Файл: Капорович В.Г. Обкатка в производстве металлоизделий.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.06.2024

Просмотров: 134

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

тронами,

сообщается

вращательное

движение

вокруг

собственных осей и

одновременно

вокруг

оси

ротора

р—р, по

окружности

которого смонтированы

шпиндели

и который имеет свой независимый привод. Концы труб­ чатых заготовок, предназначенных под обкатку, нагре­ ваются либо предварительно, либо непосредственно на роторе с помощью проходных щелевых индукционных

Рис. 49. Схема роторной обкатки трубчатых заготовок:

с — с наружным расположением инструмента; б — с внутренним рас­ положением инструмента; / — трубчатая заготовка; 2 щелевой индук­

ционный нагреватель; 3 — инструмент

(т.в.ч.) нагревателей 2 в процессе перемещения заготов­ ки в направлении формующего инструмента.

Формующий инструмент 3 жестко закреплен на непо­ движном элементе установки. Он представляет собой от­ ливку из хорошо противостоящего истиранию сплава, содержащего до 25% Сг. Калибровка инструмента вы­ полнена с таким расчетом, что конец заготовки, входя в контакт с неподвижным инструментом и планетарно пе­ ремещаясь относительно него, постепенно обкатывается (обжимается), плавно изменяя форму образующей от исходной до требуемой.

Рассмотрим схему построения калибровки инструмен­

та.

Примем в качестве заготовки для изготовления ин­ струмента часть кольца прямоугольного сечения. Прове­ дем через ось ротора р—р и ось обкатываемой заготов­ ки О—О (рис. 50) секущую плоскость. Заготовка для инструмента в этой плоскости имеет сечение abed. Выде-

130

лим в плоскости рассматриваемого сечения подвижную систему координат с центром О, удаленным от оси рото­ ра на величину радиуса ротора Rp.

Пусть задано к получению тело вращения с образую­ щей

 

 

 

 

 

 

/

(X,

У) =

0.

 

 

Уравнение

касательной

к образующей

в любой точ­

ке (х, у)

будет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y-y

=

k(X-x),

(120)

где k — угловой ко­

 

 

 

 

 

эффициент

в

точке

 

 

 

 

 

(х,

у),

определяе­

 

 

 

 

 

мый

как

 

производ­

 

 

 

 

 

ная

от ордни а ты

 

у

 

 

 

 

 

по абсциссе

х.

 

 

 

 

 

 

 

 

Формующую

по­

 

 

 

 

 

верхность

можно об-

 

 

 

 

 

Рнс. 50. Схема к выводу

 

 

 

 

 

уравнения

поверхности

 

 

 

 

 

формующего инструмента

 

 

 

 

 

разовать

поворотом

касательной ее

на 90°

от положе­

ния,

параллельного

осп О—О при одновременном пово­

роте системы хОу

вокруг оси ротора

р—р.

 

Тогда уравнение формующей поверхности при задан­

ном радиусе ротора

запишется

 

 

 

 

 

y-yiffp)

 

=

l.àU (Фр

[ Х - х ( ф р ) ] .

(121)

 

 

 

dx (фр)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В качестве примера определим уравнение рабочей поверхности инструмента для обкатки эллипсоидного днища.

Уравнение образующей эллипсоида — эллипс с по­ луосями й] и Ь\\

(122)

Уравнение касательной к эллипсу

•X). (123)

131


С учетом того, что x = aiCosci); f/ = ôisinco (где со = = со (фр) — параметр эллипса) последнее уравнение за­ пишется в виде

 

хЬх cos и (ср„) + Yax sin ю(<рр) — аА = 0.

(124)

Это

и есть уравнение

рабочей

поверхности

инстру­

мента

Д Л Я о б к а Т К И

Э Л Л И П С О И Д Н Ы Х

Д Н И Щ С П О Л У О С Я М И й[

и Ь\. Инструментом

с такой поверхностью могут быть

получены днища различной

формы.

 

Найдем следы формующей поверхности на поверх­

ностях

заготовки для инструмента,

позволяющие

произ­

вести разметку. Пусть кольцевая с прямоугольным сече­

нием заготовка для инструмента ограничена

сторонами:

 

 

ab:

X] —• аѵпх\

 

 

 

 

 

 

cd:

Х 3 = a,/z2;

 

 

 

(125)

 

 

ad:

Y3 = 6,/г3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

be: Yti botii.

 

 

 

 

Тогда, подставляя в уравнение

(124) Х = Х\-

2 = o«i; 2

из равенства (125), получим значения

ординаты

на сто­

ронах ab и cd

 

 

 

 

 

 

 

У І ; а = ь і [ » - " . : « " » » ( Ф я ) 1 _

 

( 1 2 б )

 

 

 

sin Ш (фр)

 

 

 

Далее, подставляя в уравнение

(124) Y= Y3- 4 = оі»3 ; 4 ,

получим значения

абсциссы следов

на сторонах ad и be

 

 

O j l

- Л 3 4 'sin(ö

(фр)]

(12/)

 

Л З ; 4

=

COS Ш (фр)

.

 

 

 

 

 

 

Длину инструмента по дуге ротора

можно

определить

зависимостью

 

 

 

 

 

 

 

 

Lu = mKD = RpyPmax,

 

 

 

(128)

где тк

= 1,2-^2,0 — конструктивный

коэффициент;

D — наружный диаметр обкатываемой

заготовки;

RP

— радиус ротора;

 

 

 

инстру­

фртах

— центральный

угол, охватывающий

 

мент, в рад.

 

 

 

 

 

Отсюда

 

 

 

 

 

 

 

 

« ^ - і г -

.

 

 

<1 2 9 >

132


Итак,

ф р изменяется

в

пределах

фр

= [Оч- Ф Р т а х ] >

при

этом

угол наклона

касательной

 

изменяется

 

от О

до 90°.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Размеры заготовки для модели определяются так:

 

 

 

RM.I,

= R,, — [aih];

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ro.u

= R,, + [апг];

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(130)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФГР = ф р ш а х -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример. Спроектировать инструмент для обкатки днищ, имею­

щих

форму

эллипсоида

вращения: о, =44,5 мм; &і=22,25

мм; 6=0;

0 = 89 мм; У?,)=375

мм; «і=2,0;

«о=—0,5;

и3 = 4,0;

ПА=—I;

/=сфср

принять с =

const —

 

0,5я

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По зависимости

(129) определяем

фшах-

При /и = 1,24-2,2

 

 

 

 

 

 

 

 

/н89

: 0,29 н- 0,53 рад.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

375

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примем

ф р т

а х =0,5236 рад,

пли 30°, тогда

коэффициент

про­

порциональности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і

 

 

 

 

 

 

 

 

с =

0,5 • 3,14

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:

• =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5236

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все рачетные

данные сводим

в табл.

10.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

10

 

 

 

 

 

 

 

Сторона заготовки

 

 

 

 

 

 

 

(0 =

сер

Г,

в .«.и при

) \

В .11.11

При

Л'з

в .ii.ii при

Xt

в мм при

 

il с*

п "

Л',

= ч^іі, =

,Y- = а,іі-

=

 

Уз

 

= * i'h

=

У, =

'>,"» =

В

 

 

=

 

 

 

=

89 .«.и

= —22,25 .lui

 

89 .п.»

 

=

—22,25 мм

0

 

0

оо

 

 

CO

 

 

 

 

44,50

 

44,50

1

 

3

—424,24

638,06

 

 

 

 

35,23

 

46,89

2

 

6

—210,58

318,79

 

 

 

 

26,04

 

49,42

4

12

— 102,34

159,36

 

 

 

 

7,66

 

54,96

6

18

—64,96

106,24

 

 

—11,04

 

 

61,25

8

24

—45,24

 

79,71

 

 

—30,53

 

 

68,53

10

30

—32,57

 

63,77

 

 

—51,39

 

 

77,08

14

42

— 16,17

 

46,61

 

 

— 100,39

 

99,95

20

60

 

0,00

 

32,12

 

 

—219,30

 

166,07

30

90

 

22,25

 

22,25

 

 

 

 

00

 

 

 

 

со

133


Размеры заготовки для модели определяем по зависимостям (130):

RMll = 375 — (44,5 • 0,5) = 352,75 мм; R6.4 = 375 + (44,5 • 2) = 464 мм; Я„ = 22,25 (4 + 1 ) = 111,25 мм;

Фпііах = 3 0 ° .

Модель инструмента изготовляют из заготовки, раз­ меры которой определены, а разметку модели выполня­ ют с помощью расчетной таблицы.

При подстановке в формулы

(126) — (130) значений

ct\ = bi=R получим данные для

построения инструмента

для обкатки сферических днищ с радиусом сферы, рав­ ным Rc.

Примеры применения рассмотренных схем обкатки и разработанной методики калибровки инструмента даны в приложениях 1—5.

Г Л А В А V

ОБ О Р У Д О В А Н И Е И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

ДЛ Я ОБКАТКИ.

МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ОБКАТКИ

В качестве оборудования для изготовления осесимметричных деталей из трубчатых заготовок в зависимо­ сти от масштаба производства и его номенклатуры при­ меняют: специальные машины узкого назначения с той или иной степенью механизации, универсальные маши­ ны, рассчитанные на изготовление деталей широкой но­ менклатуры, приспособления к металлорежущим стан­ кам и многошпиндельные автоматы роторного типа.

27. МАШИНЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БЕСШОВНЫХ ГАЗОВЫХ БАЛЛОНОВ

На рис. 51 дана обкатная машина с механизмами задачи и выдачи заготовки в шпиндель и из шпинделя, работающая в баллонном цехе Ждановского металлур­ гического завода им. Ильича и предназначенная для массового производства баллонов.

Работа обкатанной машины заключается в следую­ щем. Пневматическим цилиндром / через ползун 2 и та­ релку 3 заготовка 4 заталкивается в полый шпиндель. Тарелка 3 свободно вращается вокруг своей оси, ее вы­ лет из ползуна регулируется с помощью винта или про­ кладок. Заготовка при заталкивании в шпиндель упи­ рается в пружину, смонтированную в полости шпинделя, которая сжимает ее до тех пор, пока ползун 2 не упрет­ ся в упорное кольцо, расположенное на поворотном суп­ порте.

Далее (когда пружина внутри шпинделя сжата) за­ готовка зажимается самоцентрирующим кулачковым патроном (разрез по шпинделю см. рис. 29), а заталкиватель отводится. Кулачки патрона удерживают заготов-

135