Устройство для упрочнения обкаткой внутренних резьбовых поверхностей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ял B 24 В 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

-"и Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21} 4682870/27 (22) 24.04;89 (46) 15,10.92. Бюл. М 38 (71) Научно-производственное обьединение по технологии машиностроения (72) Г. 3. Зайцев, 10, Ф, Вольвачев, В. И. Артемьев и M. P. Мысак (56) Авторское свидетельство СССР

М 259107, кл. В 24 В 39/00, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ОБКАТКОЙ ВНУТРЕННИХ РЕЗЬБОНЦХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к устройствам для упрочняющего обкатывания роликами сложных профильных поверхностей, в частности конических резьб.

Известны устройства для обкатывания винтовых поверхностей, например замковых резьб бурильной колонны, выполненные в виде однороликовогр приспособления. Приспособление устанавливается в резцедержателе токарно-винторезного станка. Давление на рорик осуществляется путем перемещения резцовой головки с помощью винта суппорта в поперечном направлении.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, выполненное в виде равномерно расположенных по окружности рабочих (обкатывающих) роликов и последовательно чередующихся с ними направляющих роликов, связанных с приводом, обеспечиваю щим контакт с резьбовой поверхностью детали., „. Ы(, 1768375 А1

-»

:-.теФФ»аа-;и,»лекн»яН „ (57} Использование: обработка давлением, упрочняющая обработка профильных поверхностей. Сущность изобретения: устройство содержит держатель, на конце которого размещены направляющий и упрочняюнщйй ролики, механизм радиального перемещения роликов. Ролики смонтировайы с воэможностью поворо га относительно оси державок. Направляющий ролик выполнен двойным с радиусом закругления его вершин в 2 раза меньшим радиуса закругления уйрачняющбго ролика. 2 ил. л и»

Однако, это устройство трудно применять для обкатки внутренних конических реэьб в связи с изменением внутреннего диаМРтра резьбы, что приводит к увеличе- ф нию"усилия обкатки. Кроме того, устройство в конструктивном отношении достаточно сложно, и при работе требуется постоянная подача рабочей среды.

Целью изобретения является расшире- СЬ ние технологических возможностей эа счет СО упрочнения конических"внутренних резьб и (Д повышения качества за счет перераспределейия остаточных напряжений сжатия во впадинах резьбы. для достижения указанной цели е уст- ) и ройстве для упрочнения обкаткой внутрен- а них резьбовых поверхностей, содержащем держатель, на конце которого размещены направляющий и упрочняющий ролики, ус-: тановленные на державках механизма ра- диал ьного перемещения, ролик-и смонтированы с возможностью поворота отиосительно оси державок, направляющий ролик выполнен двойным с радиусом за3 го, а направляющий ролик 6 в виде двойного, у которого расстояние между его вершинами равно шагу резьбы, а вершина обкатывающего ролика смещена вдоль оси

35 на полонину шага резьбы относительно любой из вершйн направляющего ролика. Для

" ограйичения углового перемещенйя державок- поршней относительно штока служат ограничители 7. Держатель 2 прй помощи пластины 8 устанавливается в реэцедержа- 40 теле 9 токарно-вийторезного станка. На втором конце держателя закреплен пустотелый стакан 10, причем его полость сообщается с отверстием держателя. В стакане 10 размещен поршень 11 с пружиной 12, который образует замкнутую полость для размещения рабочей среды. В держателе установлены вентиль 13 для подачи рабочей среды и манометр 14 для контроля ее давления. Для

50 выхода воздуха при подаче в полости устройства рабочей среды служит пробка 15.

На фиг. 2 показано необходимое распределение остаточных сжимающих напряжений по впадине профиля резьбы.

Вид "а" — распределение сжимающих на- 55 пряжений после процесса упрочнения; вид

"б" — расположение вершин одинарного и двойного ролика во впадине резьбы при упрочнении: f — одинарный ролйк с радиусом R, 2 — двойной ролик с радиусом r. кругления его вершин в два раза меньшим радиуса закругления вершин обкатывающего ролика.

За счет применения в устройстве направляющего двойного ролика с радиусом 5 закругления вершин; равным половине радиуса закругления обкать|вающего ролика, уравновеШиваются *напряжения в пятнах контакта обкатывающего и направляющего роликов и можно равйомерно обкатывать 10 всю впадину резьбы с у4етом допуска на радиус закругления впадины.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2- необходимое распределейие остаточных сжимающих напряже- 15 ний во впадине профиля резьбы,,Цилиндрический шток 1, (фиг. 1), имеющий центральный канал, закреплен на одном конце держателя 2, внутри которого образовано отверстие, причем канал штока 20 и отверстие держателя сообщаются между собой и служат для подачи рабочей среды.

На койцах штока установлены державкипоршни 3, которые имеют воэможность углового и линейного перемещений 25 относительно штока и образуют с его торцами полости для размещения рабочей среды.

При помощи осей 4 к державкам-поршням прикреплены ролики 5 и 6, причем обкатывающий ролик 5 выполнен в виде одинарно- 30

Устройство работает следующим образом. Посредством пластины 8 оно закрепляется в резцедержателе 9 токарно-винторезного станка. Через вейтиль 13 подается рабочая среда, заполняющая полости устройства до достижения необходимого давления, контролируемого по манометру 14, затем вентиль перекрывается, При этом державки-поршни 3 расходятся на заданное ограничителями 7 расстояние, которое необходимо для обкатки данной резьбы, а поршень 11, воспринимая давление рабочей среды, сжимает пружину 12.Для выхода воздуха, при подаче рабочей среды служит отверстие в державкахпоршнях 3, которое закрывается пробкой

15. Включается вращение детали 16 и движение резцедержателя 9, который перемещает держатель 2 с обкатывающим и направляющим роликами б, 6 в направлении обкатки с подачей. оавной шагу резьбы.

При уменьшении диаметра конической резьбы державки-поршни 3 с закрепленными на них роликами 5, 6 сходятся, переме-.: щаясь к штоку 1, а давление, воздействующее йа поршень 11, увеличивается и сжимает пружину 12. Жесткость пружины 12 выбрана таким образом, что при возрастании движения в результате схождения державок-поршней 3 из-за уменьшения диаметра конической резьбы, усилие на ролики 5, 6 изменяется незначительно по сравнению с начальным. Обкатывающие ролики 5, 6 в процессе обкатки устанавливаются по углу подъема резьбовой линии за счет зазора между ограничйтелями 7 и стенками пазов державок-поршней 3. Кроме того, применив направляющий двойной ролик 6 с радиусом закругления вершин, равным половине радиуса закругления обкатывающего ролика 5, что уравновесит напряжения в пятне контакта, обкатывающего 5 и направляющего 6 роликов, можно равномерно обкатывать всю впадину резьбы, с учетом допусков на радиус ее закругления. После упрочнения резьбы по всей длине включается реверсивный ход, устройство проходит второй раэ по обкатанной во время прямого хода резьбе и выводится наружу.

Предлагаемое устройство, обеспечивая упрочняющую обкатку внутренних конических и цилиндрических реэьб, позволит повысить долговечность и надежность реэьбовых соединений.

Формула изобретения

Устройство для упрочнения обкаткой . анутрейних резьбовых поверхностей, содержащее держатель, на конце которого

1768375

Составитель Ю. Вольвачев

Техред M..Моргентал Корректор М. Ткач

Редактор Т. Иванова

Заказ 3609 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 размещены направляющий и упрочняащий ролики, установленные на державках механизма радиального перемещения, о т л ич а. ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей за счет уп- 5 рочнения конических внутренних резьб и повышения качества за счет перераспреде- ления остаточных напряжений сжатия so впадинах резьбы, ролики смонтированы с возможностью поворота относительно оси державок. а направляющий ролик выполнен двойным с радиусом закругления его вершины в два раза меньшим радиуса закругления вершин упрочняющего ролика.