Способ изготовления резьбы
Владельцы патента RU 2254967:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия (RU)
Изобретение относится к области машиностроения, изготовлению резьбы на деталях, работающих при знакопеременных нагрузках и в условиях абразивного износа. Способ включает отделочно-упрочняющую обработку инструментами с электронагревом детали, установленной с возможностью вращения. Для повышения производительности и качества винтовых поверхностей обработку производят комбинированным инструментом, состоящим в средней части из износостойкого, но неэлектропроводного материала, а электроконтактную обработку боковых поверхностей резьбы производят при скользящем силовом контакте с подводом электрического тока на инструменты и одновременным приложением усилия. При этом средняя часть инструмента обрабатывает впадину, формируя микрогеометрию и текстуру волокон металла, а крайние участки инструмента производят закалку поверхностного слоя. 1 ил.
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.
Известен способ изготовления резьбы на детали, включающий отделочно-упрочняющую обработку полного профиля резьбы инструментами, перемещающимися по винтовой линии, путем подвода электрического тока GB 798609, B 23 G 1/00, 1958, 4 страницы.
Однако данный способ основан на подводе электрического тока через деталь и инструмент, что не позволяет повышать производительность процесса.
Задача изобретения является повышение производительности и качества винтовых поверхностей за счет сокращения времени, отделочно-упрочняющей обработки поверхностного слоя резьбы и формирования волокон металла - вытянутых вдоль профиля основания.
Использование предлагаемого способа изготовления резьбы позволяет снизить время обработки, повысить износостойкость и усталостную прочность винтовых поверхностей после формирования геометрии.
Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления резьбы обработку производят комбинированным инструментом, состоящим в средней части из износостойкого, но не электропроводного материала, а электроконтактную обработку боковых поверхностей резьбы производят при скользящем силовом контакте с подводом электрического тока на инструменты и одновременным приложением усилия, причем инструмент средний части обрабатывает впадину, формируя микрогеометрию и текстуру волокон металла, а крайние участки инструмента производят закалку поверхностного слоя.
На чертеже показана схема обработки с электронагревом.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
На станке 1К62 производилась обработка резьбы по предлагаемому способу. Резьба М60×2,5 нарезалась резцом. Материал детали сталь 45 ГОСТ 1050-88, длина резьбы 50 мм.
Технологически изготовление производилось следующим образом.
Инструмент, состоящий в средней части из износостойкого, но не электропроводного материала, а боковые части из твердого сплава Т15К6 затачивались под углом 60 градусов с радиусом при вершине (0,108...0,144) Р, где Р - шаг резьбы.
Настроив станок на шаг 2,5 мм, инструмент выставлялся по профилю начала резьбы и, создав надежный контакт в соединении инструмента с резьбой, последовательно производится включение вращения детали и источник электрического тока. Ток большой силы и малого напряжения, сосредоточенный в зоне контакта “инструмент-резьба”, приводит к мгновенному нагреву поверхностного слоя боковых участков витков резьбы до температуры 900...1000°С. Высокая скорость и температура обработки в сочетании с быстрым охлаждением поверхностно нагретых участков приводит к структурным изменениям поверхностного слоя с закалкой на глубину до 0,2 мм при сохранении структуры и свойств внутри витка в исходном состоянии.
Средняя часть инструмента совершает силовое воздействие на основание резьбы. Высокая износостойкость и твердость материала средней части позволяет производить отделочно-упрочняющую обработку с формированием благоприятно расположенной текстуры волокон металла. При силовом воздействии вершины инструмента во впадине отмечается поверхностный наклеп на глубину до 0,08 мм твердостью до 2600 HV, МПа. Кроме того, силовой эффект инструмента позволяет формировать во впадине остаточные напряжения сжатия, которые повышают усталостную прочность деталей машин.
Применение указанного выше способа изготовления резьбы позволяет снизить себестоимость, повысить качество винтовой поверхности впадины и боковых участков, а также долговечность резьбовых деталей.
Способ изготовления резьбы на детали, включающий отделочно-упрочняющую обработку инструментами с электронагревом детали, установленной с возможностью вращения, отличающийся тем, что обработку производят комбинированным инструментом, состоящим в средней части из износостойкого, но неэлектропроводного материала, а электроконтактную обработку боковых поверхностей резьбы производят при скользящем силовом контакте с подводом электрического тока на инструменты и одновременным приложением усилия, причем средняя часть инструмента обрабатывает впадину, формируя микрогеометрию и текстуру волокон металла, а крайние участки инструмента производят закалку поверхностного слоя.
