УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВНУТРЕННИХ ШЛИЦЕВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Предлагаемая полезная модель относится к ремонтному производству и может быть использована для накатки внутренних зубчатых профилей при восстановлении деталей давлением.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является устройство для восстановления шлицевых поверхностей, содержащее корпус и раскатные ролики в цилиндрической сборной оправке. При этом в корпусе дополнительно установлен с возможностью взаимодействия с раскатными роликами профилирующий инструмент в виде сменных корригированных шестерен, модуль которых соответствует модулю восстанавливаемого эвольвентного профиля шлица, а корреляция ширины впадины зуба шестерни по хорде делительной окружности проведена с учетом обеспечения гарантированного припуска на последующую обработку резанием восстановленного эвольвентного шлица (Патент на полез, мод. №73814, МКИ В23Р 6/00. Опубл. 10.06.2008).
Однако возможности применения данного устройства ограничены восстановлением давлением деталей только с наружным зубчатым профилем.
Технической задачей полезной модели является расширение технологических возможностей устройства и повышение качества накатки внутренних зубчатых поверхностей.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для восстановления внутренних шлицевых поверхностей содержит корпус, раскатные ролики в цилиндрической сборной оправке и взаимодействующий с ними профилирующий инструмент, в котором согласно полезной модели, профилирующий инструмент выполнен сборным в виде веерообразно расположенных сменных профилирующих роликов, набранных в секционную обойму и установленных симметрично впадинам восстанавливаемых эвольвентных шлицев, при этом обойма снабжена сепаратором и дополнительно установленным опорным стержнем, имеющим возможность возвратно-поступательного движения, кроме того, центры вращения профилирующих роликов расположены со смещением на величину, кратную припуску, относительно линии перехода конической в цилиндрическую поверхность у раскатных роликов в сторону, обратную продольному направлению деформирования.
Предложенная полезная модель отличается от прототипа тем, что профилирующий инструмент выполнен сборным в виде веерообразно расположенных сменных профилирующих роликов, набранных в секционную обойму и установленных симметрично впадинам восстанавливаемых эвольвентных шлицев, при этом обойма снабжена сепаратором и дополнительно установленным опорным стержнем, имеющим возможность возвратно-поступательного движения, кроме того, центры вращения профилирующих роликов расположены со смещением на величину, кратную припуску, относительно линии перехода конической в цилиндрическую поверхность у раскатных роликов в сторону, обратную продольному направлению деформирования.
На фиг. 1 изображено устройство для восстановления внутренней шлицевой поверхности втулки карданной передачи накаткой; на фиг. 2 - разрез А-А фиг.1.
Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1 (фиг.1), раскатных роликов 2, расположенных в цилиндрической сборной оправке 3, и взаимодействующего с ними сборного профилирующего инструмента в виде сменных профилирующих роликов 4, набранных веерообразно в секционную обойму 5 и установленных симметрично впадинам восстанавливаемых эвольвентных шлицев, при этом обойма 5 снабжена сепаратором 6 (фиг.2) и дополнительно установленным подвижным опорным стержнем 7, имеющим возможность возвратно-поступательного движения. Кроме того, центры вращения Ц (рис.1) профилирующих роликов 4 расположены со смещением на величину е, кратную припуску t на поперечную деформацию, относительно линии перехода конической в цилиндрическую поверхность у раскатных роликов 2 в сторону, обратную продольному направлению деформирования. На фиг.1 эвольвентные шлицы восстанавливаемой втулки 8 карданной передачи обозначены позицией 9. Стрелками на фиг.1 показано направление перемещения металла при формообразовании заготовки из изношенной втулки карданной передачи.
Устройство работает следующим образом.
Нагретую до температуры пластической деформации 900…950°С изношенную втулку 8 (фиг.1) закрепляют в зажимном устройстве задней бабки токарного станка и вводят веерообразно расположенные профильные ролики 4 в изношенные впадины шлицев 9, одновременно с этим включается привод токарно-винторезного станка, передающий вращение через корпус 1, закрепленный в патроне с возможностью реверсивного движения, раскатным роликам 2, равномерно расположенным в оправке 3. При дальнейшем осевом перемещении втулки 8 под действием усилия Р происходит воздействие конических раскатных роликов 2 на наружную нерабочую поверхность втулки 8. При этом металл вытесняется на изношенную поверхность шлицев 9. Одновременно происходит продольное профилирование эвольвентной поверхности шлицев 9 роликами 4, набранными с использованием сепаратора 6 в секционную обойму 5 и катящимися по выдвигающемуся во встречном направлении опорному стержню 7. В результате за счет некоторого уменьшения диаметра D на величину припуска t происходит равномерное качественное приращение толщины эвольвентных зубьев шлицевой поверхности по всей её длине L.
Процесс формообразования заканчивают при температуре 750…800°С. При обратном движении профилирующие ролики 4 выходят из впадины зубчатого отверстия шлицевой поверхности, заготовка втулки 8 извлекается из зажимного устройства задней бабки, процесс накатки заканчивается.
Наличие смещения е между центром вращения Ц профилирующих роликов 4 и линией перехода l конической поверхности в цилиндрическую у раскатных роликов 2 в сторону, обратную направлению деформации, гарантирует беспрепятственное направленное перемещение излишков металла в сторону износа эвольвентной поверхности шлицев 9.
Полученная после продольно-поперечной накатки заготовка втулки карданной передачи подвергается токарной обработке, протягиванию и термообработке.
Устройство позволяет получать из изношенных деталей втулки карданных передач с незначительно уменьшенным нерабочим наружным диаметром без ущерба запасу их прочности за счет поверхностного упрочнения после высокотемпературной пластической деформации, полностью соответствующих всем остальным требованиям заводского чертежа.
Конструкция устройства позволяет восстанавливать геометрическую форму деталей сложной конфигурации, изношенных по внутреннему шлицевому профилю с минимальными потерями металла на последующую обработку резанием.
Таким образом, применение предлагаемого устройства позволит достичь следующих результатов.
1. Совмещение поперечной накатки наружной поверхности с продольным профилированием отверстия калибрующими роликами расширяет технологические возможности устройства, позволяя восстанавливать внутренние шлицевые поверхности.
2. Устройство обеспечивает восстановление внутренней шлицевой поверхности с максимально возможным приближением конфигурации заготовки к геометрическим параметрам готового изделия.
3. Устройство обеспечивает стабильный уровень качества получаемого изделия в соответствии с требованиями технической документации.
Реализация потенций предлагаемого технического решения позволит повысить качество накатанных поверхностей за счет получения равномерных и гарантированных припусков у восстанавливаемых шлицевых отверстий деталей карданных передач.