SU975286A1 - Способ сварки трением деталей с окончательной механической обработкой и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

выполнен в виде сферического и упорного подшипников.

При этом упорный подшипник обеспечивает в процессе сварки перемещение шестерни с внешним зацеплением при выправлении радиальных погрешностей, а сферический - несоосность при выправлении угловых погрешностей .

В процессе проковки центрирующий хвостовик вала цилиндрической поверхностью входит Б цилиндрическое отверстие шестерни , обеспечива  соосность свариваемых деталей с точностью, определ емой радиальным зазором посадки упом нутых цилиндрических поверхностей. В конце проковки центрирующий хвостовик вала конической поверхностью входит в коническое отверстие шее- терни, обеспечива  тем самым полную соосность сваренных деталей, т. е. отсутствие как радиальной, так и угловой погрешности их расположени . Кроме того, поскольку проковка ограничена сопр жением конических поверхностей, совершенно точно регламентируетс  осевой размер сваренного издели . Наличие у центрирующего хвостовика вала именно двух поверхностей: цилиндрической и конической, а также очередность их сопр жени  с соответствующими отверсти ми щестерни имеют существенное значение. Цилиндрические поверхности деталей выправл ют в сваренном изделии угловые погрешности расположени  элементов станины, рабочего шпиндел  и др., а конические поверхности обеспечивают окончательно полную соосность деталей сваренного издели  и его точный осевой размер. Если бы не было цилиндрических поверхностей, то достижение полной соосности в сваренном изделии достигалось бы только за счет сопр жени  конических поверхностей. Однако последнее совпадает с окончанием процесса проковки и при выправлении угловых погрешностей может снизить прочность сварного соединени .

Указанные преимущества предлагаемого способа сохран ютс  при использовании его на любых известных машинах дл  сварки трением независимо от точности их изготовлени  либо степени их износа.

При реализации предлагаемого способа в устройстве фиксатор одной из свариваемых деталей допускает дл  нее п ть степеней свободы: вращение вокруг трех пространственных осей и перемещение в плоскости, перпендикул рной оси соедин емых деталей. При этом упорньш подшипник обеспечивает в процессе сварки перемещение шестерни с внешним зацеплением при выправлении радиальных погрешностей, а сферический - несоосность при выправлении угловых погрешностей .

На чертеже показана схема расположени  сваренных деталей по предлагаемому способу и элементы устройства дл  его осуществлени .

Вал 1 выполнен с центрирующим хвостовиком 2, имеющим цилиндрическую 3, переход щую в конус 4, поверхность. Шестерн  5 имеет отверстие с такими размерам поверхност ми, как хвостовик 2 вала 1.

На станине 6 жестко закреплена шестерн  7 с внутренним зацеплением, а также расположены упорный 8 и сферический 9 подшипники упора шестерни 5.

в рабочем шпинделе 10 размещен зажим

вала 1.

Устройство дл  реализации предлагаемого способа работает следующим образом. В процессе финишной механической обработки хвостовика 2 вала 1 и шестерни 5 выполн ютс  центрирующие поверхности 3 и 4 с точностью, соответствующей уровню, прин тому в производстве подобных деталей .

Перед началом сварки зубцы шестерни 5

ввод т во впадины шестерни 7, упира  торец щестерни 5 в сферический .подшипник 9. Вал 1 закреплен в зажиме рабочего шпиндел  10. После чего осуществл ют сварку трением известным путем.

При нагреве центрирующие поверхности ,3 и 4, не контактируют, а свариваемые детали 1 и 5 расположены с погрешност ми, присущими элементам устройства. В конце , нагрева начинают входить в контакт цилиндрические поверхности 3 щестерни 5 и хвостовика 2. Одновременно включаютторможение рабочего щпиндел  10 и прикладывают давление проковки. Величина осадки при проковке регламентирована сопр жением центрирующих поверхностей 4 деталей 2 и 5.

5 При использовании режимов сварки с малой величиной осадки в процессе проковки высоту цилиндрической поверхности 3 хвостовика 2 можно увеличить до размера, соответствующего полной осадке деталей

Q при сварке. В этом случае контактирование цилиндрических поверхностей 3 деталей 2 и 5 происходит уже в начале нагрева. Увеличение высоты цилиндрической поверхности 3 способствует более эффективному выправлению угловых погрещностей, но возникающие при этом усили  в услови х относительного вращени  поверхностей могут вызвать их «прихватку. Дл  избежани  этого цилиндрические поверхности 3 деталей 2 и 5 следует снабдить смазкой, например залудить .

Таким образом, в результате использовани  предлагаемых способа и устройства в машинах любой, даже пониженной, точности можно эффективно соедин ть окончательно механические обработанные детали с точностью, соответствующей уровню точности, механической обработки. Это открывает возможность дл  применени  сварки трением на этапе финишной обработки широкого круга деталей.

Claims (2)

1.Способ сварки трением деталей с окончательйой механической обработкой, например вала и шестерни с внешним зацеплением , заключающийс  в нагреве и проковке при их относительном врашении и сжатии, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности взаимного расположени  свариваемых деталей, на валу предварительно выполн ют хвостовик с цилиндрической переход щей в конус поверхностью, а в шестерне - соответствующее ему отверстие, причем высоту цилиндрической части хвостовика выполн ют не менее величины осадки сваривае мых деталей при проковке.

2.Устройство дл  реализации способа по п. 1, содержащее станину, рабочий шпиндель , зажимы деталей и упор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности взаимного расположени  свариваемых деталей, зажим невращающейс  детали выполнен в виде ограничител  ее поворота, например шестерни с внутренним зацеплением, а упор указанной детали выполнен в виде сферического и упорного подшипников.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Билль В. И. Сварка металлов трением. М., «Машиностроение, 1970, с. 94.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 554116, кл. В 23 К 20/12, 1975 (прототип ).