RU2311570C2

RU2311570C2 - Method of manufacture of threaded bushing

Info

Publication number: RU2311570C2
Application number: RU2005135375/11A
Authority: RU
Inventors: Ким Мустафиевич Сулейманов (RU); Ким Мустафиевич Сулейманов; Валерий Павлович Яцков (RU); Валерий Павлович Яцков; Елена Анатольевна Будкова (RU); Елена Анатольевна Будкова; Любовь Ивановна Кузнецова (RU); Любовь Ивановна Кузнецова
Priority date: 2005-11-14
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2007-11-27
Also published as: RU2005135375A

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: according to proposed method of manufacture of threaded bushing with inner and outer thread, blank is clamped in chuck of turning lathe and end face is cut. Then hole is bored in blank and inner thread is cut, dummy threaded plug with threaded part projecting beyond end face is turned to stop into threaded hole. Then outer surface is turned for cutting of outer thread, groove is cut for top of single-point threading tool, form thread cutting tool is driven into thread profile of dummy plug at a distance of not less than three pitches of thread from end face, and tool is positioned over entire profile of plug thread. Then mechanical coupling of carriage group and spindle of lathe is adjusted for cutting outer thread and after positioning, threading tool is shifted crosswise to bring it out of thread profile of dummy plug through distance providing required depth of outer thread cutting at first pass, outer thread is cut and preset number of working passes of tool threading to form outer thread of required profile are carried out. Then lathe is stopped, dummy threaded plug is turned out, threaded bushing is cut off from blank base and splines are milled.

EFFECT: provision of minimum thickness of bushing wall.

8 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении изделий авиационной и ракетной техники.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the manufacture of aircraft and rocketry products.

При изготовлении корпусных деталей из легких сплавов алюминия и магния вместо освоенного соединения типа шпилька-корпус применяют соединение типа болт - промежуточная втулка - корпус. При этом втулку вворачивают в корпус на резьбе с натягом, а болт во втулку - на резьбе с зазором. Резьбовые втулки (футорки) с наружной и внутренней резьбой из-за значительной толщины стенок приводят к увеличению габаритов корпусов из легких сплавов и ухудшают условия компоновки конструкции.In the manufacture of body parts from light alloys of aluminum and magnesium, instead of the mastered stud-to-body connection, a bolt-to-intermediate sleeve-to-body connection is used. In this case, the sleeve is screwed into the housing on the thread with interference, and the bolt in the sleeve is screwed on the thread with a gap. Threaded bushings (futorki) with external and internal thread, due to the significant wall thickness, lead to an increase in the dimensions of light alloy bodies and worsen the conditions of the design layout.

В последние годы широкое распространение получили резьбовые соединения со спиральными вставками (см. А.И.Якушев и др. «Повышение прочности и надежности резьбовых соединений». М.; издательство Машиностроение, 1979, стр.16, рис.9).In recent years, threaded connections with spiral inserts have become widespread (see A.I. Yakushev et al. "Improving the Strength and Reliability of Threaded Connections". M; publishing house Mashinostroenie, 1979, p. 16, Fig. 9).

Спиральные резьбовые вставки из стальной проволоки частично снижают толщину стенок корпусных деталей, так как ромбическое сечение заполняет резьбовые впадины корпусной детали и ввинчиваемого болта. Однако применение спиральных резьбовых вставок не позволяет решить задачу по существенному снижению габаритов резьбового соединения. Кроме того, для изготовления спиральных резьбовых вставок требуется специальное оборудование.Spiral threaded inserts made of steel wire partially reduce the wall thickness of the body parts, since the rhombic section fills the threaded cavities of the body part and the screw bolt. However, the use of spiral threaded inserts does not allow to solve the problem of significantly reducing the dimensions of the threaded connection. In addition, special equipment is required for the manufacture of spiral threaded inserts.

Технической задачей изобретения является создание резьбовой втулки, позволяющей, изготавливать ее с минимальной толщиной стенки.An object of the invention is the creation of a threaded sleeve, allowing, to produce it with a minimum wall thickness.

На фиг.1 изображена предлагаемая резьбовая втулка, а на фиг.2 изображена выноска А с эквидистантным расположением профилей внутренней и наружной резьбы.Figure 1 shows the proposed threaded sleeve, and figure 2 shows the callout A with an equidistant arrangement of profiles of internal and external threads.

Резьбовая втулка 1 содержит шлиц 2 под отвертку. Профиль и шаг наружной резьбы 3 соответствует профилю и шагу внутренней резьбы 4.The threaded sleeve 1 contains a slot 2 for a screwdriver. The profile and pitch of the external thread 3 corresponds to the profile and pitch of the internal thread 4.

Втулка 1 ввинчивается в упрочняемое резьбовое отверстие отверткой.The sleeve 1 is screwed into the hardened threaded hole with a screwdriver.

Предложенная конструкция резьбовой втулки может быть выполнена с минимальной толщиной стенки и в отличие от толстостенных резьбовых втулок обладает большей податливостью, способствующей более равномерному распределению нагрузки по виткам резьбы.The proposed design of the threaded sleeve can be made with a minimum wall thickness and, unlike thick-walled threaded bushings, has greater flexibility, which contributes to a more uniform load distribution along the threads.

В качестве аналога для заявленного способа выбран способ изготовления резьбовой втулки механической обработкой на токарных станках, предусматривающий: подачу прутка до упора, точение наружных и внутренних поверхностей с обеспечением их концентричности, подрезку торцев, снятие фасок, нарезание резьбы, отрезку детали, фрезерование шлица в специальном захвате (см. А.Л.Абибов и др. «Технология самолетостроения». М.; издательство Машиностроение, 1970, стр.281, рис.12.5).As an analogue for the claimed method, a method for manufacturing a threaded sleeve by machining on lathes was selected, which includes: supplying the bar to the stop, turning of the external and internal surfaces to ensure their concentricity, trimming the ends, chamfering, threading, part cutting, slot milling in a special capture (see A. L. Abibov et al. “Aircraft engineering technology.” M .; Mashinostroenie publishing house, 1970, p. 281, Fig. 12.5).

Известен также способ изготовления из трубных заготовок вставных ниппелей для шин с внутренней и наружной резьбой, предусматривающий осевое сжатие трубы для образования фланца на периферии заготовки, расширение трубы, формование внутренних конусов и нарезку резьбы на определенных внутренних и наружных участках изделия (см. патент США №3441997, опубл. 6.05.1969 г.).There is also a known method of manufacturing plug-in nipples for tubes with internal and external threads from tube blanks, providing axial compression of the tube to form a flange on the periphery of the workpiece, expanding the tube, forming the inner cones and threading on certain internal and external parts of the product (see US Patent No. 3441997, published May 6, 1969).

Известные способы изготовления втулок и ниппелей, содержащих наружные и внутренние резьбы, не позволяют изготавливать особо тонкостенные втулки с эквидистантным расположением профилей внутренней и наружной резьбы.Known methods for the manufacture of bushings and nipples containing external and internal threads do not allow the manufacture of particularly thin-walled bushings with an equidistant arrangement of profiles of internal and external threads.

В качестве прототипа к заявленному способу изготовления втулки может быть принят способ изготовления детали с наружной и внутренней резьбой, по которому наружная и внутренняя резьба нарезаются без каких либо ограничений по их взаимной увязке (см. С.П.Митрофанов «Научные основы групповой технологии». - Лениздат. 1959, стр.86-87, рис.62).As a prototype of the claimed method of manufacturing a sleeve, a method of manufacturing a part with an external and internal thread can be adopted, according to which the external and internal thread are cut without any restrictions on their mutual linking (see SP Mitrofanov “Scientific foundations of group technology”. - Lenizdat. 1959, pp. 86-87, Fig. 62).

Существо способа, принятого за прототип, заключается в том, что при индивидуальном технологическом процессе изготовления детали, содержащей внутреннюю и наружную резьбы, заготовку устанавливают в патрон токарного станка и зажимают, обтачивают наружный диаметр, подрезают торец, обтачивают наружную поверхность под резьбу, осуществляют черновую и чистовую расточку отверстия, прорезают канавку, нарезают наружную резьбу, а затем осуществляют нарезку внутренней резьбы. Однако при данном способе изготовления тонкостенной детали с наружной и внутренней резьбой не обеспечивается нарезание эквидистантных резьб из-за опасности прорезки стенки втулки резьбонарезным инструментом.The essence of the method adopted for the prototype is that in an individual manufacturing process for manufacturing parts containing internal and external threads, the workpiece is installed in the lathe chuck and clamped, the outer diameter is machined, the end face is cut, the outer surface is machined, the rough surface is machined and fine boring holes, cut a groove, cut the external thread, and then carry out the cutting of the internal thread. However, with this method of manufacturing a thin-walled part with external and internal threads, equidistant threads are not cut due to the risk of cutting through the sleeve wall with a thread-cutting tool.

Технической задачей изобретения является создание способа изготовления особо тонкостенных втулок с внутренней и наружной эквидистантными резьбами с обеспечением минимальной остаточной толщины стенки детали между профилем внутренней резьбы и профилем наружной резьбы.An object of the invention is to provide a method for the manufacture of especially thin-walled bushings with internal and external equidistant threads with a minimum residual wall thickness of the part between the internal thread profile and the external thread profile.

Поставленная задача решается тем, что после подрезки торца в заготовке растачивают отверстие, нарезают внутреннюю резьбу, в резьбовое отверстие завинчивают до упора технологическую резьбовую пробку с выступающей за торец резьбовой частью, обтачивают наружную поверхность под нарезку наружной резьбы, прорезают канавку для выхода вершины резьбового резца, на расстоянии от торца не менее трех шагов резьбы в резьбовой профиль технологической пробки вводят профильный резьбовой резец, позиционируют его по всему профилю резьбы пробки, настраивают кинематическую связь суппортной группы и шпинделя станка на нарезание наружной резьбы, после позиционирования резьбовой резец поперечным перемещением выводят из резьбового профиля технологической пробки на расстояние, обеспечивающее требуемую глубину нарезания наружной резьбы при первом проходе, нарезают наружную резьбу, повторяют заданное число рабочих ходов резца до нарезки резьбы в полный профиль, останавливают станок, вывинчивают технологическую резьбовую пробку, отрезают резьбовую втулку от основания заготовки и фрезеруют шлицы.The problem is solved in that after trimming the end in the workpiece, a hole is drilled, the internal thread is cut, the technological screw plug with the threaded part protruding beyond the end is threaded into the threaded hole, the outer surface is machined for cutting the external thread, the groove is cut to exit the top of the threaded cutter, at a distance from the end face of at least three thread steps, a threaded profile cutter is inserted into the thread profile of the process plug, positioned along the entire thread profile of the plug, adjust There is a kinematic connection between the support group and the machine spindle for cutting external threads, after positioning, the threaded cutter is laterally displaced from the threaded profile of the process plug to a distance that provides the required depth of cutting of the external thread during the first pass, the external thread is cut, the specified number of working strokes of the cutter is repeated before cutting threads in full profile, stop the machine, unscrew the screw plug, cut the threaded sleeve from the base of the workpiece and the milling cutter Slots comfort.

Конкретный вариант способа изготовления втулки.A specific variant of the method of manufacturing the sleeve.

Заготовка детали 5 (см. фиг.3) устанавливается и закрепляется в патроне 6 токарного станка. Подрезают торец, растачивают отверстие под резьбу в размер L₁, нарезают метчиком или профильным резьбовым резцом внутреннюю резьбу в размер L₂. Затем в резьбовое отверстие завинчивают до упора технологическую резьбовую пробку 7 с выступающей за торец резьбовой частью. Технологическая резьбовая пробка имеет профиль, соответствующий профилю внутренней резьбы. Обтачивают наружную поверхность под нарезку резьбы и прорезают канавку для выхода вершины резца (см. фиг.4). Обточка наружной поверхности с ввинченной резьбовой пробкой позволяет повысить жесткость тонкостенной втулки и обеспечить ее круглость при нарезке наружной резьбы резцом. На расстоянии L₃ от торца, равным не менее трех шагов резьбы, в резьбовой профиль технологической пробки вводят профильный резьбовой резец 8 (см. фиг.5), позиционируют его по всему профилю резьбы пробки, настраивают кинематическую связь суппортной группы и шпинделя станка на нарезание наружной резьбы. После позиционирования резьбовой резец поперечным перемещением выводят из резьбового профиля технологической пробки (см. фиг.6) на расстояние L₄ от наружного диаметра резьбы пробки, обеспечивающее требуемую глубину нарезания наружной резьбы при первом проходе. Включают продольную подачу, нарезают резьбу. После рабочего хода отводят резец от обрабатываемой детали, возвращают его в исходное положение, устанавливают резец на требуемую глубину резания для следующего прохода. Окончательно нарезают резьбу за заданное число рабочих ходов (см. фиг.7), останавливают станок, вывинчивают резьбовую пробку, отрезают резьбовую втулку в заданный размер L₅ (см. фиг.8). После отрезки фрезеруют шлицы.The workpiece 5 (see figure 3) is installed and secured in the cartridge 6 of the lathe. The end face is cut, the hole for the thread in size L _{1 is} bored, the internal thread in size L _{2 is} cut with a tap or a profile threaded cutter. Then, the technological screw plug 7 with the threaded part protruding beyond the end is screwed into the threaded hole until it stops. The technological screw plug has a profile corresponding to the profile of the internal thread. Grind the outer surface for threading and cut a groove to exit the top of the cutter (see figure 4). Turning the outer surface with a screwed screw plug allows you to increase the rigidity of a thin-walled sleeve and ensure its roundness when cutting an external thread with a cutter. At a distance L ₃ from the end face equal to at least three thread steps, a profile screw cutter 8 is inserted into the thread profile of the process plug (see Fig. 5), position it along the entire thread profile of the plug, and the kinematic connection of the support group and the machine spindle is adjusted for cutting external thread. After positioning, the threaded cutter is laterally displaced from the threaded profile of the process plug (see FIG. 6) to a distance L ₄ from the outer diameter of the plug thread, providing the required external thread cutting depth during the first pass. Turn on the longitudinal feed, cut the thread. After the working stroke, the cutter is removed from the workpiece, it is returned to its original position, the cutter is set to the required cutting depth for the next pass. The thread is finally cut for a given number of working strokes (see Fig. 7), the machine is stopped, the screw plug is unscrewed, and the threaded sleeve is cut to a predetermined size L ₅ (see Fig. 8). After the cuts, the slots are milled.

Данное техническое решение позволяет изготавливать особо тонкостенные резьбовые втулки с эквидистантным расположением резьбовых профилей наружной и внутренней резьбы с обеспечением требуемой толщины стенки.This technical solution makes it possible to produce particularly thin-walled threaded bushings with an equidistant arrangement of threaded profiles of external and internal threads to ensure the required wall thickness.

Предложенный способ изготовления резьбовых втулок может быть использован в различных отраслях машиностроения.The proposed method for the manufacture of threaded bushings can be used in various industries.

Claims

Способ изготовления резьбовой втулки, содержащей внутреннюю и наружную резьбы, при котором заготовку устанавливают в патрон токарного станка и зажимают, подрезают торец, отличающийся тем, что затем в заготовке растачивают отверстие, нарезают внутреннюю резьбу, в резьбовое отверстие завинчивают до упора технологическую резьбовую пробку с выступающей за торец резьбовой частью, обтачивают наружную поверхность под нарезку наружной резьбы, прорезают канавку для выхода вершины резьбового резца, на расстоянии от торца не менее трех шагов резьбы в резьбовой профиль технологической пробки вводят профильный резьбовой резец, позиционируют его по всему профилю резьбы пробки, настраивают кинематическую связь суппортной группы и шпинделя станка на нарезание наружной резьбы, после позиционирования резьбовой резец поперечным перемещением выводят из резьбового профиля технологической пробки на расстояние, обеспечивающее требуемую глубину нарезания наружной резьбы при первом проходе, нарезают наружную резьбу, повторяют заданное число рабочих ходов резца до нарезки наружной резьбы в полный профиль, останавливают станок, вывинчивают технологическую резьбовую пробку, отрезают резьбовую втулку от основания заготовки и фрезеруют шлицы.A method of manufacturing a threaded sleeve containing internal and external threads, in which the workpiece is installed in the lathe chuck and clamped, an end face is cut, characterized in that then a hole is bored in the workpiece, the internal thread is cut, and the technological screw plug is protruded into the threaded hole until it stops behind the end with the threaded part, grind the outer surface for cutting the external thread, cut a groove for the top of the threaded cutter to exit, at a distance from the end of at least three steps A threaded profile cutter is introduced into the threaded profile of the technological plug, positioned along the entire thread profile of the plug, the kinematic connection of the support group and the machine spindle is adjusted to cut the external thread, after positioning, the threaded cutter is moved out of the threaded profile of the technological plug by a distance providing the required depth cutting the external thread at the first pass, cut the external thread, repeat the predetermined number of working strokes of the tool before cutting the external thread by in full, the machine is stopped, technological unscrewed screw plug, the threaded sleeve is cut from the base of the preform and milled slots.