RU2268134C1 - Floating apparatus for rolling-out non-rigid screws - Google Patents
Floating apparatus for rolling-out non-rigid screws Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268134C1 RU2268134C1 RU2004128667/02A RU2004128667A RU2268134C1 RU 2268134 C1 RU2268134 C1 RU 2268134C1 RU 2004128667/02 A RU2004128667/02 A RU 2004128667/02A RU 2004128667 A RU2004128667 A RU 2004128667A RU 2268134 C1 RU2268134 C1 RU 2268134C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- holder
- screws
- discs
- rolling
- disks
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 12
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 6
- 206010040925 Skin striae Diseases 0.000 claims 1
- 208000031439 Striae Distensae Diseases 0.000 claims 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Turning (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к обработке поверхностным пластическим деформированием (ППД) винтов, например, винтовых насосов с большим шагом.The invention relates to the processing of metals by pressure, in particular to the processing of surface plastic deformation (PPD) of screws, for example, screw pumps with a large pitch.
Известно трехроликовое приспособление для обкатывания нежестких валов, состоящее из державки с роликами, шарнирно соединенной с корпусом, который крепят на суппорте станка [1].Known three-roller device for rolling in non-rigid shafts, consisting of a holder with rollers, pivotally connected to the housing, which is mounted on the support of the machine [1].
Недостатком известного приспособления является ограниченность применения, узкая специализация (только для цилиндрических поверхностей) и низкая производительность, при этом для получения высокого качества необходимо создание больших рабочих усилий, а это требует использование роликов с большим радиусом профиля, что отрицательно влияет на массогабаритные параметры и не всегда осуществимо.A disadvantage of the known device is the limited use, narrow specialization (only for cylindrical surfaces) and low productivity, while to obtain high quality it is necessary to create large working forces, and this requires the use of rollers with a large profile radius, which negatively affects the overall dimensions and not always feasible.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей оснастки путем обеспечения обработки обкатыванием винтовых поверхностей винтов с большим шагом, а также снижение себестоимости, повышение производительности и улучшение качества изготовления благодаря использованию предлагаемого устройства на том же станке, на котором производилась предварительная обработка винтовой поверхности заготовки.The objective of the invention is to expand the technological capabilities of the tool by providing the processing of rolling in the screw surfaces of the screws with a large step, as well as reducing costs, increasing productivity and improving the quality of production by using the proposed device on the same machine on which the helical surface of the workpiece was pretreated.
Поставленная задача решается путем использования предлагаемого плавающего устройства для обкатывания нежестких винтов, содержащее корпус, с помощью которого устройство крепят на суппорте станка, и державку с деформирующими элементами, шарнирно соединенную с корпусом, при этом оно снабжено двумя дисками с центральными отверстиями, один из которых жестко соединен с корпусом, а другой диск жестко крепится к торцу первого диска с помощью распорных втулок и винтов, причем между дисками свободно установлена с помощью трех растяжек в виде пружин растяжения державка, несущая деформирующие элементы, с кольцами, которые вставлены в торцовые пазы державки и ограничивают в осевом направлении деформирующие элементы, свободно расположенные в желобе отверстия державки, при этом для предотвращения вращения державки она снабжена рукояткой, расположенной на периферии, которая опирается на ролик с осью, закрепленной между дисками, кроме того, упомянутые растяжки-пружины закреплены на распорных втулках.The problem is solved by using the proposed floating device for rolling in non-rigid screws, comprising a housing, with which the device is mounted on a machine support, and a holder with deforming elements, pivotally connected to the housing, while it is equipped with two disks with central holes, one of which is rigidly connected to the case, and the other disk is rigidly attached to the end face of the first disk using spacer sleeves and screws, and between the disks is freely installed using three extensions in the form of tensioning toolholder carrying deforming elements, with rings that are inserted into the end grooves of the holder and axially limit the deforming elements freely located in the groove of the holder’s opening, while to prevent the holder from rotating, it is provided with a handle located on the periphery that rests on the roller with an axis fixed between the disks, in addition, the said spring springs are mounted on spacer sleeves.
Сущность устройства поясняется чертежами.The essence of the device is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлено плавающее устройства для обкатывания нежестких винтов, продольный разрез по Г-Г на фиг.2; на фиг.2 - вид справа по А (повернуто) на фиг.1; на фиг.3 - элемент Б на фиг.1; на фиг.4 - общий вид устройства по В на фиг.2; на фиг.5 - схема обработки обкатыванием винта винтового насоса предлагаемым устройством на токарном станке.Figure 1 presents a floating device for rolling in non-rigid screws, a longitudinal section along G-G in figure 2; figure 2 is a right view along A (rotated) in figure 1; figure 3 - element B in figure 1; figure 4 is a General view of the device according to figure 2; figure 5 - diagram of the processing by rolling the screw of the screw pump of the proposed device on a lathe.
Предлагаемое устройство относится к многоэлементному инструменту с установленными на заданный размер свободными роликами или шариками и служит для обработки поверхностным пластическим деформированием (ППД) - обкатыванием нежестких винтов преимущественно с большим шагом, например, винтов нефтедобывающих насосов.The proposed device relates to a multi-element tool with free rollers or balls installed to a predetermined size and is used for surface plastic deformation (PPD) treatment - rolling in non-rigid screws mainly with a large pitch, for example, oil pump screws.
Устройство содержит корпус 1 сварной конструкции, с помощью которого устройство крепят, например, на суппорте токарного станка. В корпусе можно различить: полдиска 2, расположенного вертикально, две взаимно перпендикулярные горизонтальные планки 3 для закрепления корпуса в резцедержателе суппорта и ребра жесткости 4.The device comprises a housing 1 of a welded structure, with which the device is mounted, for example, on a support of a lathe. In the housing you can distinguish: half-
Деформирующие элементы, например, шарики 5 находятся в отверстии державки 6, подвижно установленной в корпусе 1 с помощью двух дисков 7 и 8. Диски 7 и 8 имеют центральные отверстия для прохождения обрабатываемой заготовки. Диск 7 жестко соединен с полудиском 2 корпуса 1 винтами 9, а другой диск 8 жестко крепится к торцу диска 7 с помощью распорных втулок 10 и винтов 11. Между дисками 7 и 8 по скользящей посадке (H7/h6) с зазором свободно установлена с помощью трех растяжек в виде пружин растяжения 12 державка 6. Пружины 12 одним концом закреплены на даржавке 6, а другим - закреплены на распорных втулках 10.Deforming elements, for example,
В торцовые пазы державки 6 вставлены кольца 13, которые ограничивают в осевом направлении и предохраняют от выпадения деформирующие элементы 5, свободно расположенные в желобе отверстия державки 6.
Для предотвращения вращения державки 6 при контакте с вращающейся заготовкой она снабжена рукояткой 14, расположенной радиально на периферии державки 6. Рукоятка 14 опирается на ролик 15 с осью 16, закрепленной между дисками 7 и 8.To prevent rotation of the
Сборка устройства осуществляется в следующей последовательности.The assembly of the device is carried out in the following sequence.
К корпусу 1, сваренному из отдельных элементов: полудиска 2, планок 3 и ребер жесткости 4, крепится винтами 9 диск 7. Отдельно собирается державка 6. Сборка державки заключается в установлении в желоб отверстия деформирующих элементов 5, их закреплении с помощью колец 13, которые свободно вставляются в торцовые пазы державки, закреплении растяжек-пружин 12 и ввертывании рукоятки 14.To the housing 1, welded from separate elements: half-
Заканчивается общая сборка устройства установкой диска 8 и крепление его с помощью роликов 10 винтами 11, с предварительной установкой между дисками 7 и 8 державки 6 в сборе и оси 16 с роликом 15, при этом производится натяжение и закрепление пружин 12 на роликах 10.The general assembly of the device is completed by installing the
По окончании сборки производится проверка и при необходимости регулировка зазоров между дисками 7 и 8 и державкой 6 путем установки шайб (не показаны) между роликами 10 и диском 7 или 8 с целью свободного без люфта поперечного смещения державки 6 относительно дисков 7 и 8. Радиальное биение собранного устройства по деформирующим элементам по внутреннему диаметру d не должно превышать 8...10 мкм.At the end of the assembly, a check is made and, if necessary, adjustment of the gaps between the
Работа устройства заключается в следующем.The operation of the device is as follows.
При финишной обработке поверхностным пластическим деформированием - обкатыванием вала с переменным сечением 17 (например, винта винтового насоса, имеющего профиль и размеры D, D1, t, показанные на фиг.5) предлагаемым устройством его закрепляют в патроне 18 шпинделя 19 передней бабки 20, подводят устройство и вводят свободный конец заготовки винта в отверстие устройства и поджимают центром 21 задней бабки 22. Обрабатываемому винту сообщают вращательное движение Vз. Скорость вращения заготовки задают в зависимости от требуемой производительности, конструктивных особенностей заготовки и оборудования. Обычно скорость составляет 30...150 м/мин.When finishing with surface plastic deformation - rolling in a shaft with a variable cross-section 17 (for example, a screw of a screw pump having a profile and dimensions D, D 1 , t shown in FIG. 5), the device is fixed by the proposed device in the
Устройству сообщают продольную подачу Sпр в одну сторону не более 0,1...3,0 мм/об. Оптимальную подачу Sпр 0 определяют по формуле:The device is informed of a longitudinal feed S pr in one direction of not more than 0.1 ... 3.0 mm / rev. The optimal supply S CR 0 is determined by the formula:
Sпр°=k·Sэ,S pr ° = k · S e
где k - число деформирующих элементов;where k is the number of deforming elements;
Sэ - подача на один деформирующий элемент, принимается для шариков не более - 0,01...0,05 мм/об.S e - feed to one deforming element, accepted for balls no more than - 0.01 ... 0.05 mm / rev.
При переходе на обработку другого типоразмера винта в устройстве достаточно заменить державку и деформирующие элементы.When switching to processing a different screw size in the device, it is enough to replace the holder and deforming elements.
Пример. Обрабатывался обкатыванием винт левый Н41.1016.01.001 винтового нефтедобывающего насоса ЭВН5-25-1500, который имел следующие размеры: общая длина - 1282 мм, длина винтовой части - 1208 мм, диаметр поперечного сечения винта - D1=27-0,05 мм, D=30,3 мм, эксцентриситет e1=1,65 мм, е=3,3 мм, шаг t=28±0,01 мм, шероховатость Ra=0,4 мкм; винтовая поверхность однозаходная, левого направления; материал - сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-74, твердость НВ 207...228, масса - 5,8 кг. Предварительная обработка точением и финишная обработка обкатыванием проводилась на токарно-винторезном станке мод. 16К20, окружная скорость заготовки - Vз=84,78 м/мин (1,41 м/с), nз=1000 об/мин, продольную подачу Sпр° определяли по формуле Sпр°=k·Sэ мм/об и принимали Sпр°=13-0,03=0,39 мм/об, где k=13 - количество шариков в устройстве, диаметр шариков - 7,94 мм. Усилие обкатывания составляло около ≈1700 Н, глубина наклепанного слоя находилась в пределах 0,15...0,20 мм; величина, на которую изменился размер после обкатки, 0,01...0,02 мм; смазывающе-охлаждающей жидкостью при обкатывании служил сульфофрезол (5%-ная эмульсия).Example. The left screw N41.1016.01.001 of the screw oil pump ЭВН5-25-1500, which had the following dimensions, was processed by rolling in: the total length was 1282 mm, the length of the screw part was 1208 mm, and the cross-section diameter of the screw was D 1 = 27 -0.05 mm , D = 30.3 mm, eccentricity e 1 = 1.65 mm, e = 3.3 mm, pitch t = 28 ± 0.01 mm, roughness R a = 0.4 μm; single-helical screw surface, left direction; material - steel 18HGT GOST 4543-74, hardness HB 207 ... 228, weight - 5.8 kg. Preliminary processing by turning and finishing processing by rolling was carried out on a mod screw-cutting lathe. 16K20, the peripheral speed of the workpiece - V s = 84.78 m / min (1.41 m / s), n s = 1000 rpm, the longitudinal feed S pr ° was determined by the formula S pr ° = k · S e mm / about and took S pr ° = 13-0.03 = 0.39 mm / rev, where k = 13 is the number of balls in the device, the diameter of the balls is 7.94 mm The breaking-in force was about ≈1700 N, the depth of the riveted layer was in the range 0.15 ... 0.20 mm; the value by which the size has changed after running in, 0.01 ... 0.02 mm; Sulfofresol (5% emulsion) served as a lubricant-cooling fluid during the run-in.
Требуемая шероховатость и точность винтовой поверхности была достигнута через Тм=3,13 мин (против Тм баз=16,75 мин по базовому варианту при традиционном шлифовании с помощью шлифовальной головки, с последующим полированием абразивной лентой ЛВТ 2200х55 Э4, 5-8-10 ГОСТ 12439-79 на токарном станке 1К62 на АО "Ливгидромаш"). Контроль проводился скобой индикаторной с индикатором ИЧ 10 Б кл. 1 ГОСТ 577-68. Накопленная погрешность между любыми не соседними шагами была не более 0,1 мм, просвет при контроле лекальной линейкой образующих по диаметру выступов - не более 0,07 мм, что допустимо по ТУ.The required roughness and accuracy of the screw surface was achieved after T m = 3.13 min (against T m bases = 16.75 min according to the basic version with traditional grinding using a grinding head, followed by polishing with an abrasive tape LVT 2200x55 E4, 5-8- 10 GOST 12439-79 on a 1K62 lathe at Livhydromash JSC). The control was carried out by an indicator bracket with an indicator ICh 10 B cells. 1 GOST 577-68. The cumulative error between any non-adjacent steps was not more than 0.1 mm, the clearance when controlling the straightedge of the protrusions forming in diameter was not more than 0.07 mm, which is permissible according to the technical specifications.
Достоинствами предлагаемого плавающего многоэлементного устройство являются:The advantages of the proposed floating multi-element device are:
- возможность обкатывания нежестких винтов с повышением точности обработки (на 10...20%) за счет жесткой конструкции державки (отклонение формы не более 10...30 мкм);- the possibility of rolling in non-rigid screws with an increase in machining accuracy (by 10 ... 20%) due to the rigid design of the holder (shape deviation no more than 10 ... 30 microns);
- позволяет вести обкатывание на максимальных подачах по сравнению с известными одноэлементными или трехэлементными устройствами;- allows run-in at maximum feeds in comparison with the known single-element or three-element devices;
- обеспечение постоянного усилия контакта деформирующих элементов и обрабатываемой поверхности;- ensuring a constant contact force of the deforming elements and the work surface;
- уменьшает погрешность предшествующей обработки;- reduces the error of the previous processing;
- многоэлементность устройства позволяет осуществить многопроходность обработки, за счет чего достигается более высокое качество обработки;- multi-element device allows for multi-pass processing, due to which a higher quality of processing is achieved;
- позволяет разгрузить узлы станка от одностороннего приложения усилия и обрабатывать нежесткие винты;- allows you to unload the machine components from a one-sided application of force and handle non-rigid screws;
- образование определенной макро- и микрогеометрической формы обработанной поверхности, уменьшение параметра шероховатости - сглаживание поверхности, изменение структуры материала - поверхностный наклеп и создание определенного напряженного состояния - все это благоприятно действует на износостойкость. Предлагаемое устройство не сложное по конструкции и надежное в эксплуатации, а способ обкатывания винтовых поверхностей устройством отличается простотой в реализации. Получаемые на поверхности упрочняемой заготовки структуры слоев обладают повышенной твердостью, а соответственно износостойкостью и сопротивлением усталостному разрушению.- the formation of a certain macro- and microgeometric shape of the treated surface, a decrease in the roughness parameter — smoothing of the surface, change in the structure of the material — surface hardening, and the creation of a certain stress state — all this favorably affects the wear resistance. The proposed device is not complicated in design and reliable in operation, and the method of rolling in screw surfaces with a device is simple to implement. The layer structures obtained on the surface of the hardened billet have increased hardness and, accordingly, wear resistance and resistance to fatigue failure.
Использование предлагаемого устройства позволяет повысить производительности обработки в 1,5...2,0 раза и обеспечить высокую точность.Using the proposed device allows to increase processing productivity by 1.5 ... 2.0 times and to ensure high accuracy.
Источники информацииInformation sources
1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. С.387, рис.6 - прототип.1. Reference technologist-machine builder. In 2 vols. T.2 / Ed. A.G. Kosilova and R.K. Meshcheryakova. - 4th ed., Revised. and add. - M .: Mechanical Engineering, 1985. P.387, Fig. 6 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004128667/02A RU2268134C1 (en) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | Floating apparatus for rolling-out non-rigid screws |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004128667/02A RU2268134C1 (en) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | Floating apparatus for rolling-out non-rigid screws |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2268134C1 true RU2268134C1 (en) | 2006-01-20 |
Family
ID=35873421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004128667/02A RU2268134C1 (en) | 2004-09-27 | 2004-09-27 | Floating apparatus for rolling-out non-rigid screws |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2268134C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111283552A (en) * | 2020-04-11 | 2020-06-16 | 安徽圣尔沃智能装备有限公司 | Joint floating mounting disc |
-
2004
- 2004-09-27 RU RU2004128667/02A patent/RU2268134C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111283552A (en) * | 2020-04-11 | 2020-06-16 | 安徽圣尔沃智能装备有限公司 | Joint floating mounting disc |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102039524B (en) | Complex machine tools and processing methods | |
US4044508A (en) | Adjustable honing template | |
RU2268134C1 (en) | Floating apparatus for rolling-out non-rigid screws | |
RU2268135C1 (en) | Non-rigid screw rolling-out method | |
RU2337807C1 (en) | Device for static-pulse rolling of screws | |
RU2259909C1 (en) | Method for rolling around non-rigid and eccentric shafts | |
RU2259910C1 (en) | Regulated head for rolling around | |
JP2024073241A (en) | Relief part processing device, relief part processing method, and manufacturing method of outer ring for bearing | |
RU2275289C1 (en) | Method of surface plastic deformation of embracing rings | |
RU2275288C1 (en) | Embracing deforming tool | |
RU2430826C2 (en) | Device for surface plastic deformation | |
RU2371300C1 (en) | Device for rolling with adjustable load | |
RU2290294C1 (en) | Apparatus for friction surface hardening of screws | |
RU2306217C1 (en) | Spring tool for strengthening | |
RU2337804C1 (en) | Method for rolling screws with rounded cross profile | |
RU2288828C1 (en) | Combination diamond-abrasive working method at friction surface hardening of screws along former | |
RU2275290C1 (en) | Embracing ring for strengthening rolling | |
RU2337805C1 (en) | Device for rolling screws with rounded cross profile | |
RU2297317C1 (en) | Method of the multi-component shafts rolling | |
RU2306216C1 (en) | Strengthening method | |
JP2006075925A (en) | Method of machining inner peripheral surface of circular hole | |
RU2288832C1 (en) | Screw friction surface hardening method | |
RU2371301C1 (en) | Method of rolling with controlled load | |
RU2433901C2 (en) | Method of rolling with spring rings | |
RU2297318C1 (en) | Rolling device with the deforming spring |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060928 |