Устройство к токарному станку для изготовления оребренных трубчатых элементов теплообменников

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам к токарному станку для изготовления оребренных трубчатых элементов теплообменников. Цель изобретения - повышение производительности и расширение технологических возможностей устройства. Для этого оно содержит расположенную в шпинделе токарного станка и пиноли задней бабки оправку в виде трех соосных дисков 1-3 со сквозными соосно расположенными отверстиями 4 - 6. Диск 1 устанавливают в шпинделе токарного станка, а диск 3 поджимается центром 17 пиноли задней бабки станка. Диски 2 и 3 закреплены на шлицевом валу 8, установленном с возможностью осевого перемещения относительно диска 1. В отверстиях 4 диска 1 консольно смонтированы с возможностью вращения несущие валы 9 для установки трубчатых заготовок 10 с шестернями 13, входящими в зацепление с приводным колесом 14. Колесо 14 связано с электродвигателем 22 управляющего привода. Резец 11 закреплен на продольном суппорте 12 станка и имеет криволинейную режущую кромку. Вращаясь вокруг своих осей и оси шпинделя, трубчатые заготовки 10 касаются резца 11. Резец 11 подрезает при каждом касании с деталью 10 ребра в виде лепестков. Устройство позволяет повысить производительность изготовления трубчатых элементов за счет их групповой обработки и обеспечвает изменение характера расположения ребер на поверхности трубчатых элементов. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 P 15/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4238905/31-27 (22) 30.04.87 (46) 23.04.89. Бюл. № 15 (71) Белорусский политехнический институт (72) И. И. Дьяков, О. Л. Дмитриев, А. М. Якимович и А. А. Зоткин (53) 658.515 (088.8) (56) Заявка Японии № 49 — 37949, кл,В 23 P 15/26, 1974., 80„„1473933 А1 (54) УСТРОЙСТВО К ТОКАРНОМУ СТАНКУ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОРЕБРЕННЫХ

ТРУБЧАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕПЛООБМЕННИКОВ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам к токарному станку для изготовления оребренных трубчатых элементов теплообменников. Цель изо1473933 бретения — повышение производительности и расширение технологических возможностей устройства. Для этого оно содержит расположенную в шпинделе токарного станка и пиноли задней бабки оправку в виде трех соосных дисков 1 — 3 со .сквозными соосно расположенными отверстиями 4 — 6. Диск

1 устанавливают в шпинделе токарного станка, а диск 3 поджимается центром 17 пиноли задней бабки станка. Диски 2 и 3 закреплены на шлицевом валу 8, установленном с возможностью осевого перемещения относи- тельно диска 1. В отверстиях 4 диска 1 консольно смонтированы с возможностью вращения несущие валы 9 для установки трубИзобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для изготовления теплообменников.

Цель изобретения — повышение производительности и расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения одновременной обработки нескольких трубчатых заготовок и изменения характера расположения ребер по их поверхности.

На фиг. 1 изображено устройство, обший вид, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А- — А на фиг. 1; на фиг. 3 — оребрение с прямолинейным продольным расположением ребер; на фиг. 4 — то же, с винтовым продольным расположением ребер.

Устройство состоит из вращающейся оправки, выполненной в виде трех соосных дисков 1 — 3 с эксцентричными отверстиями

4 — 6. Диск 1 установлен в шпинделе 7 токарного станка (не показан), Диски 2 и 3 закреплены на шлицевом валу 8, установленном с возможностью осевого перемегцения относительно диска 1. В отверстиях 4 диска консольно закреплены с возможностью вращения несушие валы 9, на которых крепятся трубчатые заготовки !О, взаимодействующие в процессе резания с резцом 11, закрепленным на продольном суппорте 12 станка. На валах 9 со стороны диска 1 смонтированы шестерни 13, входящие в зацепление с приводным колесом 14, установленным с возможностью вращения соосно диску 1. В отверстиях 6 диска 3 размещены с возможностью вращения подпружиненные центры 5 с тягами 16. Шлицевой вал 8 со стороны диска 3 поджимается центром 17 пиноли задней бабки станка. На диске 3 крепятся рычаги 18, зацепляющиеся с буртом !9 центра 17. Устройство содержит также привод вращения несущих валов, включающий зубчатый шкив 20, выполненный за5 !

О !

35 чатых заготовок 10 с шестернями 13, входяшими в зацепление с приводным колесом 14.

Колесо 14 связано с электродвигателем 22 управляюшего привода. Резец 11 закреплен на продольном суппорте 12 станка и имеет криволинейную режущую кромку. Врашаясь вокруг своих осей и оси шпинделя, трубчатые заготовки 10 касаются резца 11. Резец

11 подрезает при каждом касании с деталью

l0 ребра в виде лепестков. Устройство позволяет повысить производительность изготовления трубчатых элементов за счет их групповой обработки и обеспечивает изменение характера расположения ребер на поверхности трубчатых элементов. 4 ил.

2 одно с колесом 14, зубчатый ремень 21, электродвигатель 22, закрепленный на станине станка. Резец 1 имеет криволинейную режушую кромку, обеспечиваюшую глубину среза на трубчатой заготовке 10, увеличиваюшуюся от верхней кромки режущего лезвия к его нижней кромке. Причем режущая кромка резца 11 наклонена к оси заготовки 10 в сторону подачи резца.

Устройство работает следующим образом

При загрузке устройства трубчатыми заготовками 10 задняя бабка с пинолью и центром 17 отводится по направляющим станка в сторону от шпинделя 7 станка.

Усилие передается через бурт 19 и рычаги

18 на диск 3, который перемещается в ту же сторону вместе с центрами 15 и шлицевым валом 8. Диск 2 двигается также в указанном направлении вдоль валов 9. Далее посредством тяг 16 перемещают центры 15 и в образовавшийся промежуток между диском 2 и центрами 15 помещают заготовки 10.

Затем тяги 16 отпускают и центры 15 входят во внутреннюю полость заготовок 10, которые будут удерживаться на их цилиндрической части. После установки всех заготовок 10 пиноль задней бабки с центром 17 перемещают в направлении к шгинделю 7 станка. Увилие передается на вал 8 и диск

3, которые вместе с заготовками 10 перемешаются в сторону несущих валов 9 с остроугольными выступами, при этом заготовки

10 насаживаются на валы 9 с натягом и перемещаются до взаимодействия валов с центрами 15.

Таким образом заготовки 10 закрепляются на валах 9 с исключением возможности проворота относительно последних за счет посадки на острозаточенные продольные выступы валов 9. Устройство готово к работе.

1473933

Далее включается привод вращения шпинделя 7 станка. При этом вращение передается на диск 1, шлицевой вал 8 и диски

2 и 3. Оправка получает вращение вокруг оси центров станка. Одновременно, OIII drl ваясь вокруг оси центров, заготовки 1О получают вращение вокруг своих осей 3d с гет взаимодействия шестерен 13 валов 9 с приводным колесом 14. Резец 11 щ>дводится к заготовкам 10 и происходит врезание на некоторую глубиггу в направлении, перпендикулярном осям заготовок 10. Далее включается подача продольного суппорта 12 и производится процесс резания. Режущая кромка резца 11 имеет криволинейную форму и глубина среза увеличивается от верхней кромки к ее нижней кромке..!аготовки 10, вращаясь вместе с валами 9, проходят В03ле резца 11, который kid их поверхности подрезает и отгибает тонкий слой металла, т.е. на поверхности заготовки 0 образуется лепесток (ребро). 3а один оборот дисков — 3 на всех заготовках 10 нарежется по одному лепестку и за это время каждая заготовка

10 должна повернуться вокруг своей оси на угол, соответствующий уг.гу нарезанного ребра на детали, и на втором обороте подрезается следующее ребро на детали, но смещенное в угловом направлении. При этом смещение происходит и в осевом направлении, т.е. лепестки в каждой детали располагаются по виkITQBokl линии вдоль поверхности лепестка и в осевом направлении также группируются в прямолинейные ряды или виг товые.

Устройство позволяет нарезать ребра, группируемые в осевом направлении как по винтовой линии, так и с прямолинейными рядам и. При этом соотношение скоростей шпинделя 7 станка и заготовок 10 определяется выражением — =Z +1 р — ) (!) где Z необходимое число ребер на одном винте винтовой линии, получаемой на трубчатой заготовке при включенной подаче продольного суппорта 12; аг — частота вращения шпинделя станка;

<ггпу — частота вращения деталей вокруг их осей.

Причем знак «+» — для вращения заготовок и шпинделя в одну сторону, а знак

« — » — для встречного вращения заготовок и шпинделя.

Формула выведена из условия, что за поворот заготовки на угол одного ребра шпиндель должен совершить один полный оборот и единица добавляется или отнимается вследствие того, что резец прорезает ребро при одновременном вращении заготовки, которая проворачивается на угол, соответствующий одному ребру.

Для получения ребер, нарезаемых Ilo винтовой линии с винтовымн рядами на поверхности трубы, необходимо. чтобы на длине окружности заготовки хкл», ывалось не целое

5 число, т.е. выполнялось равенство:

Х . d - t:tgW--% (1 где(- шаг расположения ребер вдоль оси

10 трх бы;

Яр- необходимое число ребер;

d. — шаг расположения ребер по длине окружности;

+ — необходимый угол наклона рядов ребер к оси трубы;

« -диаметр заготовки.

Количество ребер, нарезаемых по ок/ ружности Z (не целое число), в этом случае

7i4

Z = — - - — — — Z> — to д о

Формула (1) принимает вид (2) 50

Форму,га изобретения

1. Устройство к токарному станку для изготовления оребренных трубчатых элементов теплообменников, содержацгее смонтированную в шпинделе токарного станка и пинали задней бабки оправку для размещения трубчатых заготовок и закрепленный в продольном суппорте станка резец, режущая

Поддержание требуемых скоростей шпинделя 7 станка и заготовок 10 обеспечивается приводом, который при включении электродвигателя 22 посредством зубчатого ремня 21 увеличивает или уменьшает частоту

30 врагцения зубчатого шкива 20 и выполненного с ним заодно приводного колеса 14. Регулировка возможна как в попутном направлении с направлением вращения шпинделя 7 станка, так и в противоположном. После остановки привода вращения шпинделя 7 станка пиноль с центром 7 перемещают вправо. Усилие передается через бурт 19, рычаги !8 на диск 3, который двигается в том же направлении.

Одновременно начинает движение в том

40 же направлении вал 8. Усилие передается на диск 2, который упирается в заготовки

10 и стягивает их с острозаточенньгх продольных выступов валов 9. Г!иноль с центром 17 перемещают до тех пор, пока заго45 товки 10 не выйдут из контакта с валом 9.

Затем тяги 16 пере»ekkkalo в направлении от шпинделя 7 станка и снимают готовые детали с валов 9 вращающейся оправки.

Устройство готово к загрузке новой партии заготовок.

1473933 кромка которого расположена под углом к продольной оси оправки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических возможностей, оправка выполнена в виде трех соосно размещенных дисков со сквозными отверстиями, центры которых расположены на окружности одного радиуса, причем один из крайних дисков смонтирован в шпинделе токарного станка, а другой — в пиноли его задней бабки, шлицевого вала, жестко связанного со средним и последним из упомянутых крайних дисков, а посредством шлицов с диском, соединенным со шпинделем, и установленного с возможностью осевого перемещения относительно последнего, несущих валов с остроугольными выступами для установки трубчатых заготовок, смонтированных одним концом с возможностью вращения в отверстиях диска, связанного со шпинделем, и размегценных в отверстиях среднего диска, привода вращения несущих валов и подпружиненных центров, установленных с возможностью вращения в отверстиях диска, связанного с пинолью задней бабки токарного станка, и обращенных своими рабочими концами к несущим валам.

2. Устройство по п. 1, отлича ощеес.ч тем, что привод вращения несущих валов выполнен в виде электродвигателя, соединенного посредством ременной передачи с зубчатым колесом, установленным соосно с дисками и

15 кинематически связанным посредством шестерней с нес угцим и валами.

l473933

Составитель Н. Пожидаева

Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 1795/11 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!