RU1780908C

RU1780908C - Cylindrical article reeling device

Info

Publication number: RU1780908C
Application number: SU914949612A
Authority: RU
Inventors: Юрий Александрович Плющ; Андрей Викторович Лытов
Original assignee: Волгоградский Политехнический Институт
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1992-12-15

Abstract

Использование: в автомобильной и тракторной промышленности при обкатке цилиндрических изделий типа валов. Сущность изобретени : заготовка крепитс в центрах дл фиксировани заготовки. Накатные ролики, свободно установленные на ос х, возвратно-поступательно перемещаютс по направл ющим на длину хода. Устройство снабжено механизмом равномерного распределени нагрузки по всей поверхности контакта ролика с обрабатываемой поверхностью заготовки. Вышеуказанный механизм выполнен в виде размещенных в корпусе втулки, подшипника , закрепленного на втулке и корпусе, кронштейна, установленного на втулке с возможностью перемещени перпендикул рно ее оси, сменного щупа, закрепленного на кронштейне и жестко закрепленного в корпусе фланца с подпружиненным фиксатором , установленным с возможностью взаимодействи с торцом втулки. При подходе накатных роликов к щупу они наезжают на щуп и каждый проворачиваетс на величину , равную 1/3 длины окружности детали, тем самым обеспечива равномерное распределение нагрузки по всей поверхности контакта ролика с обрабатываемой поверхностью заготовки. 1 табл., 6 ил.Usage: in the automotive and tractor industries when running cylindrical products such as shafts. SUMMARY OF THE INVENTION: The workpiece is secured in centers to secure the workpiece. The rolling rollers freely mounted on the axles x reciprocate along the length of the guides. The device is equipped with a mechanism for evenly distributing the load over the entire contact surface of the roller with the workpiece surface being treated. The above mechanism is made in the form of a sleeve housed in a bearing, a bearing mounted on the sleeve and the housing, a bracket mounted on the sleeve with the ability to move perpendicular to its axis, a removable probe mounted on the bracket and rigidly fixed in the flange housing with a spring-loaded latch mounted with the possibility of interact with the end face of the sleeve. When the rolling rollers approach the probe, they run into the probe and each is rotated by an amount equal to 1/3 of the circumference of the part, thereby ensuring uniform load distribution over the entire contact surface of the roller with the workpiece surface being treated. 1 tablet, 6 ill.

Description

Устройство относитс к обработке металлов без сн ти стружки и может быть использовано в автомобильной и тракторной промышленностиThe device relates to the processing of metals without removing chips and can be used in the automotive and tractor industries

Известно устройство, содержащее накатной ролик, установленный на два опорных ролика, консольно смонтированных в корпусе с возможностью вращени , дл исключени самоподачи накатного ролика, оси опорных роликов наклонены к оси накатного ролика на угол 0°30-1°.A device is known comprising a knurled roller mounted on two support rollers mounted cantileverly mounted in the housing for rotation to prevent self-feeding of the knurled roller, the axes of the support rollers are inclined to the axis of the knurled roller by an angle of 0 ° 30-1 °.

Указанное устройство за счет двух опорных роликов, установленных в корпусе, создаютс услови исключени самоподачи накатного ролика, что позвол ет достичь надежность работы механизма, но контактноеThe specified device due to the two support rollers installed in the housing creates the conditions for the exclusion of self-feeding of the rolling roller, which allows to achieve reliable operation of the mechanism, but the contact

взаимодействие опорных и накатного ролика снижает стойкость инструмента и не позвол ет достичь равномерного износа накатного ролика Кроме того, разворот осей опорных роликов относительно оси накатного ролика снижает точность получени размеров деталей типа валов,the interaction of the support and the rolling roller reduces the tool life and does not allow uniform wear of the rolling roller. In addition, the rotation of the axes of the supporting rollers relative to the axis of the rolling roller reduces the accuracy of obtaining dimensions of parts such as shafts,

Известны устройства и способы дл ротационной обработки путем деформировани вращающейс цилиндрической заготовки перемещающимис в осевом направлении давильными элементами, где перед давильными элементами (накатными роликами) устанавливаютс стержни перпендикул рно поверхности заготовки с последующим охлаждениемKnown devices and methods for rotational processing by deforming a rotating cylindrical workpiece axially moving by pressing elements, where rods are installed in front of the pressing elements (knurled rollers) perpendicular to the surface of the workpiece, followed by cooling

Устройство и способ не дает возможность повысить стойкость накатных роликов , так как стержни при трении о поверхность заготовки нагреваютс , нагреваетс накатываема поверхность и накат- ные ролики, что приводит к снижению стойкости инструмента.The device and method does not make it possible to increase the resistance of the rolling rollers, since the rods are heated by friction against the surface of the workpiece, the rolling surface and the rolling rollers are heated, which leads to a decrease in tool life.

Наиболее близким по технической сущности вл етс устройство дл упрочнени валов обкаткой, выполненное в виде голо- вки с накатными роликами, жестко укрепленные на пальцах, св занных с гидроцилиндрами и друг с другом при помощи рейки и шестерен, кроме того устройство снабжено механизмом наращивани давлени .The closest in technical essence is the device for hardening the roll-in shafts, made in the form of a head with knurled rollers, rigidly mounted on the fingers connected to the hydraulic cylinders and to each other by means of a rack and gears, in addition, the device is equipped with a pressure buildup mechanism.

Однако устройство не дает возможность повысить качество получаемых изделий и стойкость инструмента, так как конструктивные элементы устройства пред- назначены дл исключени перенаклепа поверхности детапей в начале обкатки и при переходе на обкатку галтелей.However, the device does not make it possible to improve the quality of the products obtained and the tool life, since the structural elements of the device are designed to prevent re-hardening of the surface of the children at the beginning of the run-in and when switching to the roll-in of fillets.

Целью насто щего изобретени вл етс повышение качества получаемых изде- лий и стойкости инструмента.The aim of the present invention is to improve the quality of the products and tool life.

Дл достижени поставленной цели устройство дл обкатки цилиндрических изделий содержащее установленные в станине с возможностью свободного вращени и воз- вратно-поступательного перемещени накатные ролики и центры, снабжено механизмом равномерного распределени нагрузки по всей поверхности контакта ролика с обрабатываемой поверхностью зато- товки, выполненным в виде размещенных в корпусе втулки, подшипника, закрепленного на втулке и корпусе, кронштейна, установленного на втулке с возможностью перемещени перпендикул рно ее оси, сменного щупа, закрепленного на кронштейне и жестко закрепленного в корпусе фланца с подпружиненным фиксатором, установленным с возможностью взаимодействи с торцом втулки.To achieve this goal, a device for rolling in cylindrical products comprising roll rollers and centers mounted in the bed with the possibility of free rotation and reciprocating movement, equipped with a mechanism for uniform load distribution over the entire contact surface of the roller with the machined grinding surface, made in the form of placed in the housing of the sleeve, the bearing mounted on the sleeve and the housing, the bracket mounted on the sleeve with the ability to move perpendicular to it about and a replaceable probe mounted on the bracket and fixedly secured to the flange casing with a spring-loaded detent mounted to cooperate with the end face of the sleeve.

Повышение качества изделий стойкость инструмента обеспечиваетс путем равномерного распределени нагрузки на все поверхности контакта ролика с поверхностью обработки цилиндрической детали.Improving product quality, tool life is ensured by uniformly distributing the load on all contact surfaces of the roller with the machining surface of the cylindrical part.

В процессе обкатки цилиндрической поверхности детали рабоча поверхность накатных роликов претерпевает, св занные с износом, изменени , причиной которых вл етс неоднородность обрабатываемого материала, различна твердость поверхности ролика и детали, отклонени от точности получаемых размеров и т.д. Кроме того, при перемещении поверхности накатного ролика по поверхности детали трудно обеспечить равномерность распределени нагрузки по всей контактируемой поверхности ролика , так как длина окружности ролика не совпадает с длиной окружности обрабатываемой детали, что приводит к интенсивному изнашиванию отдельных участков поверхности накатного ролика. Таким образом , необходимо достичь изменени рабочей длины окружности накатного ролика и соответственно выравнивани интенсивности износа по всей поверхности ролика. Устройство позвол ет проворачивать накатные ролики на 1/3 длины окружности обрабатываемой детали, что обеспечивает равномерную нагрузку и равномерный износ по всей поверхности ролика, а значит и повышение стойкости инструмента.In the process of rolling in the cylindrical surface of the part, the working surface of the rolling rollers undergoes changes associated with wear caused by heterogeneity of the processed material, different hardness of the surface of the roller and the part, deviations from the accuracy of the obtained dimensions, etc. In addition, when moving the surface of the rolling roller over the surface of the part, it is difficult to ensure uniform distribution of the load over the entire contact surface of the roller, since the circumference of the roller does not coincide with the circumference of the workpiece, which leads to intensive wear of individual sections of the surface of the rolling roller. Thus, it is necessary to achieve a change in the working circumference of the rolling roller and, accordingly, equalization of the wear rate over the entire surface of the roller. The device allows to rotate the knurled rollers by 1/3 of the circumference of the workpiece, which ensures uniform load and uniform wear over the entire surface of the roller, and hence an increase in tool life.

На фиг.1 представлена конструкци устройства; на фиг 2 - вид А на фиг. 1; на фиг.З - схема действи устройства с накатными роликами и закрепление детали; на фиг.4 - вид Накатного механизма с накатными роликами и сменным щупом; на фиг.5 - сменный щуп и следы движени накатных роликов (пунктирные линии), вид сверху; на фиг.6 - то же, вид сбоку.Figure 1 shows the design of the device; FIG. 2 is a view A of FIG. 1; Fig. 3 is a schematic diagram of an operation of a device with knurled rollers and fixing of a part; figure 4 is a view of the rolling mechanism with knurled rollers and a removable probe; Fig. 5 shows a replaceable probe and traces of movement of the rolling rollers (dashed lines), top view; figure 6 is the same side view.

Устройство (фиг 1 и фиг.2, вид по стрелке А) состоит из корпуса 1, который имеет подшипник 2, с запрессованной в него втулкой 3. Втулка 3 имеет регулируемый кронштейн 4 со сменным щупом 5, крепление которых осуществл етс резьбовой заглушкой б и болтом 7.The device (FIG. 1 and FIG. 2, view along arrow A) consists of a housing 1, which has a bearing 2, with a sleeve 3 pressed into it. Sleeve 3 has an adjustable bracket 4 with an interchangeable probe 5, which are secured by a threaded plug b and bolt 7.

В корпус 1 с другой стороны запрессован фланец 8, имеющий фиксатор 9 и пружину 10. Дл креплени корпус 1 имеет четыре отверсти 11. Деталь 12 (фиг.З) устанавливаетс одним концом в патрон 13, с другой стороны поджимаетс центром 14, вставленного в пиноль 15. Корпус 1 крепитс к неподвижной стойке 16 болтами 17 и устанавливаетс на направл ющие 18 станка. Механизм подачи накатных роликов 19 представл ет собой гидравлическое устройство 20 (фиг.З и 4) с трем равнорасположен- ными по окружности роликами, который перемещаетс по направл ющим 18 станка.On the other hand, a flange 8 is pressed into the housing 1, having a retainer 9 and a spring 10. For mounting, the housing 1 has four holes 11. The component 12 (Fig. 3) is mounted at one end into the cartridge 13, on the other hand it is pressed by the center 14 inserted into the pin 15. The housing 1 is attached to the stationary rack 16 by bolts 17 and mounted on the machine rails 18. The feed mechanism of the rolling rollers 19 is a hydraulic device 20 (FIGS. 3 and 4) with three rollers equally spaced around the circumference, which moves along the guides 18 of the machine.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Деталь 12 крепитс в патроне 13 и поджимаетс центром 14 (фиг.З). После включени станка накатное гидравлическое устройство 20 совершает возвратно-поступательное движение по направл ющим станка, как указано стрелками. Длина хода lo накатного устройства 20 регулируетс гидравлической системой станка. При подходе накатного устройства 20 к корпусу 1, накатной ролик 19 накатываетс на щуп 5 и прижимает его к поверхности накатываемойItem 12 is secured in chuck 13 and is tightened by center 14 (Fig. 3). After the machine is turned on, the rolling hydraulic device 20 reciprocates along the guides of the machine, as indicated by the arrows. The stroke length lo of the knurling device 20 is controlled by the hydraulic system of the machine. When approaching the rolling device 20 to the housing 1, the rolling roller 19 is rolled onto the probe 5 and presses it against the surface of the rolling

детали 12, в результате чего, щуп 5 осуществл ет полный оборот вокруг оси детали с помощью подшипника 2 и втулки 3 (фиг.1) и устанавливаетс в исходное положение при обратном направлении движени накатно- го устройства 20. Фиксирование первоначального положени осуществл етс фланцем 8, фиксатором 9 и пружиной 10 (фиг.1). Рабочий цикл предлагаемого устройства повтор етс после каждого подхо- да накатного устройства 20 к заднему центру 14, где происходит накатывание ролика 19 на щуп 5. При движении накатного устройства 20 слева направо (по стрелке фиг.З) накатной ролик 19 подходит к точке А щупа 5 и движетс по пунктирной линии от А до Б (фиг.5), проворачива сь на величину 1/3 L (где L - длина окружности детали, имеюща диаметр Од), после выхода накатного ролика 19 из точки Б, второй ролик 19 касаетс точки В и движетс до точки Г и до точки Б (при включении обратного хода накатного устройства, т.е. справа налево по стрелке фиг.З), третий ролик при обратном ходе касаетс точки В и выходит из точки Д (конец действи предлагаемого устройства). Щуп 5 вл етс сменным и имеет диаметр детали Од, кроме того скос щупа перед точками А и Д позвол ет плавно входить в зацепление с накатными роликами 19.part 12, as a result, the probe 5 makes a complete revolution around the axis of the part using the bearing 2 and the sleeve 3 (figure 1) and is set to its original position with the reverse direction of movement of the rolling device 20. The initial position is fixed by the flange 8 , the latch 9 and the spring 10 (figure 1). The working cycle of the proposed device is repeated after each approach of the rolling device 20 to the rear center 14, where the roller 19 rolls onto the probe 5. When the rolling device 20 moves from left to right (in the direction of FIG. 3), the rolling roller 19 approaches point A of the probe 5 and moves along the dashed line from A to B (Fig. 5), turning by 1/3 L (where L is the circumference of the part having a diameter Od), after the rolling roller 19 leaves point B, the second roller 19 touches point B and moves to point G and to point B (when turning on the reverse of the device, i.e., from right to left in the direction of the arrow of Fig. H), the third roller touches point B in the reverse stroke and leaves point D (end of operation of the device according to the invention). The probe 5 is interchangeable and has a diameter of part Od, in addition, the bevel of the probe in front of points A and D allows smooth engagement with the rolling rollers 19.

Повышение стойкости накатных роликов (при работе) достигаетс путем равномерного распределени нагрузки по всей поверхности контакта ролика с поверхностью обработки цилиндрической детали. Необходимо отметить, что и поверхность детали и инструмент по окружности имеют неодинаковую твердость, это и приводит к интенсивному неравномерному износу накатных роликов, а значит к снижению их стойкости. Дл того, чтобы ликвидировать недостаток существующих установок, необходимо проворачивать (прокатывать) накатные ролики на величину 1/3 LAn increase in the resistance of the rolling rollers (during operation) is achieved by uniform distribution of the load over the entire contact surface of the roller with the machining surface of the cylindrical part. It should be noted that both the surface of the part and the tool around the circumference have unequal hardness, this leads to intensive uneven wear of the rolling rollers, and therefore to a decrease in their durability. In order to eliminate the deficiency of existing installations, it is necessary to rotate (roll) the rolling rollers by 1/3 L

Предлагаемое устройство позвол ет выполнить вышеизложенное требование.The proposed device allows to fulfill the above requirement.

Непрерывный цикл проворота накатных роликов 19 позвол ет равномерно распределить нагрузку на контактируемую поверхность ролика по диаметру, что обеспечивает повышение стойкости инструмента .A continuous cycle of turning the rolling rollers 19 makes it possible to evenly distribute the load on the contacting surface of the roller by diameter, which ensures an increase in tool life.

Кроме того, предлагаема конструкци позвол ет накатывать детали типа валов любых размеров, вести обработку с двух установок , т.е. сначала одного конца вала, затем с другого конца, что достигаетс перемещением предлагаемого устройства по оси детали на размер lo.In addition, the proposed design allows rolling parts such as shafts of any size, processing from two plants, i.e. first of one end of the shaft, then from the other end, which is achieved by moving the proposed device along the axis of the part by the size lo.

Опытные данные по стойкости накатных роликов привод тс в таблице.Experimental data on the resistance of the rolling rollers are given in the table.

В качестве исследуемых накатных роликов примен лись ролики диаметром 70 из стали Р18, детали диаметром 40 и 50, длина накатываемой цилиндрической поверхности равна 1200 мм.As the investigated rolling rollers, we used rollers with a diameter of 70 made of P18 steel, parts with a diameter of 40 and 50, the length of the rolled cylindrical surface is 1200 mm.

Claims

The claims

A device for rolling in cylindrical products, comprising roll rollers and centers for fixing the workpiece installed in the bed with the possibility of free rotation and reciprocating, characterized in that, in order to improve the quality of the products obtained and the tool life, it is equipped with a mechanism for uniform load distribution over the entire contact surface of the roller with the workpiece surface to be machined, made in the form of bushings placed in the housing, a bearing mounted on the sleeve and the body lo, the bracket mounted on the hub for movement perpendicular to its axis, interchangeable probe mounted on the bracket and fixedly secured to the flange casing with a spring-loaded detent mounted to cooperate with the end face of the sleeve.

tp

8 9

Y /

At

FIG. 2

. 3

4 b

L in

Fig 5

FIG. 4

.b