ДЕТАЛЬ КАК ОБЪЕКТ ПРОИЗВОДСТВА 8 страница

Рис. 3.36. Схема нарезания зубчатого колеса червячной фрезой

Червячными фрезами нарезают как прямые, так и косые зубья цилиндрических колес. В последнем случае ось фрезы устанавливают под углом к торцу нарезаемого колеса, равным сумме углов подъема винтовой нитки фрезы и винтовой нитки (углов наклона зуба) нарезаемого колеса (при разных направлениях винтовых линий фрезы и колеса) и разности этих углов, если направления винтовых линий фрезы и нарезаемого колеса одинаковы.

Нарезание зубьев цилиндрических колес долбяком. Способ нарезания цилиндрического зубчатого колеса методом обкатки с помощью круглого долбяка заключается в том, что в процессе обработки колеса воспроизводится зубчатое зацепление двух цилиндрических колес, одно из которых является режущим инструментом, а другое - заготовкой.

Для обработки колеса необходимо (рис. 3.37), чтобы одно из колес 1 или 2 зубчатой пары (на практике - долбяк 1) совершало при обкатке возвратно-поступательное движение, в результате чего на заготовке образуются зубья.

Рис. 3.37. Схема обкатки зубчатой пары при зубодолблении

Зубчатая пара, установленная на станке, взаимно кинематически связана и в процессе обкатки воспроизводит зубчатое зацепление. Колесо 1 служит режущим инструментом (долбяком) и одновременно производит вертикальное возвратно-поступательное движение, последовательно срезая зубьями материал заготовки 2. Долбяк представляет собой зубчатое колесо, на торце которого заточкой образованы режущие кромки.

Зубонарезание прямозубых конических колес. Для обработки конических зубчатых колес применяют зубострогальные станки, работающие по методу обкатки одновременно двумя резцами.

Нарезание конических зубчатых колес с криволинейными зубьями. Конические зубчатые колеса с прямыми зубьями вследствие несовершенства конструкции не отвечают повышенным требованиям быстроходных передач на современных машинах (наблюдаются шум, неплавность работы, низкий к. п. д.).

Рекомендуемые варианты нарезания цилиндрических и конических зубчатых колес представлены в табл. 3.2 и 3.3.

В табл. 3.2 и 3.3 приведены технологические варианты наре­зания зубьев цилиндрических и конических колес, применяемых на заводах крупносерийного и массового производств. Эти варианты обеспечивают высокую точность и производительность труда. Естественно, что производственные условия могут в отдельных случаях вызвать отступление от этих рекомендаций, однако такие отступления должны быть только частными случаями.

Таблица 3.2

Технологические варианты нарезания цилиндрических

колес с прямым и косым зубом

Продолжение табл. 3.2

Таблица 3.3

Технологические варианты нарезания конических

зубчатых колес

Виды зубчатых колес	Зубчатые колеса с модулями т ≤ 3 мм	Степень точности	Зубчатые колеса с моду­лями от т = 4 ÷ 10 мм	Степень точности
Прямозу-бые	1-й вариант 1. Зубострогание прямолинейными специальными резцами   2-й вариант 1. Зубофрезерование двумя дисковыми обкатывающими фрезами с т = 1,5 мм	7 - 8     7 - 8	1-й вариант 1. Строгание начерно 2. Строгание начисто 3. Шлифование профиля зуба 2-й вариант 1. Фрезерование за один проход сложнопрофильной фрезой (до т = 8 мм)   3-й вариант 1. Фрезерование двумя обкатывающими дисковыми фрезами (с модулем т до 10 мм)	7 - 8   6 - 7
до т = 7 мм Криволинейные	1-й вариант 1, Фрезерование торцевыми круглыми головками     2-й вариант 1. Фрезерование кони­ческими червячными фре­зами до т = 2,55 мм     3-й вариант 1. Фрезерование конце­выми профильными фре­зами (по методу обката)	7 - 8   7 - 8   7 - 8	1-й вариант 1. Обработка торцевыми головками начерно 2. Обработка торцевыми головками начисто 3. Шевингование или шлифование   2-й вариант 1. Обработка червячными коническими фрезами: а)начерно б) начисто   3-й вариант 1. Обработка концевы­ми профильными фрезами по методу обкатывания: а) начерно б) начисто	7 - 8   6 - 7   7 - 8   7 – 8

3.6.3. Обработка зубьев червячных пар

­ Червяки бывают цилиндрические (рис. 3.38,а) и глобоидные (рис. 3.38,б).

Рис. 3.38. Виды червяков

­

Нарезание червяков. Простейшим видом обработки червяков является нарезание их на токарном станке резцом с прямо­линейным профилем.

Для получения правильного профиля витков профиль резца дол­жен иметь контур впадины между зубьями червяка в определенном его сечении и совмещаться при нарезании с плоскостью этого се­чения.

По мере увеличения диаметра основного цилиндра установка рез­цов выше и ниже центра вызывает определенные трудности вследствие изменений углов резания, поэтому при нарезании эвольвентных чер­вяков применяют профильные резцы, соответствующие контуру нор­мального сечения впадины червяка с установкой плоскости профиля нормально к ее оси.

Кроме обработки червяков резцом на токарном станке применяют также нарезание червяков профильным резцом и фрезами на фрезер­ных и резьбофрезерных станках.

Нарезание червяков дисковой фрезой - более производительный способ обработки, но при этом искажается профиль червяка в резуль­тате подрезки, вследствие различия углов подъема витка у основания и вершины осо­бенно у многозаходных червяков. Поэтому этот способ обычно применяют для предвари­тельной обработки профиля червяка.

При нарезании дисковой фрезой (рис. 3.39) с режущими кромками прямолинейного про­филя ось вращения фрезы А располагается под углом к оси червяка, равным углу подъема витков червяка.

Рис. 3.39. Схема нарезания червяка дисковой фрезой

Наряду с нарезанием червяков дисковой фрезой различные виды червяков обрабаты­вают червячной фрезой на обычных зубофрезерных станках. Для нарезания червяков применяют специальные червячные фрезы с криволинейным профилем режущих кромок зуба. Этот способ обра­ботки при высокой произво­дительности требует наличия сложного инструмента, так как он приводит к искажению про­филя поверхностей витков чер­вяка, то его применяют для предварительной обработки.

Нарезание червячных колес. Червячные колеса нарезают на зубофрезерных станках червячными фрезами тремя мето­дами: радиальной подачи, тангенциальной подачи и комбиниро­ванным методом.

При методе радиальной подачи (рис. 3.40, а) заготовка 1, находясь все время в зацеплении с червячной фрезой 2, совершает радиальную подачу на фрезу до установленного размера А, при этом фреза совер­шает только вращательное движение. На червячном колесе получается правильный профиль зубьев при полном зацеплении червячной фрезы с заготовкой. Недостаток указанного метода заключается в том, что червячная фреза работает не всеми режущими кромками и изнашиваются только зубья сред­ней части фрезы, постоянно находящиеся в контакте с заготовкой.

Этим методом нарезают зубья червячного колеса на обычном зубофрезерном станке без дополнительного специального суппорта. На­стройка цепи деления станка при этом ана­логична настройке при нарезании цилиндри­ческих зубчатых колес с прямым зубом. Дополнительную настройку радиального пе­ремещения стола производят в зависимости от заданной радиальной подачи.

При методе тангенциальной подачи (рис. 3.40, б) заготовку червячного колеса 1 уста­навливают на размер межцентрового расстоя­ния А сразу и фрезу 3 вводят в зацепление с заготовкой осевым перемещением. Фреза 3имеет коническую заборную часть и, работая всеми своими режущими кромками, изнаши­вается равномерно. В процессе резания фреза не только вращается, но и перемещается по­ступательно по оси. При этом заготовка 1, кроме основного враща­тельного движения, связанного с зацеплением, должна иметь допол­нительное вращательное движение, зависящее от осевого перемещения фрезы 3, иначе зубья червячной фрезы будут срезать зубья червячного колеса.

Рис. 3.40. Схемы нареза­ния червячного колеса:

а - методом радиальной по­дачи;

б - методом танген­циальной подачи

Осевое перемещение фрезы 3 и дополнительное вращение заго­товки червячного колеса 1 осуществляет специальный суппорт, кото­рый при нарезании червячных колес устанавливают на зубофрезерном станке.

Комбинированный метод нарезания червячных колес представляет собой последовательное сочетание методов радиальной и тангенциаль­ной подач, причем первый применяют для предварительного нареза­ния зубьев, а второй - для окончательной обработки. Под оконча­тельную обработку оставляют соответствующий припуск, величина которого должна компенсировать погрешность предыдущей обра­ботки.

При комбинированном методе применяют как червячные фрезы, так и профильные резцы, причем применение последних, особенно для окончательной обработки червячного колеса, обеспечивает наи­более высокую точность.

3.6.4. Отделочные виды обработки зубчатых колес

Отделочные виды обработки зубчатых колес подразделяют на обра­ботку со снятием стружки шевингованием, шлифованием, притиркой и обработкой без снятия стружки - обкатыванием. К отделочным работам со снятием стружки относят также зубозакругляющие опера­ции, снятие фасок и заусенцев.

Шевингование зубьев применяют для незакаленных ко­лес. Оно заключается в том, что посредством специального инстру­мента методом его обкатки по зубчатому колесу с поверхности зуба снимают припуск величиной 0,1 ÷ 0,25 мм. В качестве инструмента применяют дисковый шевер - зубчатое колесо, на поверхности зубьев которого имеются узкие прорези, образующие кромки, или шевер - рейку с аналогичными зубьями.

Зубошлифование осуществляют в основном двумя мето­дами: обкаткой и профильным копированием с помощью фасонного шлифовального круга. Шлифование зубьев методом обкатки заключается в том, что в процессе шлифования воспроизводят зубчатое зацепление пары рейка - зубчатое колесо, в котором инструментом является рейка. Этот метод применяют на современных станках, используя шлифо­вальные круги различных видов.

На рис. 3.41, а изображена схема шлифования зуба цилиндриче­ского колеса методом обкатки зубчатой пары: рейка - зубчатое колесо. Два шлифовальных круга 1 установлены таким образом, что их торцы, обращенные к шпинделям, совпадают с боковыми сторонами зубьев воображаемой производящей рейки 2, находящейся в зацепле­нии с заготовкой 3. Обкатываясь по вращающейся заготовке 3, шли­фовальные круги своими торцами шлифуют поверхность зубьев колеса.

Рис. 3.41. Схемы шлифования зубчатых колес

Более производительным является шлифование абразивным червя­ком рис. 3.41, б. Шлифовальному кругу, изготовленному в виде одно- или двухзаходного червяка диаметром 300 мм, в процессе обработки сообщается два движения: вращательное I - вокруг оси (движение резания) со скоростью 20 - 30 м/с и поступательное II - вдоль оси заготовки (движение подачи) со скоростью 0,6 мм за один оборот колеса. Зубчатое колесо получает вращение III вокруг своей оси, согласованное с вращением абразивного червяка, и периодическое радиальное движение подачи IV.

На рис. 3.41, в показана схема шлифования зуба профильным копи­рованием фасонным шлифовальным кругом.

Зубохонингование. Для улучшения шероховатости и уменьшения шума при работе передачи применяют хонингование зубьев колес после термической обработки. Зубохонин­гование производят на станке, аналогичном шевинговальному, при скрещивающихся осях хона и обрабатываемого колеса, но без меха­низма радиальной подачи. При этом установленное в центрах зубчатое колесо совершает, кроме вращательного (реверсируемого), и возвратно-поступательное движение вдоль своей оси.

Притирку зубьев зубчатых колес производят после их термической обработки на специальных станках, где инструментом служат притиры - чугунные зубчатые колеса, находящиеся в зацеплении с обрабатываемым зубчатым колесом. Притиры смазывают смесью мелкого абразивного порошка с маслом.

Отделка зубчатых колес методом притирки заключается в том, что обрабатываемое зубчатое колесо обкатывают между тремя притирами, оси которых скрещиваются между собой.

Обкатывание незакаленных зубчатых колес производят в масляной среде без абразивного порошка в паре с одним или несколькими закаленными колесами-эталонами, изготовленными с высокой точностью. В результате давления зубьев колес-эталонов на поверхности обрабатываемых зубьев и возникающего при этом наклепа сглаживаются неровности на обрабатываемых поверхностях.

3.7. Обобщенная таблица шероховатости поверхности,

достигаемой различными методами механической обработки

Таблица 3.4

Шероховатость поверхности в зависимости от методов

механической обработки

Продолжение табл.3.4

Окончание табл. 3.4