RU2252113C2

RU2252113C2 - Part threading method

Info

Publication number: RU2252113C2
Application number: RU2003108325/02A
Authority: RU
Inventors: С.К. Федоров (RU); С.К. Федоров; Л.В. Федорова (RU); Л.В. Федорова; Д.В. Осипов (RU); Д.В. Осипов; Ю.С. Федорова (RU); Ю.С. Федорова; В.Б. Салов (RU); В.Б. Салов
Original assignee: Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2005-05-20

Abstract

FIELD: machine engineering, manufacture of parts operating in condition of abrasive wear at sign-variable loads.

SUBSTANCE: method comprises steps of forming geometry and finishing-strengthening full profile of thread by angle equal to nominal one with use of tool moving along helical line while electrically heating part mounted with possibility of rotation. In order to enhance quality of helical surfaces before finishing-strengthening, thread is shaped by angle of its profile less than nominal one. At further finishing-strengthening procedures desired geometry of thread, surface roughness, texture of metal fibers and structure of surface layer of lateral portions and base are provided.

EFFECT: enhanced quality of thread.

1 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении резьбы на деталях, работающих при знакопеременных нагрузках и в условиях абразивного износа.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the manufacture of threads on parts operating under alternating loads and under abrasive wear.

Известны способы изготовления резьбы, позволяющие повысить износостойкость и усталостную прочность /Якушев А.И., Мустаев Р.Х., Мавлютов P.P. Повышение прочности и надежности резьбовых соединений. - М.: Машиностроение, 1979, 215 с./.Known methods of manufacturing threads that improve wear resistance and fatigue strength / Yakushev A.I., Mustaev R.Kh., Mavlyutov P.P. Improving the strength and reliability of threaded joints. - M.: Mechanical Engineering, 1979, 215 pp. /.

Указанные способы изготовления резьбы не позволяют комплексно производить упрочняющую и отделочно-упрочняющую обработку с закалкой профиля резьбы по всему периметру при одновременном благоприятном расположении волокон металла.These methods of manufacturing threads do not allow complex to carry out hardening and finishing-hardening treatment with quenching of the thread profile along the entire perimeter with a simultaneous favorable arrangement of metal fibers.

Известен способ изготовления резьбы на детали, включающий отделочно-упрочняющую обработку полного профиля резьбы инструментами, перемещающимися по винтовой линии путем подвода электрического тока /GB 798609, B 23 G 1/00, 1958, 4 страницы/.A known method of manufacturing a thread on a part, including finishing and hardening processing of the full profile of the thread with tools moving along a helical line by applying electric current / GB 798609, B 23 G 1/00, 1958, 4 pages /.

Однако данный способ основан на подводе электрического тока через деталь и инструмент, что не позволяет повышать производительность процесса.However, this method is based on the supply of electric current through the part and tool, which does not allow to increase the productivity of the process.

Задачей изобретения является повышение качества винтовых поверхностей путем отделочно-упрочняющей обработки поверхностного слоя резьбы и формирования волокон металла, вытянутых вдоль профиля основания.The objective of the invention is to improve the quality of screw surfaces by finishing hardening processing of the surface layer of thread and the formation of metal fibers elongated along the profile of the base.

Использование предлагаемого способа изготовления резьбы позволяет повысить износостойкость и усталостную прочность винтовых поверхностей.Using the proposed method of manufacturing threads allows to increase the wear resistance and fatigue strength of screw surfaces.

Поставленная задача достигается тем, что способ изготовления резьбы на детали включает формирование геометрии и отделочно-упрочняющую обработку полного профиля резьбы с углом, равным номинальному, инструментом, перемещающимся по винтовой линии, с электронагревом детали, установленной с возможностью вращения, при этом перед отделочно-упрочняющей обработкой производят формообразование резьбы с углом профиля, меньшим номинального, а последующей отделочно-упрочняющей обработкой производят получение требуемой геометрии резьбы, шероховатости, текстуры волокон металла и структуры поверхностного слоя боковых участков и основания.The problem is achieved in that the method of manufacturing a thread on a part includes the formation of geometry and finishing hardening of the full profile of the thread with an angle equal to the nominal, a tool moving along a helical line, with electric heating of the part mounted for rotation, while in front of the finishing hardening the shaping of the thread with a profile angle less than the nominal is performed by treatment, and the subsequent finishing-hardening treatment produces the required geometry of the thread, scabs Atasti, the texture of the metal fibers and the structure of the surface layer of the side sections and the base.

На чертеже показана предлагаемая схема обработки резьбового профиля с электронагревом поверхностного слоя.The drawing shows the proposed scheme for processing a threaded profile with electric heating of the surface layer.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.The invention is illustrated by the following example.

На станке модели 1К62 производилась обработка резьбы по предлагаемому способу. Резьба M18×2,5 нарезалась резцом. Материал детали - сталь 45 ГОСТ 1050-88, длина резьбы - 25 мм. Нарезанная резьба имела угол профиля 58...59°, волокна металла перерезаны, исходная твердость 18...20 HRC.On the machine model 1K62 thread processing was performed according to the proposed method. The M18 × 2.5 thread was cut with a cutter. Part material - steel 45 GOST 1050-88, thread length - 25 mm. The cut thread had a profile angle of 58 ... 59 °, the metal fibers were cut, the initial hardness of 18 ... 20 HRC.

Технологически отделочно-упрочняющая обработка резьбы производилась следующим образом.Technologically finishing and hardening thread processing was carried out as follows.

Инструмент из твердого сплава Т15К6 затачивался под углом 60 градусов, со скругленным радиусом при вершине. Установив инструменты по профилю обрабатываемой резьбы и создав надежный контакт в соединении инструмента с боковыми поверхностями резьбы, последовательно производим включение вращения детали и источника электрического тока. Ток большой силы и малого напряжения, сосредоточенный в зоне контакта “инструмент - резьба”, приводит к мгновенному нагреву поверхностного слоя до температуры 900...1000°С. Одновременное приложение усилия прижатия инструмента к резьбе позволяет выдавливать металл поверхностного слоя из впадины и перемещать его вдоль боковых поверхностей на вершину. Использование инструмента, имеющего большую твердость HRA 89...91 и красностойкость 1100°С по сравнению с обрабатываемым материалом HRC 18...20, позволяет производить отделочно-упрочняющую обработку основания и боковых поверхностей резьбы. Упрочняющая обработка приводит к структурным изменениям поверхностного слоя с закалкой на глубину до 0,2 мм при сохранении структуры и свойств внутри витка в исходном состоянии.The T15K6 carbide tool was sharpened at an angle of 60 degrees, with a rounded radius at the apex. Having installed the tools along the profile of the thread being machined and creating reliable contact in the connection of the tool with the side surfaces of the thread, we sequentially turn on the rotation of the part and the electric current source. A current of high strength and low voltage, concentrated in the “tool-thread” contact zone, leads to instantaneous heating of the surface layer to a temperature of 900 ... 1000 ° C. The simultaneous application of force pressing the tool to the thread allows you to squeeze the metal of the surface layer from the cavity and move it along the side surfaces to the top. Using a tool having a high hardness of HRA 89 ... 91 and a red color resistance of 1100 ° C compared to the HRC 18 ... 20 material being processed allows finishing and hardening treatment of the base and side surfaces of the thread. Hardening treatment leads to structural changes in the surface layer with quenching to a depth of 0.2 mm while maintaining the structure and properties inside the coil in the initial state.

Результаты испытаний обработанных таким образом резьбовых поверхностей показали, что усталостная прочность возрастает до 150%, износостойкость увеличивается в 2,3...3 раза, прочность на срез резьбы увеличивается на 8...12%, усилие на разрушение стержня 3...5%.The test results of threaded surfaces treated in this way showed that the fatigue strength increases to 150%, the wear resistance increases by 2.3 ... 3 times, the shear strength of the thread increases by 8 ... 12%, the force to break the rod 3 ... 5%.

Claims

A method of manufacturing a thread on a part, including the formation of geometry and finishing-hardening processing of the full profile of the thread with an angle equal to the nominal one, with a tool moving along a helical line, with electric heating of the part mounted for rotation, characterized in that before shaping-hardening processing they perform shaping threads with a profile angle less than the nominal one, and subsequent finishing hardening treatment produces the required thread geometry, roughness, fiber texture m thallium and side portions of the surface layer and the base structure.