JEDNOSTKA GWINCIARSKA DLA PRZEMYSŁU OPRACOWANA W

Technologia i Automatyzacja Montażu
1/2013
JEDNOSTKA GWINCIARSKA DLA PRZEMYSŁU
OPRACOWANA W IMBiGS WARSZAWA
Marian FABISZEWSKI, Kazimierz RYCHLIK
Streszczenie
Artykuł opisuje zbudowaną i wdrożoną w przemyśle motoryzacyjnym jednostkę gwinciarską, która została zastosowana w obrabiarce zadaniowej LKB-242. Jednostka służy do formowania gwintów o skoku – 1 i 1,5 mm metodą plastyczną. Do budowy
jednostki gwinciarskiej wykorzystano zespół posuwowy – JBM-250x200 i wrzeciennik – JUT SK-40. Gwinty o różnych skokach
uzyskuje się poprzez zmianę wzorników montowanych w przystawce gwinciarskiej. Na obrabiarce LKB-242 za pomocą jednostki gwinciarskiej formowane są gwinty o wielkości – M6x1 i M12x1,5 mm za pomocą wygniataków firm FANAR i EMUGE,
które mocowane są w specjalnej głowicy zainstalowanej na wrzecionie wrzeciennika – JUT SK-40.
Słowa kluczowe
jednostka gwinciarska, wrzeciennik, zespół posuwowy, wzornik formowanego gwintu, głowica gwinciarska
W latach 2002 – 2007 w OBK KOPROTECH, a następnie od 2008 do 2011 r. w IMBiGS zostały zbudowane
i wdrożone w przemyśle w obrabiarkach zadaniowych
zespoły posuwowe JB (ponad 20 szt.) i wrzecienniki JUT
(ponad 30 szt.).
Kojarzony zespół posuwowy z wrzeciennikiem stanowił jednostkę obróbkową, która służyła do wiercenia, wytaczania i fazowania otworów oraz frezowania.
Zespoły posuwowe i wrzecienniki zostały wykorzystane w zbudowanych obrabiarkach pracujących w:
POLMO – Łódź, ALSTOM – Elbląg, BULTEN – Tychy,
ZMM MAXPOL – Rzeszów, LASKA – Tychy, CZAKI
– Raszyn, CELSA – Huta Ostrowiec, FINNWEDEN –
Bielsko-Biała, RAFAKO – Sędziszów, UNIMET – Tychy,
BULTEN TYCHY – Siedlce, LIMATHERM – Limanowa,
GEDIA – Nowa Sól.
W 2011 r. pojawiła się potrzeba zastosowania w budowie obrabiarki zadaniowej dla przemysłu motoryzacyjnego jednostki gwinciarskiej. W związku z tym,
że nie posiadaliśmy w naszym wyposażeniu jednostki
gwinciarskiej, została wykonana konstrukcja takiej jednostki. W konstrukcji zastosowano zespół posuwowy
typu JB-250x200 (2 rys. 1) i wrzeciennik JUT SK-40
(1 rys. 1), które były wcześniej budowane i wdrożone
w przemyśle, a więc przetestowane i wypróbowane podczas długoletniej pracy.
W jednostce (rys. 1) z tyłu za wrzeciennikiem
1 ustawiono przystawkę gwinciarską 4, która przesuwa
się za pomocą wózków kulkowych po tych samych prowadnicach szynowych co stolik z wrzeciennikiem. W obsadzie przystawki (rys. 2) zamontowana jest na stałe tuleja
stalowa, w której umieszczono tuleję gwintowaną z brązu zabezpieczoną przed obrotem przez wpust. W tuleję
z brązu wkręcona jest śruba gwintowana, która połączona jest na stałe z wrzecionem wrzeciennika JUT. Nakrętka i śruba 1 stanowią wzornik umożliwiający formowanie
gwintu o żądanym skoku. Komplet ten wymienny jest
dla różnych skoków. Tuleja z brązu napinana jest przez
sprężynę i nakrętkę. Przeciążenie sygnalizowane jest za
pomocą czujnika 2.
Przystawka gwinciarska wraz z wrzeciennikiem wykonuje ruchy dostawcze za pomocą siłownika pneumatycznego.
Rys. 2. Przystawka gwinciarska: 1 – wymienny wzornik gwintu
o różnych skokach, 2 – czujnik sygnalizacji przeciążenia
Napęd na wrzeciono, a następnie na głowicę i oprawki
gwinciarskie przenoszony jest za pomocą silnika asynchronicznego z hamulcem i przekładni pasowej zębatej.
Cykl pracy jednostki jest następujący:
Rys. 1. Jednostka gwinciarska z głowicą czterowrzecionową:
1 – wrzeciennik JUT SK-40, 2 – zespół posuwowy JB-250x200,
3 – głowica gwinciarska, 4 – przystawka gwinciarska
–
ruch dostawczy za pomocą siłownika do „twardego
zderzaka” i postój pod ciśnieniem na zderzaku,
–
załączenie obrotów silnika i gwintowanie ze skokiem
gwintu w zależności od założonego kompletu tulei
brązowej i śruby,
45
1/2013
Technologia i Automatyzacja Montażu
–
koniec gwintowania przez zahamowanie obrotów silnika,
–
załączenie przeciwnych obrotów silnika i wyjście narzędzi z materiału, a następnie zahamowanie obrotów silnika,
–
wycofanie zespołu na pozycję wyjściową za pomocą
siłownika.
Zaprojektowana, wykonana w metalu przez Zakład
Obrabiarek i Technologii Montażu IMBiGS i wdrożona do
produkcji jednostka gwinciarska spełniła swoje zadanie
i pracuje w przemyśle motoryzacyjnym na obrabiarce
LKB-242 (rys. 3), wykonując gwinty przez wygniatanie.
Jednostka została uzbrojona w głowicę gwinciarską
czterowrzecionową 3 (rys. 1) również własnej konstrukcji
i własnego wykonania przez ZOiTM IMBiGS.
Za pomocą jednostki wykonywane są gwinty przez
wygniatanie wygniatakami firmy FANAR lub EMUGE.
Przykład wykonanego gwintu pokazano na rys. 4.
Wykonywane są jednocześnie cztery gwinty M6x1 mm
lub dwa gwinty M12x1,5 mm. Głębokość gwintowania
M12x1,5 do 60 mm.
Wyniki badań wytrzymałościowych gwintów na zerwanie pokazano w tab. 1.
Tabela 1. Wyniki wytrzymałości na zrywanie gwintu
Poz.
nr
Wielkość
gwintu
Zalecana
wytrzymałość
na zerwanie
Rm [kN]
Uzyskana
wytrzymałość na
zerwanie
Rm [kN]
1
M6x1
min 17,20
min. 24,43
maks. 32,95
2
M12x1,5
min 92,90
min. 123,21
maks. 131,02
Podsumowanie
Zapotrzebowanie z przemysłu na wykonywanie gwintów metodą plastyczną wymusiło zbudowanie głowicy
czterowrzecionowej i jednostki gwinciarskiej na bazie istniejących wypróbowanych wcześniej zespołów produkcji
OBK KOPROTECH.
Powstała w efekcie jednostka gwinciarska pozwala na
rozszerzenie możliwości technicznych w budowie obrabiarek specjalnych przy wykorzystaniu zespołów własnej
konstrukcji.
Wykonywane próby pracy przy gwintowaniu wygniataniem pozwoliło nabyć doświadczenia w wykonywaniu
gwintów tą metodą.
LITERATURA
1.
Rys. 3. Obrabiarka LKB-242 z pracującą jednostką gwinciarską
2.
3.
Rys. 4. Zarys gwintu uzyskany za pomocą zbudowanej jednostki
metodą wygniatania na obrabiarce zadaniowej LKB-242
Rychlik K.: Obrabiarki zadaniowe dla przemysłu wytwarzane w IMBiGS Warszawa. Technologia i Automatyzacja Montażu, nr 1, 2012.
Szymczak W.: Technologia usuwania urwanych śrub
za pomocą obrabiarki typu LNB-66. Technologia
i Automatyzacja Montażu, nr 1, 2008.
Rychlik K.: Uruchomienie produkcji typoszeregu jednostek obróbkowych jednowrzecionowych do budowy obrabiarek zespołowych i linii automatycznych.
Biuletyn Naukowo-Techniczny OBK KOPROTECH
nr 21, 2005.
__________________________
Mgr inż. Marian Fabiszewski i mgr inż. Kazimierz Rychlik
są pracownikami Instytutu Mechanizacji Budownictwa
i Górnictwa Skalnego, ul. Racjonalizacji 6/8, 02-673 Warszawa, e-mail: [email protected], [email protected].
TAPPING UNIT FOR INDUSTRY DESIGNED IN IMBiGS, WARSAW
Abstract
This article describes a tapping unit build and implemented in the automotive industry. The tapping unit has been used with
a special task machine tool LKB-242. This special task machine tool uses a plastic method to form screw threads with pitch of
1 and 1,5 mm. There have been used a sliding unit JBM-250x200 and a headstock JUT SK-40 to built this tapping unit. Screw
threads of various pitches are formed with the use of different templates that are mounted on a train module of a tapping unit.
The special task machine tool LKB-242 with a tapping unit allow to form screw threads of two types M6x1 and M12x1,5 mm
with the use of FANAR and EMUGE machine taps. They are mounted on a special head that fits the JUT SK-40 headstock.
Keywords
tapping unit, task machine tool, headstock unit, screw threads template
46