×
27.06.2015
216.013.58af

СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ РЕЗЬБЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002554244
Дата охранного документа
27.06.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии упрочнения резьбовых преимущественно длинномерных изделий, и может быть использовано для упрочнения метрической резьбы в изделиях, работающих при повышенных нагрузках. Для повышения прочности резьбы и производительности способ упрочнения резьбы включает формирование пятна лазерного луча на дне резьбовой канавки по ее центру и перемещение лазерного луча относительно продольной оси при одновременном вращении изделия, при этом величина перемещения лазерного луча равна величине шага резьбы за один оборот вращения, формирование пятна лазерного луча осуществляют при удельной плотности энергии излучения газового лазера, работающего в непрерывном режиме, равной 12÷20 Вт/см, а диаметр пятна лазерного луча выбирают из соотношения d=(1,2÷1,7)s, где d - диаметр пятна лазерного луча, s - шаг резьбы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии упрочнения резьбовых, преимущественно длинномерных, изделий, и может быть использовано для упрочнения метрической резьбы в изделиях, работающих при повышенных нагрузках.

Известен способ упрочнения резьбы, основанный на использовании лазерного воздействия на поверхность резьбы, при этом регулирование поглощаемой поверхностью энергии лазерного излучения осуществляют путем изменения поглощающей способности поверхности выступов и впадин резьбы (патент РФ №2241766, кл. C21D 1/09, от 10.12.2004 г.).

По мнению авторов данного изобретения это позволяет повысить качество закаленного слоя за счет выравнивания его глубины при расширении диапазона использования лазерной технологии обработки резьбовых поверхностей.

Недостатком данного способа является сложность процесса и относительно низкая производительность процесса обработки, обусловленные тем, что, во-первых, данный способ требует предварительной подготовки обрабатываемой поверхности, заключающейся в нанесении светопоглощающего покрытия гальваническим методом и осаждением на поверхность химических растворов. Сложность заключается также и в том, что необходима защита поверхности резьбы технологическими масками. Использование масок при нанесении их на резьбовую поверхность снижает точность получения заданных размеров защиты выступов и впадин резьбы, что повышает вероятность получения структурного градиента, выходящего за пределы допустимости, и снижает качество обрабатаваемой поверхности.

Известен также способ упрочнения резьбы, включающий поверхностную обработку впадин и выступов резьбовой поверхности лазерным излучением (патент №2047661, кл. C21D 1/09, от 10.11.1995 г.).

Данный способ позволяет формировать слой с гетерогенными электрохимическими свойствами за счет оплавления выступов зубьев резьбы под действием лазерного излучения и изменять электрохимический потенциал, обеспечивающий разность потенциалов между впадинами и зубьями резьбы и созданию искусственной гальванопары между обработанными поверхностями резьбового соединения, что в конечном итоге повышает корозионно-усталостную долговечность.

Недостатком данного способа является относительно низкая эффективность обработки впадин и выступов резьбовой поверхности, вызванная тем, что не для всех материалов возможно создание требуемой искусственной гальванопары между обрабатываемыми поверхностями.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является способ обработки резьбовой поверхности изделия, вкючающий формирование пятна лазерного луча на дне резьбовой канавки по ее центру и перемещение лазерного луча относительно продольной оси при одновременном вращении изделия, при этом величина перемещения лазерного луча равна величине шага резьбы за один оборот вращения (патент №2241765, кл. C21D 1/09, от 27.07.2004 г.).

Техническое решение, описанное в данном патенте, направлено на повышение упрочнения резьбы за счет повышения точности позиционирования лазерного луча на дне резьбовой канавки путем синхронизации частоты вращения обрабатываемой поверхности со скоростью перемещения луча лазера вдоль ее образующей.

Недостатком данного способа является недостаточная точность позиционирования лазерного луча на дне резьбовой канавки, вызванная тем, что в данном случае требуется корректировка положения элементов оптической системы, что снижает производительность способа и повышает вероятность сбоя синхронизации частоты вращения и скорости перемещения луча лазера.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении упрочнения резьбы и производительности способа.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе упрочнения резьбы, включающем формирование пятна лазерного луча на дне резьбовой канавки по ее центру, перемещение лазерного луча относительно продольной оси при одновременном вращении изделия, при этом величина перемещения лазерного луча равна величине шага резьбы за один оборот, формирование пятна лазерного луча осуществляют при удельной плотности энергии излучения газового лазера, работающего в непрерывном режиме, равной 12÷20 Вт/см2, а диаметр пятна лазерного луча выбирают из соотношения d=(1,2÷1,7)s, где d - диаметр пятна лазерного луча, s - шаг резьбы.

В качестве источника нагрева может быть использован волоконный лазер.

На фиг.1 представлена иллюстрация способа упрочнения резьбы, где 1 - участок метрической резьбы, подвергаемый лазерной обработке, 2 - луч лазера, направляемый на дно резьбовой канавки по ее центру, 3 - ось вращения заготовки с резьбой, 4 - направление перемещения лазерного луча.

Способ упочнения резьбы осуществляется следующим образом.

Заготовка с резьбой закрепляется в шпинделе с возможностью ее вращения вокруг оси 3.

При включении лазера вначале формируется пятно лазерного луча на дне резьбовой канавки по ее центру, при этом диаметр пятна лазерного луча выбирают из соотношения d=(1,2÷1,7)s, где d - диаметр пятна лазерного луча, s - шаг резьбы, и после выведения работы лазера на рабочий режим начинается обработка резьбовой поверхности заготовки. Величина перемещения лазерного луча равна величине шага резьбы за один оборот, формирование пятна лазерного луча осуществляют при удельной плотности энергии излучения газового лазера, работающего в непрерывном режиме, равной 12÷20 Вт/см2.

Использование газового лазера, обеспечивающего удельную плотность энергии излучения лазера, равную 12÷20 Вт/см2, при пятне лазерного луча d=(1,2÷1,7)s обеспечивает устойчивое позиционирование лазерного луча на дне резьбовой канавки.

Использование при этом газового лазера с присущей ему высокой когерентностью и размеру фокального пятна, близкого к длине световой волны, позволяет уменьшить угол расхождения лазерного луча «θ», что в совокупности с выбором соотношения диаметра пятна и шага резьбы обеспечивает устойчивое позиционирование лазерного луча на дне резьбовой канавки на всем протяжении обработки. В конечном итоге это позволяет значительно уменьшить структурный градиент обрабатываемой резьбовой поверхности и тем самым повысить упрочнение резьбы и повысить производительность способа обработки.


СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ РЕЗЬБЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 14.
27.09.2013
№216.012.6ffc

Устройство для предотвращения влажного хода компрессора

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для предотвращения попадания влагосодержащего пара в цилиндры компрессоров, применяемых для повышения давления в трубопроводах по транспортировке природного газа на газоперерабатывающих заводах. Устройство для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494319
Дата охранного документа: 27.09.2013
20.11.2013
№216.012.828f

Вибропривод для создания бигармонических режимов колебаний

Изобретение относится к области вибрационных машин и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в которых используются вибрационные, виброударные технологии и техника, в частности на транспорте, в строительстве, металлургии и геофизике. Изобретение имеет универсальный характер...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499099
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.08.2014
№216.012.e8db

Противоизносная присадка

Настоящее изобретение относится к противоизносной присадке с находящимися в ней мицеллами на основе молекул твердой пластичной смазки оксида железа FeO с окружающими их молекулами олеиновой кислоты, при этом ядро мицеллы FeO легировано Со (II) при следующем соотношении компонентов, мас.%: Со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525404
Дата охранного документа: 10.08.2014
27.03.2015
№216.013.36a5

Способ упрочнения резьбы

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии упрочнения резьбовых изделий с трапецеидальной резьбой, и может быть использовано для упрочнения резьбы в изделиях, работающих при повышенных нагрузках. Для обеспечения упрочнения трепецеидальной резьбы, повышения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545473
Дата охранного документа: 27.03.2015
27.04.2015
№216.013.4788

Состав для наплавки

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу для лазерной наплавки при нанесении покрытий в качестве защитных слоев на различные детали, эксплуатируемые в различных областях техники. Состав содержит металлический порошок на основе железа с добавлением хрома и бора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549816
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.12.2015
№216.013.986f

Противоизносная присадка

Настоящее изобретение относится к противоизносной присадке, содержащей молекулы твердой пластичной смазки и молекулы поверхностно-активного вещества - олеиновой кислоты CHO, при этом ядро мицеллы содержит молекулы твердой пластичной смазки диселенида молибдена MoSe с окружающими их молекулами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570643
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.03.2016
№216.014.cc7a

Способ получения монокристаллических волокон из тугоплавких материалов

Изобретение относится к области металлургии, в частности к выращиванию волокон из расплава. Способ получения монокристаллических волокон из тугоплавких материалов включает размещение в вакуумной камере питателя исходного материала в виде прутка, подачу лазерного излучения на поверхность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577260
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.05.2016
№216.015.3d5e

Состав светопоглощающего покрытия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу светопоглощающих покрытий, используемых при термической обработке углеродистых сплавов. Светопоглощающее покрытие для изделий из углеродистого сплава содержит оксид меди и связующее - оксиэтилцеллюлозу, силикат натрия или калия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583184
Дата охранного документа: 10.05.2016
13.01.2017
№217.015.8389

Состав порошкообразной шихты для наплавки

Изобретение может быть использовано при нанесении лазерной наплавкой на детали покрытий в качестве защитных слоев. Порошкообразная шихта для наплавки содержит дисперсный металлический порошок и армирующий порошок. В качестве металлического порошка использован порошок на никелевой основе с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601839
Дата охранного документа: 10.11.2016
25.08.2017
№217.015.a2cd

Состав шихты для шликерных покрытий

Изобретение относится к области получения материалов, в частности к составам шихты для шликерных покрытий при формировании защитных покрытий на конструкционные материалы, используемые в энергетике, машиностроении, космической, ядерной технике и других областях промышленности. Шихты для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607278
Дата охранного документа: 10.01.2017
Показаны записи 1-10 из 14.
20.11.2013
№216.012.828f

Вибропривод для создания бигармонических режимов колебаний

Изобретение относится к области вибрационных машин и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в которых используются вибрационные, виброударные технологии и техника, в частности на транспорте, в строительстве, металлургии и геофизике. Изобретение имеет универсальный характер...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499099
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.08.2014
№216.012.e8db

Противоизносная присадка

Настоящее изобретение относится к противоизносной присадке с находящимися в ней мицеллами на основе молекул твердой пластичной смазки оксида железа FeO с окружающими их молекулами олеиновой кислоты, при этом ядро мицеллы FeO легировано Со (II) при следующем соотношении компонентов, мас.%: Со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525404
Дата охранного документа: 10.08.2014
27.03.2015
№216.013.36a5

Способ упрочнения резьбы

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии упрочнения резьбовых изделий с трапецеидальной резьбой, и может быть использовано для упрочнения резьбы в изделиях, работающих при повышенных нагрузках. Для обеспечения упрочнения трепецеидальной резьбы, повышения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545473
Дата охранного документа: 27.03.2015
27.04.2015
№216.013.4788

Состав для наплавки

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу для лазерной наплавки при нанесении покрытий в качестве защитных слоев на различные детали, эксплуатируемые в различных областях техники. Состав содержит металлический порошок на основе железа с добавлением хрома и бора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549816
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.12.2015
№216.013.986f

Противоизносная присадка

Настоящее изобретение относится к противоизносной присадке, содержащей молекулы твердой пластичной смазки и молекулы поверхностно-активного вещества - олеиновой кислоты CHO, при этом ядро мицеллы содержит молекулы твердой пластичной смазки диселенида молибдена MoSe с окружающими их молекулами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570643
Дата охранного документа: 10.12.2015
10.03.2016
№216.014.cc7a

Способ получения монокристаллических волокон из тугоплавких материалов

Изобретение относится к области металлургии, в частности к выращиванию волокон из расплава. Способ получения монокристаллических волокон из тугоплавких материалов включает размещение в вакуумной камере питателя исходного материала в виде прутка, подачу лазерного излучения на поверхность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577260
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.05.2016
№216.015.3d5e

Состав светопоглощающего покрытия

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составу светопоглощающих покрытий, используемых при термической обработке углеродистых сплавов. Светопоглощающее покрытие для изделий из углеродистого сплава содержит оксид меди и связующее - оксиэтилцеллюлозу, силикат натрия или калия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583184
Дата охранного документа: 10.05.2016
13.01.2017
№217.015.8389

Состав порошкообразной шихты для наплавки

Изобретение может быть использовано при нанесении лазерной наплавкой на детали покрытий в качестве защитных слоев. Порошкообразная шихта для наплавки содержит дисперсный металлический порошок и армирующий порошок. В качестве металлического порошка использован порошок на никелевой основе с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601839
Дата охранного документа: 10.11.2016
25.08.2017
№217.015.a2cd

Состав шихты для шликерных покрытий

Изобретение относится к области получения материалов, в частности к составам шихты для шликерных покрытий при формировании защитных покрытий на конструкционные материалы, используемые в энергетике, машиностроении, космической, ядерной технике и других областях промышленности. Шихты для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607278
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.bd71

Способ определения прочности сцепления металлических покрытий со стальной поверхностью

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам оценки прочности сцепления металлических покрытий со стальной поверхностью, и может быть использовано для повышения качества и надежности выпускаемой продукции. Сущность: осуществляют нанесение покрытия в виде кольцевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616436
Дата охранного документа: 14.04.2017
+ добавить свой РИД