Способ восстановления изношенной поверхности шлицов каретки синхронизатора

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано предприятиями, осуществляющими ремонт синхронизаторов коробок передач, в частности шлицов каретки синхронизатора.

Известен способ восстановления шлицевых соединений, при котором шлицы восстанавливают дуговой наплавкой с последующей нормализацией, токарной обработкой, фрезерованием, термической обработкой и шлифованием (Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин. Справочник. - М.: Машиностроение, 1989. - С. 367-371).

Этот способ имеет недостатки, заключающиеся в том, что при обработке наплавленного слоя металла в виде валика с припуском по радиусу и по окружности образующегося при восстановлении шлицов каретки синхронизатора происходит повышенный износ режущего инструмента и сколы из-за высокой твердости HRC 52…53 и несплошности восстановленного шлицевого элемента. Возникает необходимость токарной и фрезерной обработки с использованием специальной фрезерной головки, оснащенной твердосплавными наплавками ВК6, ВК8. Технология трудоемка и не всегда экономически выгодна.

Наиболее близким по технической сущности является способ ремонта упрочненной азотированием шейки коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, включающий обработку в установленные ремонтные размеры, отличающийся тем, что предварительно производится снятие с шейки материала оставшегося упрочненного азотированием слоя с помощью электроэрозионной обработки на глубину 0,4 мм, после которой производят закалку шейки током высокой частоты, шлифовку в ремонтный размер и полирование шейки (патент № RU 2487002 С2, 03.10.2011, В23Р 6/00).

Прототип имеет недостатки, заключающиеся в том, что он используется для подготовки поверхности под последующую обработку, поэтому электроды не настроены на воспроизводство исходной рабочей поверхности; каждый следующий ремонт вала осуществляется под очередной ремонтный размер, что ведет к выбраковке вала по окончании ряда ремонтных размеров; если деталь не имеет ремонтных размеров, то возможность восстановления данным способом вовсе исключается.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение возможности многократного восстановления поверхности шлицов каретки синхронизатора без механической обработки до номинального размера, требуемой формы и чистоты поверхности путем наплавки проволоки из материала с высокой твердостью на изношенную поверхность шлицов каретки синхронизатора в среде углекислого газа с последующей электроэрозионной обработкой наплавленного высокотвердого материала с использованием шаблонного графитового электрода-инструмента, изготовленного по форме шлицов каретки синхронизатора с поверхностью в виде копии поверхности сопряжения ответной детали.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе восстановления изношенной поверхности шлицов каретки синхронизатора, включающем наплавку проволоки из материала с высокой твердостью на изношенную поверхность в среде углекислого газа, поверхность шлицов каретки синхронизатора восстанавливают до номинального размера, требуемой формы и чистоты поверхности готовой детали путем электроэрозионной обработки наплавленного высокотвердого материала с использованием шаблонного графитового электрода-инструмента, изготовленного по форме шлицов каретки синхронизатора с поверхностью в виде копии поверхности сопряжения ответной детали.

На чертеже показана схема способа восстановления изношенных поверхностей шлицов каретки синхронизатора.

На схеме: 1 - шаблонный графитовый электрод-инструмент, с поверхностью в виде копии поверхности сопряжения ответной детали; 2 - каретка синхронизатора; 3 - ванна; 4 - охлаждающая жидкость; 5 - наплавленный высокотвердый материал (порядка HRC 52…53); 6 - электродержатель; 7 - шпиндель станка, обеспечивающий поступательное движение S шаблонного электрода-инструмента; 8 - электроэрозионный копировально-прошивной станок.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно на изношенной поверхности шлицов каретки синхронизатора выполняется наплавка проволоки из материала с высокой твердостью, например с помощью проволоки 51 ХФА, в среде углекислого газа, например на полуавтомате А547-У. Затем по форме шлицов каретки синхронизатора изготавливают шаблонный графитовый электрод-инструмент 1 с поверхностью в виде копии поверхности сопряжения ответной детали. Для восстановления изношенной поверхности шлицов каретки синхронизатора 2 ее погружают в ванну 3, заполненную охлаждающей жидкостью 4. Производят настройку режимов работы электроэрозионного копировально-прошивного станка 8 в соответствие с характеристиками наплавленного высокотвердого материала 5 для обеспечения требуемых размеров, формы и чистоты поверхности. В процессе электроэрозионной обработки ток поступает на шаблонный электрод-инструмент 1 через электродержатель 6. Электроэрозионная обработка наплавленного высокотвердого материала происходит при поступательном движении S шаблонного электрода-инструмента 1, которое обеспечивает шпиндель 7 электроэрозионного копировально-прошивного станка 8.

Предложенным способом восстанавливают размеры, форму и обеспечивают требуемую чистоту поверхности шлицевых соединений с любым профилем, например прямоугольным, эвольвентным, треугольным, трапециевидным.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявленный способ восстановления изношенной поверхности шлицов каретки синхронизатора с наплавленным высокотвердым материалом обеспечивает возможность многократного восстановления шлицов каретки синхронизатора без механической обработки до номинального размера, требуемой формы и чистоты поверхности путем наплавки проволоки из материала с высокой твердостью на изношенную поверхность в среде углекислого газа с последующей электроэрозионной обработкой наплавленного высокотвердого материала шаблонным графитовым электродом-инструментом, изготовленным по форме шлицов каретки синхронизатора с поверхностью в виде копии поверхности сопряжения ответной детали.