RU2234398C1 - Device for ultrasonic threading of inner threads - Google Patents
Device for ultrasonic threading of inner threads Download PDFInfo
- Publication number
- RU2234398C1 RU2234398C1 RU2003108481/02A RU2003108481A RU2234398C1 RU 2234398 C1 RU2234398 C1 RU 2234398C1 RU 2003108481/02 A RU2003108481/02 A RU 2003108481/02A RU 2003108481 A RU2003108481 A RU 2003108481A RU 2234398 C1 RU2234398 C1 RU 2234398C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tap
- pusher
- ultrasonic
- cutting
- workpiece
- Prior art date
Links
Landscapes
- Turning (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно к устройствам для нарезания и накатки внутренней резьбы в гайках метчиками, и может быть применено в машиностроении.The invention relates to the processing of metals by cutting, and in particular to devices for cutting and rolling of internal threads in nuts with taps, and can be used in mechanical engineering.
Известны устройства для нарезания резьб посредством ультразвука, выполненные в виде волновода, в осевом отверстии которого расположен хвостовик метчика, связанный посредством крепежного элемента и снабженный поджимаемым к торцу волновода буртиком для акустического контакта между ними.Known devices for cutting threads by ultrasound, made in the form of a waveguide, in the axial hole of which is located the shank of the tap, connected by a fastener and provided with a collar pressed against the end of the waveguide for acoustic contact between them.
Известно устройство для нарезания внутренних резьб посредством ультразвука по а.с. №394171, МПК В 23 G 1/16, опубл. 22.08.1973 г., бюл. №34, в котором хвостовик метчика крепится к волноводу акустической системы ультразвукового преобразователя.A device for cutting internal threads by means of ultrasound by AS No. 394171, IPC B 23 G 1/16, publ. 08/22/1973, bull. No. 34, in which the shank of the tap is attached to the waveguide of the acoustic system of the ultrasonic transducer.
Общим недостатком всех приведенных устройств является невозможность их использования в автоматическом режиме в силу применения метчиков с прямым хвостовиком, прикрепленных к волноводу акустической системы. Ультразвуковые колебания в известных устройствах накладываются на метчик. При этом в процессе нарезания резьбы усилие резания изменяется по мере углубления метчика в отверстие, так и на выходе заборного конуса метчика из сквозного отверстия и при его вывертывании, в соответствии с этим для получения качественной резьбовой поверхности и стойкости инструмента должна изменяться соответственно и амплитуда колебаний метчика. Для соблюдения этого условия требуется наличие дополнительного регулировочного устройства амплитуды колебаний метчика.A common drawback of all the above devices is the impossibility of their use in automatic mode due to the use of straight-shank taps attached to the waveguide of the speaker system. Ultrasonic vibrations in known devices are superimposed on the tap. At the same time, in the process of threading, the cutting force changes as the tap deepens into the hole, and at the outlet of the tap cone from the through hole and when it is turned out, in accordance with this, the amplitude of the tap oscillations must be changed accordingly to obtain a threaded surface and tool life. . To comply with this condition, an additional adjusting device for the amplitude of the oscillations of the tap is required.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является гайконарезной автомат по а.с. №1419835, МПК B 23 G 1/16, опубл. 30.08.88. бюл. №32, в котором изогнутый метчик размещен в шпиндельном узле, механизм подачи заготовок выполнен в виде толкателя, в котором установлена с возможностью осевого перемещения втулка.The closest in technical essence to the proposed solution is a nut-cutting machine according to A.S. No. 1419835, IPC B 23 G 1/16, publ. 08/30/08. bull. No. 32, in which the curved tap is placed in the spindle unit, the workpiece feed mechanism is made in the form of a pusher, in which the sleeve is mounted with the possibility of axial movement.
В известном устройстве применяется механизм центрирования заготовки относительно втулки, который размещен во втулке и выполнен в виде пяты с осевым внутренним конусом. Пята вращается вместе с метчиком в процессе резания, что неизбежно приводит, как любую вращающуюся деталь, к постепенному износу, забиванию смазкой и стружкой. Образующаяся в процессе резки стружка удаляется из зоны резания через наружные осевые пазы (канавки) на сплошном теле пяты и через осевое окно толкателя, тем самым отвод стружки затруднен. Механизм нарезки резьбы принципиально не отличается от традиционных классических схем и поэтому качество резьбы, стойкость метчика и производительность не изменяются.In the known device, a mechanism is used to center the workpiece relative to the sleeve, which is placed in the sleeve and is made in the form of a heel with an axial inner cone. The heel rotates with the tap during the cutting process, which inevitably leads, like any rotating part, to gradual wear, clogging with grease and chips. The chips generated during the cutting process are removed from the cutting zone through the external axial grooves (grooves) on the solid body of the heel and through the axial pusher window, thereby removing the chips. The thread cutting mechanism does not fundamentally differ from traditional classical schemes and therefore the quality of the thread, the resistance of the tap and the performance are not changed.
Технической задачей изобретения является повышение качества нарезаемой резьбы, увеличение производительности и стойкости метчиков.An object of the invention is to improve the quality of the cut thread, increase productivity and durability of taps.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для нарезания внутренних резьб, включающем шпиндельный узел с размещенным в нем изогнутым метчиком, механизм подачи заготовок, установленный соосно метчику, выполнен в виде ползуна-волновода, снабженного ультразвуковым преобразователем на одном конце и толкателем - на противоположном, при этом толкатель является элементом трансформатора скорости ультразвуковых колебаний.This object is achieved in that in a device for cutting internal threads, including a spindle unit with a curved tap located in it, the workpiece feed mechanism mounted coaxially with the tap is made in the form of a waveguide slider equipped with an ultrasonic transducer at one end and a pusher at the opposite, in this case, the pusher is an element of the transformer of speed of ultrasonic vibrations.
На чертеже показан общий вид описываемого устройства.The drawing shows a General view of the described device.
Устройство содержит шпиндель 1 с каналом, в котором размещен изогнутый метчик 2, питатель 3, который обеспечивает подачу заготовок-гаек 4 в зону резания. Метчик центрируется относительно канала шпинделя при помощи надетых на него гаек. Соосно метчику установлен ползун-волновод 5, на одном конце которого закреплен ультразвуковой преобразователь 6, а на другом - толкатель 7, выполненный в виде пустотелого цилиндра со сквозными осевыми отверстиями для отвода стружки.The device comprises a spindle 1 with a channel in which a curved tap 2 is placed, a feeder 3, which provides the supply of blanks-nuts 4 in the cutting zone. The tap is centered relative to the spindle channel using the nuts put on it. A slider-waveguide 5 is installed coaxially with the tap, at one end of which an ultrasonic transducer 6 is fixed, and at the other end there is a pusher 7 made in the form of a hollow cylinder with through axial holes for chip removal.
Ползун служит волноводом акустической системы, а толкатель выполняет функции трансформатора скорости ультразвуковых колебаний. Длина ползуна с толкателем выбрана таким образом, что на свободном конце толкателя находится пучность стоячей волны ультразвуковых колебаний, возбуждаемых ультразвуковым (акустоэлектрическим) преобразователем. Данный режим работы акустической системы позволяет возбуждать колебания заготовки-гайки необходимой амплитуды и усилия прижима на резонансной частоте.The slider serves as a waveguide of the acoustic system, and the pusher acts as a transformer of ultrasonic vibration velocity. The length of the slider with the pusher is selected so that at the free end of the pusher is the antinode of the standing wave of ultrasonic vibrations excited by an ultrasonic (acoustoelectric) transducer. This mode of operation of the acoustic system allows you to excite vibrations of the workpiece-nut of the required amplitude and clamping force at the resonant frequency.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Заготовка-гайка 4 из питателя 3 поступает в зону резания. Далее толкатель 7, совершающий возвратно-поступательные движения, поджимает заготовку к вращающемуся метчику 2 и надвигает ее на заборную часть метчика. Происходит процесс нарезки резьбы за счет прохождения заготовки-гайки через вращающийся метчик, далее в корзину с готовыми гайками. В зону резания подводится смазочно-охлаждающая жидкость.The workpiece-nut 4 from the feeder 3 enters the cutting zone. Next, the pusher 7, making a reciprocating motion, compresses the workpiece to the rotating tap 2 and pushes it onto the intake part of the tap. The threading process occurs due to the passage of the workpiece-nut through a rotating tap, then into the basket with the finished nuts. Cutting fluid is supplied to the cutting zone.
Во время работы устройства толкатель возбуждает в заготовке-гайке ультразвуковые колебания от преобразователя 6 через ползун-волновод 5. При этом за счет колебаний заготовки-гайки уменьшается величина крутящего момента, действующего на метчик, устраняются заклинивание и поломка метчика, улучшаются условия смазки и охлаждения режущих кромок метчика, происходит дробление стружки и улучшение условий ее эвакуации из зоны резания, очищаются режущие кромки метчика от налипшей стружки, а также происходит самоцентрирование заготовки-гайки.During operation of the device, the pusher excites ultrasonic vibrations in the workpiece-nut from the transducer 6 through the waveguide slider 5. In this case, due to the vibration of the workpiece-nut, the torque acting on the tap is reduced, jamming and breakage of the tap are eliminated, and cutting and lubrication and cooling conditions are improved the edges of the tap, the chips are crushed and the conditions for their evacuation from the cutting zone are improved, the cutting edges of the tap are cleared of adhering chips, and the workpiece-nut is self-centered.
Известно, что работа при резании металла затрачивается, главным образом, на пластическую деформацию срезаемого слоя и на внешнее трение на рабочих гранях инструмента. Ультразвуковые колебания, сообщаемые режущему инструменту или заготовке-гайке, оказывают значительное влияние на обе составляющих работы резания: создаваемые ими знакопеременные напряжения ускоряют движение и образование дислокации, обеспечивая возникновение пластической деформации при более низких напряжениях, а циклические перемещения контактных поверхностей вызывают периодический поворот векторов сил трения на рабочих гранях инструмента, значительно уменьшающий сопротивление сходу стружки и облегчающий процесс стружкообразования.It is known that work when cutting metal is spent mainly on the plastic deformation of the sheared layer and on external friction on the working faces of the tool. Ultrasonic vibrations imparted to the cutting tool or the workpiece-nut have a significant impact on both components of the cutting work: the alternating stresses created by them accelerate the movement and formation of dislocations, providing the occurrence of plastic deformation at lower stresses, and cyclic movements of the contact surfaces cause a periodic rotation of the friction force vectors on the working edges of the tool, significantly reducing chip resistance and facilitating the chip process education.
Вибрирующая с ультразвуковой частотой заготовка-гайка надвигается на заборную часть метчика и колебания заготовки-гайки способствуют центрированию ее относительно оси метчика.A workpiece-nut vibrating with ultrasonic frequency is pushed onto the intake part of the tap and vibrations of the workpiece-nut help center it relative to the axis of the tap.
Толкатель также вызывает кавитацию смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и очистку поверхности метчика кавитирующей СОЖ от налипшей стружки.The pusher also causes cavitation of the cutting fluid (coolant) and cleaning the surface of the tap of the cavitating coolant from adhering chips.
ПримерExample
На гайконарезном автомате модели МН-62 на один ручей был установлен ползун-толкатель с ультразвуковым преобразователем.On the model MN-62 nut-cutting machine, a slider-pusher with an ultrasonic transducer was installed on one stream.
Изготавливали гайки М10.6Н по ГОСТ 5915-70 из стали 10 по ТУ 14-178-387-2000 со смазочно-охлаждающей жидкостью МР-7У по ОСТ 38.01.445-88 с метчиками М10 по ГОСТ 6951-71 (производства г. Владивосток).Nuts M10.6N according to GOST 5915-70 were made from steel 10 according to TU 14-178-387-2000 with MR-7U cutting fluid according to OST 38.01.445-88 with M10 taps according to GOST 6951-71 (manufactured in Vladivostok )
Результаты испытаний сведены в таблицу.The test results are summarized in table.
В результате проведенных промышленных испытаний определено, что сообщение ультразвуковых колебаний заготовке-гайке через ползун-толкатель приводит к повышению стойкости метчиков в 3,9 раза и увеличению производительности гайконарезного автомата до 36,7% при улучшении качества резьбы до 5Н.As a result of industrial tests, it was determined that the message of ultrasonic vibrations to the workpiece-nut through the slider-pusher leads to a 3.9-fold increase in the resistance of taps and an increase in the productivity of a nut-cutting machine to 36.7% with an improvement in thread quality to 5N.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003108481/02A RU2234398C1 (en) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | Device for ultrasonic threading of inner threads |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003108481/02A RU2234398C1 (en) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | Device for ultrasonic threading of inner threads |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2234398C1 true RU2234398C1 (en) | 2004-08-20 |
RU2003108481A RU2003108481A (en) | 2004-12-20 |
Family
ID=33414200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003108481/02A RU2234398C1 (en) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | Device for ultrasonic threading of inner threads |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2234398C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103386518A (en) * | 2013-08-07 | 2013-11-13 | 上海永太汽车零部件厂 | Tapping device for nut manufacturing |
-
2003
- 2003-03-26 RU RU2003108481/02A patent/RU2234398C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103386518A (en) * | 2013-08-07 | 2013-11-13 | 上海永太汽车零部件厂 | Tapping device for nut manufacturing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5305556A (en) | Method and apparatus for shaping the interior surfaces of bores | |
KR101521075B1 (en) | Ultrasonic machining assembly for use with portable devices | |
CN105779756B (en) | Angle of spot hole enhanced processing method | |
JP2008501544A (en) | Method, anchor and drilling device for fixing an anchor in a fixed base | |
RU2234398C1 (en) | Device for ultrasonic threading of inner threads | |
JP2587538B2 (en) | Vibration cutting equipment | |
JPH07185921A (en) | Drilling device having drilling spindle capable of radial displacement | |
JP2016047570A (en) | Dry hobbing machining device | |
JPH11156601A (en) | Step vibration cutting method and device | |
KR101158103B1 (en) | Chamfering device and chamfering method for metallic material | |
JPH04322901A (en) | Ultrasonic vibration device | |
JP2009142880A (en) | Forging apparatus and forging method | |
JP2571322B2 (en) | Method and apparatus for machining the inner surface of a hole and honing tool | |
US20130012110A1 (en) | Machine tool with ultrasonic device | |
JPH0575560B2 (en) | ||
JPH11300423A (en) | Vibration press working method and its metallic die | |
SU1144798A1 (en) | Method of drilling holes | |
RU2562850C1 (en) | Method of thread formation and strengthening in parts, for example, oil field pipes and their couplings, installation for its implementation | |
JP2008290229A (en) | Device and method for chamfering metallic material | |
EP4327983A1 (en) | Tool driving device and method of producing drilled product | |
US3145450A (en) | Method of ultrasonic removal of material by fatigue failure | |
SU1592148A1 (en) | Method of ultrasonic microfinishing of cylindrical surfaces | |
SU268460A1 (en) | ||
CN102554359B (en) | Ultrasonic vibration chamfering device applied to complex curved surface | |
RU2293012C2 (en) | Combination method for working openings and apparatus for performing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110327 |