Спосіб формоутворення профільних гвинтових заготовок та верстат для його реалізації

1 Спосіб формоутворення профільних гвинтових заготовок, який здійснюється навиванням смуги на ребро на оправку, яка має обертовий рух, а заготовка - осьовий рух подачі, притиск смуги до оправки здійснюється за рахунок зусилля притискного ролика, причому величина руху подачі на оберт рівна товщині смуги, а затиск кінця смуги здійснено у втулці притискним роликом з супортом, яка має осьове переміщення, який відрізняється тим, що притиск формувальним роликом смуги здійснюється на довжині 2 - 3 витків у верхній вертикальній площині, зусилля притискного ролика у міру віддалення від зони згину зменшується, а процес осьового переміщення навитих витків на оправку додатково здійснюється гвинтовими виступами по притискному ролику з Винахід відноситься до технології машинобудування і може мати практичне використання в галузі створення гвинтових заготовок і деталей транспортно-технологічних систем Відомий спосіб формоутворення профільних гвинтових заготовок, який здійснюється навиванням смуги на ребро на оправку, яка має обертовий рух, а заготовка - осьовий рух подачі, притиск смуги до оправки здійснюється за рахунок зусилля притискного ролика, причому величина руху подачі на оберт рівна товщині смуги, а затиск кінця смуги здійснено у втулці притискним роликом з супортом, яка має осьове переміщення (Гевко Б М , Рогатинський Р М , "Винтовые подающие механизмы сельскохозяйственных машин", Львів, Вища школа, 1989 - рис 6, 5) напрямком, яким забезпечується виштовхування навитих витків із зони формоутворення в напрямку руху його подачі, причому розміри притискного ролика в поперечному перерізі однакові з ВІДПОВІДНИМИ розмірами заготовки 2 Верстат для навивання профільних гвинтових заготовок, який містить задню бабку, станину, шпиндельний вузол, механізми приводу і подачі притискного ролика, оправку, жорстко вставлену в шпиндель верстата з можливістю її обертання, механізм подачі і формоутворення з супортом і привід, який відрізняється тим, що поперечні перерізи оправки і притискного ролика виконані з профілем, який відповідає профілю заготовки, наприклад еліпса, і вони є однакові, причому однотипні осі еліпсів оправки і притискного ролика розміщені під кутом 90°, а притискний ролик по зовнішньому діаметру виконано конусним зі зменшенням конусного діаметру у міру збільшення віддалі від зони згину стрічки, крім того на притискному ролику виконаний гвинтовий виступ з кроком, меншим за товщину смуги, між основою формувального ролика і супортом встановлені регулювальні прокладки, а оправка і притискний ролик зв'язані між собою кінематичним приводом До недоліків даного способу відноситься обмеження технологічних можливостей і неможливість навивання широкосмужних гвинтових заготовок Відомий верстат для навивання профільних гвинтових заготовок, який виконано у вигляді, задньої бабки, станини, шпиндельного вузла, механізмів приводу і подачі притискного ролика, оправки, жорстко вставленої в шпиндель верстата з можливістю її обертання, механізму подачі і формоутворення з супортом і приводу (а с №1299653, СРСР, кл В21Д11/06, 1984) До недоліків даного пристрою відноситься обмежені технологічні можливості і неможливість навивання профільних гвинтових заготовок і деталей о ю 51099 В основу винаходу поставлено задачу розширення технологічних можливостей і створення способу і пристрою для навивання профільних гвинтових заготовок і деталей, шляхом реалізації способу формоутворення профільних гвинтових заготовок, який здійснюється навиванням смуги на ребро на оправку, яка має обертовий рух, а заготовка - осьовий рух подачі, притиск смуги до оправки здійснюється за рахунок зусилля притискного ролика, причому величина руху подачі на оберт рівна товщині смуги, а затиск кінця смуги здійснено у втулці притискним роликом з супортом, яка має осьове переміщення, який відрізняється тим, що притиск формувальним роликом смуги здійснюється на довжині 2 3 витків у верхній вертикальній площині, зусилля притискного ролика по мірі віддалі від зони згину зменшується, а процес осьового переміщення навитих витків на оправку додатково здійснюється гвинтовими виступами по притискному формувальному ролику з напрямком, яким забезпечується виштовхування навитих витків із зони формоутворення в напрямку руху його подачі, причому розміри притискного ролика в поперечному січенні одинакові з ВІДПОВІДНИМИ розмірами заготовки і верстату, який виконано у вигляді, задньої бабки, станини, шпиндельного вузла, механізмів приводу і подачі, оправки, притискного ролика, жорстко вставленої в шпиндель верстата з можливістю и обертання, механізму подачі і формоутворення з супортом і приводу, причому, поперечне січення оправки і притискного ролика виконані з профілем, який відповідає профілю заготовки, наприклад, еліпса, і вони є одинакові, причому однотипні осі еліпсів оправки і притискного ролика розміщені під кутом 90°, а притискний ролик по зовнішньому діаметру виконано конусним зі зменшенням конусного діаметру по мірі збільшення віддалі від зони згину стрічки, крім того на притискному ролику виконаний гвинтовий виступ з кроком меншим товщини смуги, а між основою формувального ролика і супорта встановлені регулювальні прокладки, а оправка і притискний ролик зв'язані між собою кінематичним приводом Верстат для реалізації способу формоутворення профільних гвинтових заготовок зображено на фіг 1, ні фіг 2 - вид по А фіг 1, на фіг 3 - січення по Б-Б фіг 1 Верстат складається з корпуса 1, яким він кріпиться до супорта 2 верстату В шпинделі верстату 3 жорстко кріпиться оправка 4 для формоутворення профільних заготовок Правий кінець оправки 5 має конусну форму для кращого сходження навитої заготовки На циліндричному виступі оправки 4 виконано торцеву поверхню 6 у вигляді гвинтової поверхні з кроком рівним товщині заготовки 7 У верхній частині корпуса 1 розміщений притискний ролик 8, який своїми опорними шийками 9 встановлений в підшипники ковзання 10 Останні мають можливість осьового переміщення у вертикальній площині в пазу 11 корпуса 1 Підшипники ковзання 10 зверху контактують з пружиною стискування 12, яка підтискується гвинтом 13 через шайбу На притискному ролику 8 виконані гвинтові виступи з кроком меншим товщини смуги, з напрямком протилежним профілю спіралі Таке виконання сприяє виведенню спіралі із зони формоутворення в осьовому напрямку Для кріплення заготовки 7 и кінець підгинають під кутом 90° і вставляють у шпоночний паз 14 втулки 15, яка обертається разом із оправкою і має осьове переміщення по шпонці 16 При потребі правий кінець заготовки підтискується задньою бабкою 17 Регулювання висоти встановлення притискного ролика 8 здійснюють прокладками 18, які встановлюються між корпусом 1 і супортом 2 верстату Всі вузли і деталі встановлені на станині верстату 19 Спосіб формоутворення профільних, наприклад, еліпсних гвинтових заготовок здійснюється наступним чином Кінець заготовки 7 згинається під кутом 90°, вводиться в зону формоутворення і закладається в паз 14 шпоночної втулки 15 і підтискується задньою бабкою 17 у виступ 6 оправки 1 Включається верстат, шпиндель 3 разом з оправкою 4 і шпоночною втулкою 15 провертається, притискний ролик 8 здійснює процес формоутворення еліпсної заготовки Причому поперечний переріз оправки 4 і притискного ролика має еліпсну форму і вони вставлені таким чином, щоб їх однойменні осі були перпендикулярними Причому розміри заготовки, яка навивається і притискного ролика повинні бути однаковими Діаметр робочої частини оправки 4 визначається із залежності donp - D(j, - 2В, де Ьф, donp - ВІДПОВІДНО ЗОВНІШНІЙ діаметр фо рмувального ролика і оправки для навивання, В ширина стрічки Приведена формула є справедлива для визначення великого і малого діаметрів еліпса з ВІДПОВІДНИМИ однотипними параметрами При навиванні 2 3 витків верстат зупиняється, шпоночна втулка 15 разом із задньою бабкою 17 знімається Після цього включається верстат і продовжується процес неперервного навивання еліпсної гвинтової заготовки Для регулювання зусилля притиску і захисту від поломок в разі завищеної ширини заготовки 7 використовують механізм регулювання, який виконаний у вигляді болта 13 з пружинами стискування 12 Для зменшення зусилля осьового переміщення на правій частині оправка 4 виконана конічної форми з конусом р, а осьове переміщення витків забезпечується гвинтовими виступами на притискному ролику 8, а виштовхування навитих витків із зони формоутворення в осьовому напрямку здійснюється безпосередньо формуючим витком, який знаходиться в контакті з торцевою поверхнею оправки 4 Приклад виконання способу спосіб формоутворення профільних гвинтових заготовок здійснюється на верстаті 16К20, заготовки - матеріал Ст8КП, занесений в таблицю 51099 Таблиця № п/п Стрічка В х Н (мм) Параметри еліпсного шнека (мм) 1 15x2,5 62x56x2,5 2 20x3 72 х 66 х 3 3 30x3 92 х 56 х 3 Параметри еліпсної оправки D, d (мм) D = 32мм, d = 26мм D = 32мм, d = 26мм D = 32мм, d = 26мм До переваг запропонованого способу і верстату відноситься розширення технологічних можли6 7 14 8 15 17 Б-Б ± к її VI Фіг. 1 по А 9 ггі S, мм/об 32 2,5 28 3 25 3 востей і навивання широкосмугових гвинтових заготовок профільної, наприклад, еліпсної форми \T-v_- 8 п, об/хв 13 16 Фіг. 2 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71