Станок для холодного накатывания зубчатых профилей

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для холодного накатывания зубчатых и шлицевых профилей. Цель изобретения - повышение качества накатываемых профилей за счет повышения жесткости станка и расширение его технологических возможностей за счет увеличения длины обрабатываемых деталей и обработки шлицевых поверхностей. На станине станка жестко закреплены головка шпиндельная с инструментальной оснасткой, узел обеспечения режима накатывания и редуктор привода вращения валов головки. Заднее консольные концы валов через шарнирные муфты связаны с редуктором, а передние консольные концы валов - со съемными опорами, взаимодействующими о узлом обеспечения режима накатывания. Станок снабжен двумя дополнительными прижимными гидроцилиндрами , установленными соосно в узле обеспечения режима накатывания, двумя отжимными гидроцилиндрами, размещенными соосно в корпусе между основными и дополнительными прижимными гидроцилиндрами , и дополнительными регулируемыми опорами, установленными с возможностью взаимодействия со съемными опорами в направлении, перпендикулярном плоскости накатывания. Корпус выполнен с коническими поверхностями, а опоры эксцентричных стаканов выполнены в виде конических разрезных втулок с резьбовым хвостовиком, установленных d возможностью осевого перемещения и взаимодействия с упомянутыми коническими поверхностями корпуса. Механизм осевого перемещения разрезных конических втулок передних опор эксцентричных стаканов выполнен в виде червячных передач. Зубчатые венцы эксцентричных стаканов механизмов перемещения валов выполнены в виде червячных колес, а станок снабжен червяками Станок имеет две пары разрезных втулок с коническими поверхностями , установленные на инструментальных концах валов с возможностью взаимодействия между собой. Зубчато-рычажный механизм синхронизации имеет цанговые втулки, два дополнительных зубчатых колеса . Поворотные колеса размещены между основными и дополнительными колесами, а рычаги установлены на подшипниках ступиц , размещенных на указанных цанговых втулках. Это позволяет повысить точность обработки. 4 з.п. ф-лы, 10 ил. сл с VI ф § iasa О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1780910A) (si)s В 21 Н 5/00, 5/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

V (Х)

;Ю

О й"й

СР

Изобретение относится к обработке ме- го деформирования и может быть использотвлловдавлением, вчастности коборудова- вано на заводах автомобильной промышнию для холодного накатывания зубчатых и лен ности и других отраслях народного шлицевых профилей методом пг астичрско1 (21) 4399143/27 (22) 29.03,88 (46) 15.12,92. 6юл. М 46 (71) Научно-производственное объединение технологии автомобильной промышленности (72) Л.Ф.Фомичев, А.М.Гороховский и

М.Л,Фингер (56) Авторское свидетельство СССР

М 1214298, кл. В 21 Н 5/00, 1984. (54) СТАНОК ДЛЯ ХОЛОДНОГО НАКАТЫВАНИЯ ЗУ6ЧАТЫХ ПРОФИЛЕЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для холодного накатывания зубчатых и шлицевых профилей. Цель изобретения— повышение качества .накатываемых профилей эа счет повышения жесткости станка и расширение его технологических возможностей за счет увеличения длины обрабатываемых деталей и обработки шлицевых поверхностей. На станине станка жестко закреплены головка шпиндельная с ийструментальной оснасткой, узел обеспечения режима накатывания и редуктор привода вращения валов головки. Задн е консольные концы валов через шарнирные муфты связаны с редуктором, а передние консольные концы валов — со съемными опорами, взаимодействующими ". узлом обеспечения режима накатывания, Станок снабжен двумя дополнительными прижимными гидроцилиндрами, установленными соосно в узле обеспечения режима накатывания, двумя

2 отжимными гидроцйлиндрами, размещенными соосно в корпусе между основными и дополнйтельными прижимными гидроцилиндрами, и дополнительными регулируемыми опорами, установленными с возможностью взаимодействия со съемными опорами в направлении, перпендйкулярном плбскости накатывания. Корпус выполнен с коническими поверхностями, а опоры эксцентричных стаканов выполнены в виде конических разрезных втулок с резьбовым хвостовиком, установленных с воз- можностью осевого перемещения и взаимодействия с упомянутыми коническими поверхностями корпуса. Механизм осевого перемещения разрезных конических. втулок передних опор эксцентричных стаканов .выполнен в виде червячных передач, Зубчатые венцы эксцентричных стаканов механизмов перемещения валов выполнены в виде червячных колес, а станок снабжен червяками, Станок имеет две пары разрезных втулок с коническими поверхностями, установленные на инструментальных а концах валов с возможностьа взаимодействия между собой. Зубчато-рычажный механизм синхронизации имеет цанговые втулки, два дополнительных зубчатых колеса. Поворотные колеса размещены между основными и дополнительными колесами, а рычаги установлены на подшипниках ступиц, размещенных на укаэанных цанговых втулках. Это позволяет повысить точность обработки. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.. а

1780910 хозяйства, где Изготавливают. зубчатые и ремещения втулкой 17 и упорным подшипшлицевые профили, ником 21, Колесо 20 установлено с возмож:. целью изобретения является повыше- ностью взаимодействия с червяком 22, ние качества накатываемых профилей и рас- установленным с воэможностью вращения ширение технологических возможностей за 5 в подшипниках 23 и 24 корпуса 2. Втулка 18 счет обеспечения возможности увеличения, зафиксирована от поворота штифтом 25. длины обрабатываемых заготовок..: Задние опоры стаканов 3 выполнены в

На фиг.1 показан общий вид станка; на видедвухподшипников26, между которыми фиг.2 — вид. А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на на стакане 3 жестко установлено червячное фиг,1; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.2; на 10 колесо 27 с возможностью взаимодействия фиг.5 — узел 1 на фиг.3 (в увеличенном мас- . с другим червяком 28, аналогично: червяку штабе); на фиг,6 — узел И на фиг.4 (в увели- 22, размещенному,в корпусе 2. Червячные ченном масштабе); на фиг,7- разрез Д-Д на пары 28, 27 являются механизмами перемефиг,4 и 6;. на фиг.8 — узел!И на фиг.4 (в щения валов для обеспечения требуемого увеличенном масштабе): на фиг.9 — разрез . 15 расстояния между их осями. .Г-Г на фиг.1 на фиг.10 — узел IV на фиг.4(в . Съемные опоры 9 выполнены в виде увеличенном масштабе). . обоймы 29, в подшипниках 30 которой раэСтанок для холодного накатывания зуб- мещена втулка 31, одеваемая на две, взаичатых и шлицевых профилей состоит из ус- модействующие между собой конические тановленного на основании 1 корпуса 2, в: 20 разрезные втулки 32 и 33, установленные на котором с возможностью поворота разме- концах 7 валов 6, при этом одна из них, 33, щены два параллельных друг другу стакана установлена с возможностью осевого перемещения посредством винтовой передачи .

B эксцентричных расточках стаканов 3 . 34,35. в подшипниках 4 и 5 установлены валы 6, на 25 В обойме 29 параллельно друг другу и инструментальных концах 7 которых уста- перпендикулярно оси втулки 31 размещены навливаются накатные инструменты 8 и,три опорных регулируемых элемента, два съемные опоры 9..: . крайних из них выполнены в виде винтов 36

На других приводных концах 10 валов 6 с контргайками 37 и установлены в обойме установлен зубчато-рычащный механизм 30 29 с возможностью oceaoro перемещения синхронизации 11 вращения валов 6 и эти посредством дифференциальной винтовой концы 10 валов 6 посредством шарнирных . передачи 38, 39. муфт 12 связаны с автономными червячны- На концах винтов 36 гайками 40 закрепми приводами 13 вращения валов 6. лены самоустанавливающиеся сухари 41.

Съемные опоры 9 устанавливаются с 35 Винты36зафиксированыотповороташпонвозможностью взаимодействия с установ- кой 42.. ленным на основании 1 узлом обеспечения Центральный опорный элемент выполрежима накатывания 14, - нен в виде закрепленной на обойме 29

Между инструментальными концами 7 шпильки 43, на которой закреплена самовалов6 параллельно им на основании 1,ус- 40 устанавливающаяся цапфа 44, с поперечтановлен механизм центрирования заготов- ным пазом 45, ки 15, состоящий из двух подвижных в Узел обеспечения режима накатывания осевом направлении центров 16, общая ось 14 представляет собой две стайки.46, жесткоторых является осью накатывания, а пло- ко закрепленные на основании 1 по обеим скость, проходящая через оси валов 6 и ось 45 сторонам от валов 6 и связанные сверху центров 16, является плоскостью накатыва- . стяжкой 47. ния,..... В каждой стойке 46 размещены два приЭксцентричныестаканыЗразмещеныв жимных гидроцилиндра 48, а между ними корпусе2 в двух опорах1передней (уйнстру- размещен гидроцилиндр отжима 49. Штоки

: ментальных концов 7 валов 6) и задней (у 50 50цилиндров48взаимодействуютссухарями приводных концов 10 валов 6). Передние 41 крайних опорных элементов съемных опор опоры стаканов 3 вйполнены в виде двух . 9, а цапфа 51 штока 52 цилиндра 49 вэаимовэаимодействующих между собой кониче- действует пазом 45 цапфы 44 центрального ских втулок, одна из которых 17 закреплена опорного элемента съемной опоры 9, на корпусе 2, а вторая, 18 — подвижная в 55 В стяжке 47 и в основании 1 размещены осевом направлении — выполнена разрез- регулируемые винтовые упоры 53, взаимоной (цанговой) и снабжена резьбовым хво- действующие со шпонками 42 винтов 36 стовиком 19, на котором размещено сьемныхопор9. снабженное внутренней резьбой червячное . Зубчато-рычажный механизм синхрониколесо 20, эафиксйрованное от осевого пе- зации вращения 11 содержит ступицы 54, 1780910 установленные на цанговых втулках 55, вза- а цапфы 44 поперечным пазом 45 охватываимодействующих внутренней конической ли бы цапфы 51 штоков 52. поверхностью с конической поверхностью После фиксации опор 9 на валах 6 поприводных концов 10 валов 6, средством затяжки конических разрезных

Втулки 55 снабжены резьбовым хвосто- 5 втулок 32, 33 производится выдвижение повиком 56, на который навернута гайка 57, а средством дифференциальных винтовых на резьбовом участке конца 10 вала 6 навер- . пар 38, 39 винтов 36 с сухарями 41 до безэа.нутыгайки58;гайки57и58предназначены зорного контакта с торцами штоком 50 и для осевого перемещения втулки 55 и без- фиксация винтов 36 контргайками 37. зазорной фиксации ступицы 54 на валу 6. 10 Затем производится выдвижение винНа ступицах 54 жестко закреплены по . тов 53 до безэазорного контакта головок два зубчатых колеса 59, между которыми винтов53сопорнойплоскостьюшпонок42. установлены подвижные в окружном на- И,.наконец, давление в поршневых поправлении зубчатые колеса 60, вэаимодей- . лостях отжимйых цилиндров 49 сбрасываетствующие с неподвижными колесами.59 15 ся и подается в. штокавые полости, в посредствомэксцентриковогопальца,соос- результате чего цапфа 51 штока 52 через

- ные шейки 61 которого размещены в коле- цапфу 44 прижимает сухари 41 к торцам . сах 59, а эксцентричная шейка 62 — e колесе штоков 50 прижимных цилиндров 48, давле60. ние в их поршневых полостях остается мак На подшипниках 63 ступиц 54 установ- 20 симальным. . лены охватывающие зубчатые колеса 59 и После этого станок готов к работе, 60 рычаги 64, шарнирно связанные между Работа станка осуществляется следуюсобой осью 65. Hà подшипниках 66 оси 65 щим образом. установлена шестерня 67. находящаяся в: Заготовка15устанавливаетсявцентрах зацеплении с колесами 59 и 60 обоих валов 25 16,:включается вращение валов 6 с инстру6..: ментами 8 и производится накатывание эубПодготовка станка к работе произво- . чатого профиля на заготовке 15 за один дится следующим образом.. оборот валов 6. После этого центры 16 разПри повороте пальцев 61 их эксцентрич- жимаются и освобождают готовую деталь, ные шейки 62 смещают в окружном направ- 30 В процессе накатывания после формолении зубчатые колеса 60, выбирая тем образования зубьев на заготовке 15 и калибсамым зазор в зацеплейии зубчатых колес рования их давление в поршневых полостях

59 и шестерни 67 механизма синхрониза- прижимных цилиндров 48 плавно снижаетции 11..: ..: ся при сохранении максимальйого давления

После этого вращением червяков 22 и 35 в штоковых полостях отжимных цилиндров червячныхколес20черезрезьбовыехвосто- 49, в результате чего отжимное усилие на вики 19 конические разрезные втулки 18 штоках 52 цилиндров 49 становится больше, перемещаются в направлении к концам 7 чем суммарное прижимное усилие на штоваловбиосвобождаютпередниеопорыста- .KBx 50 цилиндров-48, и концы 7 валов 6 канов 3. 40 посредством съемных опор 9 изгибаются на

Затем вращением червяков 28 и червяч- определенную расчетную величину. Происных колес 27 производится поворот стака- ходит контролируемое угловое. перемещенов 3 для установки требуемого ние концов 7 валов 6 с инструментами 8 в межцентрового расстояния между валами 6 плоскости накатывания в направлении, прос последующей фиксацией стаканов 3 по- 45 тивоположном оси накатывания, что обессредством перемещения разрезных втулок печивает режим плавного снижения

18 в направлении к концам 10 валов 6.. контактных напряжений при накатывании

После этого производится установка. зубчатых профилей. выверка и фиксация на валах 6 инструмен- Снабжение узла обеспечения режима тов 8, а затем установка и фиксация на валах 50 накатывания 14 станка двумя дополнитель- съемных опор 9. Перед установкой съемных ными прижимными гидроцилиндрами и разопор 9 поршневые полости цилиндров 48 и мещение между основными и .

49 узла обеспечения режима накатывания: дополнительнйми прижимными цилиндра14 подается давление, в результате чего ми двух отжимных гидроцилиндров 49, а штоки 50 и 52 перемещаются до упора в, 55 такжеснабжениедополнительными регулистойку, а винты 53 ввертываются, в стяжку руемыми упорами 53 обеспечивает контро47 и основание 1 соответственно, лируемое угловое перемещение концов 7

Установка опор 9 производится так, что- . валов 6 с инструментами 8 строго в плоскобы сухари 41 и торцы штоков 50, шпанки 42 сти накатывания, что, в свою очередь, обеси головки винтов 53 не касались друг друга, печивает контролируемые режимы

1780910 калибрования накатываемых зубьев и снижеййя йапряъсейМЪ Йрй выходе Йз зацепления зубьев инструментов 8 и накатанных зубьев, а следовательно повышйет точность и качество их, Одностороннее размещенйе йа- съем=.ных опорах 9 опорных регулируемых элементов позволяет освободить зону между опорами 9, что,в свою очередь, облегчает обслуживание рабочей зоны, а также позволяет разместить один из центров 16 между опорами 9; что расширяет технологические возможности станка за счет возможности увеличения длины обрабатываемой заготовки.

Снабжение станка разрезными коническими и цанговыми втулками 18, 32, 33 и 55 обеспечивает беззазорное соединение стаканов 3 с корпусом 2 и валов 6 со съемными опорами 9 и зубчато-рычажным механизмом синхронизации 11 соответственно, что, в свов очередь, также повышает жесткость и точность станка, а следовательно и точность накатывания. Предлагаемый станок, rib сравнению с базовйм,"позволяет повысить точность и качество накатываемых профилей, а также об. рабатывать как заготовки увелйченной длины, .гак и той же длины, что и на базовом объекте. Это йозволяет расширйть технологические возмо>кности станка.

Формула изобретения

1. Станок для холодного накатывэнйя зубчатых профилей, содержащий основание с установленным на нам корпусом, накатные инструменты, установленные нэ концах

pox параллельных валов. смонтированных .в подшипниках эксцентричных стаканов мехаййймов перемещения валов, выполненных с зубчатыми венцами и установлен:: ных с возможностью поворота. в корпусе, причем" Задние опбры эксцентричных стаканбв t>éçìåùåííûå у приводных концов валов, установлены в подшипниках; узел обеспечения режима накатывания, выпол, ненный в виде двух основных соосно уста-. . новленных в корпусе прижимных ,. гидроцилиндров для углового перемещения валов в плоскости накатывания в направле нии к оси накатывания, две съемные опоры, : . размещенные с возможностью вращения на концах валов, выполненные каждая с тремя .: опорными регулируемыми -элементами, один из которых размещен на опоре с воз", . можностью взаимодействия с одним из ос .новных гидроцилиндров узла обеспечения .режима накатывания, зубчато-рычажный .механизм синхронизации вращения валов, : выполненный в виде ступиц, установленных

8 с возможностью взаимодействия с приводными концами валов, размещенных на ступицах двух пар основных зубчатых колес, одно из которых в каждой паре связано со

5 ступицей жестко, а другое — с возможностью поворота и фиксации. относительно оси вала, охвать)вающих концы валов и зубчатые колеса двух пар рычагов, связанных между собой осью, на которой с возможностью

10 вращения и взаимодействия с обеими пара-. ми зубчатых колес установлена шестерня, приводы вращения валов и механизм центрирования заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества валов

15 за счет повышения качества накатываемых зубчатых профилей путем повышения жесткости станка и расширения технологических возможностей за счет обработки шлицевых профилей и увеличения длины обрабатыва20 -емых заготовок, он снабжен двумя дополнительными прижимными гидроцилиндрами для углового перемещения концов валов в направлении к оси накатывания, установленными coocHQ в узле обеспечения режима

25 накатывания, двумя отжимными гидроцилиндрами для углового перемещения концов валов в нап равлении,противоположном оси накатывания, размещенными соосно в корпусе между основны30 ми и до по лнительными прижимными гидроцилиндрами, и дОполнительными регулируемыми опорами, установленными с возможностью взаимодействия со съемными опорами в направлении, перпендикуляр35 ном плоскости накатывания, каждыйвторой опорный регулируемый элемент размещен с возможностью взаимодействия с дополнительным прижимным гидроцилиндром, каждый третий опорный элемент — с

40 возможностью взаимодействия с отжимным гидроцилиндром, при этом корпус выпол. нен с коническими поверхностями, а опоры эксцейтричных стаканов, размещенные у концов валов, выполнены в виде конических

45 рэзрезных втулок с резьбовым хвостовиком, установленных с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с упомянутыми коническими поверхностями корпуса.

50 2,Станокпоп1,отличающийся тем, он снабжен механизмом осевого перемещения рэзрезных конических втулок передних опор эксцентричных стаканов, выполненным в виде червячных передач, 55 червяки которых установлены с возможностью вращения в корпусе, а червячные колеса выполнены с внутренней резьбой и установлены с возможностью взаимодействия с резьбовыми хвостовиквми разрезных конических втулок.

1780910

3. Станок по п.1, отличающийся ния,а съемные опоры размещены науказантем, что зубчатые венцы эксцентричных ста- ных разрезных втулках. каное механизмов перемещения валов вы- . 5. Станок по п.1, отличающийся полнены в виде червячных колес, а станок тем, что зубчато-рычажный механизм синхснабжен червяками, установленными с воз- 5 ронизации снабжен цанговыми втулками, можностью вращения в корпусе и взаимо- установленными на приводных концах вадействия с червячными колесами. лов с возможностью осевого йеремещения, эксцентричных стаканов., двумя дополнительными зубчатыми колеса. 4. Станок по п.1, атл и ч а ю шийся . ми, жестко связанными со ступицами и устем, что он снабжен двумя парами разрез- 10 тановленными .с возможностью ных втулок с коническими поверхностями, . взаимодействия с шестерней, при этом поустановленными на концах валов с возмож- воротные колеса разМещены между основностью взаимодействия между собой, при. ными и дополнительными колесами, а этом одна из втулок каждой пары установ- рычаги установлены на подшипниках ступилена с возможностью осевого перемеще- 15 цы, которые размещены на указанных цанговых втулках.

1780910

1780910

1 780910

1780910

1780910

1780910

1780910

Фиг. 5

IV

9 ие. Q

Составитель С.Чукаев

Редактор Н.Соколова Техред М.Моргентал Корректор A.Ãåðåøè

Заказ 4237 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва„Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101