автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение производительности процесса резьбонарезания в отверстиях с малым сбегом резьбы путем непрерывной радиальной подачи резьбовых гребенок
Автореферат диссертации по теме "Повышение производительности процесса резьбонарезания в отверстиях с малым сбегом резьбы путем непрерывной радиальной подачи резьбовых гребенок"
Челябинский государственна технический уютереятея
повшшше проюводагЕЛЬности
процесса резьбошрезаю'я В отверстиях С малым сбегом р23ьш путем непрерывной радиальной ПОМЧИ
резьбовых греббшс
Специальность 05.ОЗ.(В - "Технодогая иашнострор-ття*'
АВТОРЕФЕРАТ
На правах рукописи
диссертация на созскзшо ученей степенз ■ кандидата техшгсесюх шук
Чоляйинск 1993
Работа выполнена на кафедре "Станки и инструмент" Челябинского государственного технического университета.
Научный руководитель - доктор технически! наук,
профессор Мирнов И.Я.
Официальные оппоненты: доктор технических наук,
директор ПШИЭП Качаев В.П.
кандадат технических каук, доцент Внбойщхк Б .11.
Ведущее предприятие - ПО Машиностроительный завод
"БУЛАТ", г. Златоуст.
Защита состоится Е1 декабря 1993 года в 14 часов -на заседании специализированного совета Д 053. 13.05 Челябинского государственного технического университета по адресу: 454080, г. Чолябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76, ЧГТУ
С диссертацией шзшо ознакомиться в библиотеке ЧГТУ.
Отзыв б двух экземплярах, заверенных печатью, просим выслать ученшу секретера сшецзализнрованкого совета по выпеуказайному адресу.
Автореферат разослан " " .^Й-^^ДзЗЗ г.
Ученый секретарь есецпад2зщ5СВ£Нзаго совета дохстор сксншачаскп наук,
агрофвссор. --у^' К.А. Баев
общая' характеристика работы
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Развитие машиностроения базируется на создании высокопроизводительного оборудования, передовых технологий обработки и сборки. Для соединения деталей наиболее часто применяют резьбу. Анализ литературных источников и технической документации показал, что свыше 25% деталей машин заполняются с внутренней резьбой. Среди них значительное место занимают детали, имеющие внутреннюю резьбу с малой.длиной сбега (детали пневмо- и гидроприводов, специзделий и т.д.). По рекомендациям справочно-нормативной литературы при получении внутренних резьб с малым сбегом из-за более тяжелых (по сравнению о нарезанием наружных резьб) условий работы инструмента и возрастающего числа его отказов на практике снижают режимы резания. Кроме того, анализ производства позволил установить, что в большинстве случаев такая резьба образуется методами, основанными на перемещении реяущей части инструмента (после врезания) в осевом или тангенциальном направлениях. Это ограничичивает число рекущих кромок, одновременно участвующих в работе, а значит - производительность резьбообразования. В то кэ время, такой анализ показывает, что решить задачу повышения производительности, используя традиционные способы резьбообразования, не представляется возможным. Поэтому з производственных условиях для обеспечения планового выпуска деталей, как правило,-устанавливают дополнительное оборудование. Также выявлено: при нарезании внутренних резьб традиционными способами в результате нерациональной нагрузка технологической системы происходит снижение точности образуемой резьбы.
Учитывая потребности производства, отсутствие ресурсов повышения производительности процесса образования внутренних резь б с малым сбегом известными способами, задачу повышения производительности резьбообразования ыожно решить на осн~ве принципиально новых подходов.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Повышение производительности процесса нарезания внутренних резьб с малым сбегом.
А
В соответствии с состоянием вопроса поставлены следующие задачи:
1. Систематизировать известные способы образования внутрен них резьб с малым сбегом, провести их анализ и на втой основе выявить возможности создания новых высокоэффективных способов получения внутренних резьб с ограниченной длиной сбега.
2. Провести аналитическое исследование предложенного способа резьбообразования с целью определения условий, обеспечивающих высокую производительность и требуемую точность процесса образования внутренних резьб с ограниченной длиной сбега.
3. Разработать и исследовать технологическую оснастку, необходимую для осуществления нового способа резьборбразования.
4. Выполнить експериментальную проверку результатов теоретических исследований и конструкторских решений по реализации данного способа и разработать методику проектирования операции нарезания внутренних резьб атиы способом.
5. Внедрить результаты исследований р производство.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. При выполнении теоретических исследований использованы метода аналитической геометрии, дифференциального и интегрального исчисления, метода теории подобия и программирования на ЭВМ. При планировании эксперимента и обработке результатов исследований применены известные метода математической статистики. '
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. На"чная -новизна работы заключается в следующей: на основе анализа существующих методов обработки резьб разработан новый высокоэффективный способ образования резьбовых поверхностей с малый сбегом, который назван радиально---в р-е з н ы м; разработана математическая модель радиально-врез-ного.резьбообразования, учитывающая основные особенности данного процесса,связь конструкции резьбового отверстия с составляющими непрерывной радиальной подачи, их влияние на геометрию инструмента и нагрузку на технологическую систему; определены условия протекания процесса рез ьбообразования, обеспечивашще минимальную нагрузку на технологическую систему при ограниченных осевых перемещениях инструмента и механизм влияния ее погрешностей на точность нарезаемой резьбы.
Новизна технических решений подтверздена авторскими свиде -тельствами СССР.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Применение способа радиально--врезного образования внутренних резьб с малым сбегом позволило повысить'производительность изготовления деталей о внутренней резьбой с малым „бегом в 1,5+4.5 раза. Для успешной реализации втого способа в условиях производства в работе:
- создан пакет прикладных программ, позволяющих проводить компьютерное исследование нового способа и существенно ускорить выбор рациональных технологических параметров резьбообразования;
- разработана методика инженерного проектирования процесса радиально-врезного резьбонарезания;
- спроектирована, изготовлена, экспериментально опробована и внедрена в производство оснастка для резьбообразования;
- получены аналитические зависимости для оценки надежности резьбонарезания новым способом.
Результаты экспериментов и производственные испытания подтвердили теоретические выводы, полученные в работе, и показали высокую производительность нового способа резьбонарезания.
НА ЗАЩИТУ ВЫНОСИТСЯ. Новый высокопроизводительный радиально--врезной способ образования внутренних резьб с малым сбегом и результаты его исследования; выбор путей его реализации; методика расчета основных параметров процесса образования резьбы таким способом при минимальной нагрузке технологической системы; новае конструкции технологических наладок для реализации радпально--врезного резьбонарезания; результаты лабораторных и производственных испытаний по нарезанию внутренней резьба с непрерывной радильной подачей резьбовых гребенок; '
РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты работы внедрены в г. Шассе на ПО УралАЗ. Годовой экономический-'вфЕек* составил 4,044 тыс.руб. (в ценах 1939 г.).
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Отдельные раздела а работа в це. зы докладывались и обсуздались:
1. На научно-технических конференциях в Челябинском политехническом институте им.Ленинского комсомола и его филиале а г.Златоусте в 1931 - 1989 г.г.
2. На всесоюзной научно-технической конференции в г.Ленан-граде в 1986 г.
3. Резьбонарезная головка для нарезания резьбы по новому спссобу демонстрировалась на юбилейной выставке ЧПИ в 1982 г.
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 11 работ.
СТРУКТУРА И ОЕЬЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общи выводов, списка литературы, включающего 139 наименований. Работа содержит 265 страниц машинописного текста, 73 рисунка и 17 таблиц, приложения.
ГЕОМЕТРО-КИНЬМАТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ РЕЗЬБОНАРЕЗАНШ В ОТВЕРСТИЯХ С МАЛЫМ СБЕГОМ РЕЗЬБЫ Анализ технической литературы и производственные наблюдения автора показывают, что градационные способы образования резьб (нарезание резцом, метчиком, гребенной" и т.п.), применяемые при обработке внутренних винтовых поверхностей с коротким сбегом или "р упор", не обеспечивают нужной для практики производительности, а зачастую, язляюгея просто неприемлемыми. Кроме того, процесс розьбонарезания, как правило, протекает при действии неуравновешенных осевых и радиальных сил, приводящих к подрезанию формируемого профиля резьбы, и, следовательно,-к снижению ее точности.
Разработке вопроса повышения точности образования резьб в нашей стране и за рубежом посвящено больпое число исследований. Среда них известны работы А.И.Исаева, В.В.Матвеева, И.Я.Мирнова, Т.А.Султанова , А.С.Ящиковз, В.Н.Выбойцика, А.Т^.Черного, К.Ма-еахири и др. Они вскрыли механизм образования погрешностей резьбы, разработали прогрессивные конструкции резьбообразуодего инструмента и технологической оснастки, позволяющих получать резьбы высокой точности в различных технологических условиях.
Работы других исследователей, занимавшихся в области резьбо-образовшаш, в часности, работы Ы.Н.Бокина, В.Ф.Боброва, М.Х.Гольфельда, А.А.Грудова, А.П. Комарова, В.Н.Сидорова-, С.Д.Смиррова,.А.С.Пущина посвящены исследованию путей и методов , повышения производительности резьбообразования и стойкости инструмента. Однако в работах етих авторов не рассматриваются вопросы получения.резьбовых поверхностей с малым сбегом. Поэтому их результаты зачастую на могут быть использованы о положительным
эффектом в рассматриваемом случае. Известно также, что в работах . И.А.Коганова, А.С.Ямникова и В.П.Кузнецова изучалась проблема повышения вффективнооги.однопроходного рэзьбонарезания путем увеличения числа одновременно работающих режущих кромок. Ими было проведено исследование процесса образования внутренней резьбы многорезцовой одновитковой резьбовой головкой. Дальнейшее развитие этого направления, как показывет его анализ, представляется перспективным. Поэтому основной задачей настоящей работы является разработка и исследование условий, обеспечивающих высокую производительность образования внутренних резьб при ограниченных осевых перемещениях инструмента за счет увеличения числа одновременно работающих рекущих кромок.
Поиск новых технических решений выполнен на основе схематизации известных методов резьбообработки о учетом нового прпзнака-- числа реиущих одновременно участвующих в работе, в отличие от ранее применяемых. Так, наприер, в работах О.А.Этин и В.Г.Якухина систематизация известных методов резьбообрззования проводилась по их кинематическим схемам и способам обработки.
Учитыавая новый признак, существующие схемы и методы резьбооб-разования были сгруппированы и расположены в порядке возрастания именно втого показателя, т.е. числа одновременно участвующих в работе режущих кромок (табл.1).'
На снове синтеза известных методов резьбообразовария, приведенных в таблице, установлено, что для обеспечения макссимально возможного числа одновременно работающих рекущих кромок необходимо, чтобы до начала резьбонарёзания лезвия инструмента перекрыли всю глубину обрабатываемого отверстия_(как у гребенчатой фрезы) и были, расположены по его периметру в максимальном количестве (как у метчика или резьбонарезной головки). В этом случае для резьбонарёзания лезвия инструмента долкна синхронно перемещаться в радиальном направлении (что обеспечивается непрерывной
радиальной подачей) с одновременным их вращением и перемещением , *
по шагу резьбы. Такой способ в работе был назван радиально-врез-ныы. •
Сущность радаально-врезного способа резьбонарезания заключается в следующем. Рабочая часть вращающегося инструмента со сдвинутыми к его оси резьбообразукщими эдементаш-резьбовьаш гребенка-
* А.С. 854626 (СССР). ~
МЕТОДЫ ОБРАЗОВАНИЯ ВИНТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Таблица. 1
Увеличение числа одноврен. работающих реи. кроной по оси отв—ия
(Чногопроходнов нарезан, резцом
•''Ли
ш
*
Оянопрохолное точение круглой гребенкой
Оянопрохояное точение плоской яирокой протяжкой
* I
Я к
Я I Ч
ь о: о а ш ш щ а а ь-о
О^нопроколное »резерование
Викрев. головкой
Дисковой «-реэой
Групповой «реэой с заборным конусон
"л.
Гребенчатой *резой
(II Е
а г
а а
о ш
X с
7 О а
ш х х
¡с *
0) X
• 7 И
х >,
С К
61 С!
а а >>
а и
ш
•О . х
о ж о а с 1
0
1
с ; о
Одновитиовой гребенкой
Многорезцовой головкой
Метчикон Ъ„
НОВЫМ С
О С О БОН
î5ï вводится в обрабатываемое отверстии заготовки. При ото>л гребенки долп-ш перэкршать отверстие на зсо.1 его длине. После чего резьбовш гребенкам сообщается непрерывная радиальная подача. Инструмент, вращаясь, обеспечивает заданную- скорость резания. Его осевое перемещение долззю соответствовать шагу образуемой резьбы. Переменяясь в радиальном направлении, рекущке кромки резьбовых гребенок достигают поверхности отверстия заготовют п врезаются в нее, образуя винтовые канавкн. После выхода Еоршшашх рокуида кромок на расчетшЗ размер радиальная подача прекращается и производится зачистка и калибрование полученной рэзьбы. Затем резьбовые гребенка сдвигаотся к оси инструмента и его рабочая часть, несущая резьбовые гребенки, выводится из отверстия.
Располокеккэ лезвий инструмента вдоль всей длины образуемой резьбовой поверхности и непрершная радиальная подача позволяют вести обработку резьбц как при ввинчивании, так xï при вывинчивании инструмента из отверстия, что в отдельных технологических условиях монет увеличить наддгзюсть его работа.
Изучение кинематика рздиалыго-врезнсго резьбообразованля порезало, что этот процесс, благодаря стщюняоиу дззггаппа рззьбовт гребенок, можно исследовать на претерэ даизэняя рззьбоЕ'п: рвЕцсв (по одному от кавдой гребенки), сбразуицях одаз юто;: рэзьбн. Кз рис.1 приведена• схема движении трез: розьбовпх рэзцоз (при нзрззз-зании резьбы трэ!№ грабепкакп). п еэ графическая ютэрпретацяя. Полностью варианта цяапогреа! образования резьба пэйязазга на рис.2.
При гселэдоваяш прсдасоа рэзыЗообраээзапяя уеяанозлезо, что рзззнзэ пэрзогкгмяаю"nposaxoc:? н евжегям мэтзллэ нз углэ поворота пяггрзкэпта 0'2îî/îï Ccr.î- prro.ivà), rzé lî - чпэло рзс^бсгпг гр-г5еяс:% гШ-уялепсЯ гаг раелолепзтял грзбего::). Посла певсратз 'пзвтрупзпга ira углеаоД саг резьбдебрагезззго про'огзззгея по п?з-лззгптзжго сргрсссппа казгсяси. с:е«з згапа ягсасапа не Г2з.1,с. Сто пэзгалэз гзгэдйггкгвжеа сгзз. Сз сапзаизаэтоя ггос-rsmy» рзгетг кракс» га с^зЖйЗ размер. Радазлзгзл
ПЭДЗЧЗ ПрС^ЗДЗЭТСЛ, ЯфЗЗВЯО? ЗаГСССГД Я SS.T26po3£EH9 сбрззсссз,-
рззь£а. Кшзйрозагпз звхзэгеа аазятшгэдьввд озапса разьЗо-с-зргсезазЕя. Для ссуззстхзггга затаягд к каггбреззнзя погребу«; -пззогпухь знзхрукзжг :гз угол 2iï/:f+(1.t-1.3)2n/ïl.
Схсиа процесса врезался щ?л рздаальш-врезнои образовании резьба
I —
-»- (
tI, = к©1,; *2П1*
1
У в)
3
-1: « 2Ы1Л1
а - этап. 1-врезгшие; б - втал II- резаша с перекрытием; виг графическая интерпретация первого и второго этапов
Рио.1
В работе бшга установлены рациональные резтш рада а льно-вро 2 -ного резьбонарэзания, определены кинематические и силовые характеристики процесса, которые взаимосвязаны о глубиной резанйя и толщиной среза оаделылш зубом рабочего элемента инструмента. На основании рио.1 и 2.глубина резания в обяеы случае ыоззт быть-определена по зависимости
М* . . (1)
где к-ковффициент пропорциональности, зависящий от шага резьбы и числа оборотов для врезания; ©^-текущий утол поворота инструмента, пропорциональный числу его оборотов 1 ^
Кинематические характеристика процесса к и И, входящие в выраь-ениа (1) и зависящие ог.оеновгшх технологических параметров резьбообразования вычислялись по Сор^гулЕ.:::
ки ;
/ (2П1.)
а'1) -Ш^ / 1x1(1-1/111).
(2) (3)
где а етапа.ш*
толщина- среза вернэшой ревущей крогсгой в кепцэ второго
расчетная глубин, врезания, равная глубине шадины
Еоряанты цшсдогрвмм радиаяьно-врозного резьбообразования
а - при постоянной радиальной подаче (12=1), б - пря переменной, затухающей радиальной подаче (1.К1), в - при переменной возрастающей радиальной подаче (М>1)
Ша.2 • '
рэзьбы,Ш5 1 - число оборотов инструмента от йачала врезания, до выхода верданвой ревущей нромки на расчетный размер резьбы. Зтот параметр на основании вша изложенного и рис.2 находится
из условия получения разьбк щсг осевом перемещении инструмента > не превызажцем заданной длины сбега резьбы или сараны зарезьбо-вой канавки. Величина i определяется по Еырааешю
is^/P - 2IÏ/ÎH 1,1-1,3)2П/Н, (4)
где Р - шаг резьбы, газ; (1,1*1,3)2П/К - часть угла поворота инструмента, необходимая для калибрования резьбы; bt- nsipisra за-резьбовсй канавки.
Для установления ошамзиооти скорости радиальной подачи от кинематических параметров резьбоолразовання, продифференцировав ен-разения (1) и учитывая 4Tû;Vr=dt/àr, CJ^dO/dr, получим формулу для расчета скорости радаадьвой подачи резьбовых гребенок в сле-следуицем виде ,
V^klICJS"-1 . ' (55
Из выражения (5) В2дао,что при Ы=1 скорость радиальной подачи постоянна, а при М<1 ели М>1-переменна.
С цельв определения рациональной радиальной подачи, обеспечивающей требуемуэ призводительносгь резьбообразоваяия, в работе выполнен совместный анализ щхдаграш процесса получения резьбы новым способом и зависимостей для расчета' составляющих силы резания. Поскольку из практики известно, что при значительных силах резания существенно снижается работоспособность инструмента в результате поломок и внкрашшанкй его ренущих кромок, что, в . итоге, приводит к сншеншо производительности и потере точности' обработки. Поэтому скорость радиальной подачи помимо обеспечения требуемой производительности додана обеспечить и Протекание данного процесса при минимально еозшееой сйле рззания. В работе поучены авалитическте зависшее®! для расчета составлявших саны резания для всех этапов резьбонаргзавзя, основанные на рекомен -дациях теории подобия, и вкявчекщиэ параметры нового процесса (см. зависимости 1-3). Так, например, зависимость для расчета главной составляющей силы резания, действующей на боковой кромке одного рззьбообразуйщего выступа, при работа на втором втапе'циклограммы (см.рас.2) имеет вид
L, 1 ] (6) ■
кт ~ 2COS5» ХР [1+ Т" +1'25 -г — J * (6)
ь
ьаг
/eln а"
ь
где вг=8 - (е-2П/Н){ .г - сопротивление обрабатываемого материа-
Влияние параметров нарезаемой резьбы на величину эквивалентных напряжений в рабочем элементе корпуса
/
У
— у
—
1 .s
10 15 Н" ,мм р
<5)
а-от шага резьбы; б-от глубины отверстия; з-от числа оборотов для врезания
Рис.4
2,S в)
ТТоб
прерывную радиальную подачу резьбовым гребенкам, выполнено аналитическое исследование условий образования профиля при фрезеровании торцевой фрезой. При втсм установлено, что при совпадении центра фрезы с центром фрезеруемой дорожки, возникает погрешность профиля в радиальном сечении (по высоте). Это ухудшает условия работы кулачка и толкателя. Для устранения указанной погрешности предложено смещать центр фрезы с центра обрабатываемой дорожки. Получены аналитические зависимости для определения положения центра фрезы.
Теоретические вывода работы, надежность и работоспособность разработанной оснастки проверены при экспериментальном исследовании, нового способа. Проведены следующие эксперименты: определены рациональные величины заднего угла и радиальной подачи, а также ломающей подачи для резьбы с шагом Р=1,5 • мм, сравнительное резьбонарезание с постоянной и переменной радиальной подачами, форсированные испытания резьбовых гребенок на стой-' кость. Установлено, что при нарезании резьбы в заготовках из стали 35Л и подаче 8=0,3 ш/об наработка составляет 6-1-9 дета-деталей. Снижение подач до 3=0,18+0,21 мм/об увеличивает наработку в 3,5+4 раза, тогда как наработка метчика, нарезатлдсго резьбу М80х1,5 составляет примерно 20 детелей.
Влияние вида' подачи на величину момента резания при работе с постоянной подачей (см. pic.2,а) и с переменно!? подачей,'обеспечивающей работу по равносиловой схеме показано на рис.5.
Примеры осциллограмм и расчетных изменений момента резания при нарезании внутренней резьбы М80х1,5
"рез, Н м
335,7
304
240 216
■ •
---— i
/ и* V ■ V \\
^-н 2U/6 2П/6 2П*2,0=4П л-
1- при постоянной радиальной подаче; 2- при переменной радиальной подаче; а- расчетные значения, б- фактические.
PEO.5
В результате обработки экспериментальных данных получены зависимости:
- главной составляющей силы'резания, приходящейся на один резьбовой выступ резьбовой гребенки, например, для стали 20:
Pz=362.09-1,250í
0.149Т -27.65Н,
(11)
где 1 - передний угсиш, град; "V - скорость резания, м/мин;
- 'числа обработанных деталей.от параметров процесса резьбона-резашя • •
п =24.214/У1'908?0'.3 г0'7» • <12>
9 Н
гдеЧн - среднеинтегральная глубина резания ,мм.
В ходе проведенных испытаний доказана возможность увеличения производительности резьбонарезания в отверстиях с малым сбегом резьбы при непрерывной радиальной подаче от 1,5 до 4,5 раз.
Расчеты, проведенные по результатам экспериментов, и производственные испытания показали увеличение наработки нового
инструмента по сравнению с метчиком, работащш в аналогичных
условиях, от 2 до 7 раз. Результаты испытаний подтвердили правильность принятых в работе гипотез и полученных теоретических зависимостей. Выполненные окономические расчеты также подтвердили вф$ективность нового способа резьбонарезания.
На основе данных теоретических и экспериментальных исследований разработана методика инженерного проектирования, реализованная в пакете.прикладных программ.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Л ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
1. Обоснована целесообразность образования внутренних резьб с малым сбегом одновременно по всей образующей отверстия и в нескольких зонах его периметра. Такая схема обеспечивает участие в работе максимально возможное число режущих кромок, равенство радиальных составляющих силы резания и сокращение малинного времени. При этом установлено, что новый способ позволяет нарезать короткие резьбы в отверстиях с малым сбегом резьбы, степени точности до 6Н, минимальным диаметром 28 ш и шагом до
3 мм, обеспечивая повышение производительности'по сравнению: - с многопроходным резьбонарезанием , в 5*6 раз;
- с резьбофрезеровадаеы в 6*-8 раз;
- с нарезанием метчиком в 2*-5 раз.
2. Получена математическая модель формообразования резьбы ра-диально-врезным способом, выявлена связь глубины и силы резаййя о
, параметрами непрерывной радиальной подачи, что позволяет проводить компьютерное исследование и существенно ускорить выбор рациональных технологических параметров процесса рззьбообразоваяия.
3. Определены основные условия и ограничения для геометрических параметров технологических наладок, обеспечивающие получение резьб заданной'степени точности. При этом установлено, что, например, -для получения резьбы стейени точности 6Н допуски на детали оснастки должны назначаться не ниже 5 квалитета точности.
4. Теоре%ически обоснованы и экспериментально подтверждены основные требования к геометрическим параметрам инструмента, обеспечивающие заданные кинематические параметры процесса резьбонарезания при непрерывной радиальной подаче. Установлено, что наиболее влиякщиы на величину затылка инструмента фактором являет-
ся кинематический задний угол. Так при его увеличении от 0°до 4е статический: задний угол возрастает до 20 раз.
5. Способ радиэльно-врезного образования резьбы может быть . реализован на различном металлорежущем оборудовании: на токарных' и сверлильных станках, токарных полуавтоматах, при. атом, в качестве резьбообразунцих элементов возможно использование как резьбовых резцов и гребенок, так и групповых резьбовых фрез. Установлено, что процесс получения резьбы можно осуществлять по нескольким схемам в зависимости от типоразмера резьбового отверстия, толщины стенки детали и ее материала.
6. Разрзооганы принципиальные схема технологических наладок для реализации радиально-врезного способа резьбонарезаания. Определена методика расчета и проектирования торцовых кулачков для обеспечения непрерывной радиальной подачи.
7. Определено, что нарезание резьбы с затухающей радиальной подачей, назначаемой по критерию постоянства момента резания на втором втапе образования резьбы, обеспечивает снижение силы резания на 30% + (¡0% по сравнению с работой при постоянной радиальной подаче или площади среза.
8. Надежность и работоспособность новых технологических наладок подтверждены производственными испытаниями и внедрением. Установлено, что предложенный и исследуемый способ радиально-врезного резьбонарезания позволяет повысить надежность, производительность и экономичность нарезания резьб с мальм сбегом в отверстиях средних и больших диаметров, а такке кольцевой резьбы с углом профиля, меньшим 90а- Установлено, что наработка инструмента от четырех, до семи раз превышает наработку метчика в зависимости от •технологических условий производства.
Применение, новой оснастки только для нарезания рэ'эьбы М80х1,5-бН с.мальм сбегом в глухом отверстии наконечника цилиндра гидроусилителя в цехе ПО УралАза., перешедшем на аренду, дало годовой экономический эффект в размере 4044- руб. ( в ценах 1939 г.).
ЛИТЕРАТУРА
1. А.с. 854626 (СССР). Способ нарезания внутренних резьб инструментов с подвижными резьбообразующиш гребенками /
Урлапов Т.П., Калинин О.В. // Опубл. в Б.И. -1981. -N 30.
2. А..с. 987640 (СССР). Устройство для образования внутренней резьбы / Урлапов Г.П. .Калинин О.В. // Опубл. в К.И. -1982. Я 39.
3. Калинин О.В., Урлапов Г.П. Устройство для выдавливания внутренней резьбы // Совершенствование машиностроительных материалов, конотруций маппш и методов обработки деталей : Тематический сборшк научных трудов. Челябинск.: ЧПИ, 1982. -с.40-52.
4.А.с. 1021534 (СССР). Резьбонарезная головка. /'Калинин О.В., Надеин-B.C., Урлапов Г.П. // Опубл в Б.И.-1983. -N 21.
5- A.c. 1110587 (СССР). Устройство к станку для образования внутренней резьбы. / Матвеев В.В., Калинин О.В., Надеин B.C., Зотов В.Г. и Витушган Ю.В. // Опубл. в Б.И. -1984.- N 32.
6. Калинин О.В. Определение величины затнлования инструмента при радиально-врезном образовать! резьбы // Совершенствование машиностроительных материалов, конструкций машин а методов обработки деталей: Тематический сборник научных трудов. Челябинск.: ЧJOT, 1984. -с.51-55.
7. Калинин О.В., Матвеев В.В., Надеин B.C. Исследование радк-вльно-врезного образования-внутренней резьбы // Интенсификация прозводствешшх процессов механической обработки. Тез. докл. Всесоюзной конференции 14-16 октября 19Sii г. Секция 3. Прогрессивные технологические процессы, инструменты и оснастка -для обработки глубоких отверстий / Под ред. Уткина и.®., Муссаольдаа Г.Л.- Л.: Ш, 1986 -с.38-39.
8. Калинин О.В., Лобковсккй Г.Л.,Савруллин Г.П. Зксперимен -тальное исследование процесса радиалыю-врезыого образования резьбы / Совершенствование машиностроительных материалоа, конструкций машин и методов обработки деталей: Тематический сборник научных трудов. Челябинск. :ЧШ, 1988. -с.$1-59.
9. A.c. 1442339 (СССР). Устройство к станку для образования внутренней резьбы. / Матвеев В.В., Калинин О.В., Надеин B.C., • Драный П.Д. // Опубл. в Б.И. -1983. -W 45.
10. A.c. 14^4590 (СССР). Устройство для фрезерования внутренней резьбы./ Матвеев В.В., Калинин О.В., Надеин B.C.// Опубл. а Б.И. -1989. N4. •
11. A.c. 1558586 (СССР). Устройство для фрезерования внутренней резьбы./ Г&ков Ю.Г., Квмпаш 0.3.// 0пу{5л. в S.U. -1990.Ш5.
-
Похожие работы
- Совершенствование процесса и инструмента для резьботочения
- Автоматизированное нарезание резьб резцами на нежестких заготовках при использовании станков с ЧПУ
- Повышение стойкости и точности резьбовых резцов на основе моделирования процесса резьбонарезания
- Повышение эксплуатационных свойств метчиков на базе разработки оценок динамических характеристик процесса резьбонарезания
- Технологическое повышение производительности и качества точных внутренних резьб на токарных станках с ЧПУ
-
- Материаловедение (по отраслям)
- Машиноведение, системы приводов и детали машин
- Системы приводов
- Трение и износ в машинах
- Роботы, мехатроника и робототехнические системы
- Автоматы в машиностроении
- Автоматизация в машиностроении
- Технология машиностроения
- Технологии и машины обработки давлением
- Сварка, родственные процессы и технологии
- Методы контроля и диагностика в машиностроении
- Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)
- Машины и агрегаты пищевой промышленности
- Машины, агрегаты и процессы полиграфического производства
- Машины и агрегаты производства стройматериалов
- Теория механизмов и машин
- Экспериментальная механика машин
- Эргономика (по отраслям)
- Безопасность особосложных объектов (по отраслям)
- Организация производства (по отраслям)
- Стандартизация и управление качеством продукции