Способ обработки подступичной части вала

Способ обработки подступичной части вала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении валов, подвергающихся значительным циклическим нагрузкам , с высокими требованиями по точности . Цель - повышение точности. Поверхностное пластическое деформирование выполняют перед.окончательной чистовой обработкой, при зтом толщину снимаемого чистовой обработкой слоя и ширину наклепанного слоя определяют по приведенным соотношениям. Подступичную часть вала подвергают опережакнцему пластическому деформированию. Леталь щлифуют, снимая минимально допустимый слой, и оставляют толщину g наклепанного слоя согласно расчетной зависимости. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 В 24 В 39 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,", /

- м jp .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО;ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4043820/25-27 (22) 31.03.86 (46) 07 ° 10.88.Бюл. Ф 37 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения и Калужский машиностроительный завод (72) Л.М.Белкин, И.Б.Волков,В.С.Ноткин, С.M.Ãåíçåëåâ, С.Л.Заярный и К.А.Чистопьян (53) 621.923.77(088.8) .(56) Размерно-чистовая и упрочняющая обработка деталей давлением ЦИНТИАИ.—

М., 1963, с. 247-267. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОДСТУПИЧНОЙ

ЧАСТИ ВАЛА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении валов, подвергающихся значительным циклическим нагрузкам, с высокими требованиями по точности. Цель — повышение точности. Поверхностное пластическое деформирование выполняют перед. окончательной чистовой обработкой, при этом толщину снимаемого чистовой обработкой слоя и ширину наклепанного слоя определяют по приведенным соотношениям. Подступичную часть вала подвергают опережающему пластическому деформированню.

Деталь шлифуют, снимая минимально

Ф допустимый слой, и оставляют толщину щ наклепанного слоя согласно расчетной зависимости. 2 ил.

1428564

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано

При изготовлении валов, подвергавшихся значительным циклическим нагрузкам, с высокими требованиями по точности.

Цель изобретения — повышение точ« ности обрабатываемой подступичной части вала и снюкение шероховатости поверхности при сохранении достаточного уровня сопротивления усталости.

Поставленная цель достигается тем, что непосредственное обеспечение высокого уровня сопротивления усталости достигается за счет поверхностно- 15

i o пластичного деформирования (ППД); !

Причем окончательная чистовая механическая обработка, обеспечивает высокий уровень сопротивления усталости.

ППД выполняется так (т.е.. на такую глубину наклепанного слоя), чтобы, сохраняя высокий уровень сопро" тивления усталости, обеспечить возможность снять определенный слой для 25 повышения точности„ при этом ППД здесь косвенно обеспечивает точность. Таким образом, в рамках предлагаемого способа операция окончательной механической обработки преобре-, 30 тает функции обеспечения сопротивления усталости„ а операция ППД вЂ” обеспечения точности.

Чистовая обработка должна проводиться строго по определенным паре- 35 метрам с тем, чтобы сохранился достаточный уровень сопротивления усталости.

На фиг. 1 показана схема обработки вала с цилиндрической подступичной 40 частью; на фиг.2 — то же с конической.

Способ осуществляют следующим образом.

Сначала осуществляют предварительную термическую обработку (отжиг) и черновую механическую обработку, затем — окончательную термическую обработку, например нормализацию или термическое улучшение. После терми50 ческой, черновой и чистовой обработки вал поступает для выполнения

ППД. При этом ППД выполняется так, чтобы полная глубина наклепанного слоя была не менее, чем сумма снимаемого последующей чистовой обработкой слоя 8,р и требуемого остающегося наклепанного слоя h< т.е.

h 8р +h.

Выполняют окончательную чистовую механическую обработку (чистовое точение или шлифование), при которой снимается слой толщиной д, достаточной для обеспечения заданной точности (8@ r 8g ), но не более, чем о4Г- -1 величина — -- h. о)

Е и К = -Л

h (2) то

Тогда на основании соотношения()) глубина наклепанного слоя составляет

h r — — — (4) h<

1 — К1

Выполняют серию испытаний образцов, подступичную часть которых обра-. батывают по предлагаемому способу. !

ПЩ выполняют с усилием обкатки 4 кН, глубина наклепа h = 2,5 мм. После ППД подступичную часть образцов подвергают шлифованию, снимая слой минимально допустимой в данных условиях толщины Юр = 0,6 мм, Отношение dy /? =

=0,24,что меньше,чем предлагаемый верхний предел t (с в-1)/о(=0, 5, а оставПример. Выполняют обработку подступичной части цилиндрических образцов из стали 45 диаметром 28 мм для усталостных испытаний. Формообразование (черновую механическую обработку) осуществляют по 11-му квалитету (степени точности). В качестве окончательной чистовой обработки . применяют шлифование. Пробными шлифовками устанавливают минимальную величину припуска на радиус, для получения 6 квалитета который составляет Р . 0,6 мм. В результате шлифования обеспечивают R 1,25 мкм. Далее осуществляют напресовку втулок по поН7 садке — — (С = 2) а затем произвоS6 дят (для последующего сравнения) установочные испытания образцов, подступичную часть которых обрабатывают без применения ШЩ. Предел выносливости (база испытаний во всех испытаниях равняется 5 млн циклов) 165 МПа.

1428564 шаяся часть наклепанного слоя составляет 1,9 мм, что больше, чем 0,7 мм.

После шлифования шероховатость поверхности составляет Ra = 1,25 мкм, точность соответствует 6-му квалитету. Предел выносливости 270 MIIa, что несколько меньше, чем по известному, но значительно (в 1,67 раза) выше, чем сопротивление усталости валов, подступичная часть которых вовсе не подвергалась ППД.

На .другой серии образцов снимают чистовой обработкой (шлифованием) силой 1,2 мм, соответствующий верхнему пределу, оставшаяся часть наклепанного слоя составляет 1,2 мм, т.е. также соответствует предлагаемым пределам. Параметры точности и шероховатости находятся на указанном уровне, предел выносливости

255 MIIa.

Подвергают обработке по предлагаемому способу насосный вал гидропередачи тепловоза. Диаметр подступичной части вала 90 мм (материал сталь 40х). Величина dg = 2,5, ППД выполняют с усилием 1,5 кН, глубина наклепанного слоя 3,5 мм.Верхнее предельное значение доли снимаемого слоя К, = 0,6. После ППД валов согласно предлагаемому способу выполняют чистовую обработку (шлифовани м), снимая слой толщиной i 0 мм, Формула изобретения

10 Способ обработки подступичной части вала, включающий черновую механическую обработку с обеспечением необходимого для получения заданной шероховатости поверхности припуска,опережающее поверхностное пластическое деформирование и чистовую обработку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки за счет снижения шероховатости, тол20 щину снимаемого слоя выбирают из соотношения (— — е о

2Б где Ю вЂ” припуск, необходимый для получения заданной шероховатости поверхности, мм, глубина наклепанного слоя — коэффициент концентраций напряжений в подступичной части, а толщина накдепанного слоя равна h,7i(0,03-0,05)R, где R — радиус обрабатываемой части вала.

dg

30. что составляет 0,29 толщины наклепанного слоя. Толщина оставшейся части наклепанного слоя hq = 2,5 мм, что больше, чем 2,25 мм.

Используя предлагаемый способ, долговечность вала возрастает в 2 раза.

1428564

Составитель С.Чукаева

Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши

Редактор Н.Рогулич

Заказ 5078/18 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, .Раушская наб., д. 4/5

Ю

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4