Способ обработки торсионных шлицевых валов

:ПУБЛИК п 9) 5115 В 24 В 39/О ПИ ЕТЕНИЯ ИЕ ИЗОБ СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСК ГОСУДЛРСТВЕНЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(5 б) Авторское свидетельство СССРМ. 1574439, кл. В 24 В 39/00, 1988,(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТОРСИОННЫХШЛИЦЕВЫХ ВАЛОВ(57) Изобретение относится к упрочнениюторсионных валов, изготавливаемых из вы 1722796 А 1 сокопрочных конструкционных сталей. Цель изобретения - повышение производительности процесса. Вал 1 подвергают термической обработке, затем осуществляют проход через направляющие 3 и упрочняющие 4 ролики от торца вала к галтели, фиксируя при этом вал осевым усилием, равным 0,1 - 0.2 давления Рис,м, фиксирующего вал от поворота, а затем фиксируют вал усилием Р = Рн 0, Накатывание каждой впадины шлицев производят за двойной проход, Направляющие ролики имеют угол профиля на 10 - 15 меньше, чем упрочняющие. При реализации способа исключаются аварийная остановка и замедление подачи при установочном проходе. 3 ил., 1 табл.Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам уп 1 эочненияторсионных валов, изготавливаемых из высокопрочной конструкционйой стали.Цель изобретения - повышение производительности процесса упрочнения.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу обработки торсионныхшлицевых валов, включающему установочный проход упрочняющих роликов относительно вращающегося в центрах вала от еготорца к галтели, фиксацию вала от поворота, накатывание каждой впадины шлицев задвойной проход, начиная от галтели вала, снатягом, равным 0,012-0,015 диаметра валапо впадинам шлицев роликом с радиусом.кривизны 0,8-0,9 радиуса кривизны впадиншлицев, предварительно вал закрепляютосевым усилием, равным 0,1-0,2 усилия,фиксирующего вал после установочногопрохода от поворота, и до осуществленияустановочного прохода упрочняющими роликами вал ориентируют, проталкивая егопо паре подпружиненных роликов, имеющих угол профиля на 10-15 меньше углапрофиля впадины шлицев,Благодаря предварительной ориентации вала с помощью установочных подпружиненных роликов полностью исключается. наезд упрочняющих роликов трехроликового блока на вершины шлицев,т,е. исключается аварийная остановка, и процессподдается автоматизации. Кроме того, исключается замедление подачи. при установочном проходе, что повышаетпроизводительность. Окончательная фиксация вала надежно производится блоком упрочняющих роликов при предварительномфиксирующем осевом усилии Р "(0,1 - 0,2)Рном, Выполнение угла профиля установочных роликов (подпружиненных) на 10-15меньшим угла профиля упрочняющих роликов позволяет производить предварительную ориентацию без замедления подачивала в трехроликовый блок. В случае совпадения лрофилей установочных и упрочняющих роликов предварительную ориентациюнеобходимо осуществлять с замедлением,что снижает производительность процесса.В случае выполнения угла профиля установочных роликов меньше на 15(и более), чем угол профиля упрочняющихроликов, попадание также происходит, носнижается прочность установочных роли. ков., Фиксация вала с предварительным усилием меньше 0,1 Рном не обеспечивает надежного попадания, так как вал после предварительной фиксации установочными роликами может повернуться и не попасть вупрочня ющие ролики.Фиксация вала с предварительным усилием больше 0,2 Рном приводит к тому, что5 вал не поворачивается установочными роликами, так как они создают недостаточный .момент поворота, что также ведет к непопаданию.в упрочняющие ролики.На фиг. 1 показано расположение тор 10 сионного вала, упрочняющих и направляющих роликов во время предварительнойориентации вала, где Р = (0,1 - 0,2) Рном, нафиг, 2 - то же, при окончательной ориентировке, на фиг. 3 - шлицевая головка и упроч 15 няющие и установочные ролики,поперечный разрез.Упрочнение впадин производится следующим образом,Вал 1 подают на ось центров и эажима 20 ют в центрах 2 (фиг. 1). При этом усилиезажима. Р =(0,1 - 0,2) Рном, где Рном - давление, фиксирующее вал после установочногопрохода от поворота,Затем начинают установочный проход,25 проталкивая вал с нормальной скоростьюсначала по паре подпружиненных установочных роликов 3, имеющих угол профиляр 1 на 10-15 меньше, чем у упрочняющихроликов ( у 2 ), а затем - между тремя упроч 30 няющими роликами 4, которые находятсябеэ давления. Далее (фиг. 2) при выходеупрочняющих роликов 4 на галтельный участок вал 1 фиксируютот поворота, устанавливая осевое давление Рном. На35 упрочняющих роликах 4 устанавливают рабочее давление (усилие) Рр с натягом Ь:0,012-0,015 диаметра вала по впадинамшлицев и проталкивают вал с рабочей подачей через упрочняющие ролики, выставлен 40 ные с натягом, Так как. вал правильносориентирован, упрочняющие ролики плавно закатываются по галтельному участку вовпадины шлицевой головки и производитсяупрочнение впадин щлицев. Затем произво 45 дят обратный рабочий ход по тем же впадинам шлицев, после чего вал поворачиваютна 1 зуб и упрочняют следующие впадинышлицев. Роликовая головка содержит триупрочняющих ролика 4, т.е. одновременно50 упрочняются 3 впадины шлицев.Благодаря направляющим роликам исключается аварийная остановка процесса ипроцесс поддается автоматизации, крометого, исключается замедление подачи при55 установочном проходе, что повышает производительность.П .р и м е р, Упрочнение торсионноговала, Упрочнение впадин шлицев высокопрочного торсионного вала иэ стали45 ХН 2 МФАШ, имеющего следующие геометрические размеры: диаметр стержня вала 53 мм; длина вала 2163 мм; диаметры головок вала 67 и 72 мм; длина головок вала 55 и 64 мм; диаметры по впадинам шлицев 63 и 68 мм; радиус впадин шлицев 0,75-0,15 мм.Прутковую заготовку 46 О мм после высадки головок механообрэбатывают подрезают торцы, зацентровывают, обтачивают стержень головки, нарезают шлицы) и термообрабаты вают на твердость 49-56 (закалка 870+ 20 С в масло, отпуск 200 С).После термообработки производят упрочняющее накатывание впадин шлицев роликами с радиусом профиля 0,6 мм, Устанавливают величину натяга д = 0,85, одинаковую для упрочнения обеих шлицевых головок. Далее вал подают на ось центров, зажимают в центрах с усилием 20,0 кгс и производят установочный проход, ориентируя вал предварительно с помощью установочных роликов, имеющих, профиль упрочняющих роликов и угол у 1 при вершине меньший, чем у упрочняющего ролика; на 10 ( р 1 = 50 ), а затем окончательно - с помощью упрочняющих роликов (у = 60 О), Далее нагружают ролики усилием 24000- 25000 кгс (согласно техническим условиям)фиксируют вал от поворота усилием 200,0 кгс и производят двойной возвратно-поступательный рабочий проход со скоростью 8 мамин. Далее вал поворачивают на один зуб и производят новый двойной рабочий проход и т.д, до упрочнения всех впадин шлицев. Аналогично упрочняют шлицы и на другой головке вала, Затем торсионный вал шлифуют, заневоливают пятикратной закруткой нэ угол 130 О, обкатывают стержень и галтели с усилием 1100 - 1300 кгс и снова заневоливают пятикратной закруткой на угол 93 О. В таблице приведены данные упрочнения торсионных валов с различными угламипрофиля направляющих подпружиненныхроликов и усилий предварительного зажима5 в центрах.Как видно из таблицы, при усилиях зажима в пределах 0,1-0,2 Р, для направляющих роликов, имеющих угол при вершине на10 - 15 меньше, чем у упрочняющих роли 10 ков, не наблюдается остановок процессаупрочнения. Дальнейшее уменьшение углапри вершине направляющих роликов нечелесообразно из условия прочности роликов.Гаким образом, за счет выбора осевого15 усилия в пределах 0,1-0,2 Ри угла при вершине направляющих роликов. на 10-15меньше, чем у упрочняющих роликов, удается, не снижая скорости подачи при установочном проходе, добиться полного20 отсутствия остановок процесса упрочнения.Формула изобретенияСпособ обработки торсионных шлицевых валов, включающий установочный про 125 ход упрочняющих роликов относительновращающегося вала от его торца к галтели,фиксацию вала от поворота осевым усилиеми накатывание каждой впадины шпицев за.двойной проход, начиная от галтели вала,30 с натягом, равным 0,012-0,015 диаметра вала по впадинам шлицев, роликом с радиусом кривизны 0,8-0,9 радиуса кривизнывпадин шлицев, о т л и ч а ю щи й с я тем,что, с целью повышения производительно- .35 сти процесса обработки, вал предварительно закрепляют осевым усилием, равным0,1-0;2 усилия, фиксирующего его после установочного прохода от поворота, и до осуществления установочного прохода40 упрочняющими роликами вал ориентируют,проталкивая его по паре подпружиненныхроликовс углом профиля на 10-10 меньшимугла профиля впадины шлицев,1722796 Корректор Т.Мал Редактор Л:Веселовская Произ аз 1026ВНИИПИ Го оставитель Б.Дризи ехред М,Моргентал Тираж Подписноетв.нного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1 3035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101