Накатной ролик Советский патент 1993 года по МПК B24B39/04 B21D3/02 

Изобретение относится к машино- и приборостроению и может быть использовано для правки валов ППД, их обычного накатывания Й комбинированной обработки - накатывания р одновременной правкой.

Цель изобретения - повышение качест- ,ва обработки и расширение .технологических возможностей ролика. ; На фиг.I-приведена геометрическая форма накатного ролика; на фиг.2 и 3 - эскизы накатывания изогнутого вала.

Обрабатываемая деталь 1 установлена в центрах токарного стаИка, с ней контактирует щуп датчика 2, соединенного с блоком : управления шаговым двигателем (БУШД) 3. 1 Последний соединен с шаговым двигателем : (ШД) 4, который управляет положением на- катной голбвки (не показана), в которой установлен накатной ролик 5.

Детали 1 сообщают вращение. Датчик 2 Ёырабатывает сигнал и подает его на БУШД 3, который в зависимости от величины и знака сигнала датчика 2 вырабатывает команду и передает ее на ШД 4, Последний поворачивает накатную головку вместе с роликом 5 в положения I или II (фиг.2 и 3). Когда

деталь поворачивается к ролику выпуклой : стороной - в положение II (фиг.З) Подводят ; накатную головку до соприкосновения ро- лика 5 с деталью 1, нагружают усилием Р и Сообщают головке подачу вдоль образую- щей вала 1, Одновременно с накатыванием Поверхности вала идет процесс его правки Строго в плоскости изгиба.

Если в процессе обработки вал 1 будет полностью выправлен, датчик 2 вырабатывает сигнал на отсутствие биения и ШД 4 при непрекращающемся вращении вала .. фиксирует одно из положений ролика (1-Й) в зависимости от требуемой глубины наклепа. Поэтому далее осуществляется обычное равномерное накатывание вала по всей его ; .поверхности. При том достигнутая ранее прямолинейность его оси не нарушается;

Таким образом, процесс обработки детали идет непрерывно без переустановок детали или инструмента, что повышает производительность обработки и облегчает использование предложенного ролика в автоматическом производстве.

Пример. Необходимо обработать вал из стали 45 диаметром D 60 мм. Обработку

СО

с

с

а

о

ON

vj

о

ведем на токарном станке, Усилие накатывания Р 100 кг; ат 36 кг/мм2,

Принимаем диаметр ролика d 50 мм, ширину ролика - 14 мм. Рассчитаем минимальный г и максимальный Рмакс радиусы эллипсоида. Они равны г 2 мм, Рмакс 89 мм. Рассчитаем глубины наклепанного слоя на вогнутой и выпуклой поверхностях вала, приняв RI 70 мм. Они соответственно равны di 1,05 мм; дэ 0,65 мм. Отношение К 5i /62 1,6. Притпбльзовании ролика по прототипу отношение К 1,11.

Видно, что разница в глубинах наклепанного слоя на вогнутой и выпуклой поверхностях вала у эллипсного ролика значительно больше, чем у прототипа. Следовательно, и эффект правки значительно выше.

Можно вести и обычное накатывание вала при постоянном положении ролика I или II (фиг.2 и 3), выбрав величину RI (следовательно, угол ее} в зависимости от требуемой глубины наклепа. Так как радиус кривизны эллипсоида RI плавно изменяется от г до Рмакс, можно плавно регулировать в широких пределах глубину наклепа, Это расширяет технологические возможности ролика.

Преимущества изобретения по сравнению с прототипом:

повышается производительность обработки, т.к. деталь не требуется переустанавливать в процессе обработки;

повышается качество обработки, т.к. ОЭ и ПЭ роликов не разделены канавкой;

резко повышается эффективность правки, т.к, разность между г. и R ничем не ограничивается;

расширяются технологические возможности, т.к.

а) ролики имеют сложную конфигурацию, что позволяет получить разные глубины наклепа при использовании одного ролика;

б) можно обрабатывать валы с прямолинейными и с криволинейными образующими;

появляется возможность вести обработку валов в автоматических производствах на автоматических линиях, в гибких производственных системах, на ГПМ,

Формула изобретения Накатной ролик, содержащий опорный и правящий деформирующие элементы, причем радиус R рабочего профиля опорно- го.элемента выполнен большим, чем ради- ус г рабочего профиля правящего элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения качества за счет интенсификации процесса правки и расширения технологических возможностей за счет обработки валов с различной изогнутостью, рабочий профиль ролика ограничен эллипсоидом вращения.. „

Использование: обработка металлов давлением, правка валов ППД, накатывание и комбинированная обработка. Сущность изобретения: накатной ролик, содержащий опорный элемент (ОЭ) и правящий элемент (ПЭ), выполнен в виде эллипсоида вращения. В качестве ПЭ используют участок зл- липсоида на большой его полуоси, а в качестве ЭО - участок между большой и малой полуосями, Для этого устанавливают ось ролика по отношению к оси обрабатываемой детали под углом, соответствующим выбранному радиусу. 6 ил.

Фиг.1