7РезФО1-04-ОбрЗубКол (Лекции), страница 3

Этим способом можно шлифовать зуб­чатый венец как по целому металлу (для т < 0,5 мм), так и заготовки с предвари­тельно выполненным зубчатым венцом. Шероховатость поверхности после шлифо­вания составляет — Ra=1,25-0,4 мкм, точность — 5-ю степень.

Притирка зубчатых колес. Этот способ окончательной обра­ботки зубчатого венца применяется преимущественно для терми­чески обработанных стальных зубчатых колес, однако он приго­ден и для сырых колес из различных металлов. В приборострое­нии притирка распространена значительно шире, чем зубошлифование, из-за относительной простоты процесса и в связи с более высокой производительностью.

В качестве притиров применяются зубчатые колеса того же модуля с несколько утонченными зубьями. Притиры изготовляются из более мягкого материала, чем обрабатываемое колесо, и шаржи­руются абразивами (для стальных колес чаще всего применяется серый перлитный чугун).

Процесс притирки осуществляется путем взаимного обкаты­вания колеса 2 и притиров 1 (одного или нескольких) без прину­дительной цепи обката (рис. 268). Притиры постепенно сближают; притираемое колесо нагружается тормозным моментом и получает вращение от притиров. В процессе обработки производят периоди­ческое реверсирование притиров.

Точность притирки находится в пределах 5—6-й степеней. Шероховатость поверхности после притирки от Ra=0,63 мкм до Ra=0,02 мкм. Для притирки применяют пасты ГОИ, электрокорундовые пасты и др. зернистостью 50—63—80 мкм. При применении более мелких паст (14—20—28 мкм и выше) процесс притирки превращается в процесс зубополирования, который часто применяется для окончательной отделки колес (после притирки).

Помимо притиров-колес широко используются червячные при­тиры (притиры в виде однозаходных червяков), изготовленные из мягких металлов или из твердых сортов дерева (пальма, дуб, бук).

Шевингование обеспечивает высокую степень точности зуб­чатого венца и хорошую чистоту поверхности. Процесс высокопро­изводителен и экономичен и весьма прост в обслужива

Рис. 269. Шевингование зубчатых колес

Сущность процесса шевингования состоит в снятии с поверх­ности зубьев колеса тонких волосообразных стружек режущим ин­струментом—шевером, находящимся в зацеплении с обрабаты­ваемым колесом.

Различают шевингование шевером-рейкой (рис. 269, а) и диско­вым шевером (рис. 269,6) ¹. Наиболее распространено шевинго­вание дисковым шевером, представляющим собой косозубое ко­лесо того же модуля с зубьями, перерезанными кольцевыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки (рис. 270).

Для косозубых колес применяются косозубые шеверы с углом наклона зуба, отличным от угла наклона зуба шевингуемого ко­леса. В отдельных случаях для косозубых колес можно применять прямозубые шеверы. Снятие стружки происходит благодаря наличию осевого скольжения в зацеплении, которое достигается скрещиванием осей шевера и обрабатываемого зубчатого колеса и осевым возвратно-поступательным перемещением заготовки относительно шевера. При изменении направления перемещения заготовки вращение шевера реверсируется; этим достигается равно­мерная обработка правых и левых профилей. Заготовки свободно устанавливаются в центрах станка, на оправках, и приводятся во вращение шевером. После каждого двойного хода заготовки инструментальная головка с шевером подается в радиальном направлении. Полный цикл обработки включает в себя несколько рабочих ходов заготовки (которым предшествует радиальная по­дача шевера) и несколько зачистных ходов (без подачи шевера на глубину).

А-А

Рис. 270. Дисковый шевер для шевингования мелкомодульных зубчатых колес

Точность шевингования -обычно 5-я степень (из загото­вок 8—9-й степеней). Шерохо­ватость поверхности после ше­вингования —Ra=1,25-0,8мкм.

В настоящее время шевинго­ванию подвергаются зубчатые колеса с модулем не менее 0,3 мм. Меньшие модули не шевингуются из-за сложности из­готовления шеверов.

Обкатывание зубчатых колес. Сущность процесса обкатыва­ния заключается в воспроизведении плотного зацепления обраба­тываемого колеса с закаленными эталонными колесами. В про­цессе обкатывания вследствие смятия поверхностных гребешков обеспечивается достаточно высокая чистота поверхности и высокая поверхностная твердость зубьев. Производительность процесса высока.

Обкатыванию могут подвергаться колеса из различных метал­лов, но твердостью не свыше 30—32 HRC. В качестве эталонных колес применяются колеса того же модуля из легированных сталей 9ХС, ХВГ и др. с твердостью 62—64 HRC. Соотношение высоты ножки и головки зуба у эталонного колеса несколько отличается от этого соотношения у обрабатываемого колеса. Толщина зуба эталона больше толщины зуба колеса на величину регламенти­рованного бокового зазора в зацеплении. Схема обкатывания тремя эталонами аналогична изображенной на рис. 268, однако в прибо­ростроении чаще применяется обкатывание одним эталонным колесом.

Приработка зубчатых колес. Этот процесс заключается во взаимном обкатывании двух колес, которые впоследствии будут работать в паре. Приработка может производиться либо непосред­ственно в узле в процессе монтажа, либо на специальных уста­новках. Для ускорения процесса приработки между зубьями вводится притирочное вещество. После приработки с абразивом колеса должны быть тщательно промыты.

§ 4. ЗУБОРЕЗНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Геометрические параметры червячной модульной фрезы и долбяка и их элементы. Червячная модульная фреза (рис. 271) представляет собой червяк с трапецеидальной нарезкой, на котором прорезаны канавки перпендикулярно витку. Верхняя и боковая поверхности зубьев у червячных фрез затылуются по архимедовой кривой.

-Контцр зибчатой рейки

А-А

Рис. 27.1. Червячная модульная фреза

При сечении зубьев фрезы плоскостью, перпендикулярной оси фрезы, образуется архимедова спираль, а в осевом сечении — прямолинейный трапецеидальный профиль. В нормальном сечении к витку профиль зубьев выполняется точно по ГОСТу 3058—54, которым определяется исходный контур трапецеидальной зубча­той рейки.

Червячная фреза состоит из корпуса 4 и зубьев 5, которые имеют углы заточки: задний а, передний у и боковые задние а_г и а₂. Задний и боковые задние углы, полученные при затыловании> остаются постоянными до конца службы фрезы, а передний угол поддерживается при переточках постоянно равным 0. Поверхности зуба фрезы называются передней /, задней 2 и боковыми задними 3.

Заточка фрезы производится путем шлифования передних по­верхностей зубьев так, чтобы они получались всегда направлен­ными по радиусу. Червячные зуборезные фрезы выполняются однозаходными и многозаходными. Чем больше число заходов, тем выше производительность фрезы, но точность нарезания снижается. Многозаходные фрезы применяются, как правило, для чернового зубофрезерования.

Долбяк (рис. 272) представляет собой закаленное эвольвент-ное колесо, превращенное в инструмент путем создания задних и передних углов на его зубьях. Зуборезный долбяк можно предста­вить в виде корригированного зубчатого колеса, смещение исход­ного контура которого различно в каждом сечении, перпендику­лярном оси долбяка.

В сечении, перпендикулярном оси долбяка и удаленном от его передней поверхности на расстояние а, смещение исходного контура ξт равно нулю. Это сечение называется исходным или расчетным. Слева от расчетного сечения смещение исходного кон­тура положительно (т. е. направлено от оси заготовки), справа — отрицательно. Когда расстояние а_{ между передней поверхностью и сечением долбяка, в котором определяется смещение исход­ного контура ξт, равно нулю, значение ξт будет максимально. Из рис. 272 следует, что между смещением исходного кон­тура \т и расстоянием a_t существует прямая пропорциональность.

Такая же связь существует между рас­стоянием а_{ и толщиной зуба по дуге делительной окружности S_d.

Рис. 272. Дисковый долбяк

Подобный вид корригирования обус­ловливает создание боковых поверхно­стей зубьев долбяка в виде эвольвентных винтовых поверхностей. Это позво­ляет сохранить постоянным эвольвентный профиль зубьев долбяка после переточки и дает возможность шлифо­вать боковые поверхности зубьев плос­костью шлифовального круга, так как винтовая эвольвентная поверхность является линейчатой. Боковые поверхности зубьев мелкомодуль­ных долбяков шлифуются также абразивными червяками, что является более прогрессивным способом.

Так как долбяком обрабатываются колеса различных диаметров с наружными и внутренними зубчатыми венцами, то размер диаметра D_d делительной окружности следует выбирать опти­мальным. Наилучшее решение — иметь два долбяка одного мо­дуля с большим и меньшим диаметрами делительной окружности. Передние у и задние а углы долбяка для повышения точности нарезаемых колес следует выбирать по возможности меньшими. Согласно ГОСТу 9323—60 величина заднего угла принимается равной а = 6°, переднего угла у = 5°.

§ 5. ЗУБООБРАБАТЫВАЮЩИЕ СТАНКИ

Зубообрабатывающие станки разделяются на следующие типы.

По назначению различают станки для нарезания ци­линдрических колес; червячных колес; конических колес; шеврон­ных колес и зубчатых реек.

По характеру рабочего движения и виду режущего инструмента станки делятся на зубофрезерные, зубодолбежные, зубострогальные, зубопротяжные (фа­сонная протяжка), зубопритирочные, зубошевинговальные.

По виду обработки различают станки для черновой и чистовой обработки; для приработки зубчатых колёс; для доводки зубьев; для закругления тоцов зубьев.

§ 6. СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОЧИХ ВИДОВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС, ЧЕРВЯКОВ И РЕЕК

Нарезание червячных колес. Зубчатый венец червячных колес чаще всего нарезают на зубофрезерных станках червячными фре­зами, причем размеры фрез должны соответствовать размерам чер­вяка, с которым будет зацепляться данное червячное колесо. Раз­ница заключается лишь в том, что наружный диаметр червячной фрезы на 0,5 т больше диаметра червяка. Это обеспечивает фре­зерование впадины полной глубины.

Ось фрезы устанавливают перпендикулярно оси колеса. Фрезе­рование может осуществляться либо с поперечной по­дачей заготовки на фрезу (рис. 276, а), либо с продольной подачей фрезы вдоль ее оси. В последнем случае фреза снабжается заборным конусом и между заготовкой и фрезой сразу устанавливается требуемое межцентровое расстояние (рис. 276, б).

Фрезерование с поперечной подачей обеспечивает большую производительность (вследствие малой величины перемещения де­тали), однако фрезерование с продольной подачей фрезы обеспе­чивает большую точность.

Нарезание червячных колес для глобоидных передач осуще­ствляется глобоидной червячной фрезой (рис. 276, в). На всех трех схемах стрелками показаны движения, встречающиеся при

Глобоидная фреза