Способ изготовления резьбы
Изобретение относится к области машиностроения, изготовлению деталей, работающих при знакопеременных нагрузках в условиях абразивного износа. Способ относится к изготовлению резьбы на детали со шпоночным пазом и включает отделочно-упрочняющую обработку резьбы инструментом, перемещающимся по винтовой линии, с электронагревом детали, установленной с возможностью вращения. При этом перед отделочно-упрочняющей обработкой производят формообразование резьбы и шпоночного паза, а для отделочно-упрочняющей обработки шпоночный паз заполняют электропроводной вставкой, на наружной поверхности которой выполнена резьба с геометрическими параметрами, идентичными параметрам основной резьбы, причем профиль резьбы вставки совмещают с профилем основной резьбы.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении резьбы на деталях, работающих при знакопеременных нагрузках и в условиях абразивного износа.
Известны способы изготовления резьбы, позволяющие повысить износостойкость и усталостную прочность /Якушев А.И., Мустаев Р.Х., Мавлютов P.P. Повышение прочности и надежности резьбовых соединений. - М.: Машиностроение, 1979 - 215 с./.
Указанные способы изготовления резьбы не позволяют комплексно производить упрочняющую и отделочно-упрочняющую обработку с закалкой профиля резьбы по всему периметру при одновременном благоприятном расположении волокон металла.
Задачей изобретения является повышение качества винтовых поверхностей с прерывистой резьбой путем отделочно-упрочняющей обработки поверхностного слоя резьбы и формирования волокон металла, вытянутых вдоль профиля основания.
Использование предлагаемого способа изготовления резьбы позволяет повысить износостойкость винтовых поверхностей после формирования геометрии.
Поставленная задача достигается тем, что способ изготовления резьбы на детали со шпоночным пазом включает отделочно-упрочняющую обработку резьбы инструментом, перемещающимся по винтовой линии, с электронагревом детали, установленной с возможностью вращения, при этом перед отделочно-упрочняющей обработкой производят формирование резьбы и шпоночного паза, а для отделочно-упрочняющей обработки шпоночный паз заполняют электропроводной вставкой, на наружной поверхности которой выполнена резьба с геометрическими параметрами, идентичными параметрам основной резьбы, причем профиль резьбы вставки совмещают с профилем основной резьбы.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
В условиях кафедры “Технология металлов” Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии на станке 1К62 по предлагаемому способу производилась обработка резьбы М45×1,5 цапфы поворотного кулака автомобиля семейства УАЗ (деталь №69-2304081). Материал детали сталь 40Х. Конструктивно цапфа выполнена в виде фланца и полой трубной поверхности, образующих единое целое, при наличии посадочных мест под подшипники качения, галтелей, отверстий и резьбы. В условиях завода деталь не подвергается упрочняющим технологиям. Резьба М45×1,5 и шпоночный паз на ней формируется методами резания. В условиях авторемонтного завода, выбраковка детали производится по резьбовой поверхности, в связи с нарушением геометрии витков в зоне шпоночного паза.
Технологически обработка резьбы по предлагаемому способу производится следующим образом.
Изготавливают вставку по длине и ширине шпоночного паза, а также по диаметру, профилю и шагу основной резьбы цапфы М45×1,5. Устанавливают и надежно крепят ее в пазе детали таким образом, что совмещают впадины резьбы вставки и основной поверхности.
Инструмент из твердого сплава Т15К6 с углом профиля 60 градусов и рекомендуемым радиусом при вершине выставляется по впадине начала резьбы. Настроив станок на шаг 1,5 мм и создав надежный контакт в соединении инструмента с резьбой, последовательно производят включение вращения детали и источника электрического тока. Ток большой силы и малого напряжения, сосредоточенный в зоне контакта “инструмент-резьба”, приводит к мгновенному нагреву поверхностного слоя до температуры 900...1000°С. Использование инструмента из твердого сплава позволяет производить отделочно-упрочняющую обработку основания и боковых поверхностей резьбы. Отделочно-упрочняющая обработка резьбы приводит к структурным изменениям поверхностного слоя с закалкой на глубину до 0,2 мм при сохранении структуры и свойств внутри витка в исходном состоянии. По окончании процесса вставка удаляется и может быть использована для отделочно-упрочняющей обработки резьбы следующей цапфы поворотного кулака. Наличие вставки обеспечивает целостность резьбы, стабильность режимов отделочно-упрочняющей обработки и позволяет формировать витки с высокими показателями по геометрии и свойствам.
Формула изобретения
Способ изготовления резьбы на детали со шпоночным пазом, характеризующийся тем, что он включает отделочно-упрочняющую обработку резьбы инструментом, перемещающимся по винтовой линии, с электонагревом детали, установленной с возможностью вращения, при этом перед отделочно-упрочняющей обработкой производят формообразование резьбы и шпоночного паза, а для отделочно-упрочняющей обработки шпоночный паз заполняют электропроводной вставкой, на наружной поверхности которой выполнена резьба с геометрическими параметрами, идентичными параметрам основной резьбы, причем профиль резьбы вставки совмещают с профилем основной резьбы.
