Технология машиностроения (стр. 4 из 5)
Для заготовок при длине выступающей части из кулачков патрона более 2-3 диаметров в качестве второй опоры используют задний центр. Предварительно закрепленную в патроне заготовку поджимают задним центром и окончательно зажимают кулачками патрона. Такой способ установки обеспечивает повышенную жесткость крепления заготовки и применяется преимущественно при черновой обработке.
При установке заготовок, у которых длина выступающей части из патрона составляет 12—15 диаметров и более, в качестве дополнительной опоры применяют неподвижные и подвижные люнеты.
Рис. 1. Неподвижный люнет
Неподвижный люнет (рис. 1) устанавливают на направляющих станины и крепят планкой 5 с помощью болта и гайки 6. Верхняя часть 1 неподвижного люнета откидная, что позволяет снимать и устанавливать заготовки на кулачки или ролики 4 люнета, которые служат опорой для обрабатываемой заготовки и поджимаются к детали винтами 2. После установки заготовки винты 2 фиксируют болтами 3. На заготовке, в местах установки роликов люнета, протачивают канавку. Проточку обычно выполняют посередине заготовки.
Подвижный люнет (рис. 2) крепится на каретке суппорта и перемещается при обработке вдоль детали. Подвижный люнет имеет два кулачка, служащие опорами для заготовки. Третьей опорой является резец.
Рисунок 2 - Подвижный люнет
Для обработки заготовок часто применяют планшайбы. Планшайба представляет собой плоский диск, который крепится к фланцу, устанавливаемому на шпинделе станка. Рабочая поверхность планшайбы может быть выполнена с радиальными или концентрическими пазами. Обрабатываемые заготовки центрируют и закрепляют на планшайбах с помощью сменных наладок и прихватов.
Заготовку типа кольца устанавливают на опорную втулку и закрепляют шайбами и винтом с гайкой при обработке наружных поверхностей, а при обработке внутренних поверхностей — прихватами.
Виды обработки зубчатых колес и их выбор в зависимости от степени точности и шероховатости
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 150, а для обработки косозубых - прямые зубья. На рисунке 1 показан дисковый шевер с режущими кромками на боковых поверхностях зубьев.
Из двух способов шевингования зубьев более распространено шевингование с помощью дискового шевера. Шевингование производят на специальном станке (рисунок 2). Шевер 4, установленный под углом к оси обрабатываемого зубчатого колеса 5, получает принудительное вращение с частотой 250 об/мин, вызывая этим вращение зубчатого колеса, свободно установленного в центрах на оправке 6.
Рисунок 1 - Дисковый шевер
Скрещивание осей приводит к продольному относительному скольжению зубьев шевера и зубчатого колеса. Столу 8 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. При необходимости получить зубья бочкообразной формы, имеющие большое распространение в современных конструкциях, используют предусмотренную в станке качающуюся плиту 7 с кронштейном 3 и установленным в нем пальцем 1. Палец индексируется в копире 2, укрепленном на кронштейне, и, скользя по копиру, заставляет плиту 7 в конце хода стола наклоняться, в результате чего шевер врезается в зубчатое колесо, формируя зубья у краев более тонкими, чем в середине.
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 Ra=0,63 - 0,16 мкм.
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.
Рисунок 2 – Схема шлифования зуба цилиндрического колеса
На рисунок 2, а изображена схема шлифования зуба цилиндрического колеса. 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.
Более производительным является шлифование абразивным червяком (рис. 2, б). Шлифовальному кругу, изготовленному в виде одно- или двух заходного 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 IIIвокруг 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 Ra=0,8 - 0,1 мкм. Применяют также шлифование зуба копировальным кругом (рис. 2, б).
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 без зазорного 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. Притирка звеньев 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.
Обработка колёс методом притирки заключается в том, что обрабатываемое зубчатое колесо обкатывают между тремя притирами, оси которых скрещиваются между собой (рисунок 3). Оси двух притиров 1 и 4 со спиральными или прямыми зубьями наклонены к обрабатываемому зубчатому колесу 3. Ось третьего притира 2 параллельна оси обрабатываемого зубчатого колеса; этот притир вращается попеременно в разных направлениях со скоростью 30-60 м/мин для обеспечения равномерной 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 подлине начальной окружности составляет 0,02 мм, по шагу - 0,01 мм и по профилю - 0,08 мм; шероховатость поверхности Ra=0,1 мкм. Время обработки одного зуба - в среднем составляет 3 - 6 с.
В современных машинах часто применяют зубчатые колёса, которые периодически вводят в зацепление без остановки движения (коробки скоростей станков, автомобилей и т. д.).