СТАНОК ДЛЯ ПРОДОЛЬНОГО НАКАТЫВАНИЯ ШЛИЦЕВ Советский патент 1968 года по МПК B21H1/22 

Описываемый станок может быть использован на заводах машиностроения при обработке шлицевых деталей методом холодной пластической деформации.

Известны станки для накатывания шлицев на валиках в холодном состоянии, содержащие два приводных кинематических связанных шпинделя, несущих накатные ролики, смещенные относительно друг друга в осевом направлении с использованием фрикционных ведущих роликов, и снабженные подвижным столом с центрами для установки заготовок.

Предлагаемый станок для продольного накатывания шлицев отличается от известных тем, что на накатных шпинделях установлены два фрикционных ведущих ролика, а центры, несущие заготовку, выполнены качающимися относительно параллельной им оси, расположенной в вертикальной плоскости, а также тем, что один из фрикционных ведущих роликов посажен на шпинделе жестко, а другой - свободно, и диаметры фрикционных ведущих роликов выполнены равными диаметру начальной окружности накатных роликов.

Такое выполнение обеспечивает стабильность начального деления заготовки и высокую точность накатывания в условиях действия значительных усилий.

На фиг. 1 схематически изображен описываемый станок в общем виде; на фиг. 2 - дана гидрокинематическая схема станка; на фиг. 3 - схема накатывания шлицев на валиках.

На центральной станине 1 смонтированы неподвижная 2 и подвижная 3 накатные головки, содержащие кинематически связанные приводные шпиндели 4, несущие накатные ролики 5 и 6, смещенные в осевом направлении на величину А, и фрикционные ведущие ролики 7 и 8, выполненные с диаметрами, равными диаметру начальной окружности накатных роликов 5 и 6. Фрикционный ролик 7 посажен на шпиндель жестко, а ролик 8 на другом шпинделе свободно вращается.

В движение шпиндели 4 приводятся от электродвигателя 9. Слева от центральной станины расположена приставная станина 10, на которой установлена группа привода 11, содержащая распределительную коробку 12, электродвигатель 9, а справа - приставная легкая станина 13, на которой смонтирован подвижной стол 14 с центрами для установки заготовки 15. Центры, несущие заготовку, выполнены качающимися относительно параллельной им оси, расположений в вертикальной плоскости, что обеспечивает самоустанавливаемость заготовки между роликами 7 и 8. Внутренние полости станин использованы для размещения устройств гидропривода, системы охлаждения и электрического оборудования.

Для осуществления настроечного перемещения неподвижной головки 2 и рабочего перемещения подвижной головки 3 между распределительной коробкой 12 и приводными шпинделями 4 введены карданные валы 16.

Необходимые при настройке повороты накатных роликов (шпинделей) осуществляются вручную двумя различными механизмами. Первый из них для поворота обоих роликов состоит из маховичка 17, поворотом которого посредством конической передачи 18 и двух валов 19 и 20 и выключаемого зубчатого колеса 21 поворачивается ведомый шкив. Второй механизм служит для поворота ролика (шпинделя) неподвижной головки 2 с помощью маховичка 22, вращение от которого передается червяку 23. Последний находится в зацеплении с червячной рейкой пиноли распределительной коробки 12, которая, перемещаясь вдоль своей оси, перемещает также и косозубое колесо 24, находящееся в зацеплении с колесом 25. При условии, что зубчатое колесо 25 не вращается (застопорено) происходит правый поворот зубчатого колеса 24 и шпинделя вокруг своей оси. Остальная часть кинематики станка очевидна из схемы (см. фиг. 2) и не требует пояснения. Гидравлическая система станка скомпонована на базе стандартной гидравлической аппаратуры и не содержит принципиально новых решений.

Процесс накатывания шлицев протекает следующим образом.

Установленная в центрах станка заготовка 15 подается с усилием Р_нак и скоростью в пространство между синхронно вращающимися в одном направлении накатными роликами 5 и 6. Вращение заготовки 15 с необходимой окружной скоростью, равной окружной скорости накатных роликов, сообщается двумя фрикционными ведущими роликами 7 и 8, которые благодаря тому, что их диаметры выполнены равными диаметру начальной окружности накатных роликов и ролик 7 посажен на шпиндель жестко, а ролик 8 вращается на шпинделе свободно, обеспечивают надежную синхронизацию вращения накатных роликов 5 и 6 и заготовки 15 и предотвращают возникновение поперечной нагрузки на центры станка. Необходимое усилие подачи в направлении оси заготовки 15 создается с помощью гидравлического устройства. В результате осевой подачи заготовка 15 встречает на своем пути заборную часть накатного ролика 5, выдвинутого вперед в осевом направлении на величину А. Зубья заборной части ролика 5, вдавливаясь в заготовку 15, делят ее окружность на заданное количество зубьев. Правильность окружного шага обеспечивается тем, что шаг по вершинам зубьев ролика 5 в плоскости Б-Б (первое соприкосновение наружной поверхности заготовки с заборной частью накатного ролика 5) соответствует окружному шагу по начальной окружности шлицев. Указанный сдвиг одного из накатных роликов в осевом направлении обеспечивает производство деления только одним роликом, а зубья второго накатного ролика 6 попадают уже в следы, оставленные первым (после перемещения заготовки 15 на величину А), чем исключается излишне высокая степень точности изготовления привода вращения роликов, а также снижаются требования к точности взаиморасположения зубьев обоих накатных роликов.

Накатывание шлицев может производиться роликами различной конструкции: широкими и узкими.

При работе широкими роликами процесс накатывания шлиц протекает в следующей последовательности. Из исходного положения заготовке 15 сообщается быстрый ход влево, затем подача влево (ролики сводятся), и после того, как рабочая поверхность прошла между роликами, заготовке 15 сообщается подача вправо, происходит калибрование шлицев, а затем быстрый ход вправо (ролики разводятся), и готовая деталь снимается со станка.

При работе узкими роликами этот процесс несколько изменяется и будет протекать в следующей последовательности. Из исходного положения заготовке 15 сообщается быстрый ход влево, затем подача влево (ролики сводятся), и после того, как рабочая поверхность прошла между роликами, заготовке сообщается быстрый ход вправо (ролики разводятся), и готовая деталь снимается со станка.

Работа узкими роликами более производительна при более спокойном течении процесса, по сравнению с работой широкими роликами. Однако при повышенных требованиях к цилиндричности по наружному диаметру шлицев, появляется необходимость работы широкими роликами.

1. Станок для продольного накатывания шлицев на валиках в холодном состоянии с двумя приводными кинематически связанными шпинделями, несущими накатные ролики, относительно смещенные в осевом направлении, с использованием фрикционных ведущих роликов и снабженный подвижным столом с центрами для установки заготовки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности начального деления заготовки и высокой точности накатывания в условиях действия значительных усилий, на накатных шпинделях установлены два фрикционных ведущих ролика, а центры, несущие заготовку, выполнены качающимися относительно параллельной им оси, расположенной в вертикальной плоскости.

2. Станок по п. 1 отличающийся тем, что, один из фрикционных ведущих роликов посажен на шпинделе жестко, а другой - свободно.

3. Станок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что диаметры фрикционных ведущих роликов выполнены равными диаметру начальной окружности накатных роликов.