Станок для термической обработки криволинейных поверхностей изделий с нагревом токами высокой частоты

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1!ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 С 21 0 1 42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3843823/22-02 (22) 16.01.85 (46) 07.09.86. Бюл. В 33 (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистйческой революции (72) Ю. В. Петраков и А. Е. Гольдштейн (53) 621.783 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 644848, кл. С 21 D 1/42, 1979.

Авторское свидетельство СССР

В 1161569, кл. С 21 D 1/42, 1983. (54)(57) СТАНОК ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ИЗДЕЛИЙ С НАГРЕВОМ ТОКАМИ ВЫСОКОЙ

„„SU„„1 255649 А 1

ЧАСТОП1, содержащий шпиндельную бабку с планшайбой для установки изделия, суппорт с поворотным индуктором, привод вращения планшайбы, привод перемещения суппорта, привод.поворота индуктора, следящую систему управления приводом поворота индуктора с датчиком мощности индуктора на входе и вращающимся трансформатором, отличающийся тем, что, с целью повышения качества термообработки и надежности в работе, ротор вращающегося трансформатора соединен с поворотным индуктором, одна обмотка статора его связана с приводом и перемещения суппорта, а другая — с приводом вращения планшайбы.! 255649

Изобретение относится к области индукционного нагрева, в частности к оборудованию для термообработки с индукционным нагревом изделий с криволинейными поверхностями,, к может быть HCHoabsoBaHo nzT зака.п:.:,".H фасонных поверхностей кулачков, например, пазов цилиндрич с-;;:-;х к>>лачкс>в т -,;-;ав

НЫХ МНОГОШпИНДЕЛЬНЫХ BЧТОМЯТОВ..

Цель изобре гения = повыш"-ние чества термообработки и надежности работы станка.

Поставленная ь-;ель достиг,=-тс..- те..

ЧтО В СтаНКЕ pËÿ ТЕрМКЧЕСКс и Opaj"=OT ки криволинейных пoscp!Oностей иэделий с нагревом ТБЧ содержащем шпк. :-(= дельную бабку с планшайбой для установки иэделия, суппорт с поворотным индуктором, привод вращения планшайбы, привод перемещения суппорта, привод поворота индуктopa к следящую . Кстему управления приводом поворота. кидуKTopa с дя1чикОм мощности индуктора на входе и вращающимся трансфор матором ротор вращающегося трансформатора соерННеН с поворотным .«ндуктором, одна обмотка статора го связана с приводом перемещения суг. порта, а другая — с приводом вращe нкя планшайбы.", На фиг. 1 показан станок для термической обработки кринолин йной поверхности изделий с нагревом токами высокой частоты, общий вид; на фиг. 2 — схема сложения индуктор:= по контуру обрабатьваемой поверхности.

Станок состоит кз станины 1 с

КЯпрЯвляющими 2 . НЯ cTЗнкне 1 э Якреп лена шпиндельная бабка с г л аншай-. бой 3 для установки обраба.тывяемого изделия, а на направляющих 2 уста-новлен суппорт 4. Планшайба. 3 приводится вс вращение регулкрус.ье : приводом 5, а вертикальное перемещение суппорта 4 осуществляется регулкруемым приводом 6. На суппортс 4 установлен поворотный индуктор -с.прей ер 7, поворот ксгорого осуществляет-. ся через червячную передачу 8 регулируемым приводом 9, с поворо>ным индуктором 7 соединен ротор 15 вр:— щающегося трансформагора 1!> ро";орная обмотка 12 которого питается Кап ряжением переменного тока,, ст=-:Topíaÿ коскнуспяя обмотка 13 через усилитель

14 подключена к приводу 5,, а стaTo;— ная синусная обмотка 15 — ереэ уси1п; е пь 1 6 K и;- l,Bo aу 6 „На cуппорте ус.тановлен датчик 17 мощности, который через преобразователь 18, сравнивающее устройство 19 и усилитель 20 подключен к приводу 9, Напряжение на реверсивный вход сравнивающего устройства )9 поступает ." задающего у;. -.ройтсвя 21.

Станок работает следующим образомНа планшайб"= 3 закрепляется к =де " пке 22 с фасонной поверхносTbM,, госктельно которой с заданным техно.сгкческк . эаэопом -;станавлива.ет -.> кндуктор 7: Включ;:ется вращение план

>:лл "й бы o T 1р .**во Д< к "Ta >?л -

Д-, KTGPa от HcTGN HHKa TGKa BblcoKGA

- .Я=тоты (не показан,. а через спрей:-"р индуктора 7 подяется охлаждающая среда от системы Охлаждения (не по21 казака).

Известно, что мощность в цепи инду-.<тора при прочих постоянных условиях зависит от величины зазора между кндуктором и обраб тываемой по / 8" эерхностью. При работе станка на ре-э=pcHBHbIA вход сравниваюшего устрой.= -гва 19 с задающего :". Т>о "тва

,,>ДЯЯЕтс-B СКГНЯЛ, НЯ -,ОЯжаиил KCTO":"О-.га U. соответсTByaT сигналу датчк— ! 7 МОЩНОСТИ;-РИ:Э;"ia,Ктду и SBilHiJHt

ЗЯЭОРЯ;.

При попходе кндук:opa к участку подъема профиля (фиг. 2) зазор -умень=. шается, что вызывает увеличение сиг3 >.нала с выхода преобразователя !Н ч появление сигнала ошибки со зна=<1 ii ком + с выхода сравнивающего уст: >сй ства 3 9

3> реэульта ге BTQI О поквод 9 Пово-;,.;;ч,-.вает кндуктор 7 и св.гзаннук с нкм роторную обмотку 12 врашающсгося трансформатора .1 против часовой стрелки (фиг. 2), При повороте обмотки 12 изменяет"-15 :::: соотношение напряжений на обмотгсах 13 и 15 а именно на скнусной об--мотке 15 напряжение U =U, sin i, на косинусной обмотке 13 11,=П соэ с где U -- напряжение управления подаМ

5Q я=-емое на роторную обмотку 12 вращаюмегося трансформатора 11,. >„ -- угол поворота кндуктора (фиг, 2).

Для осушествления следящего двиi;,aHHH необходимо, чтобы угол поьоро--.

55 та кндук".Ора ij. был равен углу подъе а профиля с (фкг„ 2), при этом соот"

:-1ошенке между гopHBOHTaльной "„ к вертикальной 7 с оставлякщимк сле-3 дящего движения равно Ч /Ч„ =С <, что обеспечивается изменением угловых скоростей вращения электродвигателей 5 и 6. Скорость вертикального перемещения суппорта 4 определяется по формуле

Чв =211квич з1пы где t — шаг резьбы винта подъема суп-. порта, мм;

К вЂ” коэффициент усиления усили9 «9 ° теля 16, В с

Ч вЂ” скорость вертикального перев мещения, мм/с;

U — напряжение управления, В.

Скорость горизонтального переме- 15 щения обрабатываемого паза определяется по формуле

Чк 2 вг К U (GBoL где r - радиус детали, мм;

К вЂ” коэффициент усиления усили- о г

-1 ° теля 14, В с

V — скорость горизонтального пег ремещения, мм/с.

Окончательно получаем

1255

t кв, tgqv /ч =- — — "tg . в г

Из условия t g<=t g у (фиг. 2 ) получаем t/r =K /Кв, котоРое является условием настройки усилителей 16 и 14, 30 . при выполнении которого обеспечивается постоянный зазор между индукто649 4 ром и обрабатываемой поверхностью.

При подходе индуктора к участку спуска профиля (фиг. 2) зазор увеличивается, что вызывает уменьшение сигнала с выхода преобразователя 18

11 И и появление ошибки со знаком с выхода сравнивающего устройства 19.

В результате привод 9 поворачивает индуктор 7 и ротор 10 с обмоткой 12 вращающегося трансформатора ll no часовой стрелке (фиг. 2). Далее система работает аналогично работе ее при уменьшении зазора.

Таким образом, при работе предлагаемого станка термообработка криволинейной поверхности происходит с постоянной контурной скоростью

V,= V,tV, =2"2 (tK sina) +(r К coso .)

=2 mr> K2 Цу 1 что следует из равенства tK,=r К .

Таким образом1 на станке автоматически выполняется термическая обработка криволинейных поверхностей с постоянной глубиной закаливаемого слоя на всех участках профиля, что обеспечивается подцержанием постоянного зазора между индуктором и обрабатываемой поверхностью и постоянной контурной скоростью индуктора по профилю.

Ю

Й

lg

lf

4у

1255649

Составитель В, Белофастов

Редактор Н. Гунько Техред И.Верес

Корректор М. Самборская

Заказ 4788/30,. Тираж 552

ВНИИПИ Государственного комитета СССР го делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4