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 и комбинированной обработки - накатывания с одновременной правкой. д: Цель изобретения - повышение качества обработки и расширение технологических возможностей ролика. , На фиг.1 приведена геометрическая форма накатного рблика; на фиг,2-4 - эскизы накатывания изогнутого вала.

Обрабатываемая деталь 1 установлена § центрах токарного станка. С ней контактирует Щуп датчика 2, соединенного с блоком управления шагового двигателя (БУШД) 3. Последний соединен с шаговым двигателем (ШД) 4, который управляет положением накатной головки (не показана), в которой установлен накатной ролик 5.

Детали 1 сообщают вращение. Датчик 2 вырабатывает 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, II или 111 (фиг.2-4). . Когда деталь 1 поворачивается к ролику 5 своей вогнутой поверхностью. ШД 4 пово- рачивает ролик 5 в положение i (фиг,2). Когда деталь поворачивается к ролику выпуклой стороной.- в положение II или III (фиг.З и 4). Подводят накатную головку до соприкосновения ролика 5 с деталью 1, нагружают усилием Р и сообщают головке подачу вдоль образующей 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 1 V фиксирует одно из трех положений ролика (НИ) в зависимости от требуемой глубины наклепа. Поэтому далее осуществляется обычное равномерное накатывание вала по всей его поверхности. При этом достигнутая

СП

с

00 Ск

о XJ

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 с оь 36 кг/мм2 диаметром D 60 мм. Обработку ведем на токарном станке. Усилие накатывания Р 100 кг,

Принимаем диаметр ролика d 50 мм, ширину воображаемого эллипсоида -14 мм. Рассчитаем минимальный г и максимальный Нмакс 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 равныdi 1,05мм, 62 0,65 мм. Отношение К 5ч / 62 1,6. При использовании ролика по прототипу отношение К 1,14. Видно, что разница в глубинах наклепанного слоя на вогнутой и выпуклой поверхностях вала у предложенного ролика значительно больше, чем у прототипа. Следовательно, и эффект правки значительно выше.

Эффект правки еще более повышается, когда в качестве ОЭ используют образующую конуса (положение III на фиг.4), т.к. в этом случае радиус RI «э, Глубина наклепанного слоя на выпуклой поверхности вала близка к нулю, и отношение К Й1/Й2 резко возрастет.

Предложенным роликом можно вести и обычное накатывание вала при постоянном положении ролика I, II или III (фиг.2-4), При этом устанавливают угол а , соответствующий выбранному радиусу RI, или угол/, равный углу наклона образующей конуса к его оси. Так как радиус кривизны эллипсоии

10

15

20

25

30

35

40

да 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 получать 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 опорного элемента R выполнен большим, чем радиус 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 частью эллипсоида вращения и усеченным конусом, образующие которого касательны к эллипсоиду вращения.

Использование: обработка металлов давлением, правка валов ППД, накатывание и комбинированная обработка (накатывание с одновременной правкой). Сущность изобретения: накатной ролик, содержащий правящий элемент (ПЭ) и опорные элементы (ОЭ), выполнен в виде части эллипсоида вращения, сопряженного с прямым круговым усеченным конусом, образующие которого касательны к эллипсоиду вращения. В качестве ПЭ используют участок эллипсоида на большой его полуоси. В качестве ОЭ используют либо участок эллипсоида между большой и малой полуосями, либо прямолинейную образующую конуса. 4 ил.

Фиг.1

Редактор

(Риал

Составитель В. Емельянов

Техред М.МоргенталКорректор С. Юско