Способ обработки торсионных шлицевых валов Советский патент 1990 года по МПК B24B39/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам обработки торсионных валов, изготавливаемых из высокопрочных конструкционных сталей.

Цель изобретения - повышение производительности упрочнения и качества изготавливаемых торсионных валов за счет регламентации величины натяги и исключения ударов роликов.

На фиг. 1 показано расположение упрочняющего ролика и вала перед установочным проходом; на фиг. 2 - то же, после установочного прохода; на фиг. 3 - то же, после одинарного упрочняющего прохода; на фиг, 4 - то же, после обратного упрочняющего прохода; на фиг. 5 - продольный профиль впадины шлица после одинарного упрочняющего прохода; на фиг. 6 - галицевая головка в момент упрочнения впадин шлицев в 3-роликовой головке, поперечный разрез.

Способ осуществляется в следующей последовательности.

Вал 1 подают на ось центров и зажимают в центрах 2 (фиг. 1) (при этом он может проворачиваться относительно их). Упрочняющие ролики 3 выставляют относительно впадин шлицев с натягом еГ (0,012-0 015)dgn , где d В(7 - диаметр по впадинам шлицев. Затем начинают установочный проход, проталкивая вал с замедленной скоростью между упрочняюшими роликами, которые находятся без давления. На

сл

-4

4ОЭ

се

установочном проходе вал, имея воз- | мощность свободно проворачиваться относительно центров 2, ориентируется относительно упрочняющих роликов. Далее, при выходе роликов за галтель- ный участок (фиг. 2), вал 1 фиксируют от поворота, устанавливают требуемое давление (усилие) на ролики Р и проталкивают его с рабочей подачей через ролики, При этом ролики плавно закатываются по галтельному участку 4 во впадины 5 зубьев 6 шлицев. При выходе роликов за торец вала (фиг. 3), после одинарного рабочего прохода, во впадинах зубьев у торца образуется плавное занижение внутреннего диаметра (фиг. 5) и сглаживание острой кромки, что на обратном рабочем проходе способствует плавному вкатыванию роликов во впадины шлицев. Далее производят обратный рабочих ход по тем же впадинам шлицев (фиг. 4), после чего вал поворачивают на 1- зуб и упрочняют следующие спадины шлицев. Роликовая головка содержит три ролика 3 (фиг, б), т.е. одновременно упрочняют 3 впадины шлицев.

Благодаря установочному ходу исключаются зарезы и от роликов, которые приводят к браку. Следовательно, повышается качество обработки.

За счет того, что упрочнение впадин зубьев начинают от галтели, возможно увеличивать скорость упрочнения в 4 раза, так как за счет плавного вкатывания роликов во впадины шлицев гидроударов не происходит. Следовательно, повышается производительность процесса упрочнения. Кроме того, повышается стойкость упрочняющих роликов

Пример, Требуется упрочнить впадины шлицев высокопрочного торсионного вала из стали 45ХН2МФАШ, имеющего следующие геометрические размеры, мм: диаметр стержня вала 53; длина вала 2164; диаметр головок вала 67 и 72; длины головок вала 55 и 64; диаметр по впадинам шлицев 63 и 68; радиус впадин шлицев 0,75 - 0,15.

Прутковую заготовку V0 60 мм после высадки головок механообрабатывают (подрезают торцы, зацентровывают, обтачивают стержень и головки, нарезают шлицы) и термообрабатывают на твердость HRC. 49 - 56 (закалка 870 + + в масло, отпуск 200°С).

После термообработки производят упрочняющее накатывание впадин шли

5

0

5

0

5

0

5

0

5

цев роликами с радиусом профиля 0,6 + 0,05 мм. Устанавливают величину натяга ,85, одинаковую для упрочнения обеих шлицевых головок. Далее вал подают на ось центров, зажимают в центрах и производят установочный проход со скоростью 0,5 м/мин, при этом вал ориентируется относительно упрочняющих роликов. Далее нагружают ролики усилием 2400- 2500 кгс (согласно технических условий), фиксируют вал от поворота и производят двойной возвратно-поступательный рабочий проход со скоростью 8 м/мин. Далее вал поворачивают на один зуб и производят новый двойной рабочий проход и т.д. до упрочнения всех впадин шпицев. Аналогично упрочняют шлицы и на другой головке вала. Затем торсионный вал шлифуют, заневоливают пятикратной закруткой на угол 130, откатывают стержень и галтели с усилием 1100- 1300 кгс и снова заневоливают пятикратной закруткой на угол 93 0

В табл. 1 приведены данные упрочнения торсионных валов с различными радиусами профиля роликов.

Как видно из табл. 1, наилучшие результаты по долговечности достигаются при радиусе профиля роликов R n (0,8-0,9)R 6n. Все поломки разрушенных валов произошли по шлице- вым головкам, причем очаг разрушения находился во впадинах шлицев.

В табл, 2 приведены данные упрочнения торсионных валов с различными натягами.

Как видно из табл. 2, наибольшую долговечность имеют валы, упрочненные с натягом cf (0,012 - 0,15). Причем, чем более скорость накатывания, тем меньше долговечность валов, упрочненных с натягом менее или более предложенного диапазона.

Формула изобретения

Способ обработки торсионных шлицевых валов, при котором осуществляют термическую обработку, накатывание впадин шлицев и последующее упрочнение стержня и галтелей упрочняющими роликами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества валов за счет регламентации величины натяга, исключения ударов ррлика и повышения производительности, перед накатыванием впа515744396

дин шлицев осуществляют установочныйпроход, начиная от галтели вала с напроход упрочняющих роликов относительно вращающегося вала от его торца к галтели, после чего фиксируют вал от поворота, а накатывание каждой впадины шлицев производят за двойной

тягом 0,012 - ,0,015 диаметра вала по впадинам шлицев при этом упрочняющие ролики выбирают с радиусом кривизны 0,8 - 0,9 радиуса кривизны впадин шлицев.

Таблица 1

Изобретение относится к обработке торсионных валов, изготавливаемых из высокопрочных конструкционных сталей, в частности к способу упрочнения торсионных шлицевых валов. Цель изобретения - повышение качества валов и производительности их обработки. Вал подвергают термической обработке. Осуществляют проход упрочняющих роликов от торца вала к галтели без приложения к ним усилия, после чего вал фиксируют от поворота. Накатывание каждой впадины шлицев производят за двойной проход, начиная от галтели вала. Упрочняющие ролики имеют радиус кривизны, равный 0,8 - 0,9 радиуса кривизны впадин шлицев. Накатывание осуществляют с натягом, равным 0,012 - 0,015 диаметра вала по впадинам шлицев. Это позволяет увеличить скорость упрочнения, исключить удары роликов о кромки шлицев. 6 ил., 2 табл.

Примечание. Скорость накатывания

8,0 м/мин.

1574439

Р$аж

ФигЗ

/

Фиг5

Редактор Т. Парфенова

Составитель С.Чукаева

Техред М.Ходанич Корректор с. Черни

Заказ 1748

Тираж 608

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Рзаж

Фиг. 2

Рзах

ЕЁНЈ

tea

ФигЬ

(О.В-О.ЗЖвп

Подписное