Способы чистовой отделки зубчатых колес
Отделочные виды обработки зубчатых колес подразделяют на способы обработки со снятием стружки – шевингование, шлифование, притирка и обработку без снятия стружки – обкатывание.
Шевингованием (от англ. глагола to shave – брить) называется процесс чистовой отделки зубьев незакаленного зубчатого колеса, заключающийся в снятии (соскабливании) очень мелких волособразных стружек, благодаря чему исправляются профиль эвольвенты, ошибки шага, экцентриситет начальной окружности. Шевингование производится круглым шевером, шевер-рейкой, ше-
Рис.14.11. Шевер 121
 |
| Рис.14.12. Схема шевингования |
Шевер представляет собой режущее зубчатое колесо с прорезанными на боковых сторонах каждого зуба канавками, образующими режущие кромки. Шевер для обработки прямозубых колес имеет наклон зубьев до 15°, а для обработки косозубых колес применяют прямозубые шевера.
Шевингование производят на специальном станке. Шевер 4, установленный под углом к оси обрабатываемого колеса 5, получает принудительное вращение, вызывая вращение обрабатываемого колеса, свободно установленного в центрах на оправке 6. Столу 8 сообщают продольную подачу, а в конце хода – продольную (вертикальную) подачу.
Шлифование зубьев производят методом копирования и методом обкатки. Станки, работающие по методу копирования, производят шлифование фасонным кругом, профиль которого соответствует впадине зубьев, аналогично дисковой модульной фрезе. Круг шлифует две стороны двух соседних зубьев.
При шлифовании по методу имеет место значительный износ круга. По сравнению с методом обкатки, этот метод дает меньшую точность.
Рис.14.13. Схемы шлифования зубчатых колес а – метод обкатки; б – метод копирования
Метод обкатки менее производителен, но дает большую точность. Шлифование методом обкатки заключается в том, что в процессе шлифования воспроизводится зубчатое зацепление пары рейка – зубчатое колесо, в котором инструментом является рейка. Шлифование производится двумя кругами 1, расположенными под углом друг к другу и образующими профиль зуба воображаемой рейки 2, находящейся в зацеплении с заготовкой 3. Круги или заготовка совершают возвратно-поступательное движение перпендикулярно оси заготовки. Кроме того, шлифуемое колесо имеет возвратно-поступательное движение вдоль своей оси, что обеспечивает шлифование зуба по всей длине.
Обкатывание и притирка
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 сглаживаются неровности на обрабатываемых поверхностях. Профиль и шаг зубьев при этом не исправляется. Обкатывание применяют для колес невысокой точности вместо термообработки.
Притирку зубьев зубчатых колес производят после их термообработки на специальных станках с чугунными зубчатыми колесами-притирами. Притиры смазывают смесью мелкого абразивного порошка с маслом.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Источник
Методы отделки зубьев зубчатых колес
В качестве отделочных методов обработки незакаленных зубчатых колес применяются: шевингование и обкатка, а для закаленных колес: шлифование и притирка.
1) Шевингование — процесс обкатки зубьев колес специальным инструментом — шевером (Рис.108а). Шевер — стальное закаленное зубчатое колесо с мелкими канавками на поверхности зубьев (Рис.108б). Обработка состоит в срезании (соскабливании) с поверхности зубьев очень тонких волосообразных стружек, благодаря чему зубчатые колеса становятся более точными.
Рис.108. Схема шевингования (а) и зуб шевера (б)
2) Обкатка — процесс уменьшения шероховатости зубьев и исправления погрешностей формы зуба тремя закаленными образцовыми зубчатыми колесами, которые обжимают обрабатываемое колесо и вращаются с ним в зацеплении. Обкатка происходит с периодической сменой направления вращения колеса.
3) Зубошлифование может осуществляться методами копирования и обкатки (Рис.109).
Рис.109. Схемы зубошлифования:
а) методом копирования; 6) методом обката.
Зубошлифование методом копирования соответствует зубонарезанию дисковой модульной фрезой (Рис.110а), т.е. профиль шлифкруга затачивают по форме впадины зуба и обрабатывают последовательно по одному зубу.
Зубошлифование обкаткой может выполняться (Рис.110б):
— дисковым кругом, заточенным в форме воображаемой рейки;
— тарельчатыми кругами и др.
4) Зубопритирка осуществляется притирами (образцовыми колесами из серого чугуна). Между зубьями притира и обрабатываемого колеса вводится мелкозернистая абразивная паста, зерна которой внедряются в более мягкую поверхность притира. При скольжении зерна абразива снимают мельчайшие стружки с поверхности обрабатываемых зубьев, исправляя погрешности зубьев и уменьшая шероховатость их поверхностей (Рис.111).
Рис.111. Схемы зубопритирки: одним (а) и тремя (б) притирами.
Наиболее распространен метод притирки тремя притирами (Рис.111), при этом оси дух притиров скрещиваются с осью колеса, а ось третьего параллельна оси колеса. Обрабатываемое колесо получает реверсируемое вращение, приводя в движение притиры, и возвратно-поступательно перемещается вдоль своей оси.
3. Обработка методами пластического деформирования
Методы обработки пластическим деформированием основаны на использовании пластических свойств металлов. Обработка методами пластической деформации сопровождается упрочнением поверхности и отсутствием стружкообразования.
Такими методами обработки являются:
— обкатывание и раскатывание;
— выглаживание и калибрование;
1) Обкатывание и раскатывание применяют для отделки и упрочнения цилиндрических, конических, плоских и фасонных наружных и внутренних поверхностей (Рис.112).
Рис.112. Схемы обкатывания (а)и раскатывания (б)
Инструментами служат ролики и шарики, которые прижимаются к обрабатываемой поверхности и перемещаются вдоль оси вращающейся заготовки.
2) Выглаживание выполняется невращающимся подпружиненым инструментом (алмазным или эльборовым выглаживателем), который скользит по поверхности и приминает микронеровности, оставшиеся после предыдущей обработки резанием. Движения заготовки и инструмента аналогичны движе-ниям при обтачивании.
3) Калибрование применяют для обработки отверстий. При калибровании (Рис.113а) жесткий инструмент (шарик или дорн) с натягом перемещается в отверстии, при этом размер инструмента в поперечнике несколько выше, чем у отверстия. Перемещаясь инструмент сглаживает микронеровности, исправляет погрешности и упрочняет поверхность.
Рис.113. Схемы калибрования (а) и вибронакатывания (б).
4) Вибронакатыванием выдавливают еле заметные канавки для удержания смазки на трущихся поверхностях. Инструменту (шарику или алмазной сфере) кроме продольной подачи придают осциллирующие движения для получения волнообразного рисунка (Рис.113б).
5) Накатывание используют для получения резьб с мелким шагом, валов с мелкими шлицами, мелкомодульных зубчатых колес (Рис.114).
Накатыванием наносят рифления, маркировочные клейма и знаки.
Рис.114. Схемы накатывания: резьбы плашками (а) и роликами (б),
мелких шлицев (в) и мелкомодульных колес (г).
Источник
2. Методы отделки зубьев зубчатых колес
В качестве отделочных методов обработки незакаленных зубчатых колес применяются: шевингование и обкатка, а для закаленных колес: шлифование и притирка.
1) Шевингование — процесс обкатки зубьев колес специальным инструментом — шевером (Рис.108а). Шевер — стальное закаленное зубчатое колесо с мелкими канавками на поверхности зубьев (Рис.108б). Обработка состоит в срезании (соскабливании) с поверхности зубьев очень тонких волосообразных стружек, благодаря чему зубчатые колеса становятся более точными.
Рис.108. Схема шевингования (а) и зуб шевера (б)
2) Обкатка — процесс уменьшения шероховатости зубьев и исправления погрешностей формы зуба тремя закаленными образцовыми зубчатыми колесами, которые обжимают обрабатываемое колесо и вращаются с ним в зацеплении. Обкатка происходит с периодической сменой направления вращения колеса.
3) Зубошлифование может осуществляться методами копирования и обкатки (Рис.109).
Рис.109. Схемы зубошлифования:
а) методом копирования; 6) методом обката.
Зубошлифование методом копирования соответствует зубонарезанию дисковой модульной фрезой (Рис.110а), т.е. профиль шлифкруга затачивают по форме впадины зуба и обрабатывают последовательно по одному зубу.
Зубошлифование обкаткой может выполняться (Рис.110б):
— дисковым кругом, заточенным в форме воображаемой рейки;
— тарельчатыми кругами и др.
4) Зубопритирка осуществляется притирами (образцовыми колесами из серого чугуна). Между зубьями притира и обрабатываемого колеса вводится мелкозернистая абразивная паста, зерна которой внедряются в более мягкую поверхность притира. При скольжении зерна абразива снимают мельчайшие стружки с поверхности обрабатываемых зубьев, исправляя погрешности зубьев и уменьшая шероховатость их поверхностей (Рис.111).
Рис.111. Схемы зубопритирки: одним (а) и тремя (б) притирами.
Наиболее распространен метод притирки тремя притирами (Рис.111), при этом оси дух притиров скрещиваются с осью колеса, а ось третьего параллельна оси колеса. Обрабатываемое колесо получает реверсируемое вращение, приводя в движение притиры, и возвратно-поступательно перемещается вдоль своей оси.
3. Обработка методами пластического деформирования
Методы обработки пластическим деформированием основаны на использовании пластических свойств металлов. Обработка методами пластической деформации сопровождается упрочнением поверхности и отсутствием стружкообразования.
Такими методами обработки являются:
— обкатывание и раскатывание;
— выглаживание и калибрование;
1) Обкатывание и раскатывание применяют для отделки и упрочнения цилиндрических, конических, плоских и фасонных наружных и внутренних поверхностей (Рис.112).
Рис.112. Схемы обкатывания (а) и раскатывания (б)
Инструментами служат ролики и шарики, которые прижимаются к обрабатываемой поверхности и перемещаются вдоль оси вращающейся заготовки.
2) Выглаживание выполняется невращающимся подпружиненым инструментом (алмазным или эльборовым выглаживателем), который скользит по поверхности и приминает микронеровности, оставшиеся после предыдущей обработки резанием. Движения заготовки и инструмента аналогичны движе-ниям при обтачивании.
3) Калибрование применяют для обработки отверстий. При калибровании (Рис.113а) жесткий инструмент (шарик или дорн) с натягом перемещается в отверстии, при этом размер инструмента в поперечнике несколько выше, чем у отверстия. Перемещаясь инструмент сглаживает микронеровности, исправляет погрешности и упрочняет поверхность.
Рис.113. Схемы калибрования (а) и вибронакатывания (б).
4) Вибронакатыванием выдавливают еле заметные канавки для удержания смазки на трущихся поверхностях. Инструменту (шарику или алмазной сфере) кроме продольной подачи придают осциллирующие движения для получения волнообразного рисунка (Рис.113б).
5) Накатывание используют для получения резьб с мелким шагом, валов с мелкими шлицами, мелкомодульных зубчатых колес (Рис.114).
Накатыванием наносят рифления, маркировочные клейма и знаки.
Рис.114. Схемы накатывания: резьбы плашками (а) и роликами (б),
мелких шлицев (в) и мелкомодульных колес (г).
Источник
Отделочные способы обработки зубьев колес
Для повышения качества зубчатых колес применяются отделочные способы обработки рабочих (боковых) поверхностей зубьев. К ним относятся шевингование, обкатка, шлифование, притирка, зубохонингование.
В процессе шевингования воспроизводится зацепление винтовой передачи с теоретически точечным контактом, которая возникает при вращении на скрещивающихся осях обрабатываемого колеса 1 и инструмента — шевера 2 (рис.8.9).
Рис.8.9. Схема шевингования зубчатого колеса
Шевер представляет собой косозубое (винтовое) зубчатое колесо, зубья которого имеют продольные по высоте зуба канавки (рис.8.10), образующие режущие кромки инструмента.
Рис.8.10. Форма режущих кромок шевера
При совместном вращении шевера и колеса возникает скольжение профилей, направленное вдоль зубьев. Это перемещение профилей образует движение резания, при котором режущие кромки канавок срезают с поверхностей зубьев колеса тонкие стружки. Образуется профиль зубьев колеса, сопряженный с профилем зубьев инструмента. Угол скрещивания γ находится обычно в пределах 10°. 20°. Для обработки зубьев по всей длине колесо имеет продольную (по оси колеса) подачу (Sпрод), а для снятия всего припуска — радиальную подачу (Sрад), которая прекращается при достижении заданной толщины зуба.
Шевингованием обрабатывают незакаленные колеса твердостью до НRСэ30.
Шевингование обладает высокой производительностью. Повышение точности после шевингования зависит от точности предварительного зубонарезания.
Наибольший эффект шевингование дает в крупносерийном и массовом производствах, где параметры шевера и режима обработки подбираются более тщательно опытным путем. Применяется шевингование и в серийном производстве.
Обкатка — процесс совместного вращения обрабатываемого зубчатого колеса 1 и одного или нескольких закаленных до большой твердости высокоточных колес 2 (рис.8.11) при воздействии радиальной или окружной нагрузки от 50 до 100 Н/см 2 .
Рис.8.11. Схема процесса обкатки зубчатого колеса:
а — с одним накатником; б — с двумя накатниками; в — с тремя накатниками
Инструмент называется накатником. В отличие от зубошевингования при обкатке (накатке) окончательная обработка боковых поверхностей зубьев зубчатого колеса осуществляется без снятия стружки посредством тонкого пластического деформирования металла в холодном состоянии.
Величина припуска под накатывание принимается примерно в два раза меньше, чем под шевингование.
Обкатку применяют для колес с твердостью НRСэ20. 28. Предельная твердость НRСэ35. При этом достигается снижение шероховатости и образование наклепанного слоя на рабочих поверхностях зубьев. Это повышает прочность колес и износостойкость зубьев.
Точность после обкатки улучшается ещё меньше, чем при шевинговании, и зависит от точности предшествующей зубообработки.
Производительность процесса очень высокая, так как обкатка ведется ограниченное время. Увеличение продолжительности обкатки вызывает искажение профиля.
Обкатка используется наиболее эффективно вместо шевингования в крупносерийном и массовом производствах.
Способы зубошлифования можно разделить на следующие:
работающие методом копирования;
работающие методом обката.
По кинематике шлифование копированием аналогично зубонарезанию модульными дисковыми фрезами. Точность профиля определяется точностью заправки шлифовального круга. Производительность (по сравнению с другими способами шлифования) относительно высокая. Из-за сложности наладки способ встречается только в крупносерийном производстве для обработки колес с прямыми зубьями.
Точным и наиболее производительным является способ шлифования абразивными червячными кругами. Шлифование по кинематике аналогично зубофрезерованию червячными фрезами. Оно осуществляется непрерывно (без периодического деления на зуб). Обрабатываются колеса небольших модулей, примерно 2 мм и менее. Наладка для работы по этому способу довольно сложна, так как требует сложной заправки винтовой поверхности абразивного червяка.
Наибольшее распространение получила обработка дисковым кругом с коническими боковыми сторонами, который представляет собой зуб воображаемой рейки (рис.8.12).
Рис.8.12 Схема зубошлифования дисковым кругом
При шлифовании воспроизводится зацепление колеса с рейкой. Движение обката (перемещение и согласованный с ним поворот — Sобк) совершает заготовка. Для обработки зуба по всей длине круг имеет продольную (вдоль зуба колеса) подачу Sпр. Способ обеспечивает высокую точность, наиболее универсален и широко применяется в мелкосерийном производстве.
Также по методу обката осуществляется шлифование чашечными и тарельчатыми кругами с периодическим делением на 1/z (рис.8.13).
 |  |
| а | б |
Рис.8.13. Схемы зубошлифования тарельчатыми (а)
и плоскими (б) кругами
Этот способ весьма точен, достаточно универсален в наладке, но производительность его сравнительно не высока.
Повышение производительности шлифования методом обкатки достигается при работе двумя тарельчатыми кругами с нулевыми профильными углами (рис.8.14).
При этом качество поверхностного слоя сохраняется таким же, как и в предшествующем случае.
Рис.8.14. Схемы зубошлифования двумя кругами с α=0
В целом, зубошлифование по любой схеме — это единственный способ надежного исправления погрешностей термообработки, а также всех погрешностей предварительной обработки. Зубошлифование обладает высокой исправляющей способностью. Применяется для обработки точных закаленных колес. Оно весьма малопроизводительно и дорого. В условиях крупносерийного и массового производств применяется, как правило, редко.
Притирка — это процесс преднамеренного износа зубьев заготовки в зацеплении его с притиром, представляющим зубчатое колесо, при использовании абразивного материала. Притирка производится либо на параллельных осях, либо на перекрещивающихся осях при быстром вращении притира 1 с окружной скоростью 1. 3 м/с и при медленном осевом перемещении заготовки 2 с подачей Sос (рис.8.15).
Рис.8.15. Схема притирки зубьев цилиндрических колес
В качестве притира используется точное зубчатое колесо из более мягкого материала, чем заготовка, как правило, чугуна марки СЧ21-40 или СЧ15-32, необходимого, чтобы зерна абразива закреплялись в притире. Число зубьев притира не должно иметь общих множителей с числом зубьев заготовки.
Абразивный материал располагается в зазоре между зубьями колеса и притира. Густая абразивная паста периодически наносится тонким слоем на заготовку вручную щеткой. Жидкая смесь подается в зону обработки струей с помощью насоса.
Притирка применяется для точных закаленных колес ответственных передач.
Притиркой достигается повышение плавности передачи за счет снижения погрешностей профиля зуба и его направления и улучшения чистоты поверхности. Как следствие, улучшается контакт в передаче и снижается шум.
Время притирки обычно не превышает 5 — 6 мин. Увеличение времени приводит к местным выработкам профиля и к снижению качества колес.
Процесс зубохонингования заключается в свободном совместном обкате заготовки и инструмента — хона, выполненного в виде зубчатого колеса из пластической массы в смеси с абразивным порошком. Обкатка сопровождается относительными осевыми перемещениями хона и заготовки при небольшом окружном или радиальном давлении. Для интенсификации процесса оси колеса и хона устанавливают под некоторым углом скрещивания (10. 20°), вызывающим боковое скольжение (как при шевинговании).
Припуск при зубохонинговании не превышает 0,05 мм на сторону. Хоны представляют собой довольно неточное зубчатое колесо. Его погрешности, в связи с упругостью и быстрым износом зубьев хона, незначительно влияют на точность обрабатываемого колеса.
Зубохонингование применяется для отделки закаленных зубчатых колес.
С помощью зубохонингования достигается:
— устранение заусенцев и повреждений поверхности зубьев, возникших при термообработке и транспортировке;
— уменьшение шероховатости боковых поверхностей зубьев;
— как следствие, понижение уровня шума передачи.
Точность зубьев увеличивается незначительно.
Процесс весьма производителен. Время обработки составляет в среднем 20. 60с на колесо, что значительно производительнее притирки.
Наиболее эффективно применятся в крупносерийном и массовом производствах для колес 5-й. 10-й степеней точности.
Источник
