RU2220019C2

RU2220019C2 - Thread-rolling machine

Info

Publication number: RU2220019C2
Application number: RU2000118451/02A
Authority: RU
Inventors: В.В. Петросов; В.Н. Краснов; нов В.А. Рыбь; В.А. Рыбьянов; В.И. Волков; М.В. Васюта
Original assignee: Учебно-научно-производственный комплекс "ТЭ и РА"
Priority date: 2000-07-11
Filing date: 2000-07-11
Publication date: 2003-12-27

Abstract

FIELD: plastic metal working; particularly, equipment for rolling small threads during treatment of minor batches of articles, for instance, in auto repair shops, motor transport enterprises and service stations. SUBSTANCE: thread-rolling machine incorporates power portion including mechanical drive for synchronous rotation of two shafts with threading rolls and mechanism for opposing travel of these shafts during thread rolling, and thread rolling portion including two spindle heads, one of which is stationary, while the other is installed for movement; located in one plane and having key slots in zone of threading rolls placement, located in one phase, and support surfaces for longitudinal positioning of threading rolls, located in one plane. In so doing thread entry in both rolls is made in similar positions relative to key slots, and support knife for article whereon thread is to be rolled. For the aim of increasing accuracy of rolled thread, simplification and reduction of cost of thread-rolling machine the mechanical drive is made in the form of central shaft intended for installation of lathe with clamp in three-jaw chuck in front rigid and back rotary centers, and two similar bevel gears intended for connection of central shaft with shafts having threading rolls, one of these gears is installed on central shaft with movable fit. Thread rolling portion is made in the form of quick-replaceable attachment, in so doing its movable and stationary spindle heads are installed on central shaft and spring-loaded in-between for squeezing, with movable spindle head located on side of back center and intended for interaction with carriage of lathe for holding-down threading roll installed on it to article. EFFECT: increased accuracy of rolled thread; simplification and reduction of cost of thread-rolling machine. 2 dwg

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для получения накатыванием мелких резьб роликами при обработке малыми партиями, например, на авторемонтных (АРП), автотранспортных (АТЦ) и тому подобных предприятиях, включая станции технического обслуживания (СТО). The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular, to equipment for rolling small threads by rolling when processing in small batches, for example, at auto repair (ARP), motor (ATC) and similar enterprises, including service stations (STOs).

Известен резьбонакатной станок с двумя роликами, содержащий два шпинделя, один из которых смонтирован с возможностью радиального перемещения от привода, выполненного в виде системы рычагов, связанных с источником сжатого воздуха (А.с. СССР N 90448). Known thread rolling machine with two rollers, containing two spindles, one of which is mounted with the possibility of radial movement from the drive, made in the form of a system of levers associated with a source of compressed air (AS USSR N 90448).

В качестве прототипа принят резьбонакатной станок, у которого опорные поверхности для обоих роликов расположены в одной плоскости, шпонки для передачи крутящего момента на накатные ролики на обоих шпинделях выполнены с одной стороны и расположены в одной плоскости с осями шпинделей, при этом заход резьбы на обоих роликах выполнен в идентичных положениях относительно шпоночных пазов, а привод радиального перемещения шпинделя соединен с последним шарнирно (Патент РФ N 2013176, МПК В 21 Н 3/02). As a prototype, a thread rolling machine was adopted, in which the supporting surfaces for both rollers are located in the same plane, the dowels for transmitting torque to the knurled rollers on both spindles are made on one side and are located in the same plane with the spindle axles, while the thread is on both rollers made in identical positions relative to the keyways, and the spindle radial displacement drive is pivotally connected to the latter (RF Patent N 2013176, IPC B 21 N 3/02).

К недостаткам известного устройства (станка) следует отнести следующее:
- привод радиального перемещения шпинделя подвижной шпиндельной головки, включающей шпиндель подвижного ролика, связан со шпинделем подвижного ролика шарнирно, при этом подача этого ролика обеспечивается за счет поворота подвижной шпиндельной головки по радиусу (вокруг оси 5 - см. фиг.1 прототипа). Это приводит к дополнительным погрешностям взаиморасположения начальных ниток резьбы на накатных роликах, что в результате влияет на точности резьбы на деталях;
- использование для осуществления процесса накатывания воздушной магистрали с соответствующей сложной системой, связанной, кроме всего, с непостоянным давлением воздуха в воздушной магистрали производства, что отрицательно влияет на стабильность качества изготавливаемых деталей;
- нерациональность изготовления специализированного и дорогостоящего резьбонакатного станка в АРП, АТП или СТО для изготовления деталей малыми партиями, когда все это оборудование будет простаивать значительное (более 70%) время.The disadvantages of the known device (machine) should include the following:
- the drive of radial movement of the spindle of the movable spindle head, including the spindle of the movable roller, is pivotally connected to the spindle of the movable roller, while the supply of this roller is ensured by turning the movable spindle head along the radius (around axis 5 - see FIG. 1 of the prototype). This leads to additional errors in the relative position of the initial thread of the thread on the rolling rollers, which as a result affects the accuracy of the thread on the parts;
- use for the process of rolling the air line with the corresponding complex system, associated, inter alia, with unstable air pressure in the air line of production, which adversely affects the stability of the quality of the manufactured parts;
- the irrationality of manufacturing a specialized and expensive thread rolling machine in ARP, ATP or STO for the manufacture of parts in small batches, when all this equipment will stand idle for a considerable (more than 70%) time.

Задачей данного изобретения является повышение точности накатываемой резьбы, упрощение и удешевление устройства для накатывания. The objective of the invention is to increase the accuracy of the rolling thread, simplifying and reducing the cost of the rolling device.

Поставленная задача достигается за счет следующих мер:
во-первых, в предлагаемом устройстве исключены шарниры и обеспечивается плоскопараллельное перемещение подвижного шпинделя с роликом, за счет того, что неподвижная и подвижная шпиндельные головки базируются на одном и том же валу, вдоль которого производится относительное перемещение подвижного шпинделя, а вращение шпинделей осуществляется посредством двух идентичных конических парных шестерен;
во-вторых, для создания необходимого усилия для накатывания резьбы используется не воздух от воздушной сети, а кинематическая схема металлорежущего, в частности токарного станка, от которого используется, наряду с энергией для вращения резьбонакатных роликов, силовое воздействие суппорта станка на подвижную шпиндельную головку;
в-третьих, устройство для накатывания выполнено быстросъемным, за счет того, что оно базируется в переднем (жестком) и заднем (вращающемся) центрах, с передачей крутящего момента путем зажатия оси центрального вала в трехкулачковом патроне.The task is achieved by the following measures:
firstly, the hinges are excluded in the proposed device and plane-parallel movement of the movable spindle with the roller is ensured due to the fact that the fixed and movable spindle heads are based on the same shaft along which the movable spindle is relative moved, and the spindles are rotated by two identical bevel gears;
secondly, to create the necessary effort for thread rolling, it is not air from the air network that is used, but the kinematic diagram of a metal cutting machine, in particular a lathe, from which, along with the energy used to rotate the thread rolling rollers, the force of the machine support on the movable spindle head;
thirdly, the rolling device is quick-detachable, due to the fact that it is based in the front (rigid) and rear (rotating) centers, with the transmission of torque by clamping the axis of the central shaft in a three-jaw chuck.

В целом поставленная задача решается посредством того, что резьбонакатный станок состоит из силовой части, включающей механический привод для синхронного вращения двух валов с накатными роликами и устройство для встречного перемещения этих валов при накатывании резьбы, и накатной части, включающей две шпиндельные головки, одна из которых неподвижна, а вторая установлена с возможностью перемещения, расположенные в одной плоскости и имеющие в зоне установки накатных роликов шпоночные пазы, расположенные в одной фазе, и опорные поверхности для продольного базирования накатных роликов, расположенные в одной плоскости, при этом заход резьбы на обоих роликах выполнен в одинаковых положениях относительно шпоночных пазов, и опорного ножа для детали, на которую должна накатываться резьба. In general, the task is solved by the fact that the thread rolling machine consists of a power unit, including a mechanical drive for synchronous rotation of two shafts with knurled rollers and a device for the onward movement of these shafts when rolling threads, and a knurled part including two spindle heads, one of which motionless, and the second is mounted with the ability to move, located in the same plane and having keyways located in the same phase in the installation zone of the rolling rollers and supporting surfaces ty for the longitudinal base of the rolling rollers located in the same plane, while the thread entry on both rollers is made in the same positions relative to the keyways, and the support knife for the part on which the thread is to be rolled.

Механический привод выполнен в виде центрального вала, предназначенного для установки в переднем жестком и заднем вращающемся центрах токарного станка с зажимом в трехкулачковом патроне, и предназначенных для соединения центрального вала с валами, имеющими накатные ролики, двух идентичных конических передач, одна из которых установлена на центральном валу по подвижной посадке. Накатная часть выполнена в виде быстросменной приставки, при этом ее подвижная и неподвижная шпиндельные головки установлены на центральный вал и подпружинены между собой на отжим, причем подвижная шпиндельная головка расположена со стороны заднего центра и предназначена для взаимодействия с суппортом токарного станка для прижима установленного на ней накатного ролика к детали. The mechanical drive is made in the form of a central shaft, intended for installation in the front rigid and rear rotating centers of the lathe with a clamp in a three-jaw chuck, and designed to connect the central shaft with shafts having knurled rollers, two identical bevel gears, one of which is mounted on the central shaft on a movable landing. The knurled part is made in the form of a quick-change attachment, and its movable and fixed spindle heads are mounted on the central shaft and spring-loaded together with each other, and the movable spindle head is located on the back center side and is designed to interact with the lathe support for clamping the knurled mounted on it roller to the part.

Изобретение представлено на следующих чертежах: на фиг.1 представлен резьбонакатной станок, выполненный на базе, в частности, токарного станка - вид спереди; на фиг.2 - то же, план. The invention is presented in the following drawings: figure 1 shows a thread rolling machine, made on the basis of, in particular, a lathe - front view; figure 2 is the same plan.

Резьбонакатной станок состоит из накатной части 1 (фиг.1) и силовой части, в качестве которой принят, например, токарный станок 2. The thread rolling machine consists of a rolling part 1 (Fig. 1) and a power part, for which, for example, a lathe 2 is adopted.

Накатная часть 1 включает в себя центральный вал 3, на котором расположены две идентичные шпиндельные головки 4 и 5, из которых головка 4 - неподвижная относительно базовой плиты 6 (в головке 4 вал 3 зафиксирован в осевом направлении), а головка 5 - подвижная, так как имеет возможность перемещаться вдоль оси центрального вала 3 и базовой плиты 6, с которой она связана подвижным соединением в виде, например, ласточкиного хвоста 7, расположенного посредине плиты 6 вдоль оси 3 (показано условно). The rolling part 1 includes a central shaft 3, on which two identical spindle heads 4 and 5 are located, of which the head 4 is fixed relative to the base plate 6 (the shaft 3 is fixed in the axial direction in head 4), and the head 5 is movable, so how it can move along the axis of the central shaft 3 and the base plate 6, with which it is connected by a movable connection in the form, for example, of a dovetail 7, located in the middle of the plate 6 along axis 3 (shown conditionally).

Шпиндельные головки 4 и 5 содержат две идентичные конические передачи 8 и 9 (фиг.2), которые обеспечивают передачу синхронного вращения от центрального вала 3 к накатным роликам 10 и 11, имеющим соединительные шпонки 12 и 13, расположенные с одной стороны валов 14 и 15 в одной плоскости. The spindle heads 4 and 5 contain two identical bevel gears 8 and 9 (Fig. 2), which provide synchronous rotation transmission from the central shaft 3 to the knurled rollers 10 and 11 having connecting keys 12 and 13 located on one side of the shafts 14 and 15 in one plane.

Подвижная шпиндельная головка 5 при перемещении вдоль оси вала 3 находится в постоянном отжиме от неподвижной шпиндельной головки 4 пружиной 16 с упором в ограничительный уступ 17. The movable spindle head 5 when moving along the axis of the shaft 3 is in a constant extraction from the stationary spindle head 4 by a spring 16 with an emphasis on the restrictive ledge 17.

Для соединения накатной части 1 с силовой частью 2 центральный вал 3, имеющий центровые фаски, устанавливается передней частью в жесткий центр 18, установленный в шпинделе токарного станка 2, и задней частью (со стороны подвижной головки 5) поджимается вращающимся центром 19 задней бабкой токарного станка 2. Для передачи крутящего момента, необходимого для накатывания резьбы, на центральный вал 3 он зажимается трехкулачковым патроном 20. To connect the rolling part 1 with the power part 2, the central shaft 3, having center bevels, is installed with the front part in the rigid center 18 installed in the spindle of the lathe 2, and the back part (from the side of the movable head 5) is pressed by the turning headstock of the lathe by the rotating center 19 2. To transmit the torque necessary for rolling the thread onto the central shaft 3, it is clamped by a three-jaw chuck 20.

Базовая плита 6 имеет в нижней части откидной регулируемый пластинчатый упор 21, исключающий возможность проворачивания накатной части вокруг оси станка 2, и в передней части - регулируемый упор 22, который упирается в корпус передней бабки токарного станка 2. В резцедержательную головку 23 суппорта токарного станка 2 установлен толкатель 24 (фиг.1), который служит для передачи давления на подвижную шпиндельную головку 5 при продольном перемещении суппорта 23 токарного станка 2. The base plate 6 has in the lower part a hinged adjustable plate stop 21, which excludes the possibility of turning the knurled part around the axis of the machine 2, and in the front part there is an adjustable stop 22, which abuts against the front headstock body of the lathe 2. In the tool head 23 of the support of the lathe 2 a pusher 24 is installed (Fig. 1), which serves to transmit pressure to the movable spindle head 5 during longitudinal movement of the support 23 of the lathe 2.

На фиг. 2 приведен второй вариант передачи давления суппортом 23 на подвижную шпиндельную головку 5, а именно через клин 25 и роликовый толкатель 26, закрепленный в резцедержательной головке суппорта 23, за счет поперечного перемещения каретки суппорта токарного станка 2. In FIG. 2 shows a second embodiment of transferring pressure by a caliper 23 to a movable spindle head 5, namely, through a wedge 25 and a roller pusher 26, mounted in the tool head of the caliper 23, due to the lateral movement of the carriage of the support of the lathe 2.

Между подвижной 5 и неподвижной 4 шпиндельными головками установлены регулируемый упор, настраиваемый на заданный размер накатываемой резьбы, и концевой выключатель, обеспечивающий автоматическое отключение привода токарного станка 2 при достижении заданного размера (на чертеже не показано). В качестве последнего может быть использован концевой выключатель токарного станка 2. Between the movable 5 and the fixed 4 spindle heads, an adjustable stop is installed, which can be adjusted to the specified size of the thread being rolled, and a limit switch, which automatically turns off the drive of the lathe 2 when the specified size is reached (not shown in the drawing). As the latter, the limit switch of the lathe 2 can be used.

Резьбонакатной станок работает следующим образом. Thread rolling machine operates as follows.

Накатная часть 1 устанавливается своим центральным валом 3 в центры 18 и 19 токарного станка 2, после чего вал 3 зажимается трехкулачковым патроном 20, далее пластинчатый упор 21 откидывается вниз и регулируется на исключение зазора между его нижней плоскостью и опорной плоскостью станины токарного станка 2, обеспечивая положение осей 14 и 15 в горизонтальной плоскости. Далее, регулируемый упор 22 выворачивается до упора в корпус передней бабки токарного станка 2, после чего контрится. Затем в резцедержательную головку суппорта 23 устанавливается толкатель 24 до касания им торца подвижной шпиндельной головки 5, после чего резьбонакатной ролик 11 подводится за счет ручного перемещения суппорта 23 к резьбонакатному ролику 10 на необходимое расстояние. После этого станок готов для накатки резьбы. The rolling part 1 is installed with its central shaft 3 in the centers 18 and 19 of the lathe 2, after which the shaft 3 is clamped by a three-jaw chuck 20, then the plate stop 21 is folded down and adjusted to eliminate the gap between its lower plane and the reference plane of the bed of the lathe 2, providing the position of the axes 14 and 15 in the horizontal plane. Further, the adjustable stop 22 is turned fully into the front headstock body of the lathe 2, after which it is locked. Then, a pusher 24 is installed in the tool head of the caliper 23 until it touches the end of the movable spindle head 5, after which the thread rolling roller 11 is brought in by the manual movement of the support 23 to the thread rolling roller 10 to the required distance. After that, the machine is ready for thread rolling.

В рабочее пространство между резьбонакатными роликами 10 и 11 на нож 27 устанавливается заготовка болта 28. Включается вращение шпинделя токарного станка 2, после чего включается механическая подача суппорта 23, обеспечивающая давление на подвижную шпиндельную головку 5, производя накатку резьбы на детали 28 до срабатывания концевых выключателей, которые настраиваются на требуемый размер по пробной детали. In the working space between the thread rolling rollers 10 and 11, a blank of the bolt 28 is mounted on the knife 27. The rotation of the spindle of the lathe 2 is turned on, after which the mechanical feed of the caliper 23 is turned on, providing pressure to the movable spindle head 5, rolling the threads on the part 28 until the limit switches operate which are adjusted to the required size for the trial part.

После изготовления партии деталей 28, например от одной до необходимого количества, токарный станок 2 отключается и накатная часть 1 снимается при действиях в обратном порядке относительно процесса ее установки. After the manufacture of a batch of parts 28, for example, from one to the required number, the lathe 2 is turned off and the rolling part 1 is removed in the reverse order of the installation process.

Claims

Thread rolling machine, consisting of a power unit, including a mechanical drive for synchronous rotation of two shafts with knurled rollers and a device for the oncoming movement of these shafts when rolling threads, and a knurled part, including two spindle heads, one of which is stationary, and the second is mounted with the ability to move located in the same plane and having keyways located in the same phase in the installation zone of the rolling rollers and supporting surfaces for longitudinally positioning the rolling rollers, position wives in one plane, while the thread entry on both rollers is made in the same positions with respect to the keyways, and the support knife for the part on which the thread is to be rolled, characterized in that the mechanical drive is made in the form of a central shaft designed for installation in the front rigid and the rear rotating centers of the lathe with a clamp in a three-jaw chuck, and designed to connect the central shaft with shafts having knurled rollers, two identical bevel gears, one of which x mounted on the central shaft for a movable landing, and the rolling part is made in the form of a quick-change attachment, while its movable and fixed spindle heads are mounted on the central shaft and spring-loaded with each other on the spin, the movable spindle head is located on the rear center side and is designed for interaction with a lathe support for clamping the rolling roller mounted on it to the part.