книги / Металлорежущие станки Краткий курс

ется независимый агрегат силовой головки. Он состоит из двух узлов: самой силовой головки 2 и шпиндельной коробки 3. Силовая головка предназначена для осуществления главного движения по­ дачи. Она имеет самостоятельный привод. Шпиндельная коробка несет инструментальные шпиндели, получающие вращение от при­ водного вала силовой головки, а движение подачи — вместе с корпу­ сом силовой головки (рис. 27G, а, б, г, ё) или с пинолью (рис. 276, в). В последнем случае шпиндельную коробку называют насадкой.

Рис. 276. Схемы компоновки агрегатных станков:

I — станина; 2 — силовая головка; 3 — шпиндельная коробка; 4 — приспособление; 6 — стойка; 7 — основание; 8 — силовой стол; 9 — многопозиционный стол

На рис. 276, д показан агрегат, в котором силовая головка со­ стоит из двух узлов: силового стола 8 и собственно силовой голов­ ки 2. Силовой стол является независимым узлом с индивидуальным приводом движения подачи. Смонтированная на нем силовая голов­ ка имеет свой привод, осуществляющий только главное движение. Такая конструкция силовой головки расширяет технологические возможности станка.

Количество силовых агрегатов, инструментальных шпинде­ лей, расположение осей последних в пространстве зависит от наз­ начения станка. В этом отношении различают станки одноагре­

На однопозиционных станках (см. рис. 276, а, б, г) операции полностью заканчиваются при одном постоянном положении де­ тали. На многопозиционных станках (рис. 276, в, б, ё) обра­ ботка деталей параллельно или последовательно осуществляется

внескольких позициях, т. е. в нескольких различных положениях относительно инструмента. Периодическое перемещение приспо­ соблений вместе с обрабатываемыми деталями из одной позиции

вдругую производят при помощи многопозиционных столов — поворотных или с прямолинейным движением.

§ 2. СИЛОВЫЕ ГОЛОВКИ

Силовые головки предназначены для сообщения инструменту главного движения, рабочей подачи и установочных перемещений. Программа движений может быть различной и осуществляется путем автоматического управления.

Существует несколько основных признаков классификации силовых головок. По типу привода подачи их делят на электро­ механические (кулачковые и винтовые), гидравлические и пневмогидравлические. По конструктивному признаку головки бы-

В и д А

вают с выдвижной пинолыо и подвижным корпусом. Силовые го­ ловки, у которых привод подачи полностью расположен в этом же агрегате, называют самодействующими в отличие от несамодей­ ствующих, у которых часть ее механизмов (насос, панель управ­ ления) вынесена за пределы силовой головки.

На рис. 277 показаны варианты исполнения самодействующей силовой головки модели ГС (02-06) с плоскокулачковым приводом подачи и выдвижной пинолыо. Корпус 3 головки (рис. 277, а) смонтирован на салазках 7, закрепляемых на станине. Во время работы корпус головки неподвижен. При наладке станка его можно вручную, при помощи винта и полугайки, перемещать вдоль сала­ зок. В тех случаях, когда необходимо перемещать головку в про­ цессе работы станка, применяют самоходные салазки 4 (рис. 277, б),

имеющие независимый привод. Вращение приводного вала 2 осу­ ществляется электродвигателем с помощью ременной передачи (см рис. 277, а) или редуктора, состоящего из одной, двух или трех пар зубчатых колес (рис. 277, б).

На рис. 278 представлена конструкция силовой головки ГС (02-06). В расточке корпуса 2 размещена пиноль 4, внутри ко­ торой смонтирован шпиндель 3 головки. Шлицевой конец шпин­ деля соединен с пустотелым валом 7, получающим вращение от шкива ременной передачи или зубчатого колеса редуктора. По­ дача пиноли вместе со шпинделем осуществляется с помощью плоского кулачка 9 с закрытой канавкой. Вращение кулачку сооб­ щает шпиндель через червячную пару 5—6 и зубчатые колеса а—6 , 7—8. Ролик 10 (см. сечение Б—Б), находящийся в контакте с ка­ навкой кулачка 9, смонтирован на пальце 11, закрепленном в пиноли 4. Пружина 12 прижимает ролик к пазу кулачка. Ве­ личина подачи регулируется сменными колесами а—Ъ. Силовая головка имеет устройство (на рисунке не показано), которое в конце цикла выключает кулачковую муфту 13 и вращение кулач­ ка 9.

Многошпиндельные насадки устанавливают и закрепляют на поверхности е пиноли 4. Наша станкостроительная промыш­ ленность выпускает гамму головок различных размеров с услов­

В направляющих салазок (или станины) 1 установлен корпус 6 силовой головки. С левой стороны его размещен электродвига­ тель 4, который с помощью колес 3—2 сообщает вращение при­ водному валу 7, расположенному внутри литой трубы корпуса. Правый конец вала выходит в корпус шпиндельной коробки, уста­ навливаемой на плоскость а и закрепляемой на плоскости Ь. Внутри корпуса силовой головки находятся один или два гидронасоса 5 с приводом от того же электродвигателя.

Вся гидравлическая аппаратура скомпонована в едином агре­ гате — гидравлической панели. У самодействующих головок она монтируется на одной из боковых стенок корпуса.

В нижней части корпуса головки установлен силовой цилиндр 9; шток его неподвижно закреплен в приливе салазок или станины 1.

На боковых поверхностях силовой головки устанавливают упоры, воздействующие на электрическую и гидравлическую ап­ паратуру управления.

Гидравлические головки, выпускаемые в СССР, имеют не­ сколько разновидностей гидравлических схем в зависимости от номера габарита головки (2—7). В них применяют дроссельное регулирование на входе, что признано наиболее целесообразным для агрегатных станков.

На рис. 279, б представлена гидравлическая схема привода подачи силовых головок 2 и 3-го габаритов серии ЗУ В схему входит сдвоенный насос Н1 для меньшей производительности ра­ бочей подачи и Н2 — для большей производительности быстрых ходов, гидропанель П и силовой цилиндр.

Поток масла распределяется главным золотником 4. Пять положений его в корпусе фиксируются фиксатором 3. В крайние позициии золотник устанавливается при помощи золотников управления 9 и 11, перемещаемых толкающими соленоидами Э1 и Э2. При включении одного из них масло, подаваемое насосом Н2, поступает в полость А и Б плунжера 12, перемещая его вправо или влево до упора. Это движение при помощи реечной передачи сообщается главному золотнику 4. В промежуточные позиции устанавливают упоры, закрепляемые на салазках. Имея разную высоту, они при движении силовой головки по салазкам воздей­ ствуют на золотник через ролик 2.

Рассмотрим работу гидропривода при различных положе­ ниях главного золотника. Счет позиций будем вести снизу. На рис. 279, б золотник 4 показан во второй позиции. Для установки его в первую позицию необходимо включить соленоид Э2. При этом положении золотника полости а и bсоединяются, а полость с изолируется. Масло от насоса Н1 по трубопроводу 20 поступает в полость Ъ. Сюда же попадает масло, нагнетаемое насосом Н2, через подпорный клапан 13 и трубопровод 21. Из полости b масло, следует в полость а, а отсюда в правую полость силового цилиндра. Масло, вытесняемое из левой полости цилиндра, пройдя через обратные клапаны 6 и 5, поступает в полость Ь, а оттуда, по-преды-

гана — подвод.

Во второй позиции (как на схеме) золотник 4 обеспечивает первую рабочую подачу. В этом случае масло поступает от на­ соса Н1 через фильтр 16, трубопровод 19, дроссель 15, полость а в правую полость силового цилиндра. Излишки масла сбрасы­ ваются на слив через переливной клапан 17. Масло, вытесняемое из левой полости по сливной трассе, пройдя обратные клапаны 6 и 5 и полость с, поступает в бак. Все масло, которое подает на­ сос Н2, сбрасывается на слив.

Равномерность подачи обеспечивается дозирующим клапаном!, поддерживающим постоянство перепада давления, а защита на­ соса Н2 осуществляется клапаном 18.

Аналогично этому происходит вторая рабочая подача при по­ ложении золотника в третьей позиции. Разница в потоках заклю­ чается в том, что выходной канал в золотник из дросселя 15 пе­ рекрывается плунжером и масло из дросселя 15 поступает в дрос­ сель 14 с меньшим переходным сечением и далее по-предыдущему в правую полость цилиндра.

В четвертой позиции масло, поступающее от насосов Н1 и Н2, по трубопроводам 20 и 21 сливается в бак. Это положение «Стоп». При нахождении золотника 4 в самой верхней позиции происхо­ дит быстрый отвод силовой головки.

При выдержке головки на жестком упоре правый торец ци­ линдра 9 встречает упорный винт 8 (рис. 279, а), вследствие чего давление масла в системе повышается. При повышении дав­ ления сверх заданного датчик 7 реле давления 8 (рис. 279, б) дает команду на включение соленоида Э1 и быстрый отвод головки. Гидпропривод обеспечивает в широких пределах бесступенчатое регулирование величины подачи 7—800 мм!мин и скорость бы­ стрых перемещений порядка 3—7,5 м/мин. Кроме этого, малое время холостых ходов обеспечивается достаточной точностью переключения с быстрых ходов на рабочие подачи и наоборот (выбег составляет 0,18 — 0,47 мм). Большая жесткость, на­ дежная защита от перегрузки, самосмазываемость деталей привода обеспечивают силовой головке высокие эксплуатацион­ ные качества.

К числу недостатков гидравлических головок следует отнести сложность гидропанелей в эксплаутации и ремонте, нестабиль­ ность подачи при резко изменяющихся силах резания. С помощью гидравлических силовых головок нельзя производить резьбона­ резные операции.

На рис. 280, а дан общий вид силовой головки с винтовым при­ водом подачи для выполнения тяжелых фрезерных операций. Ба­ зовым элементом данного агрегата является силовой стол 4, уста­ новленный в направляющих салазок 5. Независимый привод по­ дачи стола осуществляется с помощью электродвигателей, ре­ дуктора и пары винт—гайка. В зависимости от назначения станка на силовом столе устанавливаются сверлильные, фрезерные, обточные, подрезные, алмазно-расточные и другие силовые бабки 2. Силовые бабки имеют отдельный привод главного движения, ин­ дивидуальный рабочий шпиндель или приводной вал 5, сообщаю­ щий вращение шпинделям шпиндельной коробки. Последние уста­ навливают на плоскость а стола и закрепляют по плоскости b бабки. Силовой стол может быть использован также для уста­ новки на нем приспособления с заготовкой. Управление движени­ ями силового стола осуществляется с помощью системы упоров 6 и конечных электрических переключателей.

рован в прямоугольных направляющих салазок 4 (см. сечение АА). Его продольное перемещение осуществляется с помощью винта 3 и гайки 6. Вращение винту во время рабочей подачи сообщает электродвигатель ЭД1 по цепи зубчатых колес через предохрани­ тельную муфту 7 и электромагнитную муфту 1. Величину подачи устанавливают подбором сменных колес а—Ь. Число рабочих

13, 16 и 17 Римские цифры, нанесенные на схеме в точках каса­ ния делительных окружностей зубчатых колес, обозначают ряд, в котором устанавливается данная передача. При раскатке сле­ дует обходиться минимальным количеством зубчатых колес, не

шпиндельных коробок является наличие шестерен, которые сцеп­ ляются одновременно с несколькими колесами. Например, вал 15 связан передачами с валами 14, 16 и 17, а вал 11 — с валами 10, 12, 13 и 14. Это обстоятельство требует точного расчета координат

<У° 55 75 90 120 180 Q - 0 0,<*Р ~0,7Р 1,25Р ZP

Рис. 282. Силовая головка с пневмогидравлическим приводом

центров вращения промежуточных валов и выполнения их при изготовлении с допуском порядка ±0,01 мм. Одновременно с этим расположение центров зубчатых колес должно быть благоприятным с точки зрения сил, действующих на опоры валов, а их количество должно обеспечить необходимое передаточное отношение цепи и заданное направление вращения рабочих шпинделей (обычное пра­ вое). На рис. 282, а показана схема передачи движения от ведущего вала 1 шпинделю 3. При таком расположении оси промежуточного вала 2 величина силы Q, равнодействующей сил Р и R, восприни­ маемой опорами, зависит от угла а (см. таблицу на рис. 282). При расположении осей валов в одной плоскости (а = 180°) нагрузка на опоры будет наибольшей (Q = 2Р). Однако такое расположе­ ние колес является оптимальным, если вал 1 будет ведущим, а