Установка для индукционного нагрева

 

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕОЪЬЛИН (gg 4 С 21 Р 1/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3971192/23-02 (22) 29. 10. 85 (46) 15. 07. 88. Бюл. У 26 (71) Научно-производственное объединение по выпуску механического сварочного оборудования (72) Я.М.Топольский, Е.А.Урецкий, О. Г.Килимник, М.Б.Ялкут, Э.А.Рубин, М.Л.Чеповецкий, В.П.Ходоровский и М.Л.Эфрос (53) 621,785.545 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 598945, кл. С 21 Р 1/42, 1978.

Кучер А.М. Немые кинематические схемы металлорежущих станков, Машгиз, 1977, с.37, рис.27. АА

„.Я0„„1409670 А1 (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО

НАГРЕВА (57) Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано для термообработки поверхностей изделий после индукционного нагрева или оплавления покрытий, нанесенных на детали газотермическим напылением. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение качества изделий. Для установки деталей на станине смонтированы передняя и задняя бабки и привод вращения. С приводом соединен ходовой винт 13, несущий гайку 14, установленную в каретке 2 с возможностью вращения. В S

1409670 аретке 2 установлена гайка 15, кинеатически связанная с гайкой 14. С айкой 15 взаимодействует винт 17, становленный в каретке 2 и соединеный с кареткой 4. В каретке 2 смонтиованы механизм 18 сцепления каретки с гайкой 15 и механизм 19 сцепления аретки со станиной 1. Наличие меха измов 18 и 19 сцепления, установка аек 14 и 15 ходовых винтов перемещеИзобретение относится к термичесой обработке и может быть использоано в различных отраслях машинострония для термообработки поверхностей зделий после индукционного нагрева ли оплавления покрытий, нанесенных а изделия газотермическим напылением.

Цель изобретения — упрощение ионст укции и повышение качества изделий.

На фиг. 1 представлен общий вид усановки для индукционного нагрева, ид спереди (показан нагрев детали ипа тела вращения)j на фиг.2 - разез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез

-b на фиг.1; на фиг.4 — разрез В-В а фиг.3; на фиг.5 — узел Х на фиг.1; на фиг.6 — схема нагрева плоской де тали; на фиг.7 — структурная схема вязей исполнительных механизмов

,с системой программного управления.

Установка для индукционного нагрева (фиг.1 и 2) содержит станину 1, каретку 2 продольного хода, установленную в направляющих 3 станины 1, каретку 4 поперечного хода, установленную в направляющих роликах 5 каретки 2, и смонтированный на каретке

4 нагревательный контур 6. Для вращения деталей типа тел вращения гредусмотрены передняя приводная бабка

7 и задняя бабка 8 с центром 9 и цидиндром его поджима 10. Для крепления прочих деталей предусмотрены элементы 11 для крепления детали на станине 1. На станине 1 смонтирован привод 12 с регулируемой скоростью враЩения. С приводом 12 соединен ходовой винт 13 (фиг.4), взаимодействующий с гайкой 14, установленной в каретке ния кареток 2 и 4 в каретке 2 продольного хода позволяет управлять перемещением кареток без разрыва кинематической связи ходовых винтов 13, 17 с приводом, что упрощает систему программного управления перемещением нагревательного контура и повышает точность перемещения контура относительно нагреваемой поверхности детали. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

2 с возможностью вращения. В каретке

2 установлена с возможностью вращения также ходовая гайка 15, которая кинематически связана с гайкой 14 систе5 мой зубчатой передачи 16. С гайкой

15 взаимодействует винт 17, установленный в каретке 2 с возможностью осевого перемещения и ограниченный от поворота. Винт 17 соединен с ка10 реткой 4. В каретке 2 смонтированы механизм 18 сцепления гайки 15 с кареткой и механизм 19 сцепления каретки 2 со станиной 1. Механизм 18 выполнен в виде выдвижного штока 20, установленного с возможностью взаимодействия с зубьями звездочки,21, насаженной на гайку 15 с возможностью поворота на гайке 15. Угол поворота звездочки 21 на гайке 15 фиксируется бесступенчатым зажимом 22 (например, ручным тангенциальным зажимом) . Меха" низм 19 (фиг.3) выполнен в виде зубчатой рейки 23, закрепленной на ста25 нине 1 параллельно направлению хода каретки 2 и шестерни 24, находящейся в зацеплении с рейкой 23 и установ.ленной в каретке 2 с возможностью вращения. Угол поворота шестерни 24 в каретке 2 фиксируется бесступенча"

30 тым зажимом 25, который связан с выдвижным штоком 26. Привод 12 через тиристорный преобразователь 27 связан с системой 28 автоматического программного управления, датчиком 29

35 обратной связи по скорости (тахогенератором) и датчиком 30 обратной

"вязи по пути. Датчик 30 связан с редуктором 31, который соединен с приводом 12 и ходовым винтом 13 ° C

1409670 системой 28 управления связаны также механизмы 18 и 19 сцепления. Установка работает следующим образом.

Обрабатываемое изделие, например, деталь 32 типа тела вращения с переменным диаметром, устанавливают в патроне передней бабки 8 и поджимном 10 центре 9 задней бабки. При сцепленном механизме 18 и расцепленном механизме 19 включают привод 12 и посредством вращения ходового винта 13 при заторможенной от вращения гайке 14 каретка 2 перемещается вдоль детали

32 в исходную позицию, например, в зону передней бабки 8. Заданная исходная позиция фиксируется как нулевая координата при программировании 20 перемещения индуктора 6 вдоль детали

32. Затем сцепляют механизм 19, т.е. зажимают шестерню 24 в каретке 2, отжимают зажим 22 и, оставляя сцеп- . ленным шток 20 со звездочкой 2 1,вклю-25 чают привод 12. Поскольку каретка 2 сцеплена со станиной 1, то при вращении ходового винта 13 гайка 14 вращается вместе . с ним и вращает гайку .

15. Звездочка 21 остается при этом неподвижной. При вращении гайки 15 происходит осевое перемещение винта

17 и связанной с ним каретки 4. Каретка 4 перемещается в заданную исходную позицию, которая фиксируется как нулевая координата при программировании перемещений нагревательного .контура 6 поперек детали 32. На этой нулевой координате зажимом 22 звездочку зажимают на гайке 15. Исходя из выбранных нулевых координат и конфигурации детали 32, задается программа продольного и поперечного перемещений нагревательного контура 6 относительно поверхности детали 32. 45

Включается привод вращения детали 32 и автоматизированное. перемещение контура 6 вдоль и поперек детали 32.

Программа перемещения контура 6 включает также сцепление и расцепление механизмов 18 и 19. Сначала расцепляется механизм 18 т.е. шток 20 выводится иэ впадины зубьев звездочки 21.

Включается привод 12. При этом, вращаются винт 13, гайки 14 и 15 и звездочки 21. Каретка. 4 перемещается по-

«, 55 перек детали 32 на заданное расстояние. При достижении кареткой 4 заданной координаты привод 12 отключается.

Эта координата обеспечивает э--.",-н." уа. величину технологического зазора между индук ором и нагреваемои поверх ностью детали 32. Данная координата фиксируется механизмом 18,,т.е. шток 20 вводится во впадину зубьев звездочки 21. Дискретность фиксации штоком 20 углового перемещения звездочки 21 с гайкой 15 практически не влияет на величину технологического зазора между контуром 6.и поверхностью детали 32 (0,5-2 мм). При количестве зубьев в звездочке, равном

100, и шаге хоговой резьбы, равном

10 мм, неточность поперечной коорди-наты индуктора равна 0,1 мм, что меньше допуска на технологический зазор между контуром и нагреваемой поверхностью. После нагрева поверхности на данных координатах эасценляют механизм 19, оставляя сцепленным механизм 18, и включают привод 12.

При этом, вращается винт 13, а гайка

14 будучи заторможена от вращения в корпусе механизмом 18, перемещает каретку 2 вдоль детали. После перемеще" ния каретки 2 на заданное расстояние привод 12 отключается н производи".ся нагрев следующего участка поверхности детали 32. При необходимости нагрева иных, не горизонтальных участков детали 32, например галтели 33 или участка 34 (фиг.5), каретка 2 автоматически останавливается в заданной координате, обеспечивающей необходимый технологический зазор между контуром 6 и поверхностями, после чего механизм 19 сцепляют.

Поскольку шток 26 обеспечивает бесступенчатый зажим шестерни 24 в корпусе, то неточность фиксации механизмом 19 продольной координаты контура

° 6 равна зазору в зацеплении шестерни

24 с рейкой 23, величина которого меньше допуска на технологический зазор между индуктором и нагреваемой поверхностью. Для нагрева поверхнос- . ти 29 расцепляют механизм 18, включают привод 12 и перемещают контур 6 в поперечном направлении на заданную координату. Таким образом, посредством включений по заданной программе привода 12 и механизмов 18 и 19 производятся продольные и поперечные перемещения контура 6 вдоль нагреваемых поверхностей детали 32 и нагрев этих поверхностей. После окончания программы нагрева контур 6 автомати5

1409670 ески возвращается . на исходные нуле- п

ые координаты. к!

При нагреве цилиндрической детали рдного диаметра автоматизированное 5 в еремещение каретки 2 вдоль детали и оиэводят при постоянно сцепленном с механизме 18.и расцепленном механиз- м ме 19. Щ

Для нагрева деталей 35 с плоской 10 н оверхностъю устанавливают контур 6 и фиг.б), а деталь 3S устанавливают м а элементы 11. Перемещение индукто- х а 6 по отношению к. детали 35 произ- п одят описанным способом. 15

В процессе перемещений индуктора

З атчик 29 обеспечивает поддержание остоянной частоты вращения, эадава- ю мой системой управления 28 и необхо- л имой для совершения технологическо- 20 с о процесса. Датчик 30 приводится р движение от редуктора 31 и обеспе- н ивает отсчет системой управления 28 у оложения нагревательного контура с о двум координатам поочередно с вы- 2Б м окой точностью.

30 ормула изобретения

1. Установка для индукционного агрева, содержащая станину, каретку родольного хода, несущую каретку оперечного хода с нагревательным онтуром, ходовые винты с гайками для перемещения кареток, смонтироанными в каретке продольного хода, привод вращения винтов, связанный системой автоматического програмного управления, о т л и ч а ю— а я с я тем, что, с целью упрощеия конструкции и повышения качества эделий, установка снабжена механиз- ами сцепления каретки продольного ода со станиной и с одной из гаек, ри этом гайки установлены с возможостью вращения и кинематически свяаны между сОбой зубчатой передачей.

2. Установка по п.1, о т л и ч а— щ а я с я тем, что механизм сцепения каретки продольного хода со таниной выполнен в виде зубчатой ейки, закрепленной на станине вдоль ее, зацепляющейся с рейкой шестерни, становленной в каретке с возможнотью вращения и бесступенчатого зажиа шестерни в каретке.

3. Установка по п.1, о т л и ч а,ю щ а.я с я тем, что механизм сцепления каретки с гайкой выполнен в виде звездочки, закрепленной на гайке соосно с ней и выдвижного штока, взаимодействующего с зубьями звездочки, 1aoe6|о

QuE2

1409670

Составитель В.Белофастов

Редактор И.Сегляник Техред Л.Олиинык Ко ектор В.Бутяга рр

Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3457/27

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