УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАКАТЫВАНИЯ РЕЗЬБЫ Российский патент 1995 года по МПК B21H3/02 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для накатки резьбы и других профилей на деталях цилиндрической формы.

Известно устройство для накатки резьбы содержащее неподвижную резьбонакатную плашку, подвижную резьбонакатную плашку, соединенную посредством вращающегося элемента с импульсным генератором, а так же задающий блок, имеющий ячейку памяти (авт.св. Япония N 56-3709, кл. В 21 Н 31/02, 1981).

Данное устройство осуществляет контроль совпадения витков резьбонакатных плашек в момент захвата заготовки, но не контролирует геометрические параметры профиля резьбы в процессе накатки и износа инструмента.

Известен резьбонакатной станок, содержащий станину, на которой смонтированы неподвижная резьбонакатная матрица с держателем и размещенным на нем датчиком замера усилия, и подвижная резьбонакатная матрица с держателем, при этом датчик замера усилия установлен с возможностью восприятия действия реактивных усилий в направлении, параллельном оси заготовки (патент США N 4615197, кл. В 21 Н 3/06, 1986).

Недостатком данного устройства является невысокое качество контроля накатки резьбы, так как датчик замера усилия воспринимает осевое усилие, прикладываемое к резьбонакатной матрице при накатке, составляющее незначительную часть от радиального усилия, по величине которого осуществляют контроль качества накатываемой резьбы, ее геометрических размеров, так как деформация поверхности детали при накатке происходит в направлении, перпендикулярном оси заготовок и поверхности матрицы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению устройство, в котором реализован способ определения усилий при накатывании резьбы на автоматах типа ролик-сегмент.

Устройство содержит приводной вал, установленной в станине автомата на подшипниках, на валу наклеены тензорезисторы для регистрации крутящего момента и равнодействующих сил, действующих на накатной ролик при накатывании, установлен обтюратор. На накатном сегменте размещен отметчик углового положения накатываемого изделия, отметчик углов поворота накатного ролика.

Известное техническое решение имеет следующие недостатки: Во-первых, установка измерительных датчиков на валу резьбонакатного ролика, оттарированных на измерение деформации вала, не позволит получить высокой точности измерения, так как к валу предъявляются высокие требования по жесткости; во-вторых, величина тангенциальной составляющей усилия накатки составляет в среднем 2% от общего усилия накатки и поэтому определить точно с помощью контроля этой составляющей изменение усилия при износе инструмента крайне трудно; в-третьих, измерение радиальной составляющей с помощью датчиков, наклеенных параллельно оси вала диаметрально противоположно, не позволяет измерить истинное значение радиальной составляющей усилия накатывания при любых углах поворота ролика; в-четвертых, устройство конструктивно сложно, так как необходимо дополнительное устройство для постоянного контроля угла поворота датчиков и расчета радиальной составляющей в результате снятых параметров, а так же коллекторное устройство, так как датчики жестко связаны с подвижной накатной матрицей.

Целью изобретения является повышение качества резьбы за счет повышения точности контроля усилия накатывания.

Это достигается тем, что устройство для накатывания резьбы, содержащее корпус с размещенной на нем неподвижной накатной матрицей, датчик замера усилия накатывания и подвижную накатную матрицу, снабжено державкой, регулировочным болтом и установленной в корпусе осью, причем державка размещена на оси с возможностью поворота, регулировочный болт установлен на одном конце державки с возможностью взаимодействия с корпусом, а на другом конце державки закреплена неподвижная накатная матрица, при этом датчик замера усилия накатывания расположен между державкой и корпусом перпендикулярно рабочей поверхности матрицы.

Новым является размещение неподвижной резьбонакатной матрицы на державке, которая размещена на оси, установленной в корпусе, с в возможностью поворота, датчик замера усилия накатывания размещен между державкой и корпусом, перпендикулярно рабочей поверхности матрицы, на другом конце державки размещен регулировочный болт с возможностью взаимодействия с корпусом, и обеспечивающий предварительный прижим и фиксацию державки к датчику в нерабочем положении.

Такое техническое решение позволяет повысить качество контроля резьбы за счет увеличения возможности точного и полного контроля изменения величины радиальной составляющей усилия накатывания при износе инструмента, прикладываемого к свободному концу шарнирно установленной неподвижной в процессе накатки накатной матрице, который напрямую передает прикладываемое к нему усилие на датчик замера усилия накатывания.

На фиг. 1 представлено устройство для накатывания резьбы, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство для накатывания резьбы включает приводной шпиндель 1 и кинематически связанный с ним шпиндель 2 с закрепленным на нем подающим диском 3. На шпинделе 1 установлена подвижная резьбонакатная матрица в виде накатного ролика 4. Неподвижная накатная матрица в виде накатного сегмента 5 закреплена на державке 6 с помощью накладки 7 и болтов 8. Державка 6 выполнена в виде коромысла, закрепленного одним концом шарнирно с помощью оси 9 на держателе 10. На этом же конце державки 6 установлен болт 11, с помощью которого другой конец державки 6 прижат к датчику 12 замера усилия, установленному в гнезде держателя 10 перпендикулярно оси заготовки, с усилием, равным 90. 95% величины радиальной составляющей усилия накатывания, определяемого расчетным или опытным путем.

Держатель 10 установлен на плите станины 13 с возможностью перемещения относительно оси накатного ролика 4 с помощью болтов 14, размещенных в упорной планке 15, установленной на станине 13, и фиксации с помощью болтов 16 после настройки заданного зазора между накатным роликом 4 и накатным сегментом 5. Подающий диск 3 сопряжен с направляющей скобой 17 и лотком 18, по которому подаются заготовки 19.

Устройство работает следующим образом. Заготовки 19 движутся по лотку 18 и захватываются гнездами подающего диска 3, с помощью которого подаются в зону накатки резьбы между вращающимся накатным роликом 4 и накатным сегментом 5. В процессе накатки датчик замера усилия 12 постоянно регистрирует величину радиальной составляющей усилия, действующей на накатной сегмент 5. В случае износа накатного инструмента величина усилия, действующего на датчик 12 замера усилия, изменится, и в систему управления устройством поступит соответствующий сигнал, при этом величина деформации датчика 12 будет определяться только узким интервалом измеряемых усилий, так как датчик 12 начинает реагировать на деформацию только от усилий, которые превышают усилие предварительного сжатия датчика 12 между державкой 6 и держателем 10.

Устройство может быть использовано и на автоматах с плоскими плашками, на которых неподвижная плашка так же размещается на державке, закрепленной на корпусе одним концом с помощью оси, а датчик замера усилия расположен между державкой и корпусом перпендикулярно поверхности матрицы.

Использование предлагаемого устройства для накатывания резьбы позволяет повысить качество контроля накатки резьбы за счет возможности точного контроля непосредственно радиальной составляющей усилия, прикладываемого к шарнирно установленной резьбонакатной матрице при накатке резьбы.

Использование: оборудование для накатывания различных профилей на деталях цилиндрической формы. Сущность изобретения: устройство состоит из приводного шпинделя с закрепленной на нем подвижной резьбонакатной матрицей, державки, установленной в корпусе на оси с возможностью регулировки ее положения с помощью регулировочного болта, неподвижной резьбонакатной матрицы, закрепленной на державке, и датчика замера усилия накатывания. Датчик расположен между державкой и корпусом перпендикулярно рабочей поверхности неподвижной резьбонакатной матрицы. 3 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАКАТЫВАНИЯ РЕЗЬБЫ, содержащее корпус с размещенной в нем неподвижной резьбонакатной матрицей, датчик замера усилия накатывания и подвижную резьбонакатную матрицу, отличающееся тем, что, с целью повышения качества резьбы путем повышения точности контроля усилия накатывания, оно снабжено державкой, регулировочным болтом и установленной в корпусе осью, причем державка размещена на оси с возможностью поворота, регулировочный болт установлен на одном конце державки с возможностью взаимодействия с корпусом, а на другом конце державки закреплена неподвижная резьбонакатная матрица, при этом датчик замера усилия накатывания расположен между державкой и корпусом перпендикулярно рабочей поверхности неподвижной резьбонакатной матрицы.