РЕЗЬБОНАКАТНАЯ ГОЛОВКА

Полезная модель относится к технологии машиностроения, в частности к устройствам для формообразования резьб на деталях из сталей и сплавов накатыванием.
Известна установка для накатывания резьбы [авторское свидетельство СССР №984593, М. кл. В21Н 3/04], содержащая корпус, переднюю и заднюю поворотные крышки, смонтированные в крышках и свободно размещенные в пазах корпуса и пазах коромысла упорные ролики, накатные ролики, смонтированные на эксцентриковых осях, установленных посредством шарнирных опор в передней и задней крышках под углом к оси накатывания, механизм изменения угла наклона эксцентриковых осей в виде управляющего коромыслом рычага, закрепленного на суппорте станка. Достоинством установки является возможность размещения эксцентриковых осей под углом к оси накатывания и возможность управления величиной изменения угла перекрещивания осей благодаря наличию механизма связи резьбонакатных роликов с суппортом станка, что способствует повышению точности накатываемых резьб.
Недостатками известной конструкции являются ее сложность, большая инерционность и недостаточно высокая чувствительность механизма изменения угла перекрещивания эксцентриковых осей, что не позволяет обеспечить высокую точность накатанной резьбы.
Известна также резьбонакатная головка, содержащая размещенные в корпусе переднюю и заднюю крышки, упорные ролики, размещенные в пазах корпуса накатные ролики, смонтированные на эксцентриковых осях, установленных посредством шарнирных опор в крышках под углом к оси накатывания и механизм регулировки положения эксцентриковых осей с накатными роликами, выполненный в виде охватывающей корпус державки, смонтированной с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и выполненной с направленными под углом менее 45° винтовыми пазами, в которых размещены упорные ролики (патент RU №2098213, М. кл. В21Н 3/04).
В данной конструкции резьбонакатной головки достигнуто снижение инерционности и повышение чувствительности механизма изменения угла перекрещивания эксцентриковых осей, однако и этой головке присущи недостатки, характерные для всех известных конструкций резьбонакатных головок, предназначенных для однопроходного накатывания:
- невысокая точность накатываемой резьбы вследствие накапливаемой отрицательной погрешности шага резьбы (шаг сжимается);
- искривление накатываемого стержня вследствие большого крутящего момента;
- при накатывании резьбы с шагом более 6 мм, происходит разрушение роликов вследствие высоких напряжений;
- потребность в станках большой мощности (более 15 Квт) при накатывании резьбы с шагом более 6 мм.
Задачей полезной модели является расширение технологических возможностей накатной головки, повышение надежности конструкции и точности накатываемой резьбы.
Поставленная задача решена за счет того, что резьбонакатная головка, содержащая корпус, переднюю и заднюю крышки, размещенные в пазах корпуса накатные ролики, включающие наружную рабочую поверхность и ступицу с отверстием, смонтированные на эксцентриковых осях, размещенных в крышках, и механизм регулировки положения эксцентриковых осей с накатными роликами, согласно заявляемому техническому решению, накатные ролики выполнены с заборным конусом, удовлетворяющим соотношению:
1
Arctg φ=Δ/3Р, где
φ - угол заборного конуса;
Р - шаг резьбы;
1
Δ - глубина первого прохода, определяемая по формуле
1
заг
внутр
Δ=1,1 (D-D)/N, где
заг
D - диаметр заготовки;
внутр
D - внутренний диаметр накатываемой резьбы;
N - число проходов накатывания резьбы.
Механизм регулировки положения эксцентриковых осей с накатными роликами выполнен в виде секторов, установленных с возможностью поворота вместе с эксцентриковыми осями, фиксации после настройки и контакта с упорами, закрепленными в крышке.
Сущность технического решения поясняется чертежом, на котором представлена
на фиг.1 - общий вид резьбонакатной головки;
на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1;
на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2;
на фиг.4 - резьбонакатной ролик (продольный разрез);
на фиг.5 - заборная часть резьбонакатного ролика;
на фиг.6 и фиг.7 - схема многопроходного накатывания.
1
Головка устроена следующим образом. Накатные ролики, включающие наружную рабочую поверхность 1 и ступицу 2 с отверстием, установлены на эксцентриковых осях 3, имеющих 2 опоры, что обеспечивает удобную регулировку и достаточную жесткость осей, а следовательно, стабильность размеров накатываемой резьбы. Накатной ролик выполнен с заборным конусом, удовлетворяющим соотношению Arctg φ=Δ/3Р. Такое выполнение накатного ролика обеспечивает возможность многопроходного накатывания, а следовательно, повышение точности накатываемой резьбы и устранение недостатков, присущих однопроходному накатыванию. Корпусные детали 4 и 5 являются опорами осей 3. Расстояние между корпусными деталями определено втулками 6. Корпусные детали стягиваются между собой болтами 7. На корпусной детали 5 находится механизм регулировки положения эксцентриковых осей 3. Механизм регулировки положения эксцентриковых осей выполнен следующим образом: в корпусной детали 5 профрезерованы Т-образные пазы, в которые вставлены упоры 8, фиксируемые болтами 9. На оси 3 на шлицах посажены сектора 10, которые фиксируются болтами 11.
Накатывание резьбы осуществляется следующим образом. Накатная головка устанавливается на суппорте токарного станка. Головка подается на заготовку и, захватив ее, накатывает резьбу на установленную длину. По достижении необходимой длины, вращение заготовки прекращается, отворачиваются болты 11 и поворотом секторов 10 ролики разводятся. Головка отводится от заготовки. Затем отворачиваются болты 9 и упоры 8 передвигаются в следующее положение и снова фиксируются болтами 9. Далее отпускаются болты 11 и сектора 10 поворачиваются до упоров 8, затем болты 11 снова затягиваются, головка подводится к заготовке и осуществляется следующий проход.
В полезной модели решены задачи расширения технологических возможностей накатной головки, повышение надежности конструкции и точности накатываемой резьбы. Устранены недостатки, характерные для известных конструкций резьбонакатных головок, предназначенных для однопроходного накатывания, а именно: невысокая точность накатываемой резьбы вследствие накапливаемой отрицательной погрешности шага резьбы (шаг сжимается); искривление накатываемого стержня вследствие большого крутящего момента; при накатывании резьбы с шагом более 6 мм, происходит разрушение роликов вследствие высоких напряжений; потребность в станках большой мощности (более 15 Квт) при накатывании резьбы с шагом более 6 мм.