Типовые технологические процессы изготовления деталей машин (803642), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Для нарезания зубьев этим методом требуются универсальные зубофрезерныестанки и специальный режущий инструмент – червячные фрезы. Станки выпускают с вертикальной или горизонтальнойосями вращения фрезы. Метод является высокопроизводительным.Фрезу на станке устанавливают таким образом, чтобы ее ось была повернута под углом β подъема винтовой линии витков фрезы (рис. 58).Червячная фреза, кроме вращения, совершает поступательное движение подачи вдоль образующей цилиндра нарезаемого колеса, в результате чего колесо обрабатывается по всей его ширине.Рис.
58 Схема фрезерования зубьев червячной фрезойВ зависимости от модуля устанавливают число рабочих ходов фрезы: для т = 2…2,5 мм – один рабочий ход, для т >2,5 мм – два рабочих хода и более.Повышения производительности при зубофрезеровании достигают путем увеличения диаметра фрезы (повышаетсястойкость инструмента), жесткости ее установки, использования специальных инструментальных материалов, в том числетвердосплавных, композиционных, применения многозаходных червячных фрез и увеличения числа одновременно нарезаемых колес.Зубодолбление.
Режущим инструментом является долбяк, представляющий собой зубчатое колесо с эвольвентнымпрофилем зубьев. В процессе нарезания долбяк и нарезаемое зубчатое колесо находятся в относительном движении зацепления (без зазора), т.е. их окружные скорости на начальных окружностях равны, а частота вращения и число зубьев связаныпередаточным отношением i = nи/nз = zз/zи, где nи, nз – соответственно частота вращения инструмента и заготовки колеса; zз, zи –соответственно число зубьев заготовки колеса и инструмента.Нарезание зубьев долблением осуществляется на зубодолбежных станках.Обработка за один рабочий ход применяется для зубчатых колес с т = 1...2 мм; с 2 < т < 4 – за два рабочих хода; с т >4 мм – за три рабочих хода.Кроме отмеченных обстоятельств, зубодолбление является единственным методом для нарезания колес с внутреннимзацеплением (при средних и малых диаметрах), а также при обработке зубчатых венцов в блочных шестернях.Зубострогание.
Этот метод основан на зацеплении колеса и рейки, воспроизводимом инструментом – гребенкой. Обработка колес осуществляется на станках двух типов: с вертикальной и горизонтальной осью заготовки. Станки последнеготипа применяют также для обработки колес с неразрывным шевронным зубом.У зубострогания производительность меньше, чем у зубофрезерования червячной фрезой и зубодолбления.Накатывание зубчатых поверхностей имеет большие преимущества перед способами обработки резанием: повышаетпроизводительность в 5 – 30 раз; увеличивает износостойкость и прочность зубьев; значительно уменьшает отходы металлаи др. Различают горячее и холодное накатывание.
Горячее накатывание применяют для профилей с модулем больше 2 мм;холодное накатывание рекомендуется для мелкомодульных колес с модулем до 1,5...2 мм.Рис. 59 Схема горячего накатывания зубьев колес:1 – накатники; 2 – реборды; 3 – заготовка; 4 – переходная втулка; 5 – оправкаМожет применяться и комбинированное накатывание для средних и крупных модулей (основная пластическая деформация проводится в горячем состоянии, а окончательное профилирование – в холодном).Горячее накатывание производится как с радиальной, так и с продольной подачей. Схема накатки с продольной подачейаналогична холодному накатыванию.Схема накатывания с радиальным движением подачи показана на рис. 59.Перед накатыванием заготовку нагревают до 1000...1200 °С за 20...30 с до накатывания, затем устанавливают на оправкуспециального станка и производят накатывание.Шевингование – чистовая обработка зубьев незакаленных цилиндрических зубчатых колес (твердость обычно не болееНRС 40), осуществляемая инструментом – шевером (рис.
60, а).Шевер имеет форму зубчатого колеса или зубчатой рейки. На поверхности зубьев шевера имеются канавки от головкидо ножки.Шевингование зубчатых колес заключается в срезании весьма тонких волосовидных стружек толщиной 0,05...0,01 ммострыми кромками канавок шевера во время движения обкатки обрабатываемого колеса и инструмента и возникающего приэтом относительного скольжения профилей зацепляющихся зубьев (рис. 60, б).Обычно в процессе шевингования точность зубчатых колес повышается на одну степень, реже – на две.Шевинговальные станки выпускают с горизонтальной или вертикальной осью (для обработки колес большого диаметра).а)б)Рис. 60 Шевингование:а – дисковый шевер; б – схема обработки зубьев колес дисковым шевером:1 – дисковый шевер; 2 – заготовка; vш – скорость шевера; vд – скоростьзаготовки; Sпр – продольная подача (с реверсированием) стола;Sв – вертикальная подача столаВ настоящее время есть несколько методов шевингования: параллельное, диагональное, тангенциальное и врезное.
Шевингуют зубчатые колеса, как наружного, так и внутреннего зацепления.Шлифование зубьев зубчатых колес – наиболее надежный метод отделочной обработки, обеспечивающий высокуюточность, как правило, закаленных зубчатых колес. Шлифование зубьев производят на различных зубошлифовальных станках как методом копирования, так и методом обкатки.На станках, работающих по методу копирования, шлифуют зубчатые колеса профилированными кругами (рис. 61). Осьзаготовки в этих станках расположена горизонтально. Они предназначены главным образом для шлифования прямозубыхколес.Метод обкатки осуществляется на зубошлифовальных станках, которые точны и универсальны в наладке, но производительность которых сравнительно невелика и зависит от принципа работы и типа применяемых шлифовальных кругов.При шлифовании зубьев этим методом (рис.
62) воспроизводится зубчатое зацепление пары рейка – зубчатое колесо.Инструментом является воображаемая рейка, боковые стороны зуба которой образованы шлифовальными тарельчатымикругами 2. Шлифовальные круги получают вращательное движение, движение обкатки, заготовка 1 выполняет возвратнопоступательное движение.Рис. 61 Схемы профильного шлифования зубьев:а – профилирование зубьев; б – правка шлифовального кругаДвижение обкатки складывается из двух движений: вращения заготовки вокруг своей оси А и поступательного движения вдоль воображаемой рейки Б. В результате этих двух движений заготовка перекатывается без скольжения по воображаемой рейке.На практике существуют и другие методы шлифования цилиндрических зубчатых колес: дисковым кругом; двумя дисковыми кругами; червячным кругом и др.Рис. 62 Схема шлифования зубьев методом обкатки:1 – зубья колеса; 2 – шлифовальные кругиХонингование применяют для чистовой отделки зубьев, как правило, закаленных цилиндрических колес внешнего ивнутреннего зацеплений.
Процесс осуществляется на зубохонинговальных станках с помощью зубчатого абразивного инструмента – хона.Зубчатые хоны представляют собой прямозубые или косозубые колеса, обычно состоящие из стальной ступицы и абразивного венца того же модуля, что и обрабатываемое колесо. Частота вращения хона 180...200 мин-1, скорость подачи стола180...210 мм/мин.
Время хонингования зубчатого колеса 30...60 с.Хонингование позволяет уменьшить параметры шероховатости и тем самым повысить долговечность зубчатой передачи.К отделочным методам относятся также: обкатка зубьев и прикатка (зацепление с эталонным колесом); притирка (искусственное изнашивание рабочей поверхности зубьев притирами с применением абразивной пасты); приработка (притирание пары зубчатых колес без притира) и др.5.2 Типовой маршрут изготовления зубчатых колесОсновные операции механической обработки зубчатого колеса со ступицей 7-й степени точности (рис. 63) следующие.005 Заготовительная.Для заготовок из проката – резка проката, для штампованных заготовок – штамповка.Штампованные заготовки целесообразно выполнять с прошитыми отверстиями, если их диаметр более 30 мм и длина неболее 3-х диаметров.Заготовки из чугуна и цветных сплавов (иногда из сталей) получают литьем.010 Токарная.Точить торец обода и торец ступицы с одной стороны начерно, точить наружную поверхность обода до кулачков патрона начерно, расточить начерно на проход отверстие (или сверлить и расточить при отсутствии отверстия в заготовке),точить наружную поверхность ступицы начерно, точить фаски.Технологическая база – наружная поверхность обода и торец, противолежащий ступице (закрепление в кулачках токарного патрона).Оборудование: единичное производство – токарно-винторезный станок; мелко- и среднесерийное – токарноревольверный, токарный с ЧПУ; крупносерийное и массовое – одношпиндельный или многошпиндельный токарный полуавтомат (для заготовки из прутка – прутковый автомат).Рис.
63 Цилиндрическое зубчатое колесо с односторонней ступицей015 Токарная.Точить базовый торец обода (противолежащий ступице) начерно, точить наружную поверхность обода на оставшейсячасти начерно, расточить отверстие под шлифование, точить фаски.Технологическая база – обработанные поверхности обода и большего торца (со стороны ступицы).Оборудование – то же (см. операцию 010).020 Протяжная (долбежная).Протянуть (долбить в единичном производстве) шпоночный паз или шлицевое отверстие.Технологическая база – отверстие и базовый торец колеса.Оборудование – горизонтально-протяжной или долбежный станки.Применяются варианты чистового протягивания отверстия на данной операции вместо чистового растачивания на предыдущей операции.025 Токарная.Точить базовый и противолежащие торцы, наружную поверхность венца начисто.Технологическая база – поверхность отверстия (реализуется напрессовкой на оправку, осевое положение на оправкефиксируется путем применения подкладных колец при запрессовке заготовки).
Необходимость данной операции вызывается требованием обеспечения соосности поверхностей вращения колеса.Оборудование – токарно-винторезный (единичное производство), токарный с ЧПУ (серийное) или токарный многорезцовыйполуавтомат.030 Зубофрезерная.Фрезеровать зубья начерно (обеспечивается 8-я степень точности).Технологическая база – отверстие и базовый торец (реализуется оправкой и упором в торец).Оборудование – зубофрезерный полуавтомат.035 Зубофрезерная.Фрезеровать зубья начисто (обеспечивается 7-я степень точности).040 Шевинговальная.Шевинговальная операция повышает на единицу степень точности зубчатого колеса. Операции применяют для термообрабатываемых колес с целью уменьшения коробления зубьев, так как снимается поверхностный наклепанный слой послефрезерования.Технологическая база – отверстие и базовый торец (реализуется оправкой).Оборудование – зубошевинговальный станок.045 Термическая.Калить заготовку или зубья (ТВЧ) или цементировать, калить и отпустить – согласно техническим требованиям.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
