RU2320469C1 - Способ статико-импульсной обработки винтов методом деформирующего протягивания - Google Patents
Способ статико-импульсной обработки винтов методом деформирующего протягивания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320469C1 RU2320469C1 RU2006117952/02A RU2006117952A RU2320469C1 RU 2320469 C1 RU2320469 C1 RU 2320469C1 RU 2006117952/02 A RU2006117952/02 A RU 2006117952/02A RU 2006117952 A RU2006117952 A RU 2006117952A RU 2320469 C1 RU2320469 C1 RU 2320469C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deforming
- workpiece
- sleeve
- tool
- static
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gripping On Spindles (AREA)
- Milling, Broaching, Filing, Reaming, And Others (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к устройствам для статико-импульсной обработки винтов на станках. Устанавливают деформирующий инструмент на опорный фланец. Деформирующий инструмент выполнен в виде кольца с профилем внутренней поверхности в продольном сечении, соответствующим профилю впадины заготовки винта, для обеспечения поверхностного пластического деформирования заготовки. Опорный фланец выполнен в виде трех пластин: крайней неподвижной пластины для опоры опорного фланца на станине станка, крайней подвижной пластины для опоры деформирующего инструмента и средней пластины. При этом осуществляют захват заготовки с помощью хвостовика и перемещение ее патроном, закрепленным на волноводе в виде ступенчатого стержня со ступенями малого и максимального диаметров. Волноводу сообщают периодическую импульсную нагрузку вдоль его продольной оси путем продольного перемещения бойка в виде втулки, установленной на ступени малого диаметра ступенчатого стержня. Упомянутые втулка и ступень максимального диаметра ступенчатого стержня выполнены с поперечными сечениями одинаковой площади. Соотношение длины втулки к длине ступени максимального диаметра ступенчатого стержня принимают равным единице. В результате расширяются технологические возможности. 5 ил.
Description
Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к способам и устройствам для калибрования, деформирующего протягивания и упрочнения металлических наружных винтовых поверхностей и других фасонных поверхностей деталей из сталей и сплавов поверхностным пластическим деформированием со статико-импульсным нагружением обрабатываемых деталей методом протягивания.
Известен способ и устройство для дорнования отверстий, при котором по методу протягивания к деформирующему инструменту вдоль обрабатываемой поверхности с натягом прикладывают статическую нагрузку [1].
Способ и устройство отличаются ограниченными возможностями и используются только для обработки отверстий, низким КПД, большой энергоемкостью, недостаточно большой глубиной упрочненного слоя и недостаточно высокой степенью упрочнения обрабатываемой внутренней поверхности.
Известен способ поверхностного пластического деформирования, реализуемый двухрядным инструментом ударного действия для обработки наружных цилиндрических поверхностей, у которого первый ряд роликов установлен на упругую «плавающую» самоустанавливающуюся в радиальном направлении оправку, а второй ряд роликов смонтирован на жесткой оправке [2].
Инструмент отличается ограниченными возможностями и используется только для обработки наружных цилиндрических поверхностей, низким КПД, небольшой глубиной упрочненного слоя и невысокой степенью упрочнения обрабатываемой поверхности, сложностью, большой энергоемкостью и металлоемкостью конструкции, а также массогабаритными показателями.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей обработки за счет применения статико-импульсного поверхностного пластического деформирования винтовых поверхностей винтов, а также за счет управления глубиной упрочненного слоя и микрорельефом наружных поверхностей отверстий путем использования охватывающего инструмента и устройства нагружения специальной формы.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа статико-импульсной обработки винтов на станках методом деформирующего протягивания, включающего обработку заготовки поверхностным пластическим деформированием с помощью деформирующего инструмента, причем используют деформирующий инструмент в виде кольца с профилем внутренней поверхности в продольном сечении, соответствующим профилю впадины заготовки винта, который устанавливают на подвижный в поперечной плоскости заготовки опорный фланец с центральным отверстием для свободного прохождения заготовки, выполненный в виде трех пластин: крайней неподвижной пластины для опоры опорного фланца на станине станка, крайней подвижной пластины для опоры деформирующего инструмента и средней пластины, упомянутые пластины выполнены с пазами, в которых расположены шарики с сепараторами, при этом осуществляют захват заготовки с помощью хвостовика и перемещение ее патроном, закрепленным на волноводе в виде ступенчатого стержня со ступенями малого и максимального диаметров, которому сообщают периодическую импульсную нагрузку вдоль его продольной оси путем продольного перемещения бойка в виде втулки, установленной на ступени малого диаметра ступенчатого стержня, причем упомянутые втулка и ступень максимального диаметра ступенчатого стержня выполнены с поперечными сечениями одинаковой площади, соотношение длины втулки к длине ступени максимального диаметра ступенчатого стержня принимают равным единице, а периодическую импульсную нагрузку вырабатывают гидравлическим генератором импульсов.
Особенности предлагаемого способа поясняются чертежами. На фиг.1 представлена схема калибрования, деформирующего протягивания с упрочнением винтовой поверхности винта методом протягивания со статико-импульсным нагружением деформирующего инструмента - кольца; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.2; на фиг.5 - элемент Г на фиг.3.
Предлагаемый способ предназначен для калибрования, деформирующего протягивания с упрочнением винтовых поверхностей винтов методом протягивания и служит для чистовой операции по обработке поверхностным пластическим деформированием.
Предлагаемый способ реализуется, например, на горизонтально-протяжном станке с помощью патрона 1, опорного фланца 2 и деформирующего инструмента 3.
Патрон 1 известной конструкции, применяемый, например, на горизонтально-протяжных станках, в данном случае использован для захвата заготовки 4 с помощью хвостовика 5, последний является деталью-посредником, которой придают удобную форму для захвата и соединения с обрабатываемой заготовкой, а также для захвата патроном.
Патрон 1 установлен на волноводе 6, выполнен в виде ступенчатого стержня, на малой ступени которого с возможностью продольного перемещения установлен боек 7. Выполненный в виде втулки боек 7 сообщает волноводу 6 периодическую импульсную нагрузку Рим, действующую вдоль его продольной оси и вырабатываемую гидравлическим генератором импульсов (ГГИ) (не показан) [3, 4]. Соотношение длины L1 бойка 7 к длине L2 ступени максимального диаметра волновода 6 равно единице, т.е. L1/L2=1, а площади контакта их в поперечном сечении, по которым передается ударный импульс, одинаковы.
Опорный фланец 2 выполнен с центральным отверстием для свободного прохождения заготовки 4, подвижным в поперечной плоскости относительно заготовки, и состоит из трех пластин 8, 9 и 10. Одна крайняя пластина 8 служит для опоры фланца 2 на станину 11 станка и является неподвижной. Другая крайняя пластина 9 служит опорой для деформирующего инструмента-кольца 3 и является подвижной. Средняя пластина 10 контактирует с крайними пластинами посредством шариков 12, расположенных в пазах, крайних неподвижной 8 и подвижной 9 пластин. Для поддержания равного расстояния между опорными шариками 12 используется сепаратор 13. Пазы под опорные шарики 12 в неподвижной 8 и средней 10 пластинах выполнены, например, вертикальными (согласно фиг.1 и 2), а в подвижной 9 и средней 10 пластинах выполнены горизонтальными. Для поддержания пластин 8, 9 и 10 в общем пакете использована резиновая обечайка 14, позволяющая смещаться средней и подвижной пластинам и не рассыпаться сборной конструкции фланца 2. Обечайка 14 приклеена к торцам пластин 8, 9 и 10.
В предлагаемом устройстве деформирующим инструментом является кольцо 3, которое имеет профиль внутренней поверхности отверстия в продольном сечении, соответствующий профилю впадины обрабатываемой заготовки 4 винта.
Предлагаемый способ обработки осуществляется следующим образом.
Деформирующий инструмент - кольцо 3 устанавливают на фланец 2 и заготовку 4 с хвостовиком 5 вводят до захватывания хвостовика патроном 1, который закреплен на волноводе 6.
Обработку начинают с включения продольной подачи Sпр и под действием основной статической нагрузки Рст, развиваемой основным приводом станка, начинается процесс поверхностного пластического деформирования.
Одновременно с включением основной статической нагрузки Рст включается дополнительная периодическая импульсная нагрузка Рим, которая осуществляется с помощью бойка 7, воздействующего на торец волновода 6. В качестве механизма импульсного нагружения инструмента применяют ГГИ (не показан) [3, 4], который соединен с корпусом гидроцилиндра 15.
Исходный импульс, сформированный в бойке в момент удара по волноводу, отражаясь от свободного торца бойка с противоположным знаком, доходит до волновода, одна его часть вновь отражается в боек, а другая переходит в волновод и распространяется в направлении нагружаемой поверхности. Дойдя до нагружаемой поверхности, последняя часть импульса распределяется на проходящий и отраженный. Проходящие волны деформации при соотношении L1/L2=1 не накладываются и не разрываются, а следуют друг за другом, кроме того, при равенстве площадей контакта поперечных сечений бойка и волновода энергия удара наиболее полно реализуется в контакте с нагружаемой средой.
Глубина упрочненного слоя предлагаемым способом достигает 1,5...2,5 мм, что значительно (в 3...4 раза) больше, чем при традиционном статическом упрочнении. Наибольшая степень упрочнения составляет 15...30%. В результате статико-импульсной обработки по сравнению с традиционным обкатыванием эффективная глубина слоя, упрочненного на 20% и более, возрастает в 1,8...2,7 раза, а глубина слоя, упрочненного на 10% и более, - в 1,7...2,2 раза.
Пример. Обрабатывали предлагаемым способом заготовки винта левого Н41.1016.01.001 винтового насоса ЭВН5-25-1500, которые имели следующие размеры: общая длина - 1282 мм, длина винтовой части - 1208 мм, диаметр поперечного сечения винта - D1=⌀27-0,05 мм, D=30,3 мм, эксцентриситет е1=1,65 мм, е=3,3 мм, шаг t=28±0,01 мм, шероховатость Ra=0,4 мкм; винтовая поверхность однозаходная, левого направления; материал - сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-74, твердость НВ 207-228, масса - 5,8 кг. Обработку вели на модернизированном горизонтально-протяжном станке мод. 7Б57 с использованием специального ГГИ. Модернизация касалась установки на станке, на тяговом штоке волновода, бойка и корпуса гидроцилиндра, осуществляющих дополнительное периодическое импульсное нагружение заготовок. Смазочно-охлаждающая жидкость - сульфофрезол. Скорость протягивания Sпр=4 м/мин. Наибольшее значение энергии ударов, развиваемые ГГИ, А=280 Дж (сила удара 260 кН, скорость удара 7,2 м/с), при частоте ударов f=5...15 Гц. Натяг инструмента составлял h=0,2...0,5 мм на сторону, ширина деформирующей ленточки - 5...15 мм. Статическое нагружение осуществлялось силой до Рст=40 кН.
Обработка показала, что параметр шероховатости обработанных поверхностей винтов уменьшился до значения Ra=0,5...0,065 мкм при исходном - Ra=5...6,5 мкм, производительность повысилась более чем в три раза по сравнению с обкатыванием трехроликовым приспособлением, используемым на базовом предприятии в АО "Ливгидромаш". Энергоемкость процесса уменьшилась в 2,2 раза. Контроль проводился скобой индикаторной с индикатором ИЧ 10 Б кл. 1 ГОСТ 577-68. Накопленная погрешность между любыми несоседними шагами была не более 0,1 мм, просвет при контроле лекальной линейкой образующих по диаметру выступов - не более 0,07 мм, что допустимо по ТУ.
Предлагаемый способ расширяет технологические возможности поверхностного пластического деформирования за счет применения статико-импульсной обработки, а также за счет управления глубиной упрочненного слоя и микрорельефом наружных поверхностей винтов путем использования инструмента-кольца и устройства нагружения специальной формы.
Источники информации
1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т.Т.1 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова.- 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. С.397, рис.16, в, г.
2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т.Т.1 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова.- 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. С.392, рис.14, 6 - прототип.
3. Киричек А.В., Лазуткин А.Г., Соловьев Д.Л. Статико-импульсная обработка и оснастка для ее реализации // СТИН, 1999, №6. - С.20-24.
4. Патент РФ №2090342. МПК6 В24В 39/04. Лазуткин А.Г., Киричек А.В., Соловьев Д.Л. Гидроударное устройство для обработки деталей ППД. 95122309/02.21.12.95.20.09.97. Бюл. №26.
Claims (1)
- Способ статико-импульсной обработки винтов на станках методом деформирующего протягивания, включающий обработку заготовки поверхностным пластическим деформированием с помощью деформирующего инструмента, отличающийся тем, что используют деформирующий инструмент в виде кольца с профилем внутренней поверхности в продольном сечении, соответствующим профилю впадины заготовки винта, который устанавливают на подвижный в поперечной плоскости заготовки опорный фланец с центральным отверстием для свободного прохождения заготовки, выполненный в виде трех пластин: крайней неподвижной пластины для опоры опорного фланца на станине станка, крайней подвижной пластины для опоры деформирующего инструмента и средней пластины, упомянутые пластины выполнены с пазами, в которых расположены шарики с сепараторами, при этом осуществляют захват заготовки с помощью хвостовика и перемещение ее патроном, закрепленным на волноводе в виде ступенчатого стержня со ступенями малого и максимального диаметров, которому сообщают периодическую импульсную нагрузку вдоль его продольной оси путем продольного перемещения бойка в виде втулки, установленной на ступени малого диаметра ступенчатого стержня, причем упомянутые втулка и ступень максимального диаметра ступенчатого стержня выполнены с поперечными сечениями одинаковой площади, соотношение длины втулки к длине ступени максимального диаметра ступенчатого стержня принимают равным единице, а периодическую импульсную нагрузку вырабатывают гидравлическим генератором импульсов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006117952/02A RU2320469C1 (ru) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Способ статико-импульсной обработки винтов методом деформирующего протягивания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006117952/02A RU2320469C1 (ru) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Способ статико-импульсной обработки винтов методом деформирующего протягивания |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006117952A RU2006117952A (ru) | 2007-11-27 |
RU2320469C1 true RU2320469C1 (ru) | 2008-03-27 |
Family
ID=38960046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006117952/02A RU2320469C1 (ru) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | Способ статико-импульсной обработки винтов методом деформирующего протягивания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2320469C1 (ru) |
-
2006
- 2006-05-24 RU RU2006117952/02A patent/RU2320469C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Справочник технолога-машиностроителя./ Под. ред. А.Г. Косиловой и др., т.1. - М.: Машиностроение, 1986, с.392, рис.14, б. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006117952A (ru) | 2007-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2336987C1 (ru) | Устройство для статико-импульсного дорнования сборным инструментом | |
RU2336986C1 (ru) | Способ статико-импульсного дорнования сборным дорном | |
RU2312757C1 (ru) | Устройство для статико-импульсного дорнования отверстий методом протягивания | |
RU2320471C1 (ru) | Способ статико-импульсной обработки винтов | |
RU2320469C1 (ru) | Способ статико-импульсной обработки винтов методом деформирующего протягивания | |
RU2317888C1 (ru) | Устройство для статико-импульсной обработки винтов методом протягивания | |
RU2483857C1 (ru) | Устройство статико-импульсного раскатывания внутренней дорожки наружного кольца шарикоподшипника | |
RU2320470C1 (ru) | Устройство для статико-импульсной обработки винтов | |
RU2483858C1 (ru) | Способ статико-импульсного раскатывания внутренней дорожки наружного кольца шарикоподшипника | |
RU2469833C1 (ru) | Устройство для статико-импульсной обработки зубчатых колес | |
RU2541220C2 (ru) | Раскатка для дорожки качения кольца упорного шарикоподшипника | |
RU2285601C1 (ru) | Устройство для статико-импульсного раскатывания внутренних канавок | |
RU2470761C2 (ru) | Способ статико-импульсной обработки зубчатых колес | |
RU2384397C1 (ru) | Способ центробежного упрочнения винтов | |
RU2241579C1 (ru) | Способ статико-импульсного формообразования и упрочнения внутренних резьб и профилей | |
RU2479405C2 (ru) | Устройство для статико-импульсного дорнования сложнопрофильных отверстий | |
RU2311278C1 (ru) | Способ статикоимпульсной обработки упругим деформирующим инструментом | |
RU2479406C2 (ru) | Устройство для обработки сложнопрофильных отверстий | |
RU2296664C1 (ru) | Способ электростатикоимпульсной обработки | |
RU2479408C2 (ru) | Устройство для формообразования наружных щлицев поверхностным пластическим деформированием | |
RU2070464C1 (ru) | Способ производства прецизионных труб и радиально-ковочная машина для его осуществления | |
RU2319594C1 (ru) | Устройство для статико-импульсной обработки фасонных поверхностей | |
RU2469834C1 (ru) | Способ формообразования наружных шлицев поверхностным пластическим деформированием | |
RU2479404C2 (ru) | Способ статико-импульсного дорнования сложнопрофильных отверстий | |
RU2287426C1 (ru) | Способ статико-импульсного раскатывания |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080525 |