Устройство для поверхностного упрочнения зубьев крупномодульных колес (венцов) методом пластического деформирования

 

Изобретение относится к металлообработке, отделочно-упрочняющей обработке крупномодульных зубчатых колес, например, тяговых редукторов подвижного состава. Технический результат: расширение операционно-технологических возможностей и универсальность использования. Достигается тем, что устройство содержит упрочняющий суппорт, гидроцилиндры с упрочняющими инструментами, соединенные с пневмогидравлическим приводом, и установочное устройство для базирования зубчатого колеса, получающего вращательное движение от привода станка. Упрочняющий суппорт соединен с механизмом перемещения суппорта станка с возможностью его поступательного перемещения вдоль направляющих станка. 4 ил.

Использование: изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для отделочно-упрочняющей операции крупномодульных зубчатых колес, находящих применение в различных областях машиностроения и, в частности, применяемых в тяговых редукторах подвижного состава.

Сущность изобретения: устройство для отделочно-упрочняющей обработки зубьев цилиндрических зубчатых колес методом поверхностно-пластического деформирования /ППД/ содержит комплекс приспособлений к токарному станку, например - станок IM65, включающих в себя съемный упрочняющий суппорт, пневмогидропривод и установочно-центрирующее приспособление. Съемный суппорт при использовании станка на отделочно-упрочняющую операцию устанавливают на направляющие станка и закрепляют с подвижной кареткой суппорта самого станка, что обеспечивает его перемещение и вместе с тем перемещение упрочняющих инструментов в направлении продольной подачи. На съемном суппорте располагаются два гидроцилиндра, которые перемещают инструменты в зону зацепления с обрабатываемым колесом и обеспечивают необходимое усилие упрочнения. Обрабатываемое зубчатое колесо получает вращение от привода станка, а упрочняющие инструменты обкатывают профиль колеса по принципу беззазорного станочного зацепления. Рабочая жидкость поступает в гидроцилиндры из пневмопривода, который использует в качестве энергоносителя сжатый воздух сетевой пневмосистемы предприятия. Обрабатываемое зубчатое колесо закрепляют в установочно-центрирующем приспособлении, которое позволяет без дополнительной выверки выставлять его с высокой точностью и надежно закреплять на шпинделе станка.

Изобретение относится к механической обработке металлов, в частности к устройствам для отделочно-упрочняющей обработки зубчатых колес методом ППД, путем использования сменного обрабатывающего комплекта приспособлений, легко встраиваемого в существующее оборудование и дающее возможность использовать его ввиду простоты конструкции не только на заводах, но и в железнодорожных депо.

Известна установка для поверхностного упрочнения зубьев шестерен методом ППД.

Недостатками такой установки является необходимость создания стационарного устройства, требующего сложной кинематической схемы, основание которого можно изготовить только на литейных предприятиях и индивидуальной гидростанции. Также эта установка имеет три суппорта с упрочняющими инструментами, каждый из которых упрочняет не всю поверхность эвольвенты зуба, а только ее часть, что создает неравномерное упрочнение по всей поверхности зуба. Указанные недостатки существенно сужают технические возможности использования установки на предприятиях железнодорожного транспорта.

Техническим результатом изобретения является расширение операционно-технологических возможностей и универсальность использования устройства для отделочной обработки крупномодульных зубчатых колес. Указанный технический результат достигается тем, что устройство для обработки зубчатых колес содержит суппорт с двумя идентичными упрочняющими инструментами, пневмогидропривод, обеспечивающий равномерное усилие на обрабатываемые поверхности, суппорт станка обеспечивает плавное, равномерное перемещение суппорта вдоль образующей профиля зуба. Ввиду простоты конструкции ее можно изготовить на любом предприятии железнодорожного транспорта. Установка устройства на станок осуществляется за 15 -18 минут.

Цель изобретения - повышение точности обработки зубчатых колес, снижение шероховатости эвольвентных поверхностей зубьев, получение поверхностно-упрочненного слоя зубьев и, как следствие, увеличение ресурса эксплуатации.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства в рабочем положении, поперечное сечение станка; на фиг. 2 - часть упрочняющего суппорта с гидроцилиндром в рабочем и нерабочем положении; на фиг. 3 - сечение рабочего гидроцилиндра с упрочняющим инструментом; на фиг. 4 - сечение установочно-центрирующего приспособления для базирования обрабатываемого зубчатого колеса.

На направляющих 1 токарного станка устанавливают упрочняющий суппорт 2, который имеет возможность перемещаться только вдоль направляющих. Пневмогидростанция 17 переносная. Гидроцилиндры 6 соединены шлангом 14 с гидростанцией, распределитель 16 подводит одновременно масло к двум цилиндрам, регулятор 13 осуществляет переключение хода штока гидроцилиндра "вперед-назад". Упрочняющий инструмент 3 расположен в кассете 5. Обрабатываемое зубчатое колесо 7 устанавливают в приспособлении, расположенном на удлинителе 9, который в свою очередь крепится к фланцу 8 шпинделя станка. Установочный конус 4 посредством болта 15 перемещается по удлинителю и центрирующие пальцы 10 входят в контакт с опорной поверхностью 11 колеса, базируют его, а подпружиненные прихваты 12 фиксируют колесо в рабочем положении. Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемое зубчатое колесо 7 устанавливается в установочно-центрирующее приспособление 9. Зубчатые упрочняющие инструменты 3 вводятся с ним в зацепление и располагаются у одного из торцов. Включается вращение шпинделя 8 станка. Создается рабочее усилие в гидроцилиндрах 6 и включается подача суппорта 2. Процесс обработки заканчивается, когда калибрующая часть упрочняющего инструмента проходит всю ширину зубчатого колеса. Приспособление для обработки крупномодульных колес позволяет существенно расширить его операционно-технологические возможности. Ввиду простоты конструкции увеличивается надежность работы, легкость настройки на циклы обработки, простота управления и возможность визуально контролировать процесс обработки способствует ее внедрению на предприятиях машиностроения и железнодорожного транспорта.

Формула изобретения

Устройство для поверхностного упрочнения зубьев крупномодульных колес методом пластического деформирования, содержащее упрочняющий суппорт, гидроцилиндры с упрочняющими инструментами, соединенные с приводом, и установочное устройство, предназначенное для точного базирования обрабатываемого зубчатого колеса, получающего вращательное движение от привода станка, отличающееся тем, что привод гидроцилиндров выполнен пневмогидравлическим, при этом упрочняющий суппорт соединен с механизмом перемещения суппорта станка с возможностью его поступательного перемещения вдоль направляющих станка и перемещения упрочняющих инструментов, входящих в беззазорное зацепление с обрабатываемым колесом, обеспечивающих посредством упомянутого пневмогидропривода давление на обрабатываемые поверхности зубьев колеса, позволяющее получение одинакового уплотнения поверхности по всей эвольвенте зубьев колеса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4