Стан для накатки зубчатых профилей

 

1ЕЙ Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к накатке / - зубчатых профилей, и может быть использовано при производстве зубчатых колес и звездочек цепных передач. Стан содержит шпиндели 3, 4 изделия, каждый из которых связан со шпинделем 2 накатки жесткой кинематической цепью и оснащенных индивидуальными позициями загрузки 7. 8. позициями нагрева 5. 6 и позициями складирования 11,12. Новый стан позволяет осуществлять одновременную и параллельную накатку различных заготовок, что повышает возможности стана и создает возможность более гибкого производства деталей. 2 з.п. ф-лы, Зил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

CCP

CP) с

О!ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21):4732360! 27 (22) 30.08.89 (46) 07.02.93. Бюл. М 5 (71) Й ауч но-производственное объединение по ехнологии машиностроения для животно одства и кормопроизводства (72) .Д.Иванов, В.Н.Любанов и А.А.Иванов (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1 87973, кл. В 21 Н 5/02, 1985. (54),СТАН ДЛЯ НАКАТКИ ЗУБЧАТЫХ ПРОФИ ЕЙ (57) зобретение относится к обработке метал ов давлением, в частности к накатке

„„Я „„1792781 А1 (5ц5 В 21 Н 5/02

2 зубчатых профилей, и может быть использовано при производстве зубчатых колес и звездочек цепных передач. Стан содержит шпиндели 3, 4 изделия, каждый из которых связан со шпинделем 2 накатки жесткой кинематической цепью и оснащеннйх индивидуальными позициями загрузки 7. 8, позициями нагрева 5. 6 и позициями складирования 11, 12. Новый стан позволяет осуществлять одновременную и параллельную накатку различных заготовок, что йовышает возможности стана и создает возможность более гибкого производства деталей; 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

У1

1792781

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к накатке зубчатых профилей, и может быть использо-. вано при производстве зубчатых колес и звездочек цепных передач.

Известен однороликовый станок-автомат. Станок имеет один приводной инструментальный шпиндель с накатным роликом, под который тангенциально, подается заготовка. При необходимрсти заготовка может иметь и радиальное перемещение. Каретка, в которой перемещается заготовка, имеет гидравлический привод.

К недостаткам известного устройства относится его относительно низкая производительность, что делает их применение рентабельным при изготовлении небольших партий изделий. Кроме того, несбалансированность усилий накатки создает изгибающее усилие как шпинделя изделия, так и инструмента, что снижает точность получаемого изделия.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является стан для накатки зубчатых профилей (модели ЗПС и СНЗ), состоящий из станины с установленными на ней суппортами со шпинделями накатников между которыми размещен шпиндель изделия.

При работе нагретую заготовку устанавливают и зажимают в шпинделе изделия, затем приводят в согласованное движение с накатниками, после чего суппорта с вращающимися накатниками сближаются и образуют при этом на заготовке зубья.

К недостаткам этой конструкции стана относится наличие двух подвижных накатников одновременно формирующих зубья на заготовке, при этом погрешности изготовления и установки HBKBTHvlKOB снижают точность получаемой детали. Кроме того, необходимость настройки взаимного расположения двух накатников усложняет эксплуатацию стана, снижает производительность стана и его технологические возможности, Цель изобретения — повышение производительности и расширение технологических возможностей стана.

Цель достигается тем, что в стане для накатывания зубчатых профилей, содержащем станину с установленными на ней шпинделями иэделйя и накатника, кинематически связанными между собой, позиции загрузки, нагрева и удаления заготовки, шпиндель накатника расположен между шпинделями заготовок, при этом каждый из шпинделей заготовок связан со шпинделем накатника жесткой кинематической цепью и оснащен индивидуальными позициями загрузки, нагрева и удаления деталей. Кроме того, жесткая кинематическая цепь между шпинделем накатника и каждого из шпинделей заготовок может быть выполнена с различным передаточным отношением.

С целью упрощения передачи детали с позиции нагрева на позицию накатки, по зиции нагрева размещены в плоскости межцентрового расстояния шпинделей накатника и изделия.

При этом в известной конструкции ста1ц нов типа ЗПС инструментальные шпиндели и шпиндели изделия меняются местами, накатник расположен на центральном шпинделе и к нему с двух сторон подаются шпиндели изделия с заготовками, При такой

"5 конструкции несбалансированность усилий накатывания остается прежней: только, если в известных станах разгружен шпиндель изделия, то a ïðåäëàãàåìoì — шпиндель инструмента. На заявляемом стане могут осу20 ществляться различные способы накатки— с радиальной подачей, тангенциальной, с помощью инструмента с переменной высотой зуба (аналогично способу Инкременталь) и т,п. При накатывании звездочек

25 цепных передач на специализированных станах типа ЗПС с вынесенным нагревом, при осуществлении его по предлагаемой схеме выполняются две линии загрузки, нагрева, накатки и удаления детали, которые

З0 могут быть непараллельны, а развернуты под углом. Между ними размещен инструментальный шпиндель. При этом производительность стана увеличивается в 1,5 — 2 раза и может достигать 500 — б00 тыс. штук

З5 звездочек в год. В то же времй вся автоматизация и механизмы существующего стана сохраняются, что существенно облегчает создание предлагаемого оборудования. При реализации нагрева заготовка на позиции

40 накатки, либо подогрева ее при накатке, в предлагаемой конструкции может быть осуществлен ускоренный нагрев заготовки изза большого свободного сектора с внешних сторон накатываемых заготовок не занятых

45 накатными суппортами. B связи с тем, что кинематические цепи связывающие шпиндель инструмента со шпинделями детали могут выполняться конструктивно llO-ðàçíîму и иметь для каждого шпинделя изделия

50 свою гитару обкатки, в предлагаемой конструкции стана можно осуществлять одновременную и параллельную накатку различных деталей, что повышает возможности стана и делает производство деталей на нем более гибким чем на известных, Кроме того, переналадка стана может осуществляться для каждого шпинделя изделия индивидуально при работающем другом.

Следует отметить, что в стане типа СН 3 в предлагаемой конструкции имеется две

1792781 по вижных бабки со шпинделями изделия и од н неподвижный шпиндель инструмента, че он принципиально отличается от предлагаемого. Каждый шпиндель изделия имеет зажимной цилиндр, который из-за

1 не балансированности радиальных усилий на шпинделе должен быть выполнен более мо ным, чем существующий для создания в э готовке достаточных усилий, предотвращ ющих передачу радиальных усилий на ва шпинделя изделия.

Очевидно, в предлагаемой конструкции вокруг шпинделя накатника может быть ра положено более двух шпинделей эагото ки, Кроме того, в свою очередь, вокруг ка дого шпинделя заготовки могут быть ра мещены дополнительные шпиндели и су порты со шпинделями накатников.

В большинстве случаев предлагаемая ко струкция имеет подвижные шпиндели заг товок обеспечивающие радиальную рабо ую подачу заготовок. При этом передача де лей с неподвижно закрепленных на стани е позиций загрузки и нагрева на подв жные шпиндели заготовки при боковом ра положении позиций загрузки и нагрева (no обном стану СНЗ) требует введения рег лировок этих позиций и растроек указа ных позиций под диаметр каждой эаготов и. Для ликвидации этих трудностей пр лагается расположение позиций нагрева плоскости межцентрового расстояния поэ ций заготовки и накатника. При этом с и менением диаметра накатываемой эагот вки и соответствующего загрузочного пол жения шпинделя заготовки изменяется ишь величина хода передачи нагретой заг товки с позиции нагрева на шпиндель .эаг товки, а направление подачи сохраняетс . Компенсация изменения пути передачи ожет производиться либо настройкой, либ работой гидравлики передачи на регулир емый упор на шпинделе заготовки и раб ту гидравлики после упора на дроссель во ремя передачи. При этом конструкция ука анных узлов стана не усложняется rio сравнению с существующим при применении предлагаемой конструкции.

Как видно из сопоставительного анализа прототипа и предлагаемого накатного ста а последний соответствует критериям изобретения "Новизна и положительный эффект".

Соответствие предлагаемого накатного стана критерии изобретения "существенные отличия" обосновывается следующим обр зом. звестен автомат для накатывания наружных реэьб выпускаемый на Азовском заводе КПА (Писаревский М.И., Селегин М.T.

Лапин В.В.Современная технология и оборудование для накатывания резьб, червяков и зубьев. — М,: HMNMAUJ M, 1980 г. стр. 7), который имеет один центральный накатник

5 и два вогнутых сектора расположенные с зазором по сторонам его рабочей поверхности, при работе заготовки проходят через указанный зазор; взаимодействуя с рабочей поверхностью накатника и секторов и на их

10 поверхности накатывается резьба. При этом автомат не имеет суппортов заготовки и кинематической связи между ними.

Известный автомат не может обеспечить накатывание многозубых тонких заго15 товок ввиду отсутствия дополнительной жесткой связи, обеспечивающей возможность деления заготовкй на заданнофчйсло . зубьев, Следовательно, предлагаемый стан получает новое техническое свойство — воз20 можность одновременного деления нескольких заготовок на заданное число зубьев одним инструментом, Предлагаемый стан соответствует критерию изобретения

"Существенные отличия".

25 На фиг. 1 изображен предлагаемый накатной стан, вид в плане; на фиг. 2 — кинематическая схема предлагаемого стана; на фиг. 3 — предлагаемый стан при линейном. расположении позиций загрузки, нагрева и

30 удаления заготовок, вариант выполнения.

Стан состоит из рамы 1, на которой расположен шпиндель 2 накатника, шпиндели

3. 4 изделия, позиции 5, 6 нагрева, посты 7, 8 загрузки с передающими шиберами 9, 10

35 и позиции 11, 12 складирования, Шпиндели

3, 4 изделия расположены в суппортах 13, 14, на которых закреплены прижимные цилиндры 15, 16, при этом шпиндели 3, 4 изделия соединены с помощью карданных

40 передач 17, 18 с понижающими редукторами 19, 20. которые через гитары 21, 22 о6катки соединены с редуктором 23, установленнйм на валу шпинделя накатника 2 и соединенным с приводным двигате45 лем24, В известных станах типа СНЗ (см. PTM105-0-045-77, Типовой технологический процесс накатки, валки и оборудования для прокатки звездочек цепных передач. Ðîñ50 тон-Дон, 1977, с. 23), где позиция нагрева размещена не Соосно шпйнделю заготовок, в предлагаемом стане при выполнении его с подвижными шпинделями 3, 4 заготовок шпиндели нагрева и загрузки расположены

55 по линии межцентрового расстояния шпинделя накатника 2 и соответствующего шпинделя 3 или 4 заготовки, Работа предлагаемого стана осуществляется следующим образом.

1792781!

15

30 ется при данной схеме.

Предварительно пакеты заготовок подают на позицию загрузки 7, 8, затем шиберами 9, 10 по одной заготовке подают на позицию нагрева 5, 6, где с помощью индукторов соединенных установками ТВЧ (на фиг. не показано) йх нагревают до температуры накатки, а затем подают на позицию накатки в суппорта 13, 14 на шпиндели 3, 4 деталей, где зажимают с помощью прижимных цилиндров 15, 16 и вместе с суппортами

13, 14 подают к шпинделю накатника 2, на котором установлен накатник, согласованно вращающийся с ними через кинематическую цепь 20 — 21 — 22 — 23 с помощью приводного двигателя 24. При сближении суппортов 13 и 14 на заготовках образуются зубья. При этом параллельно на позициях нагрева 5, 6 проходят нагрев очередные заготовки, которые после окончания накатки и отхода суппортов в начальное положение подаются вместо накатанных деталей на позицию накатки, Одновременно накатанные. детали подаются на позицию складирования.

На известном стане СН3-.2М произведена экспериментальная одновременная накатка двух звездочек цепных передач с параметрами гз = 63, t = 19,05 мм, Оь=206,51 мм, De = 227,3 мм из листовых заготовок д, = 8,3 мм установленных в сходяФормула изобретения

1. Стан для накатки зубчатых профилей, содержащий станину, три шпинделя для установки заготовок и инструмента, кинематически связанные между собой через гитары делений, узел для загрузки загото-. вок, узел нагрева заготовок и узел для выдачи заготовок, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических возможностей, шпиндель инструмента расположен между шпинделями заготовок, а число гитар деления на стане равно числу шпинделей заготовок.

2, Стан по и. 1 отличающийся т ем, что он снабжен дополнительными узлами щихся суппортах и нагреваемых секторными индукторами расположенными с наружных сторон заготовок. Накатник с параметрами гн = 48, DcH = 302, 24 мм, DIH =

=284, 08 мм установлен посредством переходной втулки на шпинделе изделия между суппортами с заготовками. Заготовки и накатники-приводились в согласованное вращение при числе оборотов накатников n =

= 25 1/мин, включалась установка ТВЧ и производился нагрев заготовок до температуры накатки t = 1100 C. Включалась рабочая подача и суппорты с деталями сближались до внедрения накатников в заготовку на величину 3-3,5 мм, после чего организовывалось прекращение рабочей подачи в течении 2-3 с для стабилизации деления, после чего рабочая подача возобновлялась до получения полной высоты зуба. Как показали замеры полученных деталей, они по своим точн стным параметрам не отличались на накатанных по известной схеме двумя накатниками на том же стане. С учетом проведенного останова, 25 производительность опытной накатки в предлагаемом стэне в сравнении с прототипом увеличится в 1,8 раза. Кроме того, при опытной накатке не производилась настройка положения накатника, что не требудля загрузки заготовок, для нагрева заготовок и выдачи заготовок, установленными параллельно первым.

3. Стан по и. 1, отличающийся тем, что каждая кинематическая связь между шпинделем инструмента и каждым из шпинделей заготовки снабжена индивидуальной гитарой деления.

4. Стэн поп.1,отличающийся тем, что. с целью упрощения передачи заготовки с позиции нагрева на позицию накатки, позиции нагрева размещены в плоскости межцентрового расстояния шпинделей накатника и шпинделей заготовки, 1792781

1792781

Составитель Б. Иванов

Техред М. Моргентал Корректор H. Бучок

Редактор Л, Волкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 472 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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