PL168294B1

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12) OPIS PATENTOWY (19)PL (11)168294
(13)B1
(21) Numer zgłoszenia: 294542
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
(51) IntCl6:
B23B 5/32
(22) Data zgłoszenia: 14.05.1992
kołowego napędzanego rolkami ciernymi i maszyna
( 5 4 ) Sposób obróbki wiórowej zestawu
do realizacji tego sposobu
(30)
Pierwszeństwo:
(7 3 )
09.08.1991 ,EP,91113467.4
(43)
Zgłoszenie ogłoszono:
(72)
O udzieleniu patentu ogłoszono:
31.01.1996 WUP 01/96
Twórca wynalazku:
Herbert Feldewert, Erkelenz, DE
22.02.1993 BUP 04/93
(45)
Uprawniony z patentu:
W.Hegenscheidt Gesellschaft mbH,
Erkelenz, DE
(74)
Pełnomocnik:
Rozbicka Eleonora, INTERPAT Spółka z
o.o.,
Biuro Ochrony Własności Intelektualnej
PL 168294 B1
(57)
1. Sposób obróbki wiórowej zestawu kołowego ujętego w środkach centrujących i napędzanego rolkami ciernymi stykającymi się z powierzchnią
bieżną koła, znamienny tym, że zestaw kołowy jest
napędzany i/lub podpierany za pomocą co najmniej
jednej rolki ciernej (3) dociskanej do wieńca prowadzącego (27) co najmniej jednego koła (1) zestawu
(2), która to rolka (3) nadąża za promieniowymi zmianami powierzchni styku (21), podczas gdy co najmniej
jedno narzędzie obrabiające (5) wykonuje obróbkę
profilu koła (1) począwszy od powierzchni czołowej
koła (1) najbardziej odległej od wieńca prowadzącego
(27) bez przerwy co najmniej do wierzchołka (20)
wieńca prowadzącego (27), po czym obrabiana zostaje pozostała część wieńca prowadzącego (27).
Fi g. 5
Sposób obróbki wiórowej zestawu kołowego napędzanego
rolkami ciernymi i maszyna do realizacji tego sposobu
Zastrzeżenia patentowe
1. Sposób obróbki wiórowej zestawu kołowego ujętego w środkach centrujących i napędzanego rolkami ciernymi stykającymi się z powierzchnią bieżną koła, znamienny tym, że
zestaw kołowy jest napędzany i/lub podpierany za pomocą co najmniej jednej rolki ciernej (3)
dociskanej do wieńca prowadzącego (27) co najmniej jednego koła (1) zestawu (2), która to rolka
(3) nadąża za promieniowymi zmianami powierzchni styku (21), podczas gdy co najmniej jedno
narzędzie obrabiające (5) wykonuje obróbkę profilu koła (1) począwszy od powierzchni czołowej koła (1) najbardziej odległej od wieńca prowadzącego (27) bez przerwy co najmniej do
wierzchołka (20) wieńca prowadzącego (27), po czym obrabiana zostaje pozostała część wieńca
prowadzącego (27).
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obróbkę pozostałej części wieńca
prowadzącego (27) rozpoczyna się od wierzchołka (20) tego wieńca (27) i prowadzi się
wzdłuż boku wewnętrznego (22) tego wieńca (27).
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obróbkę pozostałej części wieńca
prowadzącego (27) rozpoczyna się od wewnętrznego boku (22) tego wieńca (27) i prowadzi
się ją w kierunku wierzchołka (20) tego wieńca (27).
4. Maszyna do obróbki wiórowej zestawu kołowego ujętego w uchwytach centrujących z
co najmniej jedną rolką cierną stykającą się z powierzchnią obwodową co najmniej jednego koła
tego zestawu kołowego i z co najmniej jednym suportem do mocowania i prowadzenia narzędzia
obrabiającego, której rolki cierne także pod naciskiem mogą nadążać za promieniowymi zmianami strefy kontaktu rolki ciernej z powierzchnią obwodową koła, znamienna tym, że co
najmniej ta spośród rolek ciernych (3), (3’), przy której powstaje bezpośrednie niebezpieczeństwo zawalcowania wiórów jest tak ustawiona dla napędu i/lub podparcia zestawu kołowego (2),
że jest przyłożona do wieńca prowadzącego (27) koła (1).
5. Maszyna według zastrz. 4, znamienna tym, że co najmniej jedna rolka cierna (3), (3’)
ma rowek (29), przeznaczony do przyjęcia wierzchołka (20) wieńca prowadzącego (27), posiadający profil co najmniej w przybliżeniu odpowiadający poprawionemu profilowi wierzchołka
(20) tego wieńca (27).
6. Maszyna według zastrz. 5, znamienna tym, że rolka cierna (3) ma tylko półrowek (30),
którego dno przechodzi w cylindryczną część (31) rolki (3).
7. Maszyna według zastrz. 6, znamienna tym, że część cylindryczna (31) co najmniej
jednej rolki ciernej (3), w którą przechodzi dno półrowka (30) rozciąga się w kierunku przestrzeni
między kołami (1) zestawu kołowego (2).
8. Maszyna według jednego z zastrz. 7, znamienna tym, że część powierzchni rolek
ciernych (3), (3’) przeznaczona do stykania się z wierzchołkiem (20) wieńca prowadzącego (27)
zestawu kołowego (2) przynajmniej w części swej szerokości jest chropowata bądź zaopatrzona
w profil moletowany (32).
*
*
*
Wynalazek dotyczy sposobu obróbki wiórowej zestawu kołowego ujętego w urządzeniu
centrującym i napędzanego rolkami ciernymi stykającymi się z powierzchnią bieżną koła, a także
maszyny do realizacji tego sposobu.
W dalszym ciągu niniejszego opisu termin "rolka cierna" oznacza zarówno takie rolki, za
pomocą których koło zestawu kołowego jest napędzane jak i takie rolki, na których opiera się
koło zestawu kołowego.
168294
3
Sposoby opisanego na wstępie rodzaju są znane na przykład z opisy wyłożeniowego
DE - OS 3 931 747, albo z opisu patentowego DE - PS 3 809 250. Zestaw kołowy, którego
profil koła ma być poprawiony, napędzany jest rolkami ciernymi, stykającymi się z powierzchnią bieżną koła, które to rolki mogą nadążać za zmianami położenia powierzchni bieżnej.
Materiał koła jest przy tym pod tymi rolkami staczany aż do określonej strefy przejściowej. Przy
dalszej obróbce wiórowej w styk z rolką cierną wchodzi już wyprofilowana część powierzchni
bieżnej koła, tak że koło może być nadal napędzane. To przejście jest skuteczne i znane na
przykład z opisu patentowego DE - PS 40 001 793, rysunki fig. 3, 4, 6, 8, 10 i 12 wraz z
odpowiednimi miejscami opisu patentowego. Za pomocą tego sposobu można wykonać ciągłą,
nieprzerwaną obróbkę powierzchni bieżnej. Doświadczenie wykazuje jednak, że opisane rolki
cierne często powodują wciskanie wiórów w już obrobioną powierzchnię bieżną koła, w wyniku
czego powstają niedopuszczalne wady obróbki.
Znane są również, na przykład z opisów patentowego DE - PS 1286 371 i wyłożeniowego
DE - AS 1 124 782, urządzenia w których zestawy kołowe oparte są na rolkach ciernych i są
przez te rolki napędzane, przy czym rolki te podczas obróbki powierzchni bieżnych napędzają
wieńce prowadzące, a następnie podczas obróbki wieńców prowadzących przestawiane są tak,
aby napędzały zestaw kołowy za pośrednictwem powierzchni bieżnych. Zestaw kołowy jest
przy tym oparty podczas obróbki bezkłowo na rolkach. Rolki cierne są przy tym sztywno
ustawione w pozycji obróbczej. Podczas napędzania zestawu kołowego za pośrednictwem
powierzchni bieżnej koła powstaje znów niebezpieczeństwo zawalcowania wiórów na
powierzchni bieżnej koła.
Zadaniem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu obróbki opisanego na wstępie
rodzaju, który uniemożliwiłby zawalcowanie wiórów na powierzchni bieżnej koła a jednocześnie
umożliwiałby przeprowadzenie całej operacji obróbki zestawu kołowego w jednym cyklu bez
potrzeby przestawiania rolek ciernych. Przez jeden nieprzerwany cykl obróbki rozumie się
przy tym jedno nieprzerwane przejście narzędzia wzdłuż profilu obrabianej powierzchni od
zewnętrznej krawędzi powierzchni bieżnej koła aż do punktu największego promienia na
wieńcu prowadzącym koła.
Ponadto zadaniem wynalazku jest zaproponowanie maszyny zdolnej do przeprowadzenia
procesu obróbki według wynalazku.
Zgodnie z wynalazkiem postawione zadanie zostaje rozwiązane przez to, że zestaw kołowy
napędzany jest co najmniej jedną rolką cierną dociśniętą określoną siłą do wieńca prowadzącego
co najmniej jednego koła zestawu kołowego, która to rolka pod działaniem dociskającej ją siły
styka się stale ze zmieniającym się w wyniku obróbki konturem obrabianego koła podczas gdy
narzędzie skrawające poprawiające profil koła prowadzone jest nieprzerwanie od zewnętrznej
krawędzi powierzchni bieżnej koła co najmniej do punktu największego promienia wieńca
prowadzącego koła, w którym to punkcie zakończona jest obróbka. Zastosowanie rolki ciernej
napędzającej zestaw kołowy za pośrednictwem wieńca prowadzącego co najmniej jednego z kół
zestawu eliminuje niebezpieczeństwo zawalcowania wiórów na styku powierzchni obwodowej
koła i powierzchnią obwodową rolki ciernej. Określenie "powierzchnia obwodowa koła" oznacza przy tym zasadniczo powierzchnię bieżną koła, powierzchnię wieńca prowadzącego i
powierzchnię przejściową między tymi dwoma powierzchniami. Ruchomość rolek ciernych,
zasadniczo już znana, pozwala również takim rolkom, które napędzają zestaw kołowy za
pośrednictwem wieńca prowadzącego co najmniej jednego z kół zestawu na dopasowywanie się
do chwilowych zmian promienia powierzchni styku rolki z zestawem. Zestaw kołowy pozostaje
przy tym dokładnie wycentrowany w uchwytach centrujących, którymi mogą być kły ale także
zamocowane w maszynie w odpowiednim miejscu oprawy łożysk zestawu kołowego. Błędy
kształtu powierzchni obwodowej koła, które weszłyby w kontakt z rolką cierną, nie grają przy
tym żadnej roli, ponieważ omawiane rolki cierne mogą się do takich błędów dostosować.
Jednocześnie dzięki temu, mimo zastosowania rolek napędzających wieniec prowadzący,
możliwym jest w jednym jedynym nieprzerwanym przejściu narzędzia co najmniej do punktu
najwyższego promienia wieńca prowadzącego dokonanie poprawienia profilu - o ile pozwala na
to wielkość koniecznej głębokości skrawania, potrzebnej dla poprawienia profilu. Jeżeli głębokość skrawania okazałaby się zbyt wielka aby osiągnąć ją w jednym przejściu narzędzia, możliwe
4
168 294
jest osiągnięcie koniecznej głębokości w więcej niż jednym przejściu narzędzia, tak aby przy
pierwszym nieprzerwanym przejściu narzędzia wykonać przy dużej głębokości skrawania
zgrubną obróbkę profilu, a następnie następnym nieprzerwanym przejściem narzędzia wykonać
obróbkę wykończającą poprawianego profilu. Jest to znane już przy obróbce z zastosowaniem
napędu rolkami stykającymi się z powierzchniami bieżnymi koła. Opisane środki techniczne
pozwalają na uniknięcie niepożądanego zawalcowywania wiórów w obrobioną już powierzchnię
bieżną koła przez zastosowanie rolek ciernych, stykających się z wieńcem prowadzącym koła i
napędzających i/lub podpierających go a także pozwalają, mimo zastosowania takich stykających się z wieńcem prowadzącym rolek na uzyskanie końcowego zarysu profilu bez przestawiania rolek ciernych i co za tym idzie, w dużo krótszym czasie. Ponieważ zestaw kołowy nie jest
bezko
łowo prowadzony na rolkach ciernych ale uchwycony jest w uchwytach centrujących, mogą
te rolki dostosowywać się także do zmniejszającego się w wyniku obróbki największego
promienia wieńca prowadzącego, tak, że materiał może być skrawany także pod rolkami
stykającymi się z wieńcem. Mimo tego rolki cierne stale zachowują wystarczający do napędu
lub oparcia kontakt z wieńcem prowadzącym. Ponadto w tym zakresie siła docisku rolek ciernych
może być ze względu na zwykle tam stosowaną głębokość skrawania znacznie zmniejszona, co
pozwala uniknąć trudności, jakie mogłyby się wyłonić z powodu odkształceń plastycznych
materiału koła w kontakcie z rolką cierną.
Zgodnie z wynalazkiem przewiduje się rozpoczynanie obróbki końcowej w punkcie
największego promienia wieńca prowadzącego i jej prowadzenie wzdłuż bocznej powierzchni
wewnętrznej wieńca prowadzącego. Zgodnie z tym sposobem ruch narzędzia skrawającego z
uwzględnieniem jego geometrii jest prowadzony ciągle wzdłuż zarysu poprawianego profilu
koła. Jest jednakże również zgodnie z wynalazkiem możliwe rozpoczynanie obróbki wykańczającej
na wewnętrznej bocznej powierzchni wieńca prowadzącego i jej kontynuowanie w kierunku punktu
największego promienia wieńca W pierwszym przejściu narzędzia wykonuje się cały zarys profilu
powierzchni bieżnej i wieńca prowadzącego włącznie z powierzchnią przejściową między
powierzchnią bieżną a boczną powierzchnią wieńca prowadzącego aż do punktu największego
promienia tego wieńca W tym punkcie można się zdecydować czy obróbka końcowa ma być
przeprowadzana od wierzchołka wieńca prowadzącego w kierunku wewnętrznej powierzchni
koła, czy też - jak powyżej objaśniono - od wewnętrznej powierzchni koła w kierunku wierzchołka wieńca prowadzącego.
Zgodnie z wynalazkiem jest nim objęta również obrabiarka do obróbki wiórowej co
najmniej jednego uchwyconego w środkach centrujących zestawu kołowego z co najmniej jedną
rolką cierną przyłożoną do powierzchni obwodowej co najmniej jednego z kół zestawu kołowego
a także z co najmniej jednym suportem, w którym mocowane jest narzędzie obróbcze, i który to
suport zapewnia przesuw roboczy tego narzędzia, przy czym przyłożone rolki cierne również
pod naciskiem pozostają ruchome w taki sposób, że mogą w każdej chwili nadążać za promieniowymi zmianami powierzchni styku z napędzanym kołem. Wynalazek przewiduje, że w
obrabiarkach, które znane są z opisu wyłożeniowego nr DE - OS 39 31 747 przynajmniej jedna
z rolek ciernych, przy której może wystąpić niebezpieczeństwo zawalcowywania wiórów była
tak ustawiona, aby można było ją przyłożyć do wieńca prowadzącego koła zestawu kołowego.
Oznacza to, że znana z podanego powyżej źródła literaturowego maszyna może bez istotnych
zmian zostać zastosowana do przeprowadzenia obróbki zestawu kołowego sposobem według
wynalazku. Wystarczy w tym przypadku zastosowane w tej maszynie rolki cierne wymienić na
przykładowo proste cylindryczne rolki cierne, które mogą być tak osiowo ustawiane, aby weszły
w kontakt z wieńcem prowadzącym koła zestawu kołowego. Zasadniczo rolki cierne, co najmniej
w tym przypadku, gdy służą one jedynie do napędu zestawu kołowego mogą być przyłożone do
koła w dowolnym miejscu na obwodzie koła. Przy tym nie we wszystkich miejscach na obwodzie
koła niebezpieczeństwo zawalcowania wiórów jest jednakowo duże. W tych rejonach, gdzie
niebezpieczeństwo zawalcowywania wiórów jest niewielkie lub w ogóle się nie pojawia, mogą
być zastosowane również rolki cierne dotychczas stosowane. Jednakże nie jest możliwe skonstruowanie opisanej maszyny, która nie tylko byłaby możliwa do wykonania, ale również
spełniała wszystkie postawione przed nią wymagania eksploatacyjne w oparciu jedynie o rolki
cierne umieszczone w tych niezagrożonych rejonach; możliwe wydaje się jednak skonstruowa-
168 294
5
nie takiej maszyny bez rolek umieszczonych w tych niezagrożonych rejonach. Umiejscowienie
tych niezagrożonych zawalcowywaniem wiórów rejonów zależne jest od każdorazowego konkretnego ukształtowania konstrukcyjnego takiej maszyny. Jest więc możliwym w konkretnych
przypadkach umieszczenie jednej rolki ciernej w niezagrożonym rejonie, tak, aby była możliwość dysponowania dwoma rodzajami rolek ciernych.
Jedna z odmian wynalazku przewiduje, że co najmniej jedna rolka cierna ma rowek
obwodowy w przybliżeniu co najmniej odpowiadający prawidłowemu konturowi profilu koła
bieżnego zestawu kołowego, który to rowek współpracuje z wieńcem prowadzącym koła. Tego
rodzaju rowki w rolkach ciernych stykających się z wieńcem obrabianego koła i przeznaczonych
do napędzania i/lub podpierania koła, są w zasadzie znane. Pozwalają one również na określone
osiowe prowadzenie koła, co jednak nie zawsze jest konieczne.
Wynalazek przewiduje również, że w rolce ciernej w jej przekroju osiowym wykonany
jest tylko półrowek, tak, że dno rowka przechodzi w cylindryczny odcinek obwodu rolki ciernej.
Pozostała część rowka, w przekroju półrowek, może w swojej łukowej części zostać tak
ukształtowane, aby dolegała do boku poprawionego profilu wieńca prowadzącego aż do jego
wierzchołka. Rolka cierna może przy tym być tak ukształtowana, aby jej łukowy zarys półrowka
stykał z zewnętrzną albo z wewnętrzną stroną wieńca prowadzącego. Możliwym jest również
stosowanie większej ilości rolek ciernych z różnymi usytuowaniami rowków. Dzięki temu, że
rowek rolki ciernej wykonany jest jako półrowek, obrabiany materiał wieńca prowadzącego
może schodzić w kierunku cylindrycznej części rolki bieżnej, co przy wysokich naciskach, na
przykład podczas obrabiania powierzchni bieżnej koła wykazuje zalety. Cylindryczna część rolki
ciernej, w którą przechodzi dno rowka może się rozciągać w kierunku przestrzeni między kołami
obrabianego zestawu kołowego albo też w kierunku przeciwnym.
Wynalazek obejmuje wreszcie takie ukształtowanie wchodzącej w kontakt z wieńcem
prowadzącym powierzchni rolki ciernej, aby móc osiągnąć możliwie najwyższe wartości przenoszonych mocy napędu przez zaopatrzenie co najmniej części tej powierzchni w mikronacięcia
albo uczynienie jej szorstką w inny sposób.
Wynalazek zostanie bliżej objaśniony na przykładzie wykonania przedstawionym na
załączonym rysunku, na którym: fig. 1, 2, 3 i 4 pokazują rolkę cierną przyłożoną do wieńca
prowadzącego zestawu kołowego oraz narzędzie skrawające w różnych fazach obróbki
a fig. 5 - widok z przodu znanej obrabiarki do poprawiania profilu zestawów kołowych
jednakże z rolkami ciernymi dla wieńca prowadzącego kół zestawu kołowego.
Figura 5 pokazuje zasadniczą konstrukcję ponadpodłogowej tokarki do zestawów kołowych. Portalowy kadłub 33 maszyny ma na górnej powierzchni swojej belki poprzecznej
umieszczone dwa suporty 34 w poprzecznych prowadnicach, które ze swej strony osadzone są
przesuwnie w podłużnych prowadnicach belki poprzecznej kadłuba 33. Nie jest przy tym
niezbędne stosowanie dwóch suportów 34, ponieważ zasadniczo wystarczające jest zastosowanie tylko jednego suportu 34. W takim przypadku powierzchnia prowadząca z podłużnymi
prowadnicami na belce poprzecznej kadłub 33 może być ustawiona skośnie. Kadłub 33 maszyny
jest mocowany na płycie fundamentowej 35. Na czołowej stronie kadłuba 33 na odpowiedniej
wysokości znajdują się występy 36, na których zamocowane są dowolnej konstrukcji wrzecienniki wyposażone każdy w jedno osiowo przesuwne wrzeciono.
Pionowo poprzez występy 36 przechodzą śruby pociągowe z częściami gwintowanymi 37
i 38. Śruby pociągowe 37 i 38 mogą jednakże być również tylko jednym ze swoich końców
łożyskowane obrotowo w występach 36. W przypadku, gdy śruby pociągowe wykonane są jako
ciągłe, bez łożyskowania pośredniego w występach 36, ich części gwintowane 37 i 38 muszą
być wykonane z przeciwnymi kierunkami gwintów, to jest jako gwinty lewo- i prawoskrętne.
Drugie końce tych śrub pociągowych są z jednej strony ułożyskowane w płycie fundamentowej
35 a z drugiej strony połączone są z silnikiem napędowym 39. Na śrubach pociągowych
umieszczone są nakrętki 40 i 41, posiadające poziome osie 42 i 43 prostopadłe do osi śrub
pociągowych i tym samym do płaszczyzny pionowej. Na tych osiach 42 i 43 mocowane są
przegubowo wrzecienniki 44 i 45 rolek ciernych 3’ i 49. Wrzeciennik 44 połączony jest za
pomocą znanych i dlatego nieopisywanych bliżej połączeń mechanicznych z silnikiem napędowym 46 napędzającym umieszczone na obrotowych wrzecionach wrzecienników 44 rolki 3’.
6
168 294
Zgodnie z wynalazkiem maszyna może posiadać więcej niż jedną rolkę 3’, przy czym nie każda
z tych rolek 3’ musi być napędzana.
Każdy z wrzecienników 44 oparty jest na poziomych prowadnicach 47 względnie 48 tak,
że może wykonywać tylko ruchy poziome. Poniżej poziomej płaszczyzny przechodzącej przez
oś obrotu 13, będącą osią główną obrabiarki dla każdego koła 1 zestawu kołowego przewidziane
są wrzecienniki 45. Także i te wrzecienniki 45 są wahliwe wokół poziomych osi 43. Na wolnych
końcach wrzecion tych wrzecienników 45 umieszczone są na przykład dwie rolki podpierające
49. Również i te wrzecienniki 45 prowadzone są w bocznych prowadnicach 50 i 51, tak, że mogą
one wykonywać jedynie pionowe przesuwy. Zarówno rolki cierne 49, pracujące jako rolki
podpierające, jak i rolki cierne 3 ’, pracujące jako rolki napędzające posiadają rowek dostosowany
do prawidłowego profilu wieńca prowadzącego koła, w którym biec może wieniec prowadzący
koła zestawu kołowego, tak, że zestaw kołowy może być za pośrednictwem tego wieńca zarówno
podpierany jak i napędzany. Konieczny nacisk rolek napędzających 3’ zapewniają przy tym
siłowniki hydrauliczne 52 i 53. Ze względu na wahliwe zawieszenie wrzeciennika 45 z rolką
cierną 3’ rolka ta może nadążać za ewentualnymi błędami środkowania względnie błędami
kształtu koła 1. To samo dotyczy rolek ciernych podpierających 49 łożyskowanych we wrzecienniku 45, który jednakże po ustawieniu jest ustalany, na wahliwej i hydraulicznie uruchomianej dźwigni. Ponieważ zasadnicza budowa tego rodzaju obrabiarek jest bardzo dokładnie
opisana w opisie wyłożeniowym numer DE - OS 39 31 147, można ten dokładny opis w tym
miejscu dla uproszczenia częściowo pominąć. Sterowanie obrabiarką i jej obsługa dokonywane
są z pulpitu 54 i za pomocą układu hydraulicznego 55. Również i te szczegóły są znane.
Należy podkreślić, że sposób obróbki według wynalazku może być zastosowany w każdej
obrabiarce do obróbki zestawów kołowych, w której zastosowany jest napęd zestawu kołowego
za pomocą rolek ciernych. W takich przypadkach jest jednak koniecznym przykładowo w znanych
nadpodłogowych lub podpodłogowych obrabiarkach do obróbki zestawów kołowych, w których rolki
cierne są odpowiednio ruchomo prowadzone, dokonanie wymiany dotychczasowych rolek ciernych
na rolki cierne, mogące podpierać względnie napędzać zestaw kołowy za pośrednictwem wieńca
prowadzącego. Po dokonaniu takiej zmiany można za pomocą znanych obrabiarek do zestawów
kołowych realizować sposób obróbki według wynalazku.
Na pozostałych figurach dla uproszczenia pokazano tylko jedną rolkę cierną, wycinek koła
zestawu kołowego i narzędzie obrabiające we wzajemnej kombinacji w różnych fazach obróbki.
Figura 1 przedstawia koło zestawu kołowego 2, z którym styka pod naciskiem pewnej siły
rolka cierna 3. Zestaw kołowy jest ujęty i wycentrowany w niepokazanym na tym rysunku
przeznaczonym do tego urządzeniu. Mogą to być przykładowo pokazane na fig. 5 kły 28. Rolka
cierna 3 jest ułożyskowana na wrzecionie wrzeciennika, którym może być pokazany na fig. 5
wrzeciennik 44 w ten sposób, że może być napędzana. Narzędzie obrabiające 5 zaopatrzone
w płytki tnące 6 i 7 pokazane jest obok koła 1 i jest mocowane w suporcie, którym może
być suport 34, pokazany na fig. 5. Narzędzie obrabiające 5 dla uproszczenia pokazane jest
jako znajdujące się w płaszczyźnie rysunku, może jednak w znany sposób być umieszczone
ponad kołem 1.
Narzędzie obrabiające 5 ustawione jest w położeniu początkowym procesu obróbkowego.
Zarys profilu 8 który jest zużyty, ma być drogą toczenia poprawiony. Linią kreskowaną pokazany
zarys poprawionego profilu. Rolka cierna 3 pracująca jako rolka napędowa jest dociskana do
koła 1 siłą skierowaną w kierunku strzałki 10 i obraca się podczas procesu obróbki wokół osi 14
w kierunku pokazanym strzałką 11. W ten sposób koło 1 napędzane jest rolką cierną 3 w kierunku
wskazanym strzałką 12 wokół swojej osi obrotu 13. Rolka cierna 3 jako rolka napędzająca
wieniec prowadzący koła 1 zaopatrzona jest w rowek stanowiący połówkę rowka 29 rolki ciernej
3’. W dnie rowka jego łuk przechodzi w odcinek cylindryczny rolki ciernej 3.
Posuw narzędzia obrabiającego 5 odbywa się podczas poprawiania profilu koła 1 w
kierunku wskazanym strzałką 15 w taki sposób, że wykonany jest zarys 9, odpowiadający
poprawionemu profilowi koła 1. Podczas tej obróbki usuwany jest niepotrzebny materiał 16 w
rejonie powierzchni bieżnej 17, przejścia 18 w wieniec prowadzący i powierzchni bocznej 19
wieńca prowadzącego aż do rejonu wierzchołka 20 wieńca prowadzącego. Z przedstawionego
rysunku jasno wynika, że zawalcowanie wiórów, nawet krótkich przełamanych wiórów w
168 294
7
powierzchnię bieżną 17 koła 1 nie jest możliwe, ponieważ rejon kontaktu 21 między rolką
cierną 3 a kołem 1 przesunięty jest na wierzchołek 20 wieńca prowadzącego.
Na rysunku fig. 2 pokazane jest narzędzie obrabiające 5 znajdujące się w rejonie wierzchołka 20 wieńca prowadzącego koła 1, przy czym pokazany na fig. 1 zbędny materiał 16 jest
już skrojony przez płytkę tnącą 6 narzędzia obrabiającego 5. Podczas tej operacji obróbczej
koło 1 napędzane jest za pośrednictwem kontaktu rolki ciernej 3 z wierzchołkiem 20 wieńca
prowadzącego koła 1. W sytuacji pokazanej na rysunku fig. 2 następuje skrawanie materiału
w rejonie wierzchołka 20 wieńca prowadzącego. Jak tylko rejon kontaktu 21 zwęzi się w
wyniku obróbki, pozostający jeszcze do obrobienia wierzchołek 20 wieńca prowadzącego może
być walcująco odkształcony przez rolkę 3 w kierunku odwrotnym do miejsca aktualnego
przyłożenia narzędzia obrabiającego 5, wobec czego zostaje znów utworzona szersza powierzchnia kontaktu, przesunięta w kierunku wewnętrznego boku 22 wieńca prowadzącego. Odkształcenie to jest możliwe, ponieważ rolka cierna 3 działająca jako rolka napędowa, jak i działające
jako rolki podpierające rolki cierne 49 nie są blokowane w ich ruchu w kierunku wskazanym
strzałką 10 i mogą nadążać za przesunięciem narzędzia obrabiającego 5 w kierunku koła 1
względnie w kierunku wskazanym strzałką 10. W ten sposób odbywa się bezuderzeniowe
przejście od odpowiadającego zużytemu profilowi wierzchołka wieńca prowadzącego do
wierzchołka odpowiadającego poprawionemu profilowi.
Walcująco odkształcony materiał wierzchołka wieńca prowadzącego jest odkształcony
cylindrycznie, o ile cylindryczna część rolki ciernej 3 obraca się wokół osi równoległej do osi
obrotu 13 koła 1. Wióry, które powstają w tym rejonie również nie mogą być zawalcowane w
powierzchnię, odpowiadającą poprawionemu profilowi koła 1, ponieważ między kołem 1 a rolką
cierną 3 pozostaje stale, jak to pokazano na fig. 2, wolna przestrzeń 23.
Na rysunku fig. 3 pokazany jest stan, gdy narzędzie obracające 5 wykonało już nowy profil
wierzchołka wieńca prowadzącego i wewnętrzny bok wieńca prowadzącego styka się z łukowym
konturem 24 rolki ciernej 3. Narzędzie obróbcze 3 przesuwa się teraz w kierunku wskazanym
strzałkami 25 i 26 aż do znalezienia się w pozycji wskazanej na fig. 4 i jego płytka tnąca 7 może
rozpocząć skrawanie wewnętrznego boku 22 wieńca prowadzącego. Narzędzie obrabiające 5
przeprowadza teraz obróbkę zbędnego materiału 27 aż do osiągnięcia zarysu oznaczonego linią
przerywaną na rysunku fig. 4.
Istnieje również możliwość przesuwu narzędzia obrabiającego 5 w kierunku wskazanym
strzałkami 25 i 26, przy czym płytka tnąca 7 obrabia zbędny materiał 27 i kończy obróbkę w
pokazanym na rysunku fig. 4 położeniu. Ruchy, jakie wykonać musi płytka tnąca 7 narzędzia
obrabiającego 5, aby wykonać opisaną obróbkę wynikają jasno z rysunku i nie muszą być zatem
dokładniej opisywane.
168 294
Fig. 2
168 294
Fig. 3
168294
Fig.4
168 294
Fig . 5
168294
Fig .1
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena 1,50 zł