Проектирование резьбонакатных затылованных роликов (стр. 2 из 5)

Степень карбидной неоднородности в поверхностном слое металла заготовок резьбонакатных роликов можно уменьшить путем ковки с многократной осадкой и вытяжкой. Карбидная неоднородность после ковки не должна превышать 1-3 балла.

Поковки для роликов изготовляются из отдельных заготовок, отрезаемых от штанг диаметром 100…150 мм.

Нагрев заготовок из сталей Х12М и Х12Ф1 под ковку рекомендуется производить по следующим стадиям:

4.1. предварительный прогрев в течение 30-45 минут при температуре печи 700°С;

4.2. повышение температуры печи до 850…900°С и выдержка при этой температуре также в течение 30…45 минут;

4.3. нагрев заготовок до температуры 1080±20°С (для стали Х12М допускается нагрев до температуры 1160±20°С);

4.4. выдерживание при этой температуре в течение 10…20 минут.

Для стали Х6БФ необходим медленный нагрев заготовок до 800…850°С и выдержка при этой температуре в течение 30…45 минут. Затем следует быстрый нагрев до 1050°С и выдержка при этой температуре 10…20 минут.

Ковку следует производить частыми ударами под молотом мощностью 3 тонны.

Ковка крупных профилей сталей типа Х12М может быть рекомендована путем трехкратной осадки вытяжкой, обеспечивающей снижение карбидной неоднородности в среднем на 2…3 балла.

Окончание ковки сталей Х12М и Х12Ф1 следует производить при температуре 870…920°С

Система технологических переходов при ковке должна обеспечить степень укова не менее трехкратной.

Контроль балла карбидной неоднородности производится путем разрезки одной поковки из партии и её исследовании вдоль образующей на глубине 15…20 мм.

Для отжига поковок применяют камерные или муфельные печи, работающие на нефтяном или газовом топливе, либо электрические печи. Поковки укладывают в печь в открытом виде. Режим отжига: температура отжига 830-8500С (для стали Х12М 850…870°С) нагрев до этой температуры со скоростью не более чем 30° в час; выдержка при 830…850°С в течение 3 часов; охлаждение со скоростью не более 30° в час до 550°С и далее вместе с печью. Твердость поковок в отожженном состоянии HB 187…228 (диаметр отпечатка 4,0…4,4 мм).

1.1 Технические условия на изготовление роликов

С целью повышения стойкости роликов и качества изготовления резьбы по ее геометрическим параметрам, по ее чистоте и качеству поверхностного слоя инструмент изготовлять с конечной твердостью в пределах HRC 61-63 и обязательным шлифованием профиля [13]. Для осуществления новых требований, предъявляемых к роликам их изготовление следует вести в несколько этапов:

a) предварительное изготовление профиля резьбы методом накатывания с оставлением припуска под окончательное шлифование;

b) окончательная термообработка;

c) окончательное шлифование с целью удаления дефектных слоев и получения заданной точности.

1. Материал – сталь марок Х12М, Х12Ф1 по ГОСТ 5950-63 с карбидной неоднородностью материала в переделах 1…3 балла и с твердостью HRC 58…60.

4.5. Заготовку роликов подвергать 3-х кратной проковке с последующими отжигами.

4.6. На заготовке профиль резьбы накатывать с припуском 0,3-0,5 мм с последующей окончательной термообработкой и шлифовкой профиля по наружному диаметру для удаления «кратера» и по среднему диаметру с необходимой точностью по профилю.

4.7. Число заходов резьбы роликов – (15)* (угол подъема 2±04).

4.8. Комплект состоит из двух штук. Разность наружных и средних диаметров роликов одного комплекта не более ±0,05мм.

4.9. При изменении размера между комплектами (пункт 5) размеры радиусов роликов изменить в соответствии с изменением наружного диаметра.

4.10. Биение наружного и среднего диаметров резьбы относительно посадочного отверстия не более 0,015 мм.

4.11. Конусность и овальность резьбы по среднему диаметру не более 0,02 мм на 100 мм длины.

4.12. Накопленная погрешность шага резьбы роликов на длине 25 мм не более 0,01 мм.

4.13. Предельные отклонения половины угла профиля резьбы с шагом 1,25 … 1,5 мм ±10’.

4.14. Биение торцов ролика относительно отверстия на диаметре 100 мм не должно превышать 0,010 мм.

4.15. Остальные технические требования по ГОСТ 9539-60.

4.16. Элементы профиля должны быть проверены на всех заходах.

4.17. Маркировать материал, шифр, резьбу, дату изготовления.

4.18. Через каждые 15…20 тыс. накатанных деталей ролики подвергнуть низкотемпературному отпуску.

4.19. Ролики хранить и транспортировать в таре.

2. Проектирование резьбовых роликов

2.1 Расчет резьбового профиля резьбонакатных роликов с открытым контуром

Рис.

В общем случае максимальная высота головки профиля инструмента, формирующей впадину профиля резьбы детали определяется по формуле (1) (рис.2.1.1):

( 1 )

где: d2 max – максимальный средний диаметр резьбы детали;

d1 max – максимальный внутренний диаметр резьбы детали;

– величина запаса на износ [ ];

– величина допуска на изготовление [ ].

DH – допуск на наружный диаметр резьбы детали.

Минимальная высота ножки профиля резьбы инструмента:

( 2 )

где: DS = 0,025S – дополнительная величина, исключающая касание впадин профиля резьбы инструмента и вершин профиля резьбы изделия.

Примечание: Для резьб с шагом до 1,5 мм включительно DS = 0.

Радиус закругления профиля резьбы инструмента в общем случае определяется по формуле:

( 3 )

Для метрических резьб, у которых угол профиля a = 60°, высота головки резьбового профиля инструмента определяется по формуле:

( 4 )

где: da – величина допуска на изготовление.

Допустимая высота изношенного профиля резьбы:

( 5 )

Минимальная высота ножки резьбового профиля инструмента для резьб с углом профиля a = 60° определяется по формуле:

( 6 )

Для накатываемых резьб с шагом до 1,5 мм включительно:

( 7 )

Примечание: Величина H²u ограничивает прямолинейный участок ножки резьбового профиля инструмента. Форма впадины должна выполняться закругленной. Величина радиуса R произвольна, но не должна превышать величины:

( 8 )

Минимальный радиус закругления вершины головки профиля резьбы инструмента для резьб с углом профиля a = 60° определяется соотношением:

( 9 )

Размеры высотных параметров профиля метрической резьбы по ГОСТ 16093–70 приведены в таблице 2.1.1

Таблица 2.1.1

SШаг	h’uВысота головки	dаДопуск на высоту головки	RminРадиус закругления	h’u изнМаксимальная изнош. высота	H»u minВысота ножки зуба	Ða/2Допуск на половину угла проф.
0,35	0,114	0,0085	0,0378	0,095	0,214	0±45’
0,4	0,13	0,0095	0,0432	0,1085	0,13	0±45’
0,45	0,146	0,0100	0,0486	0,122	0,146	0±45’
0,5	0,163	0,0106	0,054	0,1355	0,163	0±40’
0,6	0,195	0,0126	0,0647	0,1625	0,195	0±40’
0,7	0,228	0,014	0,0756	0,188	0,228	0±35’
0,75	0,244	0,014	0,081	0,203	0,244	0±35’
0,8	0,26	0,015	0,0864	0,217	0,26	0±30’
1,0	0,325	0,018	0,108	0,271	0,325	0±30’
1,25	0,406	0,0212	0,135	0,339	0,406	0±25’
1,5	0,487	0,0236	0,162	0,406	0,487	0±25’
1,75	0,569	0,0265	0,189	0,474	0,6125	0±20’
2,0	0,65	0,028	0,216	0,542	0,7	0±20’
2,5	0,813	0,0335	0,27	0,678	0,875	0±20’
3,0	0,975	0,0375	0,324	0,813	1,05	0±20’

2.3 Определение числа заходов резьбы роликов

Для резьбонакатных роликов, работающих с ручной загрузкой заготовок, число заходов определяется исходя из наибольшего и наименьшего межосевого расстояния шпинделей резьбонакатного станка [ ]:

( 10 )

где:Amax – наибольшее межцентровое расстояние между накатными роликами;

Amin – наименьшее межцентровое расстояние;