RU2278760C1 - Outer thread oscillation knurling method - Google Patents
Outer thread oscillation knurling method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2278760C1 RU2278760C1 RU2005101582/02A RU2005101582A RU2278760C1 RU 2278760 C1 RU2278760 C1 RU 2278760C1 RU 2005101582/02 A RU2005101582/02 A RU 2005101582/02A RU 2005101582 A RU2005101582 A RU 2005101582A RU 2278760 C1 RU2278760 C1 RU 2278760C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rollers
- length
- thread
- roller
- rolling
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии машиностроения, к обработке металлов давлением, в частности к формообразованию наружных резьб накатыванием.The invention relates to mechanical engineering technology, to metal forming, in particular to the shaping of external threads by rolling.
Известен способ накатывания наружных резьб резьбонакатными роликами с радиальной подачей, имеющих цилиндрическую форму [1]. Ролики получают главное вращательное движение и радиальное движение подачи. Резьба накатывается одновременно на всей длине. Способ позволяет развивать высокую производительность и легко автоматизировать процесс накатывания резьбы.A known method of rolling external threads thread rolling rollers with a radial feed, having a cylindrical shape [1]. The rollers receive a major rotational motion and a radial feed motion. The thread is rolled simultaneously over the entire length. The method allows to develop high performance and easily automate the process of rolling threads.
Однако существенным недостатком известного способа является ограниченная длина накатываемой резьбы, которая не может быть больше ширины резьбонакатных роликов.However, a significant drawback of the known method is the limited length of the thread being rolled, which cannot be greater than the width of the thread rolling rollers.
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.In addition, for rolling with a radial feed of long threads, large-pitch threads and trapezoidal threads, significant radial forces are required, which requires the use of expensive and uneconomical equipment.
Известен способ накатывания наружных резьб с осевой подачей заготовки резьбонакатными роликами, имеющими 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.A known method of rolling external threads with axial feed of the workpiece by thread rolling rollers having a tapered intake and cylindrical gauge parts [2]. The rollers receive the main rotational motion, and the workpiece receives the axial feed motion by self-tightening. Thread rolling along the entire length of the workpiece is carried out sequentially. Rollers allow you to roll threads of unlimited length. Radial forces during rolling with axial feed are minimal.
Однако известный способ отличается сравнительно низкой производительностью.However, the known method has a relatively low productivity.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей накатывания наружных резьб путем применения накатывания с радиально-осевой подачей, позволяющей получать резьбы сравнительно большой длины при повышенной производительности и меньших радиальных усилиях при накатывании.The objective of the invention is to expand the technological capabilities of rolling external threads by applying rolling with a radial-axial feed, which allows to obtain threads of a relatively large length with increased productivity and lower radial forces when rolling.
Поставленная задача достигается применением предлагаемого способа осциллирующего накатывания наружных резьб, при котором накатным роликам, имеющим наружную периферийную рабочую поверхность и ступицу с отверстием и шпонпазом, сообщают вращательные движения и хотя бы одному ролику движение радиальной подачи, при этом накатные ролики берут с коническими заборными частями, расположенными с торцов, и центральной цилиндрической калибрующей частью, расположенные на периферии и смещенные в осевом направлении под углом α к плоскости, перпендикулярной оси вращения, и ступицей с торцами, перпендикулярными оси, причем длина калибрующей части lk и угол осевого смещения α, принимающий значения от 0° до 45°, определяются соответственно по формулам:The problem is achieved by the application of the proposed method of oscillating rolling of external threads, in which the rolling rollers having an outer peripheral working surface and a hub with an aperture and tongue are given rotational movements and at least one roller radial feed movement, while the rolling rollers are taken with conical intake parts, located at the ends, and the central cylindrical gage part, located on the periphery and displaced axially at an angle α to the plane, perp dicular axis of rotation, and a hub with ends perpendicular to the axis, and the length of the calibrating part l k and the angle of axial displacement α, taking values from 0 ° to 45 °, are determined respectively by the formulas:
lk=Lp·kзаг/kрол, α=arctg[(Lp-lк-lз)Dрол],l k = L p · k zag / k roll , α = arctan [(L p -l to -l s ) D roll ],
где lk - длина калибрующей части роликов, мм;where l k is the length of the calibrating part of the rollers, mm;
Lp- длина накатываемой резьбы, мм;L p is the length of the thread being rolled, mm;
kзаг - количество заходов резьбы на заготовке;k zag is the number of thread starts on the workpiece;
kрол - количество заходов резьбы на ролике;k roll is the number of thread starts on the roller;
lз - длина конической заборной части роликов, мм;l s - the length of the conical intake part of the rollers, mm;
α - угол осевого смещения, град;α is the angle of axial displacement, degrees;
Dрол- наружный диаметр осциллирующих роликов, мм.D roll - the outer diameter of the oscillating rollers, mm
На фиг.1 изображена конструкция осциллирующего ролика, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - вид Б на фиг.1; на фиг.3 - схема накатывания резьбы предлагаемым способом; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг.5 - развертка следов роликов на обрабатываемой поверхности при условии Dрол=dзаг Figure 1 shows the design of an oscillating roller that implements the proposed method; figure 2 is a view of B in figure 1; figure 3 - scheme of rolling threads of the proposed method; figure 4 is a view of figure 3; figure 5 - scan tracks of the rollers on the work surface provided D roll = d zag
Предлагаемый способ осциллирующего накатывания наружных резьб осуществляется инструментом в виде накатных роликов 1, имеющих наружную периферийную рабочую поверхность и ступицу с центральным отверстием и шпонпазом, которым сообщают вращательные движения и хотя бы одному ролику движение радиальной подачи.The proposed method of oscillating rolling of external threads is carried out by a tool in the form of
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.Oscillating
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.The hub 4 of the
Диаметры осциллирующих роликов, количество заходов резьбы на них и допускаемые отклонения элементов профиля выбираются так же, как и цилиндрических, последние регламентированы ГОСТ 9539-72.The diameters of the oscillating rollers, the number of thread runs on them and the permissible deviations of the profile elements are selected in the same way as cylindrical ones, the latter are regulated by GOST 9539-72.
Угол конуса αзк на заборных конических частях равен αзк=10°. Длина заборной части lз=3P, где P - шаг накатываемой резьбы.The cone angle α zk on the intake conical parts is α zk = 10 °. The length of the intake part l s = 3P, where P is the pitch of the thread being rolled.
Угол осевого смещения α может изменяться от 0° до 45° в зависимости от наружного диаметра осциллирующих роликов Dрол длины накатываемой резьбы Lр и длины калибрующей lk и конической заборной lз частей роликов и рассчитывается по формуле:The angle of axial displacement α can vary from 0 ° to 45 ° depending on the outer diameter of the oscillating rollers D roll of the length of the rolled thread L p and the length of the calibrating l k and conical intake l s of the parts of the rollers and is calculated by the formula:
α=arctg[(Lp-lk-lз)Dрол],α = arctan [(L p -l k -l h ) D role ],
а 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:and the height of the cylindrical calibrating part of the oscillating rollers is selected based on the need to overlap the traces of the rollers on the workpiece in order to eliminate the risk of occurrence on the workpiece of sections with non-rolled thread (figure 5) in accordance with the condition:
lk=Lp·kзаг/kрол,l k = L p · k zag / k roll ,
где lk - длина калибрующей части роликов, мм;where l k is the length of the calibrating part of the rollers, mm;
Lp - длина накатываемой резьбы, мм;L p is the length of the thread being rolled, mm;
lз - длина конической заборной части роликов, мм;l s - the length of the conical intake part of the rollers, mm;
kзаг - количество заходов резьбы на заготовке;k zag is the number of thread starts on the workpiece;
kрол - количество заходов резьбы на ролике;k roll is the number of thread starts on the roller;
α - угол осевого смещения (принимает значения от 0° до 45°), град;α is the angle of axial displacement (takes values from 0 ° to 45 °), degrees;
Dрол - наружный диаметр осциллирующих роликов, мм.D roll - the outer diameter of the oscillating rollers, mm
При этом должно выполняться условие lk≥5 P.In this case, the condition l k ≥5 P.
Накатывание резьбы по предлагаемому способу осциллирующими роликами производится на существующих резьбонакатных 2-роликовых станках. Осциллирующие ролики 1, 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.Thread rolling according to the proposed method with oscillating rollers is carried out on existing thread rolling 2-roller machines. Oscillating
Согласно осциллирующему способу 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.According to an oscillating method, the main rotational movement V from the drive of a thread rolling machine (not shown) is communicated to the
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 периферийной рабочей частью роликов осциллирующих движений резьба на заготовке формируется также одной из заборных частей резьбонакатного ролика в направлении, котором в данный момент перемещается пятно контакта ролика с заготовкой.At the same time, when the roller rotates, its intake and gauge parts, due to their axial displacement by an angle α, oscillate in the axial direction [3]. When the peripheral working part of the rollers oscillates, the thread on the workpiece is also formed by one of the intake parts of the thread rolling roller in the direction that the contact spot of the roller with the workpiece is currently moving.
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.Figure 5 shows a scan of the traces of the rollers on the machined surface under the condition D roll = d zag , where sections of the unrolled thread are visible. However, in practice, the diameter of the rollers D roll is much larger than the diameter of the rolled workpiece d zag and for the complete formation of the thread several tens of turns of the workpiece are necessary, therefore the thread will be completely applied to the workpiece.
Предлагаемый осциллирующий способ 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.The proposed oscillating method is used for metric threads with a diameter of 3 ... 68 mm in increments of 0.5 ... 6.0 mm. Roller thread: for right-handed threads - left multi-start, for left-hand threads - right multi-start. The number of calls ranges from 2 to 52; a larger number of approaches corresponds to smaller diameters of threads and smaller steps. The sizes of the rollers vary, mm: D roll = 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.Oscillating thread rolling rollers are made of steel of the grades Х12М, Х6ВФ, Х12Ф1 for products with hardness НВ 160 ... 200; from steel 6X6V3MFS - for products with HB 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.Radial feeds for oscillating rollers are selected within the range of 0.02 ... 0.25 mm / rev; the number of turns that the workpiece makes during the profiling of the thread 4 ... 40; larger numbers correspond to harder workpiece materials.
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.The rolling speed depends on the material of the rolled workpiece: for brass 100 ... 120 m / min; mild steel 80 ... 100 m / min; steel of medium hardness 40 ... 60 m / min; solid steel 15 ... 20 m / min; titanium alloys 12 ... 14 m / min.
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.After the rollers are brought together by a distance sufficient to form a complete thread profile on the workpiece, the radial feed is stopped and the rollers make another complete revolution without radial feed to calibrate the workpiece and form a complete thread profile on its entire surface.
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 предлагаемым осциллирующим способом будет меньше, чем при накатывании традиционным способом цилиндрическими роликами с радиальной подачей.After that, the rollers are retracted in the radial direction and the workpiece is removed. Since the magnitude of the radial force when rolling threads with a radial feed is directly proportional to the length of the contact spot of the rollers with the workpiece in the axial direction and due to the fact that the width of the oscillating rollers is less than the length of the thread being rolled, the radial force when rolling the thread with the proposed oscillating method will be less than when rolling in the traditional way with cylindrical rollers with radial feed.
Пример. При проведении производственных испытаний на заготовке - вал из стали 45 ГОСТ 1050-88 (прокат в состоянии поставки) накатывалась резьба M30×3,5-6 g длиной 200 мм на 2-роликовом резьбонакатном полуавтомате А2528 осциллирующими роликами, имеющими размеры: Dрол=140,651 мм; lk=40 мм; lз=10,5 мм; αзк=10°; α=45°; kрол=5; допускаемые отклонения элементов профиля по ГОСТ 9539-72.Example. When conducting production tests on a workpiece - a shaft made of steel GOST 1050-88 (rolled products as supplied), a M30 × 3.5-6 g thread 200 mm long was rolled on a 2-roller A2528 semi-automatic thread rolling machine with oscillating rollers having dimensions: D roll = 140.651 mm; l k = 40 mm; l s = 10.5 mm; α zk = 10 °; α = 45 °; k roll = 5; permissible deviations of the profile elements in accordance with GOST 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.Oscillating rollers were informed of rotational motion with a speed of V = 20 m / min, radial feed S p = 0.1 mm / rev of the workpiece, one revolution for complete profiling of the thread, and also one full revolution for calibrating the workpiece and forming a complete thread profile throughout its surface, while the workpiece made 15 turns.
Радиальное усилие при накатывании осциллирующими роликами составляло в половину меньше, чем при накатывании традиционными цилиндрическими роликами.The radial force during rolling by oscillating rollers was half less than when rolling by traditional cylindrical rollers.
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.Tests have established that the dimensions of the rolled thread are stable and correspond to the required accuracy level, the tool life corresponds to the resistance standards of thread rolling rollers according to GOST 9539-72, the surface roughness of the threaded surface meets the requirements of the drawing.
Предлагаемый способ позволяют накатывать с высокой производительностью и качеством резьбы относительно большой длины со сниженными радиальными усилиями.The proposed method allows rolling with high productivity and thread quality of a relatively large length with reduced radial forces.
Источники информацииInformation sources
1. Якухин В.Г., Ставров В.А. Изготовление резьб. Справочник. М: Машиностроение, 1989. - С.38.1. Yakukhin V.G., Stavrov V.A. The manufacture of threads. Directory. M: Mechanical Engineering, 1989. - P.38.
2. Якухин В.Г., Ставров В.А. Изготовление резьб. Справочник. М: Машиностроение, 1989. - С.40 - прототип.2. Yakukhin V.G., Stavrov V.A. The manufacture of threads. Directory. M: Engineering, 1989. - P.40 - prototype.
3. Попов М.Е., Аваниш А. Отделочно-упрочняющая обработка поверхностей осциллирующим инструментом. // СТИН, 2003, № 11. - С.34-36.3. Popov ME, Avanish A. Finishing-hardening surface treatment with an oscillating tool. // STIN, 2003, No. 11. - P.34-36.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005101582/02A RU2278760C1 (en) | 2005-01-24 | 2005-01-24 | Outer thread oscillation knurling method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005101582/02A RU2278760C1 (en) | 2005-01-24 | 2005-01-24 | Outer thread oscillation knurling method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2278760C1 true RU2278760C1 (en) | 2006-06-27 |
Family
ID=36714643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005101582/02A RU2278760C1 (en) | 2005-01-24 | 2005-01-24 | Outer thread oscillation knurling method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2278760C1 (en) |
-
2005
- 2005-01-24 RU RU2005101582/02A patent/RU2278760C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЯКУХИН В.Г., и др., Изготовление резьб. Справочник., Москва, Машиностроение, 1989, с.40. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101879475B1 (en) | Plain bearing shell with slide face surface geometry which is profiled in the axial direction | |
JP4911739B2 (en) | Method of machining cylindrical metal body in rotary machine | |
CA1075506A (en) | Method of producing zircaloy tubes | |
RU2277990C1 (en) | Oscillating rollers for knurling outer threads | |
RU2278760C1 (en) | Outer thread oscillation knurling method | |
KR20110096479A (en) | Form rolling die | |
US9718115B2 (en) | Production method for a semi-finished product and semi-finished product | |
CN202192186U (en) | Rotary swaging equipment | |
RU2818921C1 (en) | Method of spinning processing of axisymmetric shells | |
RU2443492C1 (en) | Outer trapezoidal thread rolling rollers | |
RU2332293C1 (en) | Method of processing spherical surfaces by surface plastic deformation | |
RU2447965C2 (en) | Outer thread rolling device | |
RU2449850C2 (en) | Method of rolling outer thread | |
RU2443491C1 (en) | Method of rolling outer trapezoidal thread | |
RU2796957C1 (en) | Method for the manufacture of shaped sheaths | |
RU2058847C1 (en) | Thread knurling method | |
SU801945A1 (en) | Method of producing ring parts with shaped outer surface | |
RU2317885C1 (en) | Arrangement for surface plastic deformation of the spherical surfaces of ball pins | |
SU664727A1 (en) | Method of making tapering thread | |
SU1764970A1 (en) | Finishing and reinforcing process arrangement | |
RU2252100C1 (en) | Self-aligned built-up roller for knurling preliminarily cut thread | |
RU2252845C1 (en) | Internal thread knurling method | |
SU1294444A2 (en) | Method of producing hollow axially symmetrical parts | |
JP3136852U (en) | Drill drilling depth control tool | |
RU2252101C1 (en) | Method for knurling preliminarily cut thread |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070125 |