RU2313587C1 - Method for manufacture of thin-walled large-diameter circular parts with working surfaces having precise geometrical sizes and required hardness using pallet - Google Patents
Method for manufacture of thin-walled large-diameter circular parts with working surfaces having precise geometrical sizes and required hardness using pallet Download PDFInfo
- Publication number
- RU2313587C1 RU2313587C1 RU2006146466/02A RU2006146466A RU2313587C1 RU 2313587 C1 RU2313587 C1 RU 2313587C1 RU 2006146466/02 A RU2006146466/02 A RU 2006146466/02A RU 2006146466 A RU2006146466 A RU 2006146466A RU 2313587 C1 RU2313587 C1 RU 2313587C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- workpiece
- tempering
- blank
- pallet
- main
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к изготовлению несущих узлов специального назначения для тяжелых машин, состоящих из разъемных вращающихся относительно друг друга тонкостенных сложнопрофильных по диаметру кольцевых деталей больших диаметров (более 1500 мм), по крайней мере, с ответственными трущимися рабочими поверхностями.The invention relates to the manufacture of special purpose load-bearing assemblies for heavy machines, consisting of detachable thin-walled thin-walled complex ring-shaped ring parts of large diameters (more than 1500 mm), at least with responsible friction working surfaces.
Получение тонкостенных сложнопрофильных кольцевых деталей большого диаметра с рабочими поверхностями точных геометрических размеров и требуемой твердости с сохранением конфигурации и размеров в пределах допускаемых величин является одной из серьезных и сложных задач машиностроения, т.к. при изготовлении указанных деталей возникают существенные отклонения от заданных геометрических размеров, а именно овальность, кривизна, которую корректируют с помощью оправки, и т.д.Obtaining thin-walled complex-profile ring parts of large diameter with work surfaces of precise geometric dimensions and the required hardness while maintaining the configuration and dimensions within the permissible values is one of the serious and difficult tasks of mechanical engineering, since in the manufacture of these parts, significant deviations from the given geometric dimensions occur, namely ovality, curvature, which is adjusted using a mandrel, etc.
Известен способ правки кольцевых деталей, в котором правку совмещают с термообработкой и осуществляют вне печи на оправке, создавая температурный градиент между оправкой и деталью, обеспечивающий заданный натяг (авторское свидетельство №245825, МПК C21d, опубл. 11.VI.1969, бюллетень №20).A known method of editing ring parts, in which editing is combined with heat treatment and is carried out outside the furnace on the mandrel, creating a temperature gradient between the mandrel and the part, providing a given interference fit (copyright certificate No. 245825, IPC C21d, publ. 11.VI.1969, bulletin No. 20 )
Недостатком известного способа является высокая трудоемкость правки тонкостенной кольцевой заготовки большого диаметра после формирования профиля рабочих поверхностей с использованием операций механической обработки и поверхностного закаливания и невозможность получения готовой детали с рабочими поверхностями точных геометрических размеров.The disadvantage of this method is the high complexity of editing thin-walled ring billets of large diameter after forming the profile of the work surfaces using machining and surface hardening operations and the inability to obtain a finished part with work surfaces of exact geometric dimensions.
Задачей изобретения является получение сложнопрофильных кольцевых деталей больших диаметров, подвергаемых в процессе формирования профиля основных рабочих поверхностей механической обработке и поверхностной закалке токами высокой частоты, с геометрическими размерами в пределах допустимых величин без правки заготовки и требуемой твердости основных ответственных рабочих поверхностей.The objective of the invention is to obtain complex ring parts of large diameters, subjected to mechanical processing and surface hardening by high-frequency currents in the process of forming the profile of the main working surfaces, with geometric dimensions within acceptable values without dressing and the required hardness of the main critical working surfaces.
Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления тонкостенных кольцевых деталей большого диаметра с рабочими поверхностями точных геометрических размеров и требуемой твердости с использованием приспособления-спутника вначале осуществляют чистовую механическую обработку поверхностей исходной кольцевой заготовки, по меньшей мере, сопрягаемых с приспособлением-спутником, и предварительно формируют профиль, по меньшей мере, одной основной кольцевой рабочей поверхности заготовки под поверхностную закалку токами высокой частоты, оставляя при этом припуск не менее 2 мм для устранения деформации указанных поверхностей при чистовой механической обработке, завершая механическую обработку высоким объемным отпуском заготовки без защитной среды для снятия внутренних напряжений, затем заготовку заневоливают в осевом и радиальном направлениях с помощью приспособления-спутника, при этом приспособление-спутник и заготовка образуют неподвижное соединение, жесткость приспособления-спутника, по меньшей мере, в 2 раза превышает жесткость заготовки, а коэффициент линейного расширения материала, из которого выполнено приспособление-спутник, равен или приближен к коэффициенту линейного расширения материала, из которого выполнена заготовка, после заневоливания заготовки основные кольцевые рабочие поверхности подвергают поверхностной закалке токами высокой частоты на глубину не менее 4 мм до получения заданной твердости с последующим принудительным охлаждением закаливаемой поверхности и объемным низким или средним, или местным отпуском за счет тепла внутренних слоев металла заготовки, завершают изготовление тонкостенной кольцевой детали, по меньшей мере, чистовой механической обработкой закаленной токами высокой частоты основной кольцевой рабочей поверхности с последующим стабилизирующим низкотемпературным объемным отпуском заготовки и отсоединяют деталь от приспособления-спутника.This object is achieved by the fact that in the method of manufacturing thin-walled ring parts of large diameter with work surfaces of precise geometric dimensions and the required hardness using a satellite tool, first they finish machining the surfaces of the original ring billet, at least mating with the satellite device, and previously form a profile of at least one main annular working surface of the workpiece for surface hardening by high currents frequency, while leaving an allowance of at least 2 mm to eliminate deformation of these surfaces during machining, completing the machining with high volume tempering of the workpiece without a protective medium to relieve internal stresses, then the workpiece is axially and radially bent using a satellite tool, wherein the satellite tool and the workpiece form a fixed connection, the stiffness of the satellite tool is at least 2 times higher than the workpiece stiffness, and the coefficient t of linear expansion of the material from which the satellite device is made is equal to or close to the coefficient of linear expansion of the material from which the workpiece is made, after covering the workpiece, the main annular working surfaces are subjected to surface hardening by high-frequency currents to a depth of at least 4 mm to obtain the specified hardness with subsequent forced cooling of the hardened surface and volumetric low or medium, or local tempering due to the heat of the inner layers of the workpiece metal, complete They manufacture thin-walled ring parts by at least finishing machining the high-frequency current-hardened main ring working surface with subsequent stabilizing low-temperature volumetric tempering of the workpiece and disconnect the part from the satellite device.
Если деталь, кроме закаливаемых токами высокой частоты кольцевых рабочих поверхностей, содержит, по меньшей мере, одну дополнительную основную точную (ответственную) рабочую поверхность, например кольцевую, при формировании профиля которой требуется только механическая обработка, которая вызывает деформацию заготовки, то формирование профиля основной дополнительной рабочей поверхности заготовки осуществляют на заневоленной заготовке после поверхностной закалки токами высокой частоты основной кольцевой рабочей поверхности и завершают формирование основной дополнительной рабочей поверхности стабилизирующим низкотемпературным объемным отпуском заготовки.If a part, in addition to annular work surfaces hardened by high-frequency currents, contains at least one additional main exact (responsible) work surface, for example, an annular one, when forming a profile which only requires machining that causes deformation of the workpiece, then forming the main additional profile the working surface of the workpiece is carried out on a worn-out workpiece after surface hardening by high-frequency currents of the main annular working surface and certified They allow the formation of the main additional working surface by stabilizing low-temperature bulk tempering of the workpiece.
Если на торцовых и/или периферийных поверхностях детали предусмотрены не вызывающие деформацию заготовки при их выполнении дополнительные вспомогательные поверхности и/или отверстия, то их выполняют до заневоливания заготовки или после отсоединения заготовки от приспособления-спутника.If additional auxiliary surfaces and / or holes are provided on the end and / or peripheral surfaces of the part without deforming the workpiece when they are made, then they are performed until the workpiece is covered with air or after the workpiece is disconnected from the satellite device.
Целесообразно, чтобы высокий объемный отпуск заготовки без защитной среды проходил в течение 120-180 мин при температуре нагрева 600-650°С.It is advisable that a high volumetric tempering of the preform without a protective medium takes place for 120-180 minutes at a heating temperature of 600-650 ° C.
Желательно поверхностную закалку токами высокой частоты рабочих поверхностей вести с нагрева токами высокой частоты (ТВЧ) до получения твердости не менее 51,5 HR СЭ при зазоре между закаливаемой поверхностью и активным витком индуктора установки для поверхностной высокочастотной закалки - 1,5...3,5 мм.It is desirable to conduct surface hardening with high-frequency currents of working surfaces with heating with high-frequency currents (HFC) until a hardness of at least 51.5 HR SE is obtained with a gap between the hardened surface and the active coil of the inductor for surface high-frequency hardening - 1.5 ... 3, 5 mm.
Поверхностную закалку токами высокой частоты рабочей поверхности, выполненной на всю длину наружной и/или внутренней поверхности заготовки, желательно осуществлять за один оборот заготовки относительно индуктора или за одно перемещение индуктора вдоль обрабатываемой поверхности заготовки.Surface hardening by high frequency currents of the working surface, made for the entire length of the outer and / or inner surface of the workpiece, it is desirable to carry out for one revolution of the workpiece relative to the inductor or for one movement of the inductor along the workpiece surface.
Принудительное охлаждение рабочих поверхностей после поверхностной закалки токами высокой частоты целесообразно производить последовательно сжатым воздухом и водой или струями воды, или жидкости при скорости вращения детали 3...20 мм/с в течение времени закалки.Forced cooling of the working surfaces after surface hardening by high-frequency currents is advisable to produce successively compressed air and water or jets of water or liquid at a speed of rotation of the part 3 ... 20 mm / s during the hardening time.
Объемный низкий или средний, или местный отпуск за счет тепла внутренних слоев металла заготовки целесообразно осуществлять при температуре нагрева 180-450°С и времени выдержки 3-10 ч.It is advisable to carry out volumetric low or medium, or local tempering due to the heat of the inner layers of the metal of the workpiece at a heating temperature of 180-450 ° C and a holding time of 3-10 hours.
Для достижения указанного результата желательно стабилизирующий низкотемпературный объемный отпуск заготовки проводить при температуре нагрева 180...200°С и времени выдержки 8-10 ч.To achieve this result, it is desirable to stabilize the low-temperature bulk tempering of the workpiece at a heating temperature of 180 ... 200 ° C and a holding time of 8-10 hours
Изобретение поясняется чертежом, где изображено крепление заготовки на приспособлении-спутнике.The invention is illustrated in the drawing, which shows the mounting of the workpiece on the satellite device.
Способ изготовления тонкостенных кольцевых деталей большого диаметра с основными рабочими поверхностями точных геометрических размеров и требуемой твердости с использованием приспособления-спутника осуществляют следующим образом.A method of manufacturing thin-walled ring parts of large diameter with the main working surfaces of precise geometric dimensions and the required hardness using the satellite device is as follows.
Указанным способом изготавливается кольцевая тонкостенная деталь большого диаметра, которая содержит, по крайней мере, одну профилеобразующую основную кольцевую ответственную рабочую поверхность, при выполнении которой требуется проводить вызывающие деформацию заготовки поверхностную закалку токами высокой частоты и механическую обработку, например беговые дорожки (поверхности шариковых дорожек). Деталь дополнительно может содержать, по крайней мере, одну профилеобразующую основную ответственную рабочую поверхность, которая не подвергается поверхностной закалке токами высокой частоты, например зубчатый венец, но осуществляемые при ее формовании механические операции вызывают деформацию заготовки. Кроме того, деталь на внутренней и/или наружной поверхности может содержать торцовые и/или вспомогательные периферийные профилеобразующие поверхности и/или отверстия, выполнение которых не вызывает деформации заготовки.This method is used to produce an annular thin-walled part of large diameter, which contains at least one profile-forming main annular responsible working surface, which requires deformation of the workpiece by surface hardening with high-frequency currents and mechanical processing, for example treadmills (ball track surfaces). The part may additionally contain at least one profile-forming main responsible working surface, which is not subjected to surface hardening by high-frequency currents, for example, a ring gear, but mechanical operations carried out during its formation cause deformation of the workpiece. In addition, the part on the inner and / or outer surface may contain end and / or auxiliary peripheral profile-forming surfaces and / or holes, the implementation of which does not cause deformation of the workpiece.
При изготовлении детали, содержащей только основную кольцевую ответственную рабочую поверхность, вначале осуществляют чистовую механическую обработку поверхностей исходной кольцевой заготовки, по меньшей мере, сопрягаемых с приспособлением-спутником, формируя базирующие поверхности для установки заготовки в процессе ее обработки на приспособление-спутник, и предварительное формирование профиля за счет черновой механической обработки основной кольцевой рабочей поверхности заготовки под поверхностную закалку токами высокой частоты, оставляя при этом припуск не менее 2 мм для устранения деформации указанных поверхностей при чистовой механической обработке. Завершают механическую обработку указанных поверхностей высоким объемным отпуском заготовки без защитной среды для снятия внутренних напряжений. Высокий объемный отпуск заготовки ведут в течение 120-180 мин при температуре нагрева 600-650°С.In the manufacture of a part containing only the main annular responsible working surface, first the machining of the surfaces of the initial annular workpiece is carried out at least mating with the satellite tool, forming the base surfaces for mounting the workpiece in the process of processing it on the satellite tool, and preliminary formation profile due to rough machining of the main annular working surface of the workpiece for surface hardening by high currents often you, leaving at the same time an allowance of at least 2 mm to eliminate the deformation of these surfaces during machining. The machining of these surfaces is completed with high volumetric tempering of the workpiece without a protective medium to relieve internal stresses. High volumetric tempering of the workpiece is carried out for 120-180 minutes at a heating temperature of 600-650 ° C.
Для дальнейшего формирования кольцевой ответственной рабочей поверхности заготовку заневоливают в осевом и радиальном направлении с помощью формоудерживающего (формообеспечивающего) кольцевого приспособления-спутника.For the further formation of an annular responsible working surface, the workpiece is geared in the axial and radial direction with the help of a form-holding (form-supporting) ring satellite device.
В зависимости от месторасположения на заготовке основных ответственных рабочих поверхностей, выполнение которых вызывает деформацию заготовки, последнюю устанавливают либо на формоудерживающее кольцевое приспособление-спутник (при этом профилеобразующие точные рабочие поверхности расположены на внешней поверхности заготовки), либо в формоудерживающее кольцевое приспособление-спутник (при этом профилеобразующие точные рабочие поверхности расположены на внутренней поверхности заготовки).Depending on the location on the workpiece of the main critical work surfaces, the execution of which causes deformation of the workpiece, the latter is installed either on the shape-holding ring fixture-satellite (with the profile-forming exact work surfaces located on the outer surface of the workpiece) or in the shape-holding ring fixture-satellite ( profile-forming precise work surfaces are located on the inner surface of the workpiece).
Для обеспечения жесткости заготовки в осевом и радиальном направлении в процессе механической и/или термической закалки формообеспечивающее кольцевое приспособление-спутник 2 выполнено в виде кольца с основанием, при этом внутренний или наружный диаметр кольца соответствует наименьшему допускаемому конструкцией детали диаметру внешней или внутренней поверхности, на которой отсутствуют основные рабочие поверхности, при выполнении которых заготовка подвергается деформированию.To ensure rigidity of the workpiece in the axial and radial direction during mechanical and / or thermal quenching, the satellite-shaped ring-forming fixture 2 is made in the form of a ring with a base, while the inner or outer diameter of the ring corresponds to the smallest permissible diameter of the outer or inner surface on which there are no main working surfaces, during which the workpiece is subjected to deformation.
Для неподвижного соединения заготовки 1 с приспособлением-спутником в контурообразующем выступе 3 корпуса заготовки выполнены вертикальные диаметрально расположенные сквозные отверстия 4 под крепежные элементы 5. Указанные отверстия могут совпадать с отверстиями под крепежные элементы в соответствии с чертежом детали, т.е. отверстия совпадают с конструктивными отверстиями кольцевой детали, с помощью которых кольцевые детали крепятся между собой и/или к машине.For fixed connection of the workpiece 1 with the satellite device in the contouring protrusion 3 of the workpiece body, vertical diametrically arranged through holes 4 for fasteners 5 are made. These holes can coincide with the holes for fasteners in accordance with the detail drawing, i.e. the holes coincide with the structural holes of the annular part, with which the annular parts are attached to each other and / or to the machine.
В кольцевом приспособлении-спутнике, в соответствии с месторасположением сквозных вертикальных отверстий под крепежные элементы в заготовке, предусмотрены сквозные отверстия 6, ответные сквозным вертикальным отверстиям заготовки.In the annular satellite device, in accordance with the location of the through vertical holes for fasteners in the workpiece, there are through holes 6 corresponding to the through vertical holes of the workpiece.
С помощью крепежных элементов заготовка контурообразующим выступом 3 неподвижно и беззазорно, по меньшей мере, со стороны свободного торца приспособления-спутника сопряжена с торцовой поверхностью (торцом) приспособления-спутника.Using fasteners, the workpiece contouring protrusion 3 motionless and gapless, at least from the side of the free end of the satellite device is paired with the end surface (end) of the satellite device.
Для достижения технического результата жесткость приспособления-спутника, по меньшей мере, в 2 раза превышает жесткость заготовки, а коэффициент линейного расширения материала, из которого выполнено приспособление-спутник, равен или приближен к коэффициенту линейного расширения материала, из которого выполнена заготовка.To achieve a technical result, the stiffness of the satellite tool is at least 2 times higher than the stiffness of the workpiece, and the linear expansion coefficient of the material from which the satellite tool is made is equal to or close to the linear expansion coefficient of the material from which the workpiece is made.
Для обеспечения дополнительной жесткости заготовки в радиальном направлении в стенках приспособления-спутника со стороны торца, свободного от заготовки, предусмотрены радиально расположенные регулируемые в радиальном направлении винты, на торцах которых выполнены упорные (контактообеспечивающие) площадки 7, обеспечивающие жесткий контакт с наиболее удаленной поверхностью заготовки. Контакт упорных площадок с поверхностью заготовки осуществляют после неподвижного закрепления заготовки к приспособлению-спутнику.To provide additional stiffness of the workpiece in the radial direction in the walls of the satellite tool from the side of the end free from the workpiece, radially adjustable radially adjustable screws are provided, at the ends of which are made persistent (contact-supporting) platforms 7, which provide hard contact with the most remote surface of the workpiece. The contact of the thrust pads with the surface of the workpiece is carried out after the workpiece is fixedly fixed to the satellite tool.
Такое заневоливание заготовки в осевом и радиальном направлениях для осуществления последующих операций механической обработки и поверхностной закалки токами высокой частоты профилеобразующих основных рабочих поверхностей позволит получить деталь с сохранением конфигурации и размеров в пределах допустимых величин.Such nagging of the workpiece in the axial and radial directions for subsequent machining and surface hardening by high-frequency currents of the profile-forming main working surfaces will make it possible to obtain the part while maintaining the configuration and dimensions within the permissible values.
После объединения заготовки с приспособлением-спутником соответствующие профилеобразующие основные точные кольцевые рабочие поверхности заготовки подвергают поверхностной закалке токами высокой частоты до получения заданной твердости, осуществляя при этом либо перемещение индуктора вдоль обрабатываемой поверхности, либо вращение заготовки относительно индуктора, с последующим принудительным охлаждением закаливаемой поверхности.After combining the billet with a satellite device, the corresponding profile-forming basic exact annular working surfaces of the billet are subjected to surface hardening by high-frequency currents to obtain a given hardness, while either moving the inductor along the machined surface or rotating the billet relative to the inductor, followed by forced cooling of the hardened surface.
Высокочастотную поверхностную закалку ведут вдоль обрабатываемой поверхности заготовки с нагрева токами высокой частоты (ТВЧ) на глубину не менее 4 мм до получения твердости не менее 51,5 HR СЭ, при этом зазор между закаливаемой поверхностью и активным витком индуктора составляет 1,5...3,5 мм.High-frequency surface hardening is carried out along the workpiece surface with heating by high-frequency currents (HDTV) to a depth of at least 4 mm to a hardness of at least 51.5 HR SE, while the gap between the hardened surface and the active coil of the inductor is 1.5 ... 3.5 mm
Принудительное охлаждение рабочих поверхностей после высокочастотной закалки производят струями воды или жидкости при скорости вращения детали 3...20 мм/с в течение времени обработки кольцевой рабочей поверхности (участка) заготовки.Forced cooling of the working surfaces after high-frequency quenching is performed by jets of water or liquid at a speed of rotation of the part 3 ... 20 mm / s during the processing time of the annular working surface (section) of the workpiece.
После высокочастотной поверхностной закалки проводят объемный низкий или средний, или местный отпуск за счет тепла внутренних слоев металла заготовки (так называемая закалка самоотпуском), который осуществляют при температуре нагрева 180-450°С и времени выдержки 3-10 ч.After high-frequency surface hardening, volumetric low or medium, or local tempering is carried out due to the heat of the inner layers of the workpiece metal (so-called quenching by self-tempering), which is carried out at a heating temperature of 180-450 ° C and a holding time of 3-10 hours.
Завершают изготовление тонкостенной кольцевой детали, по крайней мере, чистовой механической обработкой закаленной токами высокой частоты основной кольцевой рабочей поверхности с последующим стабилизирующим низкотемпературным объемным отпуском заготовки при температуре нагрева 180...200°С и времени выдержки 8-10 ч, по меньшей мере, закаленных токами высокой частоты рабочих поверхностей заготовки. Заготовку или деталь снимают с приспособления-спутника.Finish the manufacture of a thin-walled ring part by at least finishing machining the high-frequency current hardened main ring working surface with subsequent stabilizing low-temperature bulk tempering of the workpiece at a heating temperature of 180 ... 200 ° C and a holding time of 8-10 hours, at least hardened by high frequency currents of the workpiece’s working surfaces. The workpiece or part is removed from the satellite tool.
Если деталь, кроме основной кольцевой рабочей поверхности, при формировании которой используют механическую обработку и поверхностную закалку токами высокой частоты, содержит дополнительно основную рабочую поверхность, например дополнительную основную кольцевую рабочую поверхность, при формировании которой используют только механическую обработку, то формирование профиля указанной поверхности выполняют после поверхностной закалки соответствующих основных кольцевых рабочих поверхностей со стабилизирующим отпуском. Механическую обработку по формированию дополнительных поверхностей завершают стабилизирующим низкотемпературным объемным отпуском заготовки, причем указанные механические операции осуществляют на заневоленной заготовке.If the part, in addition to the main annular working surface, during the formation of which is used machining and surface hardening by high-frequency currents, additionally contains the main working surface, for example, an additional main annular working surface, during the formation of which only mechanical processing is used, then the formation of the profile of this surface is performed after surface hardening of the corresponding main annular working surfaces with stabilizing tempering. The machining for the formation of additional surfaces is completed by stabilizing low-temperature volumetric tempering of the workpiece, and the indicated mechanical operations are carried out on a worn-out workpiece.
Деталь может содержать на торцовых и/или периферийных поверхностях вспомогательные (дополнительные) поверхности и/или отверстия, выполнение которых не вызывает деформации заготовки. Такие поверхности и/или отверстия выполняют до заневоливания заготовки или после отсоединения заготовки от приспособления-спутника.The part may contain on the end and / or peripheral surfaces auxiliary (additional) surfaces and / or holes, the implementation of which does not cause deformation of the workpiece. Such surfaces and / or holes are made before covering the workpiece or after disconnecting the workpiece from the satellite tool.
Кольцевые тонкостенные детали больших диаметров изготавливаются либо из стали, либо из чугуна, либо из алюминиевых, либо из титановых, либо из никелевых сплавов.Thin-walled ring parts of large diameters are made either of steel, or of cast iron, or of aluminum, or of titanium, or of nickel alloys.
Пример конкретного выполнения заявляемого способа.An example of a specific implementation of the proposed method.
Пример 1.Example 1
Деталь «кольцо внутреннее» является одной из основных деталей подшипников качения и изготавливается из углеродистой легированной стали.The “inner ring” part is one of the main parts of rolling bearings and is made of carbon alloy steel.
Требования к готовой детали: наружный диаметр кольца - 2115 мм, наименьший внутренний диаметр - 1924 мм, высота кольца - 150 мм.Requirements for the finished part: the outer diameter of the ring is 2115 mm, the smallest inner diameter is 1924 mm, the height of the ring is 150 mm.
Кольцо имеет наружный зубчатый венец (делительный диаметр - 2100 мм, m=5, число зубьев - 420) и наружную V-образную беговую дорожку (диаметр - 2115 мм, требуемая твердость на рабочей поверхности закаленного слоя глубиной h≥2 мм не менее 51,5 HR СЭ). На торцовой поверхности и по периферии предусмотрены отверстия и пазы.The ring has an external gear rim (dividing diameter - 2100 mm, m = 5, the number of teeth - 420) and an external V-shaped treadmill (diameter - 2115 mm, the required hardness on the working surface of the hardened layer with a depth h≥2 mm of at least 51, 5 HR SE). Holes and grooves are provided on the end surface and on the periphery.
В качестве заготовки используют раскатное кольцо.As a workpiece, a rolling ring is used.
На карусельном станке формируют исходную кольцевую заготовку, производят предварительную механическую обработку заготовки, а затем термическую обработку - стабилизирующий отпуск.On the carousel, the initial ring billet is formed, preliminary machining of the billet is performed, and then heat treatment is used to stabilize the tempering.
Далее на карусельном станке производят чистовую обработку поверхности заготовки, на которой деталь базируется в дальнейшем на приспособлении-спутнике, V-образную беговую дорожку обрабатывают предварительно с припуском не менее 2 мм под окончательную обработку, а для снятия внутренних напряжений заготовку подвергают высокому объемному отпуску без защитной среды в шахтной печи. Высокий объемный отпуск заготовки ведут в течение 120 мин при температуре нагрева 600°С.Next, the surface of the workpiece is finished on the carousel, on which the part is further based on the satellite tool, the V-shaped treadmill is pre-treated with an allowance of at least 2 mm for final processing, and to relieve internal stresses, the workpiece is subjected to high volume tempering without protective environment in a shaft furnace. High volumetric tempering of the workpiece is carried out for 120 minutes at a heating temperature of 600 ° C.
На портальном обрабатывающем центре обрабатывают диаметрально расположенные отверстия, с помощью которых заготовка неподвижно закрепляется к кольцевому приспособлению-спутнику.At the portal machining center, diametrically located openings are processed, with the help of which the workpiece is fixedly fixed to the satellite annular device.
Далее заготовку заневоливают с осевом и радиальном направлении с помощью приспособления-спутника и производят поверхностную закалку токами высокой частоты беговой дорожки на глубину h≥4 мм до получения твердости не менее 51,5 HR СЭ. Поверхностную закалку ведут за один оборот заготовки относительно индуктора или за одно перемещение индуктора при зазоре между закаливаемой поверхностью и активным витком индуктора 1,5 мм. Завершают закалку принудительным охлаждением обработанных токами высокой частоты поверхностей струями воды при скорости вращения детали 3 мм/с в течение времени обработки беговой дорожки.Next, the preform is axially and radially bent using a satellite tool and surface hardened by high-frequency currents of the treadmill to a depth of h≥4 mm until a hardness of at least 51.5 HR SE is obtained. Surface hardening is carried out for one revolution of the workpiece relative to the inductor or for one movement of the inductor with a gap between the hardened surface and the active coil of the inductor 1.5 mm. The quenching is completed by forced cooling of the surfaces treated with high frequency currents with water jets at a part rotation speed of 3 mm / s during the treadmill processing time.
После высокочастотной поверхностной закалки проводят объемный низкий отпуск за счет тепла внутренних слоев металла заготовки, который осуществляют при температуре нагрева 180°С и времени выдержки 3 ч.After high-frequency surface hardening, volumetric low tempering is carried out due to the heat of the inner layers of the workpiece metal, which is carried out at a heating temperature of 180 ° C and a holding time of 3 hours.
Для обеспечения технического результата приспособление-спутник выполнено из материала, коэффициент линейного расширения которого равен коэффициенту линейного расширения материала, из которого выполнена заготовка, а жесткость приспособления-спутника в 2 раза превышает жесткость заготовки.To ensure a technical result, the satellite tool is made of a material whose linear expansion coefficient is equal to the linear expansion coefficient of the material from which the workpiece is made, and the stiffness of the satellite tool is 2 times the stiffness of the workpiece.
Далее, не снимая заготовку с приспособления-спутника, на карусельном станке с ЧПУ производят окончательную обработку беговой дорожки и стабилизирующий низкотемпературный объемный отпуск заготовки в шахтной печи при температуре нагрева 180°С и времени выдержки 8 ч. Затем на зубодолбежном станке нарезают зубья зубчатого венца.Then, without removing the workpiece from the satellite tool, the treadmill is finalized and the stabilizing low-temperature volumetric tempering of the workpiece in the shaft furnace at a heating temperature of 180 ° C and a holding time of 8 hours is performed on the CNC rotary machine, then the gear teeth are cut on the gear shaping machine.
Далее заготовку снимают с приспособления-спутника и на портальном обрабатывающем центре с одного установа производят обработку всех отверстий и пазов, расположенных на торцовой поверхности и по периферии заготовки.Next, the workpiece is removed from the satellite tool and on the portal processing center from one installation, all holes and grooves located on the end surface and on the periphery of the workpiece are processed.
Пример 2.Example 2
Способ осуществляют аналогично примеру 1, только высокий объемный отпуск заготовки ведут в течение 180 мин при температуре нагрева 650°С.The method is carried out analogously to example 1, only a high volumetric tempering of the workpiece is carried out for 180 minutes at a heating temperature of 650 ° C.
Поверхностную закалку ведут при зазоре между закаливаемой поверхностью и активным витком индуктора 3,5 мм, а принудительное охлаждение обработанных токами высокой частоты поверхностей струями воды со скоростью 20 мм/с в течение времени обработки беговой дорожки.Surface hardening is carried out with a gap between the hardened surface and the active coil of the inductor 3.5 mm, and forced cooling of the surfaces treated with high frequency currents with water jets at a speed of 20 mm / s during the treadmill processing time.
После высокочастотной поверхностной закалки проводят средний отпуск за счет тепла внутренних слоев металла заготовки, который осуществляют при температуре нагрева 450°С и времени выдержки 10 ч.After high-frequency surface hardening, an average tempering is carried out due to the heat of the inner layers of the workpiece metal, which is carried out at a heating temperature of 450 ° C and a holding time of 10 hours.
Окончательную обработку зубчатого венца и беговой дорожки и стабилизирующий низкотемпературный объемный отпуск заготовки после окончательной обработки зубчатого венца и беговой дорожки осуществляют в шахтной печи при температуре нагрева 200°С и времени выдержки 10 ч.The final processing of the ring gear and treadmill and the stabilizing low-temperature volumetric tempering of the workpiece after the final processing of the ring gear and treadmill are carried out in a shaft furnace at a heating temperature of 200 ° C and a holding time of 10 hours.
Пример 3.Example 3
Способ осуществляют аналогично примеру 1 или примеру 2, только после высокочастотной поверхностной закалки проводят местный отпуск за счет тепла внутренних слоев металла заготовки.The method is carried out analogously to example 1 or example 2, only after high-frequency surface hardening, local tempering is carried out due to the heat of the inner layers of the metal of the workpiece.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006146466/02A RU2313587C1 (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Method for manufacture of thin-walled large-diameter circular parts with working surfaces having precise geometrical sizes and required hardness using pallet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006146466/02A RU2313587C1 (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Method for manufacture of thin-walled large-diameter circular parts with working surfaces having precise geometrical sizes and required hardness using pallet |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2313587C1 true RU2313587C1 (en) | 2007-12-27 |
Family
ID=39018940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006146466/02A RU2313587C1 (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Method for manufacture of thin-walled large-diameter circular parts with working surfaces having precise geometrical sizes and required hardness using pallet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2313587C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2506322C1 (en) * | 2012-07-23 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Method of making ring valve split rings |
| RU2518213C2 (en) * | 2012-07-17 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Production of spur gears |
| RU2564805C1 (en) * | 2014-03-24 | 2015-10-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Method of thermal treatment of high-precision parts out of spring silicon steels |
| CN115109903A (en) * | 2022-06-30 | 2022-09-27 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | Thin-wall part induction quenching system and machining method |
-
2006
- 2006-12-27 RU RU2006146466/02A patent/RU2313587C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DE 2520697A), 11.11.1976. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2518213C2 (en) * | 2012-07-17 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Production of spur gears |
| RU2506322C1 (en) * | 2012-07-23 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный аграрный университет" | Method of making ring valve split rings |
| RU2564805C1 (en) * | 2014-03-24 | 2015-10-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Method of thermal treatment of high-precision parts out of spring silicon steels |
| CN115109903A (en) * | 2022-06-30 | 2022-09-27 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | Thin-wall part induction quenching system and machining method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3927450A (en) | Method of manufacturing hollow, circular-shaped workpieces | |
| CN107201524B (en) | Laser strengthening processing forming method for surface of rotary wheel | |
| CN105583588B (en) | A kind of processing method for taper roll bearing Internal and external cycle | |
| US6502486B1 (en) | Method for producing steel rolling bearing rings | |
| CN103447784B (en) | A kind of driving shaft processing technology | |
| CN101500823B (en) | Raceway ring member for bearing unit, bearing unit, and method and device for producing raceway ring member for bearing unit | |
| CN105643218A (en) | Machining method of gear parts of gearbox | |
| RU2313587C1 (en) | Method for manufacture of thin-walled large-diameter circular parts with working surfaces having precise geometrical sizes and required hardness using pallet | |
| JPH07290181A (en) | Manufacture of gear and its manufacturing device | |
| CN109707729A (en) | A kind of bearing and preparation method thereof | |
| CN108070703A (en) | A kind of bearing heat treatment process | |
| CN110576299A (en) | precision short-stroke integral piston machining method | |
| JPH01162530A (en) | Manufacture of special form ball | |
| CN108866312A (en) | A kind of bearing heat treatment process | |
| CN108857274A (en) | Double channel emery wheel grinds processing method | |
| JP2009203525A (en) | Production line for rolling bearing | |
| Sun et al. | Numerical and experimental investigations on the effect of mandrel feeding speed for high-speed rail bearing inner ring | |
| JPH11140543A (en) | Production of bearing ring | |
| CN107848011A (en) | Method for manufacturing the ring with teeth portion | |
| RU66339U1 (en) | SYSTEM "DEVICE-SATELLITE-PREPARATION" | |
| JP2003194072A (en) | Rolling device | |
| CN105855817A (en) | Cylindrical finish turning blank special for producing planetary gear and machining method thereof | |
| JPH11257357A (en) | Race for rolling bearing | |
| RU2041269C1 (en) | Ball race support manufacturing method | |
| CN104924027B (en) | A kind of manufacture method of automotive transmission double clutch oil-deflecting cover |