Автоматическая машина для термической обработки инструмента и других изделий

 

ОПИСЯНИЕ автоматической машины для термической обработки инструмента и других изделий.

К патенту А . A. Шилина и А. С. Якунина, заявленному 8 января

1930 года (заяв. свид. ¹ 61963).!

0 выдаче патента опубликовано 30 апреля 1933 года.

Действие патента распространяется на 15 лет от 30 апреля 1933 года. (104) Класс 18с,",3

Предлагается автоматическая закалочная машина для закалки сверл, метчиков, плашек, фрез, напильников и других, изделий как из инструментальной — углеродистой, вольфрамистой и других сортов специальной стали, так и цементованных изделий. Йвтоматическая машина, осуществляющая операции закалки стальных изделий по. принципу термической обработки изделий с перемещением по окружности15еспрерывным потоком, состоит из карусели с периодическим вращательным движением и шпинделей для захвата предметов, подлежащих закалке, в каковой машине посредством механизма гидравлического действия шпиндели получают вертикальное и горизонтальное перемещение вместе с каруселью. В видоизмененной конструкции механизм гидравлического действия заменен механическим дей-. ствием, при котором шпиндели полу-, чают вертикальное движение посредством рычагов, горизонтальное же их движение производится вместе с движением карусели.

Фиг. 1 схематического чертежа изображает вид сбоку автоматической машины для термической обработки инструмента и других изделий; фиг. 2— кинематическую связь в той же машине, фиг. 2 — сцепление колес и секторов для передачи движения кулачковому диску; фиг. 3 †условн схему расположения нагревательных тиглей, охлаждающих ванн, наклонной плоскости и печи; фиг. 4 — вид сбоку гидравлической закалочной машины; фиг. 5 — схему распределения масла в гидравлической закалочной машине; фиг. б — механизм поворота карусели в гидравлической машине, в продольном частичном разрезе; фиг. 7 — вид в плане сочленения шпин- тона со штоком поршня; фиг. 8 — видоизменение распределителя для масла в автоматической машине гидравлического действия для закалки изделий в вертикальном разрезе; фиг.9 — разрез его по линии ВГ на фиг. 8; фиг. 10 — разрез его по линии АБ на фиг. 8; фиг. 11— схему подачи изделий в печь закалочной машины; фиг. 12 — кинематическую связь подачи изделий в печь; фиг. 13— подачу изделий; посредством языка подъемника из коробки в воронку.

Механическая для термической обра ботки инструмента машина состоит из станины 1, тиглей 2, 3, 4, 5, б, 7, печи . для предварительного подогрева, питающего устройства 9 и фрикционного колеса 10, приводящего во вращение фрикционные шкивы 11, 12, 13, 14, U, лодходящие ло мере вращения карусели А к колесу 10. На шпиндели В посредством двуплечих рычагов 18 и 19 действует кулачковый диск С, который, скользя своими восемью выступами при вращении по роликам а, установленным на одном плече рычагов 18 и 19, передает движение шпинделям Ю. Регулирование подъема восьми шпинделей В совершается путем радиального переме. щения бабок 1б . и 17 и изменением плеч рычагов 78 и 19. На фиг. 1 для большей наглядности рычаги и бабки показаны только у двух из восьми,шпинделей В, в то время, как все шпиндели снабжены как бабками, так и рычагами.

Скорость процесса изменяется путем изменения скорости вращения оси 20 с насаженными на ней секторами 21 и

22, а также сменой колес и секторов (фиг. 1). Захват из печи производится автоматически действием патронов - зажимов 23, 24, 25, 2б, 27. Сброс на наклонную плоскость28 производится также автоматически. При опускании шпинделей с патронами, курни в, имеющиеся на патронах, касаются пружинного упора 29, и патрон приходит в положение готовности захватить изделие (сверло).

При подъеме курок в отжимается в обратную сторону и патрон зажимает сверло, которое отпустит только при опускании над наклонной плоскостью 28, после отжима курка таким же пружинным упором, что и упор 29 (фиг. 1).

3а время одного периода (подъем,i поворачивание карусели, опускание, стоячка) вал 30 совершает один оборот и соответственно с этим подает из приемника в печь предварительного нагрева одна сверло через воронку 31 (фиг. 1).

Печь 8 на фиг. 1 для наглядности условно вынесена в плоскость чертежа.

Кинематическая связь в механической закалочной машине о:уществлена следующим образом. Машина имеет вращающуюся карусель 1 с расположенными восемью шпинделями, из которых на схеме показано только 2, 3, 5, 0, на шпиндели посредством двуплечих рычагов действует кулачковый диск 10 с восемью выступами. Карусель 1 и кулачковый диск 10 связаны посредством зубчатых колес 7 и 8 и секторов 71 и 12, которые имеют строго определенное взаимное раслбложеяйе (фиг. 2). Вал 13 связан посредством зубчатых колес 4 и 9 с валом 74 и валом 15, последний имеет кулачковые зксцентрики 7б, 77 и 18 для приведения в движение механизма подачи, состоящего из подъемника 19, толкателя 20 и заика 21 (фиг. 2 и 12). При вращении от постороннего источника энергии вала 74 вращением секто-, ра ll приводится сначала в движение кулачковый диск 10, выступы которого, скользя по роликам рычагов, передают движение . шпинделям 2 „3, 5, 6 (фиг. 2). При действий на ролики кулачкового диска 10 производится подъем шпинделей при повороте диска 701 на угол 22, 5 " Подъем заканчивается и в этот момент вступает в зацепление сектор 12, который поворачивает карусель 1 . Так как диск и карусель вращаются одновременно посредством зубчатых колес 7 и 8 и секторов 77 и

72", и парно одиначовых по своим размерам,. то относительного перемещения диска и карусели происходить не будет, шпиндели же будут находиться относительно карусели в покое (в верхнем поло>кении) и будут вместе с каруселью перемещаться горизонтально по окружности н угол 45 . После этого сектор 72 вьиоцит из зацепления с зубчатым колесом 7, а сектор 111 еще находится в зацеплении и поворачивает диск 10 еще на угол 22,5, после чего также выходит иЗ зацепления; при этом повороте производится опускание шпинделей вниз. При таком устройстве достигается быстрый подъем и опускание шпинделей и затем длительный покой последних в нижнем положении. От того же вала 14 производится вращение и вала 15, эксцентриковые кулачки которого последовательно производят подъем из приемника сеерл, толканием в соо. ветствуюшую воронку, и пропуск в печь предварительного нагрева 22 (фиг. 2). Кулачки установлены взаимно таким образом, что вся операция производится в строгой последовательности.

На фиг. 4 представлена гидравлическая закалочная машина, в которой 1 — поршень, управляющий движением вверх-! и вниз карусели 2 с прикрепленнымй

3МИнделяии с патрбнайи - держателя-. ми ЗЯ, 42„5, 6Я, 72. На шпинделях сидят фрикционные шкивы 8, 92, 10, 11Я и 12Я. При подходе к фрикционному диску 13Я каждый шпиндель получает в своем нижнем положении вращательное движение. Цифрами 14, 15 s, 16 17Я, и 18Я показаны нагревательные тигли и охлаждающие ванны; 20 — печь для предв ; 21 — наклонная плоскость для скатывания обработанных изделий (сверл); 22 — механизм подачи; 23 — распределительный масляный золотник (по второму варианту, фиг. 10). Внутри станины — 24Я находятся резервуар для масла, аккумулятор и насос. Ручка 25 служит для регулировки подъема фрикционного колеса 13 для изменения скорости вращения изделия в момент охлаждения.

Поршень 26Я и рычаг 27 служат для поворачиванмя в определенный момент кару ели 2 . Цифрами 28 показан воздушный кагаракт, 29Я вЂ” зубчатая передача для вра щения расп редел ителя и насоса; 30 — ступенчатый шкив для изменения скорости вращения распределителя и 32 — пара фрикционных ко» нических барабанов для той же цели.

Патроны держатели 32, 4, 5, 6, 7Я снабжены курками; при опускании карусели, а следовательно и патронов над печью предварительного нагрева 20, пружинным упором 31Я курок патрона .: отжимается и патрон приводится в по- ложение готовности к захвату изделий; при подъеме карусели, а следовательно и патронов, курок огжимается в обратную сторону и держатель захватывает изделие. Далее следует поворот карусели на угол 45 и следующее опускание в тигель

14я высокбй температуры. Далее циклы . повторяются и при подходе предмета к наклонной плоскости 21, путем имеющегося отжима, подобно отжиму 31, патрон освобождает изделие и последнее по наклонной плоскости 21Я покидает машину. На фиг. 4 печь предварительного нагрева 20Я вынесена условно в. плоскость чертежа.

Управление движением карусели 1 в гидравлической закалочной машине совершается путем распределения масла под давлением масляным распределителам 2 (фиг. 5). Qr источника энергии. вращается ось, пргхводящая в движеии4 масляный насос 4З. Насос 4З забирает масло из резервуара 5 и подает в акку- мулятор бз, откуда по трубке Уз масло под давлением попадает в распределитель 2 (в первом варианте он выполнен в виде круглого поступательно движущегося золотника}, движение которому передается от привода через эксцентрик 23з. При движении золотника вниз- открывается сначала окно 8З и в нижнюю полость цилиндра 9з подается масло под давлением по трубке 10х (фиг. 5). По мере дальнейшего опускания золотника открывается окно 11 э и масло под давлением проходит в цилиндрик 12 для перемещения карусели и вместе с ней и штока поршня на определенный угол 45 . Одновоеменно масло попадает и в поршенек 13, управляющий замком печи предварительного нагрева. После этого золотник 2 начинаег подниматься и сообщает окна 11З и 8 с спускной трубкой 14, идущей обратно в резервуар 5, а окно 15З от. крывается для пропуска масла под давлением в трубку 16 и верхнюю полость цилиндра 9". При этом произво- дится опускание карусели ls. flp мере подъема золотника открываются окна 17 и затем 18, и по трубкам 19З масло идет в цилиндр 20, управляющий подачей в печь предварительного нагрева.

По трубке 21 масло проходит в толкатель 22 .

Управляющий движением золотника эксценгрик 23 выполнен с тем расчетом, чтобы подъем, поворачивание и опускание совершались достагочно быстро, а остановка зологника в верхнем положении, что соответствует остановке карусели в нижнем положении, совершалась достаточно длительное время.

Деталь 24З представляет собой воздушный катаракт для плавности подхода поршня к крайним положениям. Регулировка по времени отдельных деталей процесса может быть выполнена путем изменения скорости вращения эксцентрика 23 или замены его эксцентриком. с измененным профилем. Высота подъема регулируется изменением „мертвого" пространства в цилиндре 9s. Закрыванием крана 27З и открыванием крана 28З, достигается меньший ход поршня,. чтоI соответствует меньшему ходу шпинделя.

Обратным движением поршеньков 12, 13 20 и 22З управляют спиральные пружины (фиг. 5).

Механизм поворота карусели в гидравлической машине состоит из цилиндра 14, поршня 2 и шпинтона 3 -, соединенного со штоком поршня посредством шарнира 44 (фиг. б и 7). На шпинтоне 3 укреплена на валике 5" собачка 64 при помощи отжимной пружины 7 . Пружина 8 служит для отжима шпинтона. При пускании масла в правую сторону. цилиндра поршень 2 передвинется на расстояние, какое позволит установительный упор 9 и установительный винт 10 . Собачка 6, зацепляя за зуб зубчатого цилиндра 11, повернет карусель на строго определенный угол. Для горизонтального перемещения шпинтона 34 служат направляющие 13 . Обратный ход, совершающийся под влиянием пружины 124, отожмет собачку влево,. при чем зацепления и поворота зубчатки 11 не произойдет.

На фиг. 8, 9, 10 показан видоизмененный распределитель масла к машине гидравлического действия, имеющий не поступательное, а вращательное движение. Масло по трубе 7 попадает в междудисковое пространство распределителя 2 ; по мере поворачивания дисков 25 и 26 открываются окна 8 и

ll, затем они закрываются и сообщаются со сточной трубкой 14, и открываются окна 15, 17"" и 18", идущие к тем же цилиндрам, что и на фиг. 1 (схема распределения масла в гидравлической закалочной машине).

Подача в печь изделий производится следующим образом, Рабочий, обслуживающий машину, заполняет коробку1" запасом деталей (сверл). В коробке 1 может поступательно двигаться поршенекязык 2 . При опускании вниз на вогнутую часть языка 3 попадает одно сверло, которое поднимается на язычке-подъемнике; при подъеме последнего привод к языку-подъемнику может быть гидравлическим или от кулачного эксцентр гка (фиг. 13). В момент верхнего положения языка-подъемника последний останавливается на некоторый промежуток врем@ни.

От эксцентрика или йоршенька h6 . лучает движение толкатель 46, который сталкивает изделие в отверстие воронки 5" . Проходя по ворон ке, изделие(сверло) принимает вертикальное положение, опираясь одним концом в проточку замка б (фиг. 11, 12, 13). В известный момент замок 6, под влиянием или давления масла или кулачка экс-. @ентрика, отжимается влево, и сверло проскальзывает в печь предварительного нагрева 7 . При прекращении действия масла или кулачка, под влиянием пружины 8, сверло плотно прижимается к ряду других сверл. В момент забирания из печи 7 в нижнем ее. конце патроном-держателем одного сверла все сверла, под действием тяжести, а также давления пружины 8, передвинутся вниз (фиг. 11).

Последовательность движения сверл в механизме подачи и печи предварительного нагрева такова: патрон-держатель захватывает и уносит одно сверло, все сверла передвигаются вправо и занимают .положение, которое дано на фиг. 11. В этот момент язык 2" достигает верхнего положения, толкатель 46 сбрасывает сверло в воронку, замок 66 отжимается влево и пропускает сверло в печь 7 . Дальше операции повто- ряются в той же последовательности.

Предмет патента.

1. Лвтоматическая машина для термической обработки инструмента и других изделий, отличающаяся применением карусели А с периодическим вращательным движением, снабженной ря дом шпинделей В, несущих державки для инструмента, для опускания и поднимания каковых шпинделей предназначен кулачковый диск С, также периодически поворачиваемый (фиг. 1).

2. Форма выполнения машины, ука занной,. в и. I, отличающаяся тем, что с целью регулирования подъема шпин делей бабки 16 и 17 с точками опоры для подъемных рычагов 18 и 19 сделаны подвижными в радиальном направлении (фиг. 1).

3., Видоизменение машины, указанI ной в п.п. 1 и 2, отличающееся тем; что карусель со. всеми .находящимися."сообщения ей соответствующиМ йеме, на ней шпинделями выполнена подвиж- движений применено- гидравлическое ной в вертикальном направлении, а для давление.