Гидросистема зубообрабатывающего станка Советский патент 1982 года по МПК F15B11/16 F15B11/17 

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике, а именно к гидросистемам зубообрабатывающих станков.

По основному авт.ев, № 802б60 известна гидросистема зубообрабатывающего станка.

Гидросистема содержит два насоса с напорными гидролиниями,- гидроцилиндр перемещения стола, управляемый следящим золотником, беспружинная торцовая полость которого соединена с первым двухпозиционным распределителем, гидроцилиндр управления следящим золотником, штоковая полость которого сообщена с распределителем, переключаемым диском управления,гидроцилиндр зажима заготовки, питаемый через последовд тельно установленные редукционный клапан и второй двухпозиционный распределитель, гидроцилиндр муфты механизма деления, гидроцилиндр механизма деления, гидроцилиндр транспортера стружки и гидроЦИЛИНДР Муфты реверсы. Первый насос сообщен с гидроцилиндром зажима заготовки, беспружинной торцовой, полостью следящего золотника и через дополнительный распределитель и дроссель с гидроцилиндром перемещения стола, а второй насос сообщен через распределитель, переключаемый диском управления, с полостями гидроцилиндра управления следящим золотником и гидроцилиндром муфты реверсы. Дополнительный распределитель выполнен четырехлинейным трехпозиционным,. средняя позиция которого имеет три отвода, соединенные между собой, а четвертый глухой, причем один из трех отводов соединен с напорной гидролинией первого . насоса непосредственно, второй через дроссель, а третий - с гидроцилиндром перемещения стола.

Недостатком известной гидросистемы является то, что она.не обеспечивает способа нарезания зубчатых

колес, при котором используется холостой ход.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей станка. Указанная цель достигается tew, что гидросистема снабжена гидроцилиндром разделения припуска и дополнительным переключаемь(М диском управления, распределителем, установленным параллельно основному, ,при этом штоковые полости гидроци.линдров разделения припуска и управления следящим золотником соединены между собой, а их бесштокоеые полости раздельно подсоединены к отводам дополнительного распределителя, один из подводов которого соеди нен с отводом основного распределителя.

: На чертеже представлена схема гидросистемы зубообрабатывающего станка.

Гидросистема содержит насосы Г и 2 с напорными гидролиниями 3 и i, ,гидроцилиндр 5 перемещения стола, управляемый следящим золотником 6. Беспружинная торцовая полость 7 следящего золотника 6 сообщена гидролинией 8 с двухпозиционным распределителем 9- Следящий золотник 6 переключается под действием рычага 10, приводимого в действие гидроцилиндр(Ж 11 управления следящим золотнике 6. Штоковая полость 12 гидроцилиндра 11 сообщена с основным распределителем 13, переключаемым диском 1 управления гидролинией 15 со штоковой-полостью 16 гидроцилиндра 17 разделения припуска гидролинией 18. Бесштоковая полость 19 гидроцилиндра 11 сообщена с одним из отводов дополнительного распределителя 20, перекта)чаемого диском k управления, гидролинией 21, Бесштоковая полость 22 гидроцилиндра 17 разделения припуска соединена с другим отводом распределителя 20 гидролинией 23.

Первый подвод к дополнительному распределителю 20 соединен гидролинией 2 с основным распределителем 13. Второй подвод к дополнительному распределителю 20 соединен г «дролинией 25 с основным распределителем 13 и через обратный клапан 26 с напорной гидролинией k насоса 2.

Насос 1 сообщек с гидроцилиндром 27 зажима заготовки через последовательно установ.ленные редукционный клапан 28 и даухпозиционный распределитель 29. Кроме того,.параллельно гидроцилиндру 27 зажима заготовки в напорной гидролинии 3 установлены распоеделитель 30 и дроссель 31.

o Распределитель 30 выполнен четырехлинейным , трехпозиционным, средняя позиция которого имеет отводы 32-3, соединенные между собой, и глухой отвод 35. ри этом отвод 32

$ с напорной гидролинией 3 непосредственно, отвод 33- через дроссель 31,;а отвод 3 - с гидроцилиндром 5 перемещения стола.

К гидролиниям 15 и 2 подключен

в также гидроцилиндр 36 муфты реверса через дроссели 37 и ЗВ и обратные клапаны 39 и АО. Кроме того, насос ,2 сообщен гидролинией k} с гидроцилиндрс Й2 транспортера стружки, через распределитель 43 - с гидроцилиндром kk муфты механизма деления гидролиниями kS и 46 и через переключаемый гидроцилиндром 44 муфты механизма деления распределитель 47 - с 0 гидроцилиндром 48 механизма деления гидрогвдниями 49 и 50. К гидролинми 41 подключен гидроаккумулятор 51.

Гидросистема предохраняется от перегрузок предохранительными клапанами 52 и 53. Распределители 9, 29 и Зр управляются электромагнитами 54-57. Насосы 1 и 2 с подключенными к ним элементами составляют два независимых контура гидросистемы.

Гидросистема работает следующим .

Все элементы гидросистемы в положении, изображенном на чертеже, занимают позицию, соответствующую рабочему ходу при одностороннем резании методом обкатки.

Масло насосами 1 и 2 подается в два независимых контура. В первом контуре масяо подается от насоса 1 по напорнсиЧ магистрали 3 к элементам: в правую полость гидроцилиндра 5 перемещения стола по двум направлениям, первое из которых - через распределитель 30, отвод 34, следящий золотник 6, а второе - через дроссель 31, распределитель 30, отвод 34, следящий золотник 6.

в левую полость гидроцилиндра 27 зажима заготовки масло под давлением поступает через редукционный клапан 8, распределитель 29Со сливом соединены левая полость 5 гидроцилиндра перемещения стола через следящий золотник 6, правая полость гидроцилиндра 27 зажима заготовки через распределитель 29, беспружинная торцовая полость 7 следящего золотника 6 по гидролинии 8 через распределитель 9- Необходимое давление в первом контуре настраивается предохранительным кла паном 52.

Во втором контуре масло подается от насоса 2 по напорной гидролиний k к элементам: гидроцилиндру «2 транспортера стружки, гидроаккумулятору 51, к распределителю 43, от которого по гидролинии +6 поступает в ле&ую полость гидроцилиндра Ц муфты механизма деления, переключающего распределитель 47,от которого по гйдролинии 49 поступает в верхнюю полость гидроцилиндра 48 механизма деления, к переключаемому диском управления 14 основному распределителю 13, от которого по гидролинии 24 через дроссель 38 и обратный клапан 40 поступает в правую полость гидроцилиндра Зб муфты реверса и к первому подводу переключаемого диском 14 управления дополнительного распределителя 20, от которого по гидролинии 2t поступает в бесштоковую 19 полость гидроцилиндра 11 управления следящим золотником 6, ко второму подводу переключаемого диском 14 управления дополнительного распределите|ля 20 по гидролинии 25, от которого по гидролинии 23 поступает в бесштоковую полость 22 гидроцилиндра 17 разделения припуска. В это время со сливом второго контура сое динены: по гидролинии 45 через распределитель 43 правая полость гидроцилиндра 44 муфты механизма деления, по гидролинии 15 через основной распределитель 13 переключаемый диском 14 управления штоковая полость 12 гидроцилиндра 11 управления следящим золотником 6, по гидролиниям 18 и 15 через основной распределитель 13 переключаемый дис ком 14 управления - штоковая 16 полость гидроцилиндра 17 разделения припуска,, через дроссель 37 гид319936

ролинию 15, через основной распределитель 13, переключаемый диском 14 управления - левая полость гидроцилиндра 36 муфты реверса, нижняя

$ полость гидроцилиндра 48 механизма деления по гидролинии 50 через распределитель 47, переключаемый гидроцилиндром 44 муфты механизма деления . Необходимое давление во втором контуре настраивается предохранительным клапаном 53.

Гидросистема обеспечивает работу станка в наладочном и полуавтоматическом режимах при одностороннем

15 нарезании методом обкатки, двухстороннем нарезании методом обкатки, нарезании методом врезания.

При нарезании методом обкатки профилирование зуба обеспечивается

20 при взаимном обкатывании инструмента и заготовки, причем при одностороннем нарезании профилирование производится только на рабочем ходу, а при двухстороннем нарезании - и на

25 рабочем и на холостом ходах.

При нарезании методом врезания профилирование зуба обеспечивается за счет подачи заготовки на инструмент по заданному закону следящей

30 системой.

Работа гидросистемы станка в полуавтоматическом режиме при одностороннем нарезании методом обкатки.

При этом методе нарезания переключаемый диском 14 управления дополнительный распределитель 20 жестко фиксируется, неизменно занимает позицию, указанную на чертеже и с диском 14 управления не взаимодействует. В конце рабочего хода обкатки упором диска 14 управления основной распределитель 13 переключается в левое крайнее положение, соединяя напорную гидролинию 4с гидролинией 1 5 , а гидролинию 24 - со сливом. Одновременно с этим масло под . давлением подается по гидролинии 15 через обратный клапан 39 и дроссель 37 в левую полость гидроцилиндра 36 муфты реверса. Так как правая полость гидроцилиндра 36 муфты реверса через дроссель 38 и гидролинию 24 соединяется со сливом, то происходит перемещение гидроцилиндра 36 вправо со скоростью, определяемой настройкой дросселя 38, т.е. скоростью реверса цепи обкатки с рабочего хода на холос той. Одновременно от основного распре делителя 13 масло под давлением поступает по гидролиниям 15 и 18 в штоковую полость 16 гидроцилиндр 17 разделения припуска и по гидролинии 15 в штоковую полость 12 гидроцилиндра 1 1 управления следящим золотником 6, при этЬм беСштоковая 19 полость гидроцилиндра 11 управления следящим золотником 6 по гид1эолинии 21 через дополнительный распределитель 20, переключаемый диском I управления , гидролинйи 2Ц через основной переключаемый диском 1 управления распределитель 13 соединяется со сливом. В результате гидроцилиндр 17 раз дёления припуска остается в верхнем крайнем положении, так как он дифференциальный (в его бесштоковой полости 22 масло под давлением постоянно) , гидроцилиндр 11 управления следящим золотником 6 перемещается влево, переключая при этом через рычаг 10-влево следящий золотник 6. Левая полость гидроцилиндра 5 перемещения стола соединяется с давлением по гидролинии 3 а правая со сливом. При этом гидроцилинд 5 перемещается вправо «а предварительно заданную величину: стол отходит в зону деления. В конце отвода стола на деление шток гидроцилиндра 11 управления следящим золотником 6 переключает распределитель 43, котЬрый занимает крайнее левое положение, соединяя гидролинию 5 с давлением, а гидролиНию 6 со сливом. Под действием давления в гидролинйи 5 перемещает ся влево гидроцилиндр Н муфты механизма деления, который в свою очередь переключает распределитель 7 в крайнее левое положение.Напорная гидролиния через гидролинию 25 сообщается с гидрол 1нией 50 а гидролиния 9 со сливом, в результате гидроцилиндр ЦВ механизм деления перемещается вниз происходи деление - поворот заготовки на один (Зуб. В конце холостого хода обкатки упором диска 1А управления основной распределитель 13 переключается в правое крайнее положение, соединяя напорную гидролинию через гидролинию 25 с гидролинией 2, а гидролинию 15 - со сливом. Одновременно с этим масло поступает под давлением по гидролинии 2k через обратный клапан 0 и дроссель 38 в правую полость гидроцилиндра 36 муфты реверса. Так как левая полость гидроцилиндра 36 муфты реверса через дроссель 37 и гидролинию 15 соеди.няется со сливом, происходит перемещение гидроцилиндра 36 влево со скоростью, определяемой настройкой дросселя 37, и реверс цепи обкатки с холостого Хода на рабочий, одновременно под действием давления в гидролинии 21, которая питается в это время через дополнительный распределитель 20 от гидролинии 2, находящейся под давлением, смещается вправо, поршень гидроцилиндра 11 управления следящим золотником 6, который смещается влево, при этом правая полость гидроцилиндра 5 перемещения стола соединяется с давлением по гидролинии З, а левая - со сливом. Гидроцилиндр 5 стола перемещается влево ДО жесткого упора: стол перемещается в зону резания. В начале подвода стола в зону резания (из зоны деления) гидроцилиндр 11 управления следящим золотником 6 отходит от распределителя , которь1Й занимает крайнее правое положение, соединяя гидролинию 6 с давлением, а гидролинию 45 - со сливом. Под действием давления в гидролинии 6 перемещается вправо гидроцилиндр kk муфты механизма деления, который, в свою очередь, переключает распределитель kj. в крайнее правое положение. Напорная гидролиния k через гидролинию 25 соединяется с гидролинией «9, а гидролиния 50 - со сливом, в результате гидроцилиндр 48 механизма давления перемещается вверх -.происходит возврат механизмаделения в исходное положение, т.е. его подготовка для следующего деления. Гидроцилиндр k2 транспортера стружки питается постоянно от гидролинии А через гидролинию 25, питание гидроцилиндрз 5 перемещения отола осуществляется через распределитель 3i). Работа гидросистемы станка в полуавтоматическом режиме при двухстороннем нарезании методом обкатки. . , . /Разница при этом режиме нарезакия ПОсравнению с вышеописанным.

йдносторонним, заключается в следую щем.

Если при одностороннем нарезании дополнительный распределитель 20, переключаемый диском Т управления, фиксируется и в работе не участвует, то при двухстороннем нарезани и дополнительный распределитель 20 расфиксируется и при работе станкэ взаимодействует с диском 1 управления. В этом случае оба переключаемых диском управления основной и дополнительный распределители 13 и 20 участвуют в работе. Особенности работы гидросис .темы при этом режиме нарезания: Припуск на заготовке снимается в два последовательных прохода - при черновом (первом), осуществляемом на рабочем ходу и чистовом (втором) осуществляемом на холостом ходу.

При первом проходе переключаемые диском Н управления основной и дополнительный распределители 13 и 20 занимают крайние правые положения , при этом гидроцилиндр 11 управления следящим золотником 6 занимает крайнее правое положение,так как масло под давлением подается в его.бёсштоковую полость из нагнетательной гидролинии , через гидролинию 25, переключаемый, диском 1М управления дополнительный рас- пределитель 20 и гидролинию 21, а гидроцилиндр 17 разделения припуска занимает крайнее верхнее положение, так как в его бесштоковую полость 22 масло поступает под давлением из нагнетательной гидролинии k через гидролинию 25, переключаемый диском Н управления основной р спределитель- 13. гидролинию 2й,г ереключаемый диском Н управления дополнительный распределитель 20, гидролинию 23. При этом штоковые 16 и 12 полости соответственно гидроцилиндра 17 разделения припуска и гидроцилиндра 11 управления следящим золотником 6 соединены со сливом по гидролинии 15 через переключаемый диском 14 управления основно распределитель 13. Гидроцилиндр 17 разделения припуска своей штоковой 16. полостью соединен с гидролинией 15 через гидролинию 18.

,В конце первого прохода, переключаемый диском 14 управления, основной распределитель 13 занимает крайнее левое.положение - происходит перемещение гидроцилиндра 36 муфты реверса вправо (реверс движения цепи обкатки) с последующим началом холостого хода.

Одновременно с этим перед началом холостого хода в штоковую полость 16 гидроцилиндра 17 разделения припуска масло подается под давлением от напорной гидролинии Ц через гидролинию 25, через переключаемый диском управления основной распределитель 13, гидролинию 15, гйдролинию 18. Бесштоковая 22 полость гйдроцилиндра 17 разделениеприпуска через

5 гидролинию 23, переключаемый диском И управления дополнительный рас пределитель 20, через гидролинию 2, переключаемый диском Н управления основной распределитель 13, соединяется со сливом. В результате гидроцилиндр 17 разделения припуска занимает нижнее крайнее положение. При.. этом,масло подается под давлением от напорной гидролинии через гидро5 линию 25, через переключаемый диском k управления основной распределитель 13, гидролинию 15 - в штоковую полость 12 гидроцилиндра 11 управления следящим золотником 6. Но за

счет того, что гидроцилиндр 11 дифференциальный, его перемешение не происходит, а это означает, что стол на деление не отводится. Перемещение гидроцилиндра 17 разделения припуска

в нижнее крайнее положение означает . дополнительное перемешение заготовки по отношению к инструменту на заданную величину, которая предопределя.ет величину припуска, подлежащего снятию

д при чистовом проходе. Это дополнительное перемещение может осуществляться в станках по-разному, например, за счет дополнительно (отличного от делительного) дрворота заготовки относительно инструмента; при этом имитируемое при черновом проходе на рабочем ходу зацепление заготовки и инструмента нарушится, а искусственно созданная дополнительным доворотом погрешность слу-,

0 жит причиной для обработки заготовки при чистовом проходе на холостом ходу. Таким образом, крайнее нижнее положение гидроцилиндра 17 разделения припуска означает подачу за5готовки относительно инструмента на величину припуска, подлежащего удалению при чистовом проходе на холостом ходу. В конце холостого хода, во врем которого осуществляется чистовой проход резания диск.1 управления перекхт чает переключаемый диском Н управления дополнительный распр делитель 20, последний занимает кр нее левое (показанное на чертеже) положение (основной распределитель 13 8 это время находится в крайнем левом положении). , При этом бесштоковая полость 19 гидроцилиндра t1 управления следящим золотником 6 через гидролинию 2t, перек/яочаемый диском 1 управлений дополнительный распределител 20,; гндролинию 2, переключаемый диском 14 управления основной распределитель 13 соединяется со сливом, бесштоковая 22 полость гидроцилиндра 17 разделения припуска через гидролинию 23« лерек/жчае шй диском t управления дополнительный распределитель 20, гидролинию 25 соединяются с напорной гидролинией . Гидроцилиндр kj разделения припуска переместится в верхне крайнее положение (так как он дифф ренциальный) , а гидроцилиндр -11 управления следящим золотником 6 переместится влево, переключая при этом через рычаг 10 вправо следящий золотник 6. Далее следую - отво стола в зону деления и деление,при которых работа гидросистемы описан выше. После того, как закончилось деление, диск И управления переключает основной распределитель 13 в крайнее правое (показанное на чертеже) положение, при этом гйдролиНИИ 15 и 2 соединяются через основной распределитель 13 соответственно со сливом и с нагнетательной гйдролинмей k через,гидролинию 25. Гидроцилиндр 36 муф4ы реверса перемещается влево (реверс движения цепи обкатки) с последующим началом рабочего хода. Одновременн с.этим перед началом рабочего хода штоковые 16 и 12 полости соответственно гидроцилиндров 17 разделения П(1Пуска и гидррцилиндра 11 управления следящим зoлoтf икoм 6 соединяются со сливом через гидрол нию 15 и переключаемый диском управления основной распределитель 1 Так как в бесштоковой 22 полости, г роцилиндра 17 разделения припуска масло в это время находится под давлением, то он продолжает занимать крайнее положение, а бесштоковая 19 полость гидроцилиндра 11 управления следящим золотником 6, соединяется через гидролинию 21 управления, дополнительный распределитель 20, гидролинию 24, основной распределитель 13, гидролинию 25 - с нагнетательной гидролинией 4, В результате гидроцилиндр 11 управления следящим золотником 6 начнет перемещаться вправо, переключая при этом через рычаг 10 влево следящий золотник 6. Далее следует подвод ствола из зоны деления в зону резания и возврат механизма (гидроцилиндра 48) деления в исходное состояние. В начале рабочего хода дополнительный распределитель 20 занимает крайнее правое положение, при котором состояния элементов гидросистемы, занимаемые ими до переключения дополнительного распределителя 29, не изменяются. Далее цикл повторяется. Работа гидросистемы станка в полуавтоматическом режиме при нарезании методом врезания. Работа гидросистемы при нарезании этим методом аналогична работе при одностороннем нарезании методом обкатки, с той лишь разницей, что перемещение гидроцилиндра 5 перемещения стола осуществляется по зара.нее заданному закону за счет кулачка (не показан), который воздействует на шток гидроцилиндра 11 управления следящим золотником 6. При этом дополнительный распределитель 20 жестко фиксируется и с диском 14 управления не взаимодействует. Фо|змула изобретения Гидросистема зубообрабатывающего станка по авт. св. W 802660, отличающаяся тем,, что, с целью расширения функциональных возможностей станка, она снабжена гидроцилиндром разделения припуска и дополнительным переключаемым диском управления, распределителем, установленным параллельно основному, при этом штоковые полости гидроцилиндров разделения припуска и управления следящим золотником соединены между собой, э их бесштоковые полости раздельно подсоединены к отводам дополнительного распределителя , один из подводов которого соединен с отвовбм основного распределителя.

ff

,27