RU2277990C1 - Осциллирующие ролики для накатывания наружных резьб - Google Patents

Осциллирующие ролики для накатывания наружных резьб Download PDF

Info

Publication number
RU2277990C1
RU2277990C1 RU2005101583/02A RU2005101583A RU2277990C1 RU 2277990 C1 RU2277990 C1 RU 2277990C1 RU 2005101583/02 A RU2005101583/02 A RU 2005101583/02A RU 2005101583 A RU2005101583 A RU 2005101583A RU 2277990 C1 RU2277990 C1 RU 2277990C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rollers
length
thread
oscillating
threads
Prior art date
Application number
RU2005101583/02A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Сергеевич Степанов (RU)
Юрий Сергеевич Степанов
Андрей Викторович Киричек (RU)
Андрей Викторович Киричек
Андрей Николаевич Афонин (RU)
Андрей Николаевич Афонин
Борис Иванович Афанасьев (RU)
Борис Иванович Афанасьев
Дмитрий Сергеевич Фомин (RU)
Дмитрий Сергеевич Фомин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority to RU2005101583/02A priority Critical patent/RU2277990C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2277990C1 publication Critical patent/RU2277990C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к формообразованию наружных резьб накатыванием с помощью роликов. Осциллирующие ролики содержат ступицу с отверстием и шпоночным пазом, центральную цилиндрическую калибрующую и заборные части. Причем заборные части выполнены на торцах роликов коническими. Калибрующая и заборные части роликов расположены на периферии и смещены в осевом направлении под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения. Ступица выполнена с торцами, перпендикулярными указанной оси. Длина калибрующей части lk и угол осевого смещения α, принимающий значения от 0 до 45°, определяются соответственно по формулам lk=Lp·kзаг/kрол, α=arctg[(Lp-lk-lз)Dрол], где lk - длина калибрующей части роликов, мм; Lp - длина накатываемой резьбы, мм; kзаг - количество заходов резьбы на заготовке; kрол - количество заходов резьбы на ролике; lз - длина конической заборной части роликов, мм; α - угол осевого смещения, град; Dрол - наружный диаметр осциллирующих роликов, мм. В результате расширяются технологические возможности, повышается производительность и обеспечивается возможность получать резьбы относительно большой длины при уменьшении радиальных усилий. 5 ил.

Description

Изобретение относится к технологии машиностроения, к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению инструмента для формообразования наружных резьб накатыванием.
Известна конструкция резьбонакатных роликов для накатывания наружных резьб с радиальной подачей, имеющих цилиндрическую форму [1]. Ролики получают главное вращательное движение и радиальное движение подачи. Резьба накатывается одновременно на всей длине. Данная конструкция позволяет развивать высокую производительность и легко автоматизировать процесс накатывания резьбы.
Однако существенным недостатком резьбонакатных роликов является ограниченная длина накатываемой резьбы, которая не может быть больше ширины резьбонакатных роликов.
Кроме того, для накатывания с радиальной подачей длинных резьб, резьб с крупным шагом и трапецеидальных резьб необходимо приложение значительных радиальных усилий, что требует применения дорогостоящего и неэкономичного оборудования.
Известна конструкция резьбонакатных роликов для накатывания наружных резьб с осевой подачей заготовки, имеющих коническую заборную и цилиндрическую калибрующую части [2]. Ролики получают главное вращательное движение, а заготовка - движение осевой подачи самозатягиванием. Накатывание резьбы по всей длине заготовки осуществляется последовательно. Ролики позволяют накатывать резьбу неограниченной длины. Радиальные усилия при накатывании с осевой подачей минимальны.
Однако в работе конструкция известных резьбонакатных роликов имеет сравнительно низкую производительность.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей накатывания наружных резьб путем применения накатывания с радиально-осевой, позволяющей получать резьбы сравнительно большой длины при повышенной производительности и меньших радиальных усилиях при накатывании.
Поставленная задача достигается применением предлагаемых осциллирующих роликов для накатывания наружных резьб с радиальной подачей, имеющих наружную периферийную рабочую поверхность и ступицу с отверстием и шпонпазом, при этом содержат с торцов конические заборные и центральную цилиндрическую калибрующую части, расположенные на периферии и смещенные в осевом направлении под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, и ступицу с торцами, перпендикулярными оси, причем длина калибрующей части lk и угол осевого смещения α, принимающий значения от 0° до 45°, определяются соответственно по формулам
l k =L p ·k заг /k рол ,
α=arctg|(L p -l к -l з )D рол |,
где lk - длина калибрующей части роликов, мм;
Lp - длина накатываемой резьбы, мм;
kзаг - количество заходов резьбы на заготовке;
kрол - количество заходов резьбы на ролике;
lз - длина конической заборной части роликов, мм;
α - угол осевого смещения, град;
Dрол - наружный диаметр осциллирующих роликов, мм.
На фиг.1 изображена конструкция предлагаемого осциллирующего ролика; на фиг.2 - вид Б на фиг.1; на фиг.3 - схема накатывания резьбы предлагаемыми осциллирующими роликами; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг.5 - развертка следов роликов на обрабатываемой поверхности, при условии Dрол=dзаг.
Предлагаемые осциллирующие ролики 1 для накатывания наружной резьбы содержат с торцов периферии конические заборные 2 и центральную цилиндрическую калибрующую 3 части, смещенные в осевом направлении относительно плоскости, перпендикулярной оси их вращения на угол α.
Ступица 4 роликов 1 имеет торцы 5, перпендикулярные оси их вращения.
В ступице 4 расположено центральное отверстие диаметром d со шпонпазом для базирования и установки роликов на станке. На заборных 2 и калибрующей 3 частях роликов имеется многозаходная резьба с углом подъема, равным углу подъема накатываемой на заготовке резьбы.
Диаметры осциллирующих роликов, количество заходов резьбы на них и допускаемые отклонения элементов профиля выбираются так же, как и цилиндрических, последние регламентированы ГОСТ 9539-72.
Угол конуса αзк на заборных конических частях равен αзк=10°. Длина заборной части lз=3Р, где Р - шаг накатываемой резьбы.
Угол осевого смещения α может изменяться от 0° до 45° в зависимости от наружного диаметра осциллирующих роликов Dрол, длины накатываемой резьбы Lp и длины калибрующей lk и конической заборной lз частей роликов и рассчитывается по формуле
α=arctg|(L p -l к -l з )D рол |.
Высота цилиндрической калибрующей части осциллирующих роликов выбирается исходя из необходимости перекрытия следов роликов на заготовке с целью устранения опасности возникновения на заготовке участков с ненакатанной резьбой (фиг.5) в соответствии с условием
l k =L p ·k заг /k рол ,
где lk - длина калибрующей части роликов, мм;
Lp - длина накатываемой резьбы, мм;
lз - длина конической заборной части роликов, мм;
kзаг - количество заходов резьбы на заготовке;
kрол - количество заходов резьбы на ролике;
α - угол осевого смещения (принимает значения от 0° до 45°), град;
Dрол - наружный диаметр осциллирующих роликов, мм.
При этом должно выполняться условие lk≥5Р.
Накатывание резьбы осциллирующими роликами производится на существующих резьбонакатных 2-роликовых станках. Осциллирующие ролики I, имеющие между собой жесткую кинематическую связь, выставляются таким образом, чтобы выступы резьбы на роликах при накатывании резьбы попадали во впадины резьбы заготовки 6. Заготовка 6 устанавливается между роликами 1 на поддерживающем ноже 7.
Роликам 1 сообщается главное вращательное движение V от привода резьбонакатного станка (не показан). Заготовка 6 получает вращение Vз от роликов за счет сил трения. Одному или обоим роликам сообщается радиальное движение подачи Sp. Под действием движения подачи Sp ролики внедряются в заготовку в радиальном направлении, формируя на ее поверхности резьбу калибрующей частью.
Одновременно при вращении ролика его заборные и калибрующая части ввиду их осевого смещения на угол α совершают осциллирующие движения в осевом направлении [3]. При совершении роликами осциллирующих движений резьба на заготовке формируется также одной из заборных частей резьбонакатного ролика, в направлении которой в данный момент перемещается пятно контакта ролика с заготовкой.
На фиг.5 показана развертка следов роликов на обрабатываемой поверхности при условии Dрол=dзаг, где видны участки ненакатанной резьбы. Однако на практике диаметр роликов Dрол значительно больше диаметра накатываемой заготовки dзаг и для полного формирования резьбы необходимо несколько десятков оборотов заготовки, поэтому резьба будет полностью нанесена на обрабатываемую заготовку.
Предлагаемые ролики применяют для метрических резьб диаметром 3...68 мм с шагом 0,5...6,0 мм. Резьба роликов: для правых резьб - левая многозаходная, для левых резьб - правая многозаходная. Число заходов колеблется от 2 до 52; большее число заходов соответствует меньшим диаметрам резьб и меньшим шагам. Размеры роликов колеблются в пределах, мм: Dрол=75...207; B=25...125; d=45...100.
Осциллирующие резьбонакатные ролики изготовляют из стали марок Х12М, Х6ВФ, Х12Ф1 для изделий с твердостью НВ 160...200; из стали 6Х6В3МФС - для изделий с НВ 370...400.
Радиальные подачи для осциллирующих роликов выбирают в пределах 0,02...0,25 мм/об. заготовки; число оборотов, которое делает заготовка за время профилирования резьбы 4...40; большие числа соответствуют более твердым материалам заготовки.
Скорость накатывания зависит от материала накатываемой заготовки: для латуни 100...120 м/мин; мягкой стали 80...100 м/мин; стали средней твердости 40...60 м/мин; твердой стали 15...20 м/мин; титановых сплавов 12...14 м/мин.
После того, как ролики сближены на расстояние, достаточное для формирования полного профиля резьбы на заготовке, радиальная подача прекращается, и ролики совершают еще один полный оборот без радиальной подачи для калибрования заготовки и формирования полного профиля резьбы на всей ее поверхности.
После этого ролики отводятся в радиальном направлении и заготовка извлекается. Поскольку величина радиального усилия при накатывании резьб с радиальной подачей прямо пропорциональна длине пятна контакта роликов с заготовкой в осевом направлении и ввиду того, что ширина осциллирующих роликов меньше, чем длина накатываемой резьбы, радиальное усилие при накатке резьбы предлагаемыми осциллирующими роликами будет меньше, чем при накатывании традиционными цилиндрическими роликами с радиальной подачей.
При проведении производственных испытаний на заготовке - вал из стали 45 ГОСТ 1050-88 (прокат в состоянии поставки) накатывалась резьба M 30×3,5-6g длиной 200 мм на 2-роликовом резьбонакатном полуавтомате А2528 осциллирующими роликами, имеющие размеры: Dрол=140,651 мм; 4=40 мм; lз=10,5 мм; αзк=10°; α=45°; kрол=5; допускаемые отклонения элементов профиля по ГОСТ 9539-72.
Осциллирующим роликам сообщали вращательное движение со скоростью V=20 м/мин, радиальную подачу Sp=0,1 мм/об. заготовки, один оборот для полного профилирования резьбы, а также еще один полный оборот для калибрования заготовки и формирования полного профиля резьбы на всей ее поверхности, при этом заготовка совершала 15 оборотов.
Радиальное усилие при накатывании осциллирующими роликами составляло в половину меньше, чем при накатывании традиционными цилиндрическими роликами.
Испытаниями установлено, что размеры накатанной резьбы стабильны и соответствуют требуемому квалитету точности, стойкость инструмента соответствует нормам стойкости резьбонакатных роликов по ГОСТ 9539-72, высота шероховатости резьбовой поверхности соответствует требованиям чертежа.
Предлагаемые осциллирующие ролики позволяют накатывать с высокой производительностью и качеством резьбы относительно большой длины со сниженными радиальными усилиями.
Источники информации
1. Якунин В.Г., Ставров В.А. Изготовление резьб. Справочник. М.: Машиностроение, 1989. - С.38.
2. Якунин В.Г., Ставров В.А. Изготовление резьб. Справочник. М.: Машиностроение, 1989. - С40 - прототип.
3. Попов М.Е., Аваниш А. Отделочно-управляющая обработка поверхностей осциллирующим инструментом // СТИН, 2003, № 11. - С.36.

Claims (1)

  1. Осциллирующие ролики для накатывания наружных резьб с радиальной подачей, содержащие наружную периферийную рабочую поверхность и ступицу с отверстием и шпоночным пазом, отличающиеся тем, что они содержат с торцов конические заборные и центральную цилиндрическую калибрующую части, расположенные на периферии и смещенные в осевом направлении под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, и ступицу с торцами, перпендикулярными оси, причем длина калибрующей части lk и угол осевого смещения α, принимающий значения от 0 до 45°, определены соответственно по формулам
    lk=Lp·kзаг/kрол;
    α=arctg[(Lp-lk-lз)Dрол],
    где lk - длина калибрующей части роликов, мм;
    Lp - длина накатываемой резьбы, мм;
    kзаг - количество заходов резьбы на заготовке;
    kрол - количество заходов резьбы на ролике;
    lз - длина конической заборной части роликов, мм;
    α - угол осевого смещения, град;
    Dрол - наружный диаметр осциллирующих роликов, мм.
RU2005101583/02A 2005-01-24 2005-01-24 Осциллирующие ролики для накатывания наружных резьб RU2277990C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005101583/02A RU2277990C1 (ru) 2005-01-24 2005-01-24 Осциллирующие ролики для накатывания наружных резьб

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005101583/02A RU2277990C1 (ru) 2005-01-24 2005-01-24 Осциллирующие ролики для накатывания наружных резьб

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2277990C1 true RU2277990C1 (ru) 2006-06-20

Family

ID=36714090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005101583/02A RU2277990C1 (ru) 2005-01-24 2005-01-24 Осциллирующие ролики для накатывания наружных резьб

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2277990C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103861981A (zh) * 2013-03-31 2014-06-18 上海泛华紧固系统有限公司 用于滚压管外螺纹的方法、滚压头及其设备
CN106270319A (zh) * 2016-08-27 2017-01-04 保定天银机械有限公司 钢塑转换管件外螺纹加工设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЯКУХИН В.Г., и др. Изготовление резьб. Справочник., Москва, Машиностроение, 1989, с.40. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103861981A (zh) * 2013-03-31 2014-06-18 上海泛华紧固系统有限公司 用于滚压管外螺纹的方法、滚压头及其设备
WO2014161447A1 (zh) * 2013-03-31 2014-10-09 上海泛华紧固系统有限公司 用于滚压管外螺纹的方法、滚压头及其设备
US10399140B2 (en) 2013-03-31 2019-09-03 Shanghai Pan-China Fastening System Co., Ltd. Method for rolling external pipe threads, rolling head and device thereof
CN106270319A (zh) * 2016-08-27 2017-01-04 保定天银机械有限公司 钢塑转换管件外螺纹加工设备
CN106270319B (zh) * 2016-08-27 2018-12-28 保定天银机械有限公司 钢塑转换管件外螺纹加工设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103620245A (zh) 具有在轴向方向上成型的滑动面的表面几何形状的滑动轴承壳
RU2277990C1 (ru) Осциллирующие ролики для накатывания наружных резьб
JPS63121B2 (ru)
CN110369652B (zh) 一种环轧芯辊结构及其用于内凸台的生产工艺
KR101818276B1 (ko) 베어링 쉘의 구조화된 슬라이딩 면
RU2278760C1 (ru) Способ осциллирующего накатывания наружных резьб
CN102933873B (zh) 行星滚柱螺纹传动件的螺母和用于制造这种螺母的方法
US9718115B2 (en) Production method for a semi-finished product and semi-finished product
US20150033816A1 (en) Double Ended Hemming Roller
JP5311901B2 (ja) 螺子転造ダイス
RU2818921C1 (ru) Способ давильно-раскатной обработки осесимметричных оболочек
RU2332293C1 (ru) Способ обработки поверхностным пластическим деформированием сферических поверхностей
CN1931513A (zh) 滚轧钢筋丝头的倒角滚压整圆装置
US4596127A (en) Method and machine for splining clutch hubs
RU2443492C1 (ru) Ролики для накатывания наружной трапецеидальной резьбы
RU2447965C2 (ru) Ролик для накатывания наружной резьбы на заготовке
RU2252100C1 (ru) Сборный самоустанавливающийся ролик для накатывания предварительно нарезанной резьбы
RU2252845C1 (ru) Способ накатывания внутренних резьб
RU2252101C1 (ru) Способ накатывания предварительно нарезанной резьбы
RU2449850C2 (ru) Способ накатывания наружной резьбы
RU2058847C1 (ru) Способ накатывания резьб
RU2443491C1 (ru) Способ накатывания наружной трапецеидальной резьбы
SU1764970A1 (ru) Устройство дл отделочно-упрочн ющей обработки
SU1294444A2 (ru) Способ изготовлени полых осесимметричных деталей
RU2426618C1 (ru) Способ изготовления тонкостенных оболочек с периодическим профилем большого диаметра

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070125