RU2036045C1

RU2036045C1 - Thread rolling-on apparatus

Info

Publication number: RU2036045C1
Authority: RU
Inventors: А.С. Паздников
Original assignee: Паздников Анатолий Сергеевич
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1995-05-27

Abstract

FIELD: equipment for thread rolling-on. SUBSTANCE: apparatus has a drive spindle, supporting a movable thread rolling-on die; a holder, mounted in a body of the apparatus on an axle, whose position may be adjusted with the help of an adjusting bolt; a stationary thread rolling-on die, secured to the holder; a pickup for measuring rolling-on effort. The pickup for measuring the thread rolling-on effort is arranged between the holder and the body normally relative to a working surface of the stationary thread rolling- on die. EFFECT: enhanced quality of rolled-on thread. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для накатки резьбы и других профилей на деталях цилиндрической формы. The invention relates to the processing of metals by pressure, and in particular to devices for rolling threads and other profiles on parts of a cylindrical shape.

Известно устройство для накатки резьбы содержащее неподвижную резьбонакатную плашку, подвижную резьбонакатную плашку, соединенную посредством вращающегося элемента с импульсным генератором, а так же задающий блок, имеющий ячейку памяти (авт.св. Япония N 56-3709, кл. В 21 Н 31/02, 1981). A known device for rolling threads containing a fixed thread rolling die, a movable thread rolling die, connected by means of a rotating element with a pulse generator, as well as a master unit having a memory cell (ed. St. Japan N 56-3709, class. 21 N 31/02 , 1981).

Данное устройство осуществляет контроль совпадения витков резьбонакатных плашек в момент захвата заготовки, но не контролирует геометрические параметры профиля резьбы в процессе накатки и износа инструмента. This device monitors the coincidence of turns of thread rolling dies at the time of capture of the workpiece, but does not control the geometric parameters of the thread profile during rolling and tool wear.

Известен резьбонакатной станок, содержащий станину, на которой смонтированы неподвижная резьбонакатная матрица с держателем и размещенным на нем датчиком замера усилия, и подвижная резьбонакатная матрица с держателем, при этом датчик замера усилия установлен с возможностью восприятия действия реактивных усилий в направлении, параллельном оси заготовки (патент США N 4615197, кл. В 21 Н 3/06, 1986). A known thread rolling machine containing a bed on which a fixed thread rolling matrix is mounted with a holder and a force measuring sensor placed on it, and a movable thread rolling matrix with a holder, the force measuring sensor is installed with the ability to perceive the action of reactive forces in a direction parallel to the axis of the workpiece (patent U.S. N 4615197, CL B 21 H 3/06, 1986).

Недостатком данного устройства является невысокое качество контроля накатки резьбы, так как датчик замера усилия воспринимает осевое усилие, прикладываемое к резьбонакатной матрице при накатке, составляющее незначительную часть от радиального усилия, по величине которого осуществляют контроль качества накатываемой резьбы, ее геометрических размеров, так как деформация поверхности детали при накатке происходит в направлении, перпендикулярном оси заготовок и поверхности матрицы. The disadvantage of this device is the low quality of the thread rolling control, since the force measuring sensor senses the axial force applied to the thread rolling matrix during rolling, which is a small part of the radial force, the magnitude of which controls the quality of the thread being rolled, its geometric dimensions, since the surface is deformed parts during knurling occurs in the direction perpendicular to the axis of the workpieces and the surface of the matrix.

Наиболее близким техническим решением к изобретению устройство, в котором реализован способ определения усилий при накатывании резьбы на автоматах типа ролик-сегмент. The closest technical solution to the invention is a device that implements a method for determining the forces when rolling threads on automatic machines such as roller-segment.

Устройство содержит приводной вал, установленной в станине автомата на подшипниках, на валу наклеены тензорезисторы для регистрации крутящего момента и равнодействующих сил, действующих на накатной ролик при накатывании, установлен обтюратор. На накатном сегменте размещен отметчик углового положения накатываемого изделия, отметчик углов поворота накатного ролика. The device contains a drive shaft mounted in the machine frame on bearings, strain gages are glued on the shaft to record the torque and resultant forces acting on the rolling roller during rolling, a shutter is installed. On the rolling segment there is a marker for the angular position of the rolling product, and a marker for the rotation angles of the rolling roller.

Известное техническое решение имеет следующие недостатки: Во-первых, установка измерительных датчиков на валу резьбонакатного ролика, оттарированных на измерение деформации вала, не позволит получить высокой точности измерения, так как к валу предъявляются высокие требования по жесткости; во-вторых, величина тангенциальной составляющей усилия накатки составляет в среднем 2% от общего усилия накатки и поэтому определить точно с помощью контроля этой составляющей изменение усилия при износе инструмента крайне трудно; в-третьих, измерение радиальной составляющей с помощью датчиков, наклеенных параллельно оси вала диаметрально противоположно, не позволяет измерить истинное значение радиальной составляющей усилия накатывания при любых углах поворота ролика; в-четвертых, устройство конструктивно сложно, так как необходимо дополнительное устройство для постоянного контроля угла поворота датчиков и расчета радиальной составляющей в результате снятых параметров, а так же коллекторное устройство, так как датчики жестко связаны с подвижной накатной матрицей. The known technical solution has the following disadvantages: Firstly, the installation of measuring sensors on the shaft of the thread rolling roller, calibrated to measure the deformation of the shaft, will not allow to obtain high measurement accuracy, since high rigidity requirements are imposed on the shaft; secondly, the magnitude of the tangential component of the rolling force is on average 2% of the total rolling force, and therefore it is extremely difficult to determine accurately using the control of this component the change in force during tool wear; thirdly, the measurement of the radial component using sensors glued diametrically opposite to the shaft axis does not allow measuring the true value of the radial component of the rolling force at any angle of rotation of the roller; fourthly, the device is structurally difficult, since an additional device is needed to constantly monitor the angle of rotation of the sensors and calculate the radial component as a result of the parameters taken, as well as a collector device, since the sensors are rigidly connected to the movable rolling matrix.

Целью изобретения является повышение качества резьбы за счет повышения точности контроля усилия накатывания. The aim of the invention is to improve the quality of the thread by improving the accuracy of control of the rolling force.

Это достигается тем, что устройство для накатывания резьбы, содержащее корпус с размещенной на нем неподвижной накатной матрицей, датчик замера усилия накатывания и подвижную накатную матрицу, снабжено державкой, регулировочным болтом и установленной в корпусе осью, причем державка размещена на оси с возможностью поворота, регулировочный болт установлен на одном конце державки с возможностью взаимодействия с корпусом, а на другом конце державки закреплена неподвижная накатная матрица, при этом датчик замера усилия накатывания расположен между державкой и корпусом перпендикулярно рабочей поверхности матрицы. This is achieved by the fact that the device for rolling the thread, comprising a housing with a fixed rolling matrix located on it, a sensor for measuring the rolling force and a movable rolling matrix, is equipped with a holder, an adjusting bolt and an axis mounted in the housing, the holder being rotatable on the axis, adjusting a bolt is mounted on one end of the holder with the possibility of interaction with the housing, and on the other end of the holder a fixed rolling matrix is fixed, while the sensor for measuring the rolling force is located wives between the holder and the housing perpendicular to the working surface of the matrix.

Новым является размещение неподвижной резьбонакатной матрицы на державке, которая размещена на оси, установленной в корпусе, с в возможностью поворота, датчик замера усилия накатывания размещен между державкой и корпусом, перпендикулярно рабочей поверхности матрицы, на другом конце державки размещен регулировочный болт с возможностью взаимодействия с корпусом, и обеспечивающий предварительный прижим и фиксацию державки к датчику в нерабочем положении. New is the placement of a fixed thread rolling matrix on the holder, which is rotatably mounted on an axis mounted in the housing, a gauge for measuring the rolling force is placed between the holder and the housing, perpendicular to the working surface of the matrix, and an adjustment bolt is placed on the other end of the holder with the possibility of interaction with the housing , and providing preliminary clamping and fixing the holder to the sensor in the idle position.

Такое техническое решение позволяет повысить качество контроля резьбы за счет увеличения возможности точного и полного контроля изменения величины радиальной составляющей усилия накатывания при износе инструмента, прикладываемого к свободному концу шарнирно установленной неподвижной в процессе накатки накатной матрице, который напрямую передает прикладываемое к нему усилие на датчик замера усилия накатывания. This technical solution allows to improve the quality of thread control by increasing the ability to accurately and completely control changes in the magnitude of the radial component of the rolling force when the tool is applied to the free end of the articulated rolling rod that is stationary during rolling, which directly transfers the force applied to it to the force measurement sensor rolling.

На фиг. 1 представлено устройство для накатывания резьбы, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows a device for rolling threads, General view; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 section BB in FIG. 1.

Устройство для накатывания резьбы включает приводной шпиндель 1 и кинематически связанный с ним шпиндель 2 с закрепленным на нем подающим диском 3. На шпинделе 1 установлена подвижная резьбонакатная матрица в виде накатного ролика 4. Неподвижная накатная матрица в виде накатного сегмента 5 закреплена на державке 6 с помощью накладки 7 и болтов 8. Державка 6 выполнена в виде коромысла, закрепленного одним концом шарнирно с помощью оси 9 на держателе 10. На этом же конце державки 6 установлен болт 11, с помощью которого другой конец державки 6 прижат к датчику 12 замера усилия, установленному в гнезде держателя 10 перпендикулярно оси заготовки, с усилием, равным 90. 95% величины радиальной составляющей усилия накатывания, определяемого расчетным или опытным путем. The thread rolling device includes a drive spindle 1 and a kinematically connected spindle 2 with a feed disk 3 mounted thereon. A movable thread rolling matrix in the form of a rolling roller 4 is mounted on the spindle 1. A fixed rolling matrix in the form of a rolling segment 5 is mounted on the holder 6 with pads 7 and bolts 8. The holder 6 is made in the form of a rocker arm, pivoted at one end using the axis 9 on the holder 10. At the same end of the holder 6, a bolt 11 is installed, with which the other end of the holder 6 is pressed to the sensor 12 measuring the force installed in the socket of the holder 10 perpendicular to the axis of the workpiece, with a force equal to 90. 95% of the radial component of the rolling force, determined by calculation or empirically.

Держатель 10 установлен на плите станины 13 с возможностью перемещения относительно оси накатного ролика 4 с помощью болтов 14, размещенных в упорной планке 15, установленной на станине 13, и фиксации с помощью болтов 16 после настройки заданного зазора между накатным роликом 4 и накатным сегментом 5. Подающий диск 3 сопряжен с направляющей скобой 17 и лотком 18, по которому подаются заготовки 19. The holder 10 is mounted on the plate of the bed 13 with the possibility of movement relative to the axis of the knurling roller 4 using bolts 14 located in the retaining plate 15 mounted on the bed 13, and fixing with bolts 16 after setting the specified clearance between the knurled roller 4 and the knurled segment 5. The feed disk 3 is paired with a guide bracket 17 and a tray 18, through which the workpiece 19 is fed.

Устройство работает следующим образом. Заготовки 19 движутся по лотку 18 и захватываются гнездами подающего диска 3, с помощью которого подаются в зону накатки резьбы между вращающимся накатным роликом 4 и накатным сегментом 5. В процессе накатки датчик замера усилия 12 постоянно регистрирует величину радиальной составляющей усилия, действующей на накатной сегмент 5. В случае износа накатного инструмента величина усилия, действующего на датчик 12 замера усилия, изменится, и в систему управления устройством поступит соответствующий сигнал, при этом величина деформации датчика 12 будет определяться только узким интервалом измеряемых усилий, так как датчик 12 начинает реагировать на деформацию только от усилий, которые превышают усилие предварительного сжатия датчика 12 между державкой 6 и держателем 10. The device operates as follows. The blanks 19 move along the tray 18 and are captured by the sockets of the feed disk 3, with which they are fed into the thread rolling zone between the rotating knurled roller 4 and the knurled segment 5. During knurling, the force measurement sensor 12 constantly records the magnitude of the radial component of the force acting on the knurled segment 5 . In the event of wear of the knurling tool, the amount of force acting on the force measuring sensor 12 will change, and a corresponding signal will be sent to the device control system, while the strain value of the sensor 12 will is determined only by the narrow range of the measured force since the sensor 12 begins to respond to deformation only by forces that exceed the pre-compression force sensor 12 between the holder 6 and the tool holder 10.

Устройство может быть использовано и на автоматах с плоскими плашками, на которых неподвижная плашка так же размещается на державке, закрепленной на корпусе одним концом с помощью оси, а датчик замера усилия расположен между державкой и корпусом перпендикулярно поверхности матрицы. The device can also be used on automatic machines with flat dies, on which a fixed die is also placed on a holder fixed to the housing at one end with an axis, and a force measuring sensor is located between the holder and the housing perpendicular to the matrix surface.

Использование предлагаемого устройства для накатывания резьбы позволяет повысить качество контроля накатки резьбы за счет возможности точного контроля непосредственно радиальной составляющей усилия, прикладываемого к шарнирно установленной резьбонакатной матрице при накатке резьбы. Using the proposed device for rolling threads allows you to improve the quality of control of rolling of the thread due to the ability to accurately control the directly radial component of the force applied to the pivotally mounted thread rolling matrix when rolling the thread.

Claims

A device for threading a thread, comprising a housing with a fixed thread rolling matrix located therein, a rolling force measuring sensor and a movable thread rolling matrix, characterized in that, in order to improve the quality of the thread by improving the accuracy of rolling force control, it is equipped with a holder, an adjusting bolt and installed in the housing axis, and the holder is placed on the axis with the possibility of rotation, the adjusting bolt is installed on one end of the holder with the possibility of interaction with the housing, and on the other end A fixed thread rolling matrix is fixed on the holder, while a rolling force measuring sensor is located between the holder and the housing perpendicular to the working surface of the fixed thread rolling matrix.