Поточно-спиральный технологический модуль Советский патент 1993 года по МПК B23F19/00 B30B11/12 

Изобретение относится к машинострое- ниф и может быть использовано для чисто- воиобработки зубчатых изделий в серийном и массовом производстве.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет обеспечения возможности обработки зубчатых изделий.

jHa фиг. 1 показан продольный разрез потЬчно-спирального технологического модулу; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - принципиальная структурная схема.

На чертежах приняты следующие обозначения: а - входной поток изделий; b - выхэдной поток изделий; с .- направление

врадения приводных звездочек цепного кон зейера; d - направление суммарного дви кения изделия по спиральной кривой; е

- иг правление вращения технологического мод/ля; I-длина радиального перемещения издилия в каждом ярусе; t- радиальный шаг

между смежными позициями изделий в каждом потоке; / -угол наклона зубчатой рейки.

Предлагаемый поточно-спиральный технологический модуль содержит цепные конвейеры 1, смонтированные на звездочках 2, установленных на промежуточной опоре 3 с возможностью вращения. Верхняя 4 и нижняя 5 планшайбы вместе с промежуточной опорой 3 установлены на валу 6,, смонтированного на подшипниках 7, 8 в стаканах 9, 10 на основании 11, с возможностью вращения вокруг продольной оси модуля. На звеньях конвейера 1 смонтированы приспособления 12 для установки зубчатых изделий 13 на подпружиненных осях 14, при этом пр иводные звездочки конвейера 1 кинематически связаны посредством редуктора 15 с приводом вращения 16, который получает электроэнергию через токосъемник 17. Под каждым цепным конвейером 1

00

о

ю

х|

Os

W

на нижней планшайбе 5 установлен поддон 18 для рабочей среды, при этом рабочий инструмент 19,20 выполнен в виде зубчатой рейки и жестко смонтирован в радиальном направлении с равным угловым шагом на верхней планшайбе 4 под углом / , пропорциональным припуску на обработку и поддоне 18.

При работе модуля вращения от общего привода модуля через зубчатое колесо 21 вал б и промежуточные опоры 3, передается цепным конвейером 1, которые вместе с планшайбами 4, 5 вращаются вокруг продольной оси модуля в направлении е, тем самым осуществляется транспортное вращение конвейеров 1 с предметами обработки 13. Основное-технологическое-движение реализуется при движении зубчатых изделий относительно рабочего инструмента 19, 20, которое осуществляется при вращении приводных звездочек 2, кинематически связанных посредством редуктора 15 с приводом вращения 16.

В результате сложения двух простых движений в направлении е (транспортное) и с (технологическое) предметы обработки совершают сложное движение по спиральной кривой в направлении d на первом (верхнем) ярусе обработки и зеркально отображенной спиральной кривой на втором (нижнем) ярусе. Благодаря такой траектории движения зубчатых изделий в технологическом модуле обеспечивается высокая производительность процесса обработки даже при длительном технологическом цикле.

В поточно-спиральном технологическом модуле может быть предусмотрено различное число ярусов обработки, количество которых выбирается из технологических и конструктивных особенностей.

Пример конкретного выполнения потом- но-спмрального модуля для обработки зубчатых изделий

Основные геометрические параметры модуля: число потоков модуля - z 8; радиальный шаг между смежными позициями изделий в каждом потоке t 148 мм; межцентровое расстояние между звездочками I. 700 мм; радиус делительной окружности звездочки г 120 мм.

Обрабатываемое изделие - цилиндрическое прямозубое колесо. Выполняемые чистовые операции осуществляются в модуле на двух ярусах: на верхнем ярусе - механическая обработка по принципу обкатки, на нижнем - электроэрозионная обработка. Время цикла обработки ТЦ-40 с.

При работе поточно-спирального технологического модуля заготовки 13 подаются

по входному потоку а и с помощью робота-манипулятора (либо вручную) устанавливаются на подпружиненной оси 14 приспособления 12, установленного на

звеньях цепного конвейера 1,смонтированного на звездочках 2, установленных на промежуточной опоре 3 и кинематически связанных посредством редуктора 15 с приводом вращения 16, который получает электроэнергию через токосъемник 17, На верхней 4 и нижней 5 планшайбах в радиальном направлении с равным угловым шагом жестко смонтирован инструмент 19, 20 в виде зубчатой рейки, при этом на нижней

планшайбе 5. под каждым конвейером 1 установлен поддон 18 с рабочей средой (керосин), в котором размещен инструмент 20 для электроэрозионной обработки. При движе нии зубчатых изделий 13, установленных на

звеньях конвейера 1 с шагом t 148 мм, относительно инструмента 19 происходит обработка изделий со снятием припуска под чистовую механическую обработку, что образует первый (верхний) ярус обработки.

Планшайбы 4, 5 и промежуточные опоры 3 установлены на в.алу 6, смонтированного посредством подшипников 7, 8 в стаканах 9, 10 на основании 11 модуля, В нижней части вала 6 установлена шестерня 21 для обеспечения вращения технологического модуля вокруг продольной оси в направлении е.

Далее, при своем движении, изделия попадают на второй (нижний) ярус обработ-. ки, где в поддонах с рабочей средой и инструментом происходит электроэрозионная обработка. Электроэнергия для обеспечения процесса подается через токосъемник 17,

После прохождения изделиями электроэрозионной обработки они выгружаются с помощью робота-манипулятора (либо вручную) по выходному потоку b и транспортируются на склад либо следующий модуль, согласно технологическому процессу.

Благодаря тому, что в процессе обработки изделия совершают непрерывное сложное движение по спиральной кривой в направлении d на первом (верхнем) ярусе обработки и зеркально-отображенной с пиральной кривой на .втором (нижнем) ярусе обеспечивается высокая производительность процесса обработки даже при длительном технологическом цикле.

Производительность поточно-спирального технологического модуля определяется по следукщей формуле

П. г;п,(1)

где П - производительность модуля; z- число потоков;

n - частота вращения.

Длина пути перемещения изделия в каждом потоке модуля определяется из вы- р жения:

10 21 + л-г, (2)

где 10- длина пути перемещения изделия в каждом потоке;

; I - межцентральное расстояние между звездочками;

г - делительный радиус звездочек.

Тогда скорость радиального перемещения изделия можно найти по следующей формуле:

(3)

где vd-скорость радиального перемещения из делия;

Тц - время цикла обработки изделия. ; Темп одного потока модуля определяем по выражению:

Т,

Vd

(4)

гдЈ Tt - темп одного потока модуля;

: t - радиальный шаг между изделиями в каждом потоке.

; Частоту вращения технологического модуля находим по зависимости:

1 Т,

(5)

, Учитывая (2)...(5), выражение (1) прини- ма|эт следующий вид:

П г

2t Ч-лгг

(6)

Tu-t

Тогда производительность поточно- спирального технологического модуля для

конкретного примера определяем по Формуле (6)

П г

21 +лг Т„ t

0 2.700 +3,14 120 , 0 . , 8 ---40 Т48--- 24 ШТ/С

-

Таким образом за счет непрерывного движения изделий по спиральной кривой и организации многоярусной обработки, поточно-спиральный технологический модуль позволяет повысить производительность

обработки не менее чем в 15-20 раз. Формула изобретения Поточно-спиральный технологический модуль, содержащий средства закрепления обрабатываемых изделий, цепные конвейеры, предназначенные для реализации непрерывного движения по спиральной кривой, причем на втором ярусе реализуется перемещение по зеркально отображенной спиральной кривой, при этом

конвейеры смонтированы на звездочках, установленных с возможностью вращения на промежуточной опоре, а рабочий инструмент расположен на верхней и нижней планшайбах, отличающийся тем, что,

с целью расширения технологических возможностей за счет обработки зубчатых изделий, на звеньях цепных конвейеров смонтированы приспособления с подпружиненными осями, предназначенными для

размещения с возможностью свободного вращения обрабатываемых зубчатых изделий, а под каждым конвейером на нижней планшайбе установлен поддон для рабочей среды, при этом инструмент выполнен в виде зубчатых реек, жестко установленных в радиальном направлении с равным угловым шагом на верхней планшайбе и поддоне,