RU149468U1 - Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой - Google Patents
Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой Download PDFInfo
- Publication number
- RU149468U1 RU149468U1 RU2014124540/02U RU2014124540U RU149468U1 RU 149468 U1 RU149468 U1 RU 149468U1 RU 2014124540/02 U RU2014124540/02 U RU 2014124540/02U RU 2014124540 U RU2014124540 U RU 2014124540U RU 149468 U1 RU149468 U1 RU 149468U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thread
- static
- rolling
- workpiece
- pulse
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой, содержащий волновод с корпусом, боек, выполненный с возможностью воздействия на волновод и связанный с генератором механических импульсов, и охватывающее заготовку резьбонакатное кольцо с внутренней кольцевой резьбовой поверхностью и деформирующим элементом, выполненное с возможностью сообщения ему деформирующей силы, имеющей статическую и динамическую составляющие, отличающийся тем, что в качестве деформирующего элемента используются не менее шести резьбонакатных роликов, имеющих угол их резьбонакатной поверхности, соответствующий профилю впадины упрочняемой резьбы, и равномерно расположенных по сепаратору, установленному внутри резьбонакатного кольца, в соответствии с шагом предварительно нарезанной резьбы на заготовке.
Description
Полезная модель относится к технологии машиностроения, к изготовлению и оснастки инструмента для статико-импульсной отделочно-упрочняющей обработки резьбы пластическим деформированием, в частности к инструментам для упрочняющего накатывания наружной резьбы.
Известно устройство для статико-импульсного упрочнения винтов, содержащее корпус центральным отверстием для заготовки, деформирующими элементами, бойком и волноводом виде втулки, снабженные гайкой, пластинчатыми пружинами с установленными на них деформирующими элементами и кулачки, обеспечивающие радиальное перемещение деформирующего элемента от волновода по действием периодической импульсной нагрузки [Патент RU 2383426, B24B 39/04, B21H 3/12, 2008 г].
Устройство отличается ограниченными возможностями для обеспечения регулярного микрорельефа обрабатываемой поверхности, равномерности упрочненного слоя, низким КПД из-за большого количества составляющих элементов и невозможности формировать сложный профиль резьбовой винтовой поверхности низкой производительности обработки из-за большой инерционности устройства.
В способе статико-импульсного упрочнения винтов описано устройство для отделочно-упрочняющей обработки, содержащее корпус с центральным отверстием для расположения в нем заготовки, в котором расположены деформирующие элементы и волновод, выполненный в виде втулки, гайку и V-образные изогнутые пластинчатые пружины, с установленными на них деформирующие элементы, на средней части пружин закреплены кулачки, которые контактируют с волноводом, к которому с помощью бойка прикладывают периодическую импульсную нагрузку для радиального перемещения деформирующих элементов [Патент RU 2383427, B24B 39/04, B21H 3/12, 2008 г].
Устройство отличается ограниченными возможностями для обеспечения регулярного микрорельефа обрабатываемой поверхности, равномерности упрочненного слоя, низким КПД из-за большого количества составляющих элементов и невозможности формировать сложный профиль резьбовой винтовой поверхности, низкой производительности обработки из-за большой инерционности устройства.
Наиболее близким техническим решением является охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы, состоящий из волновода и воздействующего на него бойка, связанного с генератором механических импульсов. Волновод выполнен в виде корпуса с вращающимся кольцом, установленным под углом, равным углу подъема накатываемой резьбы. Кольцо выполнено с внутренней кольцевой резьбовой поверхностью, содержащей заборный конус и цилиндрическую калибрующую часть. Кольцу сообщается статистическая и динамическая составляющие деформирующей силы [Патент RU 2280526, B21H 3/02, 2005 г].
Недостатками известного инструмента являются необходимость точной установки угла наклона волновода с кольцом при каждой новой детали с отличающимися параметрами резьбы, неточность установки приводит к увеличению погрешности шага резьбы, угла профиля и волнистости поверхности и низкой производительности.
Техническим результатом является повышение степени деформации при меньших энергетических затратах, повышение производительности обработки и снижение шероховатости деформируемой поверхности.
Технический результат достигается охватывающим инструментом для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой, содержащем волновод с корпусом, боек, выполненный с возможностью воздействия на волновод и связанный с генератором механических импульсов, и охватывающее заготовку резьбонакатное кольцо с внутренней кольцевой резьбовой поверхностью и деформирующим элементом, выполненное с возможностью сообщения ему деформирующей силы, имеющей статическую и динамическую составляющие, при этом деформирующий элемент выполнен в виде не менее шести резьбонакатных роликов, с углом резьбонакатной поверхности, соответствующим профилю впадины упрочняемой резьбы, в соответствии с шагом предварительно нарезанной резьбы заготовки равномерно распределенных по сепаратору, установленному внутри резьбонакатного кольца.
Предлагаемый охватывающий инструмент предназначен для статико-импульсного отделочно-упрочняющего накатывания впадины резьбы на внешних резьбовых поверхностях деталей типа валов и штоков деформирующими элементами в виде не менее шести роликов с углом резьбонакатной поверхности, соответствующим профилю впадины упрочняемой резьбы. Ролики в соответствии с шагом предварительно нарезанной резьбы заготовки равномерно распределены по сепаратору, который установлен внутри резьбонакатного кольца и служит для них удерживающим и направляющим элементом.
Сущность конструкции инструмента поясняется чертежами. На фиг. 1 показан охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой; на фиг.2 представлена схема статико-импульсного отделочно-упрочняющего накатывания впадины резьбы заготовки охватывающим инструментом с роликами для расчета количества роликов; на фиг. 3 представлена схема статико-импульсного отделочно-упрочняющего накатывания впадины резьбы на заготовке охватывающим инструментом с роликами для расчета высоты микронеровностей поверхности Кг после обработки; на фиг. 4 представлена схема статико-импульсного отделочно-упрочняющего накатывания впадины резьбы заготовки охватывающим инструментом с роликами для расчета усилия и энергии деформации впадины резьбы.
Охватывающий инструмент для статико-импульсного отделочно-упрочняющего накатывания впадины резьбы содержит волновод 1, с помощью которого через боек (не показан) инструменту сообщаются статическая PСТ и динамическая РИМП составляющие деформирующей силы от генератора механических импульсов (не показан). Внутри резьбонакатного кольца 2 с внутренней кольцевой резьбовой поверхностью установлен сепаратор 3. По внутренней кольцевой резьбовой поверхности резьбонакатного кольца 2 расположены не менее шести резьбонакатных роликов 4, с углом резьбонакатной поверхности, соответствующим профилю впадины упрочняемой резьбы. Ролики 4 равномерно распределены по сепаратору 3 по винтовой линии с углом подъема ψ, в соответствии с шагом предварительно нарезанной резьбы заготовки.
Охватывающий инструмент накручивается на заготовку 5 с предварительно нарезанной резьбой. Заготовка 5 устанавливается в самоцентрирующем трехкулачковом патроне 6 в шпинделе токарного станка.
Предлагаемый охватывающий инструмент работает следующим образом: резьбонакатное кольцо 2 с деформирующим элементом в виде резьбонакатных роликов 4, распределенных по сепаратору 4 накручиваются на предварительно нарезанной резьбе с припуском заготовки 5. Ему сообщается статическая PСТ и динамическая РИМП составляющие деформирующей силы за счет прижатия его к заготовке волноводом 1. Заготовка 5 вращается с угловой скоростью ω. Резьбонакатное кольцо 2 получает движение продольной подачи S, равное шагу резьбы P и воздействует через ролики 4 на заготовку 5 с поперечной силой PСТ+PИМП, получаемой через волновод 1 импульсы от генератора механических импульсов (не показан).
Из схемы (фиг. 3) можно рассчитать зависимость высоты микронеровностей поверхности Rz после обработки от параметров режимов обработки.
Где Rz - высота микронеровностей;
dp - наружный диаметр ролика;
np - число (частота) импульсов, мин-1;
nз - число оборотов заготовки мин-1.
По приведенным формулам, задаваясь частотой импульсов, числом оборотов заготовки, можно определить высоту микронеровностей после статико-импульсного отделочно-упрочняющего накатывания впадины резьбы заготовки и сравнить с допустимой.
Из схемы (фиг. 4) можно рассчитать зависимость усилия вдавливания и энергии удара, прикладываемого к инструменту, от глубины деформации.
где P - усилие вдавливания ролика во впадину резьбы, Н;
C - энергия удара ролика, Дж;
HB - твердость по Бринеллю Н/м2;
d - наружный диаметр резьбы, м;
d1 - внутренний диаметр резьбы, м;
d3 - диаметр впадины резьбы с радиусом закругления, м;
R - радиус закругления впадины резьбы, м;
dp - наружный диаметр ролика;
t - глубина вдавливания ролика во впадину резьбы;
α - угол профиля метрической резьбы;
αp - угол профиля ролика;
По приведенным формулам, задаваясь глубиной деформации, твердостью заготовки, диаметром роликов и радиусом впадины резьбы можно определить требуемое усилие вдавливания роликов и энергию удара инструмента для статико-импульсного отделочно-упрочняющего накатывания впадины резьбы заготовки.
Из схемы (фиг. 2) можно рассчитать зависимость количества роликов инструмента n от параметров режимов обработки по формуле:
Где DP - внутренний диаметр обкатываемой резьбы;
dр - наружный диаметр ролика, который можно определить по формуле dp=5·P, где P - шаг резьбы, мм;
DP - внутренний диаметр обкатываемой резьбы, который определяется по формуле DP=D-1,2267·P
D - наружный диаметр обкатываемой резьбы;
DC - диаметр осей роликов в сепараторе, который определяется по формуле DK=DP+dp;
DK - внутренний диаметр резьбонакатного кольца, который определяется по формуле DK=DP+2·dp;
BC - ширина сепараторного кольца которая определяется по формуле BC=0,5·dp.
По приведенной формуле можно определить минимальное количество роликов при наименьшем диаметре резьбы и оптимальном диаметре ролика, когда соотношение будет .
При промышленных испытаниях заготовку стали 40ХНМ2А твердость НВ 226-253, с предварительно нарезанной резьбой М90х4 с припуском на диаметр г=0,5 мм закрепили в трехкулачковом самоцентрирующем патроне токарного станка модели 1М63Н. В резцедержателе закреплен генератор механических импульсов (отбойный молоток частотой импульсов np=4200 мин-1 и энергии удара G=3,1 Дж) в бойке установлен волновод. Резьбонакатное кольцо с установленными внутри роликами диаметром 10 мм сталь ХВГ с углом профиля 55°, равномерно расположенными по периметру внутри бронзового сепаратора накручивается на заготовку с предварительно нарезанной резьбой с углом профиля 60°. Скорость вращения шпинделя станка, в котором закрепляется обрабатываемая заготовка резьбы n=10 мин-1, подача S=4 мм/об.
Испытаниями установлено, что производительность процесса повышается в 1,5…2,0 раза по сравнению со статико-импульсным накатыванием резьбы охватывающим инструментом. Размеры резьбы соответствуют требованиям точности 6g. Параметр шероховатости поверхности резьбы Ra=0,32 мкм. Глубина упрочненного слоя t=0,25 мм. Увеличение микротвердости и прочности наклепанного слоя составило в среднем 25%.
Предлагаемый охватывающий инструмент для упрочнения наружной резьбы прост в реализации, не сложен в конструкции и надежен в эксплуатации, позволяет повысить точность изготовления резьбы, снизить высоту микронеровностей, повысить производительность обработки. Получаемый упрочненный слой обладает повышенной твердостью и сопротивлением усталостному разрушению.
Таким образом, охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой, с деформирующим элементом выполненным в виде не менее шести резьбонакатных роликов, с углом резьбонакатной поверхности, соответствующим профилю впадины упрочняемой резьбы, равномерно распределенных по сепаратору в соответствии с шагом предварительно нарезанной резьбы заготовки повышает степень деформации при меньших энергетических затратах за счет малого радиуса деформирующих роликов, повышает производительность обработки и снижает шероховатость деформируемой поверхности за счет увеличения количества деформирующих роликов.
Claims (1)
- Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой, содержащий волновод с корпусом, боек, выполненный с возможностью воздействия на волновод и связанный с генератором механических импульсов, и охватывающее заготовку резьбонакатное кольцо с внутренней кольцевой резьбовой поверхностью и деформирующим элементом, выполненное с возможностью сообщения ему деформирующей силы, имеющей статическую и динамическую составляющие, отличающийся тем, что в качестве деформирующего элемента используются не менее шести резьбонакатных роликов, имеющих угол их резьбонакатной поверхности, соответствующий профилю впадины упрочняемой резьбы, и равномерно расположенных по сепаратору, установленному внутри резьбонакатного кольца, в соответствии с шагом предварительно нарезанной резьбы на заготовке.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014124540/02U RU149468U1 (ru) | 2014-06-17 | 2014-06-17 | Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014124540/02U RU149468U1 (ru) | 2014-06-17 | 2014-06-17 | Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU149468U1 true RU149468U1 (ru) | 2015-01-10 |
Family
ID=53291989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014124540/02U RU149468U1 (ru) | 2014-06-17 | 2014-06-17 | Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU149468U1 (ru) |
-
2014
- 2014-06-17 RU RU2014124540/02U patent/RU149468U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109483262B (zh) | 一种用于加工含有内径油槽的发动机主轴轴承内圈的模具及加工方法 | |
CN106294986B (zh) | 螺杆磨削加工磨削力预测方法 | |
CN101774105B (zh) | 一种重力型可调滚压工具 | |
CN213795431U (zh) | 一种回转体零件车削加工用高精度装夹定位装置 | |
CN105618869A (zh) | 用于磨齿机的膨胀式内孔定位工装 | |
Pereverzev et al. | Model of formation of processing errors intragrinding | |
RU149468U1 (ru) | Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой | |
RU157829U1 (ru) | Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой | |
RU152130U1 (ru) | Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой | |
RU151510U1 (ru) | Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой | |
RU142563U1 (ru) | Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой | |
RU2436666C2 (ru) | Способ установки и выверки заготовок деталей типа валов | |
RU155568U1 (ru) | Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой | |
RU159086U1 (ru) | Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой | |
RU157831U1 (ru) | Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы на заготовке с предварительно нарезанной резьбой | |
CN202164331U (zh) | 挤压器 | |
BOSTAN et al. | Technologies for precessional planetary transmissions toothing generation | |
RU149877U1 (ru) | Шлифовальный круг с прерывистой поверхностью | |
RU2280527C1 (ru) | Способ статико-импульсного накатывания резьбы охватывающим инструментом | |
CN103801716A (zh) | 一种车床工件同轴度调整机构 | |
RU2280526C1 (ru) | Охватывающий инструмент для статико-импульсного накатывания резьбы | |
CN214769406U (zh) | 一种可调倒角深度的孔口倒角工具 | |
CN203738036U (zh) | 一种车床工件同轴度调整装置 | |
RU2447983C1 (ru) | Способ обкатывания наружных винтовых поверхностей | |
CN214868460U (zh) | 一种分体式锥度滚压刀 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20141220 |