Стан-полуавтомат для горячей накатки зубчатых колес

 

СТАН-ПОЛУАВТОМАТ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ НАКАТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС, содержащий установленные в станине узел нагрева и узел прокатки зубьев со шпинделем для установки изделия, механизм перемещения изделия, электрическую систему управления узлами и механизмами стана и электрически связанную с последней установку ТВЧ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки и стойкости инструмента, он снабжен пироэлектрическим приемником суммарного излучения на основе сегнетокерамики, установлен ным в зоне узла прокатки зубьеВ, соединенным электрически с установкой ТВЧ и системой управления стаС ном. € 4 00 05 tN3 сз:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(5D В 21 Н 5 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOlVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:Ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2619188/25-27 (?2) 24.05.78 (46) 30.06.83. Бюл. 9.24 (72) Б.Д. Иванов, В.З. Бородин, В.Н. Любанов, lO.Й. Захаров, .В.Е. Киселев, Ю.Н. Верзилов. и И.И. Дейников (71) Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии машиностроения (53) 621.787.002(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 315498, кл. В 21 Н 5/02, 1969 °

2. Авторское свидетельство СССР Р 471943, кл. B 21 Н 5/00, 1963. .(54)(57) СТАН-ПОЛУАВТОМАТ ДЛЯ ГОРЯЧЕй НАКАТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС, содержащий установленные в станине узел нагрева и узел прокатки зубьев со шпинделем для установки изделия, механизм перемещения изделия, электрическую систему управления узлами и механизмами стана и электрически связанную с последней установку

ТВЧ, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки и стойкости инструмента, он снабжен пироэлектрическим приемником суммарного излучения на основе сегнетокерамики, установленным в зоне узла прокатки эубьеВ, соединенным электрически с установкой ТВЧ и системой управления станом.

786126

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к обработ ке металлов давлением, и может быть использовано при накатке зубчатых колес.

Известен стан для горячего нака-, 5 тывания зубчатых колес из прутка, содержащий узел нагрева и узел прокатки зубьев (1) .

В известном стане осуществляют подачу накатываемых заготовок последовательно с помощью гидроцилиндра через индуктор, в котором поверхность заготовки по мере продвиже. ния нагревается до температуры накатки, и затем — э зону накатки между,накатниками, образующими на них зубья по мере продвижения заготовки вдоль оси накатников.

К недостаткам данной конструк,ции относится то, что температура нагрева заготовки определяется скоростью ее движения через индуктор, осуществляемого с помощью гидрацилиндра, что приводит к изменению скорости в зависимости от ряда факторов, таких как сопротивление осе- 25 вому движению заготовки между накатниками, давление масла, его тем. пература, и т.п. Изменение скорости осевой подачи, в свою очередь, приводит к колебанию температуры gg накатываемой заготовки, что снижает точность получаемой детали и стойкость накатных валков.

Известен стан для накатывания зубчатых колес иэ штучных заготовок, содержащий установленные в станине узел нагрева и узел прокатки, зубьев со шпинделем для установки иэделий, механизм перемещения изде-лий, электрическую систему управления узлами и механизмами стана и электрически связанную с последней установку токов высокой частоты

СТВЧ) (23 .

Стан работает следующим образом. 45

Штампованную эа отовку устанавливают в шпиндель и закрепляют прижимами. Затем заготовку перемещают в позицию нагрева и включают привод вращения. Осуществляют нагрев эа- 5О готовки, продолжительность которого регулируют с помощью реле времени. После нагрева поверхности заготовки в течение установленного времени производится сближение суппортов и накатка зубьев, далее производится их калибровка при посто,янном межосевом расстоянии с определенной выдержкой времени. Затем суппорты с накатниками расходятся в исходное положение и заготовка удаляется. Накатанные колеса под.Вергают доработке фреэеровкой.

Недостатком известного стана яв- ,ляется то, что продолжительность нагрева заготовки регулируется с 65 помощью реле времени, что приводит к разбросУ температуры заготовок, подаваемых под накатку, снижает стойкость инструмента и точность накатных заготовок за счет различной усадки. Когда нагрев не включают, холодная заготовка идет в накатные валки.

Цель изобретения — повышение стойкости накатных валков и точности обработки.

Это достигается тем. что предлагаемый стан-полуавтомат снабжен пироэлектрическим приемником суммарного излучения на основе сегнетокерамики, установленным в зоне узла прокатки зубьев. соединенным электрически с установкой ТВЧ и системой управления станом.

На чертеже схематически показан предлагаемый стан. Он содержит станину 1, на которой установлены накатные головки 2 с возможностью сближения и вращения, шпиндель 3, вокруг которого на позиции нагрева размещен индуктор 4. Над торцовой частью индуктора расположен пирометр 5, связанный через усилитель

6 с управляющим блоком 7, расположенным между индуктором 4 и установкой 8, например ТВЧ.

Стан работает следующим образом.

Заготовку устанавливают на шпиндель 3 внутри индуктора 4, включают привод (не показан) и осуществляют нагрев с помощью установки 8.

Индуктор 4 начинает нагревать периферийные слои заготовки. При повышении температуры внешних слоев до

1150 С пирометр 5 непрерывно изменяет температуру заготовки по излучению и с помощью блока сравнения (не показан) сравнивает значение ее величины, закодированное в электрический сигнал на пороговом устройстве (не показан) . Как только температура заготовки достигнет величины 1150 + 10 С, срабатывает пороговое устройство и отдает команду на отключение процесса нагрева заготовки в индукторе 4 через исполнительное реле (не показано) . После того, как заготовка попадает э режим накатки, пирометр 5 отрабатывает нулевой сигнал на выходе и пороговое устройство приходит в исходное положение, чтобы повторить процесс нагрева для следующей заготовки.

Контроль за нагревом, прекращение его и выдача команды на продолжение цикла дает стабильность температуры и величины зоны нагрева заготовки, что повышает стойкость накатников и обеспечивает окончание накатки при постоянной температу— ре, это в cBolo очередь, уменьшает разброс раэмероэ деталей и повышает их точность. Замер температуры

786126

Редактор П. Горькова ТехредМ.Костик

Корректор С. Тигор

Закаэ 6710/4 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 на узкой зоне накатываемой заготовки повышает точность, с которой кон тролируется температура, так как при нагреве ТВЧ заготовка в радиальном сечении имеет большой перепад температур, меняющийся во времени, и если фиксирование температуры происходит со значительной зоны, то заготовка с недогретыми наружными слоями будет иметь интегральную температуру фиксированной зоны, достаточную для подачи команды на прекращение нагрева и передачи недогретой заготовки под накатку, что уменьшает эффективность управления процессом с помощью контроля температуры.

В связи с этим для контроля температуры необходимо использовать приемник излучения, способный измерять ее величину на узкой зоне, расположенной в области накатываемых зубьев, т.е. пирометр с малым

"углом зрения", обладающий быстродействием не хуже чем 10 " с и высокой чувствительностью в инфракрасной области спектра излучения для обеспечения необходимого уровня сигнала на выходе и ус ранения пог. решностей в измерении температуры, связанных с колебаниями интенсивности излучения в видимой области спектра, что обусловлено спецификой про5 цесса горячей накатки (построенные блики, возгорание смазки и т.п.), имеющий расширенный интервал температур эксплуатации до 100 С (конвективные потоки тепла от нагре1О той заготовки и других деталей накатного стана).

Для этой цели наиболее оптимальным является использование пироэлектрического приемника на основе сегнетокерамики цирконата-титаната свинца, не требующего применения системы термостабилизации чувствительного элемента использования дополнительных исто ников питания, обладающего повышенной механической =прочностью.

Все это делает предлагаемый стан-полуавтомат пригодным для эффективного управления процессом горячей накатки с помощью контроля температуры, что повышает точность обработки и стойкость инструмента.