RU98964U1

RU98964U1 - SHAFT EDITING MACHINE WITH SIMULTANEOUS FINISHING AND STRENGTHENING MACHINING

Info

Publication number: RU98964U1
Application number: RU2010124592/02U
Authority: RU
Inventors: Владимир Владимирович Гузь; Геннадий Викторович Мураткин
Original assignee: Геннадий Викторович Мураткин
Priority date: 2010-06-15
Filing date: 2010-06-15
Publication date: 2010-11-10

Abstract

Установка для правки валов с одновременной отделочно-упрочняющей обработкой, содержащая станину, соосно смонтированные на ней две центровые опоры, одна из которых установлена с возможностью вращения относительно своей продольной оси, размещенное на станине между центровыми опорами с возможностью перемещения вдоль продольной оси центровых опор и перпендикулярно ей деформирующее устройство, на конце которого закреплен обкатной элемент в виде шарика или ролика, гидроцилиндр, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит каретку с установленными обкатными роликами и приводом от винтовой пары, причем каретка с обкатными роликами расположена со стороны, противоположной деформирующему устройству. Installation for straightening shafts with simultaneous finishing and hardening treatment, comprising a bed, two center supports coaxially mounted on it, one of which is mounted rotatably relative to its longitudinal axis, placed on the bed between the center supports with the ability to move along the longitudinal axis of the center supports and perpendicularly her deforming device, at the end of which is mounted obkatny element in the form of a ball or roller, a hydraulic cylinder, characterized in that it further comprises a carriage with a mounted rolling rollers and a drive from a screw pair, and the carriage with running rollers is located on the side opposite to the deforming device.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к устройствам для правки с одновременной отделочно-упрочняющей обработкой поверхностным пластическим деформированием нежестких валов и может быть использована в любой отрасли машиностроения, а также на ремонтных заводах и станциях.The utility model relates to mechanical engineering, namely to dressing devices with simultaneous finishing and hardening by surface plastic deformation of non-rigid shafts and can be used in any branch of mechanical engineering, as well as in repair factories and stations.

Известно устройство для правки с одновременным накатыванием деталей типа вала, содержащее корпус со смонтированными в нем правящим и опорным роликами, причем касательная к рабочим поверхностям правящего и опорного роликов со стороны, обращенной к рабочей зоне, параллельна оси вращения правящего и опорного роликов, причем оно снабжено двумя осями, установленными в корпусе по обе стороны от оси вращения правящего и опорного роликов, параллельно этой оси двумя имеющими реборды дисками, смонтированными на дополнительных осях, лентой, образующей рабочую поверхность опорного ролика, охватывающей диски и уложенной между ребордами дисков, и средством натяжения ленты, (авторское свидетельство СССР №1696284, МПК 5 В24В 39/04, заявитель: Новгородский политехнический институт, опубликовано: 07.12.1991 г.)A device for dressing with simultaneous rolling of parts such as a shaft, comprising a housing with mounted in it ruling and supporting rollers, and tangent to the working surfaces of the ruling and supporting rollers from the side facing the working area, parallel to the axis of rotation of the ruling and supporting rollers, and it is equipped two axes mounted in the housing on both sides of the axis of rotation of the governing and supporting rollers, parallel to this axis by two flanged disks mounted on additional axes, tape, image the working surface of the support roller, covering the disks and laid between the flanges of the disks, and the belt tensioner, (USSR author's certificate No. 1696284, IPC 5 V24V 39/04, applicant: Novgorod Polytechnic Institute, published: 07.12.1991)

Также известно устройство для правки валов, содержащее станину, соосно смонтированные на ней две центровые опоры, одна из которых установлена с возможностью вращения относительно своей продольной оси, размещенный на станине между центровыми опорами с возможностью перемещения вдоль продольной оси центровых опор и перпендикулярно ей нагружатель в виде плунжерного гидроцилиндра, на конце плунжера которого шарнирно закреплен обкатной элемент в виде шарика или ролика, установленную на станине между центровыми опорами промежуточную опору, причем промежуточная опора выполнена в виде жестко закрепленного на станине корпуса с отверстием, продольная ось которого совпадает с продольной осью центровых опор, и расположенной в отверстии корпуса с возможностью вращения в нем разрезной эксцентриковой втулки, а устройство снабжено закрепленной на торцовой поверхности плунжера расположенной во внутренней полости цилиндра амортизирующей шайбой из эластичного материала, (авторское свидетельство СССР №1189533, МПК 4 В21D 3/16, заявитель: Предприятие П/Я А-1944, опубликовано: 07.11.1985 г.)It is also known a device for straightening shafts containing a bed, two center supports coaxially mounted on it, one of which is mounted for rotation about its longitudinal axis, placed on the bed between the center supports with the ability to move along the longitudinal axis of the center supports and a perpendicular to it a loader in the form a plunger hydraulic cylinder, at the end of the plunger of which a rolling element in the form of a ball or roller is pivotally mounted, an intermediate support mounted on the bed between the center supports moreover, the intermediate support is made in the form of a housing rigidly fixed on the bed frame, the longitudinal axis of which coincides with the longitudinal axis of the center supports, and located in the housing opening with the possibility of rotation of a split eccentric sleeve in it, and the device is equipped with a plunger fixed to the end surface located in the inner cylinder cavities with a shock-absorbing washer made of elastic material, (USSR author's certificate No. 1189533, IPC 4 B21D 3/16, applicant: Enterprise P / A A-1944, published: 07.11.1985)

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее передний и задний центры станка, зажимные механизмы, соответственно, передней и задней бабок, внутренние подвижные кольца, расположенные в плоскостях, перпендикулярных к оси центров, наружные подвижные кольца, выставленные также, как и внутренние кольца, деформирующее устройство, закрепленное в резцедержателе станка, цилиндр, инструмент, опорный элемент, рычаги, привод главного движения, поводок. (патент РФ №2021098, МПК 5 В24В 39/04, В21D 3/16, опубл. 15.10.1994).The closest in technical essence and the achieved effect is a device containing the front and rear centers of the machine, clamping mechanisms, respectively, of the front and rear headstock, internal movable rings located in planes perpendicular to the axis of the centers, external movable rings, exposed as well as inner rings, deforming device fixed in the tool post of the machine, cylinder, tool, support element, levers, main drive, leash. (RF patent No. 2021098, IPC 5 B24B 39/04, B21D 3/16, publ. 10/15/1994).

Недостаток известных технических решений состоит в недостаточные производительность и эффективность исправления коробления нежестких валов. Низкая производительность правки обусловлена большой трудоемкостью процесса предварительного упругого деформирования вала, осуществляемого путем приложения изгибающих моментов. Недостаточная эффективность исправления коробления валов обусловлена погрешностью правки, возникающей вследствие изменения глубины внедрения деформирующего инструмента из-за радиального биения детали при ее планетарном вращении вокруг линии центров.A disadvantage of the known technical solutions is the insufficient productivity and efficiency of the correction of warpage of non-rigid shafts. The low productivity of dressing due to the high complexity of the process of preliminary elastic deformation of the shaft, carried out by applying bending moments. The insufficient efficiency of correcting the warping of the shafts is due to a correction error arising due to a change in the depth of penetration of the deforming tool due to the radial runout of the part during its planetary rotation around the line of centers.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение качества нежестких валов.The objective of the claimed utility model is to improve the quality of non-rigid shafts.

Технический результат заключается в повышение производительности и точности правки нежестких валов с одновременным упрочнением их поверхности.The technical result is to increase the productivity and accuracy of editing non-rigid shafts with simultaneous hardening of their surface.

Технический результат достигается тем, что установка для правки валов с одновременной отделочно-упрочняющей обработкой, содержащая станину, соосно смонтированные на ней две центровые опоры, одна из которых установлена с возможностью вращения относительно своей продольной оси, размещенный на станине между центровыми опорами с возможностью перемещения вдоль продольной оси центровых опор и перпендикулярно ей деформирующее устройство, на конце которого закреплен обкатной элемент в виде шарика или ролика, гидроцилиндр, дополнительно содержит каретку с установленными обкатными роликами и приводом от винтовой пары, причем каретка с обкатными роликами расположена со стороны противоположной деформирующему устройству.The technical result is achieved by the fact that the installation for dressing shafts with simultaneous finishing and hardening treatment, comprising a bed, two center supports coaxially mounted on it, one of which is mounted rotatably relative to its longitudinal axis, placed on the bed between the center supports with the ability to move along the longitudinal axis of the center supports and a deforming device perpendicular to it, at the end of which a rolling element is fixed in the form of a ball or roller, a hydraulic cylinder, additionally holds the carriage with installed rolling rollers and driven by a screw pair, and the carriage with rolling rollers is located on the side opposite to the deforming device.

Конструкция заявляемого технического решения показана на:The design of the proposed technical solution is shown in:

фиг.1 - установка для правки валов с одновременной отделочно-упрочняющей обработкой в положении предварительного упругого деформирования вала;figure 1 - installation for straightening shafts with simultaneous finishing and hardening processing in the position of the preliminary elastic deformation of the shaft;

фиг.2 - установка для правки валов с одновременной отделочно-упрочняющей обработкой в положении начала правки вала;figure 2 - installation for straightening the shafts with simultaneous finishing and hardening processing in the position of the beginning of straightening the shaft;

фиг.3 - разрез А-А на фиг.2;figure 3 is a section aa in figure 2;

Заявляемое техническое решение может быть реализовано в конструкции установки для правки валов с одновременной отделочно-упрочняющей обработкой, включающей передний 2 и задний 3 центры токарного станка (на фигурах не показан), в которых закреплен вал 1, винтовую пару 4, каретку 5, призму 6, опорные ролики 7, деформирущий инструмент 8, гидроцилиндр 9.The claimed technical solution can be implemented in the design of the machine for straightening the shafts with simultaneous finishing and hardening processing, including the front 2 and rear 3 centers of the lathe (not shown in the figures), in which the shaft 1, screw pair 4, carriage 5, prism 6 are fixed , support rollers 7, deforming tool 8, hydraulic cylinder 9.

Установка для правки валов с одновременной отделочно-упрочняющей обработкой устроена и функционирует следующим образом.Installation for dressing shafts with simultaneous finishing hardening treatment is arranged and operates as follows.

Предварительно обкатывающее устройство с деформирующим инструментом 8 в виде шара или ролика закрепляют в резцедержателе, а механизм предварительного нагружения обрабатываемой детали 1, состоящий из винтовой пары 4, каретки 5 и опорного элемента, выполненного в виде призмы 6 с двумя сглаживающими роликами 7, - на суппорте токарного станка.A pre-rolling device with a deforming tool 8 in the form of a ball or roller is fixed in the tool holder, and the mechanism for pre-loading the workpiece 1, consisting of a screw pair 4, a carriage 5 and a support element made in the form of a prism 6 with two smoothing rollers 7, on the caliper lathe.

Обрабатываемая деталь 1 устанавливают в переднем 2 и заднем 3 центрах токарного станка в положении выпуклостью к деформирующему инструменту 8. С вогнутой стороны вала 1 прикладывают поперечную силу со стороны опорного элемента путем перемещения каретки 5 посредством винтовой пары 4. Таким образом, осуществляют предварительное упругое деформирование детали 1 в плоскости коробления вала 1 в направлении деформирующего инструмента 8. В таком положении механизм предварительного нагружения обрабатываемой детали 1 и обкатывающее устройство перемещают вдоль образующей детали 1 к началу обрабатываемого участка детали 1. К детали 1 подводят деформирующий инструмент 8 и устанавливают давление в гидроцилиндре 9. При этом деформирующий инструмент 8 поджимается к обрабатываемой поверхности детали 1 с усилием. Включают привод вращения детали 1, а обкатывающему устройству и механизму предварительного нагружения обрабатываемой детали 1 сообщают продольное движение подачи. Деталь 1 в процессе обработки вращается вокруг своей центральной оси, смещенной относительно линии центров 2, 3 в каждом поперечном сечении обрабатываемого участка.The workpiece 1 is installed in the front 2 and rear 3 centers of the lathe in the convex position to the deforming tool 8. A transverse force is applied from the concave side of the shaft 1 by moving the carriage 5 by means of a screw pair 4. Thus, the elastic part is preliminarily deformed. 1 in the plane of warpage of the shaft 1 in the direction of the deforming tool 8. In this position, the mechanism of pre-loading the workpiece 1 and the rolling device per slide along the generatrix of the part 1 to the top portion of the processed part 1 is fed to the workpiece deforming tool 1 and 8 set pressure in the hydraulic cylinder 9. At the same time deforming tool 8 is urged to the machined surface of the workpiece 1 with effort. The drive of rotation of the part 1 is turned on, and the rolling device and the pre-loading mechanism of the workpiece 1 are informed of the longitudinal movement of the feed. Part 1 during processing rotates around its central axis, offset from the line of centers 2, 3 in each cross section of the treated section.

Достижение положительного эффекта правки объясняется следующим.Achieving a positive effect of editing is explained by the following.

При вращении деталь 1 испытывает знакопеременное нагружение, которое обусловлено предварительным упругим деформированием и короблением детали 1. При повороте исходной вогнутой стороны детали 1 к деформирующему инструменту 8 в его поверхностном слое всегда возникает упругая деформация растяжения большая по величине, чем при повороте исходной выпуклой стороны. Эта деформация складывается с упруго-пластической деформацией, которая развивается в поверхностном слое детали 1 под силовым воздействием деформирующего инструмента 8 в процессе поверхностного упрочнения. При этом сглаживающие ролики 7, имеющие форму цилиндра с прямолинейной образующей, при обработке не осуществляют пластическую деформацию материала поверхностного слоя детали. В результате сложения деформаций, вызываемых действием инструмента 8 и поперечной силы со стороны опорного элемента, поверхностный слой по контуру поперечного сечения вала получает различную интенсивность пластической деформации материала. При этом поверхностный слой с вогнутой стороны вала получает большую интенсивность пластической деформации, чем с выпуклой стороны. Неравномерное распределение по контуру поперечного сечения детали 1 интенсивности пластической деформации материала обеспечивает его выпрямление. Таким образом, одновременно с обкаткой поверхности детали 1 идет процесс его правки строго в плоскости коробления.During rotation, part 1 experiences alternating loading, which is caused by preliminary elastic deformation and warping of part 1. When the initial concave side of part 1 is rotated to deforming tool 8, a tensile elastic deformation always occurs in its surface layer greater than when the initial convex side is rotated. This deformation is combined with the elastic-plastic deformation, which develops in the surface layer of the part 1 under the force of the deforming tool 8 in the process of surface hardening. In this case, the smoothing rollers 7, having the shape of a cylinder with a rectilinear generatrix, during processing do not carry out plastic deformation of the material of the surface layer of the part. As a result of the addition of deformations caused by the action of the tool 8 and the transverse force from the side of the support element, the surface layer along the contour of the cross section of the shaft receives a different intensity of plastic deformation of the material. In this case, the surface layer from the concave side of the shaft receives a greater intensity of plastic deformation than from the convex side. The uneven distribution along the contour of the cross section of the part 1 of the intensity of plastic deformation of the material ensures its straightening. Thus, simultaneously with the running-in of the surface of part 1, the process of editing it is strictly in the warping plane.

Применение полезной модели позволяет повысить производительность и точность правки нежестких валов с одновременным упрочнением их поверхности.The use of the utility model allows to increase the productivity and accuracy of dressing of non-rigid shafts with simultaneous hardening of their surface.

Claims

Installation for straightening shafts with simultaneous finishing and hardening treatment, comprising a bed, two center supports coaxially mounted on it, one of which is mounted rotatably relative to its longitudinal axis, placed on the bed between the center supports with the ability to move along the longitudinal axis of the center supports and perpendicularly her deforming device, at the end of which is mounted obkatny element in the form of a ball or roller, a hydraulic cylinder, characterized in that it further comprises a carriage with a mounted rolling rollers and a drive from a screw pair, and the carriage with running rollers is located on the side opposite to the deforming device.