НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ШЕСТИГРАННЫХ (И ДРУГИХ ГРАННЫХ) УГЛУБЛЕНИЙ В ВИНТАХ ПОД КЛЮЧ В ЕДИНИЧНОЙ СЕРИИ В ИНСТРУМЕНТАЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Китов Дмитрий Иванович

магистр АПИ(ф)НГТУ ,г. Арзамас

E-mail: dimanarzy1@yandex.ru

Рябикина Татьяна Владимировна

канд. техн. наук, доцент АПИ НГТУ, г. Арзамас

E-mail: 

THE NEW METHOD OF MAKING HEXAGONAL SOCKETS IN SCREWS IN SINGLE-PIECE AND TOOL PRODUCTION

Dmitry Kitov

Master of API (branch of) NSTU, Arzamas

Tatiana Ryabikina

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of API (branch of)

NSTU, Arzamas

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается проблема получения шестигранных углублений в винтах под ключ в единичном и ремонтном производстве. Описывается новый способ получения шестигранных углублений на универсальном оборудовании. Представлена схема работы вновь сконструированной оснастки.

ABSTRACT

The problem of making hexagonal sockets in screws in single-piece and repair production is raised in the article. The new method of hexagonal sockets production with the help of general-purpose equipment is described. The scheme of new equipment work is represented.

Ключевые слова: шестигранные углубления; давильник-пуансон, резцедержатель станка; токарный станок; конус Морзе.

Keywords: hexagonal sockets; spinning tool; lathe toolholder; turning lathe; Morse cone.

Данный метод получения шестигранных (и других гранных) углублений в винтах рассчитан на обработку на токарных станках в условиях единичного, ремонтного и мелкосерийного производства, когда требуемое количество нужных винтов слишком мало или данные винты имеют размеры резко отличающихся от стандартных.

Метод получения шестигранных (и других гранных) углублений в винтах в массовом производстве на заводах типа «НОРМАЛЬ» выпускающих стандартный крепеж решен просто и надежно. Это горячая штамповка, высадка и т. д. на автоматах. Производительность данных автоматов по выпуску крепежа идет на сотни килограмм, а то и тонн в смену или в сутки. Настройка или переналадка данных автоматов или линий занимает большое количество времени и выпуск крепежа со специальными параметрами S и t рис. 1 в небольшом количестве им не интересен. Стоимость данного крепежа будет очень высокой, в чем не заинтересован покупатель.

Поэтому инструментальные цеха заводов выпускающих оснастку (оправки, кондуктора, фрезерные приспособления и т. д.) для основного производства, участков по ремонту оборудования и станков производят винты, как стандартные так и специальные, с шестигранными углублениями по своим простым методам и технологиям, ориентируясь на свои производственные возможности, которые у них ограничены.

В основном это простая операция, связанная с высадкой пуансоном на прессе для массового производства или электроэрозионный метод (выжигание шестигранного углубления электродом), что крайне не производительно и затратно и по трудоемкости, и по материалам.

В настоящее время вопрос изготовления шестигранных (и других гранных) углублений в винтах производится по новой технологии на предприятиях имеющей неожиданное новаторское решение и вопрос получения специальных или стандартных винтов с шестигранными (и другими гранными) углублениями решен с хорошими экономическими показателями, как по производительности, по трудоемкости, так и по экономии материалов (в частности дорогой меди, идущей на электроды).

Данная технология получения винтов с шестигранными (и другими гранными) углублениями будет крайне интересна и другим производителям технологической и другой любой оснастки, а также по её ремонту не только крупным механическим заводам, но и мелким мастерским, имеющим на своем балансе простой токарный станок, по всей стране сталкивающихся с данной проблемой по роду своей деятельности.

Инструмент давильник — пуансон изготовляется на определенный вид винта с шестигранным углублением по размерам S и D рис. 1. Данные размеры у инструмента отличаются от номинальных размеров винта (получены опытным путем) в сторону увеличения

·     для отверстий с шестигранным углублением с размером под ключ S до 10 мм +0,05

·     для отверстий с шестигранным углублением с размером под ключ S  больше 10 мм +0,1

Сам давильник — пуансон рис. 2 прост в конструкции и изготовлении.

Он рассчитан и сделан с условием многократного использования в работе.  По мере затупления острых кромок на торцевой кромке поверхности Б есть возможность её подправить за счет размера 40 мм.

Рисунок 1.  Винт с шестигранным углублением

При работе можно и нужно иметь желательно сразу комплект давильников-пуансонов на весь ряд размеров S и D винтов с шестигранным углублением.

Рисунок 2. Давильник-пуансон

Выбор рабочей части инструмента обусловлен тем, что быстрорежущая сталь Р18 ГОСТ 19265-73 мало чувствительна к перегреву, хорошо шлифуется, высокоизносостойкая.

Для экономии быстрорежущей стали хвостовик сделан из стали 45 ГОСТ 1050-88, но только для инструмента с диаметром больше 10 мм. Если диаметр меньше 10 мм, то давильник — пуансон нужно изготавливать цельным из экономических соображений.

В передней бабке токарного станка 1К62 крепится искомая заготовка винта, где требуется получить шестигранное углубление.

В резцедержателе станка зажимными болтами крепится за хвоствик приспособление рис. 3 (специальный вращающийся центр), ось внутреннего конуса Морзе № 1 которого строго параллельна оси вращения цанги и смотрит на переднюю бабку.

Рисунок 3. Схема обработки

Во внутренний конус приспособления вставляется давильник-пуансон 3, чьи размеры соответствуют требованиям получаемого шестигранного углубления в детали 1. После выставки давильника-пуансона относительно отверстия в винте 1, как можно точнее, производится разворот резцедержателя с приспособлением 2 относительно оси вращения на угол, равный от 1 градуса 30 минут до 2 градусов по часовой стрелке. Включаем вращение шпинделя числом оборотов от 200 до 400 в минуту, подводим резцедержатель и ручной продольной подачей давим инструментом в отверстие заготовки винта. При этом происходит зацепление давильника-пуансона с заготовкой, и он начинает вращаться со скоростью вращения шпинделя станка. Получается, что работает только одна грань инструмента и усилие рабочего в шесть раз меньше, чем, если бы он давил всем торцем инструмента, а усилие на рабочую грань возрастает, время получения шестигранного углубления составляет до двух секунд при хорошем качестве, по чистоте, и по размерам, что и требовалось получить.

Вынимаем деталь, остановив станок, и убираем стружку внутри шестигранного углубления простой шарошкой.  Годный винт с шестигранным углублением получен.

Отзыв самый положительный. Все вопросы по изготовлению винтов с шестигранным углублением в пределе от диаметра 3 мм до диаметра 15 мм исчезли. Хотя получали шестигранные углубления в винтах с диаметром до 19 мм.

Заготовкой для изготовления винта с шестигранными (и другими гранными) углублениями может служить деталь почти со всеми выполненными размерами по чертежу, кроме S и t рис. 1.

Вместо них должно быть просверлено или расточено отверстие диаметром, равное S+0,1 мм глубиной t+l мм.

Размер t больше на l мм выполняется для того, чтобы при работе было пространство для выдавленной стружки, которая в конечной операции удаляется шарошкой.

Базой при обработке винта была взята поверхность d наружный диаметр резьбы и поверхность А рис. 1.

Приспособление для инструмента давильник — пуансон представляет из себя доработку стандартного центра вращения по ГОСТ 8742-75.

Доработка очень несложна и проста. Вместо хвостовика конуса Морзе № 4 ГОСТ 25557-06 сделан хвостовик, представляющий из себя металлический брус с прямоугольным сечением по высоте 32 мм на ширину 25, на длину 150 мм, то есть как обычная державка резца для резцедержателя станка lК62. Сталь Марки 45 ГОСТ 1050-88, НRC 28 ... 34.

А сам центр заменен на деталь поз. 4 рис. 3, представляющую из себя втулку с внутренним конусом Морзе № 1 ГОСТ 25557-06 из стали марки ХВГ ГОСТ 5950-2000, 58 ... 62 НRC.

Больше ни каких изменений и доработок не проводилось. Приспособление изготовлено и уже работает, без каких либо замечаний.

Данная технология получения винтов с шестигранными (и другими гранными) углублениями будет крайне востребована в любом производстве, где нужны специальные винты с шестигранными (и другими гранными) углублениями или количество требуемых стандартных винтов крайне мало.

Технология проста по своей сути обработки и изготовления винтов с шестигранными (и другими гранными) углублениями, экономична, имеет низкую трудоемкость, простое оборудование, несложные приспособления и инструмент.

Список литературы:

1.Глинер Р.Е. Технология поверхностного упрочнения металлов термической и пластической обработки: учеб. пособие для студентов вузов. — Н.Новгород: НГТУ, 2008. — 249 с.

2.Розенберг А.М. Механика пластического деформирования в процессах резания и деформирующего протягивания; изд. Наук. думка, 1990. — 320 с.