УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОНЦОВ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ТРУБОК ДЛЯ ГАЗОВЫХ ЦЕНТРИФУГ

Полезная модель относится к металлообработке и может найти применение при обработке металлов давлением, в частности, при обработке концов трубок для газовых центрифуг, применяемых для обогащения урана, используемого на атомных электростанциях.
Известна радиально-ковочная машина (патент RU 2070464 оп. 20.12.1996 г., B21J 5/00), содержащая ковочный блок с комплектом бойков и оправку. Оправка для горячей ковки содержит хвостовик для центрирования ее по каналу деформированной трубы. Оправка для холодной ковки содержит дополнительную выглаживающую оправку с цилиндрическим калибрующим пояском.
Радиально-ковочная машина имеет большие габариты и не предназначена для обработки концов трубок малого диаметра (3-5) мм.
Известно устройство для редуцирования ступенчатых многопрофильных валов (заявка RU 99123114 оп. 20.09.2001 г. B21J 13/02, В21К 1/12), включающее станину, зажимное приспособление, упор, привод, инструмент для редуцирования, выполненный из набора элементов в виде обоймы с матрицами для редуцирования первой ступени при прямом ходе и второй ступени при обратном ходе, матрица второй ступени содержит рабочие элементы с рычагами, причем оно снабжено переключателем с возможностью фиксирования его в любом положении вдоль оси обработки, причем переключатель воздействует на рычаги рабочих элементов матрицы второй ступени при обратном ходе.
Данное устройство также имеет большие габариты и предназначено для редуцирования только ступенчатых многопрофильных валов.
Наиболее близким к заявленному устройству является устройство для обработки концов деталей типа тел вращения (АС 1801669 оп. 15.03.93 г. B21D 22/14, B21D 19/04). Устройство содержит станину и смонтированные на ней инструментальный узел и механизм зажима и вращения детали, кроме того, оно снабжено дополнительным инструментальным узлом, смонтированным на станине соосно с первым инструментальным узлом, а механизм зажима и вращения смонтирован между инструментальными узлами и выполнен в виде роликового блока и рычага, выполненного с возможностью перемещения в вертикальной плоскости посредством силового цилиндра, роликовый блок выполнен в виде трех зажимных роликов, установленных на взаимопараллельных валах радиально относительно оси обработки, причем по меньшей мере один из них выполнен приводным, а два остальных ролика связаны с ним посредством зубчатой передачи.
Недостатком данного устройства является сложность кинематической схемы, а также формирование с помощью роликов внутреннего диаметра концов детали, что непригодно для трубок малого диметра.
Целью решаемой задачи было создание такого устройства для обработки концов трубок, которое бы отличалось простотой и позволяло бы его использование на базе стандартного универсального токарного станка.
Это достигается тем, что устройство для обработки концов деталей типа тел вращения, преимущественно трубок для газовых центрифуг содержит станину с закрепленными на ней инструментальным узлом и механизмом вращения, а также снабжено механизмом зажима детали, установленным на станине соосно с механизмом вращения с возможностью возвратно-поступательного перемещения, причем инструментальный узел закреплен на станине токарного станка в узле крепления суппорта и состоит из корпуса, обоймы, установленной в корпусе, содержащей по меньшей мере двенадцать роликов, закрытых крышкой; а механизм вращения состоит из ступенчатого вала, один конец которого закреплен в патроне токарного станка, а другой - с двумя радиально-упорными подшипниками, бойками и матрицами, закрытых крышкой и закрепленных гайкой, установлен в корпусе инструментального узла; механизм зажима детали представляет из себя оправку, состоящую из корпуса, который крепится к задней бабке токарного станка и в котором находится ступица, вращающаяся на двух радиально-упорных подшипниках, закрытых крышкой, к которой, в свою очередь, крепятся сменные цанги, зажатые гайкой.
На фиг.1 изображен общий вид устройства для обработки концов деталей типа тел вращения (в продольном сечении).
На фиг.2 изображен инструментальный узел (в поперечном сечении).
Предлагаемое устройство монтируется на станине универсального токарного станка, на ней крепятся инструментальный узел 1 и механизм вращения 2, кроме того, оно снабжено механизмом зажима детали 3, который также установлен на станине соосно с механизмом вращения 2 и возможностью возвратно-поступательного перемещения, причем инструментальный узел 1 закреплен на станине токарного станка в узле крепления суппорта (не показано) и состоит из корпуса 4, обоймы 5, установленной в корпусе 4 и содержащей, по меньшей мере, двенадцать роликов 6, закрытых крышкой 7; механизм вращения 2 состоит из ступенчатого вала 8, один конец которого закреплен в патроне токарного станка 9, а другой - с двумя радиально-упорными подшипниками 10, бойками 11 и матрицами 12 с прокладками 13 между ними, закрытых крышкой 14 и закрепленных гайкой 15, установлен в корпусе 4 инструментального узла 1; механизм зажима детали 3 представляет из себя оправку, состоящую из корпуса 16, который крепится к задней бабке токарного станка 17 и в котором находится ступица 18, вращающаяся на двух радиально-упорных подшипниках 19, закрытых крышкой 20, к которой крепятся сменные цанги 21, зажатые гайкой 22.
Устройство работает следующим образом.
В обрабатываемую трубку вставляется вкладыш (не показано), представляющий собой стальной стержень круглого сечения диаметром меньше внутреннего диаметра трубки с целью исключения возможности ее повреждения при закреплении в механизме зажима детали 3. Вкладыш вставляется в трубку с конца противоположного обрабатываемому на всю ее длину за исключением длины обрабатываемой части трубки. Трубка закрепляется в цангах 21, прикрепленных к ступице оправки 18. Включается станок, при этом приводится во вращение ступенчатый вал 8, закрепленный в патроне станка. При вращении ступенчатого вала 8 расположенные на нем бойки 11 «набегают» на ролики 6 неподвижного корпуса устройства 4 и ударяют по матрицам 12, оформляющим профиль обрабатываемого конца трубки. Подача трубки в зону обработки и регулировка усилия подачи осуществляется вручную. Необходимую величину обжатия конца трубки подбирают меняя толщину прокладок 13. Возврат бойков 11 и матриц 12 в исходное положение осуществляется за счет центробежных сил, возникающих при вращении ступенчатого вала 8.
Таким образом, предлагаемое устройство для обработки концов трубок позволяет обрабатывать концы трубок малого диаметра (3-10) мм с толщиной стенки (0,5-2) мм небольшими партиями, используя для этого простейший токарный станок.