Патент ссср 327983

 

О П И С А Н И Е 327983

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВТОВСКОМЬ СВИДЕтЕЛЬСТВ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства Ме

Заявлено 10.1Ч.1970 (Pk 1431729, 25-27) с присоединением заявки Хз

Приоритет

Опубликовано 02.11.1972. Бюллетень Мо 6

Дата опубликования описания 7.IV.1972

М. Кл. В 23k 37/04

В 23k 9/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.791.92(088.8) ВСГСОЮЗНА 1

Г з Ы й0-1E)(4t%Q), У45 ЧИОТЕКА

Авторы изобретения

М. М. Климов и С. Э, Цидулкин

Киевский авиационный завод

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПЛАВКИ

Устройство может найти широкое применение на инструментальных заводах, в инструментальных цехах предприятий общего и специального машиностроения, автомобильной, вагоностроительной, авиационной и судостроительной промышленности при изготовлении концевых фрез или аналогичного инструмента, а также элементов зубчатых передач со спиральными зубьями, диаметрами в пределах от 20 до 70 лтм повышенной стойкости и низкой себестоимости.

Известно устройство для наплавки многолезвийного инструмента типа фрез, содержащее смонтированные на общем основании подвижную сварочную головку, механизм крепления, привод вращения наплавляемого инструмента и копир для поворота и перемещения изделия в процессе наплавки.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что, с целью повышения производительности и качества наплавки, копир выполнен в виде эталонного винта, на одном конце которого через переходную втулку с фигурным штифтом закреплена наплавляемая деталь, а на другом — поворотная пустотелая гайка, в полости которой размещен толкаю. щий винт, взаимодействующий с эталонным винтом, при этом гайка соединена с валом привода вращения через муфту сцепления, выполненную в виде двух взаимодействующих между собой и расположенных один в другом конусов, причем внутренний конус жестко соединен с гайкой, а внешний конус связан с вилкой ножного рычага, смонтированного на основании, для быстрого вертикального перемещения наплавляемого инструмента.

На фиг. 1, 2, 3 показан общий вид устройства; на фиг. 4, 5 — механизм движения наплавляемого инструмента; на фиг. 6 — быст10 росъемная фиксация узла крепления инструмента; на фнг. 7 — наплавочная головка; на фиг. 8 — механизм подачи электрода, разрез по А — A на фиг. 7.

Предлагаемое устройство (см. фиг. 1,2) со1S стоит из стола 1, являющегося частью каркаса 2, к которому крепятся все основные узлы устройства.

В нижней части каркаса на плите 8 расположен механизм 4 движения, включающий в

20 себя двигатель 5 редуктора 6, коническое колесо 7 (см. фиг. 2), кронштейны крепления и передающие звенья (на чертеже не показаны).

От колеса 7 (см. фиг. 3) через колесо 8 вращение передается нижнему звену механизма

25 вертикальной подачи валику 9, по которому под действием вилки 10 ножного рычага может перемещаться внешний конус Il муфты сцепления, прижатый пруж|шой 12 к внутреннему конусу 18 прн нормальной работе уст;

30 ройства и отжимаемый вилкой 10 в случае необходимости oblcTpol o осталова вертикального перемещения наплавляемого инструмента.

Вну трен!!>! nonóñ 18 жесткo зач!икcnpoaan на спецгайке 14, установленной в подшипниковых опорах 15 и 16, закрепленных на кронштейне 17, и выполняющей функцшо неподвижной опоры по вертикальному иерем<.щснию, Толкающий винт 18 накидпой гайкой 19 через подшипник 20 связан с эталонным винтом 21. Последний мо>кст поворачиваться вокруг неподви>кного (по вращеншо) толкающего винта 18. При вращении спецгайки 14 винт 18 начинает перемещаться вверх !!ли вниз (в зависимости от направления вращения), увлекая эталонный винт 21 в виде цилиндра, на боковой поверхности которого нарезаны винтовые линии. Эти линии представляют собой копию спиральных образующих наплавляемого инструмента или элемента зубчатой спиральной передачи.

Верхний конец эталонного винта 21 (см. ,фнг. 4) имеет цилиндрическую головку-замок, предназначенную для фиксации втулки 22 с установленным в ней наплавляемым инструментом на эталоне. Головка-замок представляет собой цилиндр с диаметром, равным нижней части втулки 22, имеющий, например 12гранную (см. фиг. 3) цилиндрическую фрезеровку под спецштифт 23, фиксируемый на втулке 22. Сегментная цилиндрическая выборка спецштифта выполнена так, что,при совмещении выборки с диаметром цилиндрической части головки-замка втулка 22 вместе с спецштифтом 28 может быть снята с эталона (при замене наплавляемого инструмента) или !товернута на нем для наплавки следующей образующей. Выборка зафиксирована на эталонном винте 21 (см. фиг. 4) поворотом спецштифта 28 (см. фиг. 5) так, чтобы в цилиндрическую фрезеровку головки эталонного винта 21 вошел спецштифт 28 стороной, противоположной выборке.

Эталонный винт 21 спецштифтом 23 (см. фиг. 5) соади>!ен со втулкой 22, в которой через переходной конус 24 (см. фиг. 4) болтом

25 крепится наплавляемый инструмент 26, Все это комплект установки инструмента для наплавки.

Неподвижный в!штовой вкладыш 27, который находится в гнезде 28 кронштейна 29, жестко закрепленного .на столе (см. фиг. 4), предназначен для придания вращения эталонному винту 21 при его вертикальном перемещении, так как угол подъема спиральной образующей эталонного винта 21 (см. фиг. 4) совпадает с углом подъема спиральной образующей вкладыша 27 и болыпе самотормозя-! цсго.

Таким образом, через определенную точку вкладыша 27, которая в начальный момент соприкасается с любой точкой одной из спиралей эталонного винта 21 (например, ее»ачалов), пройдут все точки этой спирали прп

65 вертикальном перемещении эталонного винта.

Если одним из элементов является наплавляемый инструмент и в аналоги >ной точке мнимого вкладыша, сопряженной с начальной точкой >побой из слнр;!льных режущих кромок инструмента, установи !ь источник расплава — электро-сваро шую головку (см. фиг. 5), то при вращении и поступательном движенш! эталонного винта 21, а зна шт и инструмента

26 будет осуществлена нанлавка спирали одной из режущих кромок.

В зависимости от дл!шы участка наплавки (высота рабочей цилиндрической части !шструмснта) на эталонном винте 2(, имеющем по поверхности спиральных образу!ощих мелкую резьбу, устанавливается гайка 80 (см. фиг. 4) с развернутым фланцем, которым она нажимает на ко!!цевыс. Бык>>!о !атели 31 или 32, управляющие работой двигателя 5 (см. фиг. 2), а также работой двигателя ЗЗ, обеспечивающего горизонтальное перемещение сварочной головки при нанлавке режущих кромок на торце инструмента. Заданные положения гайки 80 фиксируются контргайкой 84 (см. фиг 4). Следующим узлом устройства, который находится в непосредственном взаимодействии с узлом вертикальной подачи, является наплавная головка. Она состоит из корпуса 35 (см. фиг. 5), на котором смонтирован редуктор 86 с муфтой 87, и установленного на крышке 88 корпуса редуктора 36 электродвигателя 89.

Вал 40 редуктор 86 (см. фиг. 7) проходит через пневмоцилиндр 41, служащий для переключения автоматической или ручной подачи электрода. Поршень 42 пневмоцилиндра 41 соединен с лицевым венцом 48 кольцевой накладкой 44 так, что венец 48, сидящий на шпонке вала 40, может вращаться с валом 40 и перемещаться вдоль него под действием поршня 42. Опорами вала 40 с одной стороны являются подшипники 45, запрессованные в корпусе редуктора 36, а с другой подшипник

46, запрессованный в ролик 47, имеющий шлицевой венец, рукоятку 48, выполненную из электроизоляционного материала типа текстолит. К ролику 47 при>кимается роликом 49 электрод 50, .представля!ощий собой отрезок проволоки длиной 1,5 — 2 л, помещенный в трубчатой кассете 51 (см. фиг. 6), прикрепленой к корпусу 85 болтами (на черт, не показаны) и к крышке 38 раскосами 52. Ролик

49 (см. фиг. 7) находится в цилиндрической полости корпуса, на оси вилки 53, поджатой прун!ишой 54 (усилие под>катия регулируется). В нижней части корпуса 85 (см. фиг. 6) ввернут сборочный сварочный наконечник 55, имеющий штуцера 56 и 57 для подвода и отвода охлаждающей воды и штуцер 58 для подвода инертной среды — газа аргона. Корпус

35 имеет плоский фланец с тремя кольцевыми, секторными пазами, которыми он крепится к ответному диску кронштейна 59 (см. фиг. 6).

Кольцевые секторные пазы обеспечивают поворот головки вокруг оси, перпендикулярной

327983 чертеж ч, и фи!(сациео Н3 1(ронштсй1!е 59 В определенном иоложешш болтами. Кронштейн 59 также имеет дисковый флапсц с аналогичными пазами, по которым он, в свою очередь, крепится и а подвижной .плите 60 болтам и (ем. фиг. 8) с возможностью поворота вокруг оси, лежащей в плоскости чертежа.

Подвижная плита 60 может перемещаться вверх или вниз по направляющим угольникам

61 с,помощью пары винт-гайка при вращении рукоятки 62. Угольник 61 также имеет на своем основании кольцевые секторные пазы, обеспечивающие необходимый поворот его на опоре 63 с последу!ощей фиксацией болтами 64.

Опора 63 в пазах типа «ласточкии хвост» основания 65 перемещается 110 исму с помощь!о второй пары винт-гайка при вращении рукоятки 66. Основание 65 скользит в пазах стола 1 при вращении хвостового винта 67 с помощью третьей, пары винт-гайка рукояткой при ручной подаче и,:и двигателем 33 — при механической подаче. Указа!шос конструктивное выполнение деталей 59, 61, 68, 65, 66, 67, 68 и их взаимодействие позволяет выставить конец электрода наплавочиой головки до конца наплавки (включения автоматического цикла) в л1обой нужной точке рабочего пространства, обеспечивает мобильность и точную настройку в процессе наплавки. Вибратор 68 и формообразоватсль 69 представлены иа фиг. 1.

Сферическое основание опоры формообразсвателя позволяет изменять углы наклона формообразователя к кромке инструмента при отладке техпроцесса.

Величина горизонтальной подачи наплавочной головки регулируется с помощью подвижных (фиксируемых Е! ну1киом положении) концевых выключателей, которые установлены на столе 1 рядом с основанием 65 и срабатывают под действием его упоров. Выключатель размыкает электрическую цепь вертикальной подачи инструмента и вкл!о Iаст горизонтальную подачу наплавочиой головки.

Электро- и,пнсвмосистемы устройства служат для оосспсчения работы его узлов в соответствии с их функциональным значением и заданным порядком срабатывания.

Рабочий цикл предлагаемого устройства начинается с установки наплавляемого ННсТрумента 26 (см. фиг. 1) и наладки устройства на данный тип !шструмсита. Наплавляемый инструмент 26 вставляют в переходной конус

24 и закрепля1от болтом 25 во втулкс 22.

Спецштифт 23 (см. фиг. 5) устанавливают так, что его выборка позволяет надеть втулку

22 иа головку эталонного винта 21 и затем поворотом спецштифта на 130 фиксируют стакан на эталонном винте 21, при этом механизм вертикальной подачи эталонного винта

21 выведен в крайнее, положение и по гайке

80 выставлен концевой выключатель 82.

После этого кнопкой «наладка» на пульте управления (EIB черт. ие показан) отключают автоматическую горизонтальную подачу и подачу электрода, затем, вращая вручную руко5

65 ятку, перемещают наплавочную головку к инструменту и, вручную вращая рукоятку 48, подают электрод 50 к наплавляемому инструменту 26 до контакта с н!1м. Причем электрод должен своей нижней кроъ!кой входить в паз формообразователя 69, а формообразователь установлен под необходимыми углами, охватывая наплавлясмую образующую инструмента, находящегося в крайнем верхнем (как и эталонный вш!т 21) положении. Далее механизмом вертикальной .подачи опускают эталонный в1шт 21 с закрепленным на нем инструментом 26 вниз, до касания электродом точки перехода образующей спирали на торец и по этому положению выставляют концевой выключатель 81, определяющий нижнее положеиис эталонного винта 21 и переход на участок иаплавки торцовых режущих кромок инструмента и концевой выключатель, определяющий начало горизонтальной подачи наплавочиой головки при паплавке торцовых кромок от боковой образующей к центральной выборке на торце инструмента. Концевой выключатель выставляют по упору после того, как рукояткой (на черт. нс показана) иаплавочиая головка перемещена пастолько, что электрод коснется точки торцовой режущей кромки у границы центральной выборки инструмента. После определения положения концевых выключателей 31, 32 (cм. фиг. 4) возвращают наплавочную головку горизонтальной подачей до щелчка концевого выключателя, а механизмом вертикальной подачи перемещают эталон с инструментом вверх до щелчка концевого выкл!очателя 82. Наплавляемый инструмент находится в крайне верхнем исходном положении. Устройство подготовлено к автоматическому процессу наплавкп одной из режущих кромок по образующей и по торцу. Открывают воду в системе охлаждения и кран инертного газа, нажимая кнопку «автоматический цикл» на пульте управления. При этом электрод отходит на расчетную геличину от наплавляемой кромки инструмента, в результате чего, под действием сварочного тока, между инструментом и электродом возникает электрическая дуга, приводящая к расплаву пос.1еднсго. Расплавленный сплав попадает EIH рсжуп!ую кромку и задерживает

На ней формообразователем, кроме того, электрическая схема обеспечивает при автоматическом цикле наплавлснис сплава на основу, включение двигателя вибратора формообразователя,,вертикальную подачу, подачу электрода. Поскольку все двигатели постоянного тока, скорость подачи электрода. вертикальной и горизонтальной подачи, а также вибрация регулируется при отработке технологического процесса за счет изменения напряжения постоянного тока для каждого двигателя в отдельности. При окончании наплавки одной из боковых спиральных образующих и замыкании концевого выключателя 81 выключается автоматическая вертикальная подача, вк,!ючается автоматическая горизон327983 тальная подача за счет электродвигателя 88 (см. фиг. 1) и осуществляется наплавка торцовой кромки, При достижении упором (на чертеже не показан) концевого выключателя (на чертеже не показан) отключается автоматическая горизонтальная подача, система сварочного тока, подача электрода и включается реверс электродвигателя 88 (см. фиг. 1) в результате чего головка отходит вправо до касания упором соответствующего выключателя (на чертеже не показан). При этом включается реверс,вертикальной подачи до касания гайкой 80 (см. фиг. 4) концевого выключателя 82, после чего происходит выключение автоматического цикла. Оператор, вручную открыв спецштифт 28 (см. фиг. 5), проворачивает втулку 22 так, чтобы электрода коснулась следующая наплавляемая кромка инструмента, и закрывает спецштифт 28. Для удобства установки головка эталонного винта 21 (см. фиг. 5) имеет число граней, кратное числу зубьев наплавлясмого инструмента (например, 12 граней) обеспечивает точную установку инструмента с 2, 3, 4 6 и 12 режущими кромками и т. д. Установка готова к автоматической наплавке спиральной образующей и торцовой кромкй инструмента, что осуществляется повторным нажатием кнопки «автоматический цикл».

Предмет изобретения

Устройство для на плавки многолезвийного инструмента типа фрез, содержащее смонти5 рованные на общем основании подвижную сварочную головку, механизм крепления и привод вращения наплавляемого инструмента, копир для поворота и перемещения изделия в процессе наплавки, отлича оцееся тем, 10 что, с целью повышения производительности и качества наплавки, копир выполнен в виде эталонного винта, на одном конце которого через переходную втулку с фигурным штифтом закреплена паплавляемая деталь, а на

15 другом —.поворотная пустотелая гайка, в полости которой размещен толкающий винт, взаимодействующий с эталонным винтом, при этом гайка соединена с валом привода вращения через муфту сцепления, выполненную

20 в виде двух взаимодействующих между собой и расположенных один в другом конусов, причем внутренний конус жестко соединен с гайкой, а внешний конус связан с вилкой ножногс рычага, смонтированного на основании и

25 служащего для быстрого вертикального перемещения наплавляемого инструмента.

327983

Фиг 8

Составитель Л, Яковлева

Тсхрсд 3. Тараненко

Корректор T. Миронова

Рслактор T. Баранова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 865/И Изд. № 389 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5