Гидропривод фрезерно-сверлильно-расточного станка ФП-17СМН

                                         Содержание                      Стр.

 

1. Введение           3
2. Гидропривод фрезерно-сверлильно-расточного станка ФП-17СМН   4
1. Общие сведения.         4
2. Описание гидравлической принципиальной схемы.    4
3. Заключение                      8
4. Литература                      9           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Гидропривод – совокупность устройств (в число которых входит один или несколько гидродвигателей), предназначенных для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости под давлением. В качестве рабочей жидкости в станочных гидроприводах используется минеральное масло.

Применение гидроприводов в станкостроении позволяет упростить кинематику станков, снизить их металлоемкость, повысить точность, надежность и уровень автоматизации.

Широкое использование гидроприводов в станкостроении определяется рядом их существенных преимуществ перед приводами других типов, прежде всего, возможностью получения больших усилий и мощностей при ограниченных размерах гидродвигателей. Гидроприводы обеспечивают широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости (при условии хорошей плавности движения), возможность работы в динамических режимах с требуемым качеством переходных процессов, защиту системы от перегрузки и точный контроль действующих усилий. С помощью гидроцилиндров удается получить прямолинейное движение без кинематических преобразований, а также обеспечить определенное соотношение скоростей прямого и обратного ходов.

В современных станках с высокой степенью автоматизации цикла требуется реализация множеств различных движений. Компактные гидродвигатели легко встроить в станочные механизмы и соединить трубопроводами с насосной установкой, имеющей один или несколько насосов. Такая система открывает широкие возможности для автоматизации цикла, контроля и оптимизации рабочих процессов, применения копировальных, адаптивных или программных систем управления, легко поддается модернизации, состоит главным образом из унифицированных изделий. Гидроприводы, в том числе «интеллектуальные» (со встроенными электронными системами управления), хорошо сочетаются с современными системами полевых шин для управления от персонального компьютера. К основным преимуществам гидропривода следует отнести также достаточно высокое КПД, жесткость и долговечность.

Гидроприводы имеют и недостатки, которые ограничивают их использование в станкостроении. Это потери на трение и утечки, снижающие КПД гидропривода и вызывающие повышение температуры рабочей жидкости. Следует отметить, что внутренние утечки через зазоры подвижных элементов в допустимых пределах улучшают условия смазывания и теплоотвода, в то время как наружные – приводят к повышенному расходу рабочей жидкости, загрязнению гидросистемы и рабочего места. Применение уплотнений новых типов позволяет практически полностью исключить наружные утечки, однако, при выполнении профилактических работ нарушение герметичности гидросистемы неизбежно. Необходимость применения фильтров тонкой очистки для обеспечения надежности гидроприводов повышает их стоимость и усложняет техническое обслуживание. Работоспособность гидросистем резко снижается при попадании воздуха и воды в минеральное масло. Изменение вязкости масла при его разогреве приводит к изменению скорости движения рабочих органов (при отсутствии специальных средств стабилизации расхода). Узлы гидропривода весьма трудоемки в изготовлении. В связи с наличием внутренних утечек затруднена точная координация движений гидродвигателей. Для обслуживания гидрофицированных станков требуется специалист – гидравлик.

Гидропривод фрезерно-сверлильно-расточного станка ФП-17СМН

Общие сведения.

 

Гидрооборудование станка обеспечивает:

• работу механизма смены инструмента;
• переключение блоков шестерен в коробке скоростей;
• разжим тормозов координат x, y, z;
• импульсную смазку направляющих ползуна;
• циркуляционную смазку горизонтальных и вертикальных направляющих ползуна и коробки скоростей.

В качестве рабочей жидкости рекомендуется использовать чистое, минеральное масло марок:

• индустриальное И-20А ГОСТ 20799-75;
• турбинное Т22 ГОСТ 32-74;
• турбинное Тп22 ГОСТ 9972-74;
• индустриальное ИГП-18 ТУ 38-101413-78.

Смешивать различные марки масел не допускается.

Вместимость маслобака установки насосной 15-2,2Г48-1 – 63 дм3. Вместимость маслобака станины – 70 дм3, вместимость маслобака ползуна – 75 дм3.

 

Описание гидравлической  принципиальной схемы и принцип действия.

 

Гидросхема представлена на рис.1. Перечень элементов схемы в табл.1.

 

Масло в гидросистему нагнетается пластинчатым насосом с подачей 15 л/мин, расположенным в насосной установке УН I. Рабочее давление РI = 3,5МПа настраивается предохранительным клапаном насосной установки по манометру той же установки. Масло от насоса поступает к гидропанелям ГП2, ГП3 и далее к исполнительным органам гидросистемы.

Гидрораспределителем Р1 гидропанели ГП2 обеспечивается подача масла в питатели ПИ1…ПИ12 импульсной смазки направляющих ползуна. Через определенные промежутки времени от реле счета импульсов, установленного в электрошкафу, подается сигнал на включение электромагнита ЭМ13. Через Р1 масло поступает в импульсные питатели, которые подают 0,1…0,15 см3 масла в каждую точку смазки. Если через несколько секунд после подачи питания на ЭМ13 не включается сигнализатор давления СД1 на пульте управления появляется мигающий сигнал о неисправности системы смазки. Переключение диапазонов  частоты вращения шпинделя обеспечивается трехпозиционным гидроцилиндром Ц1 и двухпозиционным Ц2, которыми управляют гидрораспределители Р2, Р4, Р5. Эти гидрораспределители находятся на гидропанели ГП2, установленной на автоматической коробке скоростей. Гидрораспределителем Р11 обеспечивается разжим тормоза координаты «z», а обратным клапаном КО5 запирается гидролиния 24 во избежании затормаживания координаты «z» пружинами гидроцилиндра Ц3.

Гидрораспределителем Р3 обеспечивается работа гидроцилиндра Ц6 точной ориентации шпинделя, скорость которого обеспечивается дросселем с обратным клапаном ДКМ2. Время перемещения штока при точной ориентации – 2 секунды, при разориентации – 1 секунда.

Гидрораспределители Р6, Р7, Р8, стоящие на гидропанели ГП3 управляют механизмами смены инструмента в шпинделе. Гидрораспределителем Р6 и регулировочными винтами дросселя с обратным клапаном ДКМ1 обеспечивается скорость n = 7 об/мин вращения магазина при поиске инструмента и n = 2 об/мин при возврате до жесткого упора храповика. М1 – гидромотор вращения магазина при выборе инструмента. Ц7 – гидроцилиндр разжима инструмента в шпинделе фрезерной головки. Г8 – гидроцилиндр перемещения инструментального магазина (этим перемещением инструмент вынимается или устанавливается в гнездо шпинделя). Гидрораспределителями Р7 и Р8 обеспечивается работа гидроцилиндров разжима инструмента в шпинделе (Ц7) и подъема магазина (Ц8). Удержание штока гидроцилиндра Ц8 в промежуточном положении обеспечивается поддерживающим клапаном КПД1; удержание штока Ц8 в верхнем положении обеспечивается шариковым замком, расположенным в Ц8. При смене инструмента включается ЭМ9 и шток гидроцилиндра Ц7, двигаясь вниз, сжимает пакет тарельчатых пружин, освобождая инструмент в шпинделе. Одновременно давлением масла в гидролинии 17 освобождается шток Ц8 от зажима в шариковом замке, но магазин не отпускается вниз, т.к. в сливной гидролинии 20 гидроцилиндра Ц8 создается подпор клапаном КПД1. По окончании разжима в шпинделе (нажат концевой выключатель В16) включается ЭМ10 и магазин отпускается до упора (нажат В24).

При опускании магазина клапан КПД1 создает подпор в нижней полости Ц8, компенсирующей вес подвижных частей и предохраняет от неуправляемого опускания. От В24 включается ЭМ11 гидрораспределителя Р6 и гидромотор М1 будет вращать магазин до окончания поиска инструмента, после чего ЭМ11 отключается и М1 изменяет направление вращения магазина, останавливаясь на собачке храпового механизма. Магазин поднимается вверх. До окончания подъема вверх фиксация магазина устанавливается за счет крутящего момента М1, а в верхнем положении механическим фиксатором.

Для предотвращения удара магазина при останове на реверсе скорость вращения должна быть небольшой (регулировка дросселем с обратным клапаном ДКМ1). В верхнем положении магазин нажимает на В22 и отключается ЭМ9. Шток цилиндра Ц7 уходит в исходное положение, а шариковый замок в цилиндре Ц8 захватывает его шток. Плавность разжима инструмента в шпинделе гидроцилиндром Ц7 обеспечивается дросселем Ø2 мм с обратным клапаном, установленным на плите гидропанели ГП3. Гидрораспределителем Р12 обеспечивается разжим тормозов координат «х», «y», а обратный клапан КО6 запирает масло в гидроцилиндрах разжима во избежании прихватывания (затормаживания) приводов подач при срабатывании других исполнительных механизмов гидросистемы. 

 

 

 

 

  Рис.1 Схема гидравлическая принципиальная                                          Лист1 Листов 2

 

 

 

 

 

 

 

Перечень элементов к схеме (рис.1) гидравлической принципиальной.

Позиционное обозначение	Наименование	Количество	Примечание
КПД1	Клапан подпорный	1
М1	Гидромотор Г15-22Н	1
ПИ1…ПИ12	Питатели импульсные	12	ПИ-0,1
УН-1	Установка насосная 15-22Г48-1	1
Ц1	Трехпозиционный цилиндр переключения зубчатых колес	1
Ц2	Двухпозиционный цилиндр переключения зубчатых колес	1
Ц3…Ц5	Гидроцилиндры разжима по координатам Х; Y; Z.	3
Ц6	Гидроцилиндр ориентации шпинделя	1
Ц7	Гидроцилиндр разжима инструмента в шпинделе	1
Ц8	Гидроцилиндр подъема магазина	1
СД1	Сигнализатор давления МСТ-16А	1
ГП2	Гидропанель	1
Р1…Р3, Р11	Гидрораспределители ВЕ6.34.31/В110-50Н   УХЛ 4	4
Р4, Р5	Гидрораспределители ВЕ6.34.31/В110-50Н   УХЛ 4	2
ДКМ2	Дроссель с обратным клапаном ДКМ 6/3 ВАВ  УХЛ4	1
ГП3	Гидропанель	1
Р6, Р8	Гидрораспределители ВЕ6.574А.31/В110-50Н	2
Р7	Гидрораспределитель ВЕ6.44.31/В110-50Н   УХЛ 4	1
ДКМ1	Дроссель с обратным клапаном ДКМ 6/3 ВАВ  УХЛ4	1
КО1	Клапан обратный	1
ГП5	Гидропанель	1
КО6	Клапан обратный	1
Р12	Гидрораспределитель ВЕ6.574А.31/В110-50Н	1

 

Заключение.

 

Мы рассмотрели привод фрезерно-сверлильно-расточного станка ФП-17СМН. Познакомились с его принципиальной схемой. Но все же в заключении хотелось бы отметить следующее. Критический анализ приводов различных типов станков применительно к конкретным условиям того или иного станка позволяет выбрать оптимальное техническое решение. Применение промежуточного энергоносителя (минерального масла) целесообразно лишь в тех случаях, когда преимущества гидропривода имеют решающее значение. Если привод может быть успешно реализован средствами гидравлики и электрики, предпочтение должно быть отдано последней. Наиболее эффективно применение гидропривода в станках с возвратно-поступательным движением рабочего органа, в высокоавтоматизированных многоцелевых станках и автоматических линиях, а также в гибких производственных системах. Гидроприводы используются в механизмах подач, смены инструмента, зажима, копировальных суппортах, устройствах для транспортирования, уравновешивания, разгрузки, фиксации, устранения зазоров, переключения зубчатых колес, привода смазочных насосов, блокировок, уборки стружки, перемещения ограждений, поворота револьверных головок и столов инструментальных магазинов, перемещения пинолей и т.п.

При соответствующих конструировании, изготовлении и эксплуатации гидроприводов их недостатки могут быть сведены к минимуму. Для этого нужно хорошо знать основые принципы работы гидропривода, использовать унифицированные узлы, централизовано изготавливаемые специализированными заводами, а также типовые узлы специального назначения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

1. Свешников В.К. «Станочные гидроприводы»: Справочник: Библиотека конструктора. – 4-е изд. – М.: Машиностроение, 2004.
2. Руководство по эксплуатации фрезерно-сверлильно-расточного станка ФП-17СМН.