Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОСАДОЧНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОД ПОДШИПНИК КАЧЕНИЯ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для восстановления посадочной поверхности под подшипник качения.

Известен способ продольного многопроходного восстановления шлицевых и зубчатых профилей на изношенных валах [Патент RU №2468880, опубл. 10.12.2012. «Способ продольного многопроходного восстановления шлицевых и зубчатых профилей на изношенных валах»], включающий высверливание цилиндрического отверстия, ось которого совпадает с геометрической осью заготовки, в зависимости от величины суммарного объема деформируемого материала, его физико-механических свойств, рабочего профиля ролика и скорости деформирования, перемещение металла из нижележащих слоев вала передвижением рабочего инструмента в осевом отверстии вала с последующими формирующим и калибрующим проходами накатной роликовой головки по шлицевому или зубчатому профилю.

Недостатком данного способа является: отсутствие возможности применения его для восстановления посадочной поверхности под подшипник качения.

Технический результат заявленного изобретения - расширение области применения и использование для восстановления посадочной поверхности под подшипник качения

Указанный технический результат достигается тем, что рабочий инструмент перемещают относительно отверстия с одновременным нагревом электроконтактным способом деформируемого объема заготовки до закалочных температур и осуществляют подъем металла по всей ширине посадочной поверхности. При обратном ходе инструмента через систему каналов в оправке и рабочем инструменте производят охлаждение поверхности отверстия и последующую механическую обработку под посадочный размер.

На фиг. 1 представлена оправка с рабочим инструментом и системой каналов для подвода и отведения охлаждающей жидкости, на фиг.2 - процесс восстановления посадочной поверхности под подшипник качения.

Способ реализуется устройством, состоящим из рабочего инструмента 1 с тороидальной рабочей поверхностью 2, установленный на оправке 3.

Способ осуществляется следующим образом. Предварительно на валу высверливают осевое отверстие L_отв на глубину, превышающую длину посадочной поверхности под подшипник качения L_пoc на величину нерабочей части конца оправки 3. Металл для компенсации износа посадочной поверхности на валу перемещают из нижележащих слоев передвижением инструмента 1 с тороидальной рабочей поверхностью 2, установленного на оправке 3, относительно отверстия с натягом, величину которого определяют исходя из условного равенства деформируемого объема в осевом отверстии и объема суммарного износа посадочной поверхности, подлежащей восстановлению, а также физико-механических свойств материала вала. Для облегчения процесса пластической деформации, посадочную шейку вала разогревают до ковочных температур за счет подачи электрического тока большой силы и малого напряжения на инструмент и на деталь. Плотность тока составляет j=250 … 300 А/мм². Ток на инструмент и па деталь подают одновременно с началом перемещения инструмента относительно отверстия со скоростью υ=20…60 мм/мин. При обратном ходе инструмента через канал в оправке производят подачу охлаждающей жидкости к разогретой поверхности отверстия, а через каналы в рабочем инструменте за счет давления происходит отвод охлаждающей жидкости из отверстия, тем самым обеспечивается интенсивность охлаждения внутренней поверхности отверстия для обеспечения фазовых превращений. В зависимости от требований к прессовому соединению, за счет подбора режимов обработки можно обеспечить равномерную твердость по всему сечению восстанавливаемой поверхности или плавно возрастающую от поверхности к середине.

Окончательной операцией выполняют механическую обработку посадочной поверхности до требуемого посадочного размера.

Предлагаемый способ позволяет восстановить посадочную поверхность под подшипник качения за счет перемещения металла из нижележащих слоев передвижением рабочего инструмента в осевом отверстии вала.

Охлаждение разогретой, до ковочных температур, посадочной поверхности одновременно с извлечением инструмента, за счет фазовых превращений, позволит формировать поверхностный слой с требуемой твердостью, что в последующем позволит повысить качество прессового соединения «вал - подшипник качения».