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
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