УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАРЕЗКИ ЗУБЬЕВ КОЛЮЩЕГО РОЛИКА ДЛЯ ПЕРФОРАЦИИ ЛАМЕЛЬНОЙ ЛЕНТЫ ЩЕЛОЧНОГО АККУМУЛЯТОРА

Полезная модель относится к электротехнической промышленности и может быть использована в производстве щелочных аккумуляторов ламельной конструкции.
Колющий ролик в паре с матрицей применяется для перфорации ламельной ленты с шагом между отверстиями перфорации около 0,5 мм в продольном и поперечном направлениях. При этом толщина зубьев и ширина впадин у роликов может быть от 0,15 до 0,35 мм. Такие малые размеры требуют точного и стойкого инструмента матриц и колющих роликов. Заготовки колющих роликов изготавливают на токарном оборудовании с кольцевыми выступами, из которых после закалки нарезают зубья.
Известно применение для нарезки зубьев колющего ролика стандартного шлифовального заточного станка. При этом ролик устанавливается на оправку делительной револьверной головки, вручную подводится под шлифовальный круг, вручную поворачивается на шаг - и цикл повторяется. Ввиду того, что шлифовальные круги толщиной 0,3 мм и ниже промышленностью не выпускаются, берутся круги ближайших размеров от 0,5 до 1 мм и доводятся алмазным инструментом непосредственно на шпинделе до нужной толщины. Описанный способ нарезки зубьев малопроизводителен, не позволяет получить необходимую точность.
Известно применение шлифовального заточного станка с механизированной нарезкой зубьев. Шлифовальный круг устанавливается на постоянно вращающийся шпиндель. Ролик крепится на другом взаимно перпендикулярном валу, расположенном ниже шпинделя. Этот вал от привода электродвигателя с редуктором получает возвратно-поступательное движение, проводя ролик под шлифовальным кругом, при этом прорезается впадина. После выхода ролика из-под шлифовального круга вал с роликом поворачивается на шаг храповым механизмом - цикл повторяется. Шлифовальный круг также доводится до необходимой толщины из более толстого. Глубина прорезания контролируется визуально и регулируется вручную по мере износа круга. Недостатком такого устройства являются низкое качество изготовленных колющих роликов, так как в связи с износом круга размеры зубьев и впадин имеют большой разброс, часто радиусы галтелей зубьев подрезаются, что приводит к недостаточной стойкости ролика. Поломка шлифовального круга в процессе нарезки может привести к окончательному браку ролика, так как вновь выставленным кругом сложно попасть в ранее прорезанную
впадину и в дальнейшем сохранить необходимый шаг зубьев.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является нарезка зубьев колющего ролика на электроискровом станке с ЧПУ с режущим инструментом - электродной проволокой с диаметром, обеспечивающим необходимый размер зубьев. В устройстве предусматривается точная установка проволоки в зоне резки, протяжка ее с постоянной заменой подношенной проволоки на новую, автоматическое поддержание межэлектродного зазора, высокочастотного импульса, силы тока и напряжения, переключение продольной и поперечной подач согласно программ. Основным недостатком устройства является неустойчивость процесса и невозможность изготовления колющих роликов высокого качества в связи с тем, что конструкция станка не позволяет произвести полную обработку ролика за одну установку. Зубья в автоматическом режиме нарезаются сначала на одной половине сектора, затем ролик поворачивается в крепежном приспособлении и нарезается другая половина. Перестановка ролика приводит к сбою шага. Кроме того, имеются случаи прорезанных впадин не на полную глубину, дорезать которые проблематично.
Предлагаемая полезная модель представляет устройство, на котором возможно автоматически и качественно нарезать зубья колющего ролика за одну установку.
Для изготовления устройства использован серийно выпускаемый промышленностью электроискровой станок для профильной вырезки проволочным электродом деталей по копиру (например, модели 4531). Станок не приспособлен для подобной обработки детали типа ролика.
С целью создания возможности обработки колющего ролика за одну установку предлагается устройство, изображенное на прилагаемом рисунке, в котором на каретку 15 электроискрового станка устанавливается дополнительный узел крепления и поворота заготовки ролика с элементами управления его работой. Узел состоит из вала 2 установленного в шарикоподшипниках корпуса 3. Верхняя часть вала заканчивается шестерней 1 с количеством зубьев, равным количеству зубьев в одном ряду колющего ролика. Храповой механизм 6 поворачивает шестерню на один зуб - шаг, а фиксатор 7 центрирует ее и удерживает в данной позиции во время обработки ролика 4, закрепленного гайкой 5 на валу 2. Для управления узлом крепления и поворота ролика, а также перемещением столика 14 вместе со скобой 20 и механизмами перемотки 18 проволочки 19, на кронштейн 13, установленный на тумбе 16, крепится переключатель 11, подающий команду от копира 10, установленного на столике 14, на поворот на шаг и на начало врезки проволочки в ролик. На кронштейне 9, укрепленном на столике 14, кроме
копира 10, установлен регулируемый упор 8 для подачи команды через переключатель 12 на окончание резки и на отход столика назад.
Резка впадин ролика производится проволочкой-электродом 19 необходимого диаметра, вертикально расположенным ее участком между направляющими подшипниками 21, расположенными на скобе 20. С помощью скобы производится подвод тока к проволочке и регулируется ее положение в пространстве.
Процесс резки ведется в изолирующей жидкости - керосине или воде, в ванне 17.
Устройство работает следующим образом: ролик 4 закрепляется гайкой 5 на вал 2. Каретка 15 при отладке установлена в продольном направлении в положении, при котором линия резки впадин на ролике совмещается с вертикальным участком проволочки 19 между направляющими подшипниками 21. Головка 14 с механизмами протяжки 18 и скобой 20 подводит вертикальный участок проволочки к ролику в поперечном направлении на расстояние межэлектродного зазора. Копиром 10 устанавливается команда поворота на шаг и начало резки впадины. Упором 8 регулируется глубина врезки, команда на отход столика назад. Эти команды, а также другие параметры, такие как протяжка электродной проволоки, автоматическое поддержание межэлектродного зазора, высокочастотного импульса, силы и напряжения тока, осуществляются от существующей схемы электроискрового станка. Цикл повторяется автоматически до полной нарезки зубьев на всем периметре. При необходимости, возможно повторить нарезку любого участка ролика.
Предложенное устройство позволяет производить нарезку зубьев ролика в автоматическом режиме на простом электроискровом станке более точно и без дефектов, вызываемых перестановкой и прерыванием цикла на станках с ЧПУ.
На рисунке изображена принципиальная схема устройства автоматической нарезки зубьев колющего ролика.
Публикации, принятые во внимание при составлении заявки на полезную модельэ
1. Дасоян М.А., Новодережкмн В.В. Производство электрических аккумуляторов - М.: Высшая школа, 1987.
2. Токарев Л.Ф., Иноземцев Г.Г. Новый метод перфорации металлических лент роликовым инструментом. Приволжское книжное издательство, Саратов, 1971.
3. Постников Б.А., Шкаев М.А. Практика профильного шлифования - М.: Машиностроение, 1987.
4. Сборник работ по химическим источникам тока. Ленинград, Энергоиздат, 1986.