3 с левой резьбой. Концевая часть гайки сжимает раз­ резную конусную часть колпака, чем достигается не­ подвижность соединения колпака с валом. С торца в колпак впрессованы пальцы 4, на которые надева­ ются резиновые втулки. Таким образом, соединитель­ ный колпак является первой половиной муфты. Для съема колпака с вала служит центральное резьбовое отверстие, в которое ввертывается винт.

Вторая половина муфты 5 насажена на квадрат­ ную ось 6, которая одним концом соединяется с ма­ сляным шестеренчатым насосам 7, а другим, ко­ нусным, концом упирается в конус центра вала ротора.

Насос включается перемещением полумуфты 5 вдоль квадратной оси до тех пор, пока пальцы 4 с резиновыми втулками не войдут в отверстие полу­ муфты. При обратном перемещении полумуфты насос выключается.

Вращающиеся полумуфты закрыты стальным ко­ жухом-корпусом 8, который устанавливается вместо заглушки, прикрывающей свободный конец вала ро­ тора. К кожуху-корпусу 8 крепится шестеренчатый масляный насос 7.

Такое исполнение привода с использованием бач­ ков для масла емкостью 10—12 л заменяет громозд­ кую и тяжелую по весу гидронасосную станцию гид­ рокопировальных суппортов типов КСТ-1 и ГС-1.

18