РЕЗЬБОНАКАТНАЯ ГОЛОВКА С ПЛОСКИМИ ПЛАШКАМИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРЕДЕЛЬНО МЕЛКОРАЗМЕРНЫХ РЕЗЬБ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1997 года по МПК B21H3/06 

Изобретение относится к обработке металлов пластической деформацией с помощью резьбонакатных головок (РНГ) на металлорежущих станках, в частности токарной группы.

Известны РНГ для накатывания резьб с осевой, тангенциальной или радиальной подачей. Все они оснащены комплектом круглых роликов. Недостатком данного технического решения применительно к обработке предельно мелкоразмерных резьб является невозможность обработки головками, работающими с осевой подачей из-за несведения к малому диаметру трехштучного комплекта роликов, а также невозможность обработки головками, работающими с тангенциальной и радиальной подачами из-за изгибной деформации тонкой заготовки.

Наиболее близким по технической сущности инструментом является резьбонакатная раскрывающаяся головка, содержащая корпус, в котором располагаются плоские накатные плашки с резьбой прямолинейного профиля, прикрепленные к ползунам, подпружиненным друг относительно друга, перемещение плашек ограничено выступами, кольцами с рукояткой, посаженной на хвостовике корпуса.

Недостатком данного технического решения является невозможность использования плоских плашек с рабочей резьбовой поверхностью типа "развернутое кольцо", которые должны располагаться и перемещаться в головке под углом, близким к углу подъема резьбы, отсутствие тонкой регулировки расстояния между плашками, что определяет точность диаметра обработки.

Целью изобретения является создание конструкции РНГ с плоскими встречнодвижущимися плашками, применение которых не имеет ограничений по минимизации размера обрабатываемого диаметра, допускает использование плашек с рабочей поверхностью как типа "развернутый винт", так и типа "развернутое кольцо", позволяет в регулировочных целях изменение расстояния между плашками.

Поставленная цель достигается тем, что в корпусе головки, располагающемся соосно обрабатываемой заготовке, устанавливаются две плоские плашки. В одном варианте используются плашки типа "развернутый винт", и двигаются они при накатывании перпендикулярно оси головки. Во втором случае используются плашки типа "развернутое кольцо", и при накатке они перемещаются под углом ω к торцевой плоскости. Тонкая регулировка обрабатываемого диаметра достигается поворотом двух направляющих при помощи центрального коромысла, синхронно поворачивающего эти направляющие, сохраняя их параллельность. Рабочее движение двух ползунов вместе с плашками осуществляется единой винтовой пружиной, два конца которой после закручивания заводятся в соответствующие пазы ползунов.

На фиг. 1 изображен продольный разрез РНГ с плашками типа "развернутый винт", на фиг. 2 представлен вид с торца на эту же головку; на фиг.3 вид сверху; на фиг. 4 показан вид сверху на вариант головки, в котором используются плашки типа "развернутое кольцо", на фиг. 5 дано аксонометрическое изображение плашки типа "развернутый винт", на фиг. 6 - плашки типа "развернутое кольцо", на фиг. 7 и 8 показаны схемы регулирования диаметра.

Резьбонакатная головка содержит корпус 1, на боковых поверхностях которого укрепляются две накладки 2, в пазы которых входят две параллельно установленные направляющие 3, каждая из которых может поворачиваться относительно штифтов 4, сидящих в накладках 2; другой конец направляющих 3 располагается с зазором в зоне противоположной накладки и имеет паз, в который входит штифт 5 коромысла 6. Коромысло 6 имеет возможность поворачиваться вокруг центральной оси головки. Установка направляющих 3 относительно корпуса 1 и накладок 2 может быть выполнена в двух вариантах в торцевой плоскости параллельно друг другу (фиг. 2 и фиг. 3) или под углом w так, что они находятся в перекрещивающемся положении (фиг.4). Ползуны 7 имеют возможность перемещаться в параллельных друг другу плоскостях, встречно или расходясь, по направляющим 3. В этом случае в варианте параллельной установки направляющих 3 ползуны 7 и плашки 8 могут двигаться параллельно друг другу, а в случае перекрещивающегося положения направляющих 3 (на фиг. 4) ползуны 7 двигаются в перекрестных друг другу направлениях, но в двух параллельных плоскостях. Во втором варианте на ползунах 7 установлены плоские плашки 9 типа "резвернутое кольцо" (фиг. 6). В отверстии корпуса 1 располагается также винтовая пружина 10, два спрямленных конца которой с противоположных сторон после соответствующего закручивания заведены в пазы клинообразной формы ползунов 7. Пружина постоянно стремится двигать ползуны 7, а вместе с ними и плашками 8 или 9 навстречу друг другу и позволяет работать в условиях изменения расстояния между направляющими 3. Произвольное перемещение ползунов 7 ограничивается держателями 11, установленными в кольце 12, фиксируемом от поворота специальным фиксатором (на схеме не показаны) и имеющем возможность перемещаться в осевом направлении относительно корпуса, преодолевая сопротивление двух пружин 13 через штифты 14. Коромысло 6 сидит на центральной оси 15, а смонтированные на двух противоположных концах штифты 5 входят в соответствующие пазы направляющих 3. В накладке 2 завернуты два винта 16, один короткий, другой длинный, каждый из которых упирается в противоположный конец штифтов 5 коромысла 6. По схеме (фиг.7) видно, что перемещение винтов 16 в противоположных направлениях приводит к повороту коромысла 6 относительно центральной оси и к соответственно синхронному повороту направляющих относительно осей 4. По схеме (фиг. 7) видно, что выворачивание правого винта 16 и соответственно заворачивание левого винта 16 приводит к изменению положения направляющих 3 на соответствующий угол v. Однако направляющие 3 сохраняют параллельность между собой. Количественное соотношение, определяющее диаметр обработки D и d, описывается следующим образом:

Процесс резьбонакатывания и работа резьбонакатной головки реализуются следующим образом: головка, установленная в револьверной головке автомата или в задней бабке токарного станка, заводится на вращающуюся в шпинделе заготовку 17 на глубину, определяющую длину резьбы. Плашки 8 или 9 на начальной стадии (фиг. 2 или фиг. 4) находятся в крайнем раздвинутом положении, фиксируемом держателями 11 через штифты 14. Шаровой рукояткой кольцо 12 перемещается вправо к хвостовику вручную или от упора станка. Это дает возможность кольцу 12 повернуться вокруг центральной оси головки 15, что происходит под действием встречного линейного перемещения ползунов 7 по направляющим 3 под действием скручивания пружины 10. Плашки 8 или 9, двигаясь в тангенциальном направлении относительно заготовки 17 в момент касания с ней, захватываются силой трения и прокатываются по заготовке, создавая на ее поверхности резьбовой профиль. После завершения контакта заготовки 17 с плашками 8 или 9 головка автоматически оказывается раскрытой, так как рабочие витки плашек выходят из резьбового профиля заготовки, головка может быть отведена в исходное положение без свинчивания. Тонкое регулирование диаметра обработки осуществляется вращением винтов 16, которые благодаря повороту коромысла 6 изменяют положение направляющих 3 до необходимой величины и фиксируют положение коромысла 6, так как работают в распор.

Для охвата такой обработкой данного диапазона резьб используются плашки разного размера по толщине и шагу.

Использование: обработка металлов давлением, в частности накатывание предельно мелкоразмерных резьб в практическом диапазоне диаметров 0,25 - 2,0 мм. Сущность изобретения: предусматриваются два варианта выполнения резьбонакатной головки - с плашками с рабочей поверхностью типа "развернутый винт" и с плашками с рабочей поверхностью типа "развернутое кольцо". Плашки установлены на ползунах. Головки выполнены с механизмом тонкого регулирования диаметра обработки. В первом варианте (с плашками "развернутый винт") направляющие для ползунов выполнены в виде двух планок, один конец которых установлен с возможностью поворота относительно накладки, прикрепленной к одной из боковых поверхностей корпуса, а другой конец размещен с зазором в окне противоположной накладки, и установлены в торцевой плоскости головки параллельно. Во втором варианте направляющие для ползунов выполнены аналогично первому, но установлены в параллельных горизонтальных плоскостях под углом перекрещивания, близким по величине к углу подъема резьбы. Во втором варианте плашки выполнены с рабочей поверхностью типа "развернутое кольцо". 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Резьбонакатная головка с плоскими плашками для обработки предельно мелкоразмерных резьб, содержащая две плоские встречнодвижущиеся плашки, установленные на ползунах и перемещающиеся под действием пружинного узла, отличающаяся тем, что направляющие для ползунов выполнены в виде двух планок, один конец которых установлен с возможностью поворота относительно накладки, прикрепленной к одной из боковых поверхностей корпуса, а другой конец размещен с зазором в окне противоположной накладки, и установлены в торцевой плоскости головки параллельно, плашки выполнены с рабочей резьбовой поверхностью типа "развернутый винт", при этом головка снабжена механизмом тонкого регулирования диаметра обработки. 2. Резьбонакатная головка с плоскими плашками для обработки предельно мелкоразмерных резьб, содержащая две плоские встречнодвижущиеся плашки, установленные на ползунах и перемещающиеся под действием пружинного узла, отличающаяся тем, что направляющие для ползунов выполнены в виде двух планок, один конец которых установлен с возможностью поворота относительно накладки, прикрепленной к одной из боковых поверхностей корпуса, а другой конец размещен с зазором в окне противоположной накладки, и установлены в параллельных горизонтальных плоскостях под углом перекрещивания ω, близким к величине угла подъема резьбы, плашки выполнены с рабочей резьбовой поверхностью типа "развернутое кольцо", в которых направление витков совпадает с направлением рабочего движения плашек, при этом головка снабжена механизмом тонкого регулирования диаметра обработки. 3. Головка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что механизм тонкого регулирования диаметра обработки выполнен в виде установленного на центральной оси головки коромысла с расположенными на его противолежащих концах штифтами, входящими в пазы направляющих, и двух регулировочных винтов, установленных в накладках корпуса с возможностью взаимодействия с коромыслом, обеспечивая синхронное угловое перемещение направляющих, при этом угол поворота направлящих связан с диаметром обработки соотношениями
d = 2•a•sinψ - 2•b,
D = 2•a•sin(ψ + Φ) - 2•b,
где а радиус поворота направляющих, мм;
b расстояние от оси направляющей до заготовки, мм;
ψ - угол между радиусом поворота и осью направляющей, град.

Φ - регулируемый угол, изменение величины которого определяет изменение обрабатываемого диаметра, град.

d и D диаметры обработки, мм.