ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ НАКАТКИ ВНУТРЕННЕЙ РЕЗЬБЫ
TOOL FOR KNURLING INTERNAL THREAD

Изобретение относится к области металлообработки давлением и может быть использовано при изготовлении внутренних резьб как резьбонакатной инструмент.
Известен инструмент для накатки внутренней резьбы, состоящий из хвостовика и деформирующего элемента и снабженный одной цилиндрической вставкой, установленной на хвостовике. При этом деформирующий элемент выполнен в виде свободно вращающихся роликов, установленных внутри цилиндрической вставки (см. FR 2429630, В21Н 3/08, 1980).
К недостаткам известного технического решения относится то, что количество одновременно обрабатываемых ниток резьбы определяется количеством ниток накатного ролика, установленного в одной вставке, которая ограничена недостаточной жесткостью конструкции при повышенных нагрузках в процессе обработки, что приводит к снижению стойкости инструмента и производительности обработки, тем самым ограничивая технологические возможности и все преимущества данного метода резьбообразования.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения достаточной жесткости инструмента, а также значительного снижения сил при обработке, что дает возможность повысить производительность и стойкость инструмента. Это достигается тем, что количество одновременно обрабатываемых ниток резьбы обеспечивается, по меньшей мере, одной (и более) дополнительной цилиндрической вставкой, в которой свободно вращается накатной ролик, при этом основная вставка установлена на хвостовике посредством остроугловых двухсторонних направляющих, выполненных в форме клина с возможностью обеспечения ее заклинивания относительно хвостовика в процессе обработки.
Инструмент для накатывания внутренней резьбы состоит из хвостовика и одной-двумя и более цилиндрическими вставками. Вставка имеет паз, в который на ось устанавливается свободно вращающийся накатной ролик. Для соединения вставок с хвостовиком инструмента или между собой соединяющиеся торцевые поверхности имеют остроугловые двухсторонние направляющие, соответственно внутреннюю или наружную. Стороны направляющих выполнены в виде клина под углом ω так, что нагрузка от сил накатки совпадает с направлением заклинивания.
Устройство поясняется графическими материалами.
На фиг.1 изображена схема обработки и конструкция инструмента для накатки внутренней резьбы.
На фиг.2 изображена конструкция крепления вставки с хвостовиком, выполненная в виде внутренней и наружной остроугловой двухсторонней направляющей.
На фиг.3 изображено устройство с двумя накатными роликами.
На фиг.4 изображено устройство с тремя накатными роликами.
Предлагаемый инструмент для накатки резьбы устанавливается на станке, который с помощью программного управления обеспечивает вихревую обработку внутренней резьбы.
Устройство содержит хвостовик 1, на торце которого имеется внутренняя остроугловая двухсторонняя направляющая 2, выполненная в виде клина с углом ω, цилиндрическую вставку 3, на торце которой имеется наружная остроугловая двухсторонняя направляющая 4, выполненная в виде клина с углом ω. В пазу цилиндрической вставки 3 на оси 5 установлен свободно вращающийся накатной ролик 6, наружный профиль которого соответствует профилю накатываемой резьбы. Цилиндрическая вставка 3 с помощью направляющих 2 и 4 закрепляется на хвостовик 1. Хвостовик 1 относительно предварительно обработанного отверстия под накатку резьбы устанавливается так, чтобы при вращении вокруг своей оси накатной ролик 6 внедрялся в деталь на глубину Н, где Н - высота профиля накатываемой резьбы за вычетом припуска под накатывание.
Устройство, совершая одновременно вращение вокруг своей оси, планетарное движение по окружности отверстия и осевое перемещение, равное шагу накатываемой резьбы Р, производит резьбонакатывание.
Для обработки резьб больших диаметров или с большим шагом, а также для снижения нагрузок в процессе накатки резьб малых диаметров или большой длины предлагаемое устройство может снабжаться двумя, тремя и более круглыми вставками. Крепление между собой обеспечивается соответственно внутренними и наружными остроугловыми двухсторонними направляющими, выполненными с торцевых сторон. В этом случае в осевом направлении расстояние между роликами будет равняться величине t=P*i, где i любое целое число. Диаметр первого ролика будет меньше диаметра второго ролика на величину Н при устройстве с двумя роликами. Диаметры первого и второго ролика будут меньше диаметра третьего ролика соответственно на величину 2/3Н и 4/3Н при устройстве с тремя роликами. Таким образом, нагрузка будет распределяться между роликами.
Благодаря удароподобному процессу накатки материал постепенно все время в пределах малых отрезков профиля резьбы вытесняется от основания профиля к его вершине, что приводит к значительному снижению усилий накатывания. Накатной ролик обеспечивает минимальное трение с деталью, что дает возможность производить накатку резьбы при больших скоростях вращения инструмента. Испытания предлагаемого устройства, проведенные в лабораторных условиях, показали снижение нагрузки на инструмент с увеличением скорости вращения инструмента.
Использование предлагаемого инструмента дает возможность производить накатку резьбы на более высоких скоростях и с меньшими нагрузками на накатные ролики, что значительно расширяет технологические возможности данного метода обработки и повышает производительность.