Спосіб розкочування деталей

 

Винахід відноситься до машинобудування, а саме до холодної розкочуванні деталей типу тіл обертання, призначеної для надання їм заданої геометричної форми і розмірів. Спосіб розкочування деталей типу кілець фасонним раскатним інструментом включає примусове обертання під навантаженням, причому вісь обертання раскатного інструменту розташовують під гострим кутом до осі обертання деталі, а профіль раскатного інструменту визначають залежно від значення цього кута. Зменшується потрібне зусилля розкочування і витрати енергії на обробку, знижується сила тертя, внаслідок чого підвищується якість обробки. 6 іл.

Винахід відноситься до машинобудування, а саме до холодної розкочування деталей типу тіл обертання, призначеної для надання їм заданої геометричної форми і розмірів.

Відомий спосіб [1] для розкочування деталей обертання трьома фасонними валками, між якими встановлена заготовка. Однак при розкочуванні фасонними валками виникає значна сила розкочування, яка може викликати пружну деформацію заготовки і викликати похибки обробки.

Найбільш близьким по технічній сутності і досягається ефект до заявляється явл�під навантаженням [2]. Осі інструменту і заготовки встановлюють паралельно, а профіль інструменту беруть рівним профілю ділянки оброблюваної поверхні.

Недоліками даного способу є підвищені зусилля розкочування і підвищені сили тертя на поверхні контакту інструмента і заготовки, що знижує точність обробки і підвищує витрати енергії. Крім того, якщо профіль оброблюваної поверхні істотно відрізняється від профілю раскатного інструменту, то обробці піддається лише частина поверхні деталі, яка набуває профіль інструменту, а інша частина профілю деталі залишається необробленою, що знижує якість обробки.

Метою пропонованого винаходу є зниження зусиль розкочування і сил тертя в процесі обробки, а також підвищення якості обробки.

Поставлена мета досягається тим, що у відомому способі розкочування деталей типу кілець фасонним раскатним інструментом шляхом примусового обертання під навантаженням, вісь обертання раскатного інструменту розташовують під гострим кутом до осі обертання деталі, а профіль раскатного інструменту визначають залежно від значення цього кута.

Відмінними ознаками запропонованого способу являюатного інструменту в залежності від значення кута перетину осей заготовки та інструменту.

Так як вісь раскатного інструменту розташовується під гострим кутом до осі обертання заготовки, то контакт робочої поверхні інструменту і заготовки в кожний фіксований момент часу здійснюється не по всьому профілю, а по окремій ділянці профілю заготовки. В результаті зниження площі контакту інструмента і заготовки істотно знижується зусилля розкочування і зменшуються сили тертя в процесі обробки. Але в результаті руху розкочування гуркотом інструмент послідовно взаємодіє з усіма точками профілю, що підвищує якість обробки. З зменшенням сил тертя підвищується якість обробки, так як при великих силах тертя зазвичай виникає перенаклеп і лущення поверхні. Для досягнення заданої точності профілю заготовки здійснюють корекцію профілю раскатного інструменту в залежності від кута перетину осей.

Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг.1 представлена схема здійснення способу розкочування внутрішнього кільця шарикопідшипника дисковим раскатним інструментом, на фіг.2 - те ж, але вигляд зверху, на фіг.3 - схема здійснення способу розкочування зовнішнього кільця шарикопідшипника дисковим раскатним інструментом, на фіг.4 -�ковим раскатним інструментом, на фіг.6 - схема здійснення способу розкочування зовнішнього кільця шарикопідшипника кульковим раскатним інструментом.

Доріжку кочення внутрішнього кільця 1 кулькового підшипника (фіг.1) піддають розкочуванні під навантаженням Р дисковим раскатним інструментом 2. Деталь 1 примусово обертають навколо її осі Од-Од з частотою nд. Під дією сил тертя з деталлю 1 вільно обертається інструмент 2 з частотою nі. Центр обертання інструменту розташовують на відстані А від центру обертання деталі. Вісь Оі-Оі інструменту 2 (фіг.2) розташовують під гострим кутомдо осі Од-Од кільця 1. Радіус rіпрофілю інструменту 2 беруть менше радіуса rдпрофілю кільця 1 (фіг.1), тому в кожний фіксований момент часу інструмент 2 взаємодіє з профілем деталі 1 в одній точці. Але за рахунок розташування осі Оі-Оі інструменту 2 під кутомдо осі Од-Од деталі 1 інструмент 2 в процесі розкочування взаємодіє в інших діаметральних перерізах деталі 1 з усіма іншими точками її профілю, здійснюючи тим самим обробку по всьому профілю. В результаті такої обробки площа контакту інструмента і заготовки знижується, зменшується сила тертя і підвищує� 2 встановлюють всередині деталі і з зусиллям Р притискають до оброблюваної поверхні. Деталь 1 примусово обертають з частотою nд. Під дією сил тертя з деталлю 1 вільно обертається дисковий раскатник 2. Радіус rіпрофілю інструменту 2 беруть менше радіуса rдпрофілю кільця 1. Вісь Оі-Оі інструменту 2 (фіг.4) розташовують під гострим кутомдо осі Од-Од кільця 1.

На фіг.5 показана схема обробки внутрішнього кільця 1 підшипника кульковим раскатним інструментом. Як раскатников беруть кульки 2, які підтискають до деталі 1 конічної оправленням 3 і обмежують від переміщення вздовж осі оправки нерухомими упорами 4 і 5. Нерухомий кільцевої упор 5 пов'язують штифтами 6, що проходять через отвори конічного упору 3, з корпусом упору 6. Центри планетарного руху кульок і обертання деталі поєднують. Радіус кулі rіберуть менше радіуса rдпрофілю деталі 1. Вісь Оі-Оі конічного упору 3 і нерухомих упорів 4 і 5 нахиляють під кутомдо осі Од-Од обертання кільця 1. В процесі розкочування деталі 1 надають обертання навколо своєї осі Од-Од. Під дією сил тертя з оброблюваною поверхнею кульки 2 котяться по конічній поверхні упору 3, здійснюючи планетарний рух навколо осі інструменту Ороцессе свого планетарного руху послідовно впливають на всі точки профілю деталі, надаючи йому необхідну геометричну форму.

Таким же чином здійснюється обробка доріжки кочення зовнішнього кільця 1 шарикопідшипника (фіг.6). Кульки 2 підтискають до деталі 1 конічної оправленням 3 і обмежують від переміщення вздовж осі оправки нерухомими упорами 4 і 5. Центри планетарного руху кульок і обертання деталі поєднують. Радіус кулі rіберуть менше радіуса rдпрофілю деталі 1. Вісь Оі-Оі конічного упору 3 і нерухомих упорів 4 і 5 нахиляють під кутомдо осі Од-Од обертання кільця 1. В процесі розкочування деталі 1 надають обертання навколо своєї осі Од-Од. Під дією сил тертя з оброблюваною поверхнею кульки 2 котяться по конічній поверхні упору 3, здійснюючи планетарний рух навколо осі інструменту Оі-Оі. Так як осі інструменту Оі-Оі і деталі Од-Од розташовані під кутом, то кульки 2 в процесі свого планетарного руху послідовно впливають на всі точки профілю деталі, надаючи йому необхідну геометричну форму.

Якщо розкочування здійснюється кульками або тороїдальним дисковим інструментом з профілем у вигляді дуги кола, то, строго кажучи, профіль деталі виходить отлиоизвольной профілю відповідно вздовж осі деталі і в перпендикулярному напрямку; А - відстань між центрами профілю деталі і робочої поверхні інструменту (при розкочуванні кульками А=0); Rі- радіус зовнішньої поверхні інструменту (Rі=0,5D); rі- радіус профілю інструменту;- кут схрещування осей деталі та інструменту.

Однак на практиці використовувати вираз (1) незручно. З достатньою для практики точністю при<5скоригований радіус інструмента можна визначити за формулою:
де Rд- радіус по дну профілю деталі, дорівнює половині діаметра деталі (Rд=0,5d);
h - глибина профілю деталі;
rд- радіус профілю деталі.

Приклад. Нехай розкочуванні піддається доріжка кочення зовнішнього кільця підшипника помпової підшипника 1НР автомобіля ВАЗ: rд=3,1 мм; h=1,1 мм; Rд= 12,95 мм. Розкочування здійснюється кульковим інструментом, вісь якого знаходиться під кутом=10до осі деталі, а центр інструменту збігається з центром деталі (А=0).

За формулою (2) знаходимо радіус раскатного кульки:

rі=2,7 мм

Як видно, при нахилі осі інструменту до осі деталі всього на один град�льтаті зменшення діаметра раскатного кульки у порівнянні з радіусом доріжки кочення знижується довжина їх дуги контакту. При розкочуванні інструментом з кутом нахилуконтакт кульки і доріжки кочення здійснюється по всій лінії профілю, а довжина лінії контакту незалежно від глибини контакту дорівнює

При розкочуванні інструментом=10профіль раскатного кульки менше одержуваного профілю деталі. Тому довжина лінії контакту залежить від глибини t контакту кульки і оброблюваної поверхні. Наприклад, якщо розкочування здійснюється за 20 оборотів деталі, то t=h/20=0,05 мм. Тоді

Таким чином, при розкочуванні запропонованим способом довжина лінії контакту інструмента і деталі зменшується більш ніж у два рази, що призводить до зменшення потрібної сили розкочування і зниженню тертя.

Техніко-економічна ефективність від використання пропонованого винаходу полягає в наступному:
1. Зменшується потрібне зусилля розкочування і витрати енергії на обробку.

2. Знижується сила тертя, внаслідок чого підвищується якість обробки.

Джерела інформації
1. Патент РФ 2103099. Спосіб обробки фасонних деталей. //А.В. Корольов, А.М. Чистяков.

2. Авторське свідоцтво 224967. Спосіб обрабмула винаходу

Спосіб розкочування деталей типу кілець фасонним раскатним інструментом шляхом примусового обертання під навантаженням, відрізняється тим, що вісь обертання раскатного інструменту розташовують під гострим кутом до осі обертання деталі, а профіль раскатного інструменту визначають залежно від значення цього кута.

 

Схожі патенти:

Спосіб гвинтовий розкочування труб

Винахід відноситься до трубопрокатному виробництва, точніше до гвинтовий розкочування труб
Винахід відноситься до трубопрокатному виробництва та може бути використане при виробництві безшовних гарячекатаних труб гвинтовою прокаткою

Технологічний інструмент стану гвинтової прокатки

Винахід відноситься до трубопрокатному виробництва і стосується інструменту стану гвинтової прокатки

Технологічний інструмент трехвалкового стану

Винахід відноситься до трубопрокатному виробництва і призначене для виготовлення тонкостінних труб в широкому діапазоні вшгтовой прокаткою

Спосіб поперечно-гвинтової элонгирования

Винахід відноситься до області обробки металів тиском і може бути використане на современньж установках, до складу яких входять прошивні преси та стани-элонгатори

Спосіб виготовлення кільцевих виробів

Винахід відноситься до прокатного виробництва, до способів прокатки кілець з смуги
Up!