автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.01, диссертация на тему:Комбинированные резьбонакатные голонки для одновременного формообразования цилиндра и резьбы

МИНИСТЕРСТВО ШСШЕК) И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРЫВАНИЯ РСФСР

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОЮ ЗНАМЕНИ СТАНКОИНСТРЛШТАЛЫШЙ ИНСТИТУТ

КОМБИНИРОВАННЫЕ РЕЗЪБОНАКАТНЫЕ ГОЛОВКИ ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ФОНДООБРАЗОВАНИЯ 1ЩИЦЦРА И РЕЗЬБЫ

Специальность 05.03.01. - Процессы механической и физико-

химической обработки, станки и инструмент

На правах рукопиои

САЯПИН Евгений Владимирович

УДК 621. 992. 7. 07 /043.3/

Автореферат диссертации на соиокание ученой степе кандидата технических наук

Г

Москва 1988

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного Знамени отанкоинотрументальном институте.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профеосор СУЛТАНОВ Т.А.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профеооор ЯЩИКОВ A.C.

кандидат технических наук ХОСТИКОЕВ М.З.

Ведущее предприятие - Московское инструментальное производственно объединение "Фрезер" нм. М.И.Калинина

Защита оостоиТоя * 1988г. в

чаоов на заседании специализированного Совета Д 063.42.01 Московского ордена Трудового Красного Знамени станкоинструмея-тального института по адресу: I0I472, ГСП, Москва, К-55, Вадков-окий пер., д. За.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке. Московского отанкоинотрументвльного института.

Автореферат разослан "

988г.

\

Ученый секретарь специализированного Совета

к.т.н.доцент В.К.Старостин

— о —

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. "Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года", принятыми ХХУП съездом КПСС, предусматривается обео-печить в машиностроении "...широкий переход на выпуск высокоэффективной продукции, соответствующей по своим технико-экономическим показателям лучшим мировым образцам, конкурентоспособной на внешнем рынке; ... повысить уровень механизации и автоматизации; повсеместно внедрять в производство ресурсосберегающие виды техники и технологии".

Одним из самых прогрессивных методов получения резьбы является накатывание, интенсивно развиващееоя в течение пооледшх лет. Резьбонакативание квалифицируется в технической литературе как материалосберегающий процесо формообразования резьбы. Однако это его качество проявляется в том случае, когда под кавдую резьбу имеется соответствующий точно калиброванный материал. Во всех остальных случаях необходима предварительная механическая обработка, вследствие чего материалосберегающий фактор не проявляется.

Б современном автоматизированном производстве при большой номенклатуре обрабатываемых изделий и частой смене позиций единственным и эффективным способом может явиться комбинированное формообразование розьбонакатными головками (РНГ), сочетающее обработку цилиндра и резьбы холодной пластической деформацией. Это придает технологии формообразования в полной мере материалооба-регагадай характер. Однако отсутствие научных основ проектирования комбинированных РНГ сдерживает широкое распространение нового перспективного способа механической обработки в машиностроении.

Поэтому обоснование в изучение комбинированного процесса получения резьб позволяет, о одной стороим» определить границы рационального . использования существуювдх резьбонакатных инструментов, а о другой - разработать ноэда аады комбинированных инот-руиентов, существенно расширяющий аоэмовиости резьбонакатывания.

Диссертация, выполнена в соответствии о научно-исследовательской работой "Исследование и разработка нормативов по режимам {эксплуатации резьбообразующих инструментов. Анализ особенностей прошения инструментов в ГЯГ, выполненной в. Ыооковоком ордена трудового Красного Знамени станкоинструмен*Ьльыом институте.

1Ъо. регистрация Л 018400Ш2Э.

Цоль паботы. Исследование возможности «Йуществления процесса комбинированной обработки резьбы о помощь!) голсвок, сочетающего формообразование цилиндрического стерли и накатывание резьбы. Изучение особенностей процесса и его. веяния на точность и качество получаемой резьбы. Разработка кодах конструкций инотру-в обоснование рекомендаций та т рациональной эксплуатации мето.гтака исследований Дймзфряаща выполнена по мето-предусматривающей комплексное' теоретическое и зкоперимон-таллж>& исследование комбинированного щюцесса накатывания резьб и внотрументох для его осущеотодвета» количественную оценку силовых и эксплуатационных, фактор®» цроцэсса. Приманены современная измерительная и записывающая аппаратура, оредотва системного исследования о использованием ЭВ1 и методы математической статио-тики.

Научная новизна представленной работы складывается из следующих компонентов;

- нового комбинированного процесса обработки резьб, отличающегося материалосберегаадим характером формообразования и предпоч-

тительностыо его применения в автоматизированном производстве;

- варианта формализованной модели процесса, в котором ограничивающим фактором реализуемости процесса принята радиальная сила, возникающая в процесое формообразования;

- закономерностей, связывающих точнооть. и качество обрабатываемой резьбы о конструктивными параметрами инструментов и многообразием уоловий комбинированной обработки;

- закономерностей, определяющих оиломоментные характеристики процесса;

- экспериментально обоснованных рекомендаций по проектированию и рациональной эксплуатации комбинированных инструментов для накатывания резьб.

Практическая ценность. Результаты исследований могут служить материалом при проектировании и эксплуатации комбинированных резьбонакатных головок аксиального типа; о позиций комбинированного процесса резьбонакатывония усовершенствована методика проектирования и эксплуатации ряда-традиционных накатных инструментов; разработаны оригинальные конструктивные варианты инструментов комбинированного типа, признанные изобретениями,

¡Реализация работы. Конструкции резьбонакатных головок о комбинированными роликами и результаты теоретических и экспериментальных исследований нашли применение в производстве резьбовых деталей.

Суммарный экономический эффект от внедрения результатов работы соотавил 35,155 тыс, рублей.

Апгобапия работа. Основные результаты работы доложоны на научно-технических конференциях и семинарах:

- "Комбинированные рекуще-резьбонакатные головки". Научно-

техническая конференция "Повышение эффективности использования тэхнологичеокого оборудования и гибких автоматизированных станочных комплексов". Комоомольск-на-Амуре, 1985 г.

- "Перспективы развития конструкций резьбонарезных головок для внутренних резьб". Научно-техническая конференция "Проектирование и эксплуатация режущих инструментов в ГАП". Свердловск, 1987 г.

- "Комбинированная обработка резьб накатными головками". Научно-тэхничеокий семинар "Прогрессивные конструкции режущего инструмента для ГПС и роботизированных комплексов". М'ШТП им. Ф.Э.Дзержинского, 1987 г.

- "Комбинированные реэьбонакатные головки, обеспечивающие материалосберёгающий характер формообразования и повышение производительности обработки". Семинар-совещание "Резьбовые соединения и опоообы многократного повышения эффективности резьбона-рвэания". НИИТавтопром. Москва. 1988 г.

Публикации. По материалам диОсертации опубликовано 5 печат них работ, получено 2 авторских свидетельства СССР.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав и об'до выводов, изложена на 324 страницах машинописное текста и содержит 53 рисунка, 22 таблицы, 4 приложения, а также список литературы, включающий III наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе дан краткий анализ основных способов накать вания резьб и инструментов для их реализации. Установлено, что одним из наиболее перспективных направлений является применение на станках общетехнологического назначения комбинированных накг

ных инструментов, которые позволяют за один рабочий ход выполнить на заготовке обработку точной цилиндрической поверхности под накатывание и накатывание ооответотвущей резьбы.

Анализ литературных источников показывает, что существующие данные по комбинированной обработке резьбы головками представляют собой лишь ряд разрозненных предложений без соответствующей научной и инженерной проработки. Проявляющийся значительный интерес исследователей х проблеме свидетельствует об актуальности этой научной и инженерной задачи, особенно в связи с интенсивным развитием автоматизированного производства и материалосбареию-щих технологий.

Поставленная в работе цель и анализ современного состояния проблемы определили следующие основные направления исследований:

- разработка нового материалосберегакцего процеоса накатывания резьб, сочетающего формообразование цилиндра и резьбы холодной пластической деформацией головками аксиального типа;

- экспериментальное исследование силовых закономерностей процеооа, которое может быть положено в оонову проектирования инструментов и технологических процеосов накатывания;

- разработка методики расчета радиальных сил;

- экспериментальное исследование структуры в овойотв иате-риала, приобретаемых в результате формообразования накатыванием;

- исследование точности резьбы в зависимоота от конструктивных параметров инструментов и технологических параметров процесса;

- разработка новых конструкций комбинированных резьбонакат-ных головок на базе выполненных исследований.

Вторая глава посвящена новому процессу, в котором реализовано взаимодействие звеньев технологических пар "ипструмент-за-

готовка* в едином процессе получения резьбы, состоящем из двух стадий:

- отадии формообразования цилиндрической поверхности гладкой деформирующей частью накатных роликов:

- отадии формообразования винтовой поверхности резьбовой деформирующей частью накатных роликов.

Головка (рио. 2.1)*^ содержит комплект кз трех комбинирован них несинхронизированных роликов, которые свободно вращаются на осях. Комбинированные ролики имеют гладкую цилиндрическую I и резьбовую 2 части. Оси 3 роликов повернуты относительно оси заготовки 4 на угол , приблизительно равный углу подъема накатываемой резьбы. Витки накатывающей поверхности резьбовых роли-

Основным технологическим параметром комбинированного процес оа является припуск под формообразование цилиндра (рио. 2.2), к ость разница ыеяду наружным диаметром обрабатываемой заготовки С^гг и сродним диаметром накатываемой резьбы:

Взллчша де-'./сткаого припуска зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала и конструктивных характерного накатной головки.

Дяк комбинированной обработки использовались РНГ, оснащенные соответствующими роликами, которые обеспечивали получение различных схем формообразования. Было отобрано три априорно ца-

г.ов смещены относительно друг друга на величину Р - шаг резьбы, число роликов.

число роликов

(2.1)

х) В автореферате сохранена принятая в диссертации нумерация формул и рисунков

Рио. 2.1. Принципиальная схема комбинированного процесса

Рио. 2.2. Взаимодействие комбинированного ролика с обрабатываемой заготовкой

лесообразных конструктивнее варианта исполнения гладких цилиндрических участков накатных роликор:

- в виде ряда последовательно деформирующих ступеней;

- в виде поверхности вращения;

- о граненой деформирующей чаотьх.

Многоступенчатая схема обеопечивает повышение производительности за счет распределения работы деформация по ступеням и позволяет деформировать олой металла относительно большего объема ( О -2,2 им; число ступеней - I =3), преобразующийся в удлинение стержня. Необходимое число ступеней - \ определяется величиной припуска под обработку цилиндра. Одноступенчатая схема деформирования является частным олучаем многоступенчатой обработки ( О -1,8 мм; 1=1).

Величина припуска на сторону щ при одноступенчатой схеме деформирования определяется по формуле:

где £> - подача, ми/об; ¿Гр - число роликов в головке;

Чц - угол заборного конуса.

Воличина еданачной деформация С1 у (деформация одной ступенью в нормально?; саченаи) рассчитывается из завиоимооти:

-^-бт^и,. (2.3)

Для расчета'величины ^ пря многоступенчатой обработке используется формула:

• Получено, что при равной величине единичной деформации О у для многоступенчатой обработки величина максимального припуска за счет увеличений числа ступеней - и значительно больше (2.4),

чем для одноступенчатой.

Резьбовая часть комбинированного ролика представляет собой цилиндр, на наружной поверхности которого имеются кольцевые витки.

Для проверки возможности осуществления процесса резьбонака-тывания по предварительно обработанной накатыванием цилиндрической заготовке проведено экспериментальное исследование свойств материала, приобретаемых в результате формообразования на начальной стадии комбинированного процесса. Показано, что упрочнение для отали 45 по абсолютной величине невелико (дН\Год =300-350 МПа) при достаточно большой относительной степени деформации материала ( 6=20$). Это свидетельствует о том, что материал сохраняет достаточный запас пластичности для последующего формообразования резьбы накатыванием.

Применительно к комбинированному процессу резьбонакатывания в данной работе рассматривается та область значений припусков под накатывание цилиндров, которая относится к общепринятым нормам обработки резьб из заготовок, используемых для резьбообразо-вания методом резания, т.е. из заготовок, соответствующих наружному диаметру резьбы. Эта область значений припусков охвачена инструментами, представляющими собой частный случай многоступенчатой обработки ( I =1). Данное положение справедливо для изучавшегося диапазона крепежных резьб (М8 - М20) при обработке конструкционных отелей (например, 20 и 45), нержавеющих отелей (например, 12Н8Н9Т) и латуней (например, ЛС59-1).

В третьей главе приведены результаты исследований силовых зависимостей комбинированного метода получения резьб.

Теоретическое исследование зависимости радиальных сил накатывания от технологических условий процесса, конструктивных па-

раметров формообразующих инструментов и физико-механических свойств заготовки проведено о использованием теории подобия и размерности. В основу положена П-теорема теории подобия и размерности, которая позволила разработать математическую модель комбинированного процесса резьбонакатывания и определить критерии подобия - безразмерные комплексы основных параметров процесса.

На основе анализа показано, что основными размерными величинами исследуемого процесса являются: диаметр накатываемой резь бы Ы ); шаг резьбы ( Р ); припуск под обработку цилиндра ( А исходная твердость обрабатываемого материала (НВ); угол заборного конуса ( ) н длина заборной части ( ) на резьбовых ро-ликахг радиальная составляющая силы накатывания (Рд).

Рациональное планирование экспериментов с использованием те рии подобия и размерности позволило сократить количество провода мых опытов.

Радиальная составляющая Р|} силы, действующей на ролик в процессе накатывания, измерялась о помощью тензодатчиков, наклеенных на переднш крышку ШГ.

Математическая модель изменения радиальных сил при комбинированном роз^бонакатывании головками аксиального типа имеет вид:

Величина радиальной силы в данной модели выступает как параметр ограничивающий возможность использования комбинированного метод! обработки резьбы по условиям прочнооти и жесткости накатной головки.

' Экспериментальное исследование тангенциальной составляющей силы накатывания проводилось путэм измерения крутящего момента. Установлено, что соотношение радиальных Рд и тангенциальныхр|

- п -

сил при комбинированном процеосе получения резьбы.соответствует:

Ц «(0,151-0^09) Рц.

При традиционном резьбонакатывании (накатывание резьбы головками аксиального типа на предварительно обработанной точением заготовке, диаметр которой приблизительно равен среднему диаметру резьбы):

Рь »(ЦП?-0,139)

Рост радиальных и тангенциальных сил при комбинированном процессе резьбонакатывания.по сравнению с традиционным, связан о увеличением относительной степени деформации при максимальном упрочнении материала. Эффект упрочнения от предварительного накатывания цилиндра складывается о эффектом упрочнения от пластической деформации при формообразовании резьбы накатыванием.

В четвертой глава приводятся результаты исследований основных закономерностей, связывающие особенности комбинированного процесса с точностью резьбы и физико-мэханичеоким состоянием изделия. Приведены также экспериментальные данные по исследованию ооевых сил захватывания в начальной стадии процесса.

Установлено, что накопленная погрешность шага для традиционного резьбонакатывания меньше, чем для комбинированной обработки резьбы (Трап.16x4, Т£ап.18х4, материал - сталь 20). Эту погрешность можно уменьшить за счет увеличения угла установки роликов -уЛ . При этом для комбинированной обработки резьбы угол установки роликов следует выбирать большим, чем для традиционного процесса. Увеличение припуска под комбинированную обработку ( О. = 0,2-1,0 мм) приводит к увеличению накопленной ошибки шага.

В розультате математико-статистической обработки результатов экспериментов на ЭШ получены уравнения регрессии, позволяю-

(4.7)

щие описать процесс математическими зависимостями и вскрыть закономерности влияния действующих факторов на его параметры: накопленная погрешность шага АР и относительное удлинение заготовки <5 .

Для комбинированной обработки резьбы получено: др = 122& - 0,3*2-^ -4549.(1 + 3,803 ГТ1 +

5 = 9,т+шда -о.чзге^ич. (4#8)

Для традиционного резьбонакатывания:

Наибольшее влияние на точность среднего диаметра резьбы оказывают припуск под обработку и погрешности формы заготовки. В исследованиях применялись:

- заготовки круглой формы, т.е. обработанные точением по наружному диаметру на режимах - П =1000 об/мин, ц) =0,15 мм/об;

- прутки о отклонениями формы, соответствующими степеням точности калиброванной круглой стали по ГОСТ 7417-75;

- стержни с отклонениями формы, соответствующими степеням точности прокатки горячекатакной круглой стали по ГОСТ 2590-71.

Результаты экспериментов по накатыванию резьбы на заготовках круглой формы показали (рис. 4.5), что с увеличением припуска наблодаотся увеличение среднего диаметра резьбы - А2 . Для всех применяемых в промышленности степеней точности резьб ( ,

,6ер 80 по ГОСТ 16093-81) это увеличение практически лежит в пределах поля допуска на средний диаметр. Для получения точных резьб при меньших значениях припуска необходима поднастройка Р'Т на заданный средний диаметр.

'ио. 4.5. Влияние припуска под обработку цилиндра - Ц

на рассеивание «значений среднего диаметра -С<2. при комбинированном методе получения метрической резьбы - ГЛХ2 х 1,75

Отклонение формы пруткового калиброванного стержня влияет на разброс срадного диаметра резьбы незначительно, т.е. в преде--лах допуска нэ точность резьбы.

Получить 7;'чоственную резьбу на горяченатанном прутковом материале по ¿т^лось, т.к. на изделии фиксировались наследственные к другие явления - некруглость, шелушение и закати.

Результаты исследования распределения микротвердости по сечению щгафиля резьбы (Трап.16x4) показали, что упрочнение материала лрд комбинированном методе заметно выше (как на поверхности, так и в сердцовине зуба), чем при традиционном резьбонака-тывании при прочих равных условиях. Благоприятное распределение структуры пластически деформированного мзталла по контуру резьбового профиля, полученного комбинированным способом, особенно при вершине, наряду с болоо высоким упрочнением позволило получить на готовых изделиях хорошие эксплуатационные свойства.

Экспериментально установлено, что на начальной стадии формообразования цилиндра накатыванием важное значение имеют угол^ перекрещивания осой инструмента и заготовки, угол Фзах заходно-го конуса на заготовке и припуск С1 . Увеличение ^ дает резкое снижение осевой силы захватывания. При углах заходного конуса на заготовках (10° - 5°), т.е. в диапазоне от углов, точно соответствующих углу заборного конуса на роликах Чц, =10°, до весьма кзумх, осевое перемещение имеет место, но минимально необходимую с;; л у для захватывания, ввиду ее малости, зафиксировать не удалось (менее I кго). Накатные головки, оснащенныо комплектом цилиндрических роликов,при их установке с ^ =0° можно применять только для станочной обработки, где усилив захпатывания создается механизмом станка.

Уравнение множественной регрессии влияния конструктивных элементов и технологических параметров процесса на осевые силы захватывания имеет вид:

р = -Щ51 + 1Ъ?др5-а • ^+-а-ц^м-

Доказано, что осевые силы предварительного давления, необходимые для осуществления захватывания заготовки в комбинированном процессе, качественно подчиняются тем же закономерностям, что и при традиционном розьбонакатыванпи, т.е. с увеличением па-га накатываемой резьбы увеличиваются осевые силы захватывания. Полученные экспериментальные данные обосновывают целесообразность установки роликов в комбинированных РНГ с увеличенными углами 5°).

В данной главе освещены некоторые вопросы по исследованию процесса кинето-пластического формообразования (по определению проф. Т.А.Султанова) цилиндра, как составной части комбинированного резьбонакатывания. Показано, что возможность обработки цилиндрических поверхностей накатными инструментами на металлорежущих станках общотехнологичоского назначения представляет значительный научный и технологический интерес, т.к. для ряда случаев такое формообразование замен..ло токарную обработку, обеспечивая материалосберегающий характер технологии.

При исследовании степени влияния исходной твердости заготовки (НВ), подачи ( & ), угла установки роликов (), припуска ( С1 ) на шероховатость цилиндрической поверхности ( йа ), использовались уравнения регрессии для накатывания на сталях 45, 12Н8Н9Т и латуни ЛС59-1, полученные пс.ле статистической обработки результатов экспериментов:

ю^-физб-нв-^ю-з, (4.П)

= ¿,1519 - 0,00284 + 0,01566^, (4ЛЗ)

= I, 55- 0,00357- КЬ-0,5/8 0 +0,00/56 • НБ•а. (4.14)

Показано, что процесс многопроходного формообразования цилиндров нака-лтаанием реализуем и примени?,5 для обработки цилиндрических поверхностей со значительными припусками ( Я ^ 3 мм).

В пятой главе приведены результаты практического использования исследований, описаны конструкции инструментов комбинированного типа.

Экспериментальные и теоретические исследования показали, что конструкции накатных головок для комбинированной обработки резьбы целесообразно разрабатывать на основе серийных моделей РИГ мод. ИШ1 и ГУР. Разработанная конструкция накатной головки мод. ВНГН-ЗК с комбинированными роликами принята для выпуска опытно-промышленной партии на МИЛО "Фразер".

Для получения крупных резьб ( 3 мм) комбинированным способом за один проход разработан комплект накатных роликов с многоступенчатой формой рабочей части. РНГ аксиального типа, оснащенная комплектом ступенчатых комбинированных роликов, внедрена о экономическим эффектом 35,155 тыс. рублей в год.

Создание режуще-резьбонакатной головки с винтоними роликами позволило получить резьбу комбинированным опособом на горячека-танном прутковом материале.

ОЩИЕ ВЫВОДЫ

I. Анализ литературных и патентных материалов, а также промыли о иного опыта показывает, что комбинированная обработка, сочетающая в оебе обработку цилиндра под накатывание и накатывание розьбы резьбснахатными голопками (РНГ) но подвигалась и не изу-

Чалаоь как научно-практическая задача.

Имеющиеся предложения по данной проблеме представляют собой лишь ряд разрозненных предложений без соответствующей научной и инженерной проработки, что в сочетании с постепенно проявляющимся к этой проблеме интересом свидетельствует об актуальности этой научной и инженерной задачи, особенно в связи с интен-опвным развитизм автоматизированного производства и материалосбо-регаюцих технологий.

2. Предложен и изучен новый процесс и инструменты типа РНГ цля комбинированной обработки резьбы, отличающийся наличием в шотрументальном комплекте деформирующих элементов для формообразования цилиндра и резьбы накатыванием.

Экспериментально доказано, что комбинированная обработка ¡юрло образованном цилиндрической поверхности и резьбы накатква-гаем о помощью РНГ возможна с достаточно значимыми, в отличие от [алибрования, величинами припусков под формообразование цилиндра.

3. Экспериментальные исследования материала и его свойств, гриобрэтаемых в результате формообразования цилиндрической по-1врхности накатыванием, как начальной стадии комбинированного роцеоса резьбообразования, показало:

распределение зон микротг тдости в результате формообразования соответствует схеме, приведенной на рис. 2.10 и 2.11; эффект упрочнения для конструкционной стали 45 наблюдается на глубине I ... 1,5 мм, а для аустенитной коррозионностойкой стали 12Л8Н9Т до 3 мм;

структура деформированного слоя, особенно у поверхности, приобретает ярко выраженный волокнистый характер; относительное удлинение В при относительной степени деформации & от Ъ% до 21,555 составляет 4,8 ... 26??.

Экспериментально доказано, что упрочнение маториала в результате формообразования цилиндра накатыванием по абсолютной величине н>. "^дико, т.е. материал сохраняет достаточный запас пластичное для последующего накатимте! резьбы.

4. Ра;-1 .-¿отана модель процесс? комЗяиировасного резьбона-катывгняк (3.20), количестве»;© связывающая величину радиально. силы с физико-механическими свойствами заготовки, технологичес-кге.ги условия;.»! и конструктивными параметрами формообразующих

ИНСТРУМОНТОВ.

Величина радиальной силы в данной модели выступает как параметр, огратт - '.ающий возможность использования комбинированного метода обработки резьбы по условиям прочности и жесткости рассматриваемо!! модели РНГ.

5. Установлено, что силы, возникающие в процессе комбинмр ванной обработки розьбы в равных условиях, превышают силы, воз-иикавдио при традиционном резьбонакатывании:

- радиальные силы в среднем больше на (28 - 39)$;

- тангенциальные силы в сродном болыпе на (44 - АЧ)%.

6. Установлено (4.7), что при комбинированной обработке розьбы накопленная погрешность шага количественно отличается с традиционного резьбонакатыпания в сторону образования больших от!",г '1ний при прочих равных условиях.

( увеличением припуска для формообразования цилиндрическо; поверхности накопленная ошибка шага увеличивается.

Уменьшение погрешностей -озмояшо за счет изменения угла ш рекрощивания осой инструмента и детали.

7. В комбинированном процессе резьбообработки (4.8) набл«> дается существенное увеличение относительного удлинения, дости гапцое в рассматриваемом диапязоио значений величин порядка 10

— —

21,555.

8. Экспериментально установлено, что при реальных вариациях разброса диаметра калиброванного (холоднотянутого или холод-иокатанного) материала наблюдается увеличоние среднего диаметра резьбы по мере увеличения припуска в пределах степеней точности

( ц - ^ >•

Моделирование предельных условий комбинированного процесса рззьбонакатывания применительно к отклонениям горячекатайного материала показало, что образование резьбы достичь не удается, т.к. на изделии фиксируются нас~...дственные явления вследствие некруглости формы заготовки.

9. Установлено (4.10), что в начальной стадии процосса при формообразовании цилиндрической поверхности имеет место процесс оамозатягивания с осевой подачей тем большей, чем больше угол перекрещивания осей инструмента и детали.

10. Установлено, что в комбинированном процессе резьбообра-ботки осевых сил оамозатягивания, возникающих в процессе предварительной обработки цилиндра, достаточно для обеспечения захватывания заготовки эо второй стадии процесса резьбообразования (табл. 4.9).

После вступления в раг' ту резьбообразутощих роликов о кольцевыми витками осевая подача, равная шагу резьбы, обеспечивает нормальную кинематическую связь с позиций формообразования цилиндра.

11. Сравнительная оценка распределения микротвердости по сечению розвбы показывает, чте '«значения микрэтвердости при комбинированной обработке в цело" выше, чем микротвердости при традиционном резьбепакатывания:

».^»¿»¿лнииппип итнли «Л» микротвердость больие из — 700 М1!а, для коррозионностойкой ауотенитной стали 12ХГЗН9Т на ~1500 МПа; ~ в основан;- профиля микротвердость для стали 20 больше на 300-400 МПа, ../л стали 12Х18Н9Т на ^ 1500 МПа.

Распределение зон повышенной микротвердости аналогично распределению при традиционном реэьбонакатывании.

12. Принимал в качестве ограничений возникающие силы при накатывании и приобретенные свойства резьбового изделия, влияющие на предельно допустимые величины припусков под комбинированное формообразогопив, было показано, что целесообразной областью использования комбинированного процесса является накатывание резьб по стандартному прутковому калиброванному сортаменту под резьбообразование резанием.

Данное положение справедливо для изучавшегося диапазона крепежных резьб и только для формообразования без подогрева. .

13. Исследования комбинированной розьбообработки показало, что формообразование цилиндрической поверлиости накатыванием имеет самостоятельное технологическое значение и в ряде случаев может заменить токарную обработку, обеспечивая при этом материало-сберегающий характер технологии обработки.

''эучение такой, технологии может явиться предметом самостоятельно] о исследования.

14. Установлено (4.П), (4.13), (4.14), что качество цилиндрической поверхности, полученной накатыванием, зависит от величины осевой подачи, припуска, угла установки роликов и твердости обрабатываемого материала.

15. Практическое использование результатов выполненных ис-

следований нашло свое отражение в следующем:

1) разработан новый вид ШГ комбинированного типа, который принят для выпуска опытно-промышленной партии на МИЛО "Фрэзер";

2) разработан комплект накатных роликов для одновременного формообразования цилиндра и резьбы. Получено положительное решение по заявке № 4185899/31. Приоритет 15.01.1987 г.;

3) разработана комбинированная режуще-резьбонакатная головка аксиального типа для обработки резьб крупных профилей. Авторское свидетельство СССР » I3I5I80, кл. В 23&5/00, В 21 Н 3/04, 1986 г.

16. Внедрение результатов работы в рамках изделий одного завода позволило получить экономический эффект в сумме 35,155 тыо. рублей в год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Султанов Т.А., Саяпин Е.В. Комбинированные режуще-резь-бонакатные головки//Повышение эффективности использования технологического оборудования, гибких автоматизированных станочных комплексов: Сб.докл. - Комсомольск-на-Лмуро: Хабаровское КП НТО МЛШПРОМ, 1985. С.18.

2. Султанов Т.А., Саяпин 13.В. Комбинированная обработка розьбы накатными головками//Прогрессивные конструкции режущего инструмента для ПТС и роботизированных комплексов: Мат. семинара -М.: ВДНТП им. Ф.Э.Дзоржинского, 1987. С.33-38.

3. Султанов Т.А., Саяпин К.В., Косарев В.А. Исследование сил при формообразовании цилиндрических поверхностей накатными головками. - Экспресс-информап"'*, М.: ЦНИИТЭИтракторсельхозмаш; Выпуск 3, 1987. С.9-13.

4. Климоь В.Н., Саяпил Е.В. Изменение структуры и овойота • материала при комбинированной обработке резьбы. - Экспрвсо-ин-формация, М.; ^МТЭИтрактороельхозмаш; Выпуск 15, 1987. - С.4-9.

5. Султана Т.А. .Саяпим Е.В., Косарев В.Л. /СССР/. - A.C. I315I80 AI СССР, Кл. В 23 5/00, В 21 Н 3/04. Режущз-резьбона-катная головка. - 8 4052165/31-08; Заявлено 19.03,86; Опубл. 07.06.87. Бюл. И 21 - 2о.; ил.

6. Султанов Т.А., Саяпин Е.В., Пономаренко Н.М. Комплект .резьбонакатных роликов. Положительное решение по заявке Й 4185899/ 31-27 /011664/. Приоритет 16.01.1937.

7. Султанов Т.А., Косарев В.А., Саяпин Е.В. Перспективы развития конструкций резьбонарезных головок для внутренних резьб// Проектирование и эксплуатация режущих инструментов в ГАП: Сб. докл. - Сверцловок: ОП НТО МАШПРОМ, 1987. С.48-51.