Способ упрочнения конической резьбы
Использование: обработка металлов давлением, поверхностная обработка, чистовая и упрочняющая обработка. Сущность изобретения: в процессе упрочнения детали и инструменту задают перемещения, обеспечивающие воспроизведение точкой их контакта винтовой линии впадины резьбы. Инструмент в процессе,упрочнения принудительно устанавливают так, что двугранный угол р между плоскостью симметрии инструмента и плоскостью, перпендикулярной оси детали, равен углу подъема витка в точке деформации. Предлагается зависимость для определения угла р .р arcsin x xV л -( +2ltg«)2+tg2« , где S шаг резьбы; - минимальный диаметр впадины упрочняемой резьбы; I - расстояние от сечения с диаметром до точки деформации (0 I L), L - длина резьбы ; а - угол конусности резьбы. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
R 2 (с ин + 2 I tg Q ) + ТЯ 2 Q (21) 4884894/27 (22) 26.11.90 (46) 30.07.92. Бюл. N.. 28 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) Б.А.Чернов, Б.Ю.Оглэбьяк, И.С.Бабюк, B.М.Гринив и Л.Я,Ропяк (56) Одинцов Л.Г. Упрочнение и отделка поверхностным пластическим деформированием, М,: Машиностроение, 1987, с. 96. (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ КОНИЧЕСКОЙ
РЕЗЬБЫ (57) Использование: обработка металлов давлением, поверхностная обработка, чистовая и упрочняющая обработка. Сущность изобретения: s процессе упрочнения детали и инструменту задают перемещения, обеспечивающие воспроизведение точкой их
Изобретение относится к металлообработке, в частности к упрочнению конической резьбы методами ППД.
Известен способ упрочнения резьбы, заключающийся в пластическом деформировании ее витков во впадине инструментом, устанавливаемым так, что двугранныл угол р между плоскостью симметрии профиля инструмента и плоскостью, перпендикулярной оси детали, равен углу подъема витка во впадине резьбы в данной точке, причем угол у во время упрочнения является неизменным.
Известен способ упрочнения резьбы, заключающийся в пластическом деформировании впадины ее витков инструментом, устанавливаемым так, что двугранный угол р между плоскостью симметрии поофиля инструмента и плоскостью, перпендикулярной оси детали, равен углу подьема витка во впадине резьбы в атой точке, причем инст„„Я3 ÄÄ 1759764 А1
Инструмент s процессе.упрочнения принудительно устанавливают так, что двугранный угол р между плоскостью симметрии инструмента и плоскостью, перпендикулярной оси детали. равен углу подъема витка в точке деформации. Предлагается зависимость для определения угла p.p =arcsin х шаг резьбы; d»> — минимальный диаметр впадины упрочняемой резьбы; I — расстояние от сечения с диаметром d<><> до точки деформации (О
a — угол конусности резьбы. 1 ил. румент самоустанавливается во впадине резьбы под углом rp. Недостатком указанных способов является то, что они приводят к искажению профиля резьбы, быстрому износу инструмента вследствие невозмо кной или утрудненной самоустановки инструмента под описанным углом р и смещения зоны деформирования в области с повышенной относительной скоростью перемещения детали и инструмента. Цель изобретения — повышение точности резьбы и увеличение стойкости инструмента, Поставленная цель достигается предотвращением увеличения площади контакта инструмента и детали, а также смещения зоны деформировэния в области с повышенной относительной скоростью перемещения инструмента и детали, для чего в процессе упрочнения принудительно изменяют величину двугранного угла рустановки инструмента в соответствии с 1750764 изменением угла подъема витка во впадине резьбы путем изменения осевого перемещения инструмента и его поворота, при этом величину двугранного угла определяют по следующей зависимости: 5 p=arcsin х х / я 7 _#_ (бу.ин +2 I tgа} +tg а 2 2 2 где S — шаг резьбы; d LH — минимальный диаметр впадины упрочняемой резьбы; I — расстояние от сечения с диаметром дмин до точки деформлрования, 0 I 1; 15 1 — длина резьбы; а- угол конуса резьбы; т- постоянная величина, равная 3,14. На чертеже показана схема упрочнения по предлагаемому способу. .20 Детали 1 и упрочняющему инструменту 2 передаются перемещения, обеспечивающие воспроизведение. точкой их контакта 3 винтовой линии впадины резьбы 4, они нагружаются усилиямл, необходимыми для 25 проведения упрочнения. В процессе упрочнения принудительно изменяют величину двугранного угла р между плоскостью симметрии профиля инструмента и плоскостью, перпендикулярной оси детали, в соответст- 30 вии с изменением угла подъема витка во впадине резьбы путем изменения осевого перемещения инструмента и его поворота, при этом величину двугранного угла р определяют по следующей зависимости: p =anssin х 2 Jl (бмии +2 I tg <7.) + tg а г 40 где S — шаг резьбы; d<>, — минимальный диаметр впадины упрочняемой резьбы; I — расстояние от сечения с диаметром мин до точки деформирования, 0 (I L; 5 1 — длина резьбы; а — угол конуса резьбы: к — постоянная величина, равная 3,14. Это позволяет избежать увеличения площади контакта инструмента и детали при упрочнении и смещения зоны деформирования в области с повышенной относи-. тельной скоростью перемещения деталл и инструмента. что приводит к повышению точности резьбы и увеличению стойкости инструмента. Пример. Геометрические параметры резьбы S=-5.08 мм; 2tg а =-1/4, L=64 мм; Алия=-41.984 мм. Упрочнение проводилось на станке мод. 1Н983 методом обкатки роликом. Материал ролика — сталь ШХ 15 HRC 59...62. Усилие прижима 8 кН, 2 прохода. Частота вращения шпинделя 63 об/мин. Упрочнение проводилось для сравнения способов самоустановки инструмента во впадине резьбы и заявляемого способа при одинаковых режимах. Принудительное изменение угла р в соответствии с измененлем угла подъема витка во впадине резьбы достигалось наличием кинематической связи между осевым перемещением инструмента и его поворотом. Кинематическая связь осуществлялась кулачковой парой, обеспечивающей для I=0 р =2,452 I=16 мм; p =-2,238 I=32 мм; р =2.059 )=64 мм; p =-1,855 . Наличие указанной кинематической связи, обеспечивающее рассчитанное по приведенным зависимостям значение выLUpîïисанного угла р, позволяет избежать увеличения площади контакта инструмента и детали и смещения зоны деформирования в область с повышенной относительной скоростью их перемещения, что приводит к повышению точности резьбы и увеличению стойкости инструмента. Результаты испытаний показали уменьшение погрешностел. вносимых упрочнением, на 20-25%. Экономическая эффективность вытекает из повышения долговечности резьбы на 10 — 20% и увеличения технологической стойкости инструмента на 20 — 30%, что составляет 12 руб. на одно резьбовое соединение. Формула изобретения Способ упрочнения конической резьбы, заключающийся в пластическом деформировании ее витков инструментом, устанавливаемым так, что двугранный угол р между плоскостью симметрии профиля инструмента и плоскостью. перпендикулярной оси детали, равен углу подъема витка во впадине резьбы в точке деформирования, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности и увеличения стойкости инструмента за счет предотвращения увеличения площади контакта инструмента и детали, а также смещения зоны деформирования в области с повышенной относительной скоростью перемещения детали и инструмента. в процессе упрочнения принудительно изменяют величину двугранного угла р в соответствии с изменением угла подъема витка во впадине резьбы путем изменения осевого перемещения инструмента и его поворо1750764 d«H — минимальный диаметр впадины упрочняемой резьбы; Б (1мин + 2 I tg c } + tg где S — шаг резьбы;! . Составитель В. Шаброва Редактор Ю. Петрушко Техред M.Moðãåíòàë Корректор О. Ципле Заказ 2643 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 та, при этом величину двугранного угла определяют по следующей зависимости; p =arcsin х 1 — расстояние от сечения с диаметром dvgg до точки деформирования (О < l < Ц; L — длина резьбы; а — угол конуса резьбы; г — постоянная величина, равная 3,14.
