RU2438851C1 - Device for rolling precut thread - Google Patents
Device for rolling precut thread Download PDFInfo
- Publication number
- RU2438851C1 RU2438851C1 RU2010124732/02A RU2010124732A RU2438851C1 RU 2438851 C1 RU2438851 C1 RU 2438851C1 RU 2010124732/02 A RU2010124732/02 A RU 2010124732/02A RU 2010124732 A RU2010124732 A RU 2010124732A RU 2438851 C1 RU2438851 C1 RU 2438851C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thread profile
- deforming elements
- deforming
- rolling
- thread
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии машиностроения, к способам формообразования резьб пластическим деформированием, в частности к накатыванию резьб роликами и изготовлению оснастки для ее реализации.The invention relates to mechanical engineering technology, to methods of forming threads by plastic deformation, in particular to rolling threads with rollers and manufacturing tooling for its implementation.
Известно устройство для обкатывания винтовых профилей, которое содержит корпус, держатели с деформирующими и силовыми элементами, снабженные кулисой с осью и эксцентриковым приводом, причем каждый из держателей выполнен в виде двуплечих рычагов, соединенных между собой осью, деформирующие элементы установлены на одном конце двуплечего рычага, а силовые - на другом, причем ось кулисы жестко закреплена на корпусе, а оси держателей - на соответствующих концах кулисы [1]. В процессе обкатывания профиля деформирующие элементы совершают возвратно-поступательные перемещения вдоль оси заготовки и поверхности профиля резьбы, создавая соответствующий микрорельеф.A device for rolling in screw profiles is known, which comprises a housing, holders with deforming and power elements, equipped with a link with an axis and an eccentric drive, each of the holders being made in the form of two-arm levers connected by an axis, the deforming elements are installed at one end of the two-arm lever, and power - on the other, and the axis of the wings is rigidly fixed to the body, and the axis of the holders is on the corresponding ends of the wings [1]. In the process of rolling in the profile, the deforming elements make reciprocal movements along the axis of the workpiece and the surface of the thread profile, creating the corresponding microrelief.
Недостатками известной конструкции устройства являются: низкая производительность, особенно при накатывании резьбы с большим шагом, из-за малой площади контакта деформирующего элемента с обрабатываемой поверхностью и большого количества проходов; низкое качество обработанной поверхности, малая жесткость конструкции и высокая себестоимость процесса накатывания при не больших сроках службы устройства, состоящего из большого количества шарниров и рычагов из-за их износа.The disadvantages of the known design of the device are: low productivity, especially when rolling threads with a large pitch, due to the small contact area of the deforming element with the work surface and a large number of passes; low quality of the treated surface, low structural rigidity and high cost of the rolling process with not long service life of the device, consisting of a large number of hinges and levers due to their wear.
Известно устройство в виде ролика для накатывания предварительно нарезанной резьбы, выполненного в виде кольцевых деформирующих витков с полным профилем и витков с неполным профилем с одной стороны на боковой поверхности [2]. Устройство позволяет накатывать предварительно нарезанные резьбы с крупным шагом за счет того, что деформирующее контактное усилие, развиваемое накатным роликом, на той стороне витка с полным профилем, с которой имеется зазор на витках с неполным профилем, многократно возрастает по сравнению с опорным контактным усилием на другой стороне этого витка.A device in the form of a roller for rolling pre-cut threads, made in the form of annular deforming coils with a full profile and coils with an incomplete profile on one side on the side surface [2]. The device allows you to roll pre-threaded threads in large increments due to the fact that the deforming contact force developed by the knurling roller on the side of the coil with a full profile, with which there is a gap on the coils with an incomplete profile, increases many times compared with the reference contact force on another side of this coil.
Недостатком известного устройства является неравномерный износ витков ролика, поскольку усилие, действующее на виток с полным профилем, значительно больше усилий, действующих на витки с неполным профилем, поэтому он будет выходить из строя быстрее, чем витки с неполным профилем. Кроме того, данный ролик позволяет деформировать только одну сторону профиля резьбы. Для деформирования второй стороны профиля резьбы требуется еще один ролик, у которого опорные витки имеют неполный профиль с другой стороны, а это снижает производительность, точность и удорожает процесс. Кроме того, устройство не обладает универсальностью и не переналаживается для накатывания резьб с различными шагами, а это также удорожает процесс.A disadvantage of the known device is the uneven wear of the turns of the roller, since the force acting on the coil with a full profile is much greater than the forces acting on the turns with an incomplete profile, so it will fail faster than the turns with an incomplete profile. In addition, this roller allows you to deform only one side of the thread profile. To deform the second side of the thread profile, another roller is required, in which the support turns have an incomplete profile on the other hand, and this reduces productivity, accuracy and makes the process more expensive. In addition, the device does not have the versatility and does not change gear for rolling threads with different steps, and this also makes the process more expensive.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей оснастки, позволяющей повысить производительность, особенно при накатывании резьбы с большим шагом, путем увеличения площади контакта деформирующего элемента с обрабатываемой поверхностью; обеспечение возможности деформирования всего резьбового профиля за минимальное количество проходов; обеспечение универсальности и возможности накатывания грузовых резьб; повышение качества обработанной поверхности и жесткости конструкции устройства; снижение себестоимости процесса накатывания и увеличения срока службы устройства путем уменьшения количества шарниров и рычагов и повышения их износостойкости.The objective of the invention is to expand the technological capabilities of tooling, which allows to increase productivity, especially when rolling the thread with a large step, by increasing the contact area of the deforming element with the work surface; providing the ability to deform the entire threaded profile for a minimum number of passes; ensuring universality and the ability to roll cargo threads; improving the quality of the treated surface and the rigidity of the device; reducing the cost of the rolling process and increasing the life of the device by reducing the number of hinges and levers and increasing their wear resistance.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого устройства для накатывания предварительно нарезанной резьбы, содержащего корпус, держатели с деформирующими элементами и силовым элементом, при этом оно имеет два деформирующих элемента в виде роликов в форме усеченного конуса, радиально расположенных по обе стороны профиля резьбы, диаметры оснований которых пропорциональны линейным скоростям заготовки на внутреннем и внешнем диаметрах профиля резьбы, а рабочая длина роликов составляет не менее рабочей высоты профиля резьбы, при этом держатели установлены на шаровых концах двуплечего рычага и выполнены с возможностью свободного вращения в них деформирующих элементов и установки деформирующих элементов под углом наклона рабочих сторон профиля резьбы, а силовой элемент закреплен на торце оси, расположенной в средней части двуплечего рычага, и выполнен в виде торсиона с возможностью закручивания с помощью самотормозящей червячной пары относительно оси, перпендикулярной продольной оси заготовки, и создания деформирующего контактного усилия, развиваемого накатными роликами с двух сторон профиля резьбы, при этом упомянутые торсион и червячная пара установлены в корпусе на подшипниках.The problem is solved using the proposed device for rolling pre-threaded threads containing a housing, holders with deforming elements and a power element, while it has two deforming elements in the form of rollers in the form of a truncated cone, radially located on both sides of the thread profile, the diameters of the bases of which proportional to the linear speeds of the workpiece on the inner and outer diameters of the thread profile, and the working length of the rollers is not less than the working height of the thread profile, with the holders are mounted on the ball ends of the two shoulders of the lever and made with the possibility of free rotation of the deforming elements and installation of the deforming elements at an angle of inclination of the working sides of the thread profile, and the power element is mounted on the end of the axis located in the middle of the two shoulders of the lever, and made in the form of a torsion bar with the possibility of twisting with a self-braking worm pair relative to an axis perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece, and creating a deforming contact force developed by rolling rollers on both sides of the thread profile, while said torsion bar and worm pair are mounted on bearings in the housing.
Особенности конструкции предлагаемого устройства для накатывания предварительно нарезанной резьбы поясняются чертежами.The design features of the proposed device for rolling pre-cut threads are illustrated by drawings.
На фиг.1 показана схема устройства для накатывания предварительно нарезанной резьбы, вид сбоку, частичный продольный разрез, тонкими линиями показаны положения деформирующих роликов, ориентируемых по профилю резьбы в радиальном направлении; на фиг.2 - схема устройства для накатывания предварительно нарезанной резьбы, общий вид В, сверху, на фиг.1, тонкими линиями показаны положения деформирующих роликов, ориентируемых по углу наклона рабочих сторон профиля резьбы; на фиг.3 показана кинематическая схема накатывания предварительно нарезанной упорной резьбы предлагаемым устройством, вид спереди; на фиг.4 - кинематическая схема накатывания предварительно нарезанной упорной резьбы предлагаемым устройством, вид А, слева, на фиг.3, на фиг.5 - кинематическая схема накатывания предварительно нарезанной упорной резьбы предлагаемым устройством, вид Б, сверху, на фиг.3.Figure 1 shows a diagram of a device for rolling pre-cut threads, side view, partial longitudinal section, thin lines show the positions of the deformation rollers oriented along the thread profile in the radial direction; figure 2 is a diagram of a device for rolling pre-threaded threads, General view, from above, figure 1, thin lines show the position of the deforming rollers, oriented by the angle of inclination of the working sides of the thread profile; figure 3 shows the kinematic diagram of rolling pre-cut thrust threads of the proposed device, front view; figure 4 is a kinematic diagram of rolling a pre-cut stop thread of the proposed device, view A, left, in Fig. 3, figure 5 is a kinematic scheme of rolling a pre-cut stop thread of the proposed device, view B, top, in figure 3.
Предлагаемое устройство предназначено для накатывания предварительно нарезанной резьбы, которое производится, например, на токарном станке при вращающейся со скоростью Уз заготовки винта и продольной подачи SПР, равной шагу резьбы, устройства, закрепленного на суппорте.The proposed device is intended for rolling a precut thread, which is made, for example, on a lathe at a speed V of the workpiece longitudinal feed screw and S OL equal to the thread pitch, the device mounted on a support.
Устройство содержит корпус 1 (см. фиг.1-2) в виде корпуса червячного редуктора, имеющего основание, которым оно устанавливается, например, на суппорте токарного станка (не показаны).The device comprises a housing 1 (see FIGS. 1-2) in the form of a worm gear housing having a base with which it is installed, for example, on a support of a lathe (not shown).
Устройство содержит держатели 2 и 3 с деформирующими элементами - роликами 4 и 5 и силовой элемент - торсион 6. Деформирующие элементы - ролики имеют форму усеченного конуса и при работе устройства располагаются радиально по обе стороны профиля резьбы заготовки. Диаметры оснований усеченного конуса ролика выбираются пропорционально линейным скоростям заготовки на внутреннем и внешнем диаметрах профиля резьбы из расчета снижения проскальзывания частей рабочей поверхности конического ролика по накатываемой поверхности профиля резьбы, т.к. вращение ролика осуществляется за счет сил трения от вращения заготовки. Рабочая длина роликов принимается не менее рабочей высоты профиля накатываемой резьбы.The device contains
Деформирующие элементы - ролики консольно закреплены в держателях 2 с возможностью свободного вращения с помощью игольчатых подшипников 7.Deforming elements - rollers are cantileverly fixed in the
Держатели 2 установлены на концах двуплечего рычага 8. Концы рычага 8 выполнены в виде шаровых опор 9 и позволяют изменять угол наклона деформирующих элементов - роликов под углом наклона рабочих сторон профиля накатываемой резьбы. Фиксация положения держателя на шаровой опоре рычага осуществляется гайкой 10. В средней части двуплечего рычага 8 имеется ось 11, относительно которой рычаг имеет возможность вращаться и которая на подшипнике смонтирована в корпусе 1.
Силовой элемент - торсион 6 выполнен в виде пластины, которая одним концом закреплена на торце оси 11. Торсион - пластина, работающая на кручение, выполняет функции пружины. Изготавливается из термически обработанной стали, допускающей большие напряжения кручения и, значит, углы закручивания (десятки градусов). Торсион передает силовую нагрузку кручения ТКР на рычаг и далее на каждый деформирующий элемент.The power element - torsion 6 is made in the form of a plate, which is fixed at one end of the axis 11 with one end. Torsion - a torsion plate, acts as a spring. It is made of heat-treated steel, which allows high torsional stresses and, therefore, twisting angles (tens of degrees). The torsion transmits the torsion force load Т КР to the lever and further to each deforming element.
Силовая нагрузка кручения ТКР создается с помощью самотормозящей червячной пары - червячное колесо 12 и червяк 13, расположенные в корпусе на подшипниках. Червячное колесо расположено на валу, который жестко соединен с торсионом - пластиной, а червяк имеет штурвал 14 для ручного силового нагружения торсиона - пластины, отсчитываемое, например, по лимбу 15.The torsional force load T KR is created using a self-braking worm pair - a
Предлагаемое устройство предназначено для накатывания резьбы в условиях мелкосерийного производства, обладает универсальностью и позволяет переналадку на разные типы и размеры резьб.The proposed device is designed for rolling threads in small batch production, has versatility and allows readjustment to different types and sizes of threads.
Для условий крупносерийного производства и если для накатывания требуется большое усилие нагрузки ТКР на деформирующие элементы - ролики, конструкция устройства может быть модернизирована и ужесточена путем удаления держателей и шаровых наконечников на двуплечем рычаге и непосредственным креплением роликов на подшипниках на концах рычага. При этом устройство потеряет универсальность, т.к. деформирующие элементы - ролики будут установлены под строго фиксированными углами, но жесткость конструкции возрастет.For conditions of large-scale production and if rolling requires a large load of load Т КР for deforming elements - rollers, the design of the device can be modernized and tightened by removing holders and ball tips on the two-arm lever and directly mounting the rollers on bearings at the ends of the lever. In this case, the device will lose versatility, because deforming elements - rollers will be installed at strictly fixed angles, but the rigidity of the structure will increase.
Предлагаемая конструкция устройства имеет возможность путем закручивания торсиона - пластины, расположенного перпендикулярно продольной оси заготовки, создавать деформирующее контактное усилие ТКР, передаваемое накатным роликам, с двух сторон профиля резьбы.The proposed design of the device has the ability to twist the torsion bar, a plate located perpendicular to the longitudinal axis of the workpiece, to create a deforming contact force T KR transmitted to the rolling rollers on both sides of the thread profile.
Работа устройства заключается в следующем.The operation of the device is as follows.
Предлагаемое устройство устанавливают, например, на суппорте токарно-винторезного станка, а заготовку винта с предварительно нарезанной резьбой зажимают в токарном патроне, закрепленном на шпинделе передней бабки, и поджимают задним центром.The proposed device is installed, for example, on a support of a screw-cutting lathe, and the screw blank with a pre-threaded thread is clamped in a turning chuck mounted on the headstock spindle and tightened by the rear center.
Устройство устанавливают так, что осевая линия оси 11, торсиона - пластины и вала червячной шестерни находится в горизонтальной плоскости, проходящей через линию центров станка, и перпендикулярна последней (см. фиг.3-5). При этом деформирующие элементы - ролики располагаются симметрично линии центров станка выше и ниже ее, а двуплечий рычаг - под острым углом к вертикали.The device is installed so that the axial line of the axis 11, the torsion plate and the shaft of the worm gear is in a horizontal plane passing through the line of centers of the machine, and is perpendicular to the latter (see FIGS. 3-5). In this case, the deforming elements - the rollers are located symmetrically to the center line of the machine above and below it, and the two-arm lever - at an acute angle to the vertical.
Перед обработкой устройство настраивают. Так как деформирующие элементы - ролики 4 и 5 располагаются во впадинах резьбы радиально по отношению к заготовке, для этого их наклоняют под углом, соответственно, αПР4 и αПР5 к горизонтальной плоскости (фиг.4).Before processing, the device is configured. Since the deforming elements - rollers 4 and 5 are located in the hollows of the thread radially with respect to the workpiece, for this they are tilted at an angle, respectively, α PR4 and α PR5 to the horizontal plane (figure 4).
Деформирующие элементы - ролики 4 и 5 предварительно вводят во впадины резьбы и касаются рабочих профилей с двух сторон витка. При этом определяются углы установки роликов по профилю резьбы, соответственно, αПР4 и αПР5 (фиг.5). После чего ролики выводят из зоны контакта с резьбой и фиксируют их положение в держателях 2 и 3 гайками 10. По окончании настройки приступают к накатыванию резьбы.Deforming elements - rollers 4 and 5 are pre-inserted into the troughs of the thread and touch the working profiles on both sides of the coil. In this case, the installation angles of the rollers are determined along the thread profile, respectively, α PR4 and α PR5 ( figure 5). After that, the rollers are removed from the contact zone with the thread and fix their position in the
Перед включением вращения Уз заготовки деформирующие элементы - ролики устройства вводят во впадины резьбы, касаются рабочих поверхностей профиля и перемещают суппорт станка (не показан) в поперечном направлении, приближаясь к линии центров и нагружая ролики нагрузкой ТПОП, контроль которой может быть осуществлен по лимбу на суппорте (не показан). Одновременно нагружают ролики круговой нагрузкой ТКР путем вращения штурвала 14, тем самым закручивают торсион - пластину, и прижимают ролики к рабочим поверхностям резьбы, устанавливая и контролируя при этом величину нагрузки по лимбу 15. Включают вращение заготовки V3 и продольную подачу суппорта с устройством SПР, равную шагу разьбы, производят накатывание.Before switching rotation Y of the workpiece deforming elements - device rollers is introduced into the cavities of the thread relate Surface Profile and moving caliper machine (not shown) in the transverse direction, approaching the center line and loading rollers load T EPP, which control can be performed on the limb on a support (not shown). At the same time, the rollers are loaded with a circular load T KR by rotating the
При промышленных испытаниях заготовки - винт из стали 40Х с резьбой упорной S80×l0-7h ГОСТ 10177-82, имеющей предварительно нарезанный с помощью вихревой головки профиль резьбы, устанавливали в центрах на станке 16К20, а устройство для накатывания - на суппорте. Устройство прижимали к заготовке с поперечной силой ТПОП до 100 Н и деформирующие ролики нагружали силой кручения ТКР до 6000 Н. Заготовки сообщали вращательное движение V3=12 м/мин, а устройству - продольную подачу SПР=10 мм/об. Сразу обкатывали левую и правую стороны резьбового профиля.In industrial testing of a workpiece, a screw made of steel 40X with a threaded threaded S80 × l0-7h GOST 10177-82, having a thread profile previously cut with a vortex head, was installed in the centers on the 16K20 machine, and the rolling device on the support. The device was pressed against a workpiece with a transverse force T POP up to 100 N and the deforming rollers were loaded with a torsion force T КР up to 6000 N. The workpieces reported a rotational movement V 3 = 12 m / min, and the device — longitudinal feed S PR = 10 mm / rev. Immediately run in the left and right sides of the threaded profile.
Испытаниями установлено, что производительность процесса повышается в 1,8…2 раза по сравнению с накатыванием резьбы традиционным способом, например, роликом, размеры резьбы стабильны и соответствуют требуемому квалитету точности, стойкость инструмента повышается в 2,5…3 раза, высота шероховатости резьбовой поверхности уменьшается на 1…2 класса.Tests have established that the productivity of the process increases by 1.8 ... 2 times compared to rolling the thread in the traditional way, for example, with a roller, the dimensions of the thread are stable and correspond to the required accuracy, the tool life is increased by 2.5 ... 3 times, the roughness of the thread surface decreases by 1 ... 2 classes.
Себестоимость изготовления оснастки снизилась в два раза.The cost of manufacturing equipment decreased by half.
Предлагаемое устройство расширяет технологические возможности, позволяет повысить производительность, особенно при накатывании резьбы с большим шагом путем увеличения площади контакта деформирующего элемента с обрабатываемой поверхностью, обеспечивает возможность деформирования всего резьбового профиля за минимальное количество проходов, обеспечивает универсальность и возможность накатывания грузовых резьб, повышает качество обработанной поверхности, являясь жесткой конструкцией, снижает себестоимость процесса накатывания, увеличивает срок службы накатанной резьбовой поверхности и повышает ее износостойкость.The proposed device expands the technological capabilities, improves productivity, especially when rolling the thread in large increments by increasing the contact area of the deforming element with the work surface, provides the ability to deform the entire thread profile in a minimum number of passes, provides versatility and the ability to roll cargo threads, improves the quality of the processed surface , being a rigid structure, reduces the cost of the rolling process, increases the service life of the knurled threaded surface and increases its wear resistance.
Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account
1. Авторское свидетельство SU №1701413 A1, B21H 3/06. Устройство для обкатывания винтовых поверхностей. В.М.Сорокин, И.П.Крылов, В.И.Дементьев и Г.А.Соломаха. Заявка №4 725460/27; заявлено 31.07.89; опубл. 30.12.91. Бюл. №48 - прототип.1. Copyright certificate SU No. 1701413 A1,
2. Авторское свидетельство SU №1442312, МКИ B21Н 3/00. Ролик для накатывания предварительно нарезанной резьбы // В.М.Браславский, П.И.Жуков, З.С.Конова, И.И.Соколов. Заявка №4 103228/25-27; заявлено 19.05.86. опубл. 07.12.88. Бюл. №45.2. Copyright certificate SU No. 1442312,
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010124732/02A RU2438851C1 (en) | 2010-06-16 | 2010-06-16 | Device for rolling precut thread |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010124732/02A RU2438851C1 (en) | 2010-06-16 | 2010-06-16 | Device for rolling precut thread |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2438851C1 true RU2438851C1 (en) | 2012-01-10 |
Family
ID=45783932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010124732/02A RU2438851C1 (en) | 2010-06-16 | 2010-06-16 | Device for rolling precut thread |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2438851C1 (en) |
-
2010
- 2010-06-16 RU RU2010124732/02A patent/RU2438851C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107377685B (en) | Automobile half axle straightening device | |
| CN106695530B (en) | Bearing roller spherical surface Mo Chao mechanism | |
| WO2018099403A1 (en) | Method and apparatus for stock rolling feeding, diameter reduction, alignment and derusting and product thereof | |
| CN102267055A (en) | Centre frame of machining cutting machine | |
| CN108637405B (en) | Fastener thread machining device | |
| CN201253720Y (en) | Thread rolling tool | |
| CN114871822A (en) | Centrifugal force-free cutting device | |
| CN104624898B (en) | A kind of general purpose single spindle vertical high speed cold is tempered lathe | |
| CN216029354U (en) | Hydraulic center support for whirling mill | |
| CN201483311U (en) | Grinder for charging roller of printer | |
| CN101704204A (en) | Noncentral penetrated super-finishing method of spherical roller | |
| CN102114588A (en) | Dedicated rolling head for rolling super-long deep hole | |
| RU2438851C1 (en) | Device for rolling precut thread | |
| RU2448801C2 (en) | Method of threading precutt thread | |
| CN1943948A (en) | Core shaft clamp for machining disc type gear | |
| CN102294602A (en) | Machining cutting machine central frame with wide adjusting range | |
| RU2337807C1 (en) | Device for static-pulse rolling of screws | |
| CN201088994Y (en) | Material-returning device of power spinning machine | |
| CN201931249U (en) | Rolling-pressing head special for rolling and pressing ultra-long deep hole | |
| CN112775365B (en) | Differential planet roller screw pair annular groove nut rolling device and process | |
| RU157829U1 (en) | A COVERING TOOL FOR STATIC-PULSE THREADED THREADS ON A BILL WITH PRE-CUTTED THREADS | |
| CN1046484A (en) | The reinforcement precise machining device on complex-shaped rotary body surface | |
| JP2004034233A (en) | Lap working method and device for nut screw groove | |
| CN204148930U (en) | A kind of clamping tooling being beneficial to thin slice object turnery processing quality | |
| CN110814239B (en) | Multi-die synchronous rolling forming method for large-diameter internal tooth profile |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120617 |