SU768527A1 - Machine tool for longitudinal knurling of profiles - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области механической обработки металлов, а именно к устройствам дл  продольной црокатки зубЧатьгх изделий.The invention relates to the field of machining of metals, namely to devices for longitudinal rolling of tooth products.

Известен станок дл  продольного нака- 5 тывани  шлицев, содержащий жесткую станину , бабку с приспособлением дл  центровани  и закреплени  заготовки, бабку с силовым приводом и соедин ющие бабки направл ющие с накатной головкой, состо - Ю щей из корпуса с роликами, размещенными в опорах, поджатых к внутренним кулачкам поворотно установленного кольца 1.A known machine for the longitudinal rolling of the splines, comprising a rigid frame, a headstock with a device for centering and securing the workpiece, a power driven headstock and guides connecting the headstock with a knurled head consisting of a body with rollers placed in supports, pursed to the inner cams of the rotatable ring 1.

Известный станок имеет низкую точность радиальной подачи роликов, обусловлен- 15 ную точностью изготовлени  внутренних кулачков, и не обеспечивает достаточную точность накатываемых профилей, что отрицательно сказываетс  на качестве издели ..20The known machine has a low accuracy of the radial feed of the rollers, due to the accuracy of manufacturing the internal cams, and does not provide sufficient accuracy of the rolled profiles, which negatively affects the quality of the products.

Известен также станок дл  продольного накатывани  профилей, содержащий установленные в параллельных плоскост х верхнюю и нижнюю и траверсы, соединенные между собой направл ющими, смонтиро- 25 ванные на траверсах зажимные центры, а также установленные на направл ющих накатную головку с размещенными в ней роликами и установочными клинь ми, взаимодействующими с нажимными элементами, 30Also known is a machine for the longitudinal rolling of profiles, comprising upper and lower parallel arms, and traverses interconnected by means of guides, clamping centers mounted on the traverses, and also mounted on the rolling heads with rollers and mounting points wedges interacting with pressure elements, 30

смонтированными на верхней и нижней траверсах 2.mounted on the upper and lower rails 2.

На таком станке можно накатывать осесимметричные профили, в частности, щлицы и зубь  шестерен, за несколько двойных возвратно-поступательных ходов накатной головки в направлении накатываемого профил  с периодической радиальной подачей роликов под каждый ход. При этом величина радиальной подачи каждого ролика на ход накатной головки одинакова в пределах возможной точности регулировки длины перемещени  клина, а также угла при его вершине, что позвол ет несколько повысить точность геометрии накатываемого профил .On such a machine, it is possible to roll axially symmetric profiles, in particular, slits and gear teeth, for several double reciprocating strokes of the rolling head in the direction of the rolled profile with periodic radial feed of the rollers for each stroke. In this case, the magnitude of the radial feed of each roller to the stroke of the rolling head is the same, within the limits of possible accuracy of adjusting the length of the wedge movement, as well as the angle at its top, which makes it possible to somewhat improve the accuracy of the geometry of the rolled profile.

Однако подача роликов на одинаковую величину предполагает всестороннее равномерное обжатие заготовки, которое ведет к тому, что в процессе накатывани  на заготовку действуют такие большие усили  деформации , что практически весь металл в области контакта с роликами приходит в пластическое состо ние, в результате чего даже при строго симметричном расположении роликов относительно заготовки происход т неуправл емые сдвиги металла, обусловленные неоднородностью его структуры и механических свойств, что приводит к искривлению накатываемого профил  и искажению его геометрии. Последнее снижает точность накатываемых нрофилей, заставл ет тщательно готовить структуру материала заготовки и HasHaWtb финйШную механическую обработку накатанных профилей с целью получени  требуемой точности их размеров, что существенно увеличивает трудоемкость их изготовлени .However, feeding the rollers by the same amount implies a comprehensive uniform compression of the workpiece, which leads to the fact that during the rolling process such a large deformation force acts on the workpiece that almost all of the metal in the area of contact with the rollers comes in a plastic state, as a result the symmetric arrangement of the rollers relative to the workpiece, uncontrollable metal shifts occur due to the heterogeneity of its structure and mechanical properties, which leads to a curvature of the roll Vai distort profile and its geometry. The latter reduces the accuracy of rolled profiles, makes thoroughly prepare the structure of the workpiece material and HasHaWtb to finish machining the rolled profiles in order to obtain the required accuracy of their dimensions, which significantly increases the complexity of their manufacture.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повыщение качества изделий.The purpose of the present invention is to increase the quality of the products.

Указанна  цель достигаетс  тем, что нажимной элемент, смонтированный на нижней траверсе, выполнен в виде установленного соосно с центрами диска упоров, расположенных на его поверхности, обращенной К ТОЛОвке и регулируемых по высоте и ме)санизма шагового поворота диска. Механизм дл  щагового поворота диска выполнен в виде соосных с диском храпового колеса с собачкой, и щестерни и св занной с ней зацеплением зубчатой рейки, соединенной с силовым цилиндром, св занным с гидросистемой и направл ющими. Регулируемые по высоте упоры расположены по периметру окружности, концентричной диску.This goal is achieved by the fact that the pressure element mounted on the lower traverse is made in the form of stops installed coaxially with the centers of the disk, located on its surface facing the TOLOKA and adjustable in height and me- dianism of the stepped rotation of the disk. The mechanism for the schagovogo rotation of the disk is made in the form of a ratchet wheel coaxial with the pawl and a pinion and the associated gearing of the rack connected to the power cylinder connected to the hydraulic system and guides. Height adjustable stops are located around the perimeter of the circle, concentric disk.

На фиг. 1 представлен общий вид станка; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - разрез Б-Б фиг. 2 (нажимной элемент с заданной на нем программой перемещени  клиньев в двух положени х); на фиг. 5 - разрез В-В фиг. 1 (шаговый поворотный механизм); на фиг. 6, 7, 8 и 9 - схема накатывани  профил  на предлагаемом станке за четыре рабочих хода накатной головки.FIG. 1 shows a general view of the machine; in fig. 2 - section A-A of FIG. one; in fig. 3 and 4 - section bb FIG. 2 (pressure member with a program for moving wedges in two positions); in fig. 5 shows a section bb of FIG. 1 (step turning mechanism); in fig. 6, 7, 8 and 9 is a profile rolling pattern on the proposed machine for four working strokes of the knurled head.

Станок содержит подвижный 1 и неподвижный 2 центры, соосно установленные в нижней 3 и верхней 4 траверсах, ст :нутых между собой трем  симметрично распологкенными относительно цейтров направл ющими 5, выполненными в виде цилиндрических Штоков с поршн ми 6 цилиндров 7 силового привода 8 и с двусторонними осевь1ми сверлени ми 9, 10 дл  подвода рабочей жидкости в полости цилиндров. В силОвой приводе соосно центрам закреплена сменна  накатна  головка, несуща  в себе бандажированный обоймой 11 корпус 12 с радиаЛьнЫми пазами, в каждом из которых размещен ползун 13 с накатным роликом 14, установленные в нем на оси 15, и заведенный между опорными поверхност ми обоймы и ползуна клин 16, обращенный tBdHM основанием с жестко закрепленным в нем ограничителем 17 длины перемещени  клина к нижней траверсе. На нижней траверсе , на пустотелой оси 18, запрессованной в ней соосно подвижному центру, поворотно установлен нажимной элемент, выполненный в виде диска 19, на основании коТОрогопбс реДствОм регулируемых по высоте винтов 20, 21 и 22, размещенных груцпами по отсружности концентричной его оси, задана программа перемещени  клиМьев в соответствии с величинами радиальных подач роликов под каждый ход накатной головки. Нажимной элемент снабжен шаговым поворотным механизмом (фиг. 5) в виде храпового колеса 23 с соба1чкой 24, установленной на шестерне 25, наход щейс  в посто нном зацеплении с зубчатой рейкой плунжера 26, цилиндра 27, рабочие полости которого соединены (на чертежах не показано ) трубопроводами 28 и 29, соответственно , но сверлени ми 9 и 10 в направл ющих.The machine contains movable 1 and fixed 2 centers, coaxially mounted in the lower 3 and upper 4 cross-arms, st: interconnected by three guides 5 symmetrically arranged relative to the centers, made in the form of cylindrical rods with pistons 6 of cylinder 7 of actuator 8 and two-sided drillings 9, 10 for supplying the working fluid in the cylinder cavities. In the power drive, a replaceable knurled head is fixed coaxially to the centers, carrying in itself a housing 12 with a radial grooves, which is bandaged by a holder 11, each of which has a slider 13 with a knurling roller 14 mounted in it on an axis 15 and inserted between the supporting surfaces of the holder and the slider a wedge 16, a base facing the tBdHM with a limiter 17 fixed in it, the length of the displacement of the wedge to the lower traverse. On the lower traverse, on the hollow axis 18, pressed into it coaxially to the mobile center, a pivotally mounted pressure element, made in the form of a disk 19, is set on the basis of the height of the screws 20, 21 and 22 placed by means of circumference along the concentric axis. Klym'ev movement program in accordance with the values of the radial feeds of the rollers for each stroke of the rolling head. The pressure element is provided with a stepping rotary mechanism (Fig. 5) in the form of a ratchet wheel 23 with a dog 24 mounted on gear 25 which is in constant engagement with the toothed rack of the plunger 26, cylinder 27, the working cavities of which are connected (not shown in the drawings) pipelines 28 and 29, respectively, but by drilling 9 and 10 in the guides.

Дл  установки клиньев в крайнее нижнее положение по центру верщины каждого клина на верхней траверсе жестко закреплены нажимные элементы,выполненные в виде упоров 30.To install the wedges to the lowest position in the center of the wedge of each wedge, the pressure elements in the form of stops 30 are rigidly fixed on the upper traverse.

Система управлени  движением силового привода и накатной гОловки содержит концевые выключатели 31, 32 и 33, установленные на штанге 34, закрепленной на нижней траверсе.The motion control system of the power drive and the rolling head contains limit switches 31, 32, and 33 mounted on a rod 34 mounted on the lower yoke.

Станок работает в наладочном и автоматических циклах, при этом в процессе первого осуществл етс  настройка станка, а в процессе второго - накатывание профилей с автоматической радиальной подачей роликов под каждый ход накатной головки.The machine works in adjustment and automatic cycles, while in the process of the first the machine is tuned, and in the process of the second - the profiles are rolled up with an automatic radial feed of the rollers for each stroke of the rolling head.

Настройку станка осуществл ют следующим образом. The adjustment of the machine is carried out as follows.

Между центрами 1 и 2 устанавливают и зажимают цилиндрическую оправку, наружный диаметр которой равен диаметру окружности впадин накатываемого профил , после чего силовой привод 8 с накатной головкой перемещают цилиндрами 7 вверх до тех пор, пока ролики 14 -не достигнут нужного сечени  оправки. По достижению этого сечени  силовой привод останавливают , путем перемещени  клиньев 16 ролики подают к оси оправки до соприкосновени  с поверхностью и посредством ограничителей 17 между их торцами и нижней плоскостью накатной головки устанавливают длину перемещени  каждого клина в соответствии с глубиной канавок накатываемого профил . Затем путем перемещени  клиньев вниз ролики отвод т от оправки, а силовой привОд возвращают в исходное нижнее положение против концевого выключател  31.Between centers 1 and 2, a cylindrical mandrel is installed and clamped, the outer diameter of which is equal to the diameter of the cavities of the rolls of the rolled profile, after which the actuator 8 with the knurled head is moved by the cylinders 7 up until the rollers 14 are not the desired cross section of the mandrel. Upon reaching this cross section, the power drive is stopped, by moving the wedges 16, the rollers are fed to the mandrel axis before contact with the surface and by means of the stops 17 between their ends and the lower plane of the rolling head, the length of movement of each wedge is set in accordance with the depth of the grooves of the rolled profile. Then, by moving the wedges down, the rollers are retracted from the mandrel, and the power drive is returned to its original low position against the limit switch 31.

В процессе возврата силового привода в исходное положение благодар  перемещению клиньев диском 19 и винтами 21 вверх (фиг. 3) Осуществл етс  радиальна  подача роликов двум  группами под первый ход накатной головки (фиг. 6); при этом каждый второй ролик подаетс  на величину ai/2, а соседние с ними ролики - на величину а2/2.In the process of returning the power drive to the initial position due to the movement of the wedges by the disk 19 and the screws 21 upwards (Fig. 3), the rollers are radially fed by two groups under the first stroke of the rolling head (Fig. 6); each second roller is supplied by the value of ai / 2, and adjacent rollers by the value of a2 / 2.

После останова силового привода в исхОДНЬм положении на место оправки устанавливают и зажйьгают в центрах заготовку 35 под накатывание профил  и включают автоматический цикл накатывани , .который осуществлйетс  следующим образом. По осевым свеолени м 9 в направл ющих 5After stopping the power drive in the original position at the place of the mandrel, set and slug in the centers the workpiece 35 under the rolling profile and include an automatic rolling cycle, which is carried out as follows. Axial sveoleni 9 in guides 5

к поршн м 6 цилиндров 7 подаетс  рабоча  жидкость, в результате чего силовой привод 8 перемещаетс  вверх к концевому выключателю 32, т. е. осуществл етс  первый пр мой рабочий ход накатной головки, в процессе которого ролики 14 деформируют заготовку на величину их радиальной подачи (фиг. 6). Поскольку рабоча  жидкость одновременно подаетс  по трубопроводу 29 и в цилиндре 27 механизма поворота диска 19, то плунжер 26 с зубчатой рейкой перемещаетс  в крайнее правое положение (фиг. 5) и поворачивает при этом щестерню 25 с собачкой 24 относительно храпового колеса 23. При подходе силового привода к концевому выключателю 32 направление хода накатной головки реверсируетс  на обратный рабочий ход, в процессе которого рабоча  жидкость одновременно подаетс  в осевые сверлени  10 и по трубопроводу 28 в правую полость цилиндра 27 поворота, в результате чего диск 19 поворачиваетс  по отношению к клинь м 16 так, что при дальнейшем ходе накатной головки вниз клинь  перемещаютс  вверх (фиг. 4) на величину головки (фиг. 7). Затем концевой выключатель 31 реверсирует направление хода накатной головки на обратное и осуществл етс  ее второй пр мой рабочий, в процессе которого плунжер цилиндра механизма поворота снова поворачивает шестерню с собачкой вокруг храпового колеса, а накатные ролики деформируют заготовку на величину подачи при втором ходе накатной головки. Далее концевой выключатель 32 снова реверсирует направление хода накатной головки на обратное, осуществл етс  поворот диска 19 так, что винты 20 и 22 оказываютс  под клинь ми и перемещают их на величину радиальной подачи подтретий ход головки (фиг. 8). Наконец по заверщению третьего пр мого хода накатной головки диск 19 снова поворачиваетс  относительно клиньев так, что винты 20 и 22 мен ютс  местами и осуществл етс  радиальна  подача роликов (фиг. 9) и четвертый ход накатной головки, в процессе которого профиль получает окончательные размеры D и d. По завершению четвертого хода накатной головки силовой привод останавливаетс  в исходном положении против концевого выключател  31, накатанный профиль разжимаетс  путем отвода подвижного центра 1 вниз и выгружаетс  из рабочей зоны станка, после чего силовой привод с головкой соверщает ход до концевого выключател  33 и снова в исходное положение. В процессе этого хода клинь  возвращаютс  с упорами 30 в исходное положение , диск 19 поворачиваетс  в положение , соответствующее первому пр мому ходу накатной головки и осуществл етс  радиальна  подача роликов под первый ее ход. Далее на ось центров подаетс  и зажимаетс  нова  заготовка, и цикл накатывани  повтор етс .The working fluid is supplied to the pistons 6 of the cylinders 7, as a result of which the power drive 8 moves up to the limit switch 32, i.e. the first forward working stroke of the rolling head takes place, during which the rollers 14 deform the workpiece by the amount of their radial feed ( Fig. 6). Since the working fluid is simultaneously supplied through the pipeline 29 and in the cylinder 27 of the mechanism for rotating the disk 19, the plunger 26 with the toothed rack moves to the extreme right position (Fig. 5) and rotates the jaw 25 with the pawl 24 relative to the ratchet wheel 23. With the approach of power the drive to the limit switch 32, the direction of the travel of the knurled head is reversed to reverse the working stroke, during which the working fluid is simultaneously supplied to the axial bores 10 and through the pipeline 28 to the right cavity of the turn cylinder 27, to the rez Here, the disk 19 is rotated with respect to the wedges 16 so that, with the further progress of the rolling head down, the wedges move up (Fig. 4) by the size of the head (Fig. 7). Then the limit switch 31 reverses the direction of travel of the knurled head and reverses its second straight worker, during which the plunger of the cylinder of the rotation mechanism rotates the gear with the pawl around the ratchet wheel, and the knurling rollers deform the workpiece by the feed amount at the second stroke of the knurled head. Further, the limit switch 32 again reverses the direction of the travel of the knurled head to the reverse, the disk 19 is rotated so that the screws 20 and 22 are under the wedges and move them a third course of the head by the amount of radial feed (Fig. 8). Finally, at the completion of the third forward stroke of the knurled head, the disk 19 is rotated again relative to the wedges so that the screws 20 and 22 are swapped and the rollers are radially fed (Fig. 9) and the fourth stroke of the rolling head, during which the profile receives the final dimensions D and d. Upon completion of the fourth stroke of the knurled head, the power drive stops in the initial position against the limit switch 31, the knurled profile is opened by moving the mobile center 1 down and unloaded from the working area of the machine, after which the power actuator with the head moves to the limit switch 33 and again to the initial position . During this course, the wedge returns with the stops 30 to the initial position, the disk 19 is rotated to the position corresponding to the first forward stroke of the rolling head, and the rollers are radially fed under its first stroke. Next, a new billet is fed and clamped to the center axis, and the rolling cycle is repeated.

Благодар  раздельной подачи роликов снижаетс  усилие в зоне деформации, что позвол ет повысить качество прокатываемых зубчатых изделий.Due to the separate feeding of the rollers, the force in the deformation zone is reduced, which makes it possible to improve the quality of the rolled gear products.

Claims (3)

1.Станок дл  продольного накатывани  профилей, содержащий установленные в параллельных плоскост х верхнюю и нижнюю траверсы, соединенные между собой направл ющими , св занными с гидросистемой станка, смонтированные на траверсах зажимные центры, а также установленную на направл ющих накатную головку с размещенными в ней роликами и установочными клинь ми, взаимодействующими с нажимными элементами, св занными с верхней и нижней траверсами, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества изделий , нажимной элемент, смонтированный на нижней траверсе, выполнен в виде установленного соосно с центрами диска упоров , расположенных на его поверхности, обращенной к головке, и регулируемых по высоте, и механизма дл  щагового поворота диска.1. A machine for longitudinal rolling of profiles, comprising upper and lower crossbars installed in parallel planes, interconnected by guides connected to the hydraulic system of the machine, clamping centers mounted on crossbars, and mounted on the guide rolls with rollers arranged in it. and installation wedges interacting with pressure elements associated with the upper and lower crossbars, characterized in that, in order to improve the quality of the products, the pressure element mounted on the The upper traverse, made in the form of stops installed coaxially with the centers of the disc, located on its surface facing the head and adjustable in height, and a mechanism for the stepped rotation of the disc. 2.Станок по п. I, отличающийс  тем, что механизм дл  шагового поворота диска выполнен в виде соосных с диском храпового колеса с собачкой и шестерни и св занной с ней зацеплением зубчатой рейки , соединенной с силовым цилиндром, св занным с гидросистемой и направл ющими.2. The machine tool according to claim I, characterized in that the mechanism for stepping the disc rotation is made in the form of a ratchet wheel coaxial with the disc and a gear and associated with it the gearing of the rack connected to the power cylinder, connected with the hydraulic system and guides . 3.Станок по п. 1, отличающийс  тем, что регулируемые по высоте упоры расположены по периметру окружности, концентричной диску.3. The machine tool according to claim 1, characterized in that the height-adjustable stops are located around the perimeter of the circle concentric with the disk. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1.Патент ФРГ № 1097394, кл. 7f 7/14, 1967.1. The patent of Germany No. 1097394, cl. 7f 7/14, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР № 350553, кл. В 21Н 7/14, 1970 (прототип ).2. USSR author's certificate number 350553, cl. In 21N 7/14, 1970 (prototype). А-АAa /AWL- B Ж I, 1.| J r ri 22 2i 20 i Фиг.З 6-Б hA ./ AWL- B F I, 1. | J r ri 22 2i 20 i Fig.Z 6-B hA. Фиг. 6FIG. 6 Фиг. 7FIG. 7