Производство цилиндрических зубчатых колес .

Производство цилиндрических зубчатых колес.

Допуски цилиндрических эвольвентных зубчатых колес регламентированы ГОСТом 1643-81 со степенями точности от 3 до 12. Гостом оговорены требования к кинематической точности, плавности их работы и контакту зубьев. Заготовками для этих колес служат в зависимости от их конфигурации, размеров и серийности являются:

- поковки;

- прокат;

- штамповки, выполненные в подкладных штампах на ковочных молотах или на механических прессах в закрепленных штампах.

Нарезание зубьев у шестерен производится двумя способами:

1) методом копирования;

2) методом обкатки.

Метод копирования реализуется фасонным инструментом (дисковыми модульными фрезами, пальцевыми модульными фрезами,фасонным резцом),у которых профиль режущих кромок соответствует профилю впадины зуба шестерен

При зубофрезеровании деталь устанавливают на оправку делительного механизма обрабатывается фрезой прорезающей впадину при подаче детали на инструмент или инструмента на деталь. После прорезки впадины первого зуба фреза отводится в исходное положение, а заготовка поворачивается на шаг при помощи делительной головки и начинается процесс прорезки второй впадины и т.д.

Этот способ фрезерования требует точного механизма деления. Кроме того при входе и выходе фрезы теряется много времени, что снижает производительность этого метода. Применяется в основном при больших модулях на крупных колесах, т.к. изготовление крупной червячной фрезы модулем 15…15 мм связано с большими трудностями.

При методе обкатки (огибания) инструментом является червячная модульная фреза, которая выбирает металл впадины колеса. Фреза имеет подачу вдоль зубьев, в результате чего фреза постепенно нарезает зубья по всей длине. Ось фрезы ставят под углом α, равным углу наклона винтовой линии. Процесс образования эвольвенты практически непрерывный, т.к. одновременно работает несколько зубьев. Поэтому данный процесс более производителен, чем фрезерование дисковой фрезой. Преимущество заключается также в том, что ошибка по шагу не передается целиком на зубчатое колесо, как у долбяка, а распределяется по всем впадинам.

Можно нарезать точные колеса (до 7 степени точности при шлифованной фрезе).Базируется деталь на зубофрезерных станках по плоскости и точному отверстию. Зубофрезерование может быть выполнено, когда фреза имеет место для входа и выхода.

Зубодолбление,осуществляется по методу обкатки долбяка по колесу. Точность долбяка должна быть высокая,т.к. неточность одного зуба целиком передается колесу.

При зубодолблении резание происходит при движении долбяка вниз. При обратном ходе вверх деталь отходит от долбяка, чтобы не было трения зуба долбяка по задней грани.

Зубодолблением можно обеспечить 7…9 степень точности.Оно незаменимо при обработке многовенцовых зубчатых колес и когда нет свободного выхода для фрезы и является единственным способом обработки зубьев колес с внутренним зацеплением.

Для обработки крупных зубчатых колес с большим модулем используют реечные долбяки (гребенки), которые имеют форму рейки с трапецеидальным профилем зубьев, соответствующим модулю и углу зацепления нарезаемой шестерни.

Но колеса, нарезаемые червячной фрезой поддаются шевингованию легче поддаются шевингованию, чем нарезанные на зубодолбезном станке, т.к. в первом случае образуются молозаметные гребешки, которые легко снимаются шевером.

Для повышения точности изготовления зубчатые колеса подвергают следующим способам отделки:

- шевингованию;

- шлифованию;

- притирке и приработке.

Шевингование – процесс чистовой отделки зубьев незакаленных зубчатых колес, заключающийся в снятии, соскабливании очень мелких, волокнообразных стружек (как при шабрении), благодаря чему значительно исправляется эксцентриситет начальной окружности, ошибки в шаге, в профиле эвольвенты и угле подъема винтовой линии.

Осуществляется при помощи шевера, имеющего вид зубчатого колеса, у которого проделаны канавки, образующие режущие кромки.

Для того чтобы было скольжение, шевер, приводимый во вращение, находится в плотном зацеплении с колесом и, кроме того, шевер имеет наклон зубьев в 5…15 º.

Под этим углом его устанавливают по отношению к колесу. Благодаря углу происходит скольжение и резание. Колесо, закрепленное на оправке вместе со столом, имеет возвратно-поступательное движение.

Припуски под шевингование обычно составляют 0,1…0,25 мм по толщине зуба, время обработки одного зуба 1,5…2,5 сек. Имеются станки для шевингования крупных колес – до 3000…..4000мм.

Шлифование применяют при изготовлении точных (5…6 степени точности) колес.

Применяют три вида шлифования зубчатых колес.

1. копирование заключается в том, что шлифуют впадину между зубьями, копируя профиль круга. Круг автоматически правится по профилю тремя алмазами, за время шлифования колесо может совершать несколько оборотов.

2. Спос об обкатки зуба с помощью дисковых кругов, имеющих боковые стороны профиля рейки.

Два крайних круга выполняют предварительную, а средний чистовую обработки. Размер «а» соответствует припуску на чистовое шлифование.

В большинстве случаев на таких станках работает один средний круг, т.к.трудно затачивать все круги.После шлифования зубчатых колеса имеют 5…6 степень точности, а производительность в 3…5 раз выше чем копирования.

3. Обкатка червячным кругом аналогична зубофрезерованию, но вместо фрезы – червячный круг. Колеса получаются также 5…6 степени точности, производительность в 4…5 раз выше производительности предыдущих способов.

На зубошлифовальных станках можно шлифовать зуб с модулем менее 6 мм.

В последнее время применяют новый способ отделки зубьев – хонингование. В состав материала для хона, который похож на зубчатое колесо, входит абразивный порошок.Хонингование производится при зацеплении зубчатого колеса с хоном и притормаживании инструмента или заготовки на станке типа шевинговального без радиальной подачи, но с вращательным принудительным реверсивным движением и возвратно-поступательным вдоль оси. Припуск не более 0,02…0,05 мм, модуль не более 6 мм. Хонингование практически мало исправляет отклонение формы, но уменьшает параметр шероховатости обработанной поверхности зуба и снимает заусенцы. Оно применяется как отделочная операция для колес 7 степени точности после термической обработки шевингованных колес.

Контроль изготовления зубчатых колес осуществляется в два этапа:

- на участках изготовления колес до зубообработки;

- на участке зубообработки.

До обработки зубьев:

Обрабатываемые поверхности	Вид обработки	Проверяемые параметры	Средства контроля
Торцы и цилиндрические поверхности	Чистовая обработка точением или шлифованием	Биение торцев, биение по наружной поверхности	Индикаторные приспособления
Шлицевое отверстие с посадкой по малому диаметру щлицев	Чистовая обработка по малому диаметру шлицев шлифованием	Диаметр малого отверстия	Пробка предельная или прибор для измерения отверстий

При обработке зубьев:

Обрабатываемые поверхности	Вид обработки	Проверяемые параметры	Средства контроля
Обработка зубьев колес	Чистовое фрезерование или долбление	Колебание измерительного межцентрового расстояния: - за один оборот колеса; - на одном зубе; длина общей нормали	Прибор для двухкомплексной проверки, скоба предельная. Микрометр для измерения длины общей нормали.
	Шевингование или шлифование	Колебание измерительного межцетрового расстояния: - за один оборот колеса; на одном зубе. длина общей нормали Колебание длины общей нормали Погрешность направления зуба Радиальное биение зубчатого венца	Прибор для комплексной проверки з.к. Нормалиметр, микрометр,скоба индикаторная Приболр для контроля углового шага Прибор для контроля эвольвенты и направления зуба Прибор для контроля радиального биения зубчатого венца.

Особенно важно получить требуемую точность совпадения оси шлицевого отверстия с делительной окружностью колеса.

Типов ой технологический процесс изготовления цилиндрического зубчатого колеса.

Диаметр- 300 мм, заготовка – штамповка; производство- мелкосерийное.

№ операции	Содержание операции	Базовые поверхности	Оборудование
	Черновое протачивание одного торца детали и растачивание отверстия. Обтачивание наружной поверхности до кулачков	Торец и наружный диаметр	Токарный или револьверный с трехкулачковым патроном
	Черновое протачивание второго торца, растачивание отверстия и обтачивание наружной поверхности	Торец и наружный диаметр	------------------------
	Чистовое протачивание,обтачивание и растачивание с одной стороны	--------------------	-----------------------
	Чистовое протачивание, обтачивание и растачивание с другой стороны	-----------------------	----------------------
	ПРотягивание шпоночных канавок	Торец и отверстие	Протяжной
	Зубофрезерование черновое	-------------------------	Зубофрезерный с червячной фрезой, универсальный
	Чистовое нарезание зуба	---------------------------	Зубофрезерный или зубодолбежный
	Шевингование зуба для колес с наружным зубом	------------------------	Шевинговочный
	Сверление малых отверстий	-----------------------	Сверлильный
	Термическая обработка
	Шлифование отверстия и торца	Три впадины зуба	Внутришлифовальный
	Шлифование зубьев	Отверстие	Зубошлифовальный
	Контроль шума и размеров		Приборы и станок для испытаний на шум.

Дата добавления: 2015-08-29