Накатной ролик

 

Использование: обработка металлов давлением, правка валов ППД, накатывание и комбинированная обработка (накатывание с одновременной правкой). Сущность изобретения: накатной ролик, содержащий правящий элемент (ПЭ) и опорные элементы (ОЭ), выполнен в виде части эллипсоида вращения , сопряженного с прямым круговым усеченным конусом, образующие которого касательны к эллипсоиду вращения. В качестве ПЭ используют участок эллипсоида на большой его полуоси. В качестве ОЭ используют либо участок эллипсоида между большой и малой полуосями, либо прямолинейную образующую конуса. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4812139/27 (22) 28.02.90 (46) 23.05.93. Бюл. М 19 (71) Новгородский политехнический институт (72) B.Í.Åìåëüÿíîâ, В.П.Усачев и А.А.Алешин (56) Авторское свидетельство СССР

М,1504071 .кл. В 24 В 39/04, опубл.

30.08.89. (54) НАКАТНОЙ РОЛИК! (57) Использование: обработка металлов давлением, правка валов ППД, накатывание

Изобретение относится к машино- и приборостроению и может быть использо:вано для правки валов ППД, их обычного накатывания и комбинированной обработки — накаты вания, с одновременной правкой.

Цель изобретения — повышение качест ha обработки и расширение технологических возможностей ролика.

На фиг,1 приведена геометрическая форма накатного ролика; на фиг.2-4 — эскизы накатывания изогнутого вала.

Обрабатываемая деталь 1 установлена

В центрах токарного станка. С ней контактирует Щуп датчика 2, соединенного с блоком управления шагового двигателя (БУШД) 3.

Последний соединен с шаговым двигателем (ШД) 4, который управляет положением накатной головки (не показана), в которой установлен накатной ролик 5.

Детали 1 сообщают вращение. Датчик 2 вырабатывает сигнал и подает его на БУШД

3, который в зависимости от величины и знака сигнала датчика 2 вырабатывает команду и передает ее на ШД 4. Последний

„„. Ж „„1816671 А1

Iss)s В 24 В 39/04, В 21 0 3/02 и комбинированная обработка (накатывание с одновременной правкой), Сущность изобретения: накатной ролик, содержащий правящий элемент(ПЭ) и опорные элементы (ОЭ), выполнен в виде части эллипсоида вращения, сопряженного с прямым круговым усеченным конусом, образующие которого касательны к эллипсоиду вращения. В качестве ПЭ используют участок эллипсоида на большой его полуоси. В качестве ОЭ используют либо участок эллипсоида между большой и малой полуосями, либо прямолинейную образующую конуса. 4 ил. поворачивает накатную головку вместе с роликом 5 в положения I, 11 или IÏ (фиг.2-4)..

Когда деталь 1 поворачивается к ролику 5 своей вогнутой поверхностью, ШД 4 пово- . рачивает ролик 5 в положение I (фиг,2). Когда деталь поворачивается к ролику выпуклой стороной — в положение И или! И (фиг.З и 4). Подводят накатную головку до соприкосновения ролика 5 с деталью 1, на- (}ф гружают усилием Р и сообщают головке подачу вдоль образующей вала 1. О

Одновременно с накатыванием поверхности вала идет процесс его правки строго в плоскости изгиба.

° вел

Если в процессе обработки вал 1 будет полностью выправлен, датчик 2 вырабаты- . вает сигнал на отсутствие биения и ШД 4 в при непрекращающемся вращении вала 1 " .фиксирует одно из трех положений ролика (I-lit) в зависимости от требуемой глубины наклепа. Поэтому далее осуществляется обычное равномерное накатывание вала по всей его поверхности, При этом достигнутая

1816671

g $ ранее прямолинейность его оси не нарушается.

Таким образом, процесс обработки детали идет непрерывно без переустановок детали или инструмента, что повышает производительность обработки и облегчает использование предложенного ролика в автоматическом производстве.

Пример, Необходимо обработать вал из стали 45 с om = 36 кг/мм диаметром 0 =

60 мм. Обработку ведем на токарном станке, Усилие накатывания Р = 100 кг, Принимаем диаметр ролика d = 50 мм, ширину воображаемого эллипсоида — 14 мм.

Рассчитаем минимальный r и максимальный

1 макс радиусы эллипсоида. Они равны, г = 2 мм, Rg>gyp = 89 мм, Рассчитаем глубины наклепанного слоя на вогнутой и выпуклой поверхностях вала, приняв Ri = 70 мм, Они соответственно равны д1 = 1,05 мм, д = 0,65 мм. Отношение К =д1 / Bz=- 1,6. При использовании ролика по прототипу отношение К

= 1,14, Видно, что разница в глубинах наклепанного слоя на вогнутой и выпуклой поверхностях вала у предложенного ролика значительно больше, чем у прототипа, Следовательно, и эффект правки значительно выше, Эффект правки еще более псвышается, когда в качестве ОЭ используют образующую конуса {положение lll на фиг.4), т,к. в этом случае радиус Ri =, Глубина наклепанного слоя на выпуклой поверхности вала близка к нулю, и отношение К =- д1/д2 резко возрастет .

Предложенным роликом можно вести и обычное накатывание вала при постоянном поло>кении ролика 1, li или ill (фиг.2 — 4), При этом устанавливают угол а, соответствующий выбранному радиусу Вь или угол Р, равный углу наклона образующей конуса к его оси. Так как радиус кривизны эллипсоидэ Ri плавно изменяется от r до RMa c, можно плавно регулировать в широких пределах глубину наклепа. Это расширяет технологические возможности ролика.

5 Преимущества изобретения по сравнению с прототипом: повышается производительность обработки, т,к, деталь не требуется переустанавливать в процессе обработки;

"0 повышается качество обработки, т.к. ОЭ и ПЭ роликов не разделены канавкой; резко повышается эффективность правки, т.к. разность между r u R ничем не ограничивается;

15 расширяются технологические возможности, т,к. а) ролики имеют сложную конфигурацию, что позволяет получать разные глубины наклепа при использовании одного

20 ролика; б) можно обрабатывать валы с прямолинейными и с криволинейными образующими; появляется возможность вести обработку валов в автоматических производствах— на автоматических линиях, в гибких производственных системах, на ГПМ, Формула изобретения

Накатной ролик, содержащий опорный

З0 и правящий деформирующие элементы, причем радиус R рабочего профиля опорного элемента R выполнен большим, чем радиус r рабочего профиля правящего элемента, отличающийся тем, что, с

З5 целью повышения качества за счет интенсификации процесса правки и расширения технологических возможностей за счет обработки валов с различной изогнутостью, рабочий профиль ролика ограничен частью

40 эллипсоида вращения и усеченным конусом, образующие которого касательны к эллипсоиду вращения.

1816671

Составитель В. Емельянов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор С. Юско

Редактор

Заказ 1702 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. ""