Система управления металлорежущего станка Советский патент 1979 года по МПК B23Q5/06 

I

Изобретение относится к металлорежущим станкам и может быть использовано в токарно-револьверных станках.

Известна система управления револьверных станков с предварительным выбором скоростей, содержащая источник питания, гидроцилиндры с управляющими гидрораспрэделительными (поворотными кранами), одноходовой гидрораспределитель для подвода жидкости от источника питания к этим гидроцилиндрам 1 .

Однако при управлении с помощью этой системы большим числом гидроци- линдров значительно усложняется, конструкция поворотного крана (гидрораспре- делителя), а в случае использования простых по конструкции управляющих устройств для каждого гидроцилиндра усложняется управление станком, кроме того, система управления не обеспечивает автоматической работы станка.

Известен также гидропривод дляавтоматического управления работой гидро- цилиндров, содержащий связанные с источником питания через распределительную аппаратуру рабочие полости исполнительных гидроцилиндров и цилиндра привода nporfiaMMHoro устройства, предназначенного для управления распредели- тельной аппаратурой 2.

Гидрораспределитель привода программного устройства переключается в крайних положениях его поршня упором, закрепленным на штюке привода программного устройства и взаимодействующего со щтангой, жестко соединенной с плунжером четырехходового гидрораспределителя. Для обеспечения неразрывности потока в гидравлических линиях система снабжена гидрокомпенсатором, имеющим цилиндр с подпружиненным поршнем.

Распределительная аппаратура переключается традиционными элементами автоматизации, например кулачками, закрепленными на распределительном валу, копирами и рычагами.

Недостаток известного, гиаропривода для автоматического управления гидро-

цилиндров - сложность в обслуживании его в наладочном режиме, так как жесткое взаимодействие указанных традиционных элементов с гидрораспределителями не обеспечивает перемещения плунжеров гидрораспределителей в желаемый момент времени. Кроме того, трудно установить программное устройство в заданное положение, что необходимо, например,для получения соответствующего чис л а оборотов шпинделя. Цель изобретения - упрощение обслуживания .в наладочном режиме и установки программного устройства в заданное положение. Для этого в предлагаемой системе на распределительном валу установлено зубчатое колесо, взаимодействующее со i штоком гидроцилиндра привода программного устройства, на вспомогательном валу жестко установлена шестерня, рве- дены гидроцилиндр для перемещения зубчатого колеса вдоль распределительного вала, гидроцилиндр отвода полумуфты вспомогательного вала и гидроцилиндр привода шестерни. вспомогательного вала а для управления указанными гидроцилин драми введен трехходовой распределитель На чертеже Дана функциональная схема описываемой системы. Она содержит источник 1 питания, связанный с рабочими полостями гидроцилиндров 2, 3 и цилиндром 4 привода программного устройства через четырехходовые гидрораспределители 5. - 7. На штоке 8 привода программного устройства закреплены зубчатая рейка 9 и упор Ю, предназначенный для переключения гидрораспределителя 7 в верхнем и нижнем положения поршня 11. Упор 1О взаимодействует через пружины 12 и 13 со штангой 14, жестко соединенной с плунжером гидрораспределителя 7. На штанге 14 расположены ограничители 15 и 16, которые взаимодействуют с упором 10 через пружины 12 и 13 и переключают гидрораспределитель 7, обеспечивая возвратно-поступательное движение поршня 11 со штоком 8 и зубчатой рейкой 9. Рейка 9 сцеплена с передвижным зубчатым колесом 17, смонтированным на распределительном валу 18. На посдеднем закреплены кулачки 19 и 20 пля управления четыреххоаовыми гиарораспределителями 15 и 6 и попумуфта 21 кулачковой муфты. Вторая подвижная полумуфта .22 смо тирована на шпонке на вспомогательном валу 23 и может перемешаться относительно вала 23. Кроме полумуфты 22 на вспомогательном валу 23 закреплены кулачок 24, маховик 25 управления и шестерня 26. Кулачок 24 выполнен ци- линдрической формы с одним выступом, который предназначен для переключения трехходового гидрораспределителя. На вспомогательном валу 23 смонтирована также пружина 27, которая постоянно прижимает его влево. Для разъединения распределительного 18 и вспомогательного 23 валов система управления снабжена гидроцилиндром 28 с подпружиненным поршнем, шток которого вилкой связан с полумуфтой 22. Шток 29 гидроцилиндра 30 сцеплен с шестерней 26. На штоке 29 гидроцилиндра 30 выполне-ч ны зубья. Гидроцилиндр 30 снабжен пружиной 31. Система управления содержит также два трехходовых 32, 33 и одноходовой 34 гидрораспределители. Тидрораспределитель 34 предназначен для подвода жидкости к четырехходовым гидрораспределителям 5 и 6 гидроцилиндров 2 и 3. Трехходовой гидрораспределитель 32 взаимодействует с кулачком 24 вспомогательного вала 23. Трехходовой гид- рораспредёлитель 33 включают вручную, а выключают автоматически, Надежность системы управления в работе обеспечивают два обратных 35, 36 и предохранительный 37 гидроклапаны. Неразрывность потока в гидравлических линиях обеспечивает гидрокомпрессор 38, содержащий гидроцилиндр 39, поршень 40 и пружину 41. Повышение давления в системе сверх заданного ограни чивает предохранительный гидроклапан42, который настраивается на давление, нес- большее давления предохранительного гидроклапана 37. Передвижное зубчатое колесо 17 перемещается гидроци- линдром 43, имеющим поршень 44, шток 45 и пружину 46, Шток 45 гидродилиндра 43 связан с передвижным зубчатым колесом 17 вилкой 47. Работа системы управления в наладочном режиме. В исходном положении гидрораспределители находятся в положении, указанном на чертеже. Поршни цилиндра 4 привода программного устройства и гидроцилиндра 30 находятся в крайнем нижнем положении. Выдвижением на себя маховика 25 управления, и поворотом его на заданный угол обеспечивают установку кулачка 24 в требуемое положение. Включается трех- ХОДОВОЙ гидрораспределитель 33 и жидкость от источника 1 питания подается в штоковые полости гидроцилиндров 28 и 43. Пружины гидроцилиндров 28, 30 и 43 подбирают так, чтобы вначале срабатывали гидроцилиндры 28 и 43, а затем - гидроцилиндр 30. Гидроцилиндр 28 полумуфтой 22 соединяет вспомогател вал 23 с распределительным валом .18, а гидроцилиндр 43выводит из зацеп ления зубчатое колесо 17., Далее в рабо ту вступает гидроцилиндр 30, Он поворачивает вспомогательный 23 и распределительный 18 валы. Для поворота валов на заданный угол кулачок 24 переключает трехходовой гвдрораспределитель- 32 и жидкость от источнш а 1 питания подается в торцовую полость трехходового гидрораспределителя 33 и переключает его, так как уси лие оператора намного меньше силы, соз даваемой жидкостью при действии на торец плунжера гидрораспределителя 33. Поршень гидроцилиндра 30 останавливается. При этом распределительный вал 18с кулачками 19 и 20 занимает по- ложение, в котором, например, четырехходовой гидрораспределитель 5 соединяет напорную гидролинию с нештоковой по .лостью гидроцилиндра 2, Подумуфты 21 и 22 расцепляются, подвижное зубчатое колесо 17 сцепляется с рейкой 9, а поршень гидроцилиндра 30 под действием пружины 31 возвращается в крайнее ниж нее положение. Из-за малых усилий, необходимых для поворота распределительного вала 18, зубья на передвижном зубчатом колесе 17 и зубчатой рейке 9 выполняют с малым модулем. Скошенные с торцов зубья позволяют осуш:ествить сцеп ление передвижного зубчатого колеса 17 и зубчатой рейки 9 при малом повороте распределительного вала 18 или при ма« лом смещении поршня 11. Система управления подготовлена к включению заданной скорости (подачи) ртанка. При включении одноходового гид- рораспределителя 34 жидкость от источника 1 питания поступает через четырех« ходовой гидрораспределитель 6 в гидро- цилиндр 2. Переключается муфта или зубчатый блок в коробке скоростей (подач), Во время выполнения операции (перехода м.аховик 25 управления выдвигается на себя и поворачивается в положение, соот ветствующее следующей скорости (подачи Включается трехходовой гидрораспредели- тель 33 и т. д. Работа системы управления в автоматическом режиме. Включается одноходовой гидрораспределитель 34 и жидкость от источника 1 питания подается через четырехходовой гид- рораспределитель 5 в нештоковую полость Из штоковой полости гидроц 1пиндра гидроцилиндра 2 жвдкость вытесняется через четырехходовой гидрораспредели- тель 7 Б нештоков то полость цилиндра 4 привода программного устройства. Поршень 11 перемещается вверх и кула чок 19 распределительного вала 18 переключает четырехходовой гидрораспре- делитель 6. При этом жидкость от источника 1 питания поступает в штокобую полость,гидроцилиндра 3, а из .его не- штоковой полости жидкость вытесняется через четырехходовые гидрораспреде- лители 6, 7 и обратный гидроклапан 35 в пештоковую папость цилиндра привода программного устройства и т. д. Когда гидроцилиндры 2 и 3 не работают жидкость от источника 1 питания поступает через предохранительный гидроклапан 37, обратный гндроклапан 36 т четырехходо™ эой гидрораспределитель 7 в нештоковую полость цилиндра 4- привода программного устройства. Из штоковой полости цилиндра 4 жвдкость вытесняется через гидрораспределитель 7 в гидрокомпенса- тор 38. В крайнем верхнем и нижнем положениях поршня 11 переключают гид- рораспределитель 7 упором 10, взаимо- действ пощим через пружины 12 и 13 со штангой 14, закрепленной на плунжере гндрораспределителя 7. Промежуток времени, между перехслючением в автомати-г ческом режиме работы определяется подачей насоса, эффективной площадью цилиндра привода программного устройства и углом поворота кулачков распределительного вала.18. Формула изобретения Система упраатения металлорежущего станка, со.цержащая исполнительные гидро- цилиндры, гидроцилиндр привода программного устройства, выполненного в виде распределительного вала с кулачками, взаимодействуючшми с распределительной аппаратурой исполнитольных гидроцилиндров, вспомогательный вал с муфтой для соединения вспомогательного и распределительного вала, отличающая- с я тем, что, с целью упрощения оболу