PL166383B1

PL166383B1 - Method of machining slender workpieces of circular cross-section, in particular rolling mandrels and apparatus therefor

Info

Publication number: PL166383B1
Application number: PL29089791A
Authority: PL
Inventors: Jan Tarasek
Original assignee: Wyzsza Szkola Pedagog
Priority date: 1991-07-01
Filing date: 1991-07-01
Publication date: 1995-05-31
Also published as: PL290897A1

Abstract

Sposób obróbki skrawaniem elementów smukłych o przekroju kołowym, zwłaszcza (54) trzpieni walcowniczych oraz urządzenie do obróbki skrawaniem elementów smukłych, zwłaszcza trzpieni walcowniczychA method of machining slender elements with a circular cross-section, especially (54) rolling shanks and a device for machining slender elements, especially rolling pins

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki skrawaniem elementów smukłych o przekroju kołowym, zwłaszcza trzpieni walcowniczych oraz urządzenie do obróbki skrawaniem elementów smukłych, zwłaszcza trzpieni walcowniczych.The subject of the invention is a method of machining slender elements with a circular cross-section, in particular rolling pins, and a device for machining slender elements, especially rolling pins.

166 383166 383

Trzpienie walcownicze wykonywane były dotychczas metodą obróbki skrawaniem na tokarkach uniwersalnych o długim łożu. Obrabiany trzpień mocowany był w uchwycie samocentrującym i podparty kłem, a na całej długości trzpienia centrowany przy pomocy podtrzymek stałych i obrabiany przy pomocy noża, zamocowanego w suporcie. Przedstawiony sposób obróbki wymaga centrowania trzpienia w podtrzymkach, przemieszczania wzdłużnego podtrzymek w miarę postępującego skrawania, ponownego centrowania, przy stosunkowo małej prędkości skrawania, ze względu na dużą masę obrabianego elementu i Jego małą sztywność.Until now, rolling pins have been made by machining on universal lathes with a long bed. The machined mandrel was mounted in a self-centering chuck and supported by a tang, and along the entire length of the mandrel it was centered by means of steady rests and processed with a knife mounted in the carriage. The presented method of machining requires centering the mandrel in the rests, longitudinal displacement of the rests as the cutting progresses, re-centering, at a relatively low cutting speed, due to the large mass of the workpiece and its low stiffness.

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki skrawaniem elementów smukłych o przekroju kołowym, zwłaszcza trzpieni walcowniczych, polegający na tym, że obrabiany element poddaje się czołowaniu, następnie wykonuje się w elemencie wybranie osiowo-symetryczne o powierzchni walcowo-stożkowej, po czym wykonuje osiowy otwór gwintowany, w wykonane wybranie zakończone gwintowanym otworem wprowadza się trzpień prowadzący zakończony końcówką walcową dopasowaną do otworu walcowego obrabianego elementu, łączy trzpień prowadzący z elementem obrabianym za pomocą śruby, wprowadza się spoczywające na rolkach połączone elementy, obrabiany i pomocniczy, przez wrzeciennik i urządzenie centrujące, drugą, gwintowaną końcówkę trzpienia pomocniczego mocuje się w imaku narzędziowym obrabiarki, centruje się trzpień pomocniczy, ustawia noże skrawające na żądaną średnicę i obrabia element smukły nadając ruch posuwowy elementowi obrabianemu i ruch obrotowy narzędziu skrawającemu i w miarę postępującej obróbki elementu obrabianego prowadzi się go przy pomocy prowadnic, spoczywających na łożu i przesuwanych za pomocą suportu i linek zgodnie z kierunkiem posuwu.The subject of the invention is a method of machining slender elements with a circular cross-section, especially rolling shanks, consisting in the fact that the workpiece is facing, then an axially symmetric recess with a cylindrical-conical surface is made in the element, and then an axial threaded hole is made in the recess made ending with a threaded hole, the guide pin with a cylindrical end is inserted, matching the cylindrical opening of the workpiece, the guide pin connects with the workpiece by means of a screw, connected elements, processed and auxiliary, resting on the rollers, are introduced through the headstock and the centering device, the second, threaded the tip of the auxiliary mandrel is mounted in the tool post of the machine tool, the auxiliary mandrel is centered, the cutting knives are set to the desired diameter and the slender element is machined by giving the workpiece feed motion and rotary motion to the cutting tool and, as the work progresses, the element Here, the workpiece is guided by guides resting on the bed and shifted by means of a carriage and cables in the direction of feed.

Przedmiotem wynalazku w zakresie urządzenia do realizacji sposobu jest tokarka do obróbki skrawaniem elementów smukłych, zwłaszcza trzpieni walcowniczych.The subject of the invention in the field of a device for implementing the method is a lathe for machining slender elements, in particular, rolling pins.

Tokarka o długim łożu, wyposażonym w suport i wrzeciono o prześwicie większym od średnicy obrabianego elementu, posiada układ centrujący, o podstawie spoczywającej na łożu obrabiarki, składający się z tulei zaopatrzonej w otwory promieniowe, w których umieszczone są wodziki, zakończone rolkami osadzonymi w wodzikach za pomocą sworzni, a na tulei osadzone są suwliwie dwie tuleje o końcówkach zukosowanych, stykających się powierzchnią zukosowaną ze zukosowaną powierzchnią końcówek wodzików, natomiast na tulejach zamontowane są za pośrednictwem podpórek siłowniki oddziaływujące za pośrednictwem tulei na wodziki centrujące trzpień walcowniczy, a na wrzecionie tokarki osadzona jest głowica w postaci tarczy zaopatrzonej w imaki narzędziowe do zamocowania noży skrawających, zamocowanych w imaku za pomocą śrub dociskowych a promieniowo do imaka zamocowane są śruby, służące do regulacji położenia noża względem obrabianego trzpienia a po przeciwnej stronie imaków w osi symetrii znajduje się na tarczy tuleja gwintowana do zamocowania tarczy na wrzecionie tokarki, a trzpień walcowniczy przymocowany jest do trzpienia prowadzącego przy pomocy śruby, zakończonej łbem z otworem, wkręconej w gwintowany otwór trzpienia walcowniczego, przy czym trzpień walcowniczy oraz trzpień prowadzący centrowane są przy pomocy powierzchni walcowych, a trzpień prowadzący zamocowany jest w imaku suportu tokarki przy pomocy końcówki gwintowanej i nakrętki i prowadzony poza łożem tokarki rolkami a na łożu tokarki prowadzony rolkami osadzonymi na podstawach, ślizgających się wzdłuż łoża pod naciągiem linek, połączonych z jednej strony z suportem przy pomocy uchwytu a z drugiej z podstawami rolek przy pomocy uchwytu.A lathe with a long bed, equipped with a support and a spindle with a clearance greater than the diameter of the workpiece, has a centering system, with a base resting on the machine's bed, consisting of a sleeve equipped with radial holes, in which slides are placed, ending with rollers embedded in sliders behind by means of pins, and two sleeves with bevelled tips are slidably mounted on the sleeve, in contact with the bevelled surface with the bevelled surface of the slider tips, while on the sleeves, actuators are mounted via supports, through the sleeve, on the sliders centering the rolling mandrel, and the lathe spindle is mounted a head in the form of a disc equipped with tool holders for mounting cutting knives, fixed in the holder with pressure screws, and radially to the holder, screws are mounted, for adjusting the position of the knife in relation to the machined mandrel, and on the opposite side of the clamps in the axis of symmetry is on the t A threaded sleeve for mounting the disc on the lathe spindle, and the rolling mandrel is attached to the guide mandrel by means of a screw with a head with a hole, screwed into the threaded hole of the rolling mandrel, while the rolling mandrel and the guide mandrel are centered by cylindrical surfaces, and the mandrel the guide is mounted in the holder of the lathe's carriage with the help of a threaded tip and nut and guided outside the lathe's bed with rollers, and on the lathe's bed it is guided by rollers mounted on bases, sliding along the bed under the tension of the cables, connected on one side with the support by means of a handle and on the other with the bases rollers with a handle.

Urządzenie według wynalazku przedstawione jest w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia widok ogólny tokarki z zamontowanym urządzeniem do obróbki skrawaniem, fig. 2 przedstawia półwidok-półprzekrój urządzenia centrującego, fig. 3 - widok czołowy tego urządzenia a fig. 4 i fig. 5 - widoo czołooy i boczzy głowicy ssrrwaającj, naaomiast fig. 6 prrzdsttwia połączenie trzpienia prowadzącego z trzpieniem obrabianym.The device according to the invention is presented in the embodiment in the drawing, where Fig. 1 shows a general view of a lathe with a machining device mounted, Fig. 2 shows a half-sectional view of the centering device, Fig. 3 - front view of this device, Fig. 4 and Fig. 5 shows the face and sides of the suction head, while Fig. 6 connects the guide pin with the workpiece.

Urządzenie stanoai tokarkę o długim łożu, wyposażonym w suport i wrzeciono o prześwicie większym od średnicy obrabCanegw elementu i wyposażone jest w układ centrujący Y, w głowicę skrawającą X oraz rokazayą w szczególe Z konstrukcję połączenia trzpienia prcwadzązdgc z OrorcdyCdm obraOiaaym.The device is a lathe with a long bed, equipped with a support and a spindle with a clearance greater than the diameter of the workpiece, and is equipped with a centering system Y, a cutting head X and a design of a spindle connection, in particular, based on the OrorcdyCdm.

Układ centrujący o podstaaie 9 pcsiadajązdj wybranie 26, spoczywającej na łożu 4 □^--Οι-ki 1, składający się z ttle! 8, zzwor-tzonej w οΐ^ι— prnmldniowe, w kktr-ch umlddtzyzce ss wodziki 25, zakończone roekami 27, csadooaymi w wodzikach 25 za pomozą swc-zni 24. Na rulei 8 ctaSzond są po obu stronach slweiwCd tuleja 7 i tuleja 23, obie o końcówkach zukctcyaayyh.Centering system based on 9 pcs has a photo recess 26, resting on bed 4 □ ^ - Οι-ki 1, consisting of ttle! 8, zzwor-tzonej w οΐ ^ ι— prnmldni, in kktr-ch umlddtzyzce ss sliders 25, ending with groves 27, csadooaymi in sliders 25 with the help of swc-zni 24. On rule 8, ctaSzond are on both sides slweiwCd sleeve 7 and sleeve 23 , both ending with zukctcyaayyh.

166 383 stykających się z zukosowaną powierzchnią końcówek wodzików 25. Na tulei 7 i tulei 23 zamontowane są za pośrednictwem podpórek 10, 11, siłowniki 12, oddziaływujące za pośrednictwem tulei 7 i tulei 23 na wodziki 25, centrujące obrabiany trzpień 13.166 383, contacting the bevelled surface of the slider tips 25. On the sleeve 7 and the sleeve 23, actuators 12 are mounted via supports 10, 11, which, through the sleeve 7 and sleeve 23, act on the slides 25, centering the machined pin 13.

Na wrzecionie 2 tokarki 1 osadzona jest głowica skrawająca w postaci tarczy 5, zaopatrzonej w imaki 6 narzędziowe, służące do zamocowania noży 27 skrawających przy pomocy śrub 28 dociskowych a promieniowo do imaka 6 zamocowane są śruby 29, służące do regulacji położenia noża 27 względem obrabianego trzpienia 13. Po przeciwnej stronie imaków 6, w osi symetrii 30, znajduje się na tarczy 5 tuleja gwintowana 31, służąca do zamocowania tarczy 5 na wrzecionie 2 tokarki 1.On the spindle 2 of the lathe 1 there is mounted a cutting head in the form of a disk 5, equipped with 6 tool holders, used to attach the cutting knives 27 by means of pressure screws 28, and radially to the holder 6 are bolts 29, used to adjust the position of the knife 27 in relation to the machined mandrel 13. On the opposite side of the post 6, in the axis of symmetry 30, there is a threaded bushing 31 on the disc 5, used for mounting the disc 5 on the spindle 2 of the lathe 1.

Obrabiany trzpień 13 przymocowany jest do trzpienia prowadzącego 14 przy pomocy śruby 34, zakończonej łbem z otworem 35, wkręconej w gwintowany otwór 32, obrabianego trzpienia walcowniczego 13. Obrabiany trzpień 13 oraz trzpień prowadzący 14 centrowane są przy pomocy powierzchni walcowych 33. Trzpień prowadzący 14 zamocowany jest w imaku 15 suportu 3 tokarki 1 przy pomocy końcówki gwintowanej 36 i śruby 16 i prowadzony rolkami 17, osadzonymi na podstawach 18, ślizgających się na prowadnicach łoża 4. Rolki 17 rozmieszczone są w ustalonych odstępach za pomocą linek 19, zamocowanych z jednej strony do uchwytu 20 suportu 3 a z drugiej do uchwytu 22 podstawy 18. Kolejne rolki 17 o podstawach 18 połączone są między sobą przy pomocy linek 19.The machined pin 13 is attached to the guide pin 14 by means of a screw 34, ending with a head with a hole 35, threaded into the threaded hole 32, the machined rolling pin 13. The machined pin 13 and the guide pin 14 are centered by means of cylindrical surfaces 33. The guide pin 14 is secured it is in the holder 15 of the carriage 3 of the lathe 1 by means of a threaded end 36 and a screw 16 and guided by rollers 17, mounted on bases 18, sliding on guideways of the bed 4. Rollers 17 are arranged at fixed intervals by means of cables 19, attached on one side to the bracket 20 of the carriage 3 and on the other to the holder 22 of the base 18. The next rollers 17 with 18 bases are connected with each other by means of lines 19.

Sposobem według wynalazku na wrzecionie tokarki mocuje się głowicę w postaci tarczy zaopatrzonej w imaki narzędziowe do mocowania noży skrawających, następnie na łożu tokarki mocuje się urządzenie centrujące w bezpośrednim sąsiedztwie głowicy i układa wzdłuż łoża podtrzymki trzpienia. Na przedłużeniu łoża tokarki, poza wrzeciennikiem zainstalowane są podtrzymki stałe. Obrabiany element o przekroju kołowym poddaje się czołowaniu, następnie w obrabianym elemencie wykonuje osiowo-symetryczne wybranie o powierzchni walcowo-stożkowej, gwintuje się otwór walcowy, obrabiany trzpień umieszcza na podtrzymkach stałych i wprowadza we wrzeciono. W wykonany otwór wprowadza się końcówkę trzpienia pomocniczego i łączy oba elementy śrubą. Drugi gwintowany koniec trzpienia pomocniczego mocujemy w imaku narzędziowym obrabiarki, centrujemy go przy pomocy urządzenia centrującego i ustawiamy w głowicy noże skrawające na żądaną średnicę obrabianego elementu. Uruchamia się obrabiarkę nadając narzędziu skrawającemu ruch obrotowy, a ruch posuwisty obrabianemu elementowi i obrabia go na żądaną średnicę.In the method according to the invention, a head in the form of a disk equipped with tool holders for fixing cutting knives is mounted on the lathe spindle, then a centering device is mounted on the lathe bed in the immediate vicinity of the head and placed along the spindle support bed. Fixed supports are installed on the lathe bed extension, apart from the headstock. The workpiece with a circular cross-section is subjected to a face, then an axially-symmetrical recess with a cylindrical-conical surface is made in the workpiece, a cylindrical bore is threaded, the machined mandrel is placed on fixed supports and inserted into the spindle. The end of the auxiliary pin is inserted into the hole made and the two elements are connected with a screw. Mount the other threaded end of the auxiliary spindle in the tool post of the machine tool, center it with the centering device and set the cutting knives in the head to the desired diameter of the workpiece. The machine tool is started, giving the cutting tool a rotary motion, and a sliding motion of the workpiece and machining it to the desired diameter.

Opisany sposób stosuje się do wykonywania nowych trzpieni z półfabrykatów, w postaci walcowanych prętów, charakteryzujących się znacznymi odchyłkami tolerancji dokładności i kształtu. Natomiast przy regeneracji częściowo zużytych trzpieni, trzpień pomocniczy połączony z trzpieniem obrabianym układa się na rolkach przesuwnych, rozmieszczonych na łożu obrabiarki, mocuje gwintowaną końcówkę trzpienia pomocniczego w imaku narzędziowym suportu i zmontowany układ wprowadza się do urządzenia centrującego i poprzez wrzeciennik wprowadza się na rolki stałe obrabiarki przy równoczesnej obróbce. Przy odwróceniu kierunku posuwu obrabianego elementu noże skrawające wymienia się z prawych na lewe i odwrotnie.The described method is used to make new mandrels from semi-finished products, in the form of rolled bars, characterized by significant tolerances of accuracy and shape. However, during the regeneration of partially worn mandrels, the auxiliary mandrel connected with the machined mandrel is placed on the sliding rollers located on the machine tool bed, the threaded end of the auxiliary mandrel is mounted in the tool post of the carriage and the assembled system is fed into the centering device and through the headstock is fed to the fixed rollers of the machine tool with simultaneous processing. When the direction of the workpiece feed is reversed, the cutting knives are changed from right to left and vice versa.

Sposób według wynalazku pozwala na wielokrotne podwyższenie prędkości skrawania przy równoczesnej eliminacji pracochłonnego ustawiania i przestawiania podtrzymek, co w konsekwencji skraca czas obróbki do rzędu czasu stanowiącego 20 - 30% czasu niezbędnego do przeprowadzenia tej operacji sposobem dotychczas stosowanym.The method according to the invention allows for multiple increase of the cutting speed while eliminating the laborious setting and adjustment of the steady rests, which consequently reduces the machining time to the order of 20-30% of the time necessary to carry out this operation with the method used so far.

Jeszcze większy efekt czasowy osiąga się przy regeneracji trzpieni.An even greater time effect is achieved when the mandrels are regenerated.

166 383166 383

Fig.4 Fig.5Fig. 4 Fig. 5

13 32. 21 rrv\ 13 32.21 rrv \ 14 1 14 1 34 36 35 34 36 35 1 1 -s -s \ w w JT \ w in JT

Fig.6Fig. 6

166 383166 383

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,100 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price: PLN 1,100.

Claims

Patent claims

I. A method of machining slender elements with a circular cross-section, in particular roll shanks, characterized in that the workpiece is subjected to end faces, then an axially symmetric recess is made in the element with a cylindrical-conical surface, and then an axial threaded hole is made into the recess made ending with a threaded hole, a guide pin ending with a cylindrical end adapted to the cylindrical bore of the workpiece is inserted, the guide pin is connected with the workpiece by means of a screw, connected elements resting on the rollers are introduced, processed and auxiliary through the headstock and centering device, the second threaded tip of the pin The auxiliary tool is mounted in the tool post of the machine tool, the auxiliary mandrel is centered, the cutting knives are set to the desired diameter and the slender element is machined, giving the workpiece feed motion and the rotary motion of the cutting tool, and as the workpiece is processed, the I keep it by means of guides resting on the bed and shifted by a carriage and cables in the direction of travel.

2. A device for machining slender elements, especially rolling shanks), constituting a lathe with a long bed, equipped with a carriage and a spindle with a clearance greater than the diameter of the workpiece, characterized by the fact that it has a centering system with a base (9), resting on the bed (4 ) machine tool (1), consisting of a sleeve (8) provided with radial holes in which slides (25) are placed, ending with rollers (27) mounted in the guides (25) with pins (24), and on the sleeve (8) ) the sleeve (7) and the sleeve (23) with bevelled tips are slidably mounted, touching the bevelled surface with the bevelled surface of the slider tips (25), while the sleeves (7, 23) are fitted with supports (10, 11) actuators ( 12) acting through the sleeves (7, 23) on the sliders (25) centering the rolling mandrel (13), and on the lathe spindle (1) there is a head in the form of a disc (5) equipped with tool posts (6) to attach the knives (27) sk cutting clamps, fixed in the holder (6) with pressure screws (28), and radially to the post (6), screws (29) are mounted, which are used to adjust the position of the knife (27) in relation to the machined mandrel (13), and on the opposite side of the clamps ( 6) in the axis of symmetry (30) there is a threaded sleeve (31) on the disk (5) for mounting the disk (5) on the lathe spindle (1), and the rolling pin (13) is attached to the guide pin (14) with a screw (34), ended with a head with a hole (35), screwed into the threaded hole (32) of the rolling mandrel (13), the rolling mandrel (13) and the guide mandrel (14) being centered by means of cylindrical surfaces (33), and the mandrel the guide (14) is mounted in the post (15) of the carriage (3) of the lathe (1) by means of a threaded tip (36) and a screw (16) and guided outside the lathe bed with rollers (21) and on the lathe (1) bed (4) guided by rollers (17), mounted on the bases (18), sliding along the bed (4) under the tension of the lines (19), connected on one side with the support (3) using the handle (29) and on the other side with the bases (18) of the rollers (17) using the handle (22).