Способ определения оптимальных режимов накатывания резьбы

(5)5 В 21 Н 3/00, 3/04 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К ПАТЕ Н постояннои скорости, определяют изменение температуры обрабатываемой поверхности в зависимости от времени накатывания, Фиксируют максимальное значение температуры для каждого режима, После этого проводят испытания образцов на усталостную прочность и графическим методом определяют зависимость предела усталостной прочности от максимального значения температур. Фиксируют значение температуры, при котором предел усталостной прочности имеет максимальное значение, По выбранному значению температуры определяют оптимальное значение времени накатывания. Графически определяют зависимость усилия накатывания от времени накатывания и по ранее определенному оптимальному значению времени накатывания выбирают оптимальное значение усилия накатывания. 1 табл 4 ил,СЛ 00 Ы На фиг.2 дан дела усталостной накатанной резь ператур Омакс на На фиг.3 дан симальных темп времени накатыв время накатыван ме. На фиг.4 дан лия (Г) накатыван вания, где Ропт -оптимальном реж Способ апре жимов накатыван следующим образграфик зависимости усиия от времени (г ) накаты усилие накатывания прииме.деления апти ия резьбы о мальных ре- существляют(71) Уфимский авиационный институт им,Серго Орджоникидзе(56) Шнейдер Ю.Г. Холодная бесштамповаяобработка металлов давлением. - Л,: Машиностроение, 1967, с.141,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ НАКАТЫВАНИЯ РЕЗЬБ(57) Использование; в обработке металловдавлением, в частности при изготовлениидеталей с резьбой. Сущность изобретения:осуществляют накатывание образцов дополучения резьбы полного профиля при различных режимах накатывания, характеризующихся усилием, временем накатывания,скоростью, Накатывание осуществляют при Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления деталей с резьбой,Целью изобретения является повышение достоверности определения оптимальности параметров,На фиг,1 показан график зависимоститемпературы накатывания (д С) от временинакатывания (т,с), где каждая кривая1,2,3,4,5,6 зависимости характеризуется определенным значением параметров: усилия (Г) накатывания резьбы, скорости (и)накатывания, времени ( т ) накатываниярезьбы, Точками А,В,С,О,К,Е обозначенымаксимумы температур накатыванияОА,ОВ ОС,6 Ь,дк ОЕ каждой кривой 1,2,3,4,5,6,график зависимости препрочности (тап образцов с бой от максимальных темкатывания.график зависимости макератур ОА,ОВ,дс,бЬ,Ок,де от ания резьбы, где ( опт - ия при оптимальном режиТаким образом выбран оптимальный режим накатывания резьбы для данной мар-. ки материала, Аналогичным образом определяют оптимальные режимы накатывания для других марок материала,П р и м е р. Накатывание резьбы производили на станке ОРЧЧ 12,5 х 70, где производили замеры усилий Е в главном гидроцилиндра станка, времени т накатывания с точностью до 0,1 и скорости (и) накатывания,50 55 На резьбонакатанном станке, задаваяпроизвольно режимы накатывания, производят осциллографирование параметров:усилия Е накатывания резьбы, времени (т)накатывания резьбы, при постоянной скорости (и) накатывания и температуре д накатывания, изготавливают образцы снакатанной резьбой из одной и той же марки материала, Режимы накатываемых образцов соответствуют получению полного 10профиля резьбы,На графике зависимости температурынакатывания ( д С) образцов от временинакатывания ( т, с) получают кривые 1 - 6(фиг,1). Каждая кривая вначале достигает вточках А,В,С,О,К,Е максимального значениятемператур накатывания дд,б дс,65,0 деа затем зависимость уменьшается до минимального значения, после чего снова возрастает, При этом максимумы температур 20характеризуют выбранные режимы накатывания,Затем накатанные образцы по каждомурежиму накатывания, соответствующиекривым 1 - 6, подвергают усталостным испытаниям по ОСТ 100152 - 74 и строят график зависимости предела усталостнойпрочности сГап образцов от максимальныхзначений температуры накатываниядд,%,%,6 Ь,дк,де для каждого режима накатывания(фиг.2). По этой зависимости фиксируют значение температуры дс, прикотором предел усталостной прочностиимеет максимальное значение оап =- 160Мпа, Имея максимальные значения темпе. 35ратур дд,дв,дс,бБ,дк,де, строят кривые зависимости д макс от времени накатываният, откуда определяют время накатываниятопт= 3 с (фиг.3),Затем строят график зависимости уси-.40лий накатывания от времени накатывания ипо значению времени накатывания определяют оптимальное значение усилия накатывания Еопт - 27,1 кН (фиг,4), котороесоответствует режиму накатывания с макси 45мальной температурой д С=200 С, и временем накатывания топт = 3 с. Замер температуры производили с помощью прибора, схема которого позволялаусиливать сигнал инфракрасного излучения,подаваемого по световоду с места контактаинструмента и заготовки образца. Точностьзамера температуры + 1 С, Производилинакатывание резьбы М 10 на образцах изматериала ВНС( он = 1540 МПа, от = 1250МПа, д =180 , ф=64%) диаметром 8,96 - 0,04мм и длиной 60 мм с углом фасок накатываемых частей 810, где ив - предел прочности, от - предел текучести, д -относительное удлинение, ф - относительное сужение,Материал резьбонакатных роликовХ 12 М. Ролики изготовлены шлифованием.Онар.роп,=180 мм, ширина роликов 40 ммфаски притуплены В=0,2, угол фасок 25 О.Резьбонакатной станок оснащен датчиком иконтрольно-измерительными приборамидля осциллографирования процесса накатывания,Многоцикловые сравнительные испытания реэьбовых соединений проводили наэлектродинамическом стенде УВЗ 50/5 -5000 М па ОСТ 100152 - 74. С использованием.приспособления резонансного типа, Результаты испытания приведены в таблице,Анализируя результаты режимов накатывания резьб, наглядно можно сделать вывод, что оптимальным .режимом являетсярежим 2 (см.таблицу) с параметрами: усилиенакатывания 27,1 кН, скорость накатывания11,3 м/мин и время накатывания 3,0 с. Приэтом режиме наблюдается максимальнаяусталостная прочность накатанных резьбовых деталей с пределом выносливости0=160 МПа и температурой накатывания200 С,Режимы 1 - 6 отличаются от режима 2 усилием и временем накатывания, причемусталостная прочность накатанных резьбовыхдеталей значительно меньше.Серийная технология накатываниярезьб М 10 из материала ВПСпозволяетизготовить 15 резьбовых деталей с твердостью исходного образца НВС=39,44, Радиус впадины детали при этом увеличиваетсядо значения В0,27 мм, что является признаком износа резьбонакатных роликов,Предлагаемые режимы позволили накататьболее 200 резьбовых деталей одним комплектом резьбонакатных роликов, причем износ радиуса инструмента при вершинесоставил В.ь 0,25 мм, Применение обоснованных режимов оптимизирует процесс накатывания резьб, обеспечивая приоптимальном усилии накатывания высокуюстойкость резьбонакатного инструмента и1814583 Зависимость усталостной прочности от режимов накатывания резьбМаксим. температура накатывания,оС Скорость н д кдтывания, мамин Усилие Частота накатыва- вращения ния, кН роликов,минДавление в гидроцилиндре станка, " МПа 165 200 220 240 265 300 50 160 65 60 60 50 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 11,3 11,3 11,3 11,3 11,3 11,3 5,0 3,0 2,0 1,0 0,8 0,6 18,0 27,1 46,6 56,0 65,3 84,0 2;0 2,9 5,0 6,0 7,0 9,0 2 3 4 5 6 качество накатанных деталей. Сравнительные расчеты показывают, что применение оптимальных режимов увеличивает только стойкость резьбонакатных роликов более чем в 10 раз.Формула изобретения Способ определения оптимальных режимов накатывания резьб, при котором накатывают образцы до получения резьбы полного профиля при различных режимах накатывания, характеризующихся усилием, временем накатывания и скоростью, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности определения оптимальности параметров, накатывание осуществляют при постоянной скорости, определяют изменение температуры обрабатываемой поверхности в зависимости от времени Режим Усилие накатывания накатывания при каждом режиме обработки, фиксируют максимальное значение температуры в каждом режиме, после чего проводят испытание образцов на усталост ную прочность и графически определяют зависимость предела усталостной прочности от максимальных значений температуры для каждого режима накатывания, фиксиру.ют значение температуры, при котором пре дел усталостной прочности имеетмаксимальное значение, затем по зафиксированному значению температуры находят оптимальное значение времени накатывания, графически определяют зависимость 15 усилия накатывания от времени накатывания, и по ранее определенному оптимальному значению времени накатывания находят оптимальное значение усилия накатывания.аказ 1837 ВНИИПИ Госуд Составитель З,ЗиберманТехред М,Моргентал Корректор А .Козо Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5