Протяжные станки

 

Протяжные станки предназначены для обработки как внутренних, так и наружных поверхностей различной формы в условиях крупносерийного и массового производства. Эти станки имеют большую производительность, обеспечивают высокую точность обработки и при этом просты по конструкции и в работе. Различают протяжные станки по степени универсальности –общего назначения и специальные, а по направлению и характеру движения резания - горизонтальные и вертикальные. В машиностроении наибольшее распространение получили горизонтальные станки общего назначения.

Характерные параметры протяжных станков: наибольшая тяговая сила 6,3 – 1470 кН; максимальная длина хода протяжки 400 – 3200 мм.

На рис. 3.49 показана протяжная операция. Хвостовик 6 протяжки пропускают через отверстие заготовки 11 и втулку 10 опорного приспособления, а затем закрепляют в патроне, состоящем из корпуса 2 и сменной втулки 5, с

Рис. 3.49. Схема протяжной операции

 

внутренним диаметром, соответствующим диаметру хвостовика. Протяжку закрепляют с помощью клина 4, фиксируемого поперечным штифтом 3. Хвостовик патрона ввернут в муфту 1 штока силового цилиндра протяжного станка. Заготовка 11 левым торцом упирается во втулку 10, которая вставлена в подвижную опору 9 приспособления и прижимается к ней с помощью силовой пружины 7. Подвижная опора своей выпуклой шаровой поверхностью контактирует с плитой 12, смонтированной в корпусе 8 станины станка. Когда шток силового цилиндра вместе с патроном и протяжкой перемещается влево при неподвижном суппорте, происходит обработка отверстия. Его форма может быть круглой шлицевой, в виде шпоночного паза и др.

Известны и другие конструкции приспособлений для установки деталей и закрепления протяжек.

Рис. 3.50.Горизонтально-протяжной станок

 

Типовая компоновка современного горизонтально-протяжного станка показана на рис. 3.50. В полой части станины 1 коробчатой формы смонтированы основные агрегаты гидравлического привода. Слева расположен силовой цилиндр 2. Шток его поршня связан с рабочими салазками, которые, перемещаясь в направляющих вдоль оси станка, служат дополнительной опорой. На конце штока насажена втулка с патроном для закрепления протяжки 3, правый конец которой поддерживается люнетом 4. Приспособление для установки заготовки и сама деталь упираются в неподвижный корпус 5 станины.

Горизонтально-протяжной станок модели 7Б510. Предназначен преимущественно для внутреннего протягивания.

Техническая характеристика. Максимальная тяговая сила 100 кН; диапазон скоростей резания 1,5 – 9 м/мин; скорость обратного хода 25 м/мин.

Станок работает по полному и неполному циклам. При полном цикле осуществляется подвод протяжки, замедленный рабочий ход, настроенный рабочий ход, замедленный рабочий ход при работе калибрующих зубьев, стоп, замедленный ход в обратном направлении и отвод протяжки. При неполном цикле подвод и отвод протяжки отсутствует.

Кинематическая структура станка (рис. 3.51) состоит из формообразующей группы скорости резания Ф_v(П₁), воспроизводящей направляющую обрабатываемой поверхности, и вспомогательной группы Ф_s(П₂), предназначенной для подвода и отвода протяжки (движение позиционирования).

Группа Ф_v(П₁). Ее внутренняя связь:

направляющие станины → рабочие салазки (П₁).

 

Внешняя связь содержит гидравлические агрегаты и трубопроводы и имеет вид

электродвигатель (не показан) → регулируемый радиально-поршневой насос НП → дифференциальный золотник Д3 → трубопроводы →;

→ рабочий цилиндр РЦ → рабочие салазки (П₁).

Группа настраивается: на скорость – изменением производительности насоса НП; на исходное положение и путь - кулачками, воздействующими на конечные выключатели системы управления.

Рис. 3.51. Гидравлическая схема станка модели 7Б510

 

Группа Ф_s(П₂). Ее внутренняя связь:

направляющие станины → вспомогательные салазки (П₂).

Внешняя связь

электродвигатель (не показан)→ шестеренный насос 14, конструктивно совмещенный с насосом НП → вспомогательные салазки (П₂).

Группа настраивается на исходное положение и путь - кулачками, воздействующими на конечные выключатели системы управления.

Станок оснащен путевой, электрогидравлической системой управления циклом обработки. Радиально-поршневой насос НП высокого давления (на схеме показан условно) осуществляет рабочий и обратный ходы рабочих салазок. Вспомогательный гидропривод, служащий для отвода и подвода вспомогательных салазок (протяжки), состоит из шестеренного насоса 14, встроенного в поршневой насос НП, и из вспомогательного цилиндра. От насоса 14 масло подается в подпорный цилиндр ПЦ, затем в центральный гидрораспределитель и далее к механизму управления, в котором расположены четыре гидрораспределителя, управляемых электромагнитами IЭ, IIЭ, IIIЭ, IVЭ. В диске механизма управления установлено пять винтов. Эти винты регулируют подачу насоса НП посредством смещения его статора. При подаче давлении под поршни, расположенные оппозитно винтам I, II, III, IV. V, они штоками упрутся в эти винты и ограничат перемещение диска механизма управления и соответственно гидрораспределителя, соединенного с поршнем подпорного цилиндра ПЦ

Рассмотрим работу гидравлической схемы станка для полного цикла. В исходном положении рабочие салазки находятся в крайнем правом положении. Протяжка – в отведенном положении.

Нажатием кнопки «Пуск» на пульте управления включается вспомогательный (шестеренный) насос 14. При этом все четыре электромагнита IЭ, IIЭ, IIIЭ, IVЭ выключены и поршневой насос главного гидропривода НП не качает масло.

Подвод протяжки осуществляется нажатием соответствующей кнопки на пульте управления. При этом включается электромагнит IЭ. Вспомогательный золотник 13 передвигается влево и соединяет трубопроводы 10 и 11. Масло от шестеренного насоса 14 по трубопроводу 5, через расточку в корпусе золотника, трубопроводы 10 – 11 поступает под правый торец основного золотника 8 и перемещает его в крайнее левое положение, соединяя трубопроводы 5 и 6. Масло поступает в бесштоковую полость вспомогательного цилиндра и перемещает вспомогательные салазки с протяжкой. В конце подвода протяжки срабатывает путевой выключатель 6 ПВ, который выключает электромагнит IЭ и включает электромагнит IIЭ. Масло пойдет под поршень подпорного цилиндра и сместит статор насоса НП влево. Одновременно протяжка левым концом попадет в патрон, закрепленный на штоке рабочего цилиндра РЦ.

Замедленный рабочий ход осуществляется смещением ротора насоса НП вправо в положение, отрегулированное винтом III. Полость I насоса становится нагнетательной, полость II – всасывающей.

Масло по трубопроводу 2 поступает под правый торец дифференциального золотника Д2 и смещает его влево до упора. Трубопровод 2 сообщается с трубопроводом 3, и масло поступает в штоковую полость рабочего цилиндра РЦ и смещает его влево до упора. Происходит замедленный рабочий ход протяжки. Масло, вытесняемое из бесштоковой полости, по трубопроводу 4 – 1 поступает во всасывающую полость II поршневого насоса. Излишки масла, обусловленные разностью площадей штоковой и бесштоковой полостей рабочего цилиндра, сливаются через напорный золотник 1НЗ, который поддерживает постоянный подпор в обратной полости цилиндра.

Рабочий (настроенный) ход. При нажатии кулачка на путевой выключатель 3ПВ срабатывает электромагнит IIIЭ. Происходит дальнейшее смещение ротора насоса НП, увеличиваются производительность насоса и скорость перемещения рабочих салазок.

При входе первых калибрующих зубьев протяжки в заготовку, кулачок салазок нажимает на путевой выключатель IПВ, который выключит IIIЭ. Начнется замедленный рабочий ход вследствие уменьшения производительности насоса НП, так как эксцентриситет ротора насоса уменьшается.

В конце рабочего хода при срабатывании путевого выключателя 2ПВ отключится электромагнит IЭ, и произойдет останов рабочих салазок.

Обратный ход осуществляется при включении электромагнита IIЭ. Ротор насоса смещается влево, трубопровод 1 становится нагнетательным, а трубопровод 2 – всасывающим.

Масло по трубопроводу 1 поступает под левый торец дифференциального золотника Д3 и перемещает его в крайнее правое положение. Трубопровод 1 соединяется с трубопроводами 3 и 4, и обе полости рабочего цилиндра сообщаются таким образом с линией нагнетания насоса. Ввиду неодинаковых площадей, находящихся под давлением, поршень цилиндра перемещается вправо до тех пор, пока путевой переключатель 3ПВ не включит электромагнит IVЭ. Из-за уменьшения подачи насоса начнется замедленный ход.

В конце рабочего хода срабатывает путевой переключатель 4ПВ, выключающий электромагниты IIЭ и IVЭ. Рабочие салазки остановятся, левый конец протяжки освободится, а правый зажмется в патроне.

Отвод протяжки. Путевой выключатель 4ПВ включает электромагнит 2Э, и золотник управляемый этим электромагнитом займет крайнее правое положение и соединит трубопроводы 10 и 12. Масло от шестеренного насоса по трубопроводу 5 через расточку в корпусе золотника, трубопроводы 10 и 12 поступает под левый торец основного золотника 8 и перемешает его в крайнее правое положение. Соединяя трубопроводы 5 и 7. По этим трубопроводам масло поступает в штоковую полость вспомогательного цилиндра и перемещает протяжку до тех пор, пока конечный выключатель 5ПВ не выключит электромагнит 2Э. Произойдет останов вспомогательных салазок с протяжкой..