Способ обработки шлицевых отверстий

 

Изобретение относится к металлообработке и может найти применение в различных отраслях машиностроения для получения и калибрования шлицевых и шпоночных пазов. Целью изобретения является повышение производительности труда за счет получения прямоточных шлицев в отверстии за один проход инструмента . Для обработки/используется коническая оправка, на поверхности которой продольно располагаются деформирующие элементы (ДЭ) цилиндрической формы, симметрично сходящиеся вокруг оси конической оправки до взаимного касания и имеющие диаметр , равный ширине шлицевого паза. Количество ДЭ равно количеству обрабатываемых пазов. При проталкивании дорна с наклонно расположенными ДЭ сквозь отверстие они внедряются в стенку круглого отверстия детали и формируют продольные пазы. Прямоугольная форма пазов образуется за счет наличия на ДЭ лыски, форма которой образована пересечением цилиндрической поверхностью, соосной с конической оправкой. Цилиндрическая поверхность имеет диаметр, равный диаметру впадин шлицевого отверстия, и пересекает окружность основания ДЭ так, что хорда между точками пересечения равна диаметру ДЭ. Металл объема шлицевых пазов пластическим деформированием вытесняется на наружный диаметр детали. Происходит увеличение последнего. 7 ил. 1 табл. с W

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 В 24 В 3 9 0 2

I g

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ти которой продольно располагаются деформирующие элементы (ДЭ) цилиндрической формы, симметрично сходящиеся вокруг оси конической оправки до взаимного касания и имеющие диаметр, равный ширине шлицевого паза.

Количество ДЭ равно количеству обрабатываемых пазов. При проталкивании дорна с наклонно расположенными

ДЭ сквозь отверстие они внедряются в стенку круглого отверстия детали и формируют продольные пазы. Прямоугольная форма пазов образуется эа счет наличия на ДЭ лыски, форма которой образована пересечением цилиндрической поверхностью, соосной с конической оправкой. Цилиндрическая поверхность имеет диаметр, равный диаметру впадин шлицевого отверстия, и пересекает окружность основания ДЭ так, что хорда между точками пересечения равна диаметру ДЭ. Металл объема шлицевых пазов пластическим деформированием вытесняется на наружный диаметр детали. Происходит увеличение последнего. 7 ил. 1 табл. (21) 4019644/31-27 (22) 27.01.86 (46) 23.07.87. Бюл. 9 27 (71) Ростовский-на-Дону институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов Министерства сельскохозяйственного машиностроения

СССР (72) А.П.Бабичев, В.Л.Попов и А.А.Гогенко (53) 621.923.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У, 429905, кл. В 23 1) 43/02, 1972. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ШЛИЦЕВЫХ ОТВЕРСТИИ (57) Изобретение относится к металлообработке и может найти применение в различных отраслях машиностроения для получения и калибрования шлицевых и шпоночных пазов. Целью изобретения является повышение производительности

I труда за счет получения прямоточных шлицев в отверстии за один проход инструмента. Для обработки используется коническая оправка, на поверхнос1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ("

32 г ливания металла из объема шлицевого паза в радиальном (по отношению к круглому сечению деформирующих элементов) направлении. Усилие пластического деформирования в целом для одного отверстия складывается из усилия выдавливания металла в одном объеме шлицевого .паза помноженного на количество шлицевых пазов. Металл объема шлицевых пазов пластическим деформированием вытесняется на наружный диаметр детали. Происходит увеличение наружного диаметрального размера детали.

Параметры деформирующих элементовдиаметр, длина, расположение и форма лыски, угол наклона к оси конической оправки, а также параметры конической оправки и закрепляющих де.талей определены из условий стабильности пластического деформирования при получении прямоугольных шпицевых пазов полного профиля за один рабочий ход.

Значение диаметра деформирующих элементов зависит от ширины шлицевого паза и определяется по условию полного перекрытия поперечного сечения шлицевого паза деформирующим элементом. Его значение определяется из условия

Ba= bp где D  — диаметр деформирующих элементов, мм, Ь вЂ” ширина шлицевых пазов, мм.

Лыска имеет такое положение (фиг.2), что ее хорда равняется диаметру цилиндрического деформирующего элемента, а сама лыска расположена на окружности впадин шлицевых пазов в отверстии. За счет выполнения этих условий и обеспечивается пластическое получение прямоугольной формы пазов без режущего сдвига.

Длина деформирующих элементов наряду с углом схождения является показателем, определяющим степень деформирования. Чем длиннее деформиI рующие элементы, тем большая разница между диаметрами охватывающей окружности по лыскам и охватывающей окружности .концов деформирующих элементов, сходящихся до взаимного касания.

Условие схождения деформирующих элементов до взаимного касания позволяет увеличить степень деформирования до наибольшей допустимой величины.

1 13248

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для получения шлицевых пазов в отвер-стиях

Цель изобретения — повышение про- 5 изводительности труда за счет получения прямобочных шлицев в отверстии за один проход инструмента.

На фиг. 1 представлена конструкция инструмента, сечение, на фиг.2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3 — сече ние Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 — положение деформирующего элемента, равного ширине шлица на фиг.б — то же, не15 полный профиль шлица, на фиг,7— то же, вариант.

Инструмент (фиг.1) состоит из деформирующих, симметрично сходящихся

20 до взаимного касания цилиндрических элементов 1 с лысками диаметром, равным ширине шлицевого паза, располагающихся продольно, неподвижно на поверхности конусной оправки 2.

Деформирующие элементы 1 со стороны лысок упираются в толкатель 3, с другой стороны через регулировочные шайбы 4 закрепляются гайкой 5.

Для надежности крепления деформирчющих элементов на поверхности конической оправки допускается кольцевой, либо частичный,(более полукруга) охват конической оправкой сходящихся

Ф до взаимного касания концов дефор.мирующих элементов. Наибольший диаметр конической оправки равен внутреннему диаметру шлицевого отверстия.

Инструмент может работать как на протяжных станках, так и на гидравлических прессах..

Инструмент работает следующим образом.

После закрепления инструмента, например, на штосселе пресса и подачи кольцевой заготовки в зону обработки включается рабочий ход и дорнующий инструмент проталкивается сквозь деталь. В момент проталкивания происходит пластическое внедрение в стенку заготовки симметрично сходящихся, расположенных на поверхности конической оправки деформирующих элементов цилиндрической формы с лысками, и при продавливании сквозь деталь . образуются продольные пазы прямоугольной формы шлицевого отверстия.

Пластическое перемещения металла в этом случае происходит путем выцав1324

832 4 поверхностей: цилиндрическая поверхность, имеющая диаметр, равный диаметру впадин шлицевого отверстия и соосная с осью конической оправки, пересекает окружность основания деформирующик элементов так, что получаемая хорда между точками пересечения равна диаметру деформирующих элементов.

Угол наклона симметрично сходящихся до взаимного касания деформирующих элементов к оси конической оправки определяется из условий стабильности прохождения процесса пластического деформирования и может быть найден как опытно-экспериментальным, так и расчетным путем по формуле

Шо„= 75,5 p —

Практическое изготовление инстру- мента, отвечающего указанным требованиям, подтверждает положение о влиянии величины диаметра исходного отверстия и обеспечивает возможность вести процесс пластического деформи-:40 рования вплоть до предела пластичности машиностроительных сталей.

Форма лыски образована пересечением цилиндрической поверхности деформирующих элементов, расположенных 45 продольно и неподвижно на поверхности конической оправки и симметрично сходящихся под заданным углом к оси оправки до взаимного касания, и цилиндрической поверхности, соосной с 50 конической оправкой и имеющей диаметр, равный диаметру впадин шлицевого отверстия. Цилиндрическая поверхность деформирующих элементов ограничена длиной, а секущая цилиндрическая по- 55 нерхность в общем случае может быть бесконечной.

Расположение лыски определяется взаимным расположением пересекаемых

Имея потенциальную возможность больших степеней деформирующего воздействия, конструкция инструмента позволяет устойчиво получать шлицевые пазы глубиной от малых величин 0,51,0 мм до 2-3,5 мм. Исходя иэ данных условий конструкции инструмента, длина деформирующих элементов определяется по формуле

D 10

sin и

0= — — — — — ——

2 з1пА где 1. — длина деформирующих элементов с лысками, мм;

n — число деформирующих элементов (равно количеству шлицев);

Ь вЂ” ширина шлицевого паза, мм, 0 „ — наружный диаметр шпицевого 20 отверстия, мм, — угол наклона деформирующего элемента к оси конической оправки, град (угол между осями конической оправки и деформирующего элемента).

Таким образом, указанная формула позволяет определять длину деформирующих элементов с лысками из условия их схождения вокруг оси конической оправки под уголом ф до взаимного касания при заданном количестве шпицевых пазов. где " коэффициент трения в зоне контакта деформирующего элемента с обрабатываемой поверхностью (/ = 0,070,025))

i — величина натяга (i=2,4,6,8) (разность между значениями диаметра по лыскам деформирующих элементов и исходного диаметра отверстия, мм) а — значение диаметра исходного отверстия, мм.

Параметры и формы конической оправки, регулировочных шайб, толкателя, гайки могут быть различные, но обеспечивающие надежность, неподвижность расположения деформирующих элементов, их схождение под заданным углом до взаимного касания, и выдерживающие рэциальные нагрузки в процессе дорнующего получения шлицевых пазов.

Наибольший диаметр конической оправки должен быть не больше внутреннего диаметра шлицевого отверстия.

Диаметр деформирующего элемента определяется из условия наибольшего заполнения поперечного сечения шлицевого паза.

Форма и расположение лыски влияют на геометрическую форму выдавливаемого шлицевого nasa (фиг.2). Если диаметр деформирующих элементов равен ширине шлицевого паза, хорда лыски равна диаметру деформирующего элемента и лыски располагаются на окружности впадин шлицев отверстия, в этом случае происходит получение полного

1324832 профиля шлицевых пазов в отверстии за один рабочий ход дорнующего инструмента пластическим деформированием.

Когда диаметр деформирующих элементов находится в интервале значений

Параметры движения инструмента: скорость движения 12,5 мм/с, длина рабочего хода 200 мм, машинное время обработки одной детали 16-20 с. с1+ 4h — — — r Dz)b

4Ь (фиг.5 и 6), формирование шлицевого профиля неполное на величину ьС, b t. 10

Дальнейшая обработка профиля пазов может осуществляться двумя вариантами °

Первый вариант — использование

45 так называемого микрорезания, когда. припуск величины p t и ас" срезается режущими зубьями, идущими вслед за деформирующими элементами. Коли- . чество режущих зубьев 3-5 (определе-. но по теории резания) . 20

Во втором варианте деформирующие элементы, расположенные в инструменте первыми, выполняют основное пластическое деформирование, формируя основную часть профиля поперечного сече25 ния шлицевых пазов, а калибрующие деформирующие элементы пластически пеI ремещают только объемы металла b t и bt

Пример ° Испытанию подвергают инструмент, имеющий 6,8,10 шт. деформирующих элементов с лысками и с различнымн углами схождения к оси ко\ нической оправки до взаимного касания в пределах 6-12о Параметры ин- 35 струмента приведены в таблице.

В качестве оборудования используют гидропресс усилием до 1„0 МН, ско. рость движения штосселя 12,5 мм/с.

Для испытаний используют заготовки, изготовленные токарной обработкой из стали,и заготовки (поковки) деталей из малоуглеродистых легированных сталей.

Реализация способа показала возможность получения шлицевых пазов полного профиля пластическим деформированием из исходного гладкого отверстия за один рабочий ход при глубине шлицевых пазов до 3,5 мм, ширине пазов цо 10 мм и количестве пазов до 10.

Формула изобретения

Способ обработки шлицевых отверстий, при котором осуществляют предварительную и окончательную обработки шлицев инструментом с деформирующими элементами цилиндрической формы, отличающийся тем, что, с цепью повышения производительности труда за счет получения прямобочных шпицев в отверстии за один проход инструмента, предварительную и окончательную обработки шпицев осуществляют одновременно с объемным пластическим деформированием, при этом образующую цилиндрического деформирующего элемента располагают перпендикулярно оси инструмента, а его ось — под углом к указанной. оси, при этом на деформирующих элементах выполнены лыски, образованные пересечением поверхности деформирующего элемента с цилиндрической поверхностью, соосной оси инструмента, имеющей диаметр, равный диаметру впадин шлицевых пазов в отверстие, и пересекающей окружность цилиндра деформирующих элементов так, что хорда между точками пересечения равна диаметру указанный элементов..

1324832

Параметры деформирующих элементов

Угол схождения, град

26.

30,0

30,0

10 30

36

36

40

36

42

76

10

10

Фиа!

Количест- Диаметр во

Глубина лаэа наружного диаметра по лыскам

Параметры конической оправки

Наибольший диаметр

1324832

Составитель С.Чукаева

Техред Н.Глущенко Корректор Л.Пилипенко

Редактор И.Горная

Заказ 3002/12

Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4