Способ многопроходного продольного накатывания профилей и инструмент для его осуществления

(9(з 1)5 В 21 Н 5 ГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕЙТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1- -:," .:.:, :.,:,.;2(21) 4886303727 :- .:.: Сущность йзобретейия:;заготойку деформи- (22) 04;06.90: .:. :.:, ; . руют накатнымй роликами; при этом обес- (46) 30,12,92. Бюл, И 48 . -:.:,;:.; печи вают. радиальную подачу и (71) Научно-.производственное объединение.: последующее отйосительное перемещение "АНИТИМ": :- :, -,.: роликови заготовки, Передпредпоследним(72) В.С,Стрельченко, В,И.Гомляков и " и последним проходамй назначают расчет- П,Н.Еремеев: .:, - : ную радйальйуюподачу роликов относи- (56) Авторское свидетелъство СССР:.тельно предйдущего прохода йз условия М 1224073, кл, В 21 Н 5/02, 1984., " формировайия облоя, а при его осуществле- (54) СПОСОБ 9 НОГОПРОХОДЙОГО ПРО-: . сии одновременно производяг снятие об- ДОЛЬНОГО НАКАТЫВАНИЯ ПРОФИЛЕЙ .,лоя по наружному. цилиндрическому И ИНСтруМЕНт для ЕГО ОСУщЕСтВЛЕ- профилю изделия, Снятйе облом осбцеств- НИЯ,:,:. .; ляют режущим инструментом, выполнен-(57) Использование обработка металлов ным в виде диска спередйим углом давлением с одновременным удалением ре- а=30-40, и задйим углом ф=З. 2 с,п. фзанием объемов металла с наружного диа- лы, 3 ил..метра, формирование зубчатых профилей, .:.:." ":.;: .. 3 Изобретение относится к обработке металлов давлением с одновременным удалением резанием объемов металла с наружного диаметра и может быть использовано для формообразования зубчатых профилей.Известен способ накатывания зубчатых профилей с равномерным окружным шагом, при котором заготовка проталкивается че- . рез свободно вращающиеся на осях ролики,расположенные звездообразно в корпусе многороликовой головки. Число накатных роликов равно количеству накатываемых зубчатых впадин. Формообразование зубчатого профиля осуществляется за один двойной проход, т.е. производится однопроходное накатывание всех зубчатых впадин йа полную глубину.Известен способ .многопроходного продольйого накатывания зубчатых профилей. Зубчатый профиль формообразуется за ф несколько проходов с дроблейием суммар ного деформируемого объема металла на микрообъемы по каждому проходу.Наиболее близким по технической сущности является сборный инструмент зубчатого типа, который состоит из ступицы, свободно вращающейся в подшипниках на оправке, зубчатых венцов(с равным числом зубьев и модулем), а также предварительного и калибрующего роликов, Зубья венцов служат для кинематической связи инструмента с заготовкой, а зубья венца являютсядеформирующими элементами. Вытесненный слой облоя рыхлый, неоднородный, и при закатке облоя в зуб ие достигается сплошности металла, в результате чего снижается стойкость зуба. Ввиду односторон него характера образования облоя возникают эаусейцц; которые;попадая в зацеплениеРсоздают неблагоприятные условия, ухудшаютсяусловия зацепления. Иэза сложной системы сборного инструмента 10 повышенатрудоемкость процесса в на. стройке системы; нет взаимозаменяемостирежущего инструмента, при смейе блока требуется переналадка всей системы.Целью изобретения является повышение точности формируемого профиля и по" вышение производительности при . деформировании с коэффициентом замкнутости КПоставленная цель достигается"тем, что 20 в способе многопроходного продольного накатывания профилей, заключающемся ь деформировании цйлиндрической заготовки накатными роликами, которым сообщают . радиальную подачу, а затем осуществляют 25 относительное продольное перемещениероликов и заготовки и обработку наружной .поверхности формируемого профиля, вели-" чину радиальной подачи роликов на предпоследнем и последнем проходах выбирают 30 равной соответственно: Ь --- К 10 (1)35 Л = + К 102)2Л гьи и Ь гй определяют по выражению;, .40дф Д ),(з) где - номер прохода; . 45Р - параметр, характеризующий схему подач (для зубьев шестерни Р=:4);бзаг - диаметр заготовки под накатыва-: ние, мм; бн - внутренний диаметр зубьев, мм; 50 й - число проходов; К - коэффициент замкнутости; 10 - эмпирический коэффициент, при этом на последнем проходе одновременно с деформированием производят сня тие облоя по наружной поверхности формуемого профиля.Поставленная цель достигается тем, чтоинструмент для осуществления способа содержит деформирующие ролики и узел для удаления облоя, выполненный в виде размещенного за роликами режущего диска, передний угол а которого равен 30 - 40 О, а задний угол р-60.Необходимость увеличения радиальной подачи роликов относительно предыдущего прохода назначают иэ условия формирования облоя при последнем проходе в пределах глубины резания, Процесс формообразования профиля и снятие металла осуществляется с одной обрабатываемой детали в продольном направлении, что еще в большей степени обеспечивает повышение точности и исключает образование заусенцев.Данный способ приемлем для профилей с большим коэффициентом замкнутости контура. Коэффициент замкнутости контура определяется как отношение длин окружности, перекрываемых инструментом, к частям окружности, не перекрываемым инструментом.При накатывании осесимметричных профилей с равномерным шагом коэффициент замкнутости контура (К) можно определять как отношение частей окружности или хорд, перекрываемых инструментом, (а) к неперекрываемым инструментом (Ь)К- - .(4)ЬСпособ применим при К 5. При меньшем К облой будет иметь значительную ширину, что при его удалении вызовет большие усилия и неблагоприятные условия резания,Передний угол а режущего диска составляет 30-40 О, При угле более 40 возникают значительные усилия резания, при этом характер течения стружки неблагоприятный; стружка более деформирована. При угле менее 30 О появляется тенденция к снижению стойкости режущего инструмента, Задний угол ф режущего инструмента составляет 3-60. При угле менее 3 возникают нежелательные большие силы трения между поверхностью заготовки и внутренней цилиндрической поверхностью заготовки. При угле более 6 возникает тенденция к снижению стойкости режущего инструмента.На фиг.1 представлена схема формирования зубчатого профиля; на фиг,2 - шлицевой профиль перед удалением облоя; на фиг,З - режущий инструмент,Способ осуществляется следующим образом, На заготовке 1, сбаэированной в зажимном устройстве 2, осуществляется процесс формообразования зубчатого профиля 3 за несколько продольных перемещений с радиальной подачей накатных1784387 5 6 роликов 4, звездообразно смонтированных готовки в продольном направлении и обрав головке 5 и образующих многороликовую ботку наружной поверхности формуемого фильеру. На головке 5 смонтирован Сооснопрофиля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с роликовой фильере режущий инструмент целью повйшения точности формируемого 6. При последнем проходе, когда наружный 5 профиля и производительности при дефордиаметр в результате роста при накатйва- мировании с коэффициентом замкнутости нии зубчатого профиля будет больше диа- К 5, величину радиальной подачи роликов на .метра режущего инструмента 6, облой предпоследнем и последнем проходах выметалла будет срезаться этим инструмен- . бирают равной соответственно том, обеспечивая необходимуюточность 10 размера наружного диаметра заготовки 1,". Лг ч - 1+ Ьгй -2П е, щщ иЗОХГб- ЬЩ- == --- К:1 П Щ:диаметром 85,5-о,1 мм, сбазированйой в за жимном устройстве, осуществляют процесс Формообразования зубчатого профиля с 15 дг - 1.+гг+К, 10-2ш,убек)2 лду -В;Б кзвл;", Г:,: дольных перемещений со скоростью пере 1 мещения 53 мм/с с радиальной подачей .: гии Ьгн определяют по выраженакатных роликов, звездообразно смонти- нию: рованных в головке и образующйхмногоро-: 20 ликовую фильеру, На головкесмонтировай : :.д,: бэаг - бвн 1 Д-соосно роликовой-Фильере режущий инст-:+. Р . ф- Т румент с внутренним диаметром 0=91;9 ре- жущей кромки с передним углом. а Збо, где - номер прохода; задним углом ф=5, - : . .;.:, .:25 р - параметр. характеризующий схемуПри последнем, 18 проходе, когда на " подач(для зубьев шестерни ф=4); ружныйдиаметр в результате.роста при.на- ., бумаг-диаметр заготовки под накатывакатывании зубчатого профиля будет больше ние мм (до 1 мм на диаметр) диаметра б.режущего ., бей - внутрейний диаметр зубьев, мм; инструмента; облой металла срезается в ви Й - число проходов; де стружки этим инструментом, в результа- . ":К - коэффициент замкнутости контура; те чего обеспечивается точность размера 102-эмпирический коэффициент, наружного диаметра заготовки в пределах при этом на последнем проходе одновре,9, - , .. : :менно сдеформированием производят сняДанная технологиянакатывания про тие облоя по наружной поверхности Филей позволяет повысить точность геомет- формуемого профиля. рических параметров формируемого: - 2, Инструмент для многойроходного профиля, а также повысить производитель- продольйого накатывания профилей, содерность за счет совмещения операции формо- жащий деформирующие ролики й узел для образования профиля и срезания облоя на 40 удаления облоя; о т л и ч а ю щ и й с я тем, последнем проходе, что, с целью повышения точности формйруФо рмул а из об р етен и я емого профиля и производительйости при 1. Способ многопроходного продольно- деформировании о коэффициентом замкнуго накатывания профилей, заключающийся тости К 5, узел для удаления облоя выполв деформировании цилиндрической заго нен в виде размещенного за роликами товки роликами, которым сообщают ради- Режущего диска, передний угол акоторого альную подачу, а затем осуществляют Равен 30-40 о,азаднийугол дравен 3-6.относительное перемещение роликов и за.Гагарина, 101 льский комбинат "Патент", г. Ужго роизводствен каз 4336 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раущская наб., 4(5