Устройство для сварки трением

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО В 23 К 20/1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ (57) Изобретение отн ствам для сварки тре ретения - расширение ких возможностей уст ЕНИЕМустройь изобВАРКИ сится ием,техно ичесУстройоиств и эл тромагнит тво содержит стаии Изобретение отио еиио к устройства тся к для с сварк ки дета леи трением елью изся расшижиостей. устройокарн и т станинея полыйбчатым ие стко н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Дыскии В.И,ние для сварки трстанку. - Сварочи1983, уф 6, с.36,Авторское свиВ 893468, кл. В Ц обретения являе реиие технологических возм На фиг,1 изображена схе ства для сварки трением иа станке; иа фиг.2 - вид А и иа фиг,3 - вид Б иа фиг,1. Устройство размещено иа токарного станка (ие показа патроне которого закрепляет вал 1, жестко связанный с з колесом 2, входящим в зацеп шестерней 3, расположеннойный привод осевого усилия, выполненный в виде кольцевого магнитопроводас катушками на противоположных торцах и двух расположенных со стороныкатушек якорей. Один из якорей жестко связан с зажимом для вращаемойдетали. Зажимное устройство для невращаемой детали установлено с возможностью раздельного и совместного перемещения с другим якорем. Магнитопровод и оба якоря установленыс возможностью установочного осевогоперемещвния. Размещение электромагнитов по обе стороны стыка дает возможность уменьшить рабочие зазорымежду магнитопроводом и каждым изякорей и при суммарной величине зазоров, равной величине осадки, развивать значительные осевые усилия.3 ил. конце вала 4, которыи установлен наподшипниках 5, закрепленных в раме 6включающей заднюю 7 и переднюю 8скалки (фиг,1). В средней части вала4 размещена муфта свободного хода известного выполнения, обеспечивающаяпередачу крутящего момента только водном направлении. Эта муфта содержишестерню 9, жестко закрепленную навалу 4 и помещенную в обойму 10,имеющую на наружной поверхност убья, Между шестерней 9 и обоймой0 помещены заклинивающие ролики Обойма 10 находится в зацеплении сшестерней 12, жестко связанной с полым валом 13, установленным ыа подшипниках 14 в раме б с возможностью осевого перемещения, На конце вала 13 закреплен зажим 15, жестко связанный с маховиком 16, являющимся одновременно и якорем электромагнита, Электромагнит выполнен в виде кольцевого магнитопровода 17 с радиальным пазом 18 по одной торцовой сторо не (см.фиг.2), обеспечивающим доступ инструмента для закрепления заготовки, и с кольцевыми пазами, в которые с торцов установлены катушки 19 и 20. Иагнитопровод размещен посредством 15 подшипников 21 скольжения на скалках 7,8, рамы 6 с возможностью осевого перемещения и стопорения фиксаторами 22. При этом с одной стороны в отверстие магнитопровода 17 соосно установлен 20 зажим 15. С другой стороны магнитопровода 17 также соосно в его отверстие установлен зажим 23, который жестко закреплен на винте 24, выполненном со сквозным отверстием 25 и 25 шлицами 26, расположенными на другом. конце зажима 23, Винт 24 через резьбовое соединение связан с кареткой 27, установленной с возможностью осевого перемещения на подшипниках 28 30 скольжения по скалкам 7 и 8, при помощи суппорта токарного станка. Со стороны зажима 23 торцовая часть каретки 27 выполнена в виде якоря 29, расположенного с возможностью взаимо действия с магнитопроводом 17 через упругий элемент 30, установленный между ними, а.на другой стороне каретки 27 выполнена кольцевая проточка 31 со шлицами 32. 40В проточку 31 установлена втулка 33 с рычагом 34 и со шлицами на наружной цилиндрической поверхности, соответствующими шлицам 32 каретки 27, а также со шлицами на внутренней 45 цилиндрической поверхности, соответствующими шлицам 26 винта 24.В зажиме 25 закреплена заготовка 35, подлежащая вращению, а в зажиме 23 - неподвижная заготовка 36, Заго товки 35 и 36 закреплены соосно, так как зажим 15 установлен соосно относительно зажима 23. Рама 6 устанавливается на направляющие станины токарного станка и крепится к ним посредством пластины .37 с помощью болта 38, шайбы 39 и гайки 40 (см.фиг.3). В качестве привода установочногоперемещения каретки 27 с якорем 29и зажимом 23 в описанном вариантеустройства использован привод продольного перемещения суппорта токарногостанка (не показан).Устройство работает следующим образом.В патроне токарного станка закрепляется колесо 2 с валом 1, На станине устанавливается рама 6, закрепляется гайкой 40 так, чтобы оси зажимов 15 и 23 совпадали, при этом колесо 2 входит в зацепление с шестерней 3, а суппорт оказывается расположенным между кареткой 27 и переднейскалкой 8. Затем производится установка и закрепление заготовок 35 и 36 вследующей последовательности, Вначале перемещается вправо каретка 27 припомощи суппорта, затем вал 13 с расположенными на нем деталями перемещается влево, Перемещение вращающегосязажима влево при установке свариваемой детали осуществляется вручную,также допускается использованиерычага (инструмента), конец которого устанавливается в паз 18 на магнитопроводе 17, Прй необходимости перемещение вращающегося зажима влевоможет осуществляться вывинчиваниемвинта 24 сразу же после сварки илипосредством суппорта в такой последовательности: после сварки заготовок в зажиме 15 освобождается заготовка 35, затем на определенную величину суппортом каретка 27 перемещает-.ся вправо вместе со сваренными заготовками, после этого зажимается взажиме 15 заготовка 35 и суппортомперемещается влево вместе с кареткой27 вращающийся зажим,В зажим 15 устанавливается заготов-.ка 35 и закрепляется инструментом через радиальный паз 18 в магнитопроводе 17, осевым перемещением которого по скалкам 7 и 8 устанавливается рабочий зазор между маховиком 16 и магни - топроводом 17. Затем магнитопровод 17 стопорится фиксатором 22, Втулка 33 выводится из проточки 31 и вращением ее за рычаг 34 вывинчивают винт 24, при этом зажим 23 перемещается вправо. Заготовка 36 закрепляется в зажим 23, Затем каретка 27 приводом суппорта перемещается влево до соприкосновения якоря 29 через26496и 36. Для этого вначале в зажиме 15 инструментом через паз 18 в магнитопроводе 17 освобождается один конец сварного соединения. Затем приводом перемещения суппорта каретка 27 перемещается вправо так, чтобы магнитопровод 17 не мешал освобождать иэ зажима 23 другой конец сварного соедине- О нияВ освободившиеся зажимы 15 и 23устанавливаются новые заготовки и процесс сварки повторяется,Суммарное осевое перемещение маховика 16 и якоря 29 равно осадкезаготовок. При сварке действующееосевое усилие на заготовки 35 и 36измейяется нелинейно в зависимостиот рабочего зазора, который складывается из перемещения маховика 16 и:якоря 29, где перемещение якоря 29определяется жесткостью упругогоэлемента 30, При этом упругий элемент 30 исключает прилипание к магнитопроводу 17 якоря 29. Максимальное осевое усилие создается при относительном равенстве величины перемещения якоря 29 и маховика 16.При сварке длинномерных. заготовокпоследние устанавливаются в зажим 15с исгользованием отверстий в шпиндельном узле токарного станка, в валахи 13, а в зажим 23 - с использованием отверстия 2535 40 Подается ток на катушки 19 и 20, в результате возникают электромагнитные силы, от действия которых к магнитопроводу 17 притягиваются маховик 16 и якорь 29, создавая осевое усилие на стыке заготовок 35 и 36. Отно сительное вращение заготовок 35 и 36 и их сжатие обеспечивают нагрев заготовок 35 и 36 до пластического состояния в зоне стыка, пластическую деформацию и сварку, Однако относительное вращение прекращается возникающим моментом сопротивления в процессе сварки, После остановки выключается ток и вынимаются сваренные заготовки 35 5160упругий элемент 30 с магнитопроводом17. Вращением втулки 33 за рычаг 34производят ввинчивание винта 24 досоприкосновения заготовок 35 и 36,после чего втулка 33 по шлицам вводится в проточку 31, тем самым осуществляется надежное фиксирование зажи-.ма 23.Далее включается привод вращенияпатрона токарного станка и маховик16 вместе с деталями, расположеннымина валу 13, начинает раскручиватьсядо заданного числа оборотов, которосопределяется установлением соответствующей рабочей скорости в приводетокарного станка с учетом повышающейпередачи: обойма 10 - шестерня 12Передача крутящего момента намаховик 16 осуществляется через вал1, зубчатое колесо 2, шестерню 3,вал 4 с закрепленной на нем шестерней 9. При вращении шестерни 9 ролики 11 закатываются в узкую часть паза между внутренней поверхностьюобоймы 10 и поверхностью шестерни 9,благодаря этому становится возможной передача крутящего момента через зубчатое зацепление обоймы 1 О ишестерни 12 на вал 13 с установленным на нем маховиком 16,После раскручивания маховика 16привод вращения патрона отключается, Маховик со всеми деталями, расположенными на валу 13, и шестерней12 продолжает вращаться по инерции.Ролики 11 выходят з широкую частьупомянутого паза между поверхностямиобоймы 10 и шестерни 9 и поэтому вал4, связанный через колесо 2 и шестерню 3, и вал 1 с патроном прекращаютвращение, не влияя на вращение маховика 16. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет: существенно увеличить осевое усилие, так как электромагнитные силы изменяются нелинейно, а осадка заготовок 35 и 36 при сварке суммируется из перемещений двух, не связанных между собой, расположенных по обе стороны стыка якорей, от чего рабочий зазор каждого из нйх можно уменьшить (при величине осадки, равной суМме зазоров, осевые усилия, развиваемые описанным устройством, будут значительно больше, чем в прототипе); .увеличить габариты закрепляемых в зажимах заготовок 35 и 36 в связи с наличием сквозных отверстий в шпиндельном узле и задней бабке; увеличить частоту вращения вращающейся заготовки за счет того, что передача крутящего момента заготовок осуществляется через зубчатые передачи 2,3,11,12, связывающие заяим 15 с приводом токарного станка,.1602649 19 ГО гг Г 7 7 иг,Я авитель И СоМ.Бандура Те лицина Корректор Л,Осауленко Редакт ед М.Лидь ж 63 аказ 3349 Тир.1 ИИПИ Государственного113035,Подписноевиям и открытиям при ГК 1 П изобрет5, Раушс комитет москва,ая наб, ) водственно-издательский комбинат "Патент", г,гкгорол, ул. Гагарина, 10 Формула изобретения Устройство для сварки трением, содержащее станину, зажимное устройство для невращаемой,; детали и электромагнитный привод осевого усилия, выполненный в виде кольцевого магнитопровода с катушками на противоположных торцах и двух расположенных со стороны катушек якорей, один из которых жестко связан с зажим 7 д пым устройством для вращаемой детали, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения технологическихвоэможностей, зажимное устройстводля невращаемой детали установленос возможностью раздельного и совместного перемещения со вторым якорем,при этом магнитопровод и оба якоряустановлены с возможностью установочного перемещения,