Хонинговальный станок

Хонинговальный станок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

346846

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента Хе

М. Кл. В 24b 33 02

Заявлено 26.111.1969 (М 1314940/25-8) Приоритет 26. I II.1968, М 3482, Франция

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.924.1:621.923.5 (088.8) Опубликовано 28.V11.1972. Бюллетень М 23

Дата опубликования описания 28ХП1.1972

Автор изобретения

Иностранец

Альбер Гроссо (Франция) Иностранная фирма

«Ситроен С. А.» (Франция) ВСЕСОЮЗНАЯ вЂ” Ъ

"." ив.п — — — — ю

Заявитель

ХОНИНГОВАЛЬНЫЙ СТАНОК

Изобретение относится к станкостроительной промышленности.

Известны хонинговальные станки, содержащие шпиндель с приводом его вращательного и поступательного перемещения и стержеHb регулирования диаметра хона, связанный с гидравлическим механизмом его перемещения.

Целью изобретения является повышение производительности хонингования. Это достигается тем, что в предлагаемом станке гидравлический механизм перемещения стержня хона снабжен гидроклапаном управления последовательностью циклов обработки, привод которого выполнен из двух соосных последовательно расположенных и подпружиненных между собой сильфонов, соединенных с распределителями давления в трубопроводах.

На фиг. 1 изображена пневмогидравлическая схема описываемого станка; на фиг. 2— хонинговальная головка, продольный разрез; на фиг. 3 — клапан управления.

Хонинговальный станок имеет неподвижную станину 1. Относительно ее смонтирован с возможностью вертикального скольжения суппорт 2. Гидроусилитель 8 двойного действия, корпус которого выполнен заодно со станиной и поршень 4 которого присоединен стержнем 5 к суппорту, позволяет перемещать последний по отношению к станине.

Когда суппорт находится в верхнем положении, его плечо б приводит в действие микровыключатель 7, а когда находится вблизи своего нижнего положения, то приводит в действие микровыключатель 8. Когда суппорт находится в своем нижнем положении, то его плечо 9 воздействует на распределитель 10.

На суппорте 2 крепится цилиндр 11 гидроусилителя двойного действия, поршень 12 ко10 торого выполнен вместе с трубой 18. В трубе и картере 14 смонтирован с возможностью вращения посредством подшипников 15 и 1б качения и шарового упора 17 полый шпиндель 18. Его нижний конец прикреплен датчиком 19 крутящего момента к инструменту

20 механической обработки, а верхний конец — к приводному валу 21 треугольного сечения. Вал 21 может скользить между тремя подшипниками 22 качения, оси которых

2о находятся во втулке 28. Последняя монтируется с возможностью вращения в суппорте

2 при помощи подшипников 24 качения и шаровых упоров 25 и зацепляется с шестерней

25, опирающейся на вал 27. Наружная часть

25 втулки 28 имеет зубья. Вал 27 вращается в суппорте подшипниками 28 качения и шаровыми упорами 29 и присоединен к валу гидравлического двигателя 80, Поршень 12 гидроусилителя захватывает шпиндель 18 упо30 ром 17 и двигатель 80 приводит во вращение

346846 собой трубопроводами 47 и 48, на которых 30 расположены регуляторы 49 и 50 расхода и распределитель 51, управляемый электромагнитами 52 и 5З. Распределитель 10 подключен к регулятору 50. Распределитель 51 с одной стороны присоединен к спускному 35 трубопроводу 54, а с другой — к насосу 55, запускаемому электродвигателем 56.

В начале рабочего цикла электромагнит 52 включается, в результате чего опускается суппорт 2. В конце рабочего цикла электро- 40 магнит 52 выключается и включается электромагнит 58, в результате чего суппорт поднимается.

Двигатель 80 трубопроводами 57 и 58 присоединяется к распределителю 59, управляе- 45 этот шпиндель, независимо от его осевого положения.

Инструмент может расширяться посредством стержня И расширения, скользящего в шпинделе 18. Верхний конец стержня 81 соединен со шпинделем 82, проходящим сквозь отверстия 83 шпинделя 18 к раструбу

84, который при помощи подшипников -5 качения может поворачиваться в болте 86 расширения. Последний ввертывается в снабженную резьбой полость картера 14 и имеет зубья на периферии, входящие в зацепление с шестерней 87, Шестерня установлена на валу 88, вращающемся в картере 14.

Вал 88 присоединен к валу 89 треугольного сечения, который скользит между тремя подшипниками 40 качения, опирающимися на втулку 41. Она вращается в суппорте 2 посредством подшипников 42 качения и шаровых упоров 48 и выполнена заодно целое с шестерней 44, зацепляющейся с шестерней 45, установленной на валу гидравлического двигателя 46. Двигатель 46 вращает вал 88, воздействующий на болт 86. Последний соединен с картером 14 и поэтому перемещается в осевом направлении, захватывая стержень 81, в результате чего меняется расширение инструмента.

Камеры гидроусилителя 8 связаны между мому электромагнитами 60 и 61. С другой стороны распределитель 59 присоединен к спускному трубопроводу 62 и насосу 63, запускаемому электродвигателем 56.

Электромагниты 61 и 52 включаются одновременно в начале рабочего цикла. При этом суппорт 2 опускается, а шпиндель 18 начинает вращаться, захватывая инструмент 20.

Камеры гидроусилителя присоединены к сервоклапану 64, который подключен трубопроводами 65 и бб к спускному трубопроводу

67 и к насосу 55 распределителем 68, управляемым электромагнитом 69. Микровыключатель 8 установлен в цепи питания этого электромагнита. В связи с этим, когда суппорт 2 опускается, захватывая шпиндель 18, распределитель 68 открывается в тот момент, когда плечо б встречает на своем пути микровыключатель 8 так, что сервоклапан 64 запитывается, а шпиндель 18 начинает колебаться.

4

Сервоклапан 64 управляется электрическим устройством 70, содержащим электронную триггерную схему. Последняя управляется двумя электростатическими контактами. Каждый из них содержит первый неподвижный элемент 71 и второй элемент 72 конденсатора, который прикреплен с возможностью регулировки к стержню 78, выполненному заодно целое с трубой 18. Когда элемент 72 проникает внутрь соответствующего элемента

71, происходящее в результате изменение мощности раскачивает электронную триггерную схему, в силу чего меняется направление пропускания жидкости в сервоклапане 64, следовательно, и направление движения поршня 12 в цилиндре 11 гидроусилителя.

Вилка 74 опирается на болт 86 посредством шаровых упоров и перемещается одновременно со стержнем 81. Ввиду того, что инструмент 20 практически не изнашивается, перемещение вилки связано с размером рассверливаемого инструментом отверстия. Вилка 74 захватывает пневматический золотник

75, подвижный в цилиндре 76, являющимся неподвижным по отношению к картеру 14.

Когда вилка 74 находится в верхнем положении или около него, т. е. когда инструмент не полностью расширен, трубопровод 77 в золотнике 75 соединен с атмосферой. Трубопровод.

77 связан с общим трубопроводом 78 подачи воздуха при помощи регулятора 79 давления и жиклера 80.

Манометрический контакт 81 присоединен к трубопроводу 77 за жиклером 80. Когда вилка опускается на некоторую длину, трубопровод 77 закрывается цилиндром 76. При этом давление в трубопроводе повышается, в результате чего срабатывает контакт 81.

Трубопровод 82 предусмотрен в золотнике

75, соединен с атмосферой, когда вилка находится в нижнем положении, т. е. когда получается требуемый размер, и связан с трубопроводом 78 посредством редуктора 88 давления и жиклера 84. Манометрический контакт 85 присоединен к трубопроводу 82 за жиклером 84. В конце обработки трубопровод 82 соединяется с атмосферой, при этом давление в нем уменьшается, в силу чего сраб а ты в а ет конта кт 85.

Кроме того, золотник 75 имеет выступ, открывающий клапан 86, когда вилка 74 находится в верхнем положении, т. е. когда инструмент ослаблен. В результате открытия этого клапана трубопровод 87, присоединенный к регулятору 79 давления жиклером 88, сообщается с атмосферой. Контакт 89 присоединен к трубопроводу 87 за жиклером 88 и срабатывает в зависимости от того является ли инструмент нормальным или расширенkIbIM.

Несмотря на твердость инструмента через определенное количество осуществленных. операций он изнашивается. Для компенсации износа положение цилиндра по отношению к картеру 14 может регулироваться храповым

346846

5 колесом 90, навинченным в цилиндр и введенным в полость картера. Колесо 90 взаимодействует с защелкой, прикрепленной к поршню 91, подвижному в цилиндре 92 двойного действия, который может присоединяться к общему трубопроводу 78 распределителем 93, уравляемым электромагнитом 94.

В случае износа достаточно оставить электромагнит 94 под напряжением, в результате чего начинает действовать поршень 91, храповое колесо 90 вращаться, а питание электромагнита выключается. Эта операция повторяется до полной компенсации износа, Контакты 81, 85 и 89 и датчик 19 крутящего момента используются для регулировки действия двигателя 4б, т. е. расширения инструмента. Датчик 19 содержит средства для изменения выпускного сечения трубопровода

95 в зависимости от противодействующего крутящего момента. Трубопровод 95 присоединен к общему трубопроводу 78 жиклеро

9б и регулятором 97 давления. Давление в трубопроводе 95 меняется в зависимости от его выпускного сечения, следовательно, от противодействующего крутящего момента, причем изменение давления используется для управления движениями двигателя 4б.

Манометрические контакты 98 и 99 присоединены к трубопроводу 95 и функционируют, когда крутящий момент соответственно имеет свое минимальное и максимальное значение.

Контакт 99 установлен в цепи питания сигнализационной лампы и в цепях электромагнитов б1 и б9. Следовательно, когда крутящий момент превышает свое максимальное значение, лампа зажигается, труба 18 прекращает свои колебания, а шпиндель 18 — свое вращение.

Трубопровод 95 присоединен к клапану 100 последовательности потенциометрического управления обычного типа, регулирующему рабочий крутящий момент и удерживающий его в заданном значении, причем измерение и управление выполняются отдельно. Клапан

100 состоит из картера 101, в котором закреплен одной из стенок сильфон 102, сообщающийся с трубопроводом 95. Другая стенка сильфона действует против усилий возвратной пружины 108 на золотник !04 корпуса 105, клапана, переводящего в выпускное положение трубопровод 10б гибким трубопроводом 107. Начиная от положения, показанного на фиг. 1, трубопровод 10б становится в выпускное положение лишь после некоторого движения золотника 104, соответствующего уменьшению давления в трубопроводе 95, а пружина 108 действует на золотник в направлении, соответствующем открыванию клапана. Помимо этого корпус 105 клапана подвижен в картере 101 и присоединен к одной из стенок второго сильфона 108, другая стенка которого выполнена заодно целое с картером 101. Сильфон 108 присоединен к общему трубопроводу 78 трубопроводом 109, на котором установлены регулируемый регу5 ю

15 гю

3О

65 б лятор 110 давления и жиклер 111. сиклер

112 связывает часть трубопровода 109 за жиклером 1!! с распределителем 118, управляемым электромагнитом 114. Последний открывает распределитель 118, когда он находится под током, чтобы поставить жиклер 112 в выпускное положение. Микровыключатель

8 и контакт реле задержки, управляемый контактом 81, введены в цепь питания электромагнита 114 так, чтобы действие микровыключателя 8 возбуждало электромагнит, а контакт реле задержки отключал электромагнит от цепи.

Давление в трубопроводе 1Об через распределитель 115 и сильфоны 11б управляет сервоклапаном 117 двигателя 4б так, что, когда оно понижается ниже определенного значения, двигатель 4б останавливается, что прекращает расширение инструмента, а когда оно превышает определенное значение, двигатель 4б снова работает, восстанавливая расширение. При таком положении, предполагая, что давление в трубопроводе 109 остается постоянным и что двигатель 4б продолжает работать, т. е. что инструмент расширяется, противодействующий крутящий момент имеет определенное значение и повышается по мере расширения, что уменьшает давления в трубопроводе 95. Золотник 104 перемещается в цилиндре. Однако, трубопровод !Об остается первоначально изолированным от атмосферы так, что расширение продолжается с постоянной скоростью.

Когда противодействующий крутящий момент достигает приблизительно заданного значения регулировки, золотник 104 постепенно соединяет трубопровод 106 с атмосферой.

Давление в трубопроводе понижается и в определенный момент сервоклапан 117 уменьшает питание двигателя 4б, затем останавливает так, что скорость расширения инструмента уменьшается, а затем снижается до нуля. С этого момента рабочий крутящий момент остается фактически постоянным, поскольку при уменьшении противодействующего крутящего момента давление в трубопроводе 95 увеличивается, и сервоклапан 117 снова запитывает двигатель 4б.

Следовательно, скорость расширения инструмента остается высокой, поскольку начало перемещения золотника 104 не оказывает влияния на давление в трубопроводе 10б. Но, когда рабочий крутящий момент почти достигает значения регулировки, скорость расширения постепенно уменьшается, при этом предотвращается резкая остановка.

Момент, когда трубопровод 1Об соединяется с атмосферой, зависит от положения цилиндра, т. е. от давления в трубопроводе 109, Значение рабочего крутящего момента таким образом зависит от этого давления: он тем больше, чем это давление выше. Регулятор

110 давления таким образом позволяет регулировать значение рабочего крутящего момента.

346846

Тот сильфон, который не сообщается с трубопроводом 106, может соединяться с атмосферой или присоединяется к общему трубопроводу 78 распределителем 118 и регулятором 119 давления. Регулятор 119 отрегулирован на давление, меньшее, чем регулятор 97.

Распределитель 115 управляется электромагнитом 120 по цепи питания, в которую введен контакт 98, причем закрывание контакта запитывает электромагнит 120 так, что распределитель 115 становится в положение, при котором сервоклапан 117 обеспечивает приподнимание стержня 81. Со своей сторошя распределитель 118 управляется электромагнитом 121 по цепи питания, в которую введены микровыключатель 8 и выключатель второго реле задержки, управляемый контактом 98. Соединения выполнены таким образом, что распределитель 118 изолирует один из сильфонов 116 от атмосферы, когда действует микровыключатель 8 и еще не работает контакт 81.

Сервоклапан 117 позволяет присоединить двигатель 46, выполненный, например, в виде гидроусилителя, либо к выпускному трубопроводу 122, либо к трубопроводу 128. Последний также может быть присоединен распределителем 124 к насосу 125, запускаемому электродвигателем 56. Распределитель 124 управляется электромагнитом 126 по цепи питания, в которую введены микровыключатель 8 и контакт 85, а также выключатель второго реле задержки.

В процессе работы первый сильфон 116, например, связан с регулятором 97 давления.

Если клапан 100 при этом изолирует трубопровод 106 от атмосферы, то давление в сильфоне является тем давлением, которое определяется регулятором 97. Второй сильфон 116 соединен, например, с атмосферой. Скорость расширения, зависящая от разницы давления в сильфонах 116, оказывается значительной.

Если теперь включить электромагнит

121, то второй сильфон 116 сообщается с регулятором 119. Разница давлений в сильфонах 116 уменьшается и становится равной разнице значений, на которые отрегулированы регуляторы 97 и 119, скорость расширения уменьшается, а затем стабилизируется на значения, пропорциональные этой разнице.

Когда рабочий крутящий момент увеличивается для достижения своего регулировочного, значения, то трубопровод 106 постепенно соединяется с атмосферой клапаном 100.

Так как при этом к правому сильфону 116 подводится постоянное количество воздуха с учетом жиклера 127, то давление в этом сильфоне постепенно уменьшается. То же действительно для скорости расширения, которая прекращается, когда рабочий крутящий момент достигает своего регулировочного значения.

Хонинговальный станок работает следующим образом.

З0

1

Начало рабочего цикла возможно лишь, если микровыключатель 7 приводится в действие, а контакт 89 замкнут. Это означает, что суппорт 2 находится в верхнем положении и что притир не расширен. При этих условиях электромагниты 52 и 61 находятся под током, суппорт 2 опускается, и шпиндель начинает вращаться.

В конце спуска приводится в действие микровыключатель 8, что возбуждает электромагнит 69. При этом шпиндель начинает колебаться, возбуждает электромагнит 126 и жидкость управления доходит до сервоклапана 117, возбуждает электромагнит 114 распределителя 118 так, что часть воздуха от жиклера 111 удаляется и рабочий крутящий момент регулируется до меньшего значения, и наконец возбуждает электромагнит 121, в результате чего левый сильфон 116 соединяется с атмосферой. Начинается расширение.

Затем начинает работать контакт 81, выключающий питание электромагнита 121 и включающий первое реле задержки, в результате чего расширение замедляется. Инструмент доходит до обрабатываемого предмета и работает с умеренным крутящим моментом, реле задержки замкнуто, в результате чего прекращается питание электромагнита

114. Рабочий крутящий момент при этом доводится до нормального значения, а деталь обрабатывается с постоянным крутящим моментом.

Когда обрабатываемая деталь достигает требуемого размера, контакт 85 выключает питание электромагнита 126, обесточивая двигатель 46. Расширение прекращается.

Инструмент обрабатывает деталь так, что противодействующий крутящий момент уменьшается и давление в трубопроводе 95 принимает свое первоначальное значение.

Контакт 98 функционирует, возбуждая электромагнит 120 и изменяя направление распределения распределителем 115. Включается второе реле задержки. Затем реле задержки замыкается, в результате чего снова возбуждается электромагнит 126 так, что сервоклапан 117 вновь запитывается. Ввиду перемены направления распределителя 115, правый сильфон 116 присоединяется к регулятору 119, тогда как левый соединяется с атмосферой. Двигатель 46 вращается с большой скоростью в направлении, противоположном тому, которое он имел ранее, и стержень расширения быстро поднимается. Одновременно реле задержки выключает питание электромагнитов 69 и 52. Колебания шпинделя прекращаются, а питание электромагнита 58 обеспечивается так, что суппорт 2 снова поднимается.

Когда стержень расширяется, снова заняв свое верхнее положение, выключатель 89 начинает работать, отсоединяя питание электромагнита 61. При этом шпиндель прекращает вращаться, отсоединяет питание электромаг346846

57 Я нита 12б (сервоклапан 117 изолируется), отсоединяет питание электромагнитов 121 и 120, (распределитель 115 возвращается в нормальное положение).

Наконец, срабатывает микровыключатель 7.

Питание электромагнита 58 отсоединяется, в силу чего распределитель 51 возвращается в свое нейтральное положение, при котором обе камеры гидроусилителя 8 изолированы.

При необходимости возбуждают электромагнит 94 для компенсации износа притира, которая возможна в любое время в процессе работы. При этом головка готова для использования, чтобы выполнять новую операцию.

Если во время механической обработки превыщается максимальный крутящий момент, то начинает работать контакт 99, который выключает питание электромагнитов б1 и б9, в результате чего прекращаются колебания шпинделя, Предмет изобретения

Хонинговальный станок, содержащий шпиндель с приводом его вращательного и поступательного перемещения и стержень регулирования диаметра хона, связанный с гидрав10 лическим механизмом его перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности хонинговани я, гидравлический механизм перемещения стержня хона снабжен гидроклапаном управления последо15 вательностью циклов обработки, привод которого выполнен из двух соосных последовательно расположенных и подпружиненных между собой сильфонов, соединенных с распределителями давления в трубопроводах.

346846

Фиь.З

Составитель И. Повицкий

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Бадылама

Редакто T. Горячева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2583/13 Изд. № 1100 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5