Лекции по "Машиностроению"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

57. Станки  для чистовой обработки зубчатых  колес:зубошевинговальные, зубошлифовальные, зубохонинговальные.

Зубошевингование (бреющее резание) производится на зубошевинговальных станках. Основано на взаимном скольжении находящихся в зацеплении зубьев инструмента и обрабатываемого зубчатого колеса при встречном движении (рис. 5). По направлению подачи различают три метода зубошевингования: параллельный, диагональный и касательный. Инструментом является шевер — дисковый, реечный и червячный. Первые два типа — для обработки цилиндрических зубчатых колёс, последний — для червячных.

На зубошлифовальных станках производят обработку зубчатых колёс обкаткой и профильным копированием при помощи фасонного шлифовального круга (рис. 6, а). По исполнению различают зубошлифовальные станки с вертикальным и горизонтальным расположением обрабатываемого зубчатого колеса. В процессе шлифования методом обкатки воспроизводят зубчатое зацепление пары рейка — зубчатое колесо (рис. 6, б, в), в котором инструментом является шлифовальный круг (или круги), имитирующий рейку. Шлифовальные круги совершают вращательное и возвратно-поступательное движения; последнее — аналогично воображаемой производящей рейке. Обкатываясь по поворачивающемуся (в обе стороны) обрабатываемому зубчатому колесу, шлифовальные круги своими торцами шлифуют поверхности зубьев. По методу обкатки работают также станки с использованием в качестве инструмента абразивного червяка (рис. 6, г).

На зубохонинговальных станках осуществляют обработку прямозубых и косозубых колёс с модулем 1,25—6 мм, а также зубчатых колёс с фланкированными и бочкообразными зубьями для уменьшения шероховатости поверхности профиля зубьев. Зубохонингование производят на станке, аналогичном шевинговальному, при скрещивающихся осях инструмента (зубчатого хона) и обрабатываемого зубчатого колеса, но не имеющем механизма радиальной подачи. Устанавливаемое в центрах станка зубчатое колесо совершает, кроме вращательного (реверсируемого), также и возвратно-поступательное движение вдоль своей оси. Зубчатый хон представляет собой зубчатое колесо с геликоидальным профилем, изготовленное из пластмассы и шаржированное абразивным порошком, зернистость которого выбирается в зависимости от величины припуска (0,025—0,05 мм) и требований к шероховатости поверхности (См. Шероховатость поверхности). Зубохонингование производят при постоянном давлении между зубьями обрабатываемого зубчатого колеса и хона («в распор») или при их беззазорном зацеплении, при постоянном межцентровом расстоянии. Первый способ обеспечивает изготовление зубчатых колёс более высокой точности. Необходимым условием зубохонингования является обильное охлаждение и эффективное удаление металлической пыли с обрабатываемой поверхности.

На зубопритирочных станках после термической обработки зубчатых колёс производят операцию зубопритирки. Инструментом служат притиры — чугунные зубчатые колёса, находящиеся в зацеплении с обрабатываемым зубчатым колесом. Притиры смазывают смесью мелкого абразивного порошка с маслом. Обрабатываемое зубчатое колесо (рис.7) обкатывают тремя притирами. Оси притиров со спиральными или прямыми зубьями наклонены к оси обрабатывающего зубчатого колеса; ось третьего притира параллельна оси обрабатываемого зубчатого колеса и вращается попеременно в разных направлениях для обеспечения равномерной обработки зуба с обеих сторон. Притиры также совершают возвратно-поступательное движение в осевом направлении на длине около 25 мм.

На зубообкаточных станках обрабатывают незакалённые зубчатые колёса в масляной среде без абразивного порошка. Обрабатываемое колесо работает в паре с одним или несколькими закалёнными колёсами-эталонами, изготовленными с высокой точностью. В результате давления зубьев колёс-эталонов в процессе обкатывания и возникающего при этом наклёпа на поверхностях обрабатываемых зубьев сглаживаются неровности. Этот способ отделки применим лишь для зубчатых колёс, не требующих высокой точности, а также не подвергающихся термической обработке.

На зубозакругляющих станках обрабатывают зубья пальцевой конической фрезой, вращающейся и совершающей возвратно-поступательное движение. За один двойной ход фрезы зубчатое колесо поворачивается на один угловой шаг. Перемещение инструмента вдоль зуба (рис. 8) осуществляется под действием вращающегося фасонного кулачка. На станках осуществляют закругление прямых и косых зубьев зубчатых колёс наружного и внутреннего зацепления диаметром до 320 мм, а также снимают фаски и заусенцы с торцов зубьев после их нарезки. Во время работы ось инструмента находится в вертикальном положении, а заготовка наклонена к этой оси под углом 30—45°. Станок работает по автоматическому циклу: быстрый подвод инструмента к заготовке, рабочая подача и возврат инструмента в исходное положение. Заготовка закрепляется в приспособлении на оправке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58. Нарезание  конических зубчатых колес на  зубострогальных станках.

У конических колес с прямыми и спиральными зубьями размеры и профиль по длине зуба изменяются, поэтому метод копирования применяется только для черновой обработки зубчатых колес. 
Предварительное нарезание прямозубых крупномодульных конических колес обыкновенно производят на горизонтально-фрезерных и простых зубофрезерных станках, у которых на столе установили делительное приспособление.  
Нарезание прямых зубьев конических колес начистовую производят на зубострогальных станках обкаткой.

 

Принцип действия этих станков (рис. 4, а и б) основан на воспроизведении движения обкатки обрабатываемого колеса 2 по воображаемому плоскому зубчатому венцу 1, зубьями которого являются два призматических резца 3, совершающие возвратно-поступательные движения. 
Обрабатываемое зубчатое колесо при вращении входит в зацепление с зубьями плоского венца, которые образовали резцы; так происходит обработка зуба (рис. 4, в). Потом обрабатываемое зубчатое колесо возвращается в первоначальное положение, поворачиваясь на один зуб. При следующих циклах обрабатываются оставшиеся зубья. 
Таким методом обеспечивается высокая точность и чистота обработки. 
Для нарезания зубчатого профиля у некрупных колес применяют круговые протяжки, которые обеспечивают высокую производительность труда. Но при этом точность получают ниже, чем при обработке на зубострогальных станках. 
Нарезание конических колес с криволинейными зубьями методом обкатки производят резцовой головкой с торцовыми фасонными зубьями и конической червячной фрезой .

 

При нарезании конических колес с криволинейными зубьями конической червячной фрезой (рис. 5, а) заготовка 1 вращается, как будто находясь в зацеплении с плоским спиральным зубчатым венцом 2, зубья которой в нормальном сечении совпадают с сечением конической червячной фрезы 3. Фреза, имеющая число оборотов, обеспечивающее нормальную скорость резания, совместно с люлькой станка со скоростью подачи (медленно) вращается вокруг оси О и производит обработку криволинейных зубьев. Такой способ может обеспечить обработку по седьмой-восьмой степени точности и невысокую чистоту поверхности. 
Первый способ (рис. 5, б) применяется для обработки конических зубчатых колес, зубья которых очерчены по дуге окружности. Как и при обработке конической червячной фрезой , процесс образования зубьев производят при обкатке заготовки 1 в зацеплении с воображаемым плоским зубчатым венцом 2, один из зубьев которого очерчен резцами 4 круглой резцовой головки 5. Головка закреплена на шпинделе, который вращающется в подшипниках, смонтированных в люльке 6. Движение люльки и заготовки определяется системой червячных передач и сменных цилиндрических колес. 
Люлька и заготовка на невысокой скорости вращаются, и резцовая головка, проходящая около заготовки, производит обработку одного зуба. Потом люлька возвращается в первоначальное положение, колесо поворачивается на один зуб и начинается обработка следующего зуба. Такой метод обеспечивает высокую точность и чистоту обработки и является самым распространенным. 
Зубчатый профиль конических колес могут производить также накатыванием в горячем состоянии или штамповкой в штампе, матрица которого имеет форму, обратную форме зубчатого венца.