Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к производству деталей типа цилиндры методом ротационной вытяжки. The invention relates to the automotive industry, and in particular to the production of parts such as cylinders by rotational drawing.
Известен способ получения деталей типа цилиндры методом ротационной вытяжки цилиндрической заготовки на специальном оборудовании (станке для ротационной втяжки), конструкция которого в отличие от способа изготовления деталей методом токарной обработки заготовки на многошпиндельном токарном станке (см. Н.Н. Чернов. Металлорежущие станки. - М.: Машиностроение, 1978, с. 199-201) не позволяет выполнить операцию обработки заготовки методом давления, позволяет сократить расход металла, уменьшить вес изделия, сохранив при этом его прочностные свойства, и получить иной характер шероховатости внутренней поверхности цилиндра. Способ получения изделия с необходимыми параметрами методом ротационной вытяжки заключается в последовательной поэтапной обработке цилиндрической заготовки на станке для ротационной вытяжки. Каждый этап обработки характеризуется определенным режимом обработки и определенным инструментом (деформирующим элементом). Количество этапов зависит от технических характеристик готового изделия и возможности их получения (см. В.А.Андрейченко, Л.Г.Юдин, С.П.Яковлева. Малоотходная, ресурсосберегающая технология штамповки. - Кишинев: UNIVEPSITAS, 1993, с.79-106). A known method of producing parts such as cylinders by the method of rotational drawing of a cylindrical billet on special equipment (machine for rotational retraction), the design of which, in contrast to the method of manufacturing parts by turning the workpiece on a multi-spindle lathe (see N.N. Chernov. Metal-cutting machines. - M .: Mashinostroenie, 1978, p. 199-201) does not allow the operation of processing a workpiece by pressure, it allows to reduce the consumption of metal, to reduce the weight of the product, while maintaining its strength properties Islands, and get a different character inner cylinder surface roughness. A method of obtaining a product with the necessary parameters by the method of rotational drawing consists in sequential stepwise processing of a cylindrical workpiece on a machine for rotational drawing. Each processing step is characterized by a specific processing mode and a specific tool (deforming element). The number of stages depends on the technical characteristics of the finished product and the possibility of their production (see V.A. Andreichenko, L.G. Yudin, S.P. Yakovleva. Low-waste, resource-saving stamping technology. - Chisinau: UNIVEPSITAS, 1993, p. 79- 106).
Недостатком такого способа и устройства (станка для ротационной вытяжки), применяемого в нем, является то, что обрабатываться может только одна заготовка, т.к. станок имеет только одну шпиндельную головку. На каждом этапе обработки заготовки необходимо производить переналадку оборудования для установки необходимых режимов и инструментов ротационной вытяжки. А если использовать для каждого этапа отдельный станок, настроив каждый на нужный режим и установив необходимый инструмент, то приходилось бы менять на каждом этапе обработки базу заготовки. В обоих случаях увеличивается время получения готовой детали. The disadvantage of this method and device (machine for rotary drawing) used in it is that only one workpiece can be processed, because the machine has only one spindle head. At each stage of processing the workpiece, it is necessary to readjust equipment to set the necessary modes and tools for rotary extraction. And if you use a separate machine for each stage, setting each to the desired mode and setting the necessary tool, then you would have to change the base of the workpiece at each stage of processing. In both cases, the time for obtaining the finished part increases.
Для получения готового изделия - цилиндра, используя при этом один станок, производя разовую наладку режимов и инструментов на всех этапах обработки цилиндрической заготовки, обрабатывая одновременно несколько заготовок в цикле, не меняя при этом базы заготовки (количество обрабатываемых одновременно заготовок равно количеству этапов обработки одной заготовки до выхода готового изделия), производство деталей типа цилиндры методом ротационной вытяжки производят на базе многошпиндельного токарного станка, у которого патроны и зажимные цанги в шпиндельных головках заменяют на оправку, определяющую геометрию и чистоту обработки внутренней поверхности готовой детали, усиливая при этом опорные элементы шпиндельных головок. На продольный суппорт жестко устанавливают равномерно по окружности раскатные головки ротационной вытяжки с деформирующими элементами, причем так, что оси шпиндельных головок совпадают с осями раскатных головок. На направляющую продольного суппорта устанавливают механизм одновременного развода деформирующих элементов. Раскатные головки ротационной вытяжки и механизм одновременного развода деформирующих элементов связывают между собой кинематически, обеспечивая тем самым одновременное освобождение всех заготовок от деформирующих элементов для отвода их в дальнейшем вместе с раскатными головками ротационной вытяжки в исходную точку рабочего хода следующего этапа обработки заготовки на новой позиции. Кроме этого, усиливается мощность силового привода. To obtain a finished product - a cylinder, using one machine, making one-time adjustment of modes and tools at all stages of processing a cylindrical workpiece, processing several workpieces simultaneously in a cycle without changing the base of the workpiece (the number of workpieces processed simultaneously is equal to the number of processing steps for one workpiece before the release of the finished product), the production of cylinder-type parts by rotational drawing is carried out on the basis of a multi-spindle lathe, in which chucks and clamping collet in the spindle head is replaced by a mandrel defining the geometry and purity of machining the inner surface of the finished part, wherein the reinforcing support members spindle heads. The longitudinal heads of the rotary hood with deforming elements are rigidly mounted on the longitudinal support uniformly around the circumference, so that the axes of the spindle heads coincide with the axes of the rolling heads. A mechanism for simultaneously distributing deforming elements is mounted on the guide of the longitudinal support. The rotary heads of the rotary hood and the mechanism of simultaneous separation of the deforming elements are kinematically connected to each other, thereby ensuring the simultaneous release of all the workpieces from the deforming elements in order to remove them further together with the rolling heads of the rotational hood to the starting point of the working stroke of the next workpiece processing step at a new position. In addition, the power of the power drive is enhanced.
На фиг.1 показан общий вид многошпиндельного станка с раскатными головками ротационной вытяжки, на фиг.2 вид А фиг.1 (без раскатных головок ротационной вытяжки), на фиг.3 увеличенный вид В фиг.1. Figure 1 shows a General view of a multi-spindle machine with the roll heads of a rotary hood, Figure 2 view A of Figure 1 (without the roll heads of a rotary hood), Figure 3 is an enlarged view of Figure 1.
Многошпиндельный токарный станок, на базе которого получают детали типа цилиндра методом ротационной вытяжки, состоит из нескольких, например восьми, шпиндельных головок 1 с установленными в них оправками 2, на которые устанавливаются цилиндрические заготовки 3. Шпиндельные головки 1 равномерно расположены по окружности, образуя шпиндельный блок, и имеют возможность вращаться вокруг своей оси и их общей оси. Устройство содержит также продольный суппорт 4, на котором жестко установлены раскатные головки ротационной вытяжки 5, оснащенные деформирующими элементами 6. Раскатные головки ротационной вытяжки 5 расположены по окружности суппорта так, что оси шпиндельных головок 1 совпадают с осями раскатных головок ротационной вытяжки 5. На направляющей 7 продольного суппорта 4 установлен механизм одновременного развода деформирующих элементов 6. Механизм одновременного развода деформирующих элементов включает в себя установленную на направляющей 7 продольного суппорта 4 ведущую шестерню 8 и находящиеся с ней в зацеплении зубчатые венцы 9 крышек 10 раскатных головок ротационной вытяжки 5. Крышки 10 являются подвижными элементами раскатных головок 5. Количество раскатных головок ротационной вытяжки 5 соответствует количеству этапов обработки заготовки 3 до получения готовой детали. Продольный суппорт 4 имеет возможность совершать реверсивное движение вдоль направляющей 7. A multi-spindle lathe, on the basis of which cylinder-type parts are obtained by rotational drawing, consists of several, for example eight, spindle heads 1 with mandrels 2 installed on them, on which cylindrical workpieces 3 are installed. Spindle heads 1 are evenly spaced around the circle, forming a spindle block , and have the ability to rotate around its axis and their common axis. The device also contains a longitudinal support 4, on which the roll heads of the rotary hood 5 are equipped with deforming elements 6. The roll heads of the rotary hood 5 are arranged around the circumference of the support so that the axes of the spindle heads 1 coincide with the axes of the roll heads of the rotational hood 5. On the guide 7 The longitudinal support 4 has a mechanism for simultaneously distributing the deforming elements 6. The mechanism for simultaneously distributing the deforming elements includes a mechanism mounted on the guide 7 of the longitudinal support 4, the driving gear 8 and the gear rims 9 that are engaged with it, 9 covers 10 of the rolling heads of the rotary hood 5. The covers 10 are movable elements of the rolling heads 5. The number of the rolling heads of the rotating hood 5 corresponds to the number of stages of processing the workpiece 3 to obtain the finished part. The longitudinal support 4 has the ability to reverse movement along the guide 7.
Устройство работает следующим образом. На загрузочной (установочной) позиции I на оправку 2 вручную или автоматически устанавливается заготовка 3 (с этой же позиции снимается вручную или автоматически готовая деталь после всех этапов обработки), под действием привода шпиндельный блок с оправками 2 и заготовкой 3 поворачивается на установленный угол и оправка 2 вместе с заготовкой 3 переходят на позицию II. На поз. I устанавливают новую заготовку. Далее автоматически включается продольная подача и раскатные головки ротационной вытяжки 5 с деформирующими элементами 6 вступают в работу, идет процесс одновременной ротационной вытяжки. Достигнув крайних точек рабочих ходов, вращение шпиндельных головок 1 отключается. Срабатывает механизм одновременного развода деформирующих элементов 6. Зубчатая шестерня 8, находясь в постоянном зацеплении с зубчатыми венцами 9 крышек 10 раскатных головок ротационной вытяжки 5, путем поворота зубчатых венцов 9 крышек 10 разводит все деформирующие элементы 6, освобождая при этом все обрабатываемые заготовки 3 от усиленного действия деформирующих элементов 6. Затем происходит ускоренный отвод продольного суппорта 4 и поворот шпиндельного блока. По мере поэтапной обработки заготовки на позициях II-n на поз.I устанавливают новую заготовку. После того как снимется с поз.I первая готовая деталь и установится новая заготовка, процесс обработки заготовок методом ротационной вытяжки на всех позициях, кроме установочной, будет происходить одновременно. The device operates as follows. At loading (installation) position I, workpiece 3 is either manually or automatically installed on mandrel 2 (manually or automatically finished part is removed from the same position after all processing steps), under the action of the drive, the spindle unit with mandrels 2 and workpiece 3 is rotated by the set angle and mandrel 2 together with the workpiece 3 go to position II. On pos. I install a new blank. Next, the longitudinal feed is automatically switched on and the rolling heads of the rotational hood 5 with deforming elements 6 come into operation, the process of simultaneous rotational hoods is in progress. Having reached the extreme points of the working strokes, the rotation of the spindle heads 1 is disabled. The mechanism of simultaneous spreading of deforming elements 6. The gear 8, being in constant engagement with the gear crowns 9 of the covers 10 of the rolling heads of the rotational hood 5, is activated by turning the gear crowns 9 of the covers 10 spreads all the deforming elements 6, freeing all processed workpieces 3 from reinforced the action of the deforming elements 6. Then there is an accelerated removal of the longitudinal support 4 and the rotation of the spindle block. As the workpiece is gradually processed at positions II-n, a new workpiece is installed in poses I. After the first finished part is removed from pos. I and a new workpiece is installed, the process of processing workpieces by rotational drawing at all positions except the installation one will occur simultaneously.