Способ обработки резьбовой или винтовой детали

(51)5 В 24 В 39/00 АРстВенное пАтентнОМСТВО СССРАТЕНТ СССР) Г В АТЕНТ 1 . . ".:2(21) 4940469/27:. :.: . " с частотой 60-200 об/мин и прижимают к (22) 30,05.91 " :;ней силой 10 - 16 Н упругую вращающуюся (46) 15.12.92. Бюл, Мг 46 . стальную щетку, создавая натяг 1-4 мм. Ча- (72).В,М.Кремешный, В,П.Анцупов, С,Л.Гон- стоту вращенйя:щетки выбирают такой, что.чарови О.А,Шабуров : бы скорость скольжения ее йо детали (73) В;М.Кремешный. ": составляла 8- 20 м/с, плоскость вращения (56) Авторское свйдетельство СССР, щетки располагают перпендикулярно боко- М 1206068, кл, В 24 В 39/00, . вым граням резьбовой или винтовой поверопублйк,23,01.86. ". : .хности, перенос производят за 4-6проходов поочередно по одному проходу на (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РЕЗЬБОВОЙ: левую и правую боковые грани, а после пе- ИЛИ ВИНТОВОЙ ДЕТАЛИ: реноса и периодически в процессе эксплуа- (57) Использование: нанесение износостой- тации на обработанные поверхностиких и антифрикционных покрытий на повер- . наносят композицию, содержащую 4 - 10 мас.хность деталей узлов трения, имеющих.меди,2-6 мас,% ПТФЭ и 0,8 - 1,2 мас, Д тетрезьбовые или. винтовые части, Сущность . раацилата кремния-в мыльной пластичной изобретения: деталь приводят во вращение смазке. 1 табл.. Целью изобретения является повышение износостойкости резьбовой или винтовой детали.Поставленная цельдостигается тем, что в известном способе обработки резьбовой или винтовой детали, в процессе которого на реэьбовую или винтовую повЕрхность вращающейся детали упругой вращающейся стальной щеткой переносят медьсодйр-: 1. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано йри нанесении износостойких и антифрикционныхпокрытий на поверхности деталей узловтрения, имеющие резьбовые или вйнтовыечасти,Известен способ нанесения медьсодержащих покрытий на детали вращающвйсяпроволочной щеткой, при котором материалпокрытия в виде стержня прижимают к щет-,.ке.В зоне контакта он нагревается до температуры плавления, налипает на концыворсинок щетки и переносится на обрабатываемое изделие,Обработка деталей по этому способу непозволяет получить на ее поверхности твердые покрытия с хорошими техническимисвойствами.Известен также способ нанесения алюминиевого или медного покрытия, в процессе которого на вращающуюся со скоростью 1 м/мин деталь вращающейся с частотой , 5000 об/мин упругой щеткой переносят материал покрытия с детали, изготовлейной изматериала покрйтия и расположенной перед щеткой. При обработке щетку прижимают к детали силой 30 Н и создают натяг 5 мм,Однако при нанесении покрытия этим способом на детали, Имеющие резьбовые и винтовые части, износостойкость и антифрикционность покрытия недостаточно выжащий материал, образующий покрытие, согласно изобретению; материал переносят за 4 - 6 проходов при частоте вращения детали 60-200 об/мин, скорости скольжения щетки по детали 8-20 м/с, силе прижатия 10-16 Н и натяге 1 - 4 мм, причемйлоскость вращения Щетки располагают перпендикулярно боковым грэйямреэьбовой или винтовой поверхности, перенос производят поочередно по одномупроходу на левую и в . правую боковые грани,а после перейоса й периодически в "процессе эксплуатации на обработанные поверхности наносят композицию, содержащую в мас,%:Медь . 4 - 10Пал итетрафторэтилен(ПТФЭ) 2 - 6Тетраацилат кремния 0,8 - 1,2 Мыльная пластичнэя" - :смазка - " : Остальное до 100.Сопоставительйый аналйз"с" прототипом показывает; что эаявляемь 1 й способ отличаетСя от него наличйем новых операций;йоочередйой перенос материала на левую и правую боковые грани;нанесение на обработанные поверхности-композиции. заявленного состава, а также параметрами йроведейия йзвестйых операций:перенос материала за 4-6 проходов; перенос причастоте вращения детали 60 - 200 об/мин;,перенос при скорости скольжения щет ки по детали 8-20 м/с;перенос при силе прйжатия 10-16 Н; перенос при натяге 1 - 4 мм;расположение плоскости вращениящетки перпендикулярно боковым граням резьбовой или винтовой поверхностиДля исследования существенных отличий предложейия его отличительные признаки целесообразно рас"с-м"отреть в следующих труппахгруппа 1 - перенос материала за 4 - 6проходов при частоте вращения детали 60- 200 об/мин.,скорости скольжения"щетки по детали 8-20 м/с, силе прижатия 10-16 Н и натяге 1 - 4 ммгруппа 2 - расположение плоскостивращения щетки перпендикулярно боковым грайям резьбовой или винтовой йоверхности;"группа 3 - поочередный перенос материала на левую и правую боковые грани;группа 4 - нанесение на обработанныеповерхности композиции из мыльной пластичной Смазки, содержащий 4-10% меди, 2-6% ПТФЭ и 0,8-1,2% тетраацилата кремния;Использование признаков группы 1 частично известно из 1, однако наличие в заявляемом способе конкретных значений параметров проведения операции переноса приводит к получению нового неизвестного ранее свойства - повышению износостойкости обработанной детали.Признаки группы 2 известны в части того, что при переносе материала, напри 10 мер на цилиндрические детали, плоскость вращения щетки перпендикулярна оси вращения обрабатываемой детали и обрабтываемой поверхности. В заявляемом же способе плоскость вращения щетки перпендикулярна обрабатываемой поверхности,но не оси вращения обрабатываемой дета-ли. Указанное отличие:также приводит в со-.вокупности с другими к получению новогонеизвестного ранее свойства - повышению износостойкости обработанной детали 20 Признаки группы 3 неизвестны.В группе 4 известна композиция, содержащая 1 - 30% "меди и 0,1 - 10% ПТФЭ в мыльной пластичной смазке (а.с СССР ное введение в нее 0,8-1,2% тетраацилата кремния способствует получению нового неизвестного ранее свойства - дополнительному повышению иэносостойкости об 30 ра бота н ной детали.. Необходимость финишной операции по нанесению композиции на поверхности, обработанные щетками, обусловлена физикохимическим взаимодействием только 35 заявляемого состава композиции с этими поверхностями при работе узла трения приводящим к появлению синергетического (сверхсуммарного) эффекта прироста износостойкости узла трения. Взаимодействие 40 покрытия и композиции заключается в следующем. В начале работы деталей с покрытием происходит их приработка с взаимодейСтвующимй деталями, При этом в наиболее нагруженных местах происходит 45 изнашивание покрытия "и затем изнашивание основногб материала, При наличии на поверхности покрытия заявляемой композиции йрбйсходит регенерация покрытйя из компонентов композиции, Этот процесс 50 обеспечивается экспериментальным подбором количественного и качественного состава комйоэиции; При работе с любым медьсодержащим покрытием на восстанов" ление его при изнашивании идет медный порошок, содержащийся в композиции. По 55 рошок фторпласта способствует образованию более износостойких меднофторопластовых пленок по сравнению с чисто медными, Тетраацилат кремния интенсифицирует процесс регенерации по 25 690063, С 10 М.5/02). Однако дополнитель10 щетки и детали выбирают такую частоту 15 60 - 200 об/мин., выставляют плоскость вращения щетки перпендикулярно боковым 20 мм. Перенос материала производят за 4-6йроходов поочередно по одному проходу на25 наносят композицйю, содержащую 4 - 10% 30меди, 2 - 6% ПТФЭ и 0,8 - 1,2% тетраацилата табл., определяли в ходе эксплуатационных 45 определения потери массы, Полученные 50 крытия, Описанное взаимодействие и способствует возникновению синергетического эффекта.Способ осуществляют следующим образом,Для обработки деталей используюг приспособление, состоящее из корпуса с расположенным внутри стержнем из материала покрытия, стальной дисковой щетки и электродвигателя для привода во вращение щетки. Приспособление фиксируют в резцедеркателе токарното стайка, вшпиндель которого вставляют оправку с обрабатываемыми деталями, В зависимости от диаметра вращения щетки, чтобы" скорость ее "скольженияпо детали составила 8-20 м/с, Деталь приводят во вращение.с частотой граням реэьбовой или винтовой поверхности и прижимают вращающуюся щетку к детали силой "0-16 Н, создавая натяг 1-4 левую и правую боковые грани резьбовой или винтовой поверхности детали, После переноса и периодически в процессе экс-плуатации на обработанные поверхности кремния в мыльной пластичной смазке. Практическое применение предлагаемого способа иллюстрируется следующими примерами (см,табл.), в которых резьбовые пальцы 24 - 2904068 подвески автомобилей ГАЗобрабатывали по известному способу (пример 1), по предлагаемому способу (примеры 3 - 5) и по способам, параметры которых выходили за заявляемые пределы в меньшую (пример 2) и в большую сторонуиспытаний на автомобилях ГАЗ - .24; Для этого предварительно измеряли Массу пальцев, затемустанавливали их в автомобилии через 25 - 30 тыс.км пробега снимали для данные обрабатывали изаносилив таблицу.. Для определенйя эффективности способа на деталях с винтовыми поверхностями производили обработку ходовых винтов домкратов, работающих по схеме "ходовой винт - гайка" по способам, указанным в таблице. В ходе испытаний домкраты работали по 300 циклов "уборка-выпуск" с осевой нагрузкой 13 кН, что соответствовало удельной нагрузке 60 МПа. Скорость сколь 35 40 жения винта домкрата составляла 2,8 см/с,Измеряли линейный износ боковых поверхностей витков винтовой поверхности, Послеобработки полученных данных их также заносили в таблицу,Исйытания.способа - прототипа производили со смазкой Литол, остальных:способов - с композициями, приготовленными на основе Литола.Для доказательства наличия взаимодействия между йокрытием,нанесеннымщеткой, и композицией, наносимой после .этого, приводящего к возникновению синергетического (сверхсуммарного) эффекта,были проведены в этих же условиях испытания резьбовых пальцев" и домкратов беэпредварительной обработки щеткой, но снанесением заявляемой композиции (пример 7, табл,) и без обработки щеткой и безнанесения композйции, а с использованиемсмазки Литол - 24 (пример 8, табл.),Сравнйвая между собой износостой-кость деталей в примерах 1 (прототиг), 4(предлагаемый способ); 7 и 8, получаем следующие данные:Эффективность способа-прототипа (2)по повышению износостойкости по сравнениЮ со способом 8:- по пальцам 124, 78 = 1,59 раза.= 59%;. - по домкратам 35: 24 = 1,46 раза = 46%Эффективность способа по примеру 7по сравнению со способом 8:- по пальцам 124: 95 = 1,31 раза = 31%;- по домкратам 35: 25 = 1,40 раза = 40%Эффективность заявляемого способа 4по сравнению со способом 8:,. - . по пальцам 124; 24 =5,17 раза =417%;- по домкратам 35: 8 = 4,38 раза = 338%Следовательно, синергетический эффект прироста износостойкости прииспользовании заявляемогоспособа по сравнениюсо способом 8 составляет:=3,52.разаПо сравнению же с прототипом применение предлагаемого способа повь 1 шает изйосостойкость резьбовых деталей в 2,6 - 3,2раза и винтовых деталей - в 2,4 - 3,0 раза,Формула изобретенияСпособ обработки реэьбовой или винтовой детаги, заключающийся в томчто деталь вращают и в процессе вращения .посредством вращающейся металлическойщетки переносят на поверхность деталимедьсодержащий материал, образующийпокрытие, о т л и ч а ю щ и й с я тем; что, сцелью повышения износостойкости обработанной детали, медьсодержащий материал1782207 переносят эа 4-6 проходов при частоте вращения детали 60-200 об/мин, скорости скольжения щетки по детали 8-20 м/с, силе прижатия 10 - 16 Н и натяге 1-4 мм, причем плоскость вращения щетки располагают перпендикулярно к боковым граням резьбовой или винтовой поверхности; перенос ироизводят поочередно по одному проходу Операция Номе и име а способа 8 270 130 60 10 200 33 14 20 26 16 4,101 305 13 3 7 0,5,1,4 77,6 1.00 100 69 24 30 83 78 124 . 10 24 19 25 35 мкм 23 8 9оставитель В, КремешныйРедактор В. Трубченко Техред М.Моргентал Корректор С. ЛисинаЗаказ 4286 Тираж. ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рабвская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, бл.Гагарина, 101 Нанесение покры-,. тия: за число проходов при частоте вращения детали,. об/мин при скорости скольжения щетки по детали, м/с при силе прижатия, Н при натяге, мм Расположение йлоскости вращенйя щетки перпендикулярно: оси вращенйя деталибоковым граням резьбовой иливинтовой поверхности поочередно по одному прохо. дуна левую и правую боковые грани Нанесение на обработанную поверхность композиции, содержащей мас. :, меди ПТФЭ тетраацилата кремния смазки ЛитолВеличина йзноса резьбовых втулок мг ходовых винтов, на левую и правую боковые грани, а после переноса на обработанные поверхности наносят композицию, содержащую, мас.:Медь 4-10 5 Политетрафторзтилен 2-6Тетраацилат кремния 0,8 - 1,2 Мыльная пластичнаясмазка .. Остальное,