RU2240889C2

RU2240889C2 - Supporting apparatus to thread-knurling machine tool

Info

Publication number: RU2240889C2
Application number: RU2002116755/02A
Authority: RU
Inventors: Ю.С. Панчеха (RU); Ю.С. Панчеха
Original assignee: Панчеха Юрий Степанович
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2004-11-27

Abstract

FIELD: plastic metal working, possibly knurling large-size threads and worms.

SUBSTANCE: supporting apparatus to knurling machine tool includes base on which cutter moving mechanism and supporting sleeves are mounted. Slide is arranged in supporting sleeves. Two stocks with centers and pin are secured to slide. The last is mounted with possibility of axial motion. One center is arranged in first stock and it is joined with device for compensating blank elongation at knurling process. Cutter has inclined grooves and it is joined with mechanism for moving it, for example through rope; pin is arranged in inclined grooves of cutter. Axial motion mechanism is joined with center through additional device for compensating blank elongation. In base there is lengthwise cylindrical groove parallel relative to axis of centers. Base is joined with supporting plate by means of truncated cylindrical bearing member engaged with cylindrical groove of base by cylindrical portion of its radius. Base is mounted with possibility of rocking motion on cylindrical bearing member in plane normal to axis of centers. Cutter is spring-loaded relative to one of supporting sleeves; slide through stock is spring-loaded relative to supporting sleeve. Axis of centers is shifted relative to axis of knurling rollers at end of knurling process in vertical direction by 0.1 - 0.2 mm. Such design provides high quality of knurled profile due to using two symmetrically arranged devices for compensating blank elongation in order to prevent deformation of blank and due to minimum shifting of center axis in vertical direction at initial and final time moments of knurling process. It is achieved due to use of truncated cylindrical bearing member joined with additional supporting plate. Apparatus is tested in UPW-type machine tools.

EFFECT: high quality accurate knurling of large-module worms, trapezoidal threads.

5 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для накатывания крупных резьб и червяков.The invention relates to the field of metal forming and can be used for rolling large threads and worms.

Известно поддерживающее устройство (ПУ) к профиленакатному станку (ПНС), содержащее основание, нож с расположенными на нем роликами и вырезом под накатываемый профиль, расположенные на основании механизм перемещения ножа и опорные втулки с установленными в них ползуном с двумя бабками, центрами и закрепленным на нем штырем, причем ползун установлен с возможностью качения и осевого перемещения и подпружинен в осевом направлении, один центр размещен в бабке и связан с механизмом его осевого перемещения, а второй центр размещен в другой бабке и связан с устройством компенсации удлинения заготовки при накатывании, при этом нож выполнен с наклонными пазами, связан с механизмом его перемещения и подпружинен относительно штыря, а штырь установлен в наклонных пазах ножа (см. а.с. СССР №1562052, В 21 Н 3/00, БИ №17, 1990 г.).A support device (PU) for a profile rolling machine (PNS) is known, comprising a base, a knife with rollers located on it and a cutout for the rolled profile, located on the base of the knife moving mechanism and support bushings with a slide installed in them with two headstock, centers and mounted on a pin, and the slider is mounted with the possibility of rolling and axial movement and is spring loaded in the axial direction, one center is placed in the headstock and connected to the mechanism of its axial movement, and the second center is placed in another woman e and is connected with a device for compensating the elongation of the workpiece during rolling, while the knife is made with inclined grooves, connected with the mechanism of its movement and spring-loaded relative to the pin, and the pin is installed in the inclined grooves of the knife (see AS USSR No. 1562052, 21 N 3/00, BI No. 17, 1990).

Недостатком устройства является то, что при накатывании крупных резьб и червяков с большим модулем осевое удлинение компенсируется лишь с одной стороны заготовки, а с другой - нет, что снижает качество накатывания за счет деформации цапф или приспособления. В процессе накатывания нож совершает качательное движение относительно оси ползуна, радиус которого невелик. Причем в конце накатывания ось заготовки должна быть на 0.1...0.2 мм ниже оси накатных роликов, чтобы исключить усилия, выталкивающие заготовку вверх. Из-за малого радиуса качания ножа, в начале накатывания смещение заготовки может быть более 0.3 мм. Это значительно увеличивает усилия прижима заготовки к ножу, износ ножа и вносит погрешности в процесс формообразования заготовки. Кроме этого, нож при установке к детали совершает сложное движение - вдоль ползуна и вверх к заготовке (наклонные пазы). При неточном изготовлении заготовки до момента упора роликов ножа в цапфы червяка, например, перемещение ножа в осевом направлении может быть значительным, т.к. угол наклона пазов не может быть больше 3...5° из условия самоторможения.The disadvantage of this device is that when rolling large threads and worms with a large modulus, the axial elongation is compensated only on one side of the workpiece, but not on the other, which reduces the quality of rolling due to deformation of pins or fixtures. In the process of rolling, the knife makes a swinging motion relative to the axis of the slider, the radius of which is small. Moreover, at the end of rolling, the axis of the workpiece should be 0.1 ... 0.2 mm below the axis of the rolling rollers in order to eliminate the forces pushing the workpiece up. Due to the small swing radius of the knife, at the beginning of rolling, the offset of the workpiece can be more than 0.3 mm. This significantly increases the efforts of pressing the workpiece to the knife, the wear of the knife and introduces errors in the process of forming the workpiece. In addition, when installed to the part, the knife makes a complex movement - along the slide and up to the workpiece (inclined grooves). In the case of inaccurate manufacture of the workpiece until the knife rollers rest on the worm trunnions, for example, the axial movement of the knife can be significant, because the angle of inclination of the grooves cannot be more than 3 ... 5 ° from the condition of self-braking.

Таким образом, данное устройство не работоспособно при накатывании червяков с неточным изготовлением цапф (черновое накатывание) и при конструкции червяка с короткими цапфами.Thus, this device is not functional when rolling worms with inaccurate trunnion manufacturing (rough rolling) and when designing a worm with short trunnions.

Техническим результатом является повышение качества накатываемых деталей за счет перемещения оси центров по траектории с большим радиусом, что уменьшает ее смещение относительно оси накатных роликов в вертикальной плоскости.The technical result is to improve the quality of the rolled parts by moving the axis of the centers along a path with a large radius, which reduces its displacement relative to the axis of the rolling rollers in the vertical plane.

Поставленная цель достигается тем, что в поддерживающем устройстве к профиленакатному станку, содержащем основание, нож с расположенными на нем роликами и вырезом под накатываемый профиль, расположенные на основании механизм перемещения ножа и опорные втулки с установленными в них ползуном с двумя бабками, центрами и закрепленным на нем штырем, причем ползун установлен с возможностью осевого перемещения и подпружинен в осевом направлении, один центр размещен в первой бабке и связан с механизмом его осевого перемещения, а второй центр размещен в другой бабке и связан с устройством компенсации удлинения заготовки при накатывании, при этом нож выполнен с наклонными пазами, связан с механизмом его перемещения, а штырь установлен в наклонных пазах ножа, механизм осевого перемещения связан с центром через дополнительное устройство компенсации удлинения заготовки, а ползун выполнен некруглого, например прямоугольного, сечения, а в основании выполнен продольный цилиндрический паз, расположенный параллельно оси центров, при этом основание связано с опорной плитой посредством усеченного цилиндрического опорного элемента, входящего в цилиндрический паз плиты своей цилиндрической частью, центр радиуса кривизны которого расположен ниже уровня плиты, при этом основание имеет возможность качания по цилиндрическому опорному элементу, причем нож подпружинен относительно одной из опор, а зазор между плитой и основанием со стороны подвижного накатного ролика выполнен V-образной формы.This goal is achieved by the fact that in the supporting device to the profile rolling machine containing the base, a knife with rollers located on it and a cutout for the rolled profile, located on the base of the knife movement mechanism and support bushings with a slide installed in them with two headstock, centers and mounted on a pin, and the slider is mounted with the possibility of axial movement and spring loaded in the axial direction, one center is located in the first headstock and is connected with the mechanism of its axial movement, and the second center p placed in another headstock and connected to the device for compensating for elongation of the workpiece when rolling, the knife is made with inclined grooves, connected to the mechanism of its movement, and the pin is installed in the inclined grooves of the knife, the axial movement mechanism is connected to the center through an additional device for compensating the elongation of the workpiece, and the slider is made of a non-circular, for example rectangular, section, and at the base there is a longitudinal cylindrical groove located parallel to the axis of the centers, while the base is connected to the base plate m of a truncated cylindrical supporting element entering the cylindrical groove of the plate with its cylindrical part, the center of radius of curvature of which is located below the level of the plate, the base being able to swing along the cylindrical supporting element, the knife being spring-loaded relative to one of the supports, and the gap between the plate and the base with side rolling movable roller is made V-shaped.

Сущность изобретения заключается в том, что изменение траектории движения оси центров обеспечивает в начальный момент накатывания минимальное смещение оси центров относительно осей накатных роликов, что обеспечивает качественный процесс формообразования деталей.The essence of the invention lies in the fact that changing the trajectory of the axis of the centers provides at the initial moment of rolling the minimum displacement of the axis of the centers relative to the axes of the rolling rollers, which ensures a high-quality process of forming parts.

На фиг.1 показан первый вариант конструкции ПУ к ПНС, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1, на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.1, на фиг.4, 5 - виды Г, Д на фиг.2, на фиг.6 показан второй вариант конструкции ПУ к ПНС, на фиг.7 - сечение А-А фиг.6, на фиг.8 - сечение Б-Б фиг.6, на фиг.9,10 - виды Г, Д на фиг.7, на фиг.11 показан третий вариант конструкции ПУ к ПНС, на фиг.12 - сечение А-А фиг.11, на фиг.3 - сечение Б-Б фиг.11, на фиг.14,15 - виды Г, Д на фиг.12.Figure 1 shows the first design option PU to the PNS, figure 2 is a section aa of figure 1, figure 3 is a section bB of figure 1, figure 4, 5 are views G, D on figure 2, figure 6 shows a second embodiment of the PU to the PNS, figure 7 - section aa figure 6, figure 8 - section bb figure 6, figure 9,10 - types G, D in Fig. 7, in Fig. 11, a third embodiment of the PU to the PNS is shown, in Fig. 12 is a section A-A of Fig. 11, in Fig. 3 is a section B-B of Fig. 11, in Fig. 14 , 15 - types G, D in Fig. 12.

Первый вариант конструкции ПУ к ПНС (фиг.1, 2, 3, 4, 5) содержит основание 1, нож 2 с расположенными на нем роликами 3 и вырезом 4 под накатываемый профиль 5. На основании 1 расположены механизм перемещения 6 ножа 2 и опорные втулки 7 с установленными в них ползуном 8. На ползуне 8 закреплены две бабки 9, 10 с центрами 11,12 и штырь 13, причем ползун 8 установлен с возможностью осевого перемещения. Один центр 11 размещен в первой бабке 9 и связан с механизмом 14 его осевого перемещения, а второй центр 12 размещен в другой бабке 10 и связан с устройством компенсации удлинения заготовки при накатывании 15. Нож 2 выполнен с наклонными пазами 16 (фиг.2, 4, 5), связан с механизмом 6 его перемещения, например, тросом, а штырь 13 установлен в наклонных пазах 16 ножа 2. Механизм осевого перемещения 14 связан с центром 11 через дополнительное устройство компенсации удлинения заготовки 17. Ползун 8 выполнен некруглого, например прямоугольного, сечения. В основании 1 выполнен продольный цилиндрический паз 18 с радиусом R1, расположенный параллельно оси 19 центров 11,12. Основание 1 связано с опорной плитой 20 посредством усеченного цилиндрического опорного элемента 21, входящего в цилиндрический паз 18 основания 1 своей цилиндрической частью радиуса R1, центр 22 радиуса кривизны R1 которого расположен ниже уровня плиты 20. Основание имеет возможность качания по цилиндрическому опорному элементу 21 в плоскости перпендикулярной оси 19 центров 11, 12. Нож 2 подпружинен пружиной 23 относительно одной из опорных втулок 7, а ползун 8 через бабку 10 подпружинен пружиной 24 относительно опорной втулки 7. Зазор 25 между плитой 20 и основанием 1 со стороны подвижного в направлении, перпендикулярном оси 19 накатного ролика 26, выполнен V-образной формы. Накатной ролик 27 неподвижен в радиальном направлении, перпендикулярном оси 19 при накатывании. Основание 1 может быть снабжено регулируемыми упорами 28, 29 положений относительно плиты 20 и упором 30 положения ползуна 8. Ось 19 центров 11, 12 смещена относительно осей накатных роликов 26, 27 в конце процесса накатывания в вертикальном направлении на 0.1...0.2 мм.The first embodiment of the design PU to the PNS (figure 1, 2, 3, 4, 5) contains a base 1, a knife 2 with rollers 3 located on it and a cutout 4 under the rolling profile 5. On the base 1 there are a movement mechanism 6 of the knife 2 and the supporting bushings 7 with slider 8 installed therein. Two headstocks 9, 10 with centers 11,12 and pin 13 are fixed on slider 8, and slider 8 is mounted with axial movement. One center 11 is located in the first headstock 9 and is connected with the mechanism 14 of its axial movement, and the second center 12 is placed in another headstock 10 and is connected with a device for compensating for elongation of the workpiece during rolling 15. The knife 2 is made with inclined grooves 16 (Figs. 2, 4 , 5), is connected with the mechanism 6 of its movement, for example, with a cable, and the pin 13 is installed in the inclined grooves 16 of the knife 2. The axial movement mechanism 14 is connected to the center 11 through an additional device for compensating the elongation of the workpiece 17. The slider 8 is made non-circular, for example rectangular, sections. At the base 1, a longitudinal cylindrical groove 18 is made with a radius R1 located parallel to the axis 19 of the centers 11.12. The base 1 is connected to the support plate 20 by means of a truncated cylindrical support element 21, which enters the cylindrical groove 18 of the base 1 with its cylindrical part of radius R1, the center of radius of curvature R1 of which is below the level of the plate 20. The base has the ability to swing along the cylindrical support element 21 in the plane perpendicular to the axis 19 of the centers 11, 12. The knife 2 is spring-loaded with a spring 23 relative to one of the support bushings 7, and the slider 8 through the headstock 10 is spring-loaded with a spring 24 relative to the support bush 7. The gap 25 between the plate 20 and the base 1 on the side of the movable in the direction perpendicular to the axis 19 of the rolling roller 26 is made V-shaped. The knurling roller 27 is stationary in the radial direction perpendicular to the axis 19 when rolling. The base 1 can be equipped with adjustable stops 28, 29 relative to the plate 20 and a stop 30 of the position of the slider 8. The axis 19 of the centers 11, 12 is offset from the axis of the rolling rollers 26, 27 at the end of the rolling process in the vertical direction by 0.1 ... 0.2 mm.

Второй вариант конструкции ПУ к ПНС (фиг.6, 7, 8, 9, 10) содержит основание 1, нож 2 с расположенными на нем роликами 3 и вырезом 4 под накатываемый профиль 5. На основании 1 расположены механизм перемещения 6 ножа 2 и опорные втулки 7 с установленными в них ползуном 8. На ползуне 8 закреплены две бабки 9, 10 с центрами 11, 12 и штырь 13, причем ползун 8 установлен с возможностью осевого перемещения. Один центр 11 размещен в первой бабке 9 и связан с механизмом 14 его осевого перемещения, а второй центр 12 размещен в другой бабке 10 и связан с устройством компенсации удлинения заготовки при накатывании 15. Нож 2 выполнен с наклонными пазами 16 (фиг.7, 9, 10), связан с механизмом 6 его перемещения, например, тросом, а штырь 13 установлен в наклонных пазах 16 ножа 2. Механизм осевого перемещения 14 связан с центром 11 через дополнительное устройство компенсации удлинения заготовки 17. Ползун 8 выполнен некруглого, например прямоугольного, сечения. Нож 2 подпружинен относительно одной из опор 7 пружиной 18, а ползун 8 через бабку 10 подпружинен пружиной 19 относительно опорной втулки 7. Нож 2 выполнен с возможностью прямолинейного перемещения в направлении, перпендикулярном оси 20 центров 11, 12 в горизонтальной плоскости, а опорные втулки 7 связаны с основанием 1 через механизм прямолинейного перемещения, выполненный, например, в виде пары 21, 22 V-образных направляющих с шариками 23 между ними. Упоры 24, 25 служат для ограничения перемещения опорных втулок 7, а упор 26 для ограничения положения ползуна 8. Накатной ролик 27 подвижен, а ролик 28 неподвижен в радиальном направлении перпендикулярном оси 19 в процессе накатывания. Ось 20 центров 11, 12 смещена относительно осей накатных роликов 26, 27 в вертикальном направлении на 0.1...0.2 мм.The second design option PU to the PNS (Fig.6, 7, 8, 9, 10) contains a base 1, a knife 2 with rollers 3 located on it and a cutout 4 for the rolled profile 5. On the base 1 there are a movement mechanism 6 of the knife 2 and supporting bushings 7 with slider 8 installed therein. Two headstocks 9, 10 with centers 11, 12 and pin 13 are fixed on slider 8, wherein slider 8 is mounted for axial movement. One center 11 is placed in the first headstock 9 and connected to the mechanism 14 of its axial movement, and the second center 12 is placed in another headstock 10 and connected to a device for compensating the elongation of the workpiece during rolling 15. The knife 2 is made with inclined grooves 16 (Fig.7, 9 , 10), is connected with the mechanism 6 of its movement, for example, with a cable, and the pin 13 is installed in the inclined grooves 16 of the knife 2. The axial movement mechanism 14 is connected to the center 11 through an additional device to compensate for the elongation of the workpiece 17. The slider 8 is non-circular, for example rectangular, sections. The knife 2 is spring loaded relative to one of the supports 7 by the spring 18, and the slider 8 through the headstock 10 is spring loaded by the spring 19 relative to the supporting sleeve 7. The knife 2 is made with the possibility of rectilinear movement in the direction perpendicular to the axis 20 of the centers 11, 12 in the horizontal plane, and the supporting sleeve 7 connected with the base 1 through a linear movement mechanism, made, for example, in the form of a pair of 21, 22 V-shaped guides with balls 23 between them. The stops 24, 25 serve to limit the movement of the support sleeves 7, and the stop 26 to limit the position of the slider 8. The rolling roller 27 is movable, and the roller 28 is stationary in the radial direction perpendicular to the axis 19 during rolling. The axis of 20 centers 11, 12 is shifted relative to the axes of the rolling rollers 26, 27 in the vertical direction by 0.1 ... 0.2 mm.

Третий вариант конструкции ПУ к ПНС (фиг.11, 12, 13, 14, 15) содержит основание 1, нож 2 с расположенными на нем роликами 3 и вырезом 4 под накатываемый профиль 5. На основании 1 опорные втулки 6 с установленными в них ползуном 7. На ползуне 7 закреплен механизм перемещения 8 ножа 2, две бабки 9, 10 с центрами 11, 12 и штырь 13, причем ползун 7 установлен с возможностью осевого перемещения. Один центр 11 размещен в первой бабке 9 и связан с механизмом 14 его осевого перемещения, а второй центр 12 размещен в другой бабке 10 и связан с устройством компенсации удлинения заготовки при накатывании 15. Нож 2 выполнен с наклонными пазами 16 (фиг.12, 14, 15), а штырь 13 установлен в наклонных пазах 16 ножа 2. Механизм осевого перемещения 14 связан с центром 11 через дополнительное устройство компенсации удлинения заготовки 17. Ползун 7 выполнен некруглого, например прямоугольного, сечения. В основании 1 выполнен продольный цилиндрический паз 18 с радиусом R1, расположенный параллельно оси 19 центров 11, 12. Основание 1 связано с опорной плитой 20 посредством усеченного цилиндрического опорного элемента 21, входящего в цилиндрический паз 18 основания 1 своей цилиндрической частью с радиусом R1, центр 22 радиуса кривизны R1 которого расположен ниже уровня плиты 20. Основание имеет возможность качания по цилиндрическому опорному элементу 21 в плоскости, перпендикулярной оси 19 центров 11, 12. Ползун 7 через бабку 10 подпружинен пружиной 23 относительно опорной втулки 6. Зазор 24 между плитой 20 и основанием 1 со стороны подвижного в направлении, перпендикулярном оси 19 центров 11, 12 накатного ролика 25, выполнен V-образной формы. Накатной ролик 26 неподвижен в радиальном направлении, перпендикулярном оси 19 при накатывании. Основание 1 может быть снабжено регулируемыми упорами 27, 28 положений относительно плиты 20 и упором 29 положения ползуна 7. Следует особо отметить, что нож 2 выполнен с возможностью перемещения только в направлении, перпендикулярном к осям ползуна 7 и 19 центров 11, 12, снабжен минимум одним направляющим элементом 30, подпружиненным пружиной 31 в этом направлении. В качестве направляющих элементов могут служить, например, вертикальные выступы на ползуне 7 и ответные впадины на ноже 2 или, наоборот, также вертикальное шпоночное соединение и др. Ползун 7 выполнен со сквозным осевым пазом 32, параллельным оси 19 центров 11, 12, связанным со штырем 13, который подпружинен пружиной 33 через шток 34 в осевом направлении ползуна. Штырь 13 связан толкателем 35 с механизмом 8 перемещения ножа 2. Причем концы 36, 37 штока 34, толкателя 35, сопрягаемые со штырем 13, выполнены радиусно-вогнутой формы с радиусом, равным радиусу штыря 13. Ось 19 центров 11, 12 смещена относительно осей накатных роликов 25, 26 в конце процесса накатывания в вертикальном направлении на 0.1...0.2 мм.The third embodiment of the design PU to the PNS (11, 12, 13, 14, 15) contains a base 1, a knife 2 with rollers 3 located on it and a cutout 4 for the rolled profile 5. On the base 1, the support bushings 6 with the slider installed in them 7. On the slider 7 is fixed the movement mechanism 8 of the knife 2, two headstock 9, 10 with centers 11, 12 and pin 13, and the slider 7 is mounted with the possibility of axial movement. One center 11 is placed in the first headstock 9 and is connected with the mechanism 14 of its axial movement, and the second center 12 is placed in another headstock 10 and is connected with the device for compensating the elongation of the workpiece when rolling 15. The knife 2 is made with inclined grooves 16 (Fig. 12, 14 , 15), and the pin 13 is installed in the inclined grooves 16 of the knife 2. The axial movement mechanism 14 is connected to the center 11 through an additional device for compensating the elongation of the workpiece 17. The slider 7 is made of a non-circular, for example rectangular, section. At the base 1, a longitudinal cylindrical groove 18 is made with a radius R1 parallel to the axis 19 of the centers 11, 12. The base 1 is connected to the base plate 20 by means of a truncated cylindrical support element 21, which enters the cylindrical groove 18 of the base 1 with its cylindrical part with radius R1, the center 22 of radius of curvature R1 which is located below the level of the plate 20. The base has the ability to swing along the cylindrical support element 21 in a plane perpendicular to the axis 19 of the centers 11, 12. The slide 7 through the headstock 10 is spring-loaded with a spring 23 tionary supporting sleeve 6. The gap 24 between the plate 20 and the base 1 on the side of the movable in the direction perpendicular to the axis 19 of the centers 11, 12 profile roller 25 is formed V-shaped. The knurling roller 26 is stationary in a radial direction perpendicular to the axis 19 when rolling. The base 1 can be equipped with adjustable stops 27, 28 relative to the plate 20 and the stop 29 of the position of the slider 7. It should be noted that the knife 2 is made with the ability to move only in the direction perpendicular to the axes of the slider 7 and 19 of the centers 11, 12, equipped with a minimum one guide element 30, spring-loaded spring 31 in this direction. As guiding elements can serve, for example, vertical protrusions on the slider 7 and the reciprocal depressions on the knife 2 or, conversely, also a vertical key connection, etc. The slider 7 is made with a through axial groove 32 parallel to the axis 19 of the centers 11, 12, connected with a pin 13, which is spring-loaded by a spring 33 through the rod 34 in the axial direction of the slider. The pin 13 is connected by the pusher 35 with the mechanism 8 for moving the knife 2. Moreover, the ends 36, 37 of the rod 34, the pusher 35, mating with the pin 13, are made of radius-concave shape with a radius equal to the radius of the pin 13. The axis 19 of the centers 11, 12 is offset relative to the axes rolling rollers 25, 26 at the end of the rolling process in the vertical direction by 0.1 ... 0.2 mm.

Работа устройства по первому варианту (фиг.1, 2, 3, 4, 5).The operation of the device according to the first embodiment (figure 1, 2, 3, 4, 5).

Заготовку 5 устанавливают в центры 11, 12. С помощью устройства перемещения 14 производят закрепление заготовки 5. В простом варианте устройство перемещения 14 - винтовая передача, но это может быть и пневмо- или гидроцилиндр. Устройства компенсации удлинения 15,17 заготовки 5 при накатывании могут быть выполнены в самом простом варианте в виде пружинных тарельчатых элементов. Однако это могут быть и пневматические, гидравлические устройства, например гидроцилиндр, мембранное устройство с перепускным клапаном, рассчитанным на определенное давление, фрикционные устройства и т.д. С помощью механизма перемещения 6 нож 2 под воздействием пружины 23 (которая предварительно сжата) перемещается, совершая сложное движение вдоль оси ползуна 8 и вверх к заготовке 5, за счет относительного перемещения по наклонным пазам 16 относительно неподвижного штыря 13, закрепленного в ползуне 8. Это продолжается до момента упора роликов 3 в цапфы (опорные поверхности) заготовки 5. При этом вертикальная ось симметрии ПУ к ПНС занимает наклонное положение к вертикали. Включают приводы вращения накатных роликов 26, 27, привод радиального перемещения ролика 26, подвижного в направлении, перпендикулярном оси 19 центров 11, 12. В начале процесса накатывания ролик 26 перемещается к заготовке 5, а ПУ к ПНС совершает качательное движение относительно оси 22, ось 19 центров 11, 12 перемещается при этом по дуге окружности с радиусом R2. Учитывая то, что радиус R2 может быть относительно велик, траектория перемещения оси 19 приближается к прямой. Смещение оси 19 в вертикальном направлении в начальный момент накатывания минимально и мало отличается от его значения в конце процесса накатывания (0.1...0.2 мм). Этим достигается минимум искажений в накатанном профиле заготовки 5, особенно при прецизионном накатывании крупномодульных червяков. При этом уменьшается нагрузка на ролики 3 ножа 2 и их износ. В процессе накатывания заготовка 5 удлиняется равномерно в разные стороны осевого направления, и ее искривление не происходит лишь благодаря наличию с обеих сторон устройств компенсации удлинения 15, 17 заготовки 5 (например, тарельчатые пружины сжимаются). В конечном положении вертикальная ось симметрии ПУ к ПНС совпадает с вертикалью. При накатывании заготовка 5, с системой ползун 8, бабки 9, 10 немного перемещаются в осевом направлении, при этом пружина 24 растяжения растягивается. В конце отводят в сторону подвижный накатной ролик 26, растянутая пружина 24 сжимается и возвращает систему ползун 8, бабки 9, 10 в исходное положение до упора в упор 30 (вместо пружины 24 может быть любой привод линейного перемещения). Затем раскрепляют заготовку 5 с помощью устройства перемещения 14 центра 11.The workpiece 5 is installed in the centers 11, 12. Using the displacement device 14, the workpiece 5 is fixed. In a simple embodiment, the displacement device 14 is a helical gear, but it can also be a pneumatic or hydraulic cylinder. The extension compensation device 15.17 of the workpiece 5 during rolling can be performed in the simplest form in the form of spring plate elements. However, it can also be pneumatic, hydraulic devices, for example a hydraulic cylinder, a membrane device with a bypass valve designed for a certain pressure, friction devices, etc. Using the movement mechanism 6, the knife 2 under the influence of the spring 23 (which is pre-compressed) is moved, making a complex movement along the axis of the slider 8 and up to the workpiece 5, due to the relative movement along the inclined grooves 16 relative to the fixed pin 13, fixed in the slider 8. This continues until the rollers 3 abut against the pins (supporting surfaces) of the workpiece 5. In this case, the vertical axis of symmetry of the PU to the PNS occupies an inclined position to the vertical. The rotation drives of the rolling rollers 26, 27, the radial movement drive of the roller 26, moving in a direction perpendicular to the axis 19 of the centers 11, 12 are turned on. At the beginning of the rolling process, the roller 26 moves to the workpiece 5, and the PU to the PNS makes a swinging motion relative to axis 22, the axis 19 centers 11, 12 moves in this case along an arc of a circle with radius R2. Given that the radius R2 can be relatively large, the trajectory of the axis 19 is approaching a straight line. The displacement of the axis 19 in the vertical direction at the initial moment of rolling is minimal and differs little from its value at the end of the rolling process (0.1 ... 0.2 mm). This achieves a minimum of distortion in the rolled profile of the workpiece 5, especially when precision rolling large-modular worms. This reduces the load on the rollers 3 of the knife 2 and their wear. During rolling, the workpiece 5 elongates uniformly in opposite directions of the axial direction, and its bending does not occur only due to the presence of extension compensation devices 15, 17 of the workpiece 5 on both sides (for example, cup springs are compressed). In the final position, the vertical axis of symmetry of the PU to the PNS coincides with the vertical. When rolling the workpiece 5, with the system of the slider 8, the headstock 9, 10 move slightly in the axial direction, while the tension spring 24 is stretched. At the end, the movable rolling roller 26 is moved to the side, the extended spring 24 is compressed and the system returns the slider 8, headstock 9, 10 to its original position all the way to the stop 30 (any linear actuator can be used instead of the spring 24). Then freeze the workpiece 5 using the moving device 14 of the center 11.

Данная конструкция устройства обеспечивает высокое качество накатываемого профиля за счет использования двух симметрично расположенных устройств компенсации удлинения 15, 17 заготовки 5, что не позволяет деформироваться заготовке 5, а также за счет минимального смещения оси 19 центров 11, 12 (оси заготовки 5) в вертикальном направлении в начальный и в конечный моменты накатывания. Это достигается за счет введенного усеченного цилиндрического опорного элемента 21, связанного с введенной опорной плитой.This device design ensures high quality of the rolled profile through the use of two symmetrically arranged devices to compensate for elongation 15, 17 of the workpiece 5, which does not allow the workpiece 5 to deform, as well as due to the minimal displacement of the axis 19 of the centers 11, 12 (workpiece axis 5) in the vertical direction in the initial and final moments of rolling. This is achieved by introducing a truncated cylindrical support element 21 associated with the inserted support plate.

Работа устройства по второму варианту (фиг.6, 7, 8, 9, 10).The operation of the device according to the second embodiment (Fig.6, 7, 8, 9, 10).

Заготовку 5 устанавливают в центрах 11, 12. С помощью устройства перемещения 14 производят закрепление заготовки 5. В простом варианте устройство перемещения 14 - винтовая передача, но это может быть и пневмо- или гидроцилиндр. Устройства компенсации удлинения 15, 17 заготовки 5 при накатывании могут быть выполнены в самом простом варианте в виде пружинных тарельчатых элементов. Однако это могут быть и пневматические, гидравлические устройства, например гидроцилиндр, мембранное устройство с перепускным клапаном, рассчитанным на определенное давление, фрикционные устройства и т.д. С помощью механизма перемещения 6 нож 2 под воздействием пружины 18 (которая предварительно сжата) перемещается, совершая сложное движение вдоль оси ползуна 8 и вверх к заготовке 5, за счет относительного перемещения по наклонным пазам 16 относительно неподвижного штыря 13, закрепленного в ползуне 8. Это продолжается до момента упора роликов 3 в цапфы (опорные поверхности) заготовки 5. При этом вертикальная ось симметрии ПУ к ПНС совпадает с вертикалью. Включают приводы вращения накатных роликов 27, 28, привод радиального перемещения ролика 27, подвижного в направлении, перпендикулярном оси 20 центров 11, 12. Смещение оси 20 в вертикальном направлении в начальный момент накатывания не отличается от его значения в конце процесса накатывания (0.1...0.2 мм), т.к. опорные втулки 7 связаны с направляющими 21 механизма горизонтального перемещения ползуна 8 с бабками 9, 10, заготовкой 5. Система ползун 8, бабки 9, 10, заготовка 5 перемешаются по прямолинейной горизонтальной траектории. Этим достигается минимум искажений в накатанном профиле заготовки 5, особенно при прецизионном накатывании крупномодульных червяков. При этом уменьшается нагрузка на ролики 3 ножа 2 и их износ. В процессе накатывания заготовка 5 удлиняется равномерно в разные стороны осевого направления, и ее искривление не происходит лишь благодаря наличию с обеих сторон устройств компенсации удлинения 15, 17 заготовки 5 (например, тарельчатые пружины сжимаются). В конечном и начальном положении вертикальная ось симметрии ПУ к ПНС совпадает с вертикалью. При накатывании заготовка 5, с системой ползун 8, бабки 9, 10 немного перемещаются в осевом направлении, при этом пружина 19 растяжения растягивается. В конце отводят в сторону подвижный накатной ролик 27, растянутая пружина 19 сжимается и возвращает систему ползун 8, бабки 9, 10 в исходное положение до упора в упор 26 (вместо пружины 19 может быть любой привод линейного перемещения). Затем раскрепляют заготовку 5 с помощью устройства перемещения 14 центра 11.The workpiece 5 is installed in the centers 11, 12. Using the displacement device 14, the workpiece 5 is fixed. In a simple embodiment, the displacement device 14 is a helical gear, but it can also be a pneumatic or hydraulic cylinder. The extension compensation devices 15, 17 of the workpiece 5 during rolling can be performed in the simplest form in the form of spring disk elements. However, it can also be pneumatic, hydraulic devices, for example a hydraulic cylinder, a membrane device with a bypass valve designed for a certain pressure, friction devices, etc. Using the movement mechanism 6, the knife 2 under the influence of the spring 18 (which is pre-compressed) moves, making a complex movement along the axis of the slider 8 and up to the workpiece 5, due to the relative movement along the inclined grooves 16 relative to the fixed pin 13, mounted in the slider 8. This continues until the rollers 3 abut against the pins (supporting surfaces) of the workpiece 5. In this case, the vertical axis of symmetry of the PU to the PNS coincides with the vertical. The rotation drives of the rolling rollers 27, 28, the radial movement drive of the roller 27, moving in a direction perpendicular to the axis 20 of the centers 11, 12, are included. The displacement of the axis 20 in the vertical direction at the initial moment of rolling does not differ from its value at the end of the rolling process (0.1 .. .0.2 mm), as supporting sleeves 7 are connected with the guides 21 of the mechanism of horizontal movement of the slider 8 with the headstock 9, 10, the workpiece 5. The system of the slider 8, headstock 9, 10, the workpiece 5 are mixed along a straight horizontal path. This achieves a minimum of distortion in the rolled profile of the workpiece 5, especially when precision rolling large-modular worms. This reduces the load on the rollers 3 of the knife 2 and their wear. In the process of rolling, the workpiece 5 lengthens uniformly in different directions of the axial direction, and its curvature does not occur only due to the presence on both sides of the devices for compensating for the elongation 15, 17 of the workpiece 5 (for example, Belleville springs are compressed). In the final and initial position, the vertical axis of symmetry of the PU to the PNS coincides with the vertical. When rolling the workpiece 5, with the system of the slider 8, the headstock 9, 10 move slightly in the axial direction, while the tension spring 19 is stretched. At the end, the movable rolling roller 27 is moved to the side, the extended spring 19 is compressed and the system returns the slider 8, headstock 9, 10 to its original position all the way to the stop 26 (there can be any linear drive instead of the spring 19). Then freeze the workpiece 5 using the moving device 14 of the center 11.

Данная конструкция устройства обеспечивает высокое качество накатываемого профиля за счет использования двух симметрично расположенных устройств компенсации удлинения 15, 17 заготовки 5, что не позволяет деформироваться заготовке 5, а также за счет отсутствия смещения оси 20 центров 11, 12 (оси заготовки 5) в вертикальном направлении в начальный и в конечный моменты накатывания. Это достигается за счет того, что опорные втулки 7 связаны с основанием 1 через механизм прямолинейного перемещения и обеспечивают перемещение оси 20 центров 11, 12, заготовки 5 в горизонтальной плоскости без изменения смещения относительно осей накатных роликов 27, 28.This design of the device ensures high quality of the rolled profile by using two symmetrically arranged devices to compensate for elongation 15, 17 of the workpiece 5, which does not allow the workpiece 5 to deform, and also due to the lack of displacement of the axis 20 of the centers 11, 12 (workpiece axis 5) in the vertical direction in the initial and final moments of rolling. This is achieved due to the fact that the support bushings 7 are connected to the base 1 through a linear movement mechanism and provide movement of the axis 20 of the centers 11, 12, the workpiece 5 in the horizontal plane without changing the offset relative to the axes of the rolling rollers 27, 28.

Работа устройства по третьему варианту (фиг.11, 12, 13, 14, 15).The operation of the device according to the third embodiment (Fig. 11, 12, 13, 14, 15).

Заготовку 5 устанавливают в центрах 11, 12. С помощью устройства перемещения 14 производят закрепление заготовки 5. В простом варианте устройство перемещения 14 - винтовая передача, но это может быть и пневмо- или гидроцилиндр. Устройства компенсации удлинения 15, 17 заготовки 5 при накатывании могут быть выполнены в самом простом варианте в виде пружинных тарельчатых элементов. Однако это могут быть и пневматические, гидравлические устройства, например гидроцилиндр, мембранное устройство с перепускным клапаном, рассчитанным на определенное давление, фрикционные устройства и т.д. Штырь 13 под воздействием пружины 33 через шток 34 (которая предварительно сжата) перемещается вдоль оси ползуна 7 по осевому сквозному пазу 32 ползуна 7 и по наклонным пазам 16 ножа 2. При этом нож 2 поднимается вверх к заготовке 5, за счет относительного перемещения по наклонным пазам 16 относительно штыря 13. Это продолжается до момента упора роликов 3 в цапфы (опорные поверхности) заготовки 5. При этом вертикальная ось симметрии ПУ к ПНС занимает наклонное положение к вертикали. Смещению ножа 2 в горизонтальном направлении препятствует направляющий элемент 30, подпружиненный пружиной 31, однако это могут быть и другого типа направляющие элементы. Включают приводы вращения накатных роликов 25, 26, привод радиального перемещения ролика 25, подвижного в направлении, перпендикулярном оси 19 центров 11, 12. В начале процесса накатывания ролик 25 перемещается к заготовке 5, а ПУ к ПНС совершает качательное движение относительно оси 22, ось 19 центров 11, 12 перемещается при этом по дуге окружности с радиусом R2. Учитывая то, что радиус R2 может быть относительно велик, траектория перемещения оси 19 приближается к прямой. Смещение оси 19 в вертикальном направлении в начальный момент накатывания минимально и мало отличается от его значения в конце процесса накатывания (0.1...0.2 мм). Этим достигается минимум искажений в накатанном профиле заготовки 5, особенно при прецизионном накатывании крупномодульных червяков. При этом уменьшается нагрузка на ролики 3 ножа 2 и их износ. В процессе накатывания заготовка 5 удлиняется равномерно в разные стороны осевого направления, и ее искривление не происходит лишь благодаря наличию с обеих сторон устройств компенсации удлинения 15, 17 заготовки 5 (например, тарельчатые пружины сжимаются). В конечном положении вертикальная ось симметрии ПУ к ПНС совпадает с вертикалью. При накатывании заготовка 5, с системой ползун 7, бабки 9, 10 немного перемещаются в осевом направлении, при этом пружина 23 растяжения растягивается. В конце отводят в сторону подвижный накатной ролик 25, растянутая пружина 23 сжимается и возвращает систему ползун 7, бабки 9, 10 в исходное положение до упора в упор 29 (вместо пружины 23 может быть любой привод линейного перемещения). Затем раскрепляют заготовку 5 с помощью устройства перемещения 14 центра 11.The workpiece 5 is installed in the centers 11, 12. Using the displacement device 14, the workpiece 5 is fixed. In a simple embodiment, the displacement device 14 is a helical gear, but it can also be a pneumatic or hydraulic cylinder. The extension compensation devices 15, 17 of the workpiece 5 during rolling can be performed in the simplest form in the form of spring disk elements. However, it can also be pneumatic, hydraulic devices, for example a hydraulic cylinder, a membrane device with a bypass valve designed for a certain pressure, friction devices, etc. The pin 13 under the influence of the spring 33 through the rod 34 (which is pre-compressed) moves along the axis of the slider 7 along the axial through groove 32 of the slider 7 and along the inclined grooves 16 of the knife 2. In this case, the knife 2 rises up to the workpiece 5, due to the relative movement along the inclined the grooves 16 relative to the pin 13. This continues until the rollers 3 abut against the trunnions (supporting surfaces) of the workpiece 5. In this case, the vertical axis of symmetry of the PU to the PNS takes an inclined position to the vertical. The offset of the knife 2 in the horizontal direction is prevented by the guide element 30, spring-loaded with a spring 31, however, it can be other types of guide elements. The rotation drives of the rolling rollers 25, 26, the drive of radial movement of the roller 25, moving in a direction perpendicular to the axis 19 of the centers 11, 12 are turned on. At the beginning of the rolling process, the roller 25 moves to the workpiece 5, and the PU to the PNS makes a swinging motion relative to axis 22, the axis 19 centers 11, 12 moves in this case along an arc of a circle with radius R2. Given that the radius R2 can be relatively large, the trajectory of the axis 19 is approaching a straight line. The displacement of the axis 19 in the vertical direction at the initial moment of rolling is minimal and differs little from its value at the end of the rolling process (0.1 ... 0.2 mm). This achieves a minimum of distortion in the rolled profile of the workpiece 5, especially when precision rolling large-modular worms. This reduces the load on the rollers 3 of the knife 2 and their wear. In the process of rolling, the workpiece 5 lengthens uniformly in different directions of the axial direction, and its curvature does not occur only due to the presence on both sides of the devices for compensating for the elongation 15, 17 of the workpiece 5 (for example, Belleville springs are compressed). In the final position, the vertical axis of symmetry of the PU to the PNS coincides with the vertical. When rolling the workpiece 5, with the system of the slider 7, the headstock 9, 10 move slightly in the axial direction, while the tension spring 23 is stretched. At the end, the movable rolling roller 25 is moved to the side, the extended spring 23 is compressed and the system returns the slider 7, headstock 9, 10 to its original position all the way to the stop 29 (there can be any linear drive instead of the spring 23). Then freeze the workpiece 5 using the moving device 14 of the center 11.

Данная конструкция устройства обеспечивает высокое качество накатываемого профиля за счет использования двух симметрично расположенных устройств компенсации удлинения 15, 17 заготовки 5, что не позволяет деформироваться заготовке 5, а также за счет минимального смещения оси 19 центров 11, 12 (оси заготовки 5) в вертикальном направлении в начальный и в конечный моменты накатывания. Это достигается за счет введенного усеченного цилиндрического опорного элемента 21, связанного с введенной опорной плитой. Кроме этого, данная конструкция ПУ к ПНС позволяет производить накатывание заготовок 5 с короткими цапфами, а также в случае, когда отклонения по диаметру цапф значительны. Нож 2 перемещается только в вертикальном направлении относительно ползуна 7 за счет введения осевого сквозного паза 32 в ползуне 7 и направляющего в вертикальном направлении элемента 30.This device design ensures high quality of the rolled profile through the use of two symmetrically arranged devices to compensate for elongation 15, 17 of the workpiece 5, which does not allow the workpiece 5 to deform, as well as due to the minimal displacement of the axis 19 of the centers 11, 12 (workpiece axis 5) in the vertical direction in the initial and final moments of rolling. This is achieved by introducing a truncated cylindrical support element 21 associated with the inserted support plate. In addition, this design of PU to PNS allows rolling blanks 5 with short trunnions, as well as in the case when the deviations in diameter of the trunnions are significant. The knife 2 moves only in the vertical direction relative to the slider 7 due to the introduction of an axial through groove 32 in the slider 7 and the guide element 30 in the vertical direction.

Данные конструкции ПУ к ПНС обеспечивают качественное точное накатывание крупномодульных червяков, трапецеидальных резьб, опробовано на станках типа UPW и может быть использовано в механообработке металлов давлением в различных отраслях промышленности.These design PU to PNS provide high-quality accurate rolling of large-module worms, trapezoidal threads, tested on UPW machines and can be used in metal forming in various industries.

Claims

1. Supporting device for a profile rolling machine, comprising a base, a knife with rollers located on it and a cutout for the rolled profile, located on the base of the knife movement mechanism and support bushings with a slide installed in them with two headstock, centers and a pin fixed to it, the slide installed with the possibility of axial movement and spring loaded in the axial direction, one center is placed in the first headstock and is connected with the mechanism of its axial movement, and the second center is placed in another headstock compensation of the elongation of the workpiece during rolling, while the knife is made with inclined grooves, connected to the mechanism of its movement, and the pin is installed in the inclined grooves of the knife, characterized in that to improve the quality of the rolled parts, the axial movement mechanism is connected to the center through an additional device to compensate for the elongation of the workpiece and the slider is made non-circular, for example, rectangular, section, and at the base there is a longitudinal cylindrical groove located parallel to the axis of the centers, while the base is connected with a base plate by means of a truncated cylindrical support element that enters the cylindrical groove of the plate with its cylindrical part, the center of radius of curvature of which is located below the level of the plate, the base being able to swing along the cylindrical support element, the knife being spring-loaded relative to one of the supports, and the gap between the plate and the base on the side of the movable rolling roller is V-shaped.

2. The device according to claim 1, characterized in that the base is equipped with stops position relative to the plate and the stop position of the slider.

3. The device according to claim 1, characterized in that the knife is made with the possibility of rectilinear movement in a direction perpendicular to the axis of the centers in the horizontal plane, and the support bushings are connected to the base through the mechanism of rectilinear movement and are equipped with stops of the end positions.

4. The device according to claim 3, characterized in that the rectilinear movement mechanism is made in the form of a pair of V-shaped guides with balls between them.

5. The device according to claim 1, characterized in that to expand the functionality, due to the possibility of rolling threads and worms with a small supporting surface, the knife is made with the ability to move only in the direction perpendicular to the axes of the slide and centers, equipped with at least one guide element in in this direction, while the slider is made with a through axial groove parallel to the axis of the centers, connected with a pin, which is spring-loaded in the axial direction of the slider and connected by a pusher to the knife moving mechanism, and The rods of the rod and pusher mating with the pin are made of radius-concave shape with a radius equal to the radius of the pin.