RU66339U1

RU66339U1 - SYSTEM "DEVICE-SATELLITE-PREPARATION"

Info

Publication number: RU66339U1
Application number: RU2006146463/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Анатольевич Дронов; Виталий Игнатович Соловьев; Станислав Георгиевич Гамов; Михаил Юрьевич Григорьев; Евгений Михайлович Ивлев; Анатолий Николаевич Бессонов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Акционерная Компания "Туламашзавод"
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2007-09-10

Abstract

Полезная модель 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 поверхностями, например, поверхностями шариковых дорожек на наружной или внутренней поверхности детали. Для обеспечения жесткости заготовки в осевом и радиальном направлении в процессе механической и/или термической обработки формоудерживающее кольцевое приспособление-спутник выполнено в виде кольца, внешний или внутренний диаметр которого соответствует наименьшему допускаемому конструкцией детали диаметру поверхности, на которой отсутствуют основные рабочие поверхности. Заготовка контурообразующим выступом неподвижно и беззазорно, по меньшей мере, со стороны торца приспособления-спутника, сопряжена с торцовой поверхностью приспособления-спутника. 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. В контурообразующем выступе корпуса заготовки выполнены диаметрально расположенные отверстия под крепежные элементы для неподвижного соединения с приспособлением-спутником, а в корпусе кольцевого приспособления-спутника выполненные ответные указанным отверстиям вертикальные сквозные отверстия под крепежные элементы. Изобретение позволит получить сложнопрофильные кольцевые детали больших диаметров, после механической обработки и термической закалки токами высокой частоты с максимально точными геометрическими размерами, в т.ч., и по диаметру, без корректировки геометрических размеров, и требуемой твердости ответственных рабочих поверхностей. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.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 annular parts of large diameters (more than 1500 mm), at least with responsible friction surfaces, for example, surfaces of ball tracks on the outside or the inner surface of the part. To ensure rigidity of the workpiece in the axial and radial direction during the mechanical and / or heat treatment, the satellite-shaped ring-holding fixture is made in the form of a ring, the outer or inner diameter of which corresponds to the smallest allowable construction of the part, the diameter of the surface on which there are no main working surfaces. The workpiece contour-forming protrusion motionless and gapless, at least from the side of the end face of the satellite device, is associated with the end surface of the satellite tool. The rigidity of the satellite device is at least 2 times greater than the rigidity of the workpiece, and the coefficient of linear expansion of the material from which the satellite tool is made is equal to or close to the coefficient of linear expansion of the material from which the workpiece is made. In the contouring protrusion of the workpiece body, diametrically located holes for fastening elements are made for fixed connection with the satellite device, and in the ring device of the satellite satellite, there are made vertical through holes for mounting elements corresponding to said holes. The invention will make it possible to obtain complex-profile ring parts of large diameters, after machining and heat quenching by high-frequency currents with the most accurate geometric dimensions, including the diameter, without adjusting the geometric dimensions, and the required hardness of critical work surfaces. 2 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель 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 поверхностями, например, поверхностями шариковых дорожек.The utility model 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 critical friction surfaces, for example, ball track surfaces.

При изготовлении тонкостенных сложнопрофильных кольцевых заготовок большого диаметра возникают существенные отклонения от заданных геометрических размеров, а именно, овальность, кривизна, которую корректируют с помощью оправки.In the manufacture of thin-walled complex-shaped ring billets of large diameter, significant deviations from the given geometric dimensions arise, namely, ovality, curvature, which is corrected using a mandrel.

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).There is a known method of editing ring parts, in which editing is combined with heat treatment and 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 и не возможность получить сложнопрофильную деталь с точными геометрическими размерами.The disadvantage of this method is the high complexity of editing and the inability to obtain a complex part with accurate 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 системе «приспособление-спутник-заготовка» для изготовления тонкостенных кольцевых деталей большого диаметра переменного по высоте контура сечения с основными ответственными (точными) рабочими поверхностями на наружной или внутренней поверхности детали, для обеспечения жесткости заготовки в осевом и радиальном направлении в процессе механической и/или термической закалки кольцевое приспособление-спутник выполнено в виде бесступенчатого кольца, наибольший диаметр которого соответствует наименьшему допускаемому конструкцией детали диаметру на внешней или внутренней поверхностях, на которой отсутствуют точные рабочие поверхности, а заготовка контурообразующим выступом неподвижное и беззазорно, по меньшей мере, со стороны торца приспособления-спутника, сопряжена с торцовой поверхностью приспособления-спутника, при этом жесткость приспособления-спутника, по меньшей мере, в 2 раза превышает жесткость заготовки, а коэффициент линейного расширения материала, из The problem is achieved in that in the device-satellite-billet system for the manufacture of thin-walled ring parts of large diameter variable in height of the section contour with the main responsible (exact) work surfaces on the outer or inner surface of the part, to ensure the rigidity of the workpiece in axial and radial the direction in the process of mechanical and / or thermal hardening, the annular satellite device is made in the form of a stepless ring, the largest diameter of which corresponds to the smallest diameter allowed by the construction of the part on the outer or inner surfaces, on which there are no exact working surfaces, and the workpiece with a contouring protrusion is stationary and gapless, at least from the end face of the satellite device, is conjugated with the end surface of the satellite device, while the rigidity of the device satellite, at least 2 times higher than the rigidity of the workpiece, and the coefficient of linear expansion of the material from

которого выполнено приспособление-спутник, равен или приближен к коэффициенту линейного расширения материала, из которого выполнена заготовка, а в контурообразующем выступе заготовки выполнены диаметрально расположенные (ориентированные) отверстия под крепежные элементы для неподвижного соединения с приспособлением-спутником, а в корпусе кольцевого приспособления-спутника выполненные ответные указанным отверстиям вертикальные сквозные отверстия под крепежные элементы.of which the satellite device is made is equal to or close to the linear expansion coefficient of the material from which the workpiece is made, and in the contouring protrusion of the workpiece, diametrically located (oriented) holes for fasteners for fixed connection with the satellite device are made, and in the case of the ring satellite device vertical through holes for mounting elements made reciprocal to said holes.

Целесообразно для обеспечения дополнительной жесткости заготовки в радиальном направлении, в стенках приспособления-спутника со стороны торца, свободного от заготовки предусмотреть радиально расположенные регулируемые в радиальном направлении винты, на торцах которых выполнены упорные (контактообеспечивающие) площадки, обеспечивающие жесткий контакт с наиболее удаленной поверхностью заготовки.It is advisable 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, provide radially arranged radially adjustable screws, on the ends of which are made persistent (contact-supporting) platforms, providing hard contact with the most remote surface of the workpiece.

Предпочтительно на приспособлении-спутнике со стороны свободного от заготовки торца выполнено основание.Preferably, a base is formed on the satellite tool from the side free from the workpiece end.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено крепление заготовки на приспособлении-спутнике.The utility model is illustrated in the drawing, where Fig. 1 shows the mounting of a workpiece on a satellite tool.

Система «приспособление-спутник-заготовка» для изготовления тонкостенных кольцевых деталей большого диаметра включает заготовку 1 переменного по высоте контура сечения с основными ответственными (точными) рабочими поверхностями на наружной или внутренней поверхности детали.The device-satellite-billet system for the manufacture of thin-walled ring parts of large diameter includes a billet 1 of variable cross-sectional height with the main responsible (accurate) work surfaces on the outer or inner surface of the part.

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.

Предлагается для обеспечения жесткости заготовки в осевом и радиальном направлении в процессе механической и/или термической закалки использовать формоудерживающее (формообеспечивающее) кольцевое приспособление-спутник 2, которое выполнено в виде бесступенчатого кольца, диаметр которого соответствует наименьшему допускаемому конструкцией детали диаметру внешней или внутренней поверхности, на которой отсутствуют точные рабочие поверхности.It is proposed to provide stiffness of the workpiece in the axial and radial direction during mechanical and / or thermal quenching, to use the form-holding (shaping) ring satellite device 2, which is made in the form of a stepless ring, the diameter of which corresponds to the smallest allowable part design, the diameter of the outer or inner surface, which lacks precise work surfaces.

Для неподвижного соединения заготовки с приспособлением-спутником в контурообразующем выступе 3 корпуса заготовки выполнены вертикальные (вдоль оси заготовки) диаметрально расположенные (диаметрально ориентированные) 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 For the stationary connection of the workpiece with the satellite device in the contouring protrusion 3 of the workpiece body, vertical (diametrically oriented) through holes 4 for fasteners 5 are made (along the axis of the workpiece) 5. The indicated holes can coincide with the holes for fasteners in accordance with the detail drawing, those. holes match

конструктивными отверстиями кольцевой детали, с помощью которых кольцевые детали крепятся между собой и/или к машине.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 fixture-satellite, in accordance with the location of the through vertical holes for fasteners in the workpiece, there are through holes 6 mating through vertical holes of the workpiece.

Заготовка контурообразующим выступом 3 неподвижное и беззазорно, по меньшей мере, со стороны торца приспособления-спутника, сопряжена с торцовой поверхностью (торцем) приспособлеия-спутника.The workpiece contouring protrusion 3 is stationary and gapless, at least from the side of the end face of the satellite device, is associated with the end surface (end face) of the satellite tool.

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.

В зависимости от месторасположения на заготовке профилеобразующих точных (ответственных) рабочих поверхностей, подвергаемых черновой и чистовой механической обработке и поверхностной закалке токами высокой частоты, заготовку 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 profile-forming precise (responsible) work surfaces subjected to roughing and finishing machining and surface hardening by high-frequency currents, the workpiece is installed either on a shape-retaining ring satellite device (while the profile-forming exact work surfaces are located on the outer surface of the workpiece) or into the satellite-shaped ring-holding fixture (the profile-forming exact working surfaces are located on the inside enney workpiece surface).

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 arranged radially adjustable screws are provided, at the ends of which are made persistent (contact-supporting) platforms 7, which provide tight contact with the outermost 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.

На приспособлении-спутнике со стороны свободного от заготовки торца выполнено основание 8.On the satellite device from the side free from the workpiece end, a base 8 is made.

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.

Claims

1. The device-satellite-billet system for the manufacture of thin-walled ring parts of large diameter of variable height along the contour of the cross section with the main working surfaces on the outer or inner surface of the part, the execution of which causes deformation of the workpiece, in which to ensure rigidity of the workpiece in the axial and radial direction during mechanical and / or heat treatment, the satellite-shaped ring-holding fixture is made in the form of a ring whose outer or inner diameter corresponds to the smallest permissible construction of the part, the diameter of the surface on which there are no main working surfaces, and the workpiece by a contouring protrusion motionless and gapless, at least from the end face of the satellite device, is conjugated with the end surface of the satellite device, while the stiffness of the satellite device at least 2 times the stiffness of the workpiece, and the coefficient of linear expansion of the material from which the satellite device is made is equal to or close to the coefficient that linear expansion of the material from which the workpiece is made, diametrically located (oriented) holes for fastening elements for fixed connection with a satellite device are made in the contouring protrusion of the workpiece body, and vertical through holes for mounting elements reciprocal to said holes are made in the ring-device housing of the satellite .

2. The device-satellite-workpiece system according to claim 1, characterized in that in order to provide additional stiffness of the workpiece in the radial direction, radially arranged radially adjustable screws are provided in the walls of the satellite tool from the side free from the workpiece, at the ends of which thrust pads are made, which ensure tight contact of the screws with the outermost surface of the workpiece.

3. The device-satellite-billet system according to claim 1, characterized in that the base is made on the satellite device.