RU2244606C2

RU2244606C2 - Gage device for mounting knurling rollers

Info

Publication number: RU2244606C2
Application number: RU2002116753/02A
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: 2005-01-20

Abstract

FIELD: checking devices for mounting rollers in shape knurling machine tools.

SUBSTANCE: gage device includes housing corresponding to profile of knurled part and having two parts mounted with possibility of axial motion and mutually coupled through elastic member; apparatus for measuring axial motion joined with different portions of housing. For small-diameter shapes housing has opening arranged along its axis and having inside elastic member secured to it. Compression-tension spring may be used as said elastic member; or elastic member may be made of elastic material such as polyurethane in accordance with contour of opening and it may be joined with it. Rigid centering members made according to contour of opening and secured to one part of housing may be arranged in opening of housing. Apparatus for measuring axial motion may be in the form of axial motion pickup placed in opening and having portions secured to different portions of housing and shifted in axial direction. Said pickup is connected with control and display unit.

EFFECT: simplified design of gage device for small-diameter shapes.

6 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к контрольным приспособлениям для установки роликов на профиленакатных станках.The invention relates to control devices for installing rollers on profiled rolling machines.

Известен жесткий калибр, содержащий корпус, соответствующий профилю накатываемой детали, который применяют для установки профиля роликов (см. Руководство по эксплуатации станков типа ГД-8, с.25).A hard gauge is known that contains a housing corresponding to the profile of the rolling part, which is used to set the profile of the rollers (see the Operation Manual for machines of the type GD-8, p.25).

Недостатком калибра является его повреждаемость при настройке, низкая точность установки роликов, которая снижает качество накатываемых изделий, приводит к многократным пробным накатываниям и настройке роликов наугад.The disadvantage of the caliber is its damage when setting, low accuracy of the installation of the rollers, which reduces the quality of the rolled products, leads to multiple trial rolling and setting the rollers at random.

Известен жесткий калибр для установки накатных роликов, содержащий корпус, соответствующий профилю накатываемой детали, и измерительную головку со щупом, причем корпус выполнен из двух частей, установленных с возможностью осевого перемещения и связанных друг с другом посредством упругих элементов, например пружин, а измерительная головка связана с одной частью корпуса, ее щуп - с другой частью корпуса (см. а.с. СССР № 1725066, G 01 B 3/3 8, БИ №13, 1992 г.).Known rigid caliber for installing knurled rollers, comprising a housing corresponding to the profile of the knurled part, and a measuring head with a probe, moreover, the housing is made of two parts mounted with the possibility of axial movement and connected to each other by means of elastic elements, such as springs, and the measuring head is connected with one part of the body, its probe - with the other part of the body (see AS USSR No. 1725066, G 01 B 3/3 8, BI No. 13, 1992).

Недостатком вышеописанного калибра является сложность его использования для резьб и профилей малого диаметра, т.к. изготовить точно калибр в миниатюре очень трудно.The disadvantage of the above gauge is the complexity of its use for threads and profiles of small diameter, because making an accurate caliber in miniature is very difficult.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции калибра для профилей малого диаметра.The present invention is to simplify the design of the caliber for profiles of small diameter.

Техническим результатом является то, что в калибре для установки накатных роликов, содержащем корпус, соответствующий профилю накатываемой детали, выполненный из двух частей, установленных с возможностью осевого перемещения, и связанных друг с другом посредством упругих элементов, устройство измерения осевого перемещения связанное с разными частями корпуса, корпус выполнен с расположенным вдоль оси отверстием, внутри которого прикреплен упругий элемент.The technical result is that in the caliber for installing the rolling rollers, comprising a housing corresponding to the profile of the rolling part, made of two parts mounted with axial movement and connected to each other by means of elastic elements, an axial displacement measuring device associated with different parts of the housing , the housing is made with an opening located along the axis, inside of which an elastic element is attached.

Сущность изобретения заключается в том, что упругий элемент выполняет функции скрепляющего и центрирующего элемента двух частей корпуса или наоборот.The essence of the invention lies in the fact that the elastic element performs the functions of a fastening and centering element of two parts of the housing or vice versa.

На фиг.1, 3, 5, 7 представлены фронтальные разрезы, а на фиг.2, 4, 6, 8 - горизонтальные разрезы конструкции калибра,Figure 1, 3, 5, 7 presents frontal sections, and figure 2, 4, 6, 8 - horizontal sections of the design of the caliber,

Калибр для установки накатных роликов 1, 2 содержит корпус, соответствующий профилю накатываемой детали, выполненный из двух частей 3, 4, установленных с возможностью осевого перемещения и связанных друг с другом посредством упругого элемента 5. Устройство измерения осевого перемещения 6 связано с разными частями корпуса и может быть выполнено в виде измерительной головки, которая связана с одной частью 3 корпуса, а ее щуп 7 - с другой частью 4 корпуса. Корпус выполнен с расположенным вдоль оси отверстием 8, внутри которого прикреплен упругий элемент 5 с помощью, например, клеевого соединения. В качестве упругого элемента 5 использована пружина растяжения - сжатия (фиг.1, 2), выполненная из проволоки не круглого сечения, например, с усеченной окружностью (прошлифованная по наружному диаметру с образованием цилиндрической поверхности), причем поверхность усечения 9 связана с отверстием 8 корпуса. Пружину 5 возможно выполнить из проволоки прямоугольного профиля, причем ширина прямоугольника располагается тангенциально, а длина - радиально к цилиндрической поверхности пружины. Упругий элемент 5 (фиг.3, 4) может быть выполнен по форме отверстия 8 корпуса и сопряжен с ним, а в качестве материала использован эластичный материал, например полиуретан, обладающий прочностью, или пенополиуретан, обладающий прочностью и сверхвысокой эластичностью. 10 - опорный нож станка. Отверстие 8 корпуса может быть выполнено как цилиндрическим, так и нецилиндрическим, например, с прямоугольным профилем в сечении и может содержать жесткие центрирующие элементы 11, 12, выполненные по форме отверстия 8, прикрепленные к одной из частей 3 или 4 корпуса (фиг.5, 6). Устройство измерения осевого перемещения 6 может быть выполнено в виде установленного внутри отверстия 8 датчика осевого перемещения, который связан с частью 3 корпуса, а другая его часть 7 (щуп, чувствительный элемент) с частью 4 корпуса, причем датчик осевого перемещения связан с блоком управления и индикации 13. Накатной ролик 1 неподвижен при установке, а накатной ролик 2 подвижен при установке по калибру. Торцы частей 3, 4 корпуса перпендикулярны его оси.The gauge for installing the knurled rollers 1, 2 contains a housing corresponding to the profile of the knurled part, made of two parts 3, 4, mounted with axial displacement and connected to each other by means of an elastic element 5. The axial displacement measuring device 6 is connected with different parts of the housing and can be made in the form of a measuring head, which is connected with one part 3 of the housing, and its probe 7 - with the other part 4 of the housing. The housing is made with an opening 8 located along the axis, inside of which an elastic element 5 is attached using, for example, an adhesive joint. As the elastic element 5, a tension-compression spring (FIGS. 1, 2) is used, made of a wire of non-circular cross section, for example, with a truncated circle (ground along the outer diameter to form a cylindrical surface), and the truncation surface 9 is connected with the opening 8 of the housing . The spring 5 can be made of rectangular wire, the width of the rectangle being tangentially located and the length radially to the cylindrical surface of the spring. The elastic element 5 (Figs. 3, 4) can be made in the form of an opening 8 of the housing and mated with it, and the material used is an elastic material, for example, polyurethane having strength, or polyurethane foam having strength and ultra-high elasticity. 10 - supporting knife of the machine. The opening 8 of the housing can be either cylindrical or non-cylindrical, for example, with a rectangular profile in cross section and may contain rigid centering elements 11, 12, made in the form of holes 8, attached to one of the parts 3 or 4 of the housing (Fig. 5, 6). The axial displacement measuring device 6 can be made in the form of an axial displacement sensor installed inside the hole 8, which is connected to the housing part 3, and its other part 7 (probe, sensing element) to the housing part 4, the axial displacement sensor being connected to the control unit and Indications 13. The knurling roller 1 is stationary during installation, and the knurling roller 2 is movable during installation in caliber. The ends of parts 3, 4 of the body are perpendicular to its axis.

Работа устройства.The operation of the device.

Корпус калибра устанавливают на опорный нож 10 станка так, что плоскость сопряжения двух частей 3, 4 корпуса занимает профильное положение (перпендикулярное горизонтальной и фронтальной плоскостям проекций). Часть 3 корпуса устанавливают точно в профиль неподвижного при настройке накатного ролика 1. Накатной ролик 2 отведен радиально в сторону и не соприкасается с частью 4 корпуса. Производят настройку измерительной головки 6 в нулевое положение. После этого подводят к корпусу калибра накатной ролик 2, перемещая его радиально. Профиль ролика 2, если тот правильно выставлен, точно должен войти в ответный профиль части 4 корпуса калибра. Если ролик 2 занимает неправильное положение по отношению к ролику 1, то профили ролика 2 части 4 корпуса не совпадут. Так как часть 4 корпуса установлена относительно части 3 не жестко, а с возможностью осевого перемещения, то при дальнейшем перемещении накатного ролика 2 происходит смещение части 4 относительно части 3 корпуса до момента, когда профили ролика 2 и части 4 корпуса точно совпадут. При этом измерительная головка 6 покажет величину рассогласования в осевом направлении положения накатных роликов 1, 2. Далее поворотом одного из роликов 1 или 2 вокруг своей оси добиваются нулевого положения измерительной головки 6. При этом части 3, 4 корпуса возвращаются в исходное положение. Использование в качестве упругого элемента 5 пружины из проволоки не круглого сечения (усеченная окружность) позволяет обеспечить качественное прикрепление ее по образованной наружной цилиндрической поверхности к поверхности отверстия 8 корпуса, например, клеевым соединением (можно и припаиванием, сваркой и т.д.). Выполнение пружины 5 из проволоки прямоугольного профиля, когда ширина прямоугольника располагается тангенциально, а длина - радиально к цилиндрической поверхности пружины обеспечивает высокую радиальную жесткость упругого элемента, что необходимо для выполнения им центрирующей функции, и низкую жесткость в осевом направлении, что необходимо для свободного смещения частей 3, 4 корпуса друг относительно друга. Таким образом, упругий элемент 5 выполняет дополнительно соединяющую (части 3, 4 корпуса) и центрирующую (по диаметру отверстия 8 для частей 3, 4) функции. Использование упругого элемента 5 по форме отверстия 8 из эластичного материала, прикрепленного к поверхности отверстия 8 корпуса, например, клеевым соединением, упрощает конструкцию, обеспечивает надежное соединение частей 3, 4. Однако в силу своей эластичности центрирующая способность упругого элемента 5 не высокая, при определенных условиях приложения усилия может произойти смещение частей 3, 4 друг относительно друга (даже перекос частей 3, 4) в вертикальном направлении, что нежелательно. Введенные дополнительные, жесткие центрирующие элементы 11, 12 позволяют обеспечить надежное центрирование частей 3, 4 корпуса. Так как они прикреплены лишь к одной из частей 3 или 4 корпуса, то не мешают перемещению частей 3, 4 друг относительно друга в осевом направлении при установке накатных роликов 1, 2. Выполнение отверстия 8 не круглой формы, например, прямоугольной (квадратной, частный случай) с ориентацией одной из сторон перпендикулярно плоскости разъема частей 3, 4, еще более усиливает центрирующий эффект в вертикальном направлении по сравнению с круглой формой отверстия 8.The caliber case is mounted on the support knife 10 of the machine so that the interface plane of the two parts 3, 4 of the case occupies a profile position (perpendicular to the horizontal and frontal projection planes). Part 3 of the housing is installed exactly in the profile of the stationary roller when setting the knurling roller 1. The knurling roller 2 is retracted radially to the side and does not come into contact with part 4 of the housing. Perform the adjustment of the measuring head 6 to the zero position. After that, a rolling roller 2 is brought to the caliber case, moving it radially. The profile of the roller 2, if it is correctly set, must definitely enter the response profile of part 4 of the caliber case. If the roller 2 is in the wrong position with respect to the roller 1, then the profiles of the roller 2 of the housing part 4 will not match. Since part 4 of the casing is mounted relative to part 3 not rigidly, but with the possibility of axial movement, then with further movement of the knurling roller 2, part 4 is displaced relative to part 3 of the casing until the profiles of the roller 2 and part 4 of the casing exactly match. In this case, the measuring head 6 will show the misalignment in the axial direction of the position of the rolling rollers 1, 2. Then, by turning one of the rollers 1 or 2 around its axis, the zero position of the measuring head 6 is achieved. In this case, parts 3, 4 of the housing return to their original position. The use of a spring of non-circular cross-section as a resilient element 5 (truncated circle) allows for its high-quality attachment along the formed outer cylindrical surface to the surface of the housing opening 8, for example, by glue connection (it can also be soldered, welded, etc.). The implementation of the spring 5 from a rectangular wire, when the width of the rectangle is tangential, and the length radially to the cylindrical surface of the spring provides high radial stiffness of the elastic element, which is necessary to perform the centering function, and low stiffness in the axial direction, which is necessary for the free displacement of parts 3, 4 of the housing relative to each other. Thus, the elastic element 5 additionally performs connecting (parts 3, 4 of the housing) and centering (diameter of the hole 8 for parts 3, 4) functions. The use of the elastic element 5 in the form of an opening 8 of elastic material attached to the surface of the opening 8 of the housing, for example, by gluing, simplifies the design, provides a reliable connection of parts 3, 4. However, due to its elasticity, the centering ability of the elastic element 5 is not high, at certain under the conditions of application of force, displacement of parts 3, 4 relative to each other (even skew of parts 3, 4) in the vertical direction can occur, which is undesirable. Introduced additional, rigid centering elements 11, 12 allow for reliable centering of parts 3, 4 of the housing. Since they are attached only to one of the parts 3 or 4 of the casing, they do not interfere with the axial direction of the movement of parts 3, 4 relative to each other when installing the rolling rollers 1, 2. The opening 8 is not round, for example, rectangular (square, private case) with the orientation of one of the sides perpendicular to the plane of the connector parts 3, 4, further enhances the centering effect in the vertical direction compared to the round shape of the hole 8.

Для устройства (фиг.7, 8) производят настройку блока управления 13 (индикатор) в нулевое положение. После этого подводят к корпусу калибра накатной ролик 2, перемещая его радиально. Профиль ролика 2, если тот правильно выставлен, точно должен войти в ответный профиль части 4 корпуса калибра. Если ролик 2 занимает неправильное положение по отношению к ролику 1, то профили части 3, 4 корпуса не совпадут. Так как часть 4 корпуса установлена относительно части 3 не жестко, а с возможностью осевого перемещения, то при дальнейшем перемещении накатного ролика 2 происходит смещение части 4 относительно части 3 корпуса до момента, когда профили ролика 2 и части 4 корпуса точно совпадут. При этом датчик осевого перемещения 6 будет деформирован, усиленный и обработанный блоком управления и индикации 13 сигнал от датчика 6 покажет величину рассогласования в осевом направлении положения накатных роликов 1, 2. Далее поворотом одного из роликов 1 или 2 вокруг своей оси добиваются нулевого показания индикатора блока управления и индикации 13. При этом части 3, 4 корпуса возвращаются в исходное положение. Выполнение устройства измерения осевого перемещения 6 в виде установленного внутри отверстия 8 корпуса датчика осевого перемещения 6 позволяет, с одной стороны, повысить точность и оперативность определения смещения частей 3, 4 друг относительно друга, а с другой стороны, обеспечить возможность измерения при малых диаметрах накатываемых профилей, когда диаметр щупа индикаторной головки может быть сравним с диаметром профиля.For the device (Fig.7, 8), the control unit 13 (indicator) is adjusted to the zero position. After that, a rolling roller 2 is brought to the caliber case, moving it radially. The profile of the roller 2, if it is correctly set, must definitely enter the response profile of part 4 of the caliber case. If the roller 2 is in the wrong position with respect to the roller 1, then the profiles of the housing parts 3, 4 will not coincide. Since part 4 of the casing is mounted relative to part 3 not rigidly, but with the possibility of axial movement, then with further movement of the knurling roller 2, part 4 is displaced relative to part 3 of the casing until the profiles of the roller 2 and part 4 of the casing exactly match. In this case, the axial displacement sensor 6 will be deformed, the signal from the sensor 6, amplified and processed by the control and indication unit 13, will show the misalignment in the axial direction of the position of the rolling rollers 1, 2. Then, by turning one of the rollers 1 or 2 around its axis, a block indicator reading of zero control and indication 13. In this case, parts 3, 4 of the housing return to their original position. The implementation of the device for measuring axial displacement 6 in the form of an axial displacement sensor 6 installed inside the hole 8 of the housing makes it possible, on the one hand, to increase the accuracy and efficiency of determining the displacement of parts 3, 4 relative to each other, and, on the other hand, to allow measurement at small diameters of the rolled profiles when the diameter of the probe probe can be comparable with the diameter of the profile.

Таким образом, конструкции калибров не сложны в изготовлении, нет сложных направляющих и соединяющих элементов. Упругий элемент выполняет одновременно функции скрепляющего и центрирующего элементов. Это позволяет применять данный калибр для оперативной и точной настройки накатных роликов при накатке профилей небольших диаметров.Thus, the designs of calibers are not difficult to manufacture, there are no complex guides and connecting elements. The elastic element performs simultaneously the functions of the fastening and centering elements. This allows you to use this caliber for quick and accurate adjustment of the rolling rollers when rolling profiles of small diameters.

Данная конструкция калибра может быть использована в машиностроении при обработке профилей деталей методами пластической деформации.This caliber design can be used in mechanical engineering when processing profiles of parts using plastic deformation methods.

Claims

1. The gauge for installing the rolling rollers, comprising a housing corresponding to the profile of the rolling part, made of two parts mounted with axial movement and connected to each other by means of an elastic element, an axial displacement measuring device associated with different parts of the housing, characterized in that to simplify the design for small diameter profiles, the housing is made with an opening located along the axis, inside which an elastic element is attached.

2. The gauge according to claim 1, characterized in that a tensile spring is used as an elastic element, a compression spring made of a wire of non-circular cross section, for example with a truncated circle, the truncation surface being connected to the housing opening.

3. The gauge according to claim 1, characterized in that to improve the centering ability, a tension spring is used - a compression spring made of a rectangular wire, the width of the rectangle being tangentially and the length radially to the cylindrical surface of the spring.

4. The caliber according to claim 1, characterized in that the elastic element is made of an elastic material, such as polyurethane, in the shape of the opening of the housing and paired with it.

5. The gauge according to claim 1, characterized in that the rigid centering elements are installed in the opening of the housing, made in the shape of the hole and attached to one of the parts of the housing.

6. The gauge according to claim 1, characterized in that the axial displacement measuring device is made in the form of an axial displacement sensor installed inside the hole, different parts of which are attached to different parts of the body with displacement in the axial direction, the sensor being connected to a control and indication unit.