Станок для индукционной закалки изделий

 

Изобретение относится к области термообработки с применением индукционного нагрева и может быть использовано для закалки зубчатых веществ с прямым и наклонным зубом, а такж;е цш1индрических изделий. Цель изобретения состоит в расширении технологических возможностей. Станок индукционной закалки состоит из станины, несущей поверхностный стол с приводом его врап(ения, и стойки с установленными на ней верхним центром, люнетом и каретки, несущей горизонтальные салазки с подпружиненным в противоположных направлениях относительно них ползуном, на котором закреплены трансформатор с индуктором и упором и фиксатор изделия. Стол имеет шпиндель и механизм шагового поворота изделия, свободно установленного на пшинделе коромысло, одним концом связанного с силовым цилиндром. На другом конце коромысла параллельно оси штинделя закреплен вал, связанный с шпинделем при помощи зубчатой передачи, состоящей из шестерни и зубчатого колеса, закрепленного на шпинделе. -Вал несет электромагнитную муфту сцепления его с коромыслом . Кроме того, вал жестко связан с приводом вращения стола. Такое выполнение механизма шагового поворота обеспечивает закалку зубчатых косозубых венцов с левым и правым , направлением наклона зубьев, что расширяет технологические возможности станка. 1 з.п ф-лы, 11 ил. (Л со 00 ГчЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 21 D 1/42

k(p Ä

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,21) 3893875/23-02 (22) 30.12.84 (46) 30.04.88. Бюл. ¹ 16 (71} Научно-производственное объединение по выпуску механического сварочного оборудования (72) Э.В.Гуревич, В.И.Басин, И.Л.Чеповецкий, О.Г.Килимник, И.В.Ялкут, А.H,Ëóêà÷åâñêàÿ и А,Д.Гардерман (53) 621 785.543(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 607847, кл, С 21 D 1/42, 1978, Авторское свидетельство СССР

¹- 382698, кл. С 21 D 1/47, 1973. (54) СТАНОК ДЛЯ ИНДУКЦИОННОЙ ЗАКАЛКИ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области термообработки с применением индукциоНного нагрева и может быть использовано для закалки зубчатых веществ с прямым и наклонным зубом, а также ц щиндрических изделий. Цель изобретения состоит в расширении технологических возможностей. Станок индукционной закалки состоит из станины, несущей поверхностный стол с приво„„SU„„1392116 А 1 дом его вращения, и стойки с установленными на ней верхним центром, люнетом и каретки, несущей горизонтальные салазки с подпружиненным в противоположных направлениях относительно них ползуном, на котором закреплены трансформатор с индуктором и упором и фиксатор изделия. Стол имеет шпиндель и механизм шагового поворота изделия, свободно установленного на шпинделе коромысло, одним концом связанного с силовым цилиндром.

На другом конце коромысла параллельно оси шпинделя закреплен вал, связанный с шпинделем при помощи зубчатой передачи, состоящей из шестерни и зубчатого колеса, закрепленного на шпинделе. Вал несет электромагнитную муфту сцепления его с коромыслом. Кроме того, вал жестко связан с приводом вращения стола. Такое выполнение механизма шагового пово.Р рота обеспечивает закалку зубчатых косозубых венцов с левым и правым направлением наклона зубьев, что расширяет технологические возможности станка. 1 s.ï. ф-лы, 11 ил.

1392116

Изобретение относится к термичесой обработке деталей с индукционным

Нагревом и может быть использовано для закалки зубчатых колес с наружным

5 и вйутренним зубом, а также для за» калки цилиндрических изделий.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей станка для индукционной закалки изделий. lG

На фиг. l изображен станок, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.l; ! на фиг.3 — разрез Б-F. на фиг.2; на

Фиг.4 — разрез В-В на фиг.2; на .фиг ° 5 — вид Г на фиг,, l; на фиг,6— разрез Д-Д на фиг, 5; на фиг. 7 — индуктор и упор для закалки зубчатого венца внутреннего зацепления; на фиг,8 — индуктор для закалки валов; на фиг.9 — узел I на фиг.l; на, 20 фиг,10 — насадка фиксатора для зубчатых колес с внутренним зацеплением; на фиг,ll — индуктор и упор для закалки зубчатого венца наружного зацепления. 25

Станок для индукционнбй закалки изделий (фиг.1) состоит из станины

1 с горизонтальными направляющими 2, На станине 1 установлена стойка 3 с вертикальными направляющими 4, HB которых установлены верхний центр 5, люнет 6 и каретка 7, на горизонтальных направляющих 2 станины 1 расположен с возможностью перемещения от винтового привода 8 поворотный стол ,9. На каретке 7 закреплены двухкоор"

, динатные салазки 10 и фиксатор 11. (!

На салазках 10 закреплены горизонтальные направляющие скалки 12, на которых установлен ползун 13 и две одинаковые пружины 14 и 15 расположенные по обе стороны водила 16, за1 репленного на салазках 10, и воздействующие на ползун в противоположных направлениях. На ползуне 13 посредством -вертикального шарнира 17 смонтирована плита 18, несущая трансформатор 19 с индуктором 20 и упором

21.

На ползуне 13 установлены два датчика 22 и 23, расположенные по обе стороны водила 16, а на водиле

16 закреплена лыжа 24 двухстороннего действия, взаимодействующая с датчиками 21 и 22, Фиксатор 11 (фиг.l, 9

55 и 10) состоит иэ силового цилиндра

25, закрепленного на каретке 26, ко" торая подвижно смонтирована при помощи направляющих 27 нч каретке 28 с возможностью установочных смещений относительно нее перпендикулярно оси цилиндра 25 при помощи привода винт-гайка от маховика 29, а каретка

28 смонтирована на направляющих 30 плиты 31 с воэможностью установочных смещений относительно нее вдоль оси цилиндра 25 при помощи привода винтгайка от маховика.32.

Плита 31 установлена на салазках

10 с возможностью поворота вокруг шарнира 33 и фиксации углового положения при помощи гайки 34 и сцепных зубчатых полумуфт 35 и 36.

Шток цилиндра 25 связан с ползуном

37, на котором крепятся сменные насадки: 38 — для зубчатых колес с наружным зубом, 39 — для зубчатых колес с внутренним зубом. Стол 9 (Лиг,2 и 3 I имеет шпиндель 40 с фланцем для крепления планшайб и механизм

41 шагового поворота изделия, выполненный в виде свободно установленного на шпинделе 40 коромысла 42 и закрепленного на шпинделе зубчатого колеса 43, На одном конце коромысла 42 смонтирован вал 44, ось которого параллельна оси шпинделя 40. Вал 44 соединен с приводом 45 вращения шпинделя 40. На валу 44 закреплена шестерня 46, находящаяся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 43.

На валу 44 также смонтирована фрикционная электромагнитная муфта сцепления 47, которая при необходимости обеспечивает сцепление вала 44 с коромыслом 42. Другой конец коромысла

42 связан с силовым цилиндром 48 и на этом плече шарнирно установлена вилка 49, ось шарнира которой параллельна оси шпинделя 40. Вилка 49 взаимодействует с упором 50, который может перемещаться приводным ходовым винтом 51.

Станок работает следующим образом.

При закалке зубчатых колес с наружным зубом изделие 52 устанавливают на планшайбу 53, закрепленную на фланце шпинделя 40 стола 9, Стол 9 приводом 8 перемешают по направляющим 2 в позицию закалки, определяемую диаметром изделия 52. Вертикальным перемещением каретки 7 и горизонтальным перемещением салазок 10, установочным поворотом плиты 18 на шарнире

17, а также установочными регулировками индуктора 20 и упора 21 устанавливают необходимый технологический

139?116 зазор между индуктором 20 и впадиной зуба зубчатого венца изделия 52.

Поворотом плиты 31 на шарнире 33 устанавливают необходимое угловое положение фиксатора 11, которое зависит от положения оси закаливаемого венца по отношению к стойке 3. Продольным перемещением каретки 28 и поперечным перемещением каретки 26 устанавливают точное положение насадки 38 относительно впадины зубьев изделия 52, При этом насадка 38 с ползуном 37 находятся в положении, при котором шток цилиндра ?5 макси- 15

1 мально выдвинут. Величина поперечного смещения насадки ЗЯ зависит от того, какое положение занимает ближайшая к фиксатору 11 впадина зубьев иэделия 52 относительно прямой, сое- 20 диняющей ось зубчатого венца изделия

52 и ось шарнира 33, Упор 50 стола

9 ходовым винтом 51 устанавливают в позицию, определяющую угол поворота на зуб изделия 52. После выставле- 25 ния всех указанных технологических элементов вертикальным перемещением каретки 7 снизу вверх производят закалку первой впадины зубчатого венца изделия 52, при этом электромагнит- 30 ная муфта 47 отключена и насадка 38 обеспечивает требуемое угловое положение закаливаемой впадины относительно индуктора 20. Затем салазки 10 горизонтальным перемещением отводят индуктор 20 от зубьев изделия 52, каретка 7 перемещает индуктор 20 в нижнее исходное положение, Цилиндр

25 выводит насадку 38 фиксатора 11 из впадины зубьев изделия 52, 40

Для поворота изделия 52 на заданный угол (шаг зубчатого венца) электромагнитная муАта 47 стола 9 сцепляет вал 44 с коромыслом 42, При рабочем повороте силовым цилиндром 48 45 коромысла 42 шестерня 46 через вал

44 сцеплена с коромыслом 42 (и поэтому неподвижна относительно своей оси) и поворачивается вместе с коромыслом

42 вокруг оси шпинделя 40, поворачи- SO вая при этом зубчатое колесо 43 со шпинделем 40. Поворот коромысла 42 производится до упора вилки 49 в упор 50. Это положение коромысла 42 точно соответствует расположению следующей впадины зубьев закаливаемого иэделия 52 напротив индуктора 20.

На адка ЗЯ фиксатора 11 вновь вводится

I во впадину зубьев и производится закалка второй впадины зубчатого венца изделия 52, Начиная со второй впадины, процесс подвода индуктора 20 к зубчатому венцу изделия 52 производится автоматически. Салазки 10 водилом

16 через пружину 14 перемещают к зубчатому венцу ползун 13 с индуктором

20 и упором 21. Поскольку индуктор

20 и упор 21 предварительно отрегулированы между собой по отношению к зубчатому венцу, то контакт упора ?.1 с поверхностью зубчатого венца означает, что индуктор ?О расположен с требуемым зазором к зубчатому венцу.

При контакте упора 21 с поверхностью зубчатого венца ползун 13 останавливается, а перемещение салазок 10 с водилом 16 продолжается. При этом водило 16 сжимает пружину 14, обеспе" чивая надежный поджим упора 21 к зубчатому венцу, Продолжая перемещение, водило 16 посредством лыжи 24 взаимодействует с датчиком 22. Салазки 10 останавливаются автоматически, и включается перемещение каретки 7.

Производится закалка второй впадины

| зубчатого венца. После закалки второй впадины и возврата индуктора 20 в исходное положение электромагнитная муфта 47 расцепляет между собой вал 44 и коромысло 42, и цилиндр 48 производит холостой поворот коромысла

42 в исходное положение. При холостом повороте коромысла 42 шестерня 46, свободно проворачиваясь вместе с валом 44 вокруг своей оси, совершает планетарное перемещение вокруг неподвижного зубчатого колеса 43. При исходном положении коромысла 42 электромагнитная муфта 47 вновь сцепляет вал

44 с коромыслом 42, насадка ЗЯ фиксатора 11 выходит иэ впадины зубьев, и снова производится поворот обрабатываемого изделия 52 на заданный угол.

Цикл автоматически повторяется, При закалке зубчатых колес с внутренним зубом производят замену индуктора 20 и упора 21 (фиг.7), а на фиксаторе 11 вместо насадки 38 крепят насадку 39. Фиксация зубчатых венцов изделия 52 производится обр,,-.— ным ходом силового цилиндра 24. Рабочее перемещение индуктора 20 с упором

21 к зубчатому венцу иэделия 52 производится обратным ходом салазок 10.

При этом перемещении салазки 10 води1392116 лом 16 перемещают ползун 13 через пружину 15. При контакте упора 21 с впадиной зубчатого венца ползун 13 останавливается, перемещение салазок

10 .продолжается, всдило 16 сжимает пружину 15 и лыжа 24 взаимодействует с датчиком 23, отключая перемещение салазок 10. Остальной технологический процесс повторяет процесс закалки ко-ip лес с наружным зубом.

При закалке валов станок работает следующим образом.

Приводом 8 стол 9 перемещают до совпадения осей шпинделя 40 и верхне-15 го центра 5, образуемая центром 5 и шпинделем 40 ось 54 центров является осью кольцевого индуктора ?О (фиг.8), который крепится на транс-форматоре 19. Затем пройэводят на- 20 стройку люнета 6 на диаметр закаливаемого вала 55. При загрузке вала

55 нижним его торцом на шпиндель 40 кольцевой индуктор 20 находится ниже верхней точки шпинделя 40, а люнет 25

6 между шпинделем 40 и верхним— центром 5, Во время загрузки вала

55 люнет 6 раскрыт, а центр 5 отведен в сторону. Вал 55 устанавливают на шпиндель 40 и зажимают в люнет 6.

Верхний центр 5 выводится на ось 54 центров и вертикальным смещением подводится к верхнему торцу вала 55, после чего шпиндель 40 начинает вращать вал 55. Для непрерывного вращения вала 55 в процессе закалки электромагнитная муфта 47 расцепляет между собой вал 44 и коромысло 42 и привод 45 врашает вал 44 с шестерней

46 и зацепленное с шестерней 46 зубчатое колесо 43 со шпинделем 40. При вращении шпинделя 40 с валом 55 ка( ретка 7 вертикальным ходом перемещает кольцевой индуктор 20 с закалочной скоростью вдоль оси 54 закаливаемого вала 55. После окончания закалки вала 55 индуктор 20 перемещают в нижнее исходное положение, верхний центр 5 поднимают и отводят от линии 54 центров, вал 55 захватывают подъемными средствами, люнет 6 раскрывают и вал 55 выгружают из закалочного станка. Перед загрузкой следующего вала раскрытый люнет 6 подводят к линии 54 центров.

При закалке торцового отверстия к валу 55, например внутреннего конуса, центр 5 отведен от вала 55 в сторону, верхняя шейка вала 55 вращается в люнете 6, каретка 7 с индуктором (не показан) находится над люнетом 6.

Закалка производится специальным индуктором (не показан), После окончания закалки индуктор выводится из торцового отверстия, вал 55 захватывают подъемными средствами. Все последующие операции производят так же, как и при закалке валов.

Таким образом, конструкция предложенного станка обладает универсальностью, заключающейся в том, что станок путЕм незначительных перестроек обеспечивает закалку зубчатых колес как с.наружным, так и внутренним косым и прямым зубом, а также закалку цилиндрических деталей — как внешних, так и внутренних их поверхностей.

Формула и з обретения

1.Станок для индукционной закалки изделий, содержащий станину с горизонтальными направляющими, на которых установлен поворотный стол с приводом вращения его шпинделя, стойку с вертикальными направляющими, на которых расположены верхний центр, люпет и каретка с горизонтальными двухкоординатными салазками, несущими трансформатор с индуктором и фиксатор углового положения зубчатого венца изделий, и механизм шагового поворота изделий от силового цилиндра,.отличающийся тем, чтр, с целью расширения технологических возможностей, механизм шагового поворота выполнен в виде установленного на шпинделе стола с возможностью качания вокруг его оси коромысла, связанного одним концом с силовым цилиндром, и закрепленного на другом конце коромысла параллельно оси шпинделя стола вала с фрикционной муфтой сцепления его с коромыслом, при этом вал жестко соединен с приводом вращения шпинделя и кинематически посредством зубчатой передачи— с шпинделем стола, 2.Станок по п,1 о т л и ч а ю— шийся тем, что он снабжен установленным на салазках с воэможностью горизонтального перемещения к оси шпинделя ползуном, подпружиненным относительно салазок вдоль перемещения в противоположных направлениях, а трансформатор закреплен„ на полэуне, l 392116

Фиг юг, с

1392116

) 392I 16

139311 6

1392! 1 6

1392116

Составитель О.Велофастов

Техред. И.Ходанич Корректор Л.Патай

Редактор Т.Лазоренко

Заказ 1870/31 Тираж 545

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

) Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4