Способ обработки шлицевых отверстий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А 1 И 9) 24 В 39 0 НОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОСУДАРСТВЕННЫО ДЕЛАМ ИЗОБ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ институт пооводящих раМинистерства шиностроения А.А.Гоп тво СССР 2, 1972. ИЦЕВЫХ ОТ(57) Иэоб обработке различи я получ и шпоночнявляется1труда эашлицев в отрумент ся кониче(22) 27,01,86 (46) 23.07.87. Бюл. Иф 27(71) Ростовский-на-Дону вышения квалификации рук ботников и специалистов сельскохозяйственного ма СССР (72) А.П.Бабичев, В.Л.По генко (53) 621.923.77(088,8) (56) Авторское свидетель У, 429905, кл. В 23 Р 43/ (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ШЛВЕРСТИЙ ретение относится к металло- и может найти применение х отраслях машиностроения ения и калибрования шлицевых х пазов. Целью изобретения повышение производительности счет получения прямоточных отверстии за один проход инДля обработкифиспользуетская оправка, на поверхности которой продольно располагаются деформирующие элементы (ДЭ) цилиндрической формы, симметрично сходящиеся вокруг оси конической оправки до взаимного касания и имеющие диаметр, равный ширине шлицевого паза. Количество ДЭ равна количеству обрабатываемых пазов. При проталкивании дорна с наклонно расположенными ДЭ сквозь отверстие они внедряются в стенку круглого отверстия детали и формируют продольные пазы. Прямоугольная форма пазов образуется эа счет наличия на ДЭ лыски,. форма которой образована пересечением цилиндрической поверхностью, соосной с конической оправкой, Цилиндрическая поверхность имеет диаметр, равный диа" метру впадин шлицевого отверстия, и пересекает окружность основания ДЭ так, что хорда между точками пересечения равна диаметру ДЭ. Металл объе- Б ма шлицевых пазов пластическим деформированием вытесняется на наружный диаметр детали. Происходит увеличение последнего. 7 ил. 1 табл.32 гливания металла из объема шлицевого паза в радиальном (по отношению к круглому сечению деформирующих элементов) направлении. Усилие пластического деформирования в целом для одного отверстия складывается из усилия выдавливания металла в одном объеме шлицевого паза помноженного на количество шлицевых пазов. Металл объема шлицевых пазов пластическим деформированием вытесняется на наружный диаметр детали. Происходит увеличение наружного диаметрального размера детали,Параметры деформирующих элементов " диаметр, длина, расположение и форма лыски, угол наклона к оси конической оправки, а также параметры конической оправки и закрепляющих де- ,талей определены из условий стабильности пластического деформирования при получении прямоугольных шпицевых пазов полного профиля за один рабочий ход.Значение диаметра деформирующих элементов зависит от ширины алицевого паза и определяется по условию полного перекрытия поперечного сечения шлицевого паза деформирующим элементом. Его значение определяется из условия П;,= Ь 1 13248Изобретение относится к металлообработке и может быть использованодля получения шлицевых пазов в отверстияхЦель изобретения - повышение производительности труда за счет получения прямобочных шлицев в отверстии заодин проход инструмента.На фиг. 1 представлена конструкцияинструмента, сечение, на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг,3 - сече ние Б-Б на фиг.1; на фиг,4 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 - положение деформирующего элемента, равногоширине шлица; на фиг,б - то же, не 15полный профиль шлица, на фиг,7 -то же, вариант.Инструмент (фиг.1) состоит из деформирующих, симметрично сходящихся20до взаимного касания цилиндрическихэлементов 1 с лысками диаметром,равным ширине шлицевого паза, располагающихся продольно, неподвижнона поверхности конусной оправки 2.Деформирующие элементы 1 со сторонылысок упираются в толкатель 3, с другой стороны через регулировочныешайбы 4 закрепляются гайкой 5.Для надежности крепления деформирчющих элементов на поверхности конической оправки допускается кольцевой,либо частичный,(более полукруга)охват конической оправкой сходящихсядо взаимного касания концов дефор"мирующих элементов. Наибольший диаметр конической оправки равен внутреннему диаметру шлицевого отверстия.Инструмент может работать как на протяжных станках, так и на гидравлических прессах.Инструмент работает следующим образом.После закрепления инструмента, например, на штосселе пресса и подачикольцевой заготовки в зону обработки включается рабочий ход и дорнующийинструмент проталкивается сквозь деталь. В момент проталкивания происходит пластическое внедрение в стенку заготовки симметрично сходящихся,расположенных на поверхности конической оправки деформирующих элементов цилиндрической формы с лысками,и при продавливании сквозь деталь. образуются продольные пазы прямоугольной формы шлицевого отверстия.Пластическое перемещения металлав этом случае происходит путем выцавгде П В - диаметр деформирующих элементов, мм;Ь - ширина шлицевых пазов, мм.Лыска имеет такое положение (фиг.2), что ее хорда равняется диаметру цилиндрического деформирующего элемента, а сама лыска расположена на окружности впадин шлицевых пазов в отверстии, За счет выполнения этих условий и обеспечивается пластическое получение прямоугольной формы Мазов без режущего сдвига.Длина деформирующих элементов наряду с углом схождения является показателем, определяющим степень деформирования. Чем длиннее деформи/рующие элементы, тем большая разница между диаметрами охватывающей окружности по лыскам и охватывающей окружности .концов деформирующих элементов, сходящихся до взаимного касания. Условие схождения деформирующих элементов до взаимного касания позволяет увеличить степень деформирования до наибольшей допустимой величины.1324 832 4поверхностей: цилиндрическая поверхность, имеющая диаметр, равный диаметру впадин шлицевого отверстия и соосная с осью конической оправки, пересекает окружность основания деформирующик элементов так, что получаемая хорда между точками пересечения равна диаметру деформирующих элементов.Угол наклона симметрично сходящихся до взаимного касания деформирующих элементов к оси конической оправки определяется из условий стабильности прохождения процесса пластического деформирования и может быть найден как опытно-экспериментальным, так и расчетным путем по формуле ж п 75,5 р Практическое изготовление инстру-мента, отвечающего указанным требованиям, подтверждает положение о влиянии величины диаметра исходного отверстия и обеспечивает возможностьвести процесс пластического деформирования вплоть до предела пластичности машиностроительных сталей,Форма лыски образована пересечением цилиндрической поверхности деформирующих элементов, расположенных 45продольно и неподвижно на поверхностиконической оправки и симметрично сходящихся под заданным углом к оси оправки до взаимного касания, и цилиндрической поверхности, соосной с 50конической оправкой и имеющей диаметр,равный диаметру впадин шлицевогоотверстия. Цилиндрическая поверхностьдеформирующих элементов ограниченадлиной, а секущая цилиндрическая понерхность в общем случае может бытьбесконечной.Расположение лыски определяетсявзаимным расположением пересекаемых Имея потенциальную возможность больших степеней деформирующего воздействия, конструкция инструмента позволяет устойчиво получать шлицевые пазы глубиной от малых величин 0,5- 1,0 мм до 2-3,5 мм. Исходя иэ данных условий конструкции инструмента, длина деформирующих элементов определяется по формуле0 10180зпи3= -------2 здпй где 1. - длина деформирующих элементов с лысками, мм;15и - число деформирующих элементов (равно количеству шлицев);Ь - ширина шлицевого паза, мм,0- наружный диаметр шпицевого 20отверстия, мм,- угол наклона деформирующегоэлемента к оси коническойоправки, град (угол междуосями конической оправки идеформирующего элемента).Таким образом, указанная формула позволяет определять длину деформирующих элементов с лысками из условия их схождения вокруг оси конической оправки под уголомдо взаимного касания при заданном количестве шпицевых пазов,где О - коэффициент трения в зонеконтакта деформирующего элемента с обрабатываемой поверхностью ( /" = 0,070,025);1 - величина натяга (1=2,4,6,8)(разность между значениямидиаметра по лыскам деформирующих элементов и исходного диаметра отверстия, мм)а - значение диаметра исходногоотверстия, мм.Параметры и формы конической оправки, регулировочных шайб, толкателя,гайки могут быть различные, но обеспечивающие надежность, неподвижность расположения деформирующих элементов, их схождение под заданнымуглом до взаимного касания, и выдерживающие рэциальные нагрузки впроцессе дорнующего получения шлицевых пазов,Наибольший диаметр конической оправки должен быть не больше внутреннего диаметра шлицевого отверстия.Диаметр деформирующего элементаопределяется из условия наибольшегозаполнения поперечного сечения шлицевого паза.Форма и расположение лыски влияютна геометрическую форму выдавливаемого шлицевого паза (фиг.2). Если диаметр деформирующих элементов равенширине шлицевого паза, хорда лыскиравна диаметру деформирующего элемента и лыски располагаются на окружности впадин шлицев отверстия, в этомслучае происходит получение полного1324832 профиля шлицевых пазов в отверстии за один рабочий ход дорнующего инструмента пластическим деформированием, Когда диаметр деформирующих элементов находится в интервале значений 6Параметры движения инструмента:скорость движения 12,5 мм/с, длинарабочего хода 200 мм, машинное времяобработки одной детали 16-20 с.(фиг.5 и 6), формирование шлицевогопрофиля неполное на величину ьс , м с, 10Дальнейшая обработка профиля пазовможет осуществляться двумя вариантами,Первый вариант - использование4 5так называемого микрорезания, когда.припуск величины Ь с и ьсф срезается режущими зубьями, идущими вследза деформирующими элементами. Коли- .чество режущих зубьев 3-5 (определе-.но по теории резания) . 20Во втором варианте деформирующиеэлементы, расположенные в инструменте первыми, выполняют основное пластическое деформирование, формируя основную часть профиля поперечного сече 25ния шлицевых пазов, а калибрующие деформирующие элементы пластически перемещают только объемы металла Ь си ЬСП р и м е рИспытанию подвергаютинструмент, имеющий 6,8,10 шт, деформирующих элементов с лысками и сразличнымн углами схождения к оси коенической оправки до взаимного касания в пределах 6-12, Параметры инструмента приведены в таблице.В качестве оборудования используют гидропресс усилием до 10 МН, скорость движения штосселя 12,5 мм/с.Для испытаний используютзаготовки, изготовленные токарной обработкой из стали,и заготовки (поковки)деталей из малоуглеродистых легированныхх сталей,Реализация способа показала возможность получения шлицевых пазов полного профиля пластическим деформированием из исходного гладкого отверстия за один рабочий ход при глубине шлицевых пазов до 3,5 мм, ширине пазов цо 10 мм и количестве пазов до 10.Формула изобретенияСпособ обработки шлицевых отверстий, при котором осуществляют предварительную и окончательную обработки шлицев инструментом с деформирующими элементами цилиндрической формы, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с цепью повышения производительности труда за счет получения прямобочных шпицев в отверстии за одинпроход инструмента, предварительнуюи окончательную обработки шпицев осуществляют одновременно с объемнымпластическим деформированием, приэтом образующую цилиндрического деформирующего элемента располагаютперпендикулярно оси инструмента,а его ось - под углом к указанной.оси, при этом на деформирующих элементах выполнены лыски, образованные пересечением поверхности деформирующегоэлемента с цилиндрической поверхностью, соосной оси инструмента, имеющейдиаметр, равный диаметру впадин шлицевых пазов в отверстие, и пересекающей окружность цилиндра деформирующих элементов так, что хорда междуточками пересечения равна диаметрууказанный элементов.,1324832 Количестиаметр Угол хожо денияград 26 6 3 36 7 6 4 7 7 10 10 Параметры деформирующих элементов Глубина лаэанаружного диаметра по лыскам 30,0 30,0 Параметры конической оправки Наибольший диаметр1324832 оставитель С.Чукаеехред Н,Глущенко Редактор И.Гор Корректор Л.Пил аказ 3002/12 одписн ВНИИПИ о дела 13035,роиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,Тираж 7 сударственн изобретений осква ЖПго комитета СССРи открытийРаушская наб., д. 4/5