СПОСОБ ОТРЕЗКИ ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ Российский патент 2007 года по МПК B23D21/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологическим операциям получения трубных заготовок из цилиндрической трубы.

Известен способ отрезки трубных заготовок из цилиндрической трубы режущим инструментом: резцом, фрезой или шлифовальным кругом [1], при котором цилиндрическую трубу вращают вокруг ее оси, а инструмент перемещают в радиальном направлении. Недостатком данного способа являются низкая производительность и большой расход основного материала и инструментов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ отрезки трубной заготовки от цилиндрической трубы [2], при котором цилиндрическую трубу подают в установочную втулку до упора в отрезной ролик, втулку и отрезной ролик в плоскости среза снабжают режущими кромками, цилиндрической трубе и отрезному ролику придают вращение, а отрезному ролику изнутри трубы еще придают радиальную подачу. Напротив отрезного ролика устанавливают контрролик, благодаря чему толщина отделяемой заготовки уменьшается, а ее диаметр увеличивается до тех пор, пока она не отделяется от цилиндрической трубы.

Недостатком данного способа является изменение диаметральных размеров отделяемой заготовки.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка, а именно сохранение размеров заготовки при отрезке.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе отрезки трубной заготовки от цилиндрической трубы, включающем подачу цилиндрической трубы в отверстие имеющей в плоскости среза режущую кромку установочной втулки до упора в отрезной ролик, имеющий в плоскости среза режущую кромку, приведение во вращение установочной втулки с цилиндрической трубой и отрезного ролика, внутрь трубы с натягом устанавливают оправку, снаружи отделяемой заготовки устанавливают выполненную с отверстием отрезную втулку, жестко связанную с отрезным роликом, оправку и отрезную втулку в плоскости среза выполняют с режущими кромками, а диаметр отверстия отрезной втулки выполняют меньшим или равным диаметру отверстия установочной втулки, при этом отрезному ролику и отрезной втулке сообщают дополнительное вращение вокруг оси, параллельной оси вращения цилиндрической трубы и находящейся от нее на расстоянии, большем или равном три четверти от толщины стенки трубы с обеспечением частоты вращения установочной втулки в два раза выше частоты вращения отрезного ролика с отрезной втулкой.

Основными отличительными признаками предлагаемого изобретения являются следующие:

1. Внутрь цилиндрической трубы с натягом устанавливают цилиндрическую оправку, а снаружи отделяемой заготовки устанавливают отрезную втулку, которые снабжают режущими кромками и помещают их в плоскость среза.

2. Отрезную втулку жестко связывают с отрезным роликом, а их оси совмещают.

3. Отрезной втулке с отрезным роликом придают дополнительно вращение вокруг оси, параллельной оси вращения цилиндрической трубы и находящейся от нее на расстоянии, большем или равном трем четвертям от толщины стенки цилиндрической трубы.

4. Частоту вращения установочной втулки обеспечивают в два раза выше частоты вращения отрезного ролика с отрезной втулкой, а диаметр отверстия отрезной втулки выполняют меньшим или равным диаметру отверстия установочной втулки.

Так как отрезную втулку и отрезной ролик жестко связывают и придают им дополнительное вращение вокруг оси, параллельной оси вращения цилиндрической трубы и находящейся от нее на расстоянии большем или равном три четверти от толщины стенки цилиндрической трубы, то в процессе обработки происходит сдвиг оси отрезаемой заготовки относительно оси цилиндрической трубы. А так как внутрь трубы с натягом устанавливают оправку и за счет того, что отрезной ролик, отрезная втулка, установочная втулка и оправка в плоскости среза имеют режущие кромки, то происходит срез стенок заготовки с двух противоположных сторон. Обеспечение среза с двух противоположных сторон позволяет избежать деформации цилиндрической трубы и трубной заготовки и изменения их диаметральных размеров. Кроме того, обеспечение частоты вращения установочной втулки в два раза выше частоты вращения отрезного ролика с отрезной втулкой, а диаметра отверстия отрезной втулки меньшим или равным диаметру отверстия установочной втулки позволяют осуществить срез по всей окружности трубы.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена схема отрезки трубной заготовки.

Цилиндрическую трубу 1 помещают в установочную втулку 2 до упора в кольцевую выточку отрезного ролика 3. Внутрь цилиндрической трубы 1 с натягом помещают оправку 4, а на отрезной ролик 3 напрессовывают отрезную втулку 5. Установочную втулку 2, отрезной ролик 3, оправку 4 и отрезную втулку 5 снабжают режущими кромками, расположенными в плоскости реза 6.

Установочной втулке 2 придают вращение вокруг оси О₁-О₁ с частотой n₁, а отрезную втулку 5 и отрезной ролик 4 поворачивают вокруг оси О₂-О₂, параллельной оси О₁-О₁ и находящейся от нее на расстоянии е, с частотой n₂=0,5·n₁.

За счет эксцентриситета е при повороте отрезной втулки 4 и отрезного ролика 3 вокруг оси О₂-О₂ в технологической системе выбираются зазоры и под действием сил трения вращение установочной втулки 2 передается цилиндрической трубе 1, отрезному ролику 3 и отрезной втулке 5. Кроме того, осуществляется сдвиг оси трубной заготовки 7 относительно оси цилиндрической трубы 1, и стенки трубной заготовки 7 оказываются зажатыми с одной стороны между парой режущих кромок отрезной втулки 5 и оправки 4, а с другой стороны - между режущими кромками установочной втулки 2 и отрезного ролика 3. Как только отрезной ролик 3 и отрезная втулка 5 сделают вокруг оси О₂-О₂ три четверти оборота, осуществляется полный срез трубной заготовки 7 и отделение ее от цилиндрической трубы 1. После этого отрезной ролик 3 и отрезная втулка 5 отводятся в осевом направлении (не показано) и трубная заготовка удаляется, а затем отрезной ролик 3 и отрезная втулка 5 вновь прижимается к установочной втулке 2. По завершении одного оборота отрезного ролика 3 и отрезной втулки 5 вокруг оси О₂-О₂ их ось совпадает с осью установочной втулки 2 и в этот момент цилиндрическая труба 1 вновь подается в осевом направлении до упора в кольцевую выточку отрезного ролика 3. При этом оправка 4 упирается в отрезной ролик 3 и тем самым проталкивается вдоль отверстия цилиндрической трубы 1. Цикл повторяется.

Для того чтобы срез произошел по всей окружности трубной заготовки очевидно необходимо соблюдать следующие условия: частота n₁ вращения установочной втулки 2 вокруг оси О₁-О₁ должна быть в два раза выше частоты n₂ поворота отрезного ролика 3 с отрезной втулкой 5 вокруг оси О₂-О₂, а величина е смещения оси поворота О₂-О₂ относительно оси О₁-О₁ должна быть больше или равна три четверти от толщины трубы. Более точно:

где d_u - диаметр отверстия установочной втулки 2;

d_or - диаметр отрезного ролика 3;

Δ - упругая деформация технологической системы под действием сил среза.

Кроме того, диаметр отверстия отрезной втулки 5 следует устанавливать меньшим или равным диаметру отверстия установочной втулки 2.

Пример. От цилиндрической трубы с наружным диаметром 33 мм и внутренним диаметром 24 мм отделяется трубная заготовка. Диаметр отверстий установочной втулки и отрезной втулки устанавливаем равными d_u=33,2 мм, а диаметр отрезного ролика d_or=23,8 мм. Упругая деформация в технологической системе под действием сил резания равна Δ=0,1 мм. Величину расстояния оси O₂-O₂ относительно оси O₁-O₁ находим по представленной выше формуле:

Принимаем е=3,5 мм, что составляет 0,78 от толщины трубы.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа обработки заключается в сохранении диаметральных размеров цилиндрической трубы и отделяемой трубной заготовки

Источники информации:

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1986. С.64-65 и 292-293.

2. Заявка 19907740 Германия «Способ отрезки трубных деталей от цилиндрической трубы». Опубл. 24.08.2000.

Изобретение относится к области машиностроения. Способ включает подачу цилиндрической трубы в отверстие имеющей в плоскости среза режущую кромку установочной втулки до упора в отрезной ролик, имеющий в плоскости среза режущую кромку, приведение во вращение установочной втулки с цилиндрической трубой и отрезного ролика. При этом внутрь цилиндрической трубы с натягом устанавливают оправку. Снаружи отделяемой заготовки устанавливают выполненную с отверстием отрезную втулку, жестко связанную с отрезным роликом. Оправку и отрезную втулку в плоскости среза выполняют с режущими кромками, а диаметр отверстия отрезной втулки выполняют меньшим или равным диаметру отверстия установочной втулки. Отрезному ролику и отрезной втулке сообщают дополнительное вращение вокруг оси, параллельной оси вращения цилиндрической трубы и находящейся от нее на расстоянии, большем или равном три четверти от толщины стенки цилиндрической трубы с обеспечением частоты вращения установочной втулки в два раза выше частоты вращения отрезного ролика с отрезной втулкой. Достигается сохранение размеров заготовки при отрезке. 1 ил.

Способ отрезки трубной заготовки от цилиндрической трубы, включающий подачу цилиндрической трубы в отверстие имеющей в плоскости среза режущую кромку установочной втулки до упора в отрезной ролик, имеющий в плоскости среза режущую кромку, приведение во вращение установочной втулки с цилиндрической трубой и отрезного ролика, отличающийся тем, что внутрь цилиндрической трубы с натягом устанавливают оправку, снаружи отделяемой заготовки устанавливают выполненную с отверстием отрезную втулку, жестко связанную с отрезным роликом, оправку и отрезную втулку в плоскости среза выполняют с режущими кромками, а диаметр отверстия отрезной втулки выполняют меньшим или равным диаметру отверстия установочной втулки, при этом отрезному ролику и отрезной втулке сообщают дополнительное вращение вокруг оси, параллельной оси вращения цилиндрической трубы и находящейся от нее на расстоянии, большем или равном трем четвертям толщины стенки цилиндрической трубы с обеспечением частоты вращения установочной втулки в два раза выше частоты вращения отрезного ролика с отрезной втулкой.