Способ получения заготовок трубчатых радиаторов

(51)5 В 23 Р 15/ ТЕН Б адиаторы с и ами лепестк пирали. 5 ил ство (резцооб; на фиг,2, цовой голоый разрез и отовленные ольным расирали. На фиг,1 показ вая головка), реализ 3 - схема обработк вкой, соответственн вид сверху; на фиг, изделия, соответств положением лепест ано устроиующее споси трубы рео поперечн4 и 5 - изенно с продков и по сп ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОКТРУБЧАТЫХ РАДИАТОРОВ(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии изготовлениятрубчатых радиаторов с ребрами для теплообменных аппаратов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей способа за счет обеспечения расположения рядов теплопередающих элементов Изобретение нию, в частности к трубчатых радиат обменных аппараЦелью изобре ниетехнологическ за счет обеспече ребер (лепестков) под углом к ней. относится к машиностроетехнологии изготовления оров с ребрами для теплотов,тения является расширеих возможностей способа ния расположения рядов как вдоль оси трубы, так и 1761428 А 1 радиатора как вдоль оси трубы, так и под углом к ней. Заготовка в виде трубы обрабатывается установленным в кольцевом резцедержателе резцом. При этом резец совершает вращение вокруг оси, смещенной относительно оси трубы и параллельной ей. Труба также вращается вокруг своей оси. Помимо вращения резец перемещается поступательно вдоль оси трубы, В результате совместного осуществления указанных движений резец с криволинейной режущей кромкой периодически врезается в поверхность трубы, надрезает лепесток и отгибает его наружу, Подбирая угловые скорости вращения резца, трубы, поступательного перемещения инструмента, получают трубчатые аллельными оси трубы ри наклоненными к ней Способ получения заготовок трубчатых радиаторов осуществляется с помощью резцовой головки 1 (фиг.1, 2, 3), на которую установлен резец 2, Головка смещена относительно оси заготовки 3 на величину е. Головку 1 вместе с резцом 2 вращают с угловой скоростью вр, а деталь 3 (трубу) вращают с угловой скоростью а при этом головку одновременно перемещают в осевом направлении со скоростью Яр, Причем юр йЛ,Резец 2 периодически входит в контакт с заготовкой 3 и при этом нарезается один лепесток 4 (одно ребро). Пока заготовка 3 повернется на угол расположения следующего лепестка 4 резец 2 должен совершить полный оборот (в случае расположения одного резца по окружности головки), Таким образом, лепестки на детали 3 нарезаются методом, с помощью которого могут получаться ребра в виде лепестков прямолинейными рядами (фиг.4) или винтовыми (фиг.5) с различным углом наклона винтовой линии а, что достигается изменением соотношения угловых скоростей детали и инструмента, Форма резца 2 имеет полукруглую форму с центром кривизны в центре головки 1 и он установлен таким образом, что толщина среза постепенно увеличивается от переднего конца режущей кромки резца 2 к ее заднему концу.Для увеличения производительности процесса изготовления ребер возможна установка нескольких резцов, равномерно расположенных по окружности их вращения, а частота вращения резцов вр выбирается из ссютношенийЪ + - дат,вр =.вг(Я+ 1), (1) где вт - частота вращения заготовки;Лт - количество лепестков на длине окружности наружной поверхности трубы;Ер - количество резцов в инструментальной головке;а - угол наклона режущей кромки реза к оси трубы;т - шаг расположения лепестков вдоль оси трубы;Я - шаг расположения лепестков в окружном направлении.Сообщение резцу дополнительного вращательного движения вокруг оси, эксцентричной оси трубы при периодическом соприкосновении с ней позволяет получать теплоотводящие элементы на ее поверхности в виде лепестков без необходимости применения заготовок с продольными пазами на их поверхности.Предложенный способ позволяет получать ребра (лепестки), которые вдоль оси трубы могут располагаться прямолинейными или винтовыми рядами, т.е. получать оребренную поверхность с любыми заданными параметрами, при этом необходимо изменять частоту вращения резца, которая устанавливается по выше приведенной зависимости. Оребренная поверхность с винтовыми рядами ребер позволяет увеличить турбулизацию потока внешней среды, взаимодействующего с оребренной поверхностью, а следовательно, повысить коэффициент теплопередачи и уменьшить его зависимость от направления потока среды. При необходимости получения ребер спрямолинейными рядами и при наличиитолько одного резца по окружности зависимость (1) примет вид5 вр =в(Ъ+1). (2)Знак плюс принимается для вращенияинструмента в одну сторону с вращениемтрубы, а знак минус - для встречного вращения резца и трубы. Эта формула выведена10 для условия, что за поворот трубы на уголодного ребра (лепестка) резец должен совершать один полный оборот. Единица добавляется или отнимается ввиду того, чторезец режет ребро при одновременном вра 15 щении трубы, которая при этом проворачивается на угол, соответствующий одномуребру.При нескольких равномерно расположенных по окружности резцах (Ер 1) фор 20 мула(2) примет видв =в( - +1),Ъ(3)В этом случае резцы должны вращатьсяв Ер раз медленнее. Для получения оребре 25 ния винтовыми рядами на поверхности трубы необходимо, чтобы выполнялосьравенство:Ет Я+ 1 9 а=кбт,где б - наружный диаметр трубы.Угол наклона рядов ребер а может принимать положительные и отрицательныезначения. Количество лепестков, расположенных по окружности (не целое число) Ерв этом случае будет равно351 габт Ер = -- 2 т+ -тда. Я 5 Тогда формула (3) примет вид 40Ъ+ - тдавр =в,(Я+ 1).П р и м е р. Способ изготовления ребристых трубчатых радиаторов осуществляется 45 на токарно-винторезном станке, оснащенном резцовой головкой, которая устанавливалась на поперечном суппорте станка взамен резцедержателя. В резцовую головку устанавливали один резец. Режущая кромка резца имела форму спирали Архимеда и была образована пересечением двух соосных поверхностей: конуса, являющегося задней поверхностью, с углом при вершине, равным 30 О, и косого геликоида, являющегося передней поверхностью резца с образующей, наклонной к оси под углом 31 и шагом 48 мм. Начальная точка (точка, наиболее удаленная от оси головки) режущей кромки располагалась на расстоянии30 мм от оси головки, конечная точка (точка максимального углубления режущей кромки в металл) на расстоянии 28 мм от оси головки,Заготовку в виде трубы с наружным диаметром 25 мм и внутренним диаметром 17 мм из алюминия АДустанавливали в шпиндель станка и поджимали задним центром,Резцовую головку устанавливали таким образом, чтобы ось вращения ее и ось центров станка находилась в горизонтальной плоскости и смещали ее к детали до касания резцом и далее до врезания на глубину резания, равную 1,5 мм. Резцовой головке сообщают вращение с частотой 350 мин , Деталь вращали с частотой 100 мин, Суппорт имел подачу 0,57 мм/об. Ребра получали высотой 10 мм и располагались они на наружной поверхности трубы прямолинейными рядами (фиг,4), причем по диаметру они располагались в семь рядов. Расстояние между ребрами вдоль оси детали было равно 1,14 мм. При изменении частоты вращения головки до частоты 355 мин и сохранении всех прочих условий обработки картина расположения ребер по поверхности детали изменялась и соответствовала фиг.5. В обоих случаях осуществлялось встречное вращение головки и детали, При этом ребра формировались в ряды вдоль оси детали через оборот ее вокруг своей оси, поэтому расстояние между лепестками равно удвоенному значению подачи головки вместе с суппортом в осевом направлении.Формула изобретения Способ получения заготовок трубчатых радиаторов с теплопередающими элементами в виде равномерно расположенных на наружной поверхности трубы рядов лепестков, включающий их надрезание и отгиб от наружной поверхности трубы по меньшеймере одним резцом, режущая кромка которого, расположенная наклонно относительно оси трубы, перемещается в окружном5 направлении относительно ее наружной поверхности с увеличением глубины врезанияпо длине режущей кромки от передней части к задней и в направлении оси трубы, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расши 10 рения технологических возможностей засчет обеспечения расположения рядов лепестков как вдоль оси трубы, так и под угломк ней, перемещение режущей кромки резцав окружном направлении относительно на 15 ружной поверхности трубы осуществляютза счет одновременного осевого вращениятрубы и вращения резца вокруг оси, параллельной оси трубы, при этом радиус поверхности, описываемый его режущей кромкой,20 превышает величину радиуса трубы, поверхности вращения режущей кромки резца итрубы пересекаются, отношение угловыхскоростей вращения резца и трубы определяется из следующей зависимости:252, + - ТЯЯ,=( - -),Бгде вя,иЬ - угловые скорости вращениярезца и трубы соответственно;30 Ъ - количество лепестков на длине окружности наружной поверхности трубы;2 - количество резцов;а- угол наклона режущей кромки резцак оси трубы;35 с и Я - шаги расположения лепестковвдоль оси трубы и в окружном направлениисоответственно;знак "плюс" -для однонаправленноговращения резца и трубы;40 знак"минус" в д разнонаправленногоих вращения.1761428 Составитель А.БыстровТехред М.Моргентал "орре кто р Е.Пап п Редактор Заказ 3217 ,- Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101