RU2028884C1 - Broaching apparatus - Google Patents
Broaching apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2028884C1 RU2028884C1 SU4460977A RU2028884C1 RU 2028884 C1 RU2028884 C1 RU 2028884C1 SU 4460977 A SU4460977 A SU 4460977A RU 2028884 C1 RU2028884 C1 RU 2028884C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- carriage
- angle
- cutting
- broach
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Milling, Broaching, Filing, Reaming, And Others (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и касается устройств, используемых для обработки тел вращения и других изделий, преимущественно коленчатых валов, методом протягивания. The invention relates to mechanical engineering and relates to devices used for processing bodies of revolution and other products, mainly crankshafts, by pulling.
Известно устройство для протягивания, содержащее станину, смонтированные на ней шпиндельный узел и многорезцовую протяжку (авт. св. N 102363, кл. В 23 D 37/02, 1954). A device for pulling containing a bed, mounted on it a spindle unit and a multi-cutter pull (ed. St. N 102363, CL 23
Однако известное устройство не обеспечивает достаточное качество обработки за счет переменности снимаемого при обработке припуска и образования огранки. Кроме того, данное устройство не предназначено для обработки коленчатых валов, так как не позволяет осуществить одновременную обработку поверхностей шеек и балансиров. However, the known device does not provide sufficient processing quality due to the variability of the allowance removed during processing and the formation of cuts. In addition, this device is not intended for processing crankshafts, as it does not allow simultaneous processing of the surfaces of the necks and balancers.
Известно устройство для фрезерования шеек коленчатых валов, содержащее станину и смонтированные на ней шпиндельный узел и дисковую фрезу (Косилова А.Г. и Мещеряков Р.К., "Справочник технолога-машиностроителя", т.1, М.: Машиностроение, 1985, с. 331-333). A device for milling necks of crankshafts containing a frame and mounted on it a spindle unit and a disk mill (Kosilova A.G. and Meshcheryakov R.K., "Handbook of a machine-building engineer", v.1, M .: Mechanical Engineering, 1985, p. 331-333).
Однако известное устройство отличается невысокой производительностью и не обеспечивает высокой точности обработки и поэтому требуется окончательная обработка коленчатых валов на шлифовальных станках. However, the known device is characterized by low productivity and does not provide high precision machining and therefore requires the final processing of crankshafts on grinding machines.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для протягивания, содержащее станину, смонтированные на ней шпиндельный узел, многорезцовую протяжку, выполненную в виде последовательно расположенных секций черновой и чистовой обработки и установленную на каретке, силовой цилиндр для перемещения каретки с протяжкой, причем режущие элементы выполнены в виде отдельных зубьев с режущими пластинками. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a pulling device comprising a bed, a spindle unit mounted on it, a multi-cutter broach made in the form of successive sections of roughing and finishing and mounted on the carriage, a power cylinder for moving the carriage with a broach, moreover, the cutting elements are made in the form of separate teeth with cutting inserts.
Указанное устройство предназначено для обработки коленчатых валов путем протягивания шеек за один рабочий ход протяжки. The specified device is intended for processing crankshafts by pulling the necks in one working stroke of the broach.
Однако известное устройство не обеспечивает получение достаточно высокого качества обработки за счет образования огранки на обрабатываемой поверхности, кроме того, стойкость режущих элементов снижается вследствие абразивного износа от окалины, имеющейся на заготовках коленчатых валов. Известное устройство обеспечивает выполнение только одной функции - резания, что приводит к образованию большого количества мелкой стружки, которая трудноудалима из впадин между режущими пластинками. However, the known device does not provide a sufficiently high quality of processing due to the formation of cuts on the treated surface, in addition, the resistance of the cutting elements is reduced due to abrasion from scale available on the workpieces of the crankshafts. The known device provides the performance of only one function - cutting, which leads to the formation of a large number of small chips, which is difficult to remove from the depressions between the cutting inserts.
Целью изобретения является повышение производительности и качества обработки и увеличение износостойкости протяжки. The aim of the invention is to increase productivity and processing quality and increase the wear resistance of the broach.
Это достигается тем, что устройство для протягивания, содержащее станину, смонтированные на ней шпиндельный узел и каретку с секционной протяжкой, включающей набор последовательно установленных режущих пластин, силовой цилиндр для перемещения каретки с протяжкой, снабжено установленной перед секцией с набором режущих пластин шлицевой секцией, выполненной в виде шлицев, установленных под углом 70...90о к поперечной оси протяжки и последовательно установленными после указанных выглаживающей секцией, выполненной в виде набора элементов в форме параллелепипеда с примыкающими к нему с двух сторон большими основаниями усеченными пирамидами, секцией для нанесения регулярного микрорельефа, выполненной в виде шариковой головки, связанной с плечом двуплечего рычага, второе плечо которого соединено с подпружиненным пальцем, взаимодействующим с копиром, жестко закрепленным на станине. При этом режущие пластины выполнены призматическими и установлены пол углом 70...90о к продольной оси протяжки.This is achieved by the fact that the pulling device comprising a bed, a spindle unit mounted on it and a carriage with a sectional broach, including a set of sequentially installed cutting plates, a power cylinder for moving the carriage with a broach, is provided with a splined section installed in front of the section with a set of cutting plates, made in the form of slots installed at an angle of 70 ... 90 about to the transverse axis of the broach and sequentially installed after the indicated smoothing section, made in the form of a set of elements in in the form of a parallelepiped with large bases adjoining to it on both sides, truncated pyramids, a section for applying a regular microrelief made in the form of a ball head connected to the shoulder of a two-shouldered lever, the second shoulder of which is connected to a spring-loaded finger interacting with a copier rigidly fixed to the frame. Wherein the cutting plates are prismatic and mounted half angle of 70 ... 90 ° to the longitudinal axis of the broach.
Такое конструктивное решение позволяет за счет шлицевой секции снять окалину с поверхности шеек коленчатого вала с выводом ее через шлицевые пазы, а также выполнить систему стружкоразделительных канавок за счет выглаживающей секции осуществить пластическую деформацию с упрочнением поверхностного слоя, а на конечной стадии обработки с помощью шариковой головки нанести на обработанную поверхность регулярный микрорельеф по заданной копиром программе. Это расширяет технологические возможности устройства, увеличивает стойкость режущих элементов за счет уменьшения абразивного действия окалины, повышает качество обработки за счет более качественного резания с образованием мелкой стружки, легко удаляемой с режущих зубьев и дополнительного поверхностного упрочнения с нанесением регулярного микрорельефа, а также повышает производительность. This constructive solution allows, due to the splined section, to remove the scale from the surface of the crankshaft necks with its output through the splined grooves, as well as to perform the chip separation system due to the smoothing section, to carry out plastic deformation with hardening of the surface layer, and apply it with a ball head at the final stage of processing regular microrelief on the treated surface according to the program specified by the copier. This extends the technological capabilities of the device, increases the resistance of cutting elements by reducing the abrasive effect of scale, improves the quality of processing due to better cutting with the formation of fine chips, easily removed from cutting teeth and additional surface hardening with regular microrelief, and also improves productivity.
На фиг. 1 показано устройство для протягивания, общий вид; на фиг. 2 - шлицевая секция, план; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - то же, вид спереди; на фиг. 5 - часть режущей секции, план; на фиг. 6 - то же, вид сбоку; на фиг. 7 - то же, вид спереди; на фиг. 8 - выглаживающая секция, план; на фиг. 9 - то же, вид сбоку; на фиг. 10 - то же, вид спереди с частичным вырывом; на фиг. 11 - секция для нанесения регулярного микрорельефа, поперечный разрез; на фиг. 12 - то же, план; на фиг. 13 - сечение А-А на фиг. 11; на фиг. 14 - вариант устройства для обработки шатунных шеек коленчатых валов; на фиг. 15 - вариант устройства для обработки коренных шеек коленчатых валов. In FIG. 1 shows a pulling device, general view; in FIG. 2 - spline section, plan; in FIG. 3 - the same side view; in FIG. 4 - the same front view; in FIG. 5 - part of the cutting section, plan; in FIG. 6 - the same side view; in FIG. 7 is the same front view; in FIG. 8 - smoothing section, plan; in FIG. 9 is the same side view; in FIG. 10 is the same, front view with a partial pullout; in FIG. 11 - section for applying regular microrelief, cross section; in FIG. 12 is the same plan; in FIG. 13 is a section AA in FIG. eleven; in FIG. 14 is an embodiment of a device for processing connecting rod journals of crankshafts; in FIG. 15 is an embodiment of a device for processing crankshaft main journals.
Устройство для обработки протягиванием (фиг. 1) содержит станину 1, смонтированные на ней каретку 2 с секционной протяжкой 3, шпиндельный узел 4, в котором базируется обрабатываемое изделие 5, силовой цилиндр 6, жестко связанный с кареткой 2. Протяжка 3 состоит из шлицевой секции 7, режущей секции 8, выглаживающей секции 9 и секции 10 для нанесения регулярного микрорельефа. The device for processing by pulling (Fig. 1) contains a frame 1, a carriage 2 mounted on it with a sectional broach 3, a spindle unit 4, in which the workpiece 5 is based, a power cylinder 6, rigidly connected to the carriage 2. The broach 3 consists of a spline section 7, a cutting section 8, a smoothing section 9 and a section 10 for applying regular microrelief.
Шлицевая секция (фиг. 2-4) выполнена в виде ряда шлицев 11, расположенных на корпусе 12 с постепенным увеличением высоты по направлению обработки, с чередующимися шлицевыми канавками 13, при этом каждый из шлицев расположен под углом (λш+ωш) к поперечной оси протяжки, равным 70...90о и снабжен заборным конусом 14 с углом αзш, равным 4...6о, калибрующей ленточкой 15, имеющей ширину lлш и обратным конусом с углом αош , равным 4...6о. Шлицевые канавки 13 выполнены трапецеидальными с углом профиля Θ, равным 30. . . 150о, глубиной hкш, равной 1...5 мм и шагом sкш, равным 2...15 мм, натяг шлицев iш выбран равным 0,2...1,0 мм, длиной меньшего основания fш, равной 1...5 мм. Корпус 12 жестко закреплен на каретке 2 с помощью крепежных элементов, размещенных в отверстиях 16.The splined section (Fig. 2-4) is made in the form of a series of
Режущая секция 8 (фиг. 5-7) содержит корпус 17 с закрепленными в нем с помощью клиньев 18 режущими пластинами 19, расположенными с постепенным увеличением по высоте на величину az и ширине на величину azБ, в направлении обработки и выбранных равными 0,05...1,0 мм. Режущие пластины 19 установлены под углом ωp к продольной оси протяжки, равным 70...90о. Пластины 19 выполнены призматическими с двумя боковыми режущими кромками 20 с передним углом γPБ, равным 5...15о, с задним углом αРБ, равным 1...5о, передней режущей кромкой 21 с углами γр и αр , равными 5...15о и 1...5о соответственно. Режущие пластины 19 установлены с шагом tp, а передняя режущая кромка 21 имеет радиусные сопряжения rp с боковыми режущими кромками 20, корпус 17 снабжен отверстиями 22 для крепежных элементов, жестко соединяющих его с кареткой 2.The cutting unit 8 (FIG. 5-7) includes a
Выглаживающая секция 9 (фиг. 8-10) выполнена в виде корпуса 23 с набором постепенно увеличивающихся по высоте на величину iВ и ширине на величину iВБ в направлении обработки элементов, каждый из которых выполнен в форме параллелепипеда 24 шириной калибрующей ленточки 25 lЛВ и примыкающими к нему с двух сторон большими основаниями усеченными пирамидами 26 с углом заборного конуса αЗВ, равным 4...6о и углом обратного конуса αОВ , так же равным 4...6о. Элементы секции 9 установлены с шагом tВ, а калибрующая ленточка параллелепипеда 24 расположена под углом ωВ к продольной оси протяжки, равным 70...90о, причем пирамиды 26 имеют заборный участок αЗВБ и обратный конус с углом αОВБ , равными 4...6о, а калибрующая ленточка шириной lЛВБ на боковой поверхности параллелепипеда 24 расположена под углом ωВБ , равным 70. . . 90о, ленточки lЛБ и lЛВБ сопрягаются по радиусу rB. Натяги пластического деформирования iB и iВБ выбираются равными 0,05...1,0 мм.Smoothing section 9 (FIGS. 8-10) is formed as a
Секция 10 для нанесения регулярного микрорельефа (фиг. 11-13) состоит из корпуса 27, шариковой головки 28 с обрабатывающими шариками 29, диаметром Dш, равным 1...10 мм, двуплечего рычага 30, пальца 31 с пружиной 32, копира 33, жестко закрепленного на станине 1 и выполненного по закону: As = As(Ao; s), где Ао - амплитуда осцилляции;
s - линейный период осцилляции;
As - функция, зависящая от заданных геометрических параметров микрорельефа;
hmax - максимальная глубина канавок микрорельефа
hmax = 0,05...0,5 мм.Section 10 for applying regular microrelief (Fig. 11-13) consists of a housing 27, a
s is the linear period of the oscillations;
A s is a function depending on the given geometrical parameters of the microrelief;
h max - maximum depth of the microrelief grooves
h max = 0.05 ... 0.5 mm.
При этом одно плечо рычага 30, установленного на оси 34, соединено через сферический шарнир 35 с шариковой головкой 28, а другое плечо - с толкателем 31. В шпиндельный узел 4 устанавливают обрабатываемое изделие 5, например коленчатый вал, включающий подлежащие обработке цилиндрические поверхности 36 шатунных и коренных шеек, и балансиров 37. Е - эксцентриситет между осями шеек. In this case, one arm of the
Для шлицевой и выглаживающей секций длину калибрующей ленточки рассчитывают по формулам:
lлш = lлв=lЛВБ = где D - диаметр шейки;
vu - скорость поступательного перемещения протяжки.For spline and smoothing sections, the length of the calibrating tape is calculated by the formulas:
l lh = l lv = l lvb = where D is the diameter of the neck;
v u is the translational speed of the broach.
k = 1,2,3... - число полных оборотов шейки;
v - скорость вращения шейки.k = 1,2,3 ... - the number of full revolutions of the neck;
v is the neck rotation speed.
Предлагаемое устройство для протягивания работает следующим образом. Изделие 5, например заготовку коленчатого вала, закрепляют в шпиндельном узле 4 и включают привод устройства. При этом заготовка коленчатого вала приводится во вращение, а за счет силового цилиндра 6 каретка 2 протяжкой 3 перемещается поступательно по касательной к изделию 5. Сначала в контакт с заготовкой вступает шлицевая секция 7. Шлицами 11, жестко соединенными с корпусом 12, нарушается сплошность слоя окалины, которая падает в шлицевые канавки и удаляется из них потоком СОЖ. The proposed device for pulling works as follows. The product 5, for example the workpiece of the crankshaft, is fixed in the spindle unit 4 and include the drive of the device. In this case, the billet of the crankshaft is driven into rotation, and due to the power cylinder 6, the carriage 2 with the broach 3 moves translationally tangentially to the product 5. At first, the splined section 7 comes into contact with the billet. By means of the
За счет расположения шлицев 11 под углом к поперечной оси протяжки и наличия заборного и обратного конусов, калибрующей ленточки 15 происходит плавное взаимодействие шлицев 11 с поверхностью заготовки, одновременно улучшается удаление окалины по наклонным канавкам 13, причем за счет натяга iш, определяющего увеличение высоты шлицев 11, осуществляется постепенное удаление окалины слой за слоем и продавливание на поверхности шеек коленчатого вала системы стружкоделительных канавок.Due to the location of the
При дальнейшем перемещении протяжки 3 во взаимодействии с заготовкой вступает режущая секция 8. Передними режущими кромками 21 режущих пластин 19, закрепленных на корпусе 17 клиньями 18, обрабатываются цилиндрические поверхности шеек коленчатого вала, а боковыми режущими кромками 20 - поверхности балансиров вала. Снятие и удаление стружки из зоны обработки облегчается с помощью системы стружкоразделительных канавок. Образующаяся стружка удаляется струей СОЖ. За счет расположения под углом к продольной оси протяжки 3 режущих пластин 19 на корпусе 17, жестко связанном с кареткой крепежными элементами в отверстиях 22, обеспечивается их плавное поочередное взаимодействие с заготовкой. With further movement of the broach 3 in cooperation with the workpiece, the cutting section 8 enters. The
При последовательном перемещении во взаимодействие с изделием 5 вступают элементы выглаживающей секции 9, установленные на корпусе 23. При этом калибрующая ленточка 25 шириной lЛВ на верхней грани параллелепипеда 24 обрабатывает цилиндрическую поверхность шейки коленчатого вала, а боковые грани с шириной калибрующей ленточки lЛВБ обрабатывают с двух противоположных сторон поверхности балансиров. За счет заборного и обратного конусов пирамид 26 происходит заход и сход обрабатывающих элементов при взаимодействии с изделием 5. Натяги iВ и iВБ между выглаживающими элементами и изделием 5 обеспечивают пластическую деформацию металла заготовки и выглаживание поверхностей шейки и балансиров коленчатого вала.When moving sequentially, the elements of the smoothing section 9, mounted on the
При последующем перемещении протяжки 3 во взаимодействие с изделием 5 вступает секция 10 для нанесения регулярного микрорельефа. При подходе шариковой головки 28, установленной на корпусе 27, к изделию 5, палец 31 под действием пружины 32 взаимодействует с копиром 33, а вторым своим концом перемещает двуплечий рычаг 30, который, поворачиваясь на оси 34, через сферический шарнир 35 приводит в движение головку 28 с обрабатывающими шариками 29, которыми наносится регулярный микрорельеф на цилиндрическую поверхность 36 шейки, причем конфигурация микрорельефа задается копиром 33. With the subsequent movement of the broach 3, section 10 enters into interaction with the product 5 for applying a regular microrelief. When approaching the
В конце хода протяжки 3 каретка 2 доходит до упора, закрепленного на станине и приводы силового цилиндра 6 и изделия 5 автоматически отключаются. Изделие 5 снимается со шпиндельного узла 4 и поступает на следующую позицию технологического процесса обработки. Шатунная шейка и балансиры коленчатого вала обрабатываются на станке, оборудованном одной протяжкой (фиг. 14), а коренные шейки и балансиры для повышения производительности могут обрабатываться на станке, оборудованном двумя и более однотипными протяжками, смонтированными на одной каретке (фиг. 15). At the end of the pulling stroke 3, the carriage 2 reaches the stop fixed on the bed and the drives of the power cylinder 6 and product 5 are automatically turned off. The product 5 is removed from the spindle unit 4 and enters the next position of the technological process. The crank pin and crankshaft balancers are machined on a machine equipped with a single broach (Fig. 14), and the main journals and balancers can be machined on a machine equipped with two or more broaches of the same type mounted on one carriage (Fig. 15).
Выполнение протяжки 3 с последовательно расположенными секциями - шлицевой 7, режущей 8, выглаживающей 9 и для нанесения регулярного микрорельефа 1, позволяет повысить производительность обработки и экономичность процесса за счет совмещения операций и одновременной обработки шеек и поверхностей балансиров. The implementation of broach 3 with sequentially arranged sections - slotted 7, cutting 8, smoothing 9 and for applying regular microrelief 1, allows to increase processing productivity and process efficiency by combining operations and simultaneous processing of necks and balancer surfaces.
Исключение образования огранки на цилиндрической поверхности шеек происходит за счет применения выглаживающих элементов в виде параллелепипеда 24 с калибрующей ленточкой 25 и примыкающими к нему большими основаниями усеченных пирамид 26, кроме того, при этом достигается упрочнение поверхностного слоя, что повышает качество обработки. The elimination of the formation of a cut on the cylindrical surface of the necks occurs due to the use of smoothing elements in the form of a
Установка на протяжке шариковой головки 28, связанной через двуплечий рычаг 30 и подпружиненный палец 31 с копиром 33, позволяет наносить на обрабатываемую поверхность заданный регулярный микрорельеф, что повышает качество обработки и эксплуатационные характеристики изделия, так как в образованных регулярных канавках рельефа в последующем концентрируется смазка, снижающая трение и износ изделия 5 при эксплуатации. Установка перед режущей секцией 8 шлицевой 7 со шлицами 11 и канавками 13 обеспечивает удаление окалины и образование системы стружкоразделительных канавок, что повышает стойкость обрабатывающих элементов остальных секций за счет устранения абразивного износа от окалины и повышает производительность труда за счет сокращения простоев, связанных с заменой инструмента и облегчения удаления стружки по линиям стружкоразделительных канавок. Выполнение режущих пластин 19 призматическими позволяет одновременно осуществить обработку резанием цилиндрической поверхности шеек передней гранью 21 и балансиров - боковыми гранями 20, что так же повышает производительность. Установка пластин 19, шлицев 11, ленточек 25 под углом 70...90о к продольной и поперечной оси протяжки, а также выполнение шлицевых и выглаживающих элементов с заборными и обратными обеспечивает плавную работу протяжки, что снижает вибрацию и за счет этого дополнительно повышает качество обработки. Installation on a broach of a
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4460977 RU2028884C1 (en) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | Broaching apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4460977 RU2028884C1 (en) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | Broaching apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2028884C1 true RU2028884C1 (en) | 1995-02-20 |
Family
ID=21389978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4460977 RU2028884C1 (en) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | Broaching apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2028884C1 (en) |
-
1988
- 1988-06-08 RU SU4460977 patent/RU2028884C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Заявка РСТ N 86/04278, кл. B 23D 43/04, 37/00, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3001334C2 (en) | Process for machining multiple cranked crankshafts | |
JP2008521625A (en) | Shaft journal processing method | |
EP0353788B1 (en) | Press apparatus for reducing widths of hot slabs and slab widths reducing method using the apparatus | |
CA1230455A (en) | Combined thread rolling dies | |
DE102012021275A1 (en) | Method for surface machining of workpieces | |
RU2028884C1 (en) | Broaching apparatus | |
US5393174A (en) | Saw mill apparatus for castings and method | |
DE102012004902B4 (en) | Method and device for machining workpieces | |
RU2221667C1 (en) | Apparatus for cutting wire by blanks | |
US1707279A (en) | Process for the mechanical working of metals | |
RU2041029C1 (en) | Metal slitting or cutting-off side mill | |
JP3631857B2 (en) | Wire saw | |
SU1756034A1 (en) | Cutter set for tooling groove lateral sides | |
JP2796907B2 (en) | Milling cutter | |
RU2064406C1 (en) | Process of machining of cylindrical workpieces and machine for its realization | |
SU1060315A1 (en) | Method of machining holes | |
JP3365008B2 (en) | Equipment for manufacturing shredder cutters | |
SU1028445A1 (en) | Method of grinding gears and splines | |
RU1269389C (en) | Device for straining machining of shafts | |
SU1191200A1 (en) | Method of machining shells of sliding-contact bearings | |
SU1689396A1 (en) | Method of manufacture of stamp | |
RU1780926C (en) | Comb cutter turning method and device | |
US3200678A (en) | Method and apparatus for scalping rod-shaped materials | |
RU1785843C (en) | Method for working surfaces of non-rigid workpieces | |
SU278368A1 (en) |