CC BY
45
УДК 621.91.02
Е.В. Васильев, А.Ю. Попов, О.Е. Патрахина
Омский государственный технический университет, г. Омск
ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РЕЗЬБОНАКАТНЫХ РОЛИКОВ
Большая часть современных машин и двигателей включают в себя ответственные резьбовые детали, условия работы, которых требуют обеспечения высокой точности и повышения механических свойств резьбы и шлицев. Образование резьбы на таких деталях резанием довольно сложно, трудоемко и не обеспечивает необходимых физико-механических свойств. Поэтому наиболее эффективным методом обработки резьбы, безусловно, является холодная пластическая деформация - накатывание.
Одними из наиболее распространенных резьбонакатных инструментов являются резьбонакатные ролики(Рис.1). Они обеспечивают высокую точность резьбы, так как резьба на роликах вышлифовывается с высокой точностью и малой шероховатостью поверхности. Ус-
351
тановка и регулирование роликов на размер проще и точнее, чем у плашек. Благодаря постепенной радиальной подаче роликов нагрузка на витки распределяется более равномерно, поэтому можно производить накатку резьбы даже на полых заготовках, а также на заготовках из малопластичных материалов. Ролики позволяют производить накатку резьб на заготовках диаметром от 2 до 60 мм, что значительно выше, чем плашками.
в
Рис. 1. Основные элементы резьбонакатного ролика
Ролики изготавливаются со шлифованным профилем резьбы и в зависимости от точности резьбы ролика - классов точности 1 и 2. Материал ролика - высокохромистая сталь (12% хрома при 1-1,5% углерода) Х12, Х12М, Х12МФ, 15Х12МФ. Ролики изготавливаются комплектом из двух штук с левой резьбой для накатывания правых резьб.
Стоимость резьбонакатных роликов достаточно высокая. Повышение эффективности использования данного инструмента возможно за счет вторичного использования отработавших первый ресурс резьбонакатных роликов.
Как правило, в процессе работы резьбонакатных роликов, преобладающим износом является выкрашивание отдельных участков витков резьбы и выкрашивание торцев.
Основными операциями при восстановлении резьбонакатного ролика являются:
1)Токарная (для снятия чернового припуска с заготовки до заданного диаметра)
2)Круглошлифовальная (для снятия чистового припуска с заготовки до расчетного диаметра)
3)Шлифовальная (снятие фасок с двух сторон заготовки под углом 45е) 4)Резьбошлифовальная (вышлифовывание профиля заданной резьбы)
Обработка осуществляется методом копирования, при котором профиль образуемой поверхности совпадает с формой профиля круга. Это накладывает определенные трудности выбора характеристики шлифовального круга, так как выбор его зернистости и степени твердости определяется радиусом закругления впадин резьбы. Данному радиусу должен соответствовать профиль шлифовального круга при шлифовании винтовой поверхности за период его стойкости до появления прижогов или выхода радиуса закругления впадины за допустимые отклонения.
352
Процесс резьбошлифования состоит обычно из двух операций (предварительного и окончательного шлифования), а для особо точных винтов при большом шаге резьбы - из трех.
Зернистость, структура и твердость шлифовального круга оказывают доминирующее влияние на шероховатость обработанной поверхности инструмента, размерную стойкость круга и производительность обработки. Для обдирочного шлифования целесообразнее применять крупнозернистые круги (рис.2) с открытой структурой (рис.3) среднемягкие, которые позволяют осуществлять процесс шлифования с высокой интенсивностью съема. Для финишного затачивания и шлифования лучше использовать мелкозернистые круги среднетвердые. На выбор зернистости круга влияют режимы затачивания и требования к качеству поверхностного слоя. С уменьшением величины зерна и увеличением твердости шлифовального круга растет вероятность прижогов и шлифовочных трещин, возникающих в результате возникновения высокой мгновенной температуры (до 1600°С).Как правило, это является сдерживающим фактором повышения производительности процесса шлифования.
----------------------------->
Произ&одите/ъноспъ Щзс&тк и Стойкость профиля
Рис. 2. Влияние зернистости шлифовального круга на стойкость профиля и производительность обработки
Рис. 3. Влияние структуры шлифовального круга на стойкость профиля и производительность обработки
При черновом шлифовании резьбы необходимо определить оптимальный радиус округления вершины рабочей поверхности шлифовального круга, так как в процессе шлифования, вершина шлифовального круга изнашивается более интенсивно, чем боковые поверхности (рис.4).
В случае, когда профиль шлифовального круга заправлен на остро, на вершине шлифовального круга возникает высокое среднее контактное давление, вследствие малой площади контакта рабочей поверхности шлифовального круга с обрабатываемой поверхностью, которое приводит практически к мгновенному выкрашиванию вершины шлифовального круга на величину Д1 (Рис.4).Это приводит к тому, что 2-3 переходы выполняются не снимая припуска. Учитывая, что резьбонакатные ролики имеют многозаходную резьбу, данные холостые ходы имеют большое значение. Основной припуск с заготовки снимается участком Д2. Далее вершина принимает форму с радиусом округления гоп (Рис.5) который в дальнейшей обработке практически не изменяется .
353
Рис. 4. Износ вершины шлифовального круга
Определение оптимального радиуса округления вершины шлифовального круга на чис-
товой и черновой операции представлено на рис.5а и рис.5б.
а) б)
Рис. 5. Зависимость оптимального радиуса округления вершины шлифовального круга от шага нарезаемой резьбы: а - для чернового шлифования, б -для чистового шлифования.
При таких радиусах округления вершины шлифовального круга при черновом шлифовании величина среднего контактного давления имеет оптимальное значение, и процесс шлифования происходит с высокой производительностью и стойкостью профиля шлифовального круга.
354
Библиографический список
1. Писаревский, М.И. Накатывание точных резьб, шлицев и зубьев / М.И. Писаревский. - Л.: Машиностроение, 1973. - 200с.
