RU2447964C1 - Device for rolling outer helical surfaces - Google Patents
Device for rolling outer helical surfaces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2447964C1 RU2447964C1 RU2010138590/02A RU2010138590A RU2447964C1 RU 2447964 C1 RU2447964 C1 RU 2447964C1 RU 2010138590/02 A RU2010138590/02 A RU 2010138590/02A RU 2010138590 A RU2010138590 A RU 2010138590A RU 2447964 C1 RU2447964 C1 RU 2447964C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deforming
- static
- levers
- rollers
- rolling
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к обработке поверхностным пластическим деформированием (ППД) наружных винтовых поверхностей.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to the processing of surface plastic deformation (PPD) of external helical surfaces.
Известен способ и устройство, служащее для статико-импульсного обкатывания винтов и состоящее из двух дисков с центральными отверстиями, один из которых имеет Г-образную державку, с помощью которой устройство крепят на суппорте станка, а другой диск жестко крепится к торцу первого диска с помощью распорных втулок и винтов, и деформирующие элементы, выполненные в виде деформирующих роликов, свободно вращающихся на своих осях, которые попарно смонтированы на двух коромыслах, при этом последние установлены одно жестко, а другое шарнирно на двух рычагах, которые, в свою очередь, шарнирно с помощью оси, установленной на одном конце рычагов, соединены друг с другом и подвижно установлены горизонтально между дисками один над другим так, что серединой нижний рычаг опирается на наружное кольцо подшипника, установленного между дисками и сидящего на оси, кроме того, на другом свободном конце нижнего рычага закреплены гидроударник, импульсно воздействующий на свободный конец верхнего рычага, и нагрузочная пружина [1, 2]. Недостатком известного устройства является усложненная конструкция устройства, большие массогабаритные параметры, а, следовательно, большая себестоимость изготовления, большие затраты вспомогательного времени на регулирование, наладку, установку, закрепление и снятие обрабатываемой заготовки, что снижает производительность обработки и надежность конструкции, ухудшает качество изготовления и точность процесса обработки.A known method and device, which serves for static-pulse rolling of screws and consisting of two disks with central holes, one of which has a L-shaped holder, with which the device is mounted on a machine support, and the other disk is rigidly attached to the end face of the first disk using spacers and screws, and deforming elements made in the form of deforming rollers freely rotating on their axes, which are mounted in pairs on two rocker arms, the latter mounted one rigidly and the other articulated on a flap of levers, which, in turn, are pivotally connected by an axis mounted on one end of the levers to each other and movably mounted horizontally between the disks one above the other so that the middle of the lower arm rests on the outer ring of the bearing mounted between the disks and seated on the axis, in addition, on the other free end of the lower arm there is a hydraulic hammer impulse acting on the free end of the upper arm, and a load spring [1, 2]. A disadvantage of the known device is the complicated design of the device, large weight and size parameters, and, consequently, the high cost of manufacturing, the high cost of additional time for regulation, commissioning, installation, fixing and removal of the workpiece, which reduces processing productivity and reliability of the structure, affects the quality of manufacturing and accuracy processing process.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей оснастки, обеспечение обработки обкатыванием винтовых поверхностей винтов с глубоким профилем и большим шагом путем использования упрощенной оригинальной конструкции устройства, снижение ее массогабаритных параметров, а также снижение себестоимости и вспомогательного времени на регулирования, наладку, установку, закрепление и снятие обрабатываемой заготовки, повышение производительности и улучшение качества изготовления, повышение надежности и точности обработки благодаря использованию предлагаемого устройства, позволяющего осуществить статико-импульсное обкатывание.The objective of the invention is to expand the technological capabilities of tooling, providing processing by rolling over the screw surfaces of screws with a deep profile and a large step by using a simplified original design of the device, reducing its weight and size parameters, as well as reducing the cost and auxiliary time for regulation, commissioning, installation, fixing and removal of the machined blanks, increasing productivity and improving the quality of workmanship, increasing the reliability and accuracy of machining heel through the use of a device allowing to carry out static and pulsed burnishing.
Поставленная задача решается путем использования предлагаемого устройства для обкатывания наружных винтовых поверхностей на станках, содержащего корпус, имеющий поперечное отверстие и два поперечных паза, два рычага с осями поворота и с деформирующими роликами на конце каждого рычага, а также механизм статического и импульсного нагружения деформирующих роликов, содержащий боек и волновод, выполненные в виде стержней одинакового диаметра, и дополнительный деформирующий ролик, установленный с возможностью приложения к нему нормально к обрабатываемой поверхности статической нагрузки и периодической импульсной нагрузки с помощью бойка и волновода, причем рычаги выполнены двуплечими угловыми и оси поворота их размещены в поперечных пазах корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения и подпружинены, другие плечи двуплечих угловых рычагов соединены общей осью с дополнительным деформирующим роликом, при этом общая ось установлена на свободном конце волновода, а механизм статического и импульсного нагружения деформирующих роликов закреплен с помощью стопорного винта в поперечном отверстии корпуса с возможностью поперечного перемещения при настройке.The problem is solved by using the proposed device for rolling in the outer screw surfaces on machines, containing a body having a transverse hole and two transverse grooves, two levers with pivot axes and with deforming rollers at the end of each lever, as well as a mechanism of static and pulsed loading of deforming rollers, comprising a striker and a waveguide made in the form of rods of the same diameter, and an additional deforming roller installed with the possibility of application to it normally to the treated surface of the static load and the periodic impulse load using the striker and the waveguide, and the levers are made of two-arm angular and the axis of rotation are placed in the transverse grooves of the housing with the possibility of reciprocating movement and spring-loaded, the other shoulders of the two-arm angled levers are connected by a common axis with an additional deforming roller while the common axis is mounted on the free end of the waveguide, and the mechanism of static and pulsed loading of the deforming rollers is fixed with clumsy screw in the transverse hole of the housing with the possibility of transverse movement during setup.
Сущность устройства поясняется чертежами.The essence of the device is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлена схема настройки и конструкция устройства для обкатывания наружных винтовых поверхностей на токарном станке в исходном положении; на фиг.2 - вид слева по А на фиг.1; на фиг.3 - разрез по Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - схема обработки и конструкция устройства для обкатывания наружных винтовых поверхностей на токарном станке в конечном рабочем положении.Figure 1 presents the configuration diagram and the design of the device for running in the outer screw surfaces on the lathe in the initial position; figure 2 is a left view along A in figure 1; figure 3 is a section along BB in figure 1; figure 4 - processing diagram and design of a device for running in the outer helical surfaces on a lathe in the final operating position.
Предлагаемое устройство предназначено для статико-импульсного обкатывания винтовых поверхностей с глубоким профилем и большим шагом. При обработке предлагаемым устройством заготовке винта 1 сообщают вращательное движение Vз, а устройству с деформирующими элементами - продольную подачу Sпр (см. фиг.4).The proposed device is designed for static-pulse rolling of screw surfaces with a deep profile and a large pitch. When processing the proposed device, the workpiece of the screw 1 is informed of a rotational movement V s , and for a device with deforming elements, a longitudinal feed S pr (see Fig. 4).
Устройство состоит из корпуса 2, имеющего планку 3, с помощью которой устройство крепят в резцедержателе 3т (см. фиг.3) на суппорте токарного станка (не показан).The device consists of a
На корпусе 2 на осях 4 смонтированы двуплечие угловые рычаги 5, внутренние углы которых обращены навстречу один другому. На плечах рычагов 5, обращенных к зоне обработки, установлены на осях два деформирующих ролика 6, имеющих возможность свободного вращения.On the
Противоположные плечи рычагов 5, обращенные к основанию корпуса, соединены единой осью 7, на которой установлен с возможностью свободного вращения дополнительный деформирующий ролик 8, причем ось 7 расположена в плоскости симметрии деформирующих роликов 6.Opposite shoulders of the levers 5, facing the base of the housing, are connected by a
Рабочий виток 8в дополнительного деформирующего ролика 8 наклонен под углом α к плоскости, перпендикулярной к продольной оси заготовки, равным углу подъема резьбы обкатываемой заготовки винта. Аналогичную конструкцию имеют деформирующие ролики 6. Твердость материала обкатывающих роликов выше твердости материала обрабатываемой заготовки.The working
Таким образом, три деформирующих ролика равномерно размещены по окружности относительно обкатываемой заготовки винта с осевым смещением друг относительно друга, равным P/3, где P - шаг резьбы обкатываемой заготовки винта, мм.Thus, the three deforming rollers are evenly spaced around the circumference relative to the screw blank being rolled in with an axial offset relative to each other equal to P / 3, where P is the thread pitch of the screw blank being rolled in, mm.
Оси 4 рычагов 5 упруго с помощью пружин 9 растяжения установлены с возможностью перемещения в поперечных пазах корпуса 2, выполненных симметрично относительно плоскости, проходящей через ось 7.The axis 4 of the levers 5 elastically with the help of
Механизм 10 статического Pст и импульсного Pим нагружения деформирующих роликов закреплен с помощью стопорного винта 11 в поперечном отверстии корпуса 2 с возможностью поперечного перемещения при настройке. Механизм статического и импульсного нагружения деформирующих роликов содержит боек 12 и волновод 13, выполненные в виде стержней одинакового диаметра. В качестве механизма статического и импульсного нагружения деформирующих роликов применяется гидравлический генератор импульсов (не показан) [3, 4].The
На свободном конце волновода 13 с помощью вилки 14 на оси 7 установлен дополнительный деформирующий ролик 8.At the free end of the
Предлагаемое устройство для обкатывания наружных винтовых поверхностей работает в двух режимах: в режиме статического нагружения деформирующих роликов и в режиме статико-импульсного обкатывания.The proposed device for rolling in external helical surfaces operates in two modes: in the mode of static loading of deforming rollers and in the mode of static-pulse rolling.
Для работы в режиме статического нагружения устройство устанавливается, например, на токарном станке и работает следующим образом.To work in the mode of static loading, the device is installed, for example, on a lathe and works as follows.
Обрабатываемую заготовку 1 устанавливают в токарном патроне, а предлагаемое устройство планкой 3 - в резцедержателе токарного станка. В исходном положении устройства (см. фиг.1) оси 4 рычагов 5 под действием пружин 9 поджаты к наружным торцам поперечных (перпендикулярных направлению подачи SПР) пазов корпуса, при этом двуплечие угловые рычаги 5 находятся в разведенном состоянии. Пружины 9 выбираются жесткостью, достаточной для указанного разведения рычагов 5 в нерабочем положении устройства. При этом зазор между наружным диаметром рабочих витков деформирующих роликов превышает наружный диаметр обкатываемой резьбы заготовки на 0,3-0,5 мм.The workpiece 1 is installed in a turning chuck, and the proposed device with a bar 3 - in the tool holder of a lathe. In the initial position of the device (see figure 1), the axis 4 of the levers 5 under the action of the
Затем обрабатываемой заготовке сообщают вращательное движение VЗ, а устройству - движение поперечной подачи SПОП с возможностью обеспечения определенного тарированного усилия PСТ, создаваемого гидроприводом механизма статического и импульсного нагружения (не показан) [3, 4] и одновременно - движение продольной подачи SПР, согласованную с частотой вращения заготовки, т.е. продольное перемещение суппорта с предлагаемым устройством устанавливают равным P мм - шагу обкатываемой резьбы на один оборот заготовки.Then the rotary motion V З is reported to the workpiece, and the transverse feed motion S POP is provided to the device with the possibility of providing a certain tared force P ST created by the hydraulic drive of the static and pulsed loading mechanism (not shown) [3, 4] and at the same time the longitudinal feed motion S PR consistent with the speed of rotation of the workpiece, i.e. the longitudinal movement of the caliper with the proposed device is set equal to P mm - the step of the thread being rolled by one revolution of the workpiece.
При движении инструмента в указанном направлении PСТ его дополнительный деформирующий ролик 8 начинает взаимодействовать с обрабатываемой поверхностью заготовки, перемещаясь влево относительно корпуса. Это приводит к перемещению (сближению) осей 4 в поперечных пазах корпуса, растягиванию пружин 9 и повороту рычагов 5. При дальнейшем перемещении корпуса с подачей SПОП во взаимодействие с обрабатываемой поверхностью заготовки вступают деформирующие ролики 6, осуществляя обкатывание винтовой поверхности. По достижении заданного усилия обкатывания PСТ движение поперечной подачи SПОП прекращают и обработку производят только с продольной подачей.When the tool moves in the indicated direction P ST, its additional
Поскольку твердость материала обрабатывающих роликов превышает твердость материала обрабатываемой резьбовой поверхности заготовки, материал ее в местах контакта пластически деформируется и упрочняется.Since the hardness of the material of the processing rollers exceeds the hardness of the material of the machined threaded surface of the workpiece, its material at the contact points is plastically deformed and hardened.
Для работы в режиме статико-импульсного обкатывания устройство также устанавливается, например, на токарном станке и работает следующим образом.To work in the mode of static-pulse rolling, the device is also installed, for example, on a lathe and works as follows.
Статико-импульсное обкатывание осуществляется посредством статического нагружения и плюс ударное воздействие на деформирующие ролики. Импульсное воздействие осуществляется за счет удара бойка гидравлического генератора импульсов (не показан) по торцу волновода, на котором смонтирован дополнительный деформирующий ролик, связанный рычагами 5 с деформирующими роликами 6. Энергия удара бойка передается дополнительному деформирующему ролику, который непосредственно установлен на волноводе. Поэтому при ударе дополнительный деформирующий ролик смещается в радиальном направлении к центральной оси заготовки. Деформирующие ролики 6 будут воспринимать энергию удара бойка частично из-за того, что часть ее будет поглощаться пружинами 9. При этом во время удара деформирующие ролики 6 не будут воздействовать на заготовку потому, что рычаги 5 совершат поворот на некоторый угол относительно осей 4, удаляясь от заготовки, и только по окончании действия удара и возврата дополнительного деформирующего ролика и рычагов в исходное положение ролики 6 с некоторым сдвигом во времени будут оказывать деформирующее действие на заготовку.Static-pulse rolling is carried out by means of static loading and plus impact on deforming rollers. Impulse action is carried out due to the impact of the striker of the hydraulic pulse generator (not shown) at the end of the waveguide, on which an additional deformation roller is mounted, connected by levers 5 to the
После прекращения действия энергии удара на дополнительный деформирующий ролик он перемещается в поперечном направлении и возвращается под действием пружин 9 в первоначальное положение, при этом деформирующие ролики 6 совершат деформирующий удар с некоторым сдвигом во времени, возвращаясь в исходные положения.After the termination of the impact energy of the impact on the additional deforming roller, it moves in the transverse direction and returns under the action of the
Таким образом, за один удар бойка по волноводу деформирующие ролики совершат одно вибродвижение в радиальном направлении.Thus, in one hit of the striker on the waveguide, the deforming rollers perform one vibrational movement in the radial direction.
В результате удара бойка по торцу волновода в бойке и волноводе возникают ударные и противоположно направленные импульсы одинаковой амплитуды и продолжительности, каждый из которых будет воздействовать через три деформирующих ролика на обрабатываемую поверхность с цикличностью, равной двойной продолжительности импульсов. Дойдя до обрабатываемой поверхности, ударный импульс распределяется на проходящий и отражающий. Проходящий импульс формирует динамическую составляющую силы деформации.As a result of the impact of the striker on the end of the waveguide in the striker and waveguide, shock and oppositely directed pulses of the same amplitude and duration arise, each of which will act through three deforming rollers on the surface to be treated with a cycle equal to double the duration of the pulses. Having reached the surface to be treated, the shock pulse is distributed on the passing and reflecting. The passing pulse forms the dynamic component of the strain force.
При действии на деформирующие ролики только статической нагрузки Pст внедрение их в обрабатываемую поверхность происходит на меньшую величину и след инструмента на обрабатываемой поверхности имеет минимальные размеры, при импульсной нагрузке Pим внедрение деформирующих роликов в обрабатываемую поверхность происходит на большую величину и след деформирующих роликов на обрабатываемой поверхности имеет максимальные размеры.When only static loads P St are applied to the deforming rollers, their introduction into the surface to be machined is smaller and the tool track on the surface to be machined is minimized, when the impulse load P them, the deformation rollers are introduced into the surface to be machined to a larger amount and the track of deforming rollers on the machined surface has maximum dimensions.
По окончании обкатывания отпускают стопорный винт 11 и устройство отводят в исходное положение.At the end of the rolling release the
Предлагаемое устройство обеспечивает возможность упрочнения при полном уравновешивании усилий накатывания нежестких заготовок винтов при консольном их закреплении, а также тонкостенных заготовок, при этом повышается надежность и точность обработки.The proposed device provides the possibility of hardening with full balancing of the rolling forces of non-rigid blanks of screws during their cantilever fastening, as well as thin-walled blanks, while increasing the reliability and accuracy of processing.
Предлагаемое устройство имеет возможность обкатывать наружные винтовые поверхности в двух режимах: в режиме постоянного статического нагружения деформирующих роликов за счет гидропривода, когда не работает гидравлический генератор импульсов, и в режиме статико-импульсного обкатывания.The proposed device has the ability to run in the outer screw surfaces in two modes: in the mode of constant static loading of the deforming rollers due to the hydraulic drive, when the hydraulic pulse generator does not work, and in the mode of static-pulse rolling.
Режим статико-импульсного обкатывания расширяет технологические возможности приспособления и дает возможность оптимального подбора параметров упрочняющей обработки винтовой поверхности.The static-pulse rolling mode expands the technological capabilities of the device and makes it possible to optimally select the parameters of the hardening treatment of the screw surface.
Рычаги 5 имеют возможность качаться относительно своих осей 4 и позволяют каждому деформирующему ролику постоянно находиться в контакте с обрабатываемой винтовой поверхностью, а также иметь стабильную распределенную нагрузку на каждый из роликов, независимо от их местоположения на винтовой поверхности.The levers 5 are able to swing relative to their axles 4 and allow each deforming roller to be constantly in contact with the machined screw surface, as well as have a stable distributed load on each of the rollers, regardless of their location on the screw surface.
Скорость вращения заготовки Vз задают в зависимости от требуемой производительности, конструктивных особенностей заготовки, оборудования. Обычно скорость составляет 3…12 м/мин.The speed of rotation of the workpiece V s set depending on the required performance, design features of the workpiece, equipment. Usually the speed is 3 ... 12 m / min.
Достоинствами предлагаемого устройства являются уменьшение погрешности предшествующей обработки; многоэлементность устройства позволяет осуществить многопроходность обработки, за счет чего достигается более высокое качество обработки; позволяет разгрузить узлы станка от одностороннего приложения усилия и обрабатывать нежесткие (нежесткими считаются детали типа валов с соотношением длины к диметру более десяти, [5]) винты; образование определенной макро- и микрогеометрической формы обработанной поверхности, уменьшение параметра шероховатости - сглаживание поверхности, изменение структуры материала за счет поверхностного наклепа и создание определенного напряженного состояния - наклепа и создание определенного напряженного состояния - все это благоприятно действует на износостойкость.The advantages of the proposed device are the reduction of the error of the previous processing; multi-element device allows for multi-pass processing, due to which a higher quality of processing is achieved; allows you to unload the machine components from a one-sided application of force and handle non-rigid (non-rigid parts such as shafts with a length to diameter ratio of more than ten, [5]) are considered screws; the formation of a certain macro- and microgeometric shape of the treated surface, a decrease in the roughness parameter — smoothing the surface, changing the structure of the material due to surface hardening and creating a certain stress state — hardening and creating a certain stress state — all this favorably affects the wear resistance.
Периодическую импульсную нагрузку Pим осуществляют посредством удара бойка гидравлического генератора импульсов (не показан) по торцу волновода, на котором смонтирован дополнительный деформирующий ролик, связанный рычагами с деформирующими роликами 6. Проходящий импульс формирует динамическую составляющую силы деформации, которая интенсифицирует процесс поверхностного пластического деформирования и упрочняет поверхностный слой обрабатываемой винтовой поверхности. Возможность рационального использования энергии ударных волн определяется размерами инструмента. They carry out a periodic impulse load P by striking the hydraulic pulse generator (not shown) on the waveguide end, on which an additional deformation roller is mounted, connected by levers to the
Пример. При промышленных испытаниях заготовки - винт из стали 40Х с резьбой упорной S80×10-7h ГОСТ 10177-82, имеющей предварительно нарезанный с помощью вихревой головки профиль резьбы, устанавливали в центрах на станке 16К20, а устройство для обкатывания - на суппорте. Заготовке сообщали вращательное движение VЗ=12 м/мин, а устройству - продольную подачу Sпр=10 мм/об.Example. In industrial testing of a workpiece, a screw made of steel 40X with a threaded resistant thread S80 × 10-7h 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 was installed on the support. The workpiece was informed of a rotational movement V З = 12 m / min, and to the device, a longitudinal feed S pr = 10 mm / rev.
В механизме статического и импульсного нагружения деформирующих роликов использовался гидравлический генератор импульсов [3, 4] с энергией ударов А=250 Дж, максимальной частотой f=960 мин-1 и кпд=0,74. Значения технологических факторов (частоты ударов, радиусы деформирующих роликов, величина частоты вращения заготовки) выбирались таким образом, чтобы обеспечить кратность ударного воздействия на элементарную площадку обрабатываемой поверхности в диапазоне 6…10. Дальнейшее увеличение кратности деформирующего воздействия ведет к разупрочнению.The mechanism of static and pulsed loading of deforming rollers used a hydraulic pulse generator [3, 4] with impact energy A = 250 J, maximum frequency f = 960 min -1 and efficiency = 0.74. The values of technological factors (impact frequencies, radii of deforming rollers, the value of the workpiece rotation frequency) were chosen in such a way as to provide a multiplicity of impact on the elementary area of the treated surface in the range of 6 ... 10. A further increase in the multiplicity of the deforming effect leads to softening.
Величина силы статического поджатия инструмента к обрабатываемой поверхности и ударно-импульсной нагрузки составляла Pст≥25…40 кН; Pим=255…400 кН. Глубина упрочненного статико-импульсной обработкой слоя в 3…4 раза выше, чем при традиционном упрочнении. Упрочненный слой при традиционной статической обработке формируется в условиях длительного действия больших статических усилий. В предлагаемом устройстве аналогичная глубина упрочненного слоя достигается в результате кратковременного воздействия на очаг деформации пролонгированного импульса энергии. При близких степенях упрочнения поверхностного слоя величина статической составляющей нагрузки в предлагаемой статико-импульсной обработки значительно меньше.The value of the force of static preloading of the tool to the work surface and impact-pulse load was P article ≥25 ... 40 kN; P them = 255 ... 400 kN. The depth of the hardened layer by static-pulse processing is 3 ... 4 times higher than with traditional hardening. The hardened layer during traditional static processing is formed under long-term action of large static forces. In the proposed device, a similar depth of the hardened layer is achieved as a result of a short-term impact on the deformation zone of a prolonged energy pulse. At close degrees of hardening of the surface layer, the magnitude of the static component of the load in the proposed static-pulse processing is much less.
Исследования напряженного состояния упрочненного поверхностного слоя статико-импульсной обработкой показали, что максимальные остаточные напряжения находятся близко к поверхности, как при чеканке, что благоприятно для большинства сопрягаемых деталей механизмов и машин. Сравнение глубины напряженного и упрочненного слоя, градиента напряжений и градиента наклепа показывает, что глубина напряженного слоя в 1,2…1,4 раза больше, чем глубина наклепанного слоя, что согласуется с теорией поверхностного пластического деформирования.Studies of the stress state of the hardened surface layer by static-pulse treatment showed that the maximum residual stresses are close to the surface, as when chasing, which is favorable for most of the mating parts of mechanisms and machines. Comparison of the depth of the stressed and hardened layer, the stress gradient and the hardening gradient shows that the depth of the stressed layer is 1.2 ... 1.4 times greater than the depth of the riveted layer, which is consistent with the theory of surface plastic deformation.
Достигаемая в процессе обработки предлагаемым устройством предельная величина шероховатости составляет Ra=0,08 мкм, возможно снижение исходной шероховатости в 4 раза.The ultimate roughness value achieved during the processing by the proposed device is R a = 0.08 μm, it is possible to reduce the initial roughness by 4 times.
Испытаниями установлено, что производительность процесса повышается в 1,8…2 раза по сравнению с обкатыванием резьбы традиционным способом, например одним 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.By tests it was found that the productivity of the process increases by 1.8 ... 2 times compared to rolling the thread in the traditional way, for example with one roller, the thread dimensions are stable and correspond to the required accuracy level, the tool resistance is increased by 2.5 ... 3 times, the surface 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.
Импульсные нагрузки, создаваемые предлагаемым устройством, благоприятно сказываются на условиях работы инструмента. Наложение колебательного движения приводит к более равномерному распределению нагрузки на деформирующие элементы инструмента, вызывает дополнительные циклические перемещения контактных поверхностей инструмента и заготовки, облегчает формирование упрочняемой поверхности. Импульсные нагрузки способствуют лучшему проникновению смазки в зону обработки. При наложении колебаний деформирующая поверхность инструмента периодически «отдыхает», что способствует увеличению ее стойкости. Обработка в условиях импульсных нагрузок резко увеличивает эффективность охлаждающего, диспергирующего и пластифицирующего действия смазки вследствие облегчения ее доступа в зону контакта инструмента и заготовки.Impulse loads created by the proposed device, favorably affect the working conditions of the tool. The imposition of oscillatory motion leads to a more uniform distribution of the load on the deforming elements of the tool, causes additional cyclic movements of the contact surfaces of the tool and the workpiece, facilitates the formation of a hardened surface. Impulse loads contribute to better penetration of the lubricant into the treatment area. When vibration is applied, the deforming surface of the tool periodically “rests”, which helps to increase its resistance. Processing under pulsed loads dramatically increases the efficiency of the cooling, dispersing and plasticizing action of the lubricant due to the facilitation of its access to the contact zone between the tool and the workpiece.
Предлагаемое устройство не сложное по конструкции и надежное в эксплуатации, а способ обкатывания винтовых поверхностей устройством отличается простотой в реализации. Получаемые на поверхности упрочняемой заготовки структуры слоев обладают повышенной твердостью, а соответственно, износостойкостью и сопротивлением усталостному разрушению.The proposed device is not complicated in design and reliable in operation, and the method of rolling in screw surfaces with a device is simple to implement. The layer structures obtained on the surface of the hardened billet have increased hardness and, accordingly, wear resistance and resistance to fatigue failure.
Использование предлагаемого устройства позволяет повысить производительность обработки в 1,5…2,0 раза, сократить вспомогательное время на регулирование, наладку, установку, закрепление и снятие обрабатываемой заготовки и обеспечить высокую точность.Using the proposed device can improve processing productivity by 1.5 ... 2.0 times, reduce the auxiliary time for regulation, commissioning, installation, fixing and removal of the workpiece and ensure high accuracy.
Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account
1. Патент РФ 2337806 С1, МПК B24B 39/04. Способ статико-импульсного обкатывания винтов. Степанов Ю.С., Киричек А.В., Афанасьев Б.И., Фомин Д.С., Сотников В.И., Самойлов Н.Н., Жирков А.А., Селеменев М.Ф. Заявка №2007105314/02. 12.02.07; 10.11.2008. Бюл. №31.1. RF patent 2337806 C1, IPC B24B 39/04. The method of static-pulse rolling of screws. Stepanov Yu.S., Kirichek A.V., Afanasyev B.I., Fomin D.S., Sotnikov V.I., Samoilov N.N., Zhirkov A.A., Selemenev M.F. Application No. 2007105314/02. 02/12/07; 11/10/2008. Bull. No. 31.
2. Патент РФ 2337807 С1, МПК B24B 39/04. Устройство для статико-импульсного обкатывания винтов. Степанов Ю.С., Киричек А.В., Афанасьев Б.И., Фомин Д.С., Самойлов Н.Н., Иножарский В.В. Романенко М.В. Селеменев М.Ф. Заявка №2007105382/02. 12.02.07; 10.11.2008. Бюл. №31 - прототип.2. RF patent 2337807 C1, IPC B24B 39/04. Device for static-pulse rolling of screws. Stepanov Yu.S., Kirichek A.V., Afanasyev B.I., Fomin D.S., Samoilov N.N., Inozharsky V.V. Romanenko M.V. Selemenev M.F. Application No. 2007105382/02. 02/12/07; 11/10/2008. Bull. No. 31 is a prototype.
3. Киричек А.В., Лазуткин А.Г., Соловьев Д.Л. Статико-импульсная обработка и оснастка для ее реализации // СТИН, 1999, №6. - С.20-24.3. Kirichek A.V., Lazutkin A.G., Soloviev D.L. Static-pulse processing and equipment for its implementation // STIN, 1999, No. 6. - S.20-24.
4. Патент РФ 2090342. Лазуткин А.Г., Киричек А.В., Соловьев Д.Л. Гидроударное устройство для обработки деталей поверхностным пластическим деформированием. 1997. Бюл. №34.4. RF patent 2090342. Lazutkin A.G., Kirichek A.V., Soloviev D.L. Water hammer device for processing parts by surface plastic deformation. 1997. Bull. Number 34.
5. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. T.1 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. С.224…227.5. Reference technologist-machine builder. In 2 vols. T.1 / Ed. A.G. Kosilova and R.K. Meshcheryakova. - 4th ed., Revised. and add. - M.: Mechanical Engineering, 1986. S. 224 ... 227.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010138590/02A RU2447964C1 (en) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | Device for rolling outer helical surfaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010138590/02A RU2447964C1 (en) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | Device for rolling outer helical surfaces |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2447964C1 true RU2447964C1 (en) | 2012-04-20 |
Family
ID=46032576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010138590/02A RU2447964C1 (en) | 2010-09-17 | 2010-09-17 | Device for rolling outer helical surfaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2447964C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU342716A1 (en) * | А. В. Соколов , В. Б. Божуков | TANGENTIAL CARVING HEAD | ||
| SU1031719A1 (en) * | 1982-04-19 | 1983-07-30 | Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР | Apparatus for working helical surfaces by rolling |
| RU2337807C1 (en) * | 2007-02-12 | 2008-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Device for static-pulse rolling of screws |
-
2010
- 2010-09-17 RU RU2010138590/02A patent/RU2447964C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU342716A1 (en) * | А. В. Соколов , В. Б. Божуков | TANGENTIAL CARVING HEAD | ||
| SU1031719A1 (en) * | 1982-04-19 | 1983-07-30 | Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР | Apparatus for working helical surfaces by rolling |
| RU2337807C1 (en) * | 2007-02-12 | 2008-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) | Device for static-pulse rolling of screws |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2447983C1 (en) | Method of rolling outer helical surfaces | |
| RU2447964C1 (en) | Device for rolling outer helical surfaces | |
| RU2337807C1 (en) | Device for static-pulse rolling of screws | |
| RU2347663C1 (en) | Device for static-pulse rolling of shafts | |
| RU2347662C1 (en) | Method for static-impulse processing of shafts | |
| RU2438852C2 (en) | Sun-and-planet oscillation bore reamer | |
| RU2347664C1 (en) | Method for combined static-impulse processing by surface plastic deformation | |
| RU2384397C1 (en) | Procedure for centrifugal strengthening of screws | |
| RU2440232C2 (en) | Method of surface vibrational sizing | |
| RU2337806C1 (en) | Static-pulse method for rolling screws | |
| RU2287425C1 (en) | Method of static-pulse surface plastic deformation | |
| RU2367563C1 (en) | Springing hardening attachment | |
| RU2347666C1 (en) | Method of static-impulse rolling | |
| RU2347665C1 (en) | Device for combined static-impulse processing by surface plastic deformation | |
| RU2367562C1 (en) | Surface hardening method | |
| RU2366558C1 (en) | Method of flat surface hardening using rotor-type generator of mechanical pulses | |
| RU2286240C1 (en) | Method of surface plastic deformation | |
| RU2287424C1 (en) | Device for static-pulse surface plastic deformation by rotating tool | |
| RU2279961C1 (en) | Device for restoration of metal inner surfaces by static pulse rolling | |
| RU2280551C1 (en) | Method of static-pulse reeling of internal grooves | |
| RU2285601C1 (en) | Apparatus for static-pulse expanding of internal grooves | |
| RU2347667C1 (en) | Multirow device for static-impulse rolling | |
| RU2354530C1 (en) | Method of rotor strengthening of complex contoured surface | |
| RU2433903C2 (en) | Device for static-pulse hardening | |
| RU2283746C1 (en) | Device for surface plastic deformation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120918 |