CS241718B1

CS241718B1 - Roller head

Info

Publication number: CS241718B1
Application number: CS84834A
Authority: CS
Inventors: Eduard Stanjura; Milon Olsak
Original assignee: Eduard Stanjura; Milon Olsak
Priority date: 1984-02-06
Filing date: 1984-02-06
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS83484A1

Abstract

Válečkovací hlava složená z vřetene, válečků a unášecí klece, jejíž tři činné válečky uložené v otvorech unášecí klece mají uspůsobené oboustranné čelní kulové plochy uložené na kuželových plochách náboje vřetene a přítlačného pouzdra, na které působí svým tlakem válcová pružina, vyvozující pomocí kuželových ploch radiální tlak na válečky, který je seřizovatelný maticí našroubovanou v závitu vřetene.A roller head consisting of a spindle, rollers and a carrier cage, the three active rollers of which are placed in the holes of the carrier cage and have adapted double-sided front spherical surfaces placed on the conical surfaces of the spindle hub and the pressure sleeve, on which a cylindrical spring acts with its pressure, exerting radial pressure on the rollers using the conical surfaces, which is adjustable with a nut screwed into the spindle thread.

Description

Vynález se týká válečkovací hlavy sestávající z vřetene s upínací stopkou a unášeči klece s válečky, určené k přesnému dokončování a vyhlazování vnitřních dutin válcových otvorů.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a roller head comprising a spindle with a shank and a cage with rollers intended to precisely finish and smooth the internal cavities of cylindrical bores.

Jsou známé válečkovací hlavy tohoto druhu, složené z vřetene a unášeči klece s válečky, určené k přesnému dokončování a vyhlazování vnitřních dutin válcových otvorů. U prvého druhu těchto válečkovacích hlav má koncová část vřetene v místě styku válečků ve svém tělese uzpůsobenu radiální vačku, sestávající z konvexních 1 konkávních oblouků, tvořící dráhu válečků, které kromě otáčivého pohybu po této dráze vykonávají i radiální kmitavý pohyb, jehož amplituda je dána rozdílem vzdálenosti horní i spodní úvratě obou kruhových oblouků. Otáčení válečků a jejich kmitavým pohybem dochází k dynamickému vyhlazování povrchu válcových otvorů při posuvu válečkovací hlavy souhlasně s podélnou osou otvoru.Roller heads of this kind are known, consisting of a spindle and a roller cage carrier designed to precisely finish and smooth the internal cavities of the cylindrical holes. In the first type of these roller heads, the end portion of the spindle has a radial cam formed in its body at the point of contact of the rollers in its body, consisting of convex 1 concave arcs forming the roller path. distance of the top and bottom dead center of both circular arcs. Rotation of the rollers and their oscillating movement results in a dynamic smoothing of the surface of the cylindrical holes when the roller head is moved in accordance with the longitudinal axis of the hole.

Jiný druh válečkovací hlavy má válečky opět uloženy v kleci, které se odvalují po vnější válcové ploše koncové části vřetene se souvislým povrchem a k vyhlazování povrchu otvoru dochází pouze statickými účinky otáčivého a posuvného pohybu válečků. Nevýhoda obou těchto druhů válečkovacích hlav spočívá v tom, že po opotřebení válečků nebo jejich oběžné dráhy ve vřetenu, dochází ke zmenšování jmenovitého průměru válečkovaného otvoru, kdy je nutné časté vyměňování opotřebených válečků nebo částí oběžných drah válečků ve vřetenu.Another type of roller head has rollers mounted in a cage that roll over the outer cylindrical surface of the end portion of the spindle with a continuous surface and the smoothing of the hole surface occurs only by the static effects of the rotating and sliding movement of the rollers. The disadvantage of both these types of roller heads is that after the rollers wear or their raceway in the spindle, the nominal diameter of the roller hole decreases, requiring frequent replacement of the worn rollers or parts of the roller raceways in the spindle.

Další druh válečkovací hlavy má na konci vřetene uzpůsobenu kuželovou plochu, po které se odvalují kuželová tělesa o shodné kuželovitosti, umístěná v unášeči kleci, jejichž vnější dotyková stěnová přímka je rovnoběžná s osou vřetene. Tato válečkovací hlava je stavitelná posouváním kuželového konce vřetene pomocí mikrometrického šroubu, kdy se mění vnější průměr činné části válečkovací hlavy radiálním posuvem kuželových těles po kuželové ploše. Další nevýhoda popsaných válečkovacích hlav spočívá v tom, že rozměr otvoru i jeho geometrický tvar pro válečkování musí být proveden s velkou přesností, protože mezi vnitřním povrchemotvoru s válečkovacím tělesem odvalujícím se po oběžné dráze vřetene, dochází k pevnému styku, který je velmi citlivý na nepřesnosti rozměrů geometrického tvaru i drsnosti povrchu, kdy při nedodržení optimálních podmínek pro válečkování může dojít k nedokonalému válečkování nebo i poškození válečkovací hlavy.Another type of roller head has a tapered surface at the end of the spindle, over which tapered bodies of identical conicity roll in the carrier of the cage, whose outer contact wall line is parallel to the axis of the spindle. This roller head is adjustable by shifting the tapered end of the spindle by means of a micrometer screw, whereby the outer diameter of the active portion of the roller head varies by radially shifting the taper bodies over the tapered surface. A further disadvantage of the described rolling heads is that the dimension of the hole and its geometric shape for rolling must be made with great precision, since there is a strong contact between the inner surface of the bore and the roller body rolling along the spindle orbit, which is very sensitive to inaccuracies dimensions of the geometric shape and surface roughness, which can lead to incomplete rolling or even damage to the rolling head if the optimal conditions for rolling are not observed.

Uvedené nedostatky odstraňuje válečkovací hlava podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že upínací stopka vřetene přechází ve válcovou část se závitem, v jejíž dutině je Uloženo· těleso upevněné kolíkem, opatřené kuželovou plochou, tvarově shodnou s kuželovou plochou přítlačného pouzdra, umístěného posuvně na válcové části tělesa, přičemž k čelní stěně pouzda přiléhá válcová pružina, nasazená na válcové části vřetene a opírající se na opačném konci o matici našroubovanou v závitu a opatřenou zajišťovacím šroubem a přítlačné pouzdro jé opatřeno výstupkem, dotýkajícím se v základní poloze vnitřní čelní stěny koncového náboje tělesa, zatímco mezi čelními stěnami přítlačného pouzdra a vřetene je mezera a mezi kuželovými plochami koncového náboje tělesa a přítlačného pouzdra jsou uloženy tři válečky, rovnoměrně rozložené po obvodu a umístěné v radiálních otvorech unášeči klece, tvořené válcovou činnou plochou a přiléhajícími čelními kulovými plochami, dotýkájcími se kuželových ploch a opatřené ve své podélné ose otvorem, kterým prochází kolík, zasahující svými přečnívajícími konci do radiálních polodrážek unášecí klece.The above mentioned drawbacks are eliminated by the roller head according to the invention, characterized in that the spindle clamping shank merges into a cylindrical threaded part, in which the housing is fixed by a pin, provided with a conical surface, identical in shape to the conical surface of the thrust sleeve. a cylindrical body portion, with a cylindrical spring adjacent to the housing wall mounted on the cylindrical portion of the spindle and supported at the opposite end by a nut screwed into the thread and provided with a locking screw; the thrust sleeve having a projection while there is a gap between the end faces of the thrust sleeve and the spindle, and between the conical faces of the end hub of the thrust sleeve and the thrust sleeve are three rollers, equally spaced around the circumference and positioned in radial o a cage-carrier comprising a cylindrical actuating surface and adjacent spherical faces contacting the conical surfaces and having a longitudinal axis through which a pin extends through its projecting ends into the radial rebates of the cage.

Hlavní výhoda válečkovací hlavy podle vynálezu spočívá v tom, že uložení válečků je pružné a nepřesnosti v rozměrech otvoru, geometrického tvaru i drsnosti povrchu nemají za následek poškození válečkovací hlavy, ale pouhé vymezení jejich radiální polohy vlivem tlaku pružiny, který lze s velkou přesností nastavit změnou její délky. Spolehlivý náběh do otvorů umožňuje čelní kulová plocha válečků a není proto nutno v otvorech vytvářet zvláštní náběhové plochy. Přesnost geometrického tvaru výsledného otvoru je dána použitím tří činných válečků, které jsou v neustálém styku s povrchem otvoru, na rozdíl od válečkovacích hlav s větším počtem válečků, u kterých nejsou všechny válečky ve stejnoměrném záběru. Další výhoda této válečkovací hlavy je její univerzálnost, protože je vhodná pro všechny druhy obráběných materiálů, majících různou pevnost i tvárnost, a tedy i rozdílné parametry pro válečkování. Patřičnou přítlačnou válečkovací sílu lze nastavit pomocí válcové pružiny.The main advantage of the roller head according to the invention is that the bearing of the rollers is flexible and inaccuracies in hole dimensions, geometric shape and surface roughness do not result in damage to the roller head, but merely delimiting their radial position under spring pressure. its length. The leading spherical surface of the rollers allows reliable entry into the holes and therefore no need to create separate leading surfaces in the holes. The precision of the geometric shape of the resulting hole is given by the use of three active rollers that are in continuous contact with the surface of the hole, unlike roller heads with a plurality of rollers in which not all rollers are in uniform engagement. Another advantage of this roller head is its versatility, as it is suitable for all kinds of machined materials having different strength and ductility and hence different parameters for rolling. The appropriate roller pressure can be adjusted by means of a cylindrical spring.

Na přiloženém výkrese je znázorněn příklad provedení válečkovací hlavy podle vynálezu, a to na obr. 1 v čelním pohledu s částečným osovým řezem a na obr. 2 v příčném řezu v místě uložení válečků.The attached drawing shows an exemplary embodiment of a roller head according to the invention, in FIG. 1 in front view with a partial axial section and in FIG. 2 in cross-section at the location of the rollers.

Válečkovací hlava sestává z vřetene 1, tvořeného upínací stopkou 2, přecházející ve válcovou část 3, částečně opatřenou závitem 4, v jejíž dutině 5 je uloženo těleso 6, upevněné kolíkem 7. Přední část tělesa 6 má uzpůsobený koncový náboj 8, který má z vnitřní strany vytvořenou kuželovou plochu 9, tvarově shodnou s kuželovou plochou 10 přítlačného pouzdra 11, posuvně uloženého na válcové části tělesa 6. K čelní stěně 12 přítlačného pouzdra 11 přiléhá válcová pružina 13, která se na opačném konci opírá o matici 14, našroubovanou v závitu 4 válcové části 3 vřetene 1 a zajištěnou šroubem 15. V koncové poloze se výstupek 18 přítlačného pouzdra 11 opírá o vnitřní čelní stěnu 17 koncového náboje 8 tělesa 6, přičemž mezi čelní stěnou 12 přítlačného pouzdra 11 aThe roller head consists of a spindle 1 formed by a shank 2, extending into a cylindrical part 3, partially threaded 4, in a cavity 5 of which a body 6 is secured by a pin 7. The front part of the body 6 has an adapted end hub 8 The side wall 12 of the pressure sleeve 11 is supported by a cylindrical spring 13, which bears on the opposite end on a nut 14 screwed into the thread 4 the cylindrical part 3 of the spindle 1 and secured by the screw 15. In the end position, the projection 18 of the pressure sleeve 11 rests against the inner front wall 17 of the end hub 8 of the body 6, and between the end wall 12 of the pressure sleeve 11 and

S vnitřní čelní stěnou 18 vřetene 1 je funkčí mezera 19. Mezi kuželovými plochami 9, 10 koncového náboje 8 tělesa 6 a přítlačného pouzdra 11 jsou uloženy tři válečky 20, rovnoměrně rozložené po obvodu a umístěné v radiálních otvorech 21 unášecí klece 22, k jejichž činné válcové ploše 23 přiléhají čelní kulové plochy 24, 24‘, dotýkající se kuželových ploch 9, 10. Válečky 20 jsou opatřeny ve své podélné ose otvorem 25, kterým prochází kolík 26, zasahující svými přečnívajícími konci do polodrážek 27 unášecí klece 22.A gap 19 is operative with the inner end wall 18 of the spindle 1. Between the conical surfaces 9, 10 of the end hub 8 of the body 6 and the thrust sleeve 11, three rollers 20 are arranged uniformly distributed over the circumference and positioned in the radial openings 21 of the cage 22. the cylindrical surface 23 is adjoined by the end spherical surfaces 24, 24 'contacting the conical surfaces 9, 10. The rollers 20 are provided in their longitudinal axis with an opening 25 through which a pin 26 extends through their protruding ends into the rebates 27 of the carrier cage 22.

Při válečkování se otáčí součást s válečkovaným otvorem nebo vřeteno 1. Při vsunutí válečkovací hlavy do otvoru nevedou čelní kulové plochy 24 válečk 20 do jeho vnitřní dutiny, čímž dojde ke zmenšení jejich vnějšího průměru. Tím se zároveň posune směrem k pružině 13 přítlačné pouzdro 11, jehož kuželová plocha 10 přenáší tlak pružiny 13 na kulové plochy 24, 24‘ válečků 20, které jsou pak přitlačovány radiálním směrem do válečkovaného otvoru. Pružné uložení válečků 20 samočinně zabezpečuje rovnoměrnost válečkování a vyrovnává změny obráběcího odporu vzniklé v důsledku nepřesnosti geometrického tvaru nebo nestejnoměrnou drsností opracování. Přesnost výsledného geometrického tvaru otvoru dále zvyšuje použití tří válečků 20, které jsou ve stálém styku s válečkovaným povrchem otvoru. Přítlačnou sílu na válečcích 20 lze vhodně regulovat pomocí matice 14.During rolling, the part with the roller hole or spindle 1 is rotated. When the roller head is inserted into the hole, the end spherical surfaces 24 do not guide the roller 20 into its inner cavity, thereby reducing their outer diameter. At the same time, the pressure sleeve 11 is moved towards the spring 13, whose conical surface 10 transmits the pressure of the spring 13 to the spherical surfaces 24, 24 ‘of the rollers 20, which are then pressed radially into the roller bore. The resilient mounting of the rollers 20 automatically ensures the rolling uniformity and compensates for variations in machining resistance due to geometric inaccuracies or uneven machining roughness. The accuracy of the resulting geometric shape of the hole further increases the use of three rollers 20 that are in constant contact with the roller surface of the hole. The pressure on the rollers 20 can be appropriately controlled by means of a nut 14.

Válečkovací hlavu podle vynálezu lze s výhodou použít pro přesné dokončování opracovaných otvorů třískového obráběním. Vyznačuje se univerzálností použití pro různé druhy obráběných materiálů i vysokou spolehlivostí a přesností.The roller head according to the invention can advantageously be used for precision finishing of machined holes by machining. It is characterized by versatility of use for various types of machined materials as well as high reliability and accuracy.

Claims

SUBJECT

Roller head, comprising a spindle with a shank and a driving cage with rollers, characterized in that the shank (2) of the spindle (1) passes into a cylindrical part (3) with a thread (4), in which the cavity (5) is a body (6) supported by a pin (7J) provided with a conical surface (9) coincident in shape to the conical surface (10) of the thrust sleeve (11) displaceably disposed on the cylindrical part of the body (6); a cylindrical spring (13) fitted on the cylindrical part (3) of the spindle (11j) and supported on the opposite end by a nut (14) screwed into the thread (4) and provided with a locking screw (15) and a thrust sleeve (11) (16), in the basic position of the inner end wall (17) of the end hub (8) of the body (6), there is a gap (19) between the end walls (12, 18) of the pressure sleeve (11) and the spindle (1) end surfaces (9, 10) In the case of the hub (8) of the body (6) and the thrust sleeve (11), three rollers (20) are arranged, evenly distributed over the circumference and located in the radial openings (21) of the carrier cage (22). with spherical faces (24, 24 ') contacting the conical faces (9, 10) and provided with an aperture (25J) in its longitudinal axis through which a pin (26) extends through its protruding ends into radial rebates (27) of the carrier cage (22).

Roller head according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the active surfaces (23) of the rollers (20) in the initial position is larger than the outer diameter of the carrier cage (22), while the outer diameters of the end hub (8) of the body (3); The pressure sleeves (11) are smaller than the outer diameter of the carrier cage (22).