Способ определения оптимальных режимов накатывания резьбы

 

Использование: в обработке металлов давлением, в частности при изготовлении деталей с резьбой. Сущность изобретения: осуществляют накатывание образцов до получения резьбы полного профиля при различных режимах накатывания, характеризующихся усилием, временем накатывания, скоростью. Накатывание осуществляют при Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления деталей с резьбой. Целью изобретения является повышение достоверности определения оптимальности параметров. На фиг. 1 показан график зависимости температуры накатывания (#°С)от времени накатывания (т,с), где каждая кривая 1,2,3,4,5,6 зависимости характеризуется определенным значением параметров: усилия (F) накатывания резьбы, скорости (п) накатывания, времени ( г) накатывания резьбы. Точками A,B,C,D,K,E обозначены максимумы температур накатывания #A.#B,#cA.0k,fc каждой кривой 1,2,3,4,5,6. постоянной скорости, определяют изменение температуры обрабатываемой поверхности в зависимости от времени накатывания. Фиксируют максимальное значение температуры для каждого режима. После этого проводят испытания образцов на усталостную прочность и графическим методом определяют зависимость предела усталостной прочности от максимального значения температур. Фиксируют значение температуры, при котором предел усталостной прочности имеет максимальное значение . По выбранному значению температуры определяют оптимальное значение времени накатывания. Графически определяют зависимость усилия накатывания от времени накатывания и по ранее определенному оптимальному значению времени накатывания выбирают оптимальное значение усилия накатывания. 1 табл.,4 ил. ел На фиг.2 дан график зависимости предела усталостной прочности аап образцов с накатанной резьбой от максимальных температур 0макс накатывания. На фиг.З дан график зависимости максимальных температур вь,вв,Ос,(Ь,вк,вЕ от времени накатывания резьбы, где г опт время накатывания при оптимальном режиме . На фиг.4 дан график зависимости усилия (F) накатывания от времени (г ) накатывания , где Рот - усилие накатывания при оптимальном режиме. Способ определения оптимальных режимов накатывания резьбы осуществляют следующим образом. 00 Ј ел 00 СА) со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 21 Н 3/00, 3/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ",-" " -""", . .и

К ПАТЕНТУ (21) 4824755/27 (22) 11.05.90 (46) 07.05,93, Бюл. ¹ 17 (71) Уфимский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе (72) Ж,А.Ардеев, И,К.Ахмеров и В.M,ËèííèKOB (73) И.К.Ахмеров (56) Шнейдер Ю.Г. Холодная бесштамповая обработка металлов давлением. — Л.: Машиностроение, 1967, с.141, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬH6IX РЕЖИМОВ НАКАТЫВАНИЯ РЕЗЬБ (57) Использование: в обработке металлов давлением, в частности при изготовлении деталей с резьбой. Сущность изобретения: осуществляют накатывание образцов до получения резьбы полного профиля при различных режимах накатывания, характеризующихся усилием, временем накатывания, скоростью, Накатывание осуществляют при

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть.использовано для изготовления деталей с резьбой, Целью изобретения является повыше- . ние достоверности определения оптимальности параметров, На фиг.1 показан график зависимости температуры накатывания (О С) от времени накатывания (т,c), где каждая кривая

1,2,3,4,5,6 зависимости характеризуется определенным значением параметров: усилия (F) накатывания резьбы, скорости (n) накатывания, времени (т ) накатывания резьбы. Точками А,В,С,D,К,Е обозначены максимумы температур накатывания

ОА,ОВ Oc,6b,Ок ОЕ каждой кривой 1,2,3,4,5,6.

„„ Ы„„1814583 А3 постоянной скорости, определяют изменение температуры обрабатываемой поверхности в зависимости от времени накатывания. Фиксируют максимальное значение температуры для каждого режима, После этого проводят испытания образцов на усталостную прочность и графическим методом определяют зависимость предела усталостной прочности от максимального значения температур. Фиксируют значение температуры, при котором предел усталостной прочности имеет максимальное значение. По выбранному значению температуры определяют оптимальное значение времени накатывания. Графически определяют зависимость усилия накатывания от времени накатывания и по ранее определенному оптимальному значению времени накатывания выбирают оптимальное значение усилия накатывания. 1 табл,,4 ил.

На фиг.2 дан график зависимости предела усталостной прочности ст,„образцов с накатанной резьбой от максимальных температур Омакс накатывания.

На фиг.3 дан график зависимости максимальных температур ОА,ОВ,Ос,ОО,Ок,Ое от времени накатывания резьбы, где т 0пт— время накатывания при оптимальном режиме.

На фиг.4 дан график зависимости усилия (F) накатывания от времени (г ) накатывания, где Foot — усилие накатывания при оптимальном режиме.

Способ определения оптимальных режимов накатывания резьбы осуществляют следующим образом.

1814583

Таким образом выбран оптимальный режим накатывания резьбы для данной мар-. ки материала. Аналогичным образом определяют оптимальные режимы накатывания для других марок материала.

Пример. Нэкэтывание резьбы производили на станке UPW 12,5 х 70, где производили замеры усилий F в главном гидроцилиндра станка, времени r накатывания с точностью до 0,1 и скорости (п) накатывания.

На резьбонакатанном станке, задавая произвольно режимы накатывания, производят осциллографирование параметров: усилия F накатывания резьбы, времени (t) накатывания резьбы, при постоянной скорости (п) накатывания и температуре О накатывания, изготавливают образцы с накатанной резьбой из одной и той же марки материала, Режимы накатываемых образцов соответствуют получению полного 10 профиля резьбы.

На графике зависимости температуры накатывания (О С) образцов от времени накатывания (t, с) получают кривые 1 — 6 (фиг.1). Каждая кривая вначале достигает в точках А,В,С,D,Ê,Е максимального значения температур накатывания Од,бн Ос,65,9< Ое а затем зависимость уменьшается до минимального значения, после чего снова возрастает. При этом максимумы температур 20 характеризуют выбранные режимы накатывания.

Затем накатанные образцы по каждому режиму накатывания, соответствующие кривым 1 — 6, подвергают усталостным ис- 25 пытаниям по ОСТ 100152 — 74 и строят график зависимости предела устэлостной прочности о>п образцов от максимальных значений температуры накатывания

ОА43,0c,áÜ,8k,@ для каждого режима нака- 30 тывания (фиг.2). По этой зависимости фиксируют значение температуры О, при котором предел устэлостной прочности имеет максимальное значение o n =- 160

Мпа Имея максимальные значения темпе» 35 ратур ОА,Оц,Ос,бЬ,ОЩ, строят кривые зависимости О макс от времени накатывания

r, откуда определяют время накатывания Г опт= 3 с (фиг.3), Затем строят график зависимости уси-.

40 лий накатывания от времени накатывания и по значению времени накатывания определяют оптимальное значение усилия накатывания Fan - 27.1 кН (фиг,4), которое соответствует режиму накатывания с макси45 мальной температурой О С=200 С, и временем накатывания топт = 3 с.

Замер температуры производили с помощью прибора, схема которого позволяла усиливать сигнал инфракрасного излучения, подаваемого по световоду с места контакта инструмента и заготовки образца. Точность замера температуры + 1 С, Производили накатывание резьбы М10 на образцах из материала В Н С-5 (оБ = 1540 МПа, vr = 1250

МПа, д =18, ф=64 ) диаметром 8,96 — 0,04 мм и длиной 60 мм с углом фасок накэтываемых частей 8..10, где ан — предел прочности, ат — предел текучести, д— относительное удлинение, ф — относительное сужение.

Материал резьбонакатных роликов

Х12М. Ролики изготовлены шлифованием.

Онар.роп,=180 мм, ширина роликов 40 мм, . фаски притуплены R=0,2, угол фасок 25О.

Резьбонакатной станок оснащен датчиком и контрольно-измерительными приборами для осциллографирования процесса накатывания, Многоцикловые сравнительные испытания реэьбовых соединений проводили на электродинамическом стенде УВЗ 50/5—

5000 М па ОСТ 100152 — 74. С использованием.приспособления резонансного типа, Результаты испытания приведены в таблице.

Анализируя результаты режимов накатывания резьб, наглядно можно сделать вывод, что оптимальным .режимом является . режим 2 (см.таблицу) с параметрами: усилие накатывания 27,1 кН, скорость накатывания

11,3 мlмин и время накатывания 3,0 с. При этом режиме наблюдается максимальная усталостная прочность накатанных резьбовых деталей с пределом выносливости о,=160 МПа и температурой накатывания

700 С, Режимы 1 — 6 отличаются от режима 2 усилием и временем накатывания, причемусталостная прочность накатанных резьбовых деталей значительно меньше.

Серийная технология накатывания резьб М10 из материала ВПС-5 позволяет изготовить 15 резьбовых деталей с твердостью исходного образца HRC=39„,44, Радиус впадины детали при этом увеличивается до значения R > 0,27 мм, что является признаком износа резьбонакатных роликов.

Предлагаемые режимы позволили накатать более 200 резьбовых деталей одним комплектом резьбонакатных роликов, причем износ радиуса инструмента при вершине составил R<0,25 мм. Применение обоснованных режимов оптимизирует процесс накатывания резьб, обеспечивая при оптимальном усилии накатывания высокую стойкость резьбонакатного инструмента и

1814583

Зависимость усталостной прочности от режимов накатывания резьб

Время накатывания, с

Предел усталостной прочности, МПа

Скорость накатывания

Максим. температура накатывания, оС

Скорость н д катывания, мlмин

Частота вращения роликов, мин

Усилие накатывания, кН

Давление в гидроцилиндре станка, " МПа

300

20,0

20.0

20,0

20,0

20,0

20,0

11,3

11,3

11,3

11,3

11,3

11,3

5,0

3,0

2,0

1,0

0,8

0,6

18,0

27,1

46,6

56,0

65,3

84,0

2;0

2,9

5,0

6,0

7,0

9,0

3

5

6 о

Off g

Е качество накатанных деталей. Сравнительные расчеты показывают, что применение оптимальных режимов увеличивает только стойкость резьбонакатных роликов более чем в 10 раз.

Формула изобретения

Способ определения оптимальных режимов накатывания резьб, при котором накатывают образцы до получения резьбы полного профиля при различных режимах накатывания, характеризующихся усилием, временем накатывания и скоростью, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности определения оптимальности параметров, накатывание осуществляют при постоянной скорости, определяют изменение температуры обрабатываемой поверхности в зависимости от времени

Режим Усилие накатывания накатывания при каждом режиме обработки, фиксируют максимальное значение температуры в каждом режиме, после чего проводят испытание образцов на усталост5 ную прочность и графически определяют зависимость предела усталостной прочности от максимальных значений температуры для каждого режима накатывания, фиксируют значение температуры, при котором пре10 дел усталостной прочности имеет максимальное значение, затем по зафиксированному значению температуры находят оптимальное значение времени накатывания, графически определяют зависимость

15 усилия накатывания от времени накатывания, и по ранее определенному оптимальному значению времени накатывания находят оптимальное значение усилия накатывания.

1814583

Я,ах С

Е,с

S0 с

Составитель З.Зиберман

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор А .Козориз

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1837 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Способ определения оптимальных режимов накатывания резьбы Способ определения оптимальных режимов накатывания резьбы Способ определения оптимальных режимов накатывания резьбы Способ определения оптимальных режимов накатывания резьбы 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при накатывании кольцевых и винтовых канавок на деталях из ковких или пластичных материалов

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для накатывания наружных цилиндрических резьб

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано для накатывания резьб
Наверх