Поточно-спиральный технологический модуль
СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ВЦДОМСТВО СССР (Г СПАТЕНТ СССР) 3
ИЗОБРЕТЕНИ
" „ gy
К ПАТЕНТУ
1 (21! 4929815/08 (22 22.04.91 (4 15,03;93, Бюл. N 10 (71, Харьковский политехнический институт им В.И. Ленина (72 Н,Э. Тернюк, А,Н. Михайлов, А.В, Соко ло, Б,С, Котляров и P.B. Ковалюх (73 Харьковский политехнический институт (56: Авторское свидетельство СССР
N. 3588556, кл. В 30 В 11/12, публ. 1990. (54 ПОТОЧНО-СПИРАЛЬНЫЙ ТЕХНОЛОГИ ЕСКИЙ МОДУЛЬ (57 Изобретение относится к машиностроени и может быть использовано в серийном и ассовом производстве для чистовой обра отки зубчатых изделий. Сущность изоИзобретение относится к машиностроени и может быть использовано для чистово обработки зубчатых изделий в серийном и м ссовом производстве.
: Целью изобретения является расширенид технолОгических возможностей за счет обе1спечения возможности обработки зубча. тых,изделий.
На фиг. 1 показан продольный разрез потЬчно-спирального технологического модул ; на фиг.2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг, 3 — принципиальная структурная схема.
На чертежах приняты следующие обозначения; à —; Ь— вых дной поток изделий; с — направление ,вра ения приводных звездочек цепного кон ейера; d — направление суммарного дви ения изделия по спиральной кривой; е — направление вращения технологического мод ля; I -длина радиального перемещения изд лия в каждом ярусе; t — радиальный шаг
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ бПИСАНИЕ
„„Я ) „„1892762 АЗ (я)л B 23 F 19/00, B 30 В 11/12 бретения заключается в том, что поточноспиральный технологический модуль содержит цепные конвейеры, смонтированные на звездочках и установленные на промежуточной опоре, Под каждым конвейером на нижней планшайбе установлен поддон для рабочей среды, при этом рабочий инструмент выполнен в виде зубчатой рейки и жестко смонтирован в радиальном направлении с равным угловым шагом на верхней планшайбе и поддоне. На звеньях цепных конвейеров смонтированы приспособления для установки зубчатых изделий на подпружиненных осях, обеспечивающих плавное зацепление изделия с зубчатой рейкой, 3 ил. между смежными позициями изделий в каждом потоке; P — угол наклона зубчатой рейки.
Предлагаемый поточно-спиральный технологический модуль содержит цепные конвейеры 1, смонтированные на звездочках 2, установленных на промежуточной опоре 3 с воэможностью вращения. Верхняя 4 и нижняя 5 планшайбы вместе с промежуточной опорой 3 установлены на валу
6„смонтированного на подшипниках 7, 8 в стаканах 9, 10 на основании 11, с возможностью вращения вокруг продольной оси модуля. На звеньях конвейера 1 смонтированы приспособления 12 для установки зубчатых изделий 13 на подпружиненных осях 14, при этом приводные звездочки конвейера 1 кинематически связаны посредством редуктора t5 с приводом вращения 16, который получает электроэнергию через токосьемник 17. Под каждым цепным конвейером 1 на нижней планшайбе 5 установлен поддон
18 для рабочей среды, при этом рабочий инструмент 19, 20 выполнен в виде зубчатой рейки и жестко смонтирован в радиальном направлении с равным угловым шагом на верхней планшайбе 4 под углом Р, пропорциональным припуску на обработку и поддоне 18.
При работе модуля вращения от общего привода модуля через зубчатое колесо 21 вал 6 и промежуточные опоры 3, передается цепным конвейером 1, которые вместе с планшайбами 4, 5 вращаются вокруг продольной оси модуля в направлении е, тем самым осуществляется транспортное вращение конвейеров 1 с предметами обработки 13. Основное-технологическое-движение реализуется при движении зубчатых изделий относительно рабочего инструмента 19, 20, которое осуществляется при вращении приводных звездочек 2, кинематически связанных посредством редуктора 15 с приводом вращения 16.
В результате сложения двух простых движений в направлении е (транспортное) и с (технологическое) предметы обработки совершают сложное движение по спиральной кривой в направлении d на первом (верхнем) ярусе обработки и зеркально отображенной спиральной кривой на втором (нижнем) ярусе. Благодаря такой траектории движения зубчатых изделий в технологическом модуле обеспечивается высокая производительность процесса обработки даже при длительном технологическом цикле, В поточно-спиральном технологическом модуле может быть предусмотрено различное число ярусов обработки, количество которых выбирается из технологических и конструктивных особенностей, Пример конкретного выполнения поточно-спирального модуля для обработки зубчатых изделий
Основные геометрические параметры модуля: число потоков модуля — z = 8; радиальный шаг между смежными позициями изделий в каждом потоке t = 148 мм; межцентровое расстояние между звездочками I = 700 мм; радиус делительной окружности звездочки r = 120 мм.
Обрабатываемое изделие — цилиндрическое прямозубое колесо. Выполняемые чистовые операции осуществляются в модуле на двух ярусах: на верхнем ярусе — механическая обработка Ilo принципу обкатки, на нижнем — электроэрозионная обработка.
Время цикла обработки ТЦ-40 с, При работе поточно-спирального технологического модуля заготовки 13 подаются
55 по входному потоку "а" и с помощью робота-манипулятора (либо вручную) устанавливаются на подпружиненной оси 14 приспособления 12 установленного на звеньях цепного конвейера 1, смонтированного на звездочках 2, установленных на промежуточной опоре 3 и кинематически связанных посредством редуктора 15 с приводом вращения 16, который получает электроэнергию через токосьемник 17, На верхней 4 и нижней 5 планшайбах в радиальном направлении с равным угловым шагом жестко смонтирован инструмент 19, 20 в виде зубчатой рейки, при этом на нижней планшайбе 5. под каждым конвейером 1 установлен поддон 18 с рабочей средой (керосин), в котором размещен инструмент 20для электроэрозионной обработки. При движении зубчатых изделий 13, установленных на звеньях конвейера 1 с шагом t = 148 мм, относительно инструмента 19 происходит обработка изделий со снятием припуска под чистовую механическую обработку, что образует первый (верхний) ярус обработки.
Планшайбы 4, 5 и промежуточные опоры 3 установлены на валу 6, смонтированного посредством подшипников 7; 8 в стаканах 9, 10 на основании 11 модуля, В нижней части вала 6 установлена шестерня 21 для обеспечения вращения технологического модуля вокруг продольной оси в направлении "е".
Далее, при своем движении, изделия попадают на второй (нижний) ярус обработ-, ки, где в поддонах с рабочей средой и инструментом происходит электроэрозионная обработка, Электроэнергия для обеспечения процесса подается через токосъемник
17, После прохождения изделиями электроэрозионной обработки они выгружаются с помощью робота-манипулятора (либо вручную) по выходному потоку b и транспортируются на склад либо следующий модуль, согласно технологическому процессу, Благодаря тому, что в процессе обработки изделия совершают непрерывное сложное движение по спиральной кривой в направлении d на первом (верхнем) ярусе о работки и зеркально-отображенной спиральной кривой на,втором (нижнем) ярусе обеспечивается высокая производительность процесса обработки даже при длительном технологическом цикле.
Производительность поточно-спирального технологического модуля определяется по следующей формуле
П= n,(1) где П вЂ” производительность модуля;
z — число потоков;
1802762
Т =
t и (4) где Тс — темп одного потока модуля; . 25 с — радиальный шаг между изделиями в ка3кдом потоке.
Частоту вращения технологического мо|дуля находим по зависимости;
1 и Tt (5) Учитывая (2)...(5), выражение (1) принима эт следующий вид: 35
2t +лг (6)
Т„-с
Тогда производительность поточноспйрального технологического модуля для п — частота вращения, Длина пути перемещения изделия в каждом потоке модуля определяется из выражения:
lo =2I+ л г, (2) 5 где Io — длина пути перемещения изделия в каждом потоке;
I — межцентральное расстояние между звездочками;
r — делительный радиус звездочек. 10
Тогда скорость радиального перемещения изделия можно найти по следующей фбр муле:
lo
vtI = .„, (3)
15 ц гд ч — скорость радиального перемещения из,цел ия;
Тц — время цикла обработки изделия, Темп одного потока модуля определяем по, выражению: 20 конкретного примера определяем по Формуле (6)
П 2l +юг
П=z
Т„с
2.700 + 3,14 120
40 148
Таким образом за счет непрерывного движения изделий по спиральной кривой и организации многоярусной обработки, поточно-спиральный технологический модуль позволяет повысить производительность обработки не менее чем в 15 — 20 раз, Формула изобретения
Поточно-спиральный технологический модуль, содержащий средства закрепления обрабатываемых изделий, цепные конвейеры, предназначенные для реализации непрерывного движения по спиральной кривой, причем на втором ярусе реализуется перемещение по зеркально отображенной спиральной кривой, при этом конвейеры смонтированы на звездочках, установленных с воэможностью вращения на промежуточной опоре, а рабочий инструмент расположен на верхней и нижней планшайбах, отл ич а ю щи и ся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обработки зубчатых изделий, на звеньях цепных конвейеров смонтированы приспособления с подпружиненными осями, предназначенными для размещения с возможностью свободного вращения обрабатываемых зубчатых иэделий, а под каждым конвейером на нижней планшайбе установлен поддон для рабочей среды, при этом инструмент выполнен в виде зубчатых реек, жестко установленных в радиальном направлении с равным угловым шагом на верхней планшайбе и поддоне, 1802762
Фиг, 2
18027б2
-фри. 3
Составитель Н, Тернюк
Техред М.Моргентал
Корректор Н.Король
РедЦктор
I /
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 857 Тираж Подписное
4НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
