PL452730A1

PL452730A1 - Method of rolling a three-thread processing screw with a variable thread pitch

Info

Publication number: PL452730A1
Application number: PL452730A
Authority: PL
Inventors: Janusz Sikora; Janusz Tomczak; Povilas Padleckas
Original assignee: Politechnika Lubelska; Dirmeta Uab
Priority date: 2025-07-23
Filing date: 2025-07-23
Publication date: 2026-04-13

Abstract

Sposób walcowania ślimaka trójzwojnego o zmiennym skoku zwojów polega tym, że do procesu wykorzystuje się półfabrykat (1) w kształcie stopniowanego wałka posiadającego część chwytową (1a) o średnicy dc, równej średnicy zewnętrznej ds uzwojenia ślimaka (7b). Część chwytowa (1a) jest połączona z częścią walcową (1b) częścią z powierzchnią stożkową (1c). Część walcowa (1b) półfabrykatu (1) ma średnicę do mniejszą od średnicy zewnętrznej ds uzwojenia ślimaka (7b). W procesie nagrzewa się półfabrykat (1) w całej objętości do temperatury obróbki plastycznej na gorąco. Następnie chwyta się za część chwytową (1a) półfabrykat (1) przy pomocy uchwytu (2) i umieszcza półfabrykat (1) w przestrzeni roboczej narzędzi. Przestrzeń robocza składa się z trzech jednakowych walców (3, 4, 5), które rozmieszczone są symetrycznie dookoła osi walcowania pod jednakowymi kątami á co 120°. Osie walców (3, 4, 5) są pochylone względem osi walcowania pod jednakowymi kątami ă, których wartość jest równa kątowi wzniosu zwoju (7b) walcowanego ślimaka. Następnie przemieszcza się uchwyt (2) wraz z półfabrykatem (1) do położenia początkowego, w którym powierzchnia stożkowa (1c) półfabrykatu (1) znajduje się w strefie roboczej trzech walców (3, 4, 5). Za trzema walcami (3, 4, 5) część walcową (1b) półfabrykatu (1) umieszcza się w tulei prowadzącej (6). Następnie uruchamia się ruch obrotowy trzech walców (3, 4, 5) w tym samym kierunku i z taką samą prędkością obrotową nr. Po czym wprawia się trzy walce (3, 4, 5) w ruch postępowy w kierunku promieniowym do osi walcowania ze stałą prędkością Vr. Pierścieniowe występy kształtujące (3c, 4c, 5c) walców (3, 4, 5) zagłębiają się w powierzchnię stożkową (1c) półfabrykatu na głębokość, która jest równa wysokości h zwoju (7b) walcowanego ślimaka wprawiając półfabrykat (1) wraz z uchwytem (2) w ruch obrotowy ze stałą prędkością ns w kierunku przeciwnym do kierunku obrotów walców (3, 4, 5), a w tym samym czasie uruchamia się ruch postępowy uchwytu (2) wraz z półfabrykatem (1) oraz przemieszcza się uchwyt (2) wraz z półfabrykatem (1) wzdłuż osi walcowania ze zmienną prędkością V, która wpływa na wartość skoku (s1, s2, s3) walcowanego uzwojenia (7b) ślimaka. W wyniku oddziaływania pierścieniowych występów kształtujących (3c, 4c, 5c) walców (3, 4, 5) kształtuje się na powierzchni stożkowej (1c) oraz na części walcowej (1b) półfabrykatu (1) bruzdy (7a) uzwojenia ślimaka (7b) oraz jednocześnie kalibruje się średnicę zewnętrzną ds uzwojenia ślimaka (7b) przy pomocy kalibrujących powierzchni walcowych (3a, 4a, 4b, 5a), które znajdują się po obu stronach pierścieniowych występów kształtujących (3c, 4c, 5c) walców (3, 4, 5), przy czym średnice Da i Db powierzchni walcowych (3a, 4a, 4b, 5a) walców (3, 4, 5) są sobie równe i mniejsze od średnicy zewnętrznej Dc pierścieniowych występów kształtujących (3c, 4c, 5c) walców (3, 4, 5).The method of rolling a three-flight worm with variable pitch involves using a workpiece (1) in the shape of a stepped shaft with a grip portion (1a) with a diameter dc equal to the outer diameter ds of the worm winding (7b). The grip portion (1a) is connected to the cylindrical part (1b) by a part with a conical surface (1c). The cylindrical part (1b) of the workpiece (1) has a diameter do smaller than the outer diameter ds of the worm winding (7b). During the process, the workpiece (1) is heated throughout its entire volume to the hot plastic working temperature. The workpiece (1) is then gripped by the grip portion (1a) using a holder (2) and placed in the tool's workspace. The workspace consists of three identical rollers (3, 4, 5), which are arranged symmetrically around the rolling axis at identical angles α every 120°. The axes of the rollers (3, 4, 5) are inclined relative to the rolling axis at identical angles α, the value of which is equal to the helix angle (7b) of the rolled worm. Then the holder (2) is moved together with the blank (1) to the initial position, in which the conical surface (1c) of the blank (1) is located in the working zone of the three rollers (3, 4, 5). Behind the three rollers (3, 4, 5), the cylindrical part (1b) of the blank (1) is placed in the guide sleeve (6). Then the rotational movement of the three rollers (3, 4, 5) is started in the same direction and with the same rotational speed no. Then, three rolls (3, 4, 5) are set in translational motion in the radial direction to the rolling axis at a constant speed Vr. The annular shaping projections (3c, 4c, 5c) of the rolls (3, 4, 5) penetrate the conical surface (1c) of the blank to a depth that is equal to the height h of the coil (7b) of the rolled worm, setting the blank (1) together with the holder (2) in rotational motion at a constant speed ns in the direction opposite to the direction of rotation of the rolls (3, 4, 5), and at the same time the holder (2) is started in translational motion together with the blank (1) and the holder (2) moves together with the blank (1) along the rolling axis at a variable speed V, which influences the value of the pitch (s1, s2, s3) of the rolled winding (7b) of the worm. As a result of the action of the annular shaping projections (3c, 4c, 5c) of the rollers (3, 4, 5), grooves (7a) of the worm winding (7b) are formed on the conical surface (1c) and on the cylindrical part (1b) of the blank (1) and at the same time the outer diameter ds of the worm winding (7b) is calibrated by means of the calibrating cylindrical surfaces (3a, 4a, 4b, 5a) which are located on both sides of the annular shaping projections (3c, 4c, 5c) of the rollers (3, 4, 5), wherein the diameters Da and Db of the cylindrical surfaces (3a, 4a, 4b, 5a) of the rollers (3, 4, 5) are equal to each other and smaller than the outer diameter Dc of the annular shaping projections (3c, 4c, 5c) of the rollers (3, 4, 5).