Станок для обработки шеек крупногабаритных коленчатых валов

 

т (щ-572369

О0ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.09.75 (21) 2171449/08 с присоединением заявки №

ГосудаРственный КоММТВТ (23) Приори гет

Совета Министров СССР по делам изобретений Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34 (51) М. Кл. В 24В 35/00 (53) УДК 621.923.5 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 10.09,77 (72) Авторы изобретения

Ю. П. Башлаев, Е. М. Нирман, Ф. А. Рабинович, К. И. Саженица и Д. Н. Таращанский

Ленинградское особое конструкторское бюро автоматов и револьверных станков (71) Заявитель (54) СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ ШЕЕК КРУПНОГАБАРИТНЫХ

КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

Изобретение относится к станкостроению, к станкам для суперфинишной обработки шеек крупногабаритных коленчатых валов и может быть использовано в дизельной промышленности.

Известно устройство для финишной обработки коленчатых валов с взаимосвязанными фиксирующими механизмами, каждый из которых выполнен в виде тормозной колодки, воздействующей на свой рычаг и шарнирно соединенный с общим рычагом управления, получающим движение от принудительного поворотного кулачка (1).

Известны также устройства, которые устанавливаются на суппорте станка и предусматривают обработку шеек с продольным ходом инструмента, механизм продольного хода заложен в конструкцию устройства. Кроме того, на станину с направляющими установлены носители программы, бабка изделия, задняя бабка с ложементами и суппорт с конечными выключателями, инструментальная головка, рычаг для перемещения ее в зону обработки, гидромотор, вал которого кинематически связан через редуктор с рейкой, закрепленной на направляющих суппорта (2).

Существенным недостатком механизма продольного хода устройства является его ограниченные возможности длины продольного хода, а следовательно ограничена и длина обработки шеек. При переходе на обработку шейки другой длины также необходима переналадка механизма продольного хода.

Такая обработка крупногабаритных коленчатых валов с использованием описанных суперфинишных головок, устанавливаемых на токарные станки, может удовлетворить только в мелкосерийном производстве или на ремонтных базах. Для серийного и крупносерийного

10 производства такие устройства неприемлемы, так как:

1. В большей мере используется ручной труд оператора, в частности:

15 а) для перемещения суппорта с инструментальной головкой с одной позиции обработки шейки на другую или для отвода суппорта с головкой в исходное положение, б) для подвода инструмента в зону обработ20 ки шейки и обхват инструментом и направляющими роликами обрабатываемой шейки.

2. Полное отсутствие автоматизации процесса суперфиниширования шеек крупногабаритных коленчатых валов.

25 3. Сложные переналадки при переходе от одной длины шейки к другой и при установке коленчатых валов разных типоразмеров.

Целью изобретения является автоматизация обработки шеек, длина которых превышает

30 длину инструмента.

572369

Эта цель достигается тем, что станок снабжен двумя цепями управления гидромотора, первая из которых состоит из двух реверсивных золотников с электрогидравлическим управлением от конечных выключателей суппорта и двух дросселей, а вторая — из гидропанели с рычагом управления, взаимодействующим с носителями программы через выполненный выдвижной рычаг, соединенный с рычагом перемещения инструментальной головки, реверсивного золотника с электромагнитным управлением и дросселем с регулятором.

Кроме того, с целью обработки шейки, длина каждой равна длине инструмента, суппорт снабжен дополнительным конечным выключателем, взаимодействующим с носителями программы и связанным с реверсивным золотником второй цепи управления гидромотора.

На фиг. 1 изображен предлагаемый станок, общий вид спереди; на фиг. 2 — то же, вид сбоку; HB фиг. 3 — гидрокинематическая схема привода суппорта и инструментальной головки; на фиг. 4 — вид по стрелке А на фиг. 2 на носители программы; на фиг. 5 — разрез по Ь вЂ” Б на фиг. 1; на фиг. 6 — разрез по

 — Б на фиг. о; на фиг. 7 — разрез à — 1 на фиг. 4; на фиг. 8 — разрез Д вЂ” Д на фиг. 4; на фиг. 9 — разрез Š— E на фиг. 4; на фиг. 10 — разрез К вЂ” Я(на фиг. 5 (выдвижнои рычаг в нерабочем положении); на фиг.

11 — разрез Ж вЂ” )К на фиг. 5 (выдвижной рычаг в рабочем положении при продольном ходе).

Станок для обработки шеек крупногабаритных коленчатых валов содержит станину 1, на верхней плоскости которой жестко закреплены плоские 2 и V-образные 3 направляющие с рейкой 4 для перемещения суппортов 5 и 6 с инструментальными головками 7 и 8. Слева на станине закреплена бабка изделия 9 с ложементом 10. На станине также жестко закреплены направляющие 11 для установки и перемещения забней бабки 12 с ложементом 13. В корпусе бабки изделия смонтированы шпиндель и коробка скоростей для сообщения вращения коленчатому валу, а внутри станины размещен привод шпинделя (не изображен).

Направляющие 2 и 3 суппортов смещены параллельно относительно оси ло>кементов и расположены за бабками по всей длине станины так, чтобы их длина превышала максимальную длину обрабатываемого вала 14 на суммарную длину суппортов. Это вызвано тем, что при загрузке (вес вала до 2-х тонн) краном, он опускается сверху и для того, чтобы суппорты с размещенными на них инструментами не мешали загрузке, их отводят за бабки.

На передней плоскости каждого суппорта установлен привод, который состоит из гидромотора 15, червячного редуктора 16 с реечной шестерней 17, взаимодействующей с рейкой 4, закрепленной на V-образной направляющей.

На верхней поверхности суппорта закреплена пара направляющих щек 18, которые в верхней части имеют горизонтальные пазы 19, по которым перемещается каретка 20 с инструментальной головкой, которая установлена шарнирно и уравновешена пружиной 21. Ка5 ретка соединена с рычагом 22, перемещающимся от гидроцилиндра 23. Инструментальная головка выполнена в виде ведущего 24 и ведомого 25 корпусов, охватывающих шейку при помощи роликов 26, расположенных по10 парно диаметрально противоположно. Передние части корпусов 24 и 25 выполнены со скосами для удобства захвата шейки. Между роликами расположена пара брусков 27, имеющих возможность осциллировать вдоль обра15 зующей шейки, от гидромотора 28. Для подвода и отвода брусков они монтируются на шарнирных рычагах 29 и 30, связанных с корпусами 24 и 25 и перемещаемых возвратно-поступательно вместе с корпусами от гидромо20 тора 31.Для прижима брусков кобрабатываемои шейке служит гидроцилиндр 32, воздействующий на концы шарнирных рычагов 29 и 30.

ha ведомом корпусе 25 предусмотрен конечный выключатель 33, контролирующий отвод

25 корпуса в нижнее положение (нерабочее) и другои конечный выключатель 34, контролирующий при помощи флажка 35 отведенное положение инструментальной головки.

К задней стенке каждого суппорта крепится

30 кронштейн 36, на котором установлены гидропанель 37 с рычагами 38 управления и стойка

39. К стойке прикреплены две опоры с направляющими втулками 40 и 41 для штанги

42, на одном конце которой шарнирно закреп35 лен выдвижной рычаг 43, а с другой ее конец взаимодействует с рычагом 22, перемещающим инструментальную головку. Нижний конец выдвижного рычага 43 выполнен в виде вилки, охватывающей палец 44, жестко уста40 новленный на рычаге 38 управления. На штанге 42 установлена пружина 45, которая предназначена для возврата выдвижного рычага

43 в исходное положение.

На станине параллельно направляющим

45 установлены носители программы, обеспечивающие переключение с быстрой подачи на медленную, останов суппорта в нужном положении, переброс выдвижного рычага 43, взаимодействующего с рычагом 38 управления

50 гидропанелью, из одного крайнего положения в другое и обратно для осуществления продольного хода суппорта при обработке шейки, длина которой превышает длину инструмента.

Эти носители программы выполнены сменны55 ми, настраиваются вне станка и устанавливаются для каждого типоразмера обрабатываемого коленчатого вала и представляют собой две штанги 46 и 47, которые посредством четырех кронштейнов 48 жестко связаны со ста60 ниной. На штанге 46 для каждой шейки коленчатого вала, обрабатываемой с продольным ходом, установлены по два кулачка 49 и 50, с которыми взаимодействует верхний конец выдвижного рычага 43 при работе продольным

65 ходом. А для узких шеек, которые обрабаты572369 ваются без продольного хода, установлены флажки 51, взаимодействующие с конечным выключателем 52, установленным на суппорте.

На шташс -17 для каждой обрабатываемой шейки становлсны по два флажка: верхний

53 и ш1ж11ий 5!, которые прп работе взаимодейсгву1о1 с бссконтактными конечными выкл1о1а1слямп (БВК) 55, 56, 57 и 58, установленными па кронштейне 36.

Управление гидромотора 15 каждого суппорта производится по двум цепям.

Первая цепь управления состоит из двух реверсивных золотников 59 и 60 с электрогидравлическим управлением. Золотник 59 служит для реверса гидромотора 15, а золотник 60 в сочетании с двумя дросселями 61 и 62 предназначен для медленного и быстрого перемещения суппорта. 1аким образом, первая цепь гидромотора 15 обеспечивает левое или правое перемещение суппорта при вспомогательных операциях для вывода суппорта с инструментальной головкой на позицию обработки определенной шейки, когда ось инструментальной головки совпадает с серединой обрабатываемой шейки или отвода сугпорта в исходное положение. Золотник 59 по магистрали 63 соедиHeH C JlBnJIeHHeIvI H далее 1H+poMOTopoibi 15 HJIH магистралью 64 (при пере лещении суппорта влево) или магистралью 65 (при перемещении суппорта вправо). Золотник 59 по магистрали

66 соединен с другим "îëîòíèêîì 60, который соедиHCH Co CJIHBOM no iXIBI IBCTpBJIH 67 HJIH iIeрсз дроссель 61 (при быстром подводе суппорта), или через дроссель 62 (при медленном подводе суппорта). Вгорая цепь управления состоит пз гидропансли 3i и реверсивного золотника 63 с электромагнитным управлением, и обеспечивает автоматическое возвратно-поступательное перемещение (продольной ход) суппорта с инструментом и используется при обработке длинной шейки с продольным ходом. Скорость продольного хода устанавливается дросселем с регулятором 68.

При продольном ходе давление соединено с золотником 69 по магистрали 63. Золотник 69 соединен с гидропанелью 37 по магистрали 70.

В зависимости от положения рычага 38 управления гидропанелью 37 подвод масла к гидромотору 15 происходит или по магистрали 64, а отвод по магистрали 65 (или наоборот) и тогда перемещение суппорта будет вправо (или влево). Гидропанель соединена с дросселем 69 по магистрали 71, которая в свою очередь соединена с золотником 68 по магистрали 72, а золотник 68 — по магистрали 67 со сливом.

Станок работает следующим образом. В исходном положении левый 5 и правый б суппорта отведены в крайнее положение, то есть за бабки, а инструментальные головки 7 и 8, в свою очередь, отведены в исходное (заднее) положение. Выдвижной рычаг 13 под действисм пружины 45 выведсн из зоны взаимодейcTnH5I с к ла 1кам11 49 и 50, JIo)11cxienT51 зафиксированы и подготовлены для установки Колспчатого вала. Изделие краном укладывается на ложементы и зажимается в них. Ложементы фиксиру1отся.

Включением электромагнитов золотников

59 и 60 производится быстрое перемещение суппортов. Например, при быстром перемещении суппорта вправо (масло подается по магистрали 63 †59 †64 †15 †65 †59 †66 †60—

61 — 67) верхний флажок 53, установленный для задней шейки, входит в БВК 55, который срабатывает и переключает электромагниты золотника 60 — происходит медленное перемещение суппорта вправо (масло подается по магистрали 63 †59 †64 †15 †65 †59 †66 †60—

62 — 67) до тех пор, пока тот же флажок 53 не войдет в БВК 56 — электромагниты золотников 59 и 60 отключаются и суппорт останавливается с ориентированием инструмента в осевом направлении в среднем положении относительно щек обрабатываемой шейки.

При быстром перемещении суппорта влево (масло подается по магистрали 63 — 59 — 65—

15 — -64 — 59 — бб — 60 — 61). Нижний флажок 54, установленный для задней шейки, входит в

БЫК 57, который срабатывает и переключает электромагниты золотника 60 — происходит медленное перемещение суппорта влево (масло подается по магистрали 63 — 59 — 65 — 15—

64 — 59 — 66 — 67) до тех пор, пока флажок 54

ЗО не войдет в БВК вЂ” электромагниты золотников 59 и 60 отключ" þòñÿ и суппорт останавлнвncòñÿ с ориентированием инструмента в осевом направлении в среднем положении относительно щек обрабатываемой шейки. Затем происходит выход инструментальной головки на обрабатываемую шейку. Перемещением штока гидроцилиндра 23 осуществляется поворот рычага 22, который сообщает движение каретке 20 с инструментальной головкой. Ка40 ретка 20 перемещается по направляющим пазам 19, а инструментальная головка контактирует с внутренними стенками направляющих щек 18. Независимо от того, в каком положении находится обрабатываемая шатунная шей45 ка, инструментальная головка при помощи имеющихся скосов на ведущем и ведомом 24 и 25 корпусах ориентируется относительно шейки и, продолжая движение вперед, доходит до соприкосновения с шейкой.

50 При подаче инструментальной головки на шейку нижний конец рычага 22, преодолевая усилие пружины 45, вводит конец выдвижного рычага 43 между кулачками 49 и 50, при этом вилка нижнего конца выдвижного рычага 43

55 остается в контакте с пальцем 44 рычага 38 управления гидропанелью. Вкл1очается гидромотор 31, ведущий 24 и ведомый 25 корпуса с роликами 26 и связанные с ними шарнирные рычаги 29 и 30 с брусками 27 сближаются до

60 охвата зажима шейки двумя парами роликов.

При этом в штоковую полость гидроцилиндра

32 подается давление, расстояние между шарнирами рычагов 29 и 30 уменьшается и компенсируется за счет телескопической конструк65 ции штока гидроцилиндра 32. Бруски отведе572369

7 ны от обрабатываемой шейки. Гидромотор 31 отключается.

Затем включают привод вращения коленчатого вала и гидромотор 28. Так как инструментальная головка подвешена шарнирно и имеет возможность возвратно-поступательного перемещения с помощью каретки 20, то она, охватывая шатунную шейку вращающегося коленчатого вала, «следит» за ее перемещением. В бесштоковую полость гидроцилиндра

32 подается регулируемое давление, шарнирные рычаги 29 и 30, поворачиваясь, прижимают бруски к шейке. Гидромотор 28 сообщает осциллирующее движение брускам.

При обработке шейки с продольным ходом одновременно с вращением изделия включается электромагнит золотника 68. Давление подается по магистрали 63 в золотник 68, далее по магистрали 70 в гидропанель 37, из которой масло подается в гидромотор 15 либо по магистрали 64, если движение суппорта происходит вправо, либо по магистрали 65, если суппорт перемещается влево. Поэтому масло возвращается в гидропанель 37 по магистрали 65, либо по 64, затем по магистрали 71 цопадает в дроссель 69 и возвращается обратно в золотник 68 по.магистрали 72. Из золотника

68 по магистрали 67 масло попадает на слив.

В конце обработки подается давление в штоковую полость гидроцилиндра 32 и отключается гидромотор 28, происходит отвод инструмента от обработанной шейки. Отключают привод вращения изделия.

Гидромотор 31 реверсируется, ведомый корпус 25 перемещается для отвода роликов от шейки, увеличивается расстояние между шарнирами рычагов 29 и 30, оно компенсируется за счет телескопической конструкции штока гидроцилиндра 32.

Для отвода инструментальной головки в исходное положение в бесштоковую полость гидроцилиндра 23 подается давление, рычаг 22 поворачивается, перемещая каретку 20 с инструментальной головкой по пазам 19 направляющих щек 18 в исходное положение.

Каретка 20, дойдя до упора, останавливается, рычаг 22 продолжает движение до тех пор, 10

40 пока флажок 35 не войдет во взаимодействие с конечным выключателем 33 и рычаг остановится. Суппорт по аналогии, описанной выше, выставляет на обработку следующей шейки.

Формула изобретения

1. Станок для обработки шеек крупногабаритных коленчатых валов, включающий станину с направляющими, на которой установлены носители программы, бабку изделия, заднюю бабку, ложементы и суппорт с конечными выключателями, инструментальной головкой, рычагом для перемещения ее в зону обработки и с гидромотором, вал которого кинематически связан через редуктор с рейкой, закрепленной на направляющих суппорта, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью автоматизации обработки шеек, длина которых превышает длину инструмента, он снабжен двумя цепями управления гидромотором, первая из которых состоит из двух реверсивных золотников с электрогидравлическим управлением от конечных выключателей суппорта и двух дросселей, а вторая— из гидропанели с рычагом управления, взаимодействующим с носителями программы через выполненный выдвижной рычаг, соединенный с рычагом, перемещающим инструментальную головку, реверсивного золотника с электромагнитным управлением и дросселя с регулятором.

2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обработки шейки, длина которой равна длине инструмента, суппорт снабжен дополнительным конечным выключателем, взаимодействующим с носителями программы и связанным с реверсивным золотником второй цепи управления гидромотором, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент Швейцарии № 463308, кл. В 24В

35/00, 19 68.

2. Авторское свидетельство № 477829, кл. В

24В 5/42, 1972.

572369 фиг 7

Фиг. й

Фиг. h7

Составитель В. Аношко

Техред М. Семенов

Корректор Л. Котова

Редактор Н. Хлудова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2078(2 Изд. № 739 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4(5