Станок для закалки крупногабаритных деталей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (д1) 4 С 21 D 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8иНА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3959173/23-02 (22) 02.10.85 (46) 23.05.88. Бюл. № 19

{71) Всесоюзный проектно-технологический институт тяжелого машиностроения (72) В.Н.Белофастов (53) 621.783(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 899676, кл. С 21 D 1/10, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 382698, кл. С 01 D 1/42, 1972. (54) СТАНОК ЛЛЯ ЗАКАЛКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение может быть использовано для закалки нагревом ТВЧ крупногабаритных деталей, в частности для закалки валов, шестерен, для закалки методом обкатки деталей типа шкивов, барабанов и т.д. Цель изобре. тения — расширение технологических воэможностей станка. Станок состоит из станины с продольными направляющими, на которых установлен стол 3

1397503 с вертикальным шпинделем 4 и крестовые салазки 6 с колонной 11, несущей вертикальную каретку 12 с трансформатором 13 и индуктором. Для удобства настройки индуктора в продольной или поперечной плоскостях станка он крепится на колодках вторичной обмотки трансформатора посредством переходника, а плоскость стыка колодок с переходником расположена под, одинаковым углом к направляющим салазок 6 и станины 1, Для возможности установки детали на станке как в вертикальном так и в горизонтальном положении на направляющих установлены с возможностью независимого перемещения параллельно перемещению салазок две стойки с вертикальными карет1

Изобретение относится к индукционному нагреву и может быть использовано для термической обработки крупногабаритных деталей в широком диапазоне типоразмеров в единичном и мелкосерийном производстве.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей.

На фиг.1 представлен станок при закалке длинномерных деталей в вертикальном положении, вид сверху; на фиг.2 — вид А на фиг.1;на фиг.3 — станок при закалке длинномерных деталей в горизонтальном положении, вид сверху; на фиг.4 — вид Б на фиг.3 на фиг.5 — вид А на фиг.1 (положение переналадки); на фиг.6 — станок при закалке деталей большого диаметра в гоpHsoHTBJIbHoM положении, вид сверху;на фиг.7 — разрез В-В на фиг.5.

Станок для закалки крупногабаритных деталей состоит из станины 1 с продольными горизонтальными направляющими 2, на которых установлены стол 3, включающий вертикальный шпиндель 4 и привод 5 вращения и шагового поворота шпинделя, крестовые салазки 6 и две стойки 7 и 8 с вертикальными направляющими 9. На поперечных направляющих 10 салазок 6 установлена колонна 11, на которой смонками, несущими самоцентрирующий люнет и верхний центр, которые самоцентрированы на каретках с возможноо стью углового разворота на 90, а на столе 3 с возможностью съема и разворота вокруг шпинделя 4 установлена угугловая насадка с горизонтальным шпинделем 37, кинематически связанным со шпинделем 4 стола 3. Закалка деталей на станке осуществляется непрерывнопоследовательным, одновременным способом как с вращением, так и без вравращения деталей, а также способом обкатки при перемещении индуктора относительно детали, установленной в центрах 26, 46 станка как горизонтально, так и вертикально, 2 з.п, ф-лы, 7 ил, I тирована верхняя каретка 12, несущая высокочастотный понижающий трансформатор 13. На колодках 14 вторичной обобмотки .трансформатора закреплен netреходник 15,предназначенный для установки сменного индуктора 16. Плос-кость Г стыка колодок 14 с переходником расположена под одинаковым углом

1О е6 к направлению взаимно перепендикулярных продольных направляющих 2 и поперечных направляющих 10. Переходник 15 может быть закреплен на колода ках 14 повернутым на 180 из положения I (фиг.1) в положение II (фиг.3).

На вертикальных направляющих 9 стоек 7 и 8 расположены каретки 17 и 18, на каждой из которых закреплена горизонтальная цилиндрическая оправка 19. На каретке 17 смонтирован с возможностью поворота на оправке .19 самоцентрирующийся роликовый люнет 20 рычажного типа, а на каретке

18 закреплен верхний центр 21, со стоящий из корпуса 22, консоли 23, пневмоцилиндра 24, пиноли 25 с вращающимся сменным контрцентром 26, пневмоцилиндра 27 перемещения пиноли и фиксатора 28.

ЗО

Фиксатор 28 выполнен в виде Г-о6. разной планки, жестко связанной одним концом с пинолью 25 и пневмоцилиндром 27> а корпус 22 выполнен с

3 139750 двумя открытыми пазами 29 для размещения выступа 30 фиксатора, расположенными во взаимно перпендикулярныхплоскостях. Боковые стенки 31 и 32 каждого паза 29 выполнены разновысокими, т.е. высота стенки 31 меньше высоты стенки 32 для прохода выступа, 30 фиксатора 28 при повороте консоли 23. В зафиксированном положении 1р консоли 23 выступ 30 расположен в одном из пазов 29. Консоль 23 выполнен с L-образными захватами 33 (фиг.3 и

7), расположенными симметрично относительно оси пиноли 25. 15

На столе 3 установлена угловая на-Г садка 34 (фиг.4), состоящая из корпуса 35 (фиг,2) коробчатой формы, в котором на опорах 36 вращения смонтированы горизонтальный шпиндель 37 и 2р вертикальный вал 38, связанные между собой конической зубчатой парой .39.

На валу 38 установлена с возможностью перемещения вдоль его оси от пружины

40 торцовая шпонка 41, входящая в 25 паз 42 (фиг.4), выполненный на торце вертикального шпинделя 4 стола 3.

На верхней горизонтальной плоско- сти корпуса 35 (фиг.2) установлен с возможностью поворота вокруг оси нер- 30 тикального вала 38 фланец 43 с T-образным пазом 44, в котором при переналадке станка в момент установки и снятия угловой насадки 34 со стола

3 размещаются захваты 33 консоли 23 верхнего центра 21.

На станине 1 закреплены упоры

45 (фиг.1, 3 и 6), предназначенные для ориентированной установки на станине угловой насадки 34, снятой со 4р стола 3 для возможности закалки деталей в вертикальном положении, Станок снабжен системой управления работой приводов перемещения ко.лонны, кареток и приводом стола (не 45 указаны) по известным способом закалки деталей: непрерывно-последовательному, одновременному или методу обкатки.

Подготовка станка к работе осуществляется в зависимости от типа обрабатываемой детали и производится следующим образом.В исходном положении стол 3 и салазки 6 с колонной 11 расположены на направляющих 2 станины 1. в своем крайнем левом положении. Пиноль 25 верхнего центра установлена вертикально, а ось ее контрцентра 26 и

4 ось люнета 20 совмещены с осью вертикального шпинделя 4 стола 3. Угло" вая насадка 34 размещена на станине в упорах 45.

Для закалки цилиндрических длинномерных деталей типа валов (фиг.1 и 2) в вертикальный шпиндель 4 вставляется упорный центр 46, а на шпинделе крепится планшайба 47 с приспособлением для зажима и центрирования детали, например самоцентрирующим патроном 48.

Переходник 15 разворачивают в положение II обеспечивающее беспрепятственный проход индуктора 16 между рычагами самоцентрирующего люнета

20 при совмещении плоскости симметрии индуктора с поперечной плоскостью стола 3, проходящей через ось шпинделя 4. Сменный индуктор 16 перемеще- . нием салазок 6 и колонны 11 совмещается с осью шпинделя стола и опуска-. ется перемещением каретки 12 в крайнее нижнее положение.

При загрузке обрабатываемый вал, подвешенный на цеховом кране, устанавливается на упорный центр 46 стола 3 между разведенными рычагами люнета 20, центрируется в люнете и освобождается от крана.

Для удобства установки вала на центр 46 консоль 23 верхнего центра откидывается до горизонтального положения ее пиноли 25 на оправке 19 при помощи пневмоцилиндра 24. Для этого предварительно консоль 23 расфиксируется при помощи пневмоцилиндра 27, перемещающего пиноль 25 и выводящего выступ 30 фиксатора 28 из вертикально расположенного на корпусе 22 паза 29. Угол поворота консоли 23 ограничивается стенками 32 пазов 29, в которые упирается фиксатор

28 в крайних положениях консоли 23.

После загрузки вала консоль 23 вращается в исходное положение и фиксируется посредством введения выступа 30 фиксатора 28 в вертикально расположенный паз 29 корпуса 22. Каретка 18 с верхним центром 21 опускается до упора контрцентра 26 в центровое отверстие вала. Люнет 20 разжимается.

Индуктор подводится к закаливаемой зоне обрабатываемого вала. Станок подготовлен к работе в автоматическом режиме.

При закалке валов, длина которых превышает расстояние между центрами

1397503

26 и 46, центрирование вала осуществляется центром .46 стола 3 и люнетом

20, Верхний центр может быть при этом отведен в нерабочую зону путем перемещения стойки 8 по направляющим 2 в крайнее левое положение, При закалке деталей большого диаметра типа шестерен стойки 7 и 8 с люнетом и верхним центром перемещаются в крайнее левое положение, а переходник 15 разворачивается в положение I. Установка детали, ее центрирование и зажим производится на планшайбе 47 при помощи приспособления (патрона) 48.

При закалке цилиндрических деталей типа валов в горизонтальном положении (фиг.3 и 4) каретка 18 с верхним центром 21 опускается до каса- 20 ния концом контрцентра 26 нижней плоскости Т-образного паза 44 фланца 43, Перемещением стойки 8 и стойки 7 в крайнее правое положение захваты 33 входят в паз 44 фланца 43 угловой на 25 садки 34. Перемещением каретки 18 вверх по направляющим 9 угловая насадка 34 поднимается и, перемещением стойки 8 в исходное положение, переносится в зону стола 3, а ось верти- 30 кального вала 38 насадки 34 совмещается с осью вертикального шпинделя 4.

Разворотом угловой насадки 34 на фланце 43 устанавливают ее шпиндель вдоль направляющей 2. Каретка 18 опу- > скается, насадка 34 устанавливается на стол 3, закрепляется на нем. Стойка 8 перемещается в крайнее левое положение. Поворотом шпинделя 37 добиваются западания торцовой шпонки 41 40 под действием пружины 40 в паз 42 вертикального шпинделя 4 стола 3.

Контроль зацепления шпонки 41 со шпинделем 4 осуществляется визуально при вращении шпинделя 37,от привода 5 — 45 стола 3.

В шпиндель 37 вставляется упорный центр 46 и на шпинделе 37 крепится планшайба 47 с самоцентрирующим патроном 48. 50

Затем консоль 23 верхнего центра расфиксируется ат пневмоцилиндра 27 и поворачивается от пневмоцилиндра 24 до упора фиксатора 28 в стенку 32 горизонтапьно расположенного паза 29 и повторно фиксируется при входе выступа 30 в горизонтально расположенный паз 29 корпуса 22. Пиноль 25 при таком положении консоли 23 устанавливается горизонтально, а ее ось располагается в вертикальной плоскости оси шпинделя 37. Опусканием каретки

18 с верхним центром 21 в крайнее нижнее положение обеспечивается совмещение оси контрцентра 26 с осью т центра 46, установленного в шпинделе

37 угловой насадки 34, Переходник 15 устанавливается в положение II а ocb индуктора перемещением колонны 11 совмещается с осью центров .

26 и 46, и индуктор 16 перемещением салазок 6 отводится в крайнее левое положение. Вал, подвешенный на цеховом кране в горизонтальном положении, зажимается в центрах 26 и 46.

Индуктор подводится к зоне закалки. Осуществляется закалка вала в автоматическом режиме.

В случае закалки валов, длина ко т6рых превышает максимальное расстояние между центрами станка, для установки и центрирования валов может быть, как и в случае закалки валов в вертикальном положении, использован самоцентрирующий люнет. Для этого каретка 18 с верхним центром 21 поднимается в крайнее верхнее положение, а люнет 20 разворачивается на о оправке 19 на 90 и фиксируется на каретке 17 посредством, например, болтов. Каретка 17 опускается до совмещения оси люнета с осью горизонтального шпинделя 37 и перемещением стойки люнет устанавливается в требуемое положение по длине станины в зависимости от длины и конфигурации закаливаемого вала. При этом люнет мож т быть использован и при поддержке валов, зажатых в горизонтальных центрах для исключения их прогиба, возникающего в момент нагрева.

В случае закалки деталей большого диаметра при горизонтальном положении их оси, например, шкивов, опорных кругов методом обкатки (фнг.6) угловая насадка 34 до ее установки на стол 3 разворачивается относительно фланца в подвешенном состоянии до расположения ее шпинделя 37 в поперечной плоскости станка, а переходник 15 устанавливается в положение II

В предлагаемом станке за счет перемещения колонны по двум взаимно перпендикулярным координатам и выполнения верхнего центра и люнета

1 поворотными при использовании углов

1397503 насадки, установленной на столе с возможностью разворота вокруг его шпинделя, обеспечивается закалка де.— талей в широком диапазоне размеров как в вертикальном, так и горизонтальном положениях их оси, что расширяет технологические возможности .станка и область его использования и позволяет сократить производственные площади под термообработку в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Фо р мул а и з о б р е т е н ия

1. Станок для закалки крупногабаритных деталей .с нагревом токами высокой частоты, содержащий станину с продольными направляющими, на которых установлен стол с вертикальным шпинделем, колонну с вертикальной кареткой, несущей трансформатор, на колодках вторичной обмотки которого закреплен индуктор, и каретки, на одной иэ которых размещен самоцентрирующий люнет, а на другой— верхний центр, состоящий из корпуса, консоли с пинолью и фиксатора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических воз- можностей станка, он снабжен угловой насадкой, стойками с вертикальными направляющими, крестовыми салазками и закрепленными на каждой каретке горизонтально расположенными оправками, при этом угловая насадка смонтирована на столе с возможностью. съема и поворота вокруг вертикальной оси шпинделя, стойки и салазки установлены с возможностью перемещения на продольных горизонтальных направляющих, каретки с люнетом и

5 верхним центром установлены на направляющих стоек, люнет и консоль верхнего центра установлены с возможностью поворота на оправках, а при.соединительная плоскость колодок

1О трансформатора расположена под равными углами к направляющим салазок ,и станины.

2. Станок по п.1, о т л и ч а ю15 шийся тем, чтс угловая насадка выполнена в виде корпуса с установленными в нем на опорах и связанными конической зубчатой парой горизонтальным шпинделем и вертикальным ваЭ) лом с подпружиненной торцовой шпонкой и установленным на его верхней плоскости с возможностью поворота вокруг оси вертикального вала фланцем, с Т-образным пазом, при этом шпин25 дель стола выполнен с пазом íà его торце для взаимодействия со шпонкой, а консоль верхнего центра выполнена с L-образными захватами, взаимодействующими с пазом фланца.

3g 3. Станок по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности фиксации положения консоли, фиксатор выполнен в виде

Г-образной планки, закрепленной одним концом на пиноли, при этом корпус верхнего центра выполнен с взаимно перпендикулярными открытыми пазами с разновысокими боковыми стенками для взаимодействия с другим концом планки.

1397503

1397503

1397503 дуб

1397503

1 397 503

Л

И

4Я

Фиг. 7

Составитель А.Орешкина

Редактор Н.Бобкова Техред Л.Олийнык Корректор М.Шароши б

Заказ 2567/27 Тираж 545 Нодпи с но е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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