Однороликовый накатник Советский патент 1981 года по МПК B21H5/02 

(54) НАКАТНИК ОДНОРОЛИКОВЫЙ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам дл обработки поверхностей пластическим деформированием. Известны накатники для обработки изделий одним роликом, установленным на два опорные ролика, смонтированные в корпусе и расположенные параллельно горизонтальной опорной плоскости корпуса Недостатком данного накатника является то, что при обработке поверхностей происходит самоподача накатно го ролика. При вращении накатной ролик все время смещается относительно опорных роликов в сторону осевой подачи, он стремится продвигаться вдоль оси с большей скоростью,чем скорость осевой подачи корпуса, осуществляемая суппортом станка. Одна из основных причин возникновения самоподачи накатного ролика заключается в конструкции самого накатника. Она состоит в том, что вслед ствие недостаточной жесткости соединения смонтированных в корпу.се опорных роликов (на подшипниках), в процессе обработки происходит изменение первоначального (статического) положения оси вращения опорных, а также и накатного, роликов относительно опорной плоскости корпуса,ко торой на-катник усталавливается на станок. При воздействии накатного ролика на обрабатываемую поверхность опорные ролики, установленные в корпусе консольно, разжимаются составляющими радиальной силы и выбирают зазоры в подшипниках, а их хвостовики о подшипники упруго деформируются. этом опорные ролики, как меящу собой так и по отношению к горизонтальной (опорной) плоскости наклоняются под углом. Нижний опорный ролик к горизонтальной плоскости наклоняется . больше чем верхний, так как на него действует большая составляющая радиальной силы. При этом опирающийся на них накатной ролик наклоняется относительно горизонтальной плоскости на угол, являющийся по существу углом самоподачи.. Причем, чем большая радиальная сила деформации,тем на больший угол самоподачи наклоняется накатной ролик. Образование такого даже самого малого угла самоподачи, равного 2-3 мин, приводит к возникновению самоподачи,накатного ролика относительно опорных роликов. Кроме того, самоподача накатного ролика зависит еще и от точности ус,тановки накатника в резцедержатель станка. При установке накатника неизбежны допускаемые погрешности расположения осей опорных роликов относительно -осей центров станка. При этом накатник, как правило, наклоняется к оси центров станка на угол самоподачи, так как на всех токарных станках, в том числе и на новых, опорная поверхность в резцедержателе непараллельна оси центров. Практичес ки уклон на опорной поверх.ности резцедержателя равен 0,1-0,15 мм. Однако -даже при небольшом уклоне указанной поверхности, равном 0,01-0,02 мм при обработке поверхности на подачах до 0., 15-0,2 мм происходит самоподача ролика. При обработке поверхности, поскол ку в конструкции накатника не предусмотрен осевой упор для ограничени положения накатного ролика со стороны его заходной части, вследствие са моподачи накатной ролик уступом свое го буртика соприкасается с пластиной удерживающей его на накатных роликах и нагружает ее. В результате соприка сающиеся поверхности накатного ролик и пластины нагреваются и изнашиваются. Поэтому для однороликового накатника самоподача накатного ролика явление нежелательное, так как она сни жает надежность работы накатника и сокращает его долговечность. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности накатника за счет исключения самоподачи. Указанная цель достигается тем, что в накатнике однороликовом,содержащем накатной ролик, установленный на два опорные ролика, консольно смонтированные в корпусе с возможностью вращения, опорные ролики в плоскости, проходящей через их геометрические оси, наклонены к оси накатного ролика на угол 30 -1° . На фиг. 1 изображен предлагаемый накатник, вид в плане {разрез Д-А на фиг. 2)-, на фиг. 2 - то же, вид слева; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. В корпусе 1 на подшипниках 2 и 3 консольно смонтированы два опорных ролика 4 и 5, на которые опирается накатной ролик 6. Он содержит рабочу повеЕЙсность 7, шейку 8, буртик 9 и хвостовик 10. Хвостовиком 10 ролик 6 вставлен с зазором в отверстие корпу са 1 до опоры скольжения, выполненно в виде шара 11. На опорных роликах 4 и 5 накатной ролик 6 удерживается передвижной пластиной 12, прикреплен ной к корпусу винтами 13. Опорные ро лики 4 и 5 в плоскости, проходящей через их оси (фиг. 3) наклонены по отношению к горизонтальной плоскости В под небольшим углом противоподачи, равным, например, 0°30-1О. Накатник работает следующим образом. Его закрепляют в резцедержатель токарного станка, подводят к обрабатываемой поверхности вращающейся детали, создают определенное давление на накатной ролик б и включают осевую подачу суппорта станка. При этом накатной ролик б под действием сил трения приводится во вращение обрабатываемой поверхностью и катится по опорным роликам 4 и 5. Радиальные и тангенциальные усилия от накатного ролика б передаются на опорные ролики 4 и 5, а осевое - через хвостовик 10 накатного ролика б на шар 11. При качении накатной ролик перемещается вдоль оси детали на той же подаче, на которой перемещается корпус накатника (суппорт станка). Явление самоподачи накатного ролика относительно опорных роликов при этом исключено, независимо от величины осевой подачи суппорта станка, так как опираясь на наклонно расположенные опорные ролики под углом противоподачи, накатной ролик стремится перемещаться в сторону, противоположную осевой подаче и постоянно прижимается торцом своего хвостовика 10 к шару 11. В предлагаемом накатнике величлна угла противоподачи, равная , рекомендуется на основании данных, полученных экспериментально. При меньшем-значении угла ( ) не обеспечивается надежная работа накатника (без самоподачи ролика), даже . при самых малых значениях осевых подач 10,01-0,02). Преимущество данного накатника состоит в том, что за счет наклонного расположения опорных роликов под углом противоподачи исключается самоподача накатного ролика, вызываемая разжимом опорных роликов и упругой деформацией при их нагружении, а также погрешностями расположения осей опорных роликов, допущенных при изготовлении накатника и погрешностью установки накатника в резцедержателе станка. Применение накатника с углом противоподачи ролика обеспечивает гарантированную надежность его работы на любых осевых подачах, повышает его технологические возможности, в 1,5-2 раза повышает его долговечность. Формула изобретения Накатник однороликовый, содержа- щий накатной ролик, установленный на . два опорные ролика, консольно смонтированные в корпусе с возможностью вращения, отличающийся

тем, что, с целью повышения надежности и долговечности за счет исключения самоподачи накатного ролика,опорные ролики в плоскости, проходящей через их геометрические оси, наклонены к оси накатного ролика на угол ООз.о -1°.

AzA

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коновалов Е.Г. и др. Чистовая и упрочняющая ротационная обработка поверхностей. Минск, 1968, с. 157, 5 рис. 120.