Отделочные виды обработки зубчатых колес.

Отделочные виды обработки зубчатых колес бывают со снятием стружки (шевингование, шлифование, хонингование, притирка) и без снятия стружки (обкатывание). 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 методом обкатки специального инструмен­та по зубчатому колесу с поверхности зуба снимают припуск размером 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.

Шевер для обработки прямозубых зубчатых колес имеет винтовые зубья с углом подъема до 15°, а для обработки косозубых — прямые зубья.

Из двух способов шевингования зубьев более распространено ше­вингование с помощью дискового шевера. Шевингование производят на специальном станке. Шевер, установленный под углом к оси обрабатываемого зубчатого колеса, получает принудительное вращение с частотой 250 об/мин, вызывая этим вращение зубчатого колеса, свободно установленного в центрах на оправке. Скрещивание осей приводит к продольному относительному скольжению зубьев шевера и зубчатого колеса. Столу сообщают продольную подачу 0,1...0,3 мм на один оборот зубчатого колеса. В конце хода стол по­дают в поперечном (вертикальном) направлении на 0,02...0,04 мм, после чего стол возвращают в начальное положение. Число ходов сто­ла зависит от размера припуска.

Обработка зубчатого колеса продолжается в течение 12...14 двойных ходов стола, время на обработку одного зуба колеса равно 2...3 с. Погрешность обработанных шевингованием зубчатых колес в среднем не превышает 0,005 мм по шагу и профилю и 0,03 мм по биению на­чальной окружности. Шероховатость поверхности Rа=0,63...0,16мкм.

Зубошлифование осуществляют в основном двумя мето­дами: обкаткой и профильным копированием с помощью фасонного шлифовального круга. Шлифованием достигают шероховатости поверх­ности Ra =0,4...0,1 мкм и точности основных параметров зубчатого колеса в пределах 4...6-й степеней точности независимо от размера оставляемого припуска.

При шлифовании методом обкатки воспроизводят зубчатое зацеп­ление пары рейка — зубчатое колесо, в котором инструментом является рейка. Этот метод применяют на современных станках, используя шлифовальные круги различных видов.

Более производительным является шлифование абразивным чер­вяком. Шлифовальному кругу, изготовленному в виде одно- или двухзаходного червяка диаметром 300 мм в процессе обра­ботки сообщают 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. Точность обработки однозаходным червяком соответствует 6-й степени точности, двухзаходным — 7-й степени точности. Шероховатость обработанной поверхности состав­ляет Rа =0,8...0,1 мкм. Применяют также шлифование зуба копиро­вальным фасонным шлифовальным кругом.

Зубохонингование. Для уменьшения шероховатости по­верхности профиля зуба и, как следствие, 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.

Зубчатый хон представляет собой геликоидальное колесо, изготов­ленное из пластмассы и шаржированное абразивом, зернистость кото­рого выбирается в зависимости от размера припуска (0,025...0,05 мм) и требований к шероховатости поверхности.

Хонингование производят в распор при постоянном давлении меж­ду зубьями обрабатываемого колеса и хона или способом беззазорного зацепления колеса и хона при неизменном межцентровом расстоянии. Первый способ обеспечивает изготовление зубчатых колес более вы­сокой точности. Зубохонингование требует обильного охлаждения для

эффективного удаления металлической; пыли с обрабатываемой поверхности профиля зуба. Хонингование применяют для обработки прямозубых и; косозубых колес с модулем 1,25...6 мм, а также колес с фланкированными; и бочкообразными зубьями.

Притирку зубьев зубчатых ко­лес после термической обработки производят на специальных станках, где инструментом служат притиры — чугунные колеса, находящиеся в зацеплении с обрабатываемым зубчатым колесом. Притиры смазывают смесью 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. Оси двух притиров / и 4 со спиральными или прямыми зубьями наклонены к обрабатываемому зубчатому колесу 5. Ось третьего притира 2 параллельна оси обрабатываемого зубчатого колеса; этот притир вращается поперемен­но в разных направлениях со скоростью 30...60 м/мин для обеспече­ния равномерно й обработки зуба с обеих сторон. Помимо вращения притирам сообщается возвратно-поступательное движение в осевом направлении со скоростью 60...70 ходов в минуту на длине 25 мм. •

Давление притиров на поверхность зуба регулируют притормажи­вая шпиндели двух притиров. Погрешность по длине начальной окружности составляет 0,02 мм, по шагу — 0,01 мм и по профилю — 0,08 мм; шероховатость поверхности Rа=0,1 мкм. Время обработки одного зуба в среднем составляет 3...6 с.

Зубозакругление. В современных машинах часто применяют зубчатые колеса, которые периодически вводят в зацепление без остановки движения (коробки скоростей станков, автомобилей и т. д.)

Фланкированием называют изменение бокового профиля зубьев основной рейки для обеспечения плавного входа сопряженных зубьев колес в зацеплении в связи с чем уменьшается шум в передаче.

Бочкообразность придают зубьям одной из пары обрабатываемых колес для получения поверхности контакта зубьев в виде вытянутого овала по их средней части.

Зубозакругление. В современных машинах часто приме­няют зубчатые колеса, которые периодически вводят в зацепление без остановки движения (коробки скоростей станков, автомобилей и т. д.).

Чтобы устранить удары и выкрашивание кромок при переключении зубчатых колес, зубья закругляют специальными фрезами на зубозакругляющих станках.

Снятие фасок и удаление заусенцев произ­водятся на станках с абразивными кругами, имеющими профили, со­ответствующие форме зуба обрабатываемого колеса. Вращение осу­ществляется путем ввода зубьев в зацепление с витками круга.

С зубчатых колес малых размеров заусенцы удаляют с помощью ультразвука. При этом способе дополнительно сглаживаются острые кромки, а рабочие поверхности зубьев изменениям не подвергаются.

Получает распространение способ снятия заусенцев галтовкой в барабане, причем, выбирая соответствующие наполнитель и частоту вращения барабана, достигают хорошей очистки зубьев без искажения их профиля.

Обкатывание незакаленных зубчатых колес производят в масляной среде без абразивного порошка в паре с одним или несколь­кими закаленными колесами-эталонами. В результате давления зубьев колес-эталонов на поверхностях обрабатываемых зубьев возникает наклеп, сглаживаются неровности. Ввиду того что при обкатывании профиль и шаг зуба не исправляются, а в ряде случаев создаются до­полнительные внутренние напряжения, увеличивающие искажения профиля при последующей термической обработке, этот способ от­делки применим для зубчатых колес, не требующих высокой точ­ности, а также для колес, не подвергающихся термической обработке.