RU2346781C2 - Device and method for manufacture of components with toothed profile - Google Patents
Device and method for manufacture of components with toothed profile Download PDFInfo
- Publication number
- RU2346781C2 RU2346781C2 RU2006132052/02A RU2006132052A RU2346781C2 RU 2346781 C2 RU2346781 C2 RU 2346781C2 RU 2006132052/02 A RU2006132052/02 A RU 2006132052/02A RU 2006132052 A RU2006132052 A RU 2006132052A RU 2346781 C2 RU2346781 C2 RU 2346781C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parts
- profiled
- drive
- holder
- cylindrical
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Данное изобретение касается как устройства согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения, так и способа согласно ограничительной части п.7 формулы изобретения.This invention relates to both a device according to the preamble of
Для изготовления методом холодной обработки давлением цилиндрических деталей, которые должны иметь профилирование с геометрией по типу зубчатой нарезки, предназначены, как правило, машины ударно-вальцовочного типа. При этом должны геометрически определенно координироваться друг с другом движения инструментов, т.е. рабочее движение, направление и подача профилирующих роликов и, соответственно, вальцов, и движение детали, т.е. аксиальная подача к инструменту, а также вращение детали, чтобы получить желаемое профилирование с соответствующей точностью и размерами.For the production by the method of cold working of cylindrical parts, which must have profiling with geometry of the type of gear cutting, shock-milling machines are usually intended. In this case, the movements of the instruments must be geometrically definitely coordinated with each other, i.e. working movement, direction and supply of profiling rollers and, accordingly, rollers, and movement of the part, i.e. axial feed to the tool, as well as the rotation of the part to obtain the desired profiling with the appropriate accuracy and size.
Как правило, рабочее движение и движение подачи как инструментов, так и деталей, происходит непрерывно, что может реализоваться увязыванием этих движений посредством механических или электронных механизмов. Для изготовления определенной прямозубой или косозубой нарезки деталь, однако, должна вращаться идеальным образом дискретно или, соответственно, прерывисто.As a rule, the working movement and the feed movement of both tools and parts occurs continuously, which can be realized by linking these movements by mechanical or electronic mechanisms. To produce a specific spur or helical cutting, the part, however, must ideally rotate discretely or, respectively, intermittently.
Такого рода движение возможно выполнить механически, например, посредством конструкции передаточного механизма на основе мальтийского механизма. Такая передача позволяет создание прерывистого вращения, исходя из непрерывно вращающегося приводного двигателя. Соответствующие вращательные или делительные шаги зависят при этом от геометрии передачи, а также от передаточного отношения.This kind of movement can be performed mechanically, for example, through the construction of a transmission mechanism based on the Maltese mechanism. This transmission allows the creation of intermittent rotation, based on a continuously rotating drive motor. The corresponding rotational or dividing steps depend on the geometry of the transmission, as well as on the gear ratio.
Это значит, что определяются требуемые делительные шаги, и на этом должна быть рассчитана и построена передача. Как правило, такая передача и тем самым производственное оборудование ограничено на определенное, заданное число зубьев детали.This means that the required dividing steps are determined, and the transmission must be calculated and built on this. As a rule, such a transmission and thereby production equipment is limited to a certain, predetermined number of teeth of the part.
Это значит, что практически для каждого различного числа зубьев детали должна строиться собственная передача. Это означает относительно большие издержки, которые отражаются, не в последнюю очередь, также на относительно высоких издержках производства и высоких затратах на оборудование.This means that for almost every different number of teeth of the part, a separate gear should be built. This means relatively high costs, which are reflected, not least, also on relatively high production costs and high equipment costs.
Задача данного изобретения состоит в том, чтобы найти такое устройство, которое позволяет простую установку делительных шагов при вращении деталей, в частности деталей для обработки с помощью машины ударно-вальцовочного типа.The objective of the present invention is to find such a device that allows a simple installation of dividing steps during rotation of the parts, in particular parts for processing using a drum-rolling machine.
Эта задача решается согласно изобретению устройством с признаками по п.1. Далее, согласно изобретению предпочтительные формы выполнения вытекают из признаков зависимых пп.2-6.This problem is solved according to the invention by a device with features according to
Согласно изобретению предложено устройство для изготовления цилиндрических деталей, которые имеют определенное профилирование, с имеющим возможность аксиального перемещения и возможность прерывистого вращения вокруг продольной оси держателем для детали, а также периодически воздействующим на деталь обрабатывающим инструментом, по меньшей мере с автономным приводом, отделенным от привода обрабатывающего инструмента механически, для прерывистого вращения держателя для детали. Этот автономный привод связан с электронной системой управления, которая управляет прерывистым вращением в зависимости от привода обрабатывающего инструмента. Тем самым, предпочтительно, позиция вращения детали устанавливается в зависимости от движения или, соответственно положения, обрабатывающего инструмента, и тем самым создается точная геометрия профиля по всей длине профилируемой детали. При этом регулируются произвольно как положение, так и продолжительность неподвижного состояния детали во время контакта с обрабатывающим инструментом.According to the invention, a device for the manufacture of cylindrical parts that have a certain profiling, with the possibility of axial movement and the possibility of intermittent rotation around the longitudinal axis of the holder for the part, as well as periodically acting on the part with a machining tool, at least with an autonomous drive, separated from the machining drive mechanical tool for intermittent rotation of the holder for the part. This self-contained drive is connected to an electronic control system that controls intermittent rotation depending on the drive of the processing tool. Thus, preferably, the position of rotation of the part is set depending on the movement or, accordingly, the position of the processing tool, and thereby creates the exact geometry of the profile along the entire length of the profiled part. In this case, both the position and the duration of the stationary state of the part during contact with the processing tool are arbitrarily adjusted.
Например, возможно при этом проведение профилирования деталей с существенно более высокой частотой вращения, чем при обычном механическом соединении приводов. Эти существенно более высокие частоты вращения возможны потому, что управляемый электроникой привод относительно механической передачи при создании прерывистого вращения детали имеет существенно более незначительный момент инерции масс. При этом специфические для зубчатой нарезки оптимальные параметры для геометрии зубчатой нарезки также могут быть установлены существенно более быстро. При этом достигают более высокой производительности при более незначительных расходах на оборудование и издержках производства.For example, it is possible in this case to conduct profiling of parts with a significantly higher rotational speed than with a conventional mechanical connection of drives. These significantly higher rotational speeds are possible because the electronically controlled drive relative to the mechanical transmission when creating intermittent rotation of the part has a significantly smaller mass inertia. In this case, the optimal parameters specific for gear cutting for the geometry of gear cutting can also be set much more quickly. At the same time, they achieve higher productivity with lower costs for equipment and production costs.
Предпочтительным являются профилирующие обрабатывающие инструменты - ролики или вальцы, которые приведены в действие для непрерывного вращения по круговой траектории, причем круговая траектория расположена, проходя предпочтительно с возможностью регулирования параллельно или под углом относительно продольной оси детали. Именно при способе обработки с помощью машин ударно-вальцовочного типа электронное регулирование прерывистого вращения детали оказалось особенно выгодным.Preferred are profiling processing tools — rollers or rollers — which are driven to continuously rotate along a circular path, the circular path being located, preferably being adjustable in parallel or at an angle with respect to the longitudinal axis of the part. It was with the method of processing using shock-rolling machines that electronic control of the intermittent rotation of the part turned out to be particularly advantageous.
Держатель для детали предпочтительно расположен в передней бабке, которая направлена параллельно оси детали с возможностью смещения и связан эластичной, по меньшей мере, в аксиальном направлении муфтой с приводом. При этом привод остается предпочтительно свободным от влияющих на деталь сил обрабатывающего инструмента и может гарантировать несмотря на высокие деформирующие силы точное позиционирование и, соответственно, точное прерывистое вращение. Привод расположен предпочтительно во вторичной передней бабке, тоже перемещаемой параллельно оси детали с возможностью смещения. При этом вторичная передняя бабка может быть расположена либо на той же направляющей, что и передняя бабка держателя для детали, либо на отдельной направляющей, расположенной параллельно.The holder for the part is preferably located in the front headstock, which is parallel to the axis of the part with the possibility of bias and is connected elastic, at least in the axial direction of the coupling with the drive. In this case, the drive remains preferably free from the forces affecting the part of the machining tool and can guarantee, despite high deforming forces, precise positioning and, accordingly, precise intermittent rotation. The drive is preferably located in the secondary headstock, also movable parallel to the axis of the part with the possibility of bias. In this case, the secondary headstock can be located either on the same guide as the headstock of the holder for the part, or on a separate guide located in parallel.
Периодическое движение обрабатывающего инструмента, прерывистое вращение держателя для детали, а также аксиальная подача держателя для детали предпочтительно имеют раздельные приводные агрегаты, которые соединены электроникой друг с другом, предпочтительно соединены с системой электронного управления. При этом достигается очень большая возможность изменения движения и возможность изготовления также профиля сложной геометрии. В частности, такое устройство подходит также для проходящих наклонно относительно продольной оси профилирований и, соответственно, зубчатых нарезок.The periodic movement of the processing tool, the intermittent rotation of the holder for the part, as well as the axial feed of the holder for the part, preferably have separate drive units that are electronically connected to each other, preferably connected to an electronic control system. At the same time, a very large possibility of changing the movement and the possibility of manufacturing a profile of complex geometry are also achieved. In particular, such a device is also suitable for profiling and, accordingly, gear slicing, passing obliquely with respect to the longitudinal axis.
Детали являются предпочтительно сплошными или полыми цилиндрическими телами. Устройство согласно изобретению подходит предпочтительно как для обработки сплошных тел, так и для обработки полых тел. При этом для полых тел может производиться как внешнее, так и внутреннее профилирование и, соответственно, зубчатая нарезка.The parts are preferably solid or hollow cylindrical bodies. The device according to the invention is preferably suitable both for processing solid bodies and for processing hollow bodies. Moreover, for hollow bodies, both external and internal profiling and, accordingly, gear cutting can be performed.
Пустотелые детали предпочтительно устанавливаются на цилиндрической оправке, которая имеет предпочтительно профилированную, предпочтительно продольно профилированную поверхность.Hollow parts are preferably mounted on a cylindrical mandrel, which preferably has a profiled, preferably longitudinally profiled surface.
Далее задача согласно изобретению решается признаками способа согласно п. 7. Предпочтительные формы выполнения явствуют из признаков зависимых пунктов 8 и 9 на способ.Further, the task according to the invention is solved by the features of the method according to
Согласно изобретению способ изготовления цилиндрических деталей, отличающихся определенным профилированием, с помощью имеющего возможность аксиального перемещения и возможность прерывистого вращения вокруг продольной оси держателем для деталей, а также периодически воздействующим на деталь обрабатывающего инструмента, отличается тем, что деталь посредством системы электронного управления поворачивается вокруг своей продольной оси от привода, автономного от обрабатывающего инструмента, или удерживается. Это происходит согласно изобретению в зависимости от движения обрабатывающего инструмента и, тем самым, для получения определенной заданной геометрии профилирования.According to the invention, the method of manufacturing cylindrical parts characterized by a certain profiling, using axial movement and the possibility of intermittent rotation around the longitudinal axis of the part holder, as well as periodically acting on the part of the processing tool, differs in that the part is rotated around its longitudinal part by means of an electronic control system axis from the drive, independent of the processing tool, or is held. This happens according to the invention, depending on the movement of the processing tool and, thus, to obtain a specific predetermined profiling geometry.
Система управления деталью предпочтительно осуществляет как левое и правое вращение, так и остановку. Тем самым, соответственно геометрии и движению обрабатывающего инструмента может создаваться очень точно желаемая геометрия профилирования.The part control system preferably performs both left and right rotation and a stop. Thereby, according to the geometry and movement of the machining tool, a very precisely desired profiling geometry can be created.
Система управления предпочтительно управляет как приводом и движением подачи обрабатывающего инструмента соответственно заданию, так и аксиальным движением подачи детали. При этом можно просто управлять всем процессом профилирования цилиндрических деталей и просто приспосабливать его к различным деталям. Таким образом, например, передачи на основе других чисел деления для различных деталей не должны заново каждый раз с большими затратами настраиваться, соответственно, перестраиваться.The control system preferably controls both the drive and the feed movement of the processing tool according to the job, and the axial feed movement of the part. In this case, you can simply control the entire process of profiling cylindrical parts and simply adapt it to various parts. Thus, for example, transmissions based on different division numbers for different parts should not be re-tuned each time at a high cost, respectively, and rebuilt.
Согласно изобретению далее заявлены притязания на применение устройства согласно изобретению и/или применение согласно изобретению способа изготовления косозубых нарезок на цилиндрических деталях.According to the invention, claims are further claimed for the use of the device according to the invention and / or the use according to the invention of a method for manufacturing helical cuts on cylindrical parts.
Пример выполнения данного изобретения объясняется ниже при помощи чертежей более подробно. Показано:An example implementation of the present invention is explained below using the drawings in more detail. Shown:
фиг. 1 - продольный разрез обычного обрабатывающего станка с механически подсоединенными передаточными механизмами;FIG. 1 is a longitudinal section through a conventional processing machine with mechanically coupled gears;
фиг. 2 - схематический продольный разрез устройства согласно изобретению с электронно подсоединенным приводом вращения деталей;FIG. 2 is a schematic longitudinal section of a device according to the invention with an electronically connected part rotation drive;
фиг. 3 - схематический вид спереди детали в контакте с обрабатывающим инструментом;FIG. 3 is a schematic front view of a part in contact with a processing tool;
фиг. 4 - схематически продольный разрез области контакта обрабатывающего инструмента с деталью по фиг. 3.FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of the contact area of the processing tool with the part of FIG. 3.
Фиг. 1 показывает продольный разрез обычной машины ударно-вальцовочного типа для обработки цилиндрических деталей 1.FIG. 1 shows a longitudinal section through a conventional drum-rolling machine for processing
Деталь 1 насажена на держатель 2 для детали, который может подаваться вдоль оси Z в область 3 обработки. Подача происходит, например, с помощью собственного привода 4, который приводит в действие шпиндель 6 через передаточный механизм 5.
Обрабатывающие инструменты 9, которые приведены в действие приводом 8, с держателем 2 для детали связаны механически непосредственно через передаточный механизм 7 в виде мальтийского креста. Тем самым прерывистое вращение вокруг оси Z держателя 2 для детали непосредственно связано и, соответственно, синхронизировано с движением обрабатывающего инструмента 9 в соответствии с параметрами передаточной функции и передаточного механизма 7 в виде мальтийского креста. На основе этих параметров на поверхности детали 1 может быть выполнен с помощью обрабатывающего инструмента 9 определенный профиль.The
С такой компоновкой может быть изготовлен каждый раз только один профиль с определенным поперечным сечением, соответственно, числом зубьев. Для другого числа зубьев должна быть приведена в соответствие передаточная функция привода 8 и держателя 2 для детали, что может происходить только за счет замены соответствующих зубчатых колес, соответственно, деталей передаточного механизма. Такая замена требует больших временных и денежных затрат.With this arrangement, only one profile with a certain cross-section, respectively, the number of teeth, can be made each time. For a different number of teeth, the transfer function of the
На фиг. 2 представлен только схематически продольный разрез устройства согласно изобретению.In FIG. 2 shows only a schematic longitudinal section of a device according to the invention.
Конструкция и привод области 3 обработки соответствует известной конструкции, которая представлена на фиг. 1. Привод 8 связан с обрабатывающим инструментом 9 предпочтительно с помощью механической передачи 10.The construction and drive of the
Держатель 2 с деталью 1 имеет здесь только собственный привод 11. Подача детали 1 осуществляется снова предпочтительно с помощью автономного привода 4 через передаточный механизм 5 и шпиндель 6, причем и привод 11 подается вместе с деталью 1 и, соответственно, держателем 2 для детали.The
Синхронизация прерывистого вращения держателя 2, детали 1, обрабатывающих инструментов 9 и, соответственно, их привода 8, происходит согласно изобретению с помощью электроники посредством системы управления. Для этого как приводу 8, так и приводу 11 предпочтительно иметь соответствующие датчики положения.The intermittent rotation of the
Большое преимущество электронной синхронизации лежит, с одной стороны, в том, что система управления соответственно заданными параметрам деления профиля каждый раз может устанавливаться индивидуально быстро и просто, без вмешательства в работу машины ударно-вальцовочного типа.The great advantage of electronic synchronization lies, on the one hand, in that the control system according to the specified parameters for dividing the profile can be installed individually each time quickly and simply, without interfering with the operation of the drum-rolling machine.
С другой стороны, могут достигаться при этом также различные варианты движения, т.е. специальные виды вращения детали 1, которые не могут реализоваться с механической передачей или могут реализоваться только с большими издержками, а именно они необходимы, например, для ударной вальцовки косозубых нарезок. Использование инструментов, снабженных считываемым кодированием и, соответственно, программированием, позволяет очень простую настройку и, соответственно, программирование системы управления машины, так что ручная установка практически отпадает.On the other hand, various motion options can also be achieved, i.e. special types of rotation of the
На фиг.3 представлен схематично вид спереди детали 1 в контакте с обрабатывающим инструментом в виде профилированного ролика 12. Профилированный ролик 12 представлен здесь при его максимальной глубине проникновения в поверхность детали 1. Соответственно профилю профилированного ролика 12 создается профилирование поверхности детали, а именно: каждый раз на расстоянии t, которое обозначается как шаг профиля.Figure 3 presents a schematic front view of the
На фиг.4 представлена эта область, теперь еще и в продольном разрезе, из которой очевидно, что профилированный ролик 12 проводится по круговой траектории, при этом окружность 13 представляет собой кривую траектории самой внешней области профилированного ролика 12. Профилированный ролик, с одной стороны, представлен в позиции выхода 12', где он как раз покидает поверхность детали 1, а также в предшествующей позиции 12", где начинается обработка детали 1, и профилированный ролик входит в область только что сформированного профиля. Между этими обеими позициями деталь 1 должна находиться в состоянии покоя, чтобы могла получиться точно желаемая форма профиля, в то время как деталь 1 во время следующего цикла профильного ролика 12 должна повернуться по ее круговой траектории на шаг t, чтобы получить профилирование по всему периметру. Эта фаза состояния покоя может достигаться непосредственно за счет автономного привода и электронной синхронизации согласно изобретению, и полученное число зубьев, в частности, устанавливается просто, в соответствии с положением и длительностью состояния покоя.Figure 4 presents this region, now also in longitudinal section, from which it is obvious that the profiled
Именно при изготовлении таких профилей в пустотелых цилиндрических элементах из листового металла может достигаться высокая производительность за счет высокой частоты вращения, и настройка для получения геометрии профиля достигается быстро и просто за счет соответствующего управления. Эти регулировки могут автоматизированно производиться предпочтительно при использовании инструментов с кодированными чипами и могут быть активизированы, например, уже занесенной в систему управления программой без ручного вмешательства.It is in the manufacture of such profiles in hollow cylindrical elements of sheet metal that high productivity can be achieved due to the high rotational speed, and tuning to obtain profile geometry is achieved quickly and simply by appropriate control. These adjustments can be made automatically, preferably using tools with encoded chips, and can be activated, for example, already entered into the program control system without manual intervention.
Именно при таких пустотелых элементах в обычных устройствах вращением и подачей вдоль продольной оси детали 1 прикладывается различное по величине давление профилированными роликами 12 на боковую поверхность профилирования. В устройстве согласно изобретению с электронной синхронизацией и независимым приводом вращения практически устраняют этот эффект соответствующим компенсационным вращательным движением вокруг продольной оси детали 1. Это при чисто механических решениях приводит только к очень большим затратам и, как правило, полностью невыполнимо.It is with such hollow elements in conventional devices by rotating and feeding along the longitudinal axis of the
Также за счет индивидуальной возможности управления прерывистым вращением детали, например, также может быть реализована с помощью машины ударно-вальцовочного типа косозубая нарезка.Also, due to the individual ability to control the intermittent rotation of the part, for example, it can also be implemented using a shock-milling machine with a helical cutting.
Далее выполнение согласно изобретению с электронно подсоединенным приводом позволяет также применение той же машины для нажимной вальцовки с нажимными роликами, причем нет необходимости в прерывистом вращении детали, а она должна приводиться во вращение с определенной, как правило, очень высокой постоянной частотой вращения. При этом отпадает необходимое при обычных устройствах переключение механической передачи, так как оно может просто устанавливаться и осуществляться также с помощью электронной системы управления. Этот процесс нажимной вальцовки дает возможность в той же технологической операции сначала сформировать на оправке из пластины предварительную тонкостенную пустотелую деталь и затем на той же оправке снабдить ее зубьями.Further, the implementation according to the invention with an electronically connected drive also allows the use of the same machine for pressure rolling with pressure rollers, and there is no need for intermittent rotation of the part, but it must be rotated with a certain, usually very high constant speed. This eliminates the need for conventional gear shifting mechanical transmission, as it can simply be installed and also carried out using an electronic control system. This process of pressing rolling makes it possible in the same technological operation to first form a preliminary thin-walled hollow part on a mandrel from a plate and then equip it with teeth on the same mandrel.
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006132052/02A RU2346781C2 (en) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | Device and method for manufacture of components with toothed profile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006132052/02A RU2346781C2 (en) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | Device and method for manufacture of components with toothed profile |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006132052A RU2006132052A (en) | 2008-03-20 |
RU2346781C2 true RU2346781C2 (en) | 2009-02-20 |
Family
ID=39279319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006132052/02A RU2346781C2 (en) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | Device and method for manufacture of components with toothed profile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2346781C2 (en) |
-
2004
- 2004-02-06 RU RU2006132052/02A patent/RU2346781C2/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006132052A (en) | 2008-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1530085A3 (en) | Method and apparatus for finishing single-start or multistart wormlike or thread-like article | |
US4426893A (en) | High production serrator | |
US3032871A (en) | Method for the cold form generating of cylindrical workpieces | |
US5562372A (en) | Method and a machine for manufacturing gears | |
KR100609075B1 (en) | Apparatus for machining four surfaces of metal rods | |
US7562549B2 (en) | Device and method for producing tooth-like profiled sections on workpieces | |
RU2346781C2 (en) | Device and method for manufacture of components with toothed profile | |
US5050468A (en) | Method and apparatus for cutting a circumferential serpentine groove in a workpiece using an engine lathe | |
EP1629992B1 (en) | Method for stapling printed products and stapling machine | |
DE102005035576A1 (en) | Production of threads for drill strings comprises mechanically producing a radial oscillation movement between a rotating tool and the workpiece | |
US3281925A (en) | Method and apparatus for forming toothed parts | |
US3985463A (en) | Automatic thread cutting device | |
US4318648A (en) | Gear generating machine | |
US4717293A (en) | Method for chamfering the axially facing ends of toothed workpieces, a meshing engagement aid manufactured according to this method, and an apparatus for performing the method | |
KR100847134B1 (en) | Device and method for manufacture of cylindrical workpieces | |
US4088045A (en) | Planetary work forming machine having improved starter timing control and starter drive selector | |
US4708043A (en) | Adjustable cam indexing feed apparatus | |
JP2006326627A (en) | Material supply mechanism | |
RU57161U1 (en) | THREADING MACHINE | |
US1761243A (en) | Machine for cutting multiple threads on wood screws | |
US1832507A (en) | Machine for profiling gear teeth | |
US1060119A (en) | Metal-working machine. | |
CA2579357A1 (en) | Expanded metal machine and method of producing expanded metal | |
US4431351A (en) | Shape generation by orbiting a rotating shaping cutter | |
US769159A (en) | Screw-making machine. |