Spravochnik_tehnologa-mashinostroitelya_T1 (550692), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Шевингование выполняют двумя методами: с радиальной подачей посредством сближения инструмента с деталью до достижения номинального межосевого расстояния и осевой подачей на номинальном межосевом расстоянии. Как при радиальной, так я при осевой подаче ведущим элементом является червячный шевер; колесо должно свободно вращаться на своей оси. Кинематическая связь между шевером и колесом отсутствует. При шевинговании с осевой подачей качество поверхности лучше, чем при работе с радиальной подачей. При работе с радиальной подачей возможно также небольшое срезание с профиля зуба колеса. Радиальная подача (ступенчатая) 0,03-006 мм/об стола.
Припуски под чистовое фрезерование и шевннговаиие приве- девы в табл. 39. При изготовлении червячных колес возможны погрешности формы и расположения пятна контакта. Червячная фреза с завышенным диаметром обеспечивает ограниченное пятно контакта в середине зубчатого венца колеса (рис. 215,а). По мере переточхи фрезы до номинального диаметра контакт удлиняется и располагается по всей длине зуба (рис. 215, б). При использовании фрезы с заниженным после заточки диаметром пятно контакта располагается на концах зуба червячного колеса (рис.
215,в), что недопустимо. При расположении пятна контакта на головке или ножке зуба колеса имеется разница в углах профиля фрезы и червяка из-за неправильной 372 ош хвотка дкталкй машин нх мкгхллогкжущнх станках ЮАНЯ г) Рве. 215. Ферма ° Расаеламевве ватна кевтакта аа зубьях чеваячвеге колеса заточки фрезы или неправильного изготовления профилей. Изготовлецне цнлиядряческнх червяков. В цилиндрических червячных передачах червяки разделяют на следующие основные виды (ГОСТ 18498 — 73): архимедовы (2А), имеющие прямолинейный профиль в осевом сечении и архимедову спираль в торцовом: конвалютные (ЕМ), имеющие прямой профиль в нормальном к витку сечению и удлиненную эвольвенту в торцовом сечении; звольвентные (7!), имеющие криволинейный профиль в нормальном сечении, эвольвентный в торцовом и прямолинейный в сечении плоскостью, касательной к основному цилиндру. В единичном производстве червяки с формами боковых поверхностей УА, ЕХ, 2! как предварительно, так и окончательно могут быть изготовлены на токарном станке.
Архимедовы червяки (ХА) нарезают резцами с прямолинейными режущими кромками, установленными в осевом сечении червяка (рис. 216,а). Обе стороны витка одновременно обрабатывают при черновом нарезании и раздельно каждую сторону при чистовом. По этой же технологии обрабатывают конвалютные червяки, с той разницей, что резцы с прямолинейными кромками для червяка Х)Ч! устанавливают в нормальном сечении витка (рис. 216, б), а для червяка 2142- в нормальном сечении впадины (рис. 216,л). При обработке эвольвентных червяков Х! ва:кное значенис имеет установка токарных резцов. Чистовое нарезание эвольвентного червяка выполняют двумя резцами; один резец — для обработки правой, другой — для обработки левой стороны витка. Резцы, имеющие прямолинейные режущие кромки, устанавливают один выше, другой ниже оси червяка, в плоскостях, касательных к основному цилиндру червяка (рис, 2!б,г).
В серийном производстве используют более эффективные методы. Обработка ведется на резьбофрезериых н специально-фрезерных станках дисковыми или пальцевыми фрезами, профиль которых определяют для каждого конкретного типа червяка, Возможно также точение витков червяков (типа ХА и г,1) на зубофрезериых станках долбяком.
Многозаходные эвольвентные червяки нарезают методом обкатки на зубофрезерных станках червячными фрезами. В крупносерийном и массовом производстве широко применяют вихревой метод обработки червяков в специальном приспособлении, установленном на рсзьбофрезерном станке. Этот метод обладает большой производительностью. Подобно изготовлению резьбы, червяки небольших размеров, с малым утлом подъема витка и небольшой глубиной профиля накатывают в холодном состоянии без снятия стружки. У термически обработанных архимедовых, конвалютных и эвольвентных червяков окончательную обработку профиля витка осуществляют на специальных резьбошлифовальных станках или станках для шлифования червяков.
Для повышения произволительности шлифование осуществляют дисковыми шлифовальными кругами большого диаметра на скорости резания 40 — 45 м/с. Шлифовальный круг правят соответственно профилю червяка н наклоняют его (рис. 216. д) на делительный угол подъема витка. Оба профиля шлифовального круга правят алмазами по шаблону, ко- 6В л) г) Рве. 216. Схемы черваиев устмимкв резца ави варезаввв ОБРАБОткА зуБьеВ зувчхтых кОлес торые изготовляют по заданным координатам на профильно-шлифовальных станках. Профиль шлифоввльного круга соответствует шлнфуемому профилю червяка в осевом сечении. При изготовлении червяков высокой точности необходимо использовать контрольноизмерительные приборы соответствующей точности.
Окончательное шлифование осуществляют в термоконстантных помещениях. Соседние станки устанавливают на достаточном удалении от шлифовального, чтобы уменьшить влияние вибрации, нагрева и т. д. На современных станках, имеющих короткую кинематическую цепь, установлены механизмы устранения зазоров во время изменения направления вращения, что позволяет проводить шлифование в обоих направлениях: при движении в одном направлении шлифуют одну сторону профиля, а при обратном — противоположную. Прнлуски иа обработку профиля червяков приведены в табл. 40.
Контроль червячных передач можно разде- вить на три этапа: раздельный контроль колеса и червяка после их окончательной обработки, контроль комплекта (пары) колеса и червяка перед сборкой, контроль червячной передачи в собранном агрегате. У червячного колеса контролируют: погрешность шага и накопленную погрешность шага, толщину зуба, форму и расположение пятна контакта в паре с червяком, кинематическую точность на приборе в однопрофильном зацеплении с сопряженным червяком или со специальным эталоном для передач высокой точности и комплексную погрешность в двухпрофильном зацеплении для передач невысокой точности.
Погрешность окружного шага червячного колеса чаще определяют специальным прибором непосредственно на зуборезном станке в процессе нарезания зубьев, Во время медленного вращения стола станка с обрабатываемым червячным колесом два измерительных штифта прибора последовательно вводятся в соседние впадины зуба на полный оборот колеса. Результаты измерения автоматически вычисляются и записываются: на 40, Прнпуски (мм) ив толщину зуба профиля витков червяка одном графике — погрешность шага от зуба к зубу, на другом — накопленная погрешность. Например, показатели точности червячного колеса (4, = 250 мм: т = 3 мм) для зуборезного станка: погрешность шага 2 мкм, накопленная погрешность 10 мкм.
Контроль погрешности шага и накопленной погрешности выполняют также на специальных приборах вне станка. У червяка контролируют: форму профиля, погрешность угла подъема витка, шаг между витками, толщину зуба, радиальное биение. Основные параметры контролируют на приборе для контроля червячных фрез. Ряд параметров можно контролировать на эвольвентомере, шагомере и т.
д. Перед сборкой у червячного колеса и сопряженного червяка в паре контролируют форму и расположение пятна контакта на зубьях колеса и кинематическую точность. Первый параметр определяет качество зацепления, второй — точность изготовления червячной передачи. Пятно контакта и кинематическую точность червячной передачи в одноцрофильиом зацеплении проверяют на специальном контрольном приборе с электронным и записывающим устройствами при номинальном межосевом расстоянии. Перед контролем пятна контакта зубья колеса покрывают тонким слоем краски (суриком с маслом), затем при легком торможении передачу вращают в обоих направлениях.
Пятно контакта, характеризующее правильность зацепления, должно располвгатьси в средней час~и ширины зубчатого венца без выхода на головку, ножку и концы зубьев (см. рнс. 215,г). Для высоконагруженных передач длина пятна контакта равна примерно половине ширины зубчатого венца колеса. У скоростных передач больших ограничений в размере пятна контакта не делают, чтобы не вызвать повышения уровня звукового давления вследствие уменьшения коэффициента перекрытия.
При изготовлении точных червячных передач особое значение приобретает контроль кинематической точности в однопрофилъном зацеплении. Этот метод позволяет сравнивать точность и равномерность вращательного движения контролируемой передачи с точностью и равномерностью почти идеальной исходной передачи.
Измерение осуществляют с помощью двух электронных устройств: одно устанавливают на шпинделе червячного колеса, другое — на шпинделе червяка. Сравнение проводят с предварительно установленным передаточным числом. Отклонения регистрируются на графике, по которому можно определить погрешности отдельных параметров 374 ОБРАБОткА детАлеЙ мАшин ИА метлллОРежун!их станках зубчатого зацепления Контроль кииематической точности червячной передачи в сочетании с проверкой пятна контакта позволяют выявить погрешности зубчатого зацепления и иметь представление о характеристике червячной передачи в рабочих условиях На приборе можно контролировать боковой зазор в червячной передаче и погрешности межосевого угла Сборка является наиболее ответственной операцией, которая в значительной степени определяет работоспособность червячной передачи в собранном агрегате При сборке высоконагруженных червячных передач главное внимание уделягот форме и расположению пятна контакта Контакт проверяют после определенного периода прикатки, он должен быть таким же, как при обкатке червячной передачи на контрольном приборе перед сборкой Ка этом этапе пятно контакта зависит не только от качества изготовления передачи, но и от правильности сборки передачи в корпусе и точности изготовления деталей агрегата При сборке прежде всего нужно следить за соблюдением расстояния между осями, так как изменение межосевого расстояния сушественно влияет на расположение пятна контакта При выходе пятна контакта на кромки зубьев уменьшаются основные преимущества червячной передачи в отношении предельно допустимой нагрузки, плавности хода и равномерности вращения Если пятно контакта расположено на одном конце обеих сторон зуба, — колесо неправильно расположено относительно оси червяка Если пятно контакта расположено на противоположных концах зуба (см рис 215,4), причиной может быть неправильное межосевое расстояние или неправильный угол между осями колеса и червяка Прецизионные станки для нарезания червячных колес, шлифования червяков и контрольно-измерительные приборы устанавливают в специальных термоконстантных помешениях с постоянной температурой воздуха 20С (+ 0,5'С), влажность воздуха 54 — 58% ПРЕЦИЗИОННОЕ ТОЧЕНИЕ Прецизионное точение (тонкое обтачнвание и растачивание, алмазная обработка) характеризуется высокими скоростями резания (!00 в !000 м/мин и более), малыми подачами (0,0! — 0,15 мм/об) и глубинами резания (0,05 — 0,3 мм) при высокой виброустойчивости технологической системы Детали из стали, в процессе обработки которых имеют место ударные нагрузки (при наличии пазов, пересе- кающих отверстий и др), а также детали из стали и высокопрочного чугуна высокой твердости обрабатмвают при более низких скоростях резания (до 50 м1мин) В некоторых случаях при обработке деталей из стали и высокопрочного чугуна повышенной твердости, при наличии оборудования высокой жесткости, мощности и соответствующей частоты вращения шпинделя целесообразно применять резцы, армированные СТМ, скорости резания могут быть увеличены до 150 м)мин и более Прецизионное точеные обеспечивает получение поверхностей правильной геометрической формы, с точным пространственным расположением осей н параметр шероховатости поверхности йа = 0,63 — 0063 мкм, вместе с тем этот метод высокопроизволителен При растачивании деталей из медных сплавов резцами, армированными алмазами или композиционными материалами, с использованием шпиндельных головок с высокоточными подшипниками можно получить параметр шероховатости поверхности Ил=0032 — 0020 мкм, при растачивании деталей из алюминиевых и бронзовых спяавов Йа = 0,063-0,04 мкм При использовании стандартных шпиндельных головок и тех же условиях можно обеспечить параметр шероховатости поверхности йа = = 0,50-0,16 мкм Вследствие малых сечений стружки силы резания и нагрев детали во время обработки незначительны Это исключает образование большого деформированного поверхностного слоя и позволяет ограничиваться малыми силами при закреплении детали для обработки Точность получаемых размеров 8 — 9-го квалитета, а при определенных условиях 5 — 7-го квалитета Па отделочно-расточиых станках обычно выдерживают допуск 5 в 15 мкм на диаметре 100 мм, отклонение от круглости и конусообразность — в пределах 3- 10 мкм Более высокую точность получают при обработке деталей из цветных сплавов, при обработке деталей из стали и чугуна точность ниже, так как в большей степени сказывается влияние износа резца в процессе работы Точность обработки при растачивании зависит от отношения длины к диаметру обрабатываемой поверхности При обработке на отделочно-расточных станках отверстия, у которых отношение ллины к диаметру меньше 2, принято считать короткими, равное 2 — 4 — средними, больше 4 — длинными Прецизионное точение часто применяют перед хонингованием, суперфинишированием, притиркой У точных цилиндрических колес пякпизионнок точкник 375 после токарной обработки на вертикальных многошпиидельных полуавтоматах одновременно растачиаают отверстия и подрезают торцы с допуском 0015-002 мм на диаметр и 0,05 мм на линейные размеры, хонингуют отверстия н суперфинишируют торцы.