«Металл-Столица». Продажа, ремонт и модернизация металлообрабатывающих станков и оборудования. Обработка и изготовление изделий из металла.

Методы изготовления зубчатых колес для станков

Методы изготовления зубчатых колес для станков
Зубья на обточенных заготовках нарезают в основном двумя методами: копирования и обката. Сущность метода копировании состоит в том, что фасонным инструментом обрабатывают впадины между зубьями заготовки. При копировании режущему инструменту придают форму впадины между зубьями колеса.

Зубонарезание методом копирования можно выполнять:
а) последовательным нарезанием каждого зуба колеса модульной дисковой или пальцевой фрезой на универсально-фрезерном станке;
б) одновременным долблением всех зубьев колеса;
в) круговым протягиванием.


Метод копирования является неточным и малопроизводительным, вследствие чего он применяется в индивидуальном и мелкосерийном производстве. Современным, точным и высокопроизводительным способом изготовления зубчатых колес является нарезание зубьев по методу обката. При обработке зубьев по методу обката инструмент имеет форму зубчатой рейки червяка или зубчатого колеса, т. е. такой детали, которая могла бы работать в зацеплении с нарезаемым колесом. Нарезание зубьев методом обката может быть осуществлено: реечной гребенкой, червячной фрезой, круглым долбяком, зубострогальными резцами, резцовой головкой, а также накатыванием зубьев специальными накатными роликами горячим или холодным методом.

С поверхности зуба снимается припуск величиной 0,03-0,15 мм. Шевингование позволяет получить зубчатые колеса с отклонением по профилю а пределах 0,01 мм, по шагу 0,005 мм, при чистоте поверхности V8—V9. При шевинговании обрабатываемое колесо закрепляется в центрах на столе станка, шевер закрепляется в шпинделе станка и получает вращение с окружной скоростью 80 100 м/мин. Зубчатое колесо приводится во вращение шевером. Стол станка имеет возвратно-поступательное движение в направлении оси колеса. Для резания шевером всей поверхности зуба столу станка сообщают продольную подачу 0,1—0,3 мм на один оборот обрабатываемого колеса.

В конце продольного хода столу сообщают поперечную (радиальную) подачу 0,02—0,04 мм, а шевер меняет направление вращения для обработки другой боковой поверхности зуба колеса. Необходимо применить специальные шеверы с вогнутым зубом, либо специальное качающееся приспособление на шевинговальном станке. Шевингование прямозубых колес выполняют шеверами с косыми зубьями, наклоненными к оси под углом 10—15°, а шевингование косозубых колес осуществляется прямозубыми и косозубыми шеверами с углом перекрещивания осей колеса и шевера 10—15°. Для охлаждения применяют масло веретенное. Экономически шевингование — не дорогой способ обработки. Шевер обрабатывает до 3000 зубчатых колес до его заточки и выдерживает 5—10 заточек. Шевер затачивают на обычных зубошлифовальных станках.

Приработкой называется взаимное сглаживание неровностей в основном на закаленных зубчатых колесах, работающих попарно. Находящиеся в зацеплении колеса вращают попеременно в разных направлениях. Поверхность колес поливается смесью керосина с веретенным маслом и абразивным мелкозернистым порошком. При вращении имеется осевое перемещение колес. Приработка производится для получения большего пятна касания зубьев колес при работе.

Притирка обеспечивает относительно высокую степень точности и чистоты поверхности зубьев. Процесс притирки зубьев колес заключается в том, что обрабатываемое зубчатое колесо, установленное на притирочном станке обкатывают между тремя притирами, один из которых имеет привод от электродвигателя станка. Ось притира параллельна оси обрабатываемого колеса; оси двух притиров составляют с осью колеса угол 3—4°, что увеличивает скольжение абразивных зерен по поверхности зубьев колеса. Притираемое зубчатое колесо в течение нескольких минут вращается в одну, а затем в противоположную сторону.

Для ускорения процесса притирки вращение пары сопровождается осевым и радиальным относительным перемещением притира и колеса. Скорость вращения 30 -60 м/мин. Время обработки одного зуба в среднем 3—6 сек. Шлифование зубьев может быть осуществлено двумя методами: обкатыванием пли копированием. Шлифование зубьев обкатыванием основано на принципе зацепления колеса с зубчатой рейкой. Зубчатой рейкой служит профилированный дисковый или тарельчатый круг. По этому методу работают также на станках с червячными и абразивными кругами.

Шлифование зубьев копированием производится шлифовальным кругом, профиль которого соответствует профилю впадины обрабатываемого зубчатого колеса. Наибольшее применение находит метод обкатывания, для осуществлении которого применяются станки, работающие:
1) двумя тарельчатыми кругами;
2) коническим кругом;
3) червячным кругом;
4) плоским шлифовальным кругом.

Базами при шлифовании зубьев служат отверстие, а иногда и торцы (для больших колес). Число проходов зависит от требуемой точности, жесткости станка, качества абразива и др. Хонингование зубьев применяют для окончательной обработки рабочих поверхностен зубьев закаленных зубчатых колес. Хонингование зубьев позволяет не только устранять видимые дефекты поверхности зубьев (забоины, заусенцы, риски), но и снизить погрешности основного шага и профиля, уменьшить биение по начальному диаметру, а также повысить чистоту поверхности зубьев.

В качестве режущего инструмента (хона) применяют косозубое цилиндрическое зубчатое колесо, изготовленное из специальной пластмассы, пропитанное абразивной смесью. Припуск под хонингование должен быть не более 0,025—0,05 мм, процесс должен вестись при обильном охлаждении. Процесс хонинговании зубьев обеспечивает высокую производительность и точность в соответствии с ГОСТом.