Модуль для плазменного упрочнения распределительных валов
Использование: в линии плазменного упрочнения кулачков распределительных валов для двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: модуль содержит станину (С) 1 с закрепленным на ней механизмом вращения (МВ) 2 распредвалов, состоящим из шпинделя и приводного вала с жестким центром. Соосно с центром установлен механизм перемещения (МП) 6 распредвалов, закрепленный на плите 7, размещенной на С 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль общей оси МВ 2 и МП 6. Между МВ 2 и МП 6 установлены механизм поворота плазматронов с траверсой 9 для плазматронов 10 и контрольный вал. На МВ 2 соосно шпинделю установлен рычаг 13 с возможностью поворота вокруг оси шпинделя. На МП 6 установлен рычаг 14 с возможностью поворота вокруг оси МП 6. К шпинделю МП 6 одним концом жестко крепится тележка 17, а другой конец установлен неподвижно на направляющих 19, прикрепленных к С 1. На тележке 17 установлены призмы 20 токоотводов, на которые устанавливаются обрабатываемые распредвалы. В рычагах 13 и 14 установлены соответственно направляющие (Н) 29 и 30 с возможностью возвратно-поступательного перемещения. На Н 29 и 30 установлена траверса 9 с плазмотроном 10, выполненная в виде балки, один конец которой закреплен на Н 29, а другой внутри составной Н 30 рычага МП 6 с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении общей оси МВ 2 и МП 6. Изобретение позволяет повысить качество обработки распредвалов за счет изменения угла наклона плазмотронов и расширить типоразмеры обрабатываемых изделий. 7 ил.
Изобретение относится к упрочнению поверхностей деталей и может быть использовано в линии плазменного упрочнения кулачков распределительных валов (распредвалов) для двигателей внутреннего сгорания. Известна установка для упрочнения рабочих поверхностей кулачков распределительных валов двигателей внутреннего сгорания, содержащая механизм перемещения плазмотронов, механизм вращения распредвала, механизм перемещения распредвала, копирный вал. Недостатком данной установки является невозможность обработки различных типоразмеров распредвалов (отличающихся длиной, различным профилем обрабатываемых кулачков). Известен также модуль для плазменного упрочнения распредвалов, содержащий станину с направляющими, соосно установленные на станине механизм вращения распределительных валов со шпинделем и приводным валом с жестким центром, механизм перемещения со шпинделем, копирный вал, плазмотроны и механизм их перемещения в виде траверсы и пневмопривода. Недостатком этого модуля является невозможность обработки различных типоразмеров распредвалов (отличающихся длиной) и низкое качество обработки поверхности кулачков обработки поверхности кулачков распредвала при изменении профиля кулачка. Целью изобретения является расширение типоразмеров распределительных валов и повышение качества обработки. Указанная цель достигается тем, что модуль снабжен размещенной на станине с возможностью продольного перемещения плитой, тележкой, один конец которой жестко закреплен на шпинделе механизма перемещения, а другой установлен на направляющих через ролик, призматическими токоотводами, расположенными на тележке, механизмом поворота плазмотронов, выполненным в виде рычагов с приводом, один из которых установлен на механизме вращения, а другой на механизме перемещения, и направляющих, установленных на рычагах с возможностью перемещения по ним, а траверса выполнена в виде балки, один конец которой закреплен на направляющей рычага механизма вращения, а другой на направляющей другого рычага с возможностью перемещения по нему. На фиг.1 изображен главный вид модуля; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.6 вид по стрелке Д на фиг.2; на фиг.7 кинематическая схема модуля. Модуль для плазменного упрочнения распределительных валов содержит станину 1, на которой жестко установлен механизм вращения 2 распредвалов, состоящий из шпинделя 3 и приводного вала 4 с жестким центром 5 (см. фиг.5). Соосно с жестким центром 5 механизма вращения 2 установлен механизм перемещения 6 распредвалов, жестко закрепленный на плите 7 (см. фиг.2). Между механизмом вращения 2 и механизмом перемещения 6 установлены механизм поворота плазмотронов 8 (см. фиг. 1), снабженный траверсой 9 для плазмотронов 10 и пневмоприводом 11 и копирный вал 12 (см. фиг.2). На механизме вращения 2 соосно шпинделю 3 установлен рычаг 13 с возможностью поворота вокруг оси шпинделя 3 (см. фиг.5). На механизме перемещения 6 установлен рычаг 14 с жестко закрепленной на нем шестерней 15 с возможностью поворота вокруг оси механизма перемещения 6 (см. фиг.1, 2, 7). На рычаг 14 установлен также поджимной центр 16 для установки копирного вала 12 с межосевым расстоянием А (см. фиг. 2) между осью копирного вала 12 и осью механизма вращения 2 и механизма перемещения 6. К шпинделю механизма перемещения 6 одним концом жестко крепится тележка 17 посредством стойки 18 (см. фиг.1), а другой конец тележки 17 установлен подвижно на направляющих 19, жестко прикрепленных к станине 1. На тележке 17 установлены призмы 20 токоотводов, выполненных подпружиненными, на которые устанавливаются обрабатываемые распредвалы 21 коренными шейками (см. фиг. 1). Узел поворота рычагов 22, снабженный шестерней 23, взаимодействующей с шестерней 15, жестко закрепленной на рычаге 14 соосно общей оси механизма вращения 2 и механизма перемещения 6, установлен на кронштейне 24, жестко закрепленном на плите 7 (см. фиг.1,2) с возможностью вращения от электропривода. Плита 7 размещена на станине 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль общей оси механизмов вращения 2 и перемещения 6 с помощью винтовой передачи 25 в направляющих 26 (см. фиг.1, 2) для ее установки в соответствии с типоразмером обрабатываемого распредвала. К рычагам 13 и 14 жестко прикреплены коробки 27 и 28, в которых установлены направляющие 29 и 30 с возможностью возвратно-поступательного перемещения по роликам 31 и 32 (см. фиг.3, 4), причем направляющая 29, размещенная в рычаге 13 механизма вращения 2, выполнена цельной, а вторая 30, размещенная в рычаге 14 механизма перемещения 6, выполнена составной. При этом на направляющих 29 и 30 установлена траверса 9 с плазмотронами 10 (см. фиг.1, 3, 4). Траверса 9 выполнена в виде балки, один конец которой жестко закреплен на направляющей 29, установленной в рычаге 13 механизма 2, а другой конец балки размещен внутри составной направляющей 30 рычага механизма перемещения 6 с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении общей оси механизмов вращения 2 и перемещения 6 с помощью пневмоприводов 11 (см. фиг.1, 3-5). Причем приводной вал 33 с жестким центром 34 для вращения копирного вала 12 установлен в коробке 35 и рычаге 13 механизма вращения 2 и получает вращение синхронно шпинделю 3, посредством шестеренчатой передачи 36, 37, 38 (см. фиг.5), при этом копирный вал 12 установлен между приводным жестким центром 34 рычага 13 и поджимным центром 16 рычага 14 механизма перемещения 6. Для обработки различных типоразмеров распредвалов жесткий центр 34 для вращения копирного вала 12 выполнен сменным с тангенциальным зажимом, а приводной вал 4 механизма вращения 2 снабжен головкой 39, в которую устанавливается вкладыш 40 соответствующего типоразмера (см. фиг.5). Головку 39 охватывает призма 41 токоподвода (см. фиг.6), удерживаемая от вращения осью 42, жестко закрепленной на кронштейне 43, который, в свою очередь, жестко закреплен на корпусе механизма вращения 2 (см. фиг.5,6). Модуль работает следующим образом. В головку 39 устанавливается вкладыш 40, а на приводной вал 33 жесткий центр 34, соответствующие обрабатываемому распредвалу. Плита 7 при помощи винта 25 устанавливается на требуемую длину по габаритным размерам обрабатываемого распредвала. Плазмотроны 10 устанавливаются на балке обрабатываемым кулачкам копирного вала 12, установленного между жестким центром 34 рычага 13 механизма вращения 2 и поджатого центром 16 рычага 14 механизма перемещения 6. Обрабатываемый распредвал 21 устанавливается на подпружиненные призмы 20 шаговым конвейером (на чертеже не показан). Положение обрабатываемого распредвала 21 определяется торцом вкладыша 40 в головке 39 и торцом шпинделя механизма перемещения 6 при полном ходе поршня пневмоцилиндра вперед. После подачи команды шаговым конвейером, опустившим распредвал на призмы 20, одновременно включаются пневмоцилиндры механизма вращения 2 и перемещения 6. При полном ходе штока механизма перемещения 6 центр, размещенный в штоке, перемещается к распредвалу 21 и входит в центровое отверстие в торце распредвала и сдвигает его влево на 2 мм, сжимая при этом пружину механизма вращения 2. Одновременно с центром механизма перемещения 6 пневмоцилиндр механизма вращения 2 перемещает шпиндель с головкой 39, вкладышем 40, подпружиненной призмой 41 по направлению к распредвалу 21, который поступил на обработку. Центр 5 приводного вала 4 входит в центровое отверстие торца распредвала с противоположной стороны. При этом распредвал 21 центрами механизма вращения 2 и механизма перемещения 6 опускается на 1 мм вместе с призмами 20 и поступает команда приводу 44 на быстрое вращение (поиск фиксатором контрольного отверстия на торце распредвала). Фиксатор вкладыша 40, перемещаясь по торцу неподвижного распредвала, попадает в отверстие, фиксирующее распредвал, сориентированным с копирным валом. После фиксации распредвала дается команда приводу 44 на медленное (рабочее) вращение распредвала (n 1 об/мин-1). Далее включается привод 45 механизма перемещения 6 и начинается возвратно-поступательное перемещение вращающегося распредвала 21. Совместно с распредвалом 21, совершающим возвратно-поступательные перемещения от механизма перемещения 6, такие же перемещения совершает тележка 17 и призмы 20, установленные на ней, по направляющим 19. Происходит совместное перемещение распредвала 21 и призм 20, что позволяет осуществить хороший токоотвод. Затем балка 9 вместе с плазмотронами 10 перемещается с помощью пневмоцилиндра 11 на направляющих 29 и 30 по роликам 31 и 32 к распредвалу 21. При опускании балки 9 ролики плазмотронов 10 соприкасаются с соответствующими кулачками копирного вала 12, а сопла плазмотронов 10 останавливаются на расстоянии 2 мм от обрабатываемых поверхностей кулачков распредвала 21. Так как копирный вал 12 вращается синхронно с обрабатываемым валом 21 и оба вала сориентированы, то при наезде эксцентриковой части кулачка копирного вала на соответствующий ролик плазмотрона 10, плазмотрон 10 приподнимается. При дальнейшем вращении копирного вала 12 плазмотрон 10 опускается под действием пружины. Из-за того, что кулачки распредвала имеют смещение относительно друг друга, включение плазмотронов 10 для обработки соответствующих кулачков будет производиться последовательно при подходе к данному плазмотрону места на поверхности соответствующего кулачка, где начинается обработка. После обработки поверхности кулачка плазмотрон отключается. В процессе обработки поверхности любого из кулачков распредвала 21 наклон оси плазмотрона 10 меняется от привода узла поворота рычагов 22 через зубчатую передачу 23 и 15. Рычаг 14 начинает поворачиваться, а через балку 9 начинает поворачиваться и рычаг 13. При этом наклон оси плазмотрона 10 к поверхности кулачка обрабатываемого распредвала будет изменяться. Учитывая, что привод узла поворота рычагов 22 выполнен реверсивным, то в процессе обработки поверхности кулачка угол наклона оси плазмотрона 10 может меняться от 0 до 90о и обратно. После обработки кулачков распредвала 21 балка 9 с плазмотронами 10 поднимается пневмоприводами 11 в исходное положение, выключаются приводы 44 и 45 механизмов вращения 2 и перемещения 6. Пневмоцилиндры механизма вращения 2 и механизма перемещения 6 отходят в исходное положение. Обработанный распредвал 21 остается на призмах 20. В дальнейшем шаговый транспортер (не показан) снимает вал 21 с призм 20 и переносит на шаг, загружая призмы 20 необработанным валом. Цикл повторяется. Для улучшенного токоподвода к распредвалу на головку 39 устанавливается подпружиненная призма 41, которая вместе с приводным валом 4 механизма вращения 2 и центром механизма перемещения 6 совершает возвратно-поступательные перемещения. Учитывая то, что приводной вал 4 и распредвал 21 вращаются в процессе обработки, призма 41 установлена на ось 42, по которой она и перемещается. Применение модуля позволяет получить следующие преимущества: расширить типоразмеры обработанных распредвалов; повысить качество обработки валов за счет изменения угла наклона плазмотронов.
Формула изобретения
МОДУЛЬ ДЛЯ ПЛАЗМЕННОГО УПРОЧНЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ, содержащий станину с направляющими, соосно установленными на станине, механизм вращения распределительных валов со шпинделем и приводным валом с жестким центром, механизм перемещения со шпинделем, копирный вал, плазмотроны и механизм их перемещения в виде траверсы и пневмопривода, отличающийся тем, что,с целью расширения типоразмеров распределительных валов и повышения качества обработки, он снабжен размещенной на станине с возможностью продольного перемещения плитой, тележкой, один конец которой жестко закреплен на шпинделе механизма перемещения, а другой установлен на направляющих через ролик, призматическими токоотводами, расположенными на тележке, механизмом поворота плазмотронов, выполненных в виде рычагов с приводом, один из которых установлен на механизме вращения, а другой на механизме перемещения, и направляющих, установленных на рычагах с возможностью перемещения по ним, а траверса выполнена в виде балки, один конец которой закреплен на направляющей рычага механизма вращения, а другой на направляющей другого рычага с возможностью перемещения по нему.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
