Файл: Ремонт строительных машин учебник..pdf

В условиях массового и крупносерийного производства ме.тод копирования реализуется в виде протягивания зубьев фасонными протяжками или зубодолбления многорезцовыми головками, одно­ временно нарезающими все зубья колеса.

В практике машиностроения основным методом нарезания зубьев цилиндрических колес является метод обкатки, осуществляе­ мый фрезерованием червячной фрезой или долблением. При этом методе обработки заготовке и инструменту сообщается непрерыв­ ное и согласованное вращение, которое воспроизводит зацепление зубчатой пары. Поэтому точность обработки здесь более высокая (до 7-й степени).

Рис. 3.14., Схемы установки червячной фрезы при нареза­ нии зубьев цилиндрических колес:

а — прямозубого; б — косозубого

Фрезерование зубьев червячной фрезой производят на спе­ циальных зубофрезерных станках. Червячные фрезы стандартизо­ ваны. Для черновой обработки они изготовляются однозаходными и многозаходными. Для чистовой обработки применяются только однозаходные фрезы.

Для фрезерования прямозубых колес фреза устанавливается по отношению к торцу заготовки под углом, равным углу подъема витков червячной фрезы (рис. 3.14,а), а для' фрезерования косо­ зубых колес — под углом, равным алгебраической сум.ме углов подъема витков фрезы и наклона зубьев фрезеруемого колеса (рис. 3.14,6). В процессе обработки фреза помимо вращения полу­ чает перемещение (подачу) параллельно оси заготовки.

Нарезание зубчатых колес с модулем до 5 ям производят за один проход, от 5 до 10 мм — за два прохода, более 10 мм — за три и более проходов. Повышение производительности обработки достигается применением для чернового фрезерования многозаходных фрез, а также одновременным фрезерованием нескольких за­ готовок, устанавливаемых на одной оправке.

Нарезание цилиндрических зубчатых колес с зацеплением Но­ викова выполняется аналогично на обычных зубофрезерных стан­ ках. Однако фрезы для этого имеют специальный профиль и раз­ личны для каждого колеса пары. Зубья с вогнутым профилем

{58

нарезают фрезой с выпуклым профилем зубьев и, наоборот, зубья

долбежных станках и применяется в основном для обработки многовенцовых зубчатых колес с близко расположенными венцами, об­ работка которых дисковыми фрезами невозможна из-За отсутствия выхода фрезы, а также зубчатых колес с внутренним зацеплением. При обработке долбяк со­ вершает возвратно-поступа­ тельное движение вдоль своей оси, вращение и ра­ диальное перемещение к центру заготовки до вреза­ ния на заданную глубину.

Обрабатываемой заготовке сообщается вращение, точ­ но согласованное с враще­ нием долбяка (за время по­ ворота долбяка на один зуб

заготовка также поворачи­ Рис. 3.15. вается на один зуб).

Зубодолбленйем можно получить 7-ю степень точ­

ности зубьев, но производительность при этом методе более низ­ кая, чем при зубофрезеровании.

Для обработки прямозубых и косозубых зубчатых колес с большим модулем применяются реечные долбяки. В процессе об­ работки реечный долбяк имеет возвратно-поступательное движение вдоль оси заготовки, а обрабатываемое колесо совершает медлен­ ное вращение и поступательное перемещение вдоль рейки (за время поворота на один зуб оно перемещается вдоль рейки на один шаг). По окончании обработки одной впадины долбяк и ко­ лесо возвращаются в исходное положение, затем заготовка совер­ шает поворот на один зуб, и производится долбление следующей впадины. Обработка реечным долбяком менее производительна, чем дисковым.

Н а р е з а н и е к о н и ч е с к и х з у б ч а т ы х к о л е с с пря­ мыми зубьями может производиться методом копирования и мето­ дом обкатки. Однако из-за малой точности и производительности метод копирования применяется крайне редко и только в единич­ ном производстве зубчатых колес, работающих с малой скоростью при небольших нагрузках. Нарезание производится дисковой мо­ дульной фрезой на горизонтально-фрезерных станках.

Основным методом нарезания конических зубчатых колес яв­

ляется метод обкатки, осуществляемый зубостроганием и зубофрезерованием.

59

Обработка зубьев колес строганием производится на специаль­ ных зубострогальных станках, в которых режущим инструментом является пара резцов, совершающих возвратно-поступательное движение по образующим обрабатываемого зуба и поворот (рис. 3.16). Заготовка также поворачивается за время нарезания зуба на соответствующий ему угол. В результате этих согласован­ ных движений при обработке каждого зуба производится обкатка заготовки. После обработки одного зуба резцы отводятся, заготов­ ка и резцовая планшайба поворачиваются в исходное положение, заготовка получает делительный поворот на один зуб, резцы и

заготовка сближаются и производится обра­ ботка следующего зуба.

Данный способ обеспечивает высокую точ­ ность и чистоту зубьев, но имеет относитель­ но малую производительность. Для увеличе­ ния производительности зубострогания про­ изводят предварительную черновую прорезку впадин между зубьями. Она может выпол­ няться на обычных горизонтально-фрезерных станках модульными фрезами.

Нарезание прямозубых конических . колес небольших модулей ( т < 1 8 мм) методом об­ катки выполняется также двумя дисковыми фрезами, установленными на наклонных шпин­ делях так, что при сближении с заготовкой они прорезают одну впадину. При этом за

счет движения обката образуется рабочий профиль зубьев. Этот способ более производителен, чем зубострогание, так как обра­ ботку можно вести с большими скоростями резания.

Нарезание конических зубчатых колес с криволинейными зубья­ ми производится двумя основными способами — конусной червяч­ ной фрезой и резцовой головкой — на специальных станках. Более производителен второй способ. Он и находит широкое применение.

Н а р е з а н и е ч е р в я ч н ы х к о л е с производится на зубо­ фрезерных ставках двумя методами (рис. 3.17): с радиальной по­ дачей и с тангенциальной подачей фрезы.

При методе радиальной подачи червячная фреза предбтавляет собой как бы копию червяка, с которым червячное колесо будет работать в паре, т. е. фреза имеет такие же модуль, диаметр дели­ тельного цилиндра, число заходов, угол профиля режущих кромок и форму винтовой поверхности, как и червяк. В процессе обработ­ ки заготовке сообщается вращение и радиальная подача на вра­ щающуюся фрезу. При этом скорости вращения фрезы и заго­ товки согласованы между собой и соответствуют передаточному отношению в червячной паре, для которой изготовляется колесо.

При методе тангенциальной подачи нарезание зубьев произво­ дится червячной фрезой, имеющей заборную часть, на которой витки срезаны на конус (остальные витки являются калибрую­ щими),

60

Перед началом обработки червячная фреза и изготовляемое колесо устанавливаются так, что их межцентровое расстояние рав­ но полусумме начальных окружностей. При обработке фреза со­ вершает вращение и подается вдоль своей оси по касательной к начальной окружности колеса, которое в свою очередь также со­ вершает согласованное вращение.

З а к р у г л е н и е з у б ь е в производится у колес, которые при работе вводятся в зацепление с парными колесами перемещением их в осевом направлении. Оно заключается в том, что у торцовой части зубьев снимается фаска или создается бочкообразная по­ верхность. Такая операция выполняется на специальных станках.

Для чистовой обработки зубьев в целях повышения точности и класса чистоты рабочих поверхностей цилиндрических зубчатых колес внешнего и внутреннего зацепления, а также червячных ко­ лес применяется ш е в и н г о в а н и е . Оно производится на спе­ циальных шевинговальных станках. Режущим инструментом яв­ ляется шевер. Шеверы бывают дисковые, реечные и червячные (последние используются для шевингования червячных колес). Наиболее распространен способ шевингования колес посредством дисковых шеверов.

Дисковый шевер представляет собой зубчатое колесо, на зубьях которого прорезаны канавки, образующие режущие кромки. Для шевингования прямозубых колес применяют дисковые шеверы с косыми зубьями, а для обработки косозубых колес — прямозубые и косозубые шеверы. При этом шевер устанавливается так, чтобы ось его перекрещивалась с осью зубчатого колеса под углом 10— 15° (рис. 3.18). Это необходимо для создания скольжения зубьев

61

шевера вдоль зубьев колеса при их вращении, что обеспечивает снятие шевером тонких стружек с рабочих поверхностей зубьев'Чрбрабатываемого колеса. Зубчатое колесо приводится во вращенке шевером.

Шевингование является высокопроизводительным и экономич­ ным способом чистовой обработки цилиндрических зубчатых ко­ лес 6—7-й степени точности.

Термическая обработка зубчатых колес, изготовляемых из ста­ ли с содержанием 0,4—0,5% углерода, обычно производится за­ калкой токами высокой частоты с последующим отпуском. Зубча­ тые колеса, изготовляемые из цементуемых сталей, подвергаются цементации с последующими закалкой и отпуском. Защита поверх­ ностей, не подлежащих цементации, производится обмазкой жид­ ким стеклом с асбестовым порошком или омеднением.

К о н т р о л ь з у б ч а т ы х к о л е с в общем случае включает проверку кинематической точности, плавности работы и контакта зубьев обработанного колеса в передаче. Эти проверки выполня­ ются измерением различных элементов колеса.

При выборе комплекса элементов зубчатых колес, которые над­ лежит измерить, учитывается целый ряд факторов: точность из­ готовляемых зубчатых колес, технология, масштаб и серийность производства, наличие зубоизмерительных средств и т. д. Контроль зубчатого колеса включает проверку его линейных размеров, тор­ цового и радиального биения, направления зуба, величины и на­ копленной ошибки окружного шага, толщины зуба или длины общей нормали, а также комплексную проверку изготовленного колеса в паре с измерительной шестерней. Для этих проверок ис­ пользуются различные измерительные инструменты и приборы (шагомеры, кромочные штангензубомеры, зубомерные микромет­ ры, нормалемеры и т. д.).

§4. Общие сведения об изготовлении корпусных деталей

Ккорпусным относятся базовые детали, внутри которых мон­ тируются механизмы машин (например, картеры редукторов, раз­ даточных коробок, коробок передач и т. д.). Для них характерно наличие привалочных поверхностей, которыми они сопрягаются с другими узлами машины, а также систем отверстий под подшип­ ники валов, установочные штифты и крепежные детали, точно ко­

ординированных между собой, и относительно привалочных поверх­ ностей. Соблюдение этой координации необходимо для обеспечения нормального монтажа взаимосвязанных узлов машины. В связи с этим при обработке корпусных деталей должно обращаться ос­ новное внимание на обеспечение (в пределах установленных допусков) межосевых расстояний, параллельности и перпендику­ лярности осей основных отверстий друг другу и привалочным пло­ скостям, размеров и геометрической формы всех отверстий и пер­ пендикулярности их торцов осям, соосности отверстий для под­ шипников каждого вала,

62

Корпусные детали изготовляют обычно из чугунных или сталь­ ных отливок. Иногда в качестве заготовок применяют также от­ ливки из алюминиевых сплавов и сварные конструкции.

Обработка корпусных деталей обычно начинается с основных базовых поверхностей, затем обрабатываются поверхности, парал­ лельные и перпендикулярные базовым, включая основные отвер­ стия, и в конце — крепежные отверстия.

При выполнении первой операции установка детали произво­ дится на черновые базы. Выбор черновых баз должен обеспечить необходимое взаимное положение обработанных и необработанных поверхностей, а также равномерное распределение припусков. Дальнейшая обработка производится с установкой детали на чи­ стовые базы.

Внешние поверхности обрабатывают строганием на продольно­ строгальных станках или фрезерованием на продольно-фрезерных станках. При этом в Серийном производстве в целях повышения производительности черновая обработка может производиться с установкой на стол станка нескольких деталей и одновременным использованием нескольких резцов или фрез. Параллельные и взаимно перпендикулярные плоскости по возможности обрабаты­ вают с одной установки.

Обработку внешних поверхностей фрезерованием иногда про­ изводят и на расточных станках,' особенно в тех случаях, когда при этом можно и для повышения точности целесообразно произ­ водить с одной установки также обработку отверстий.

Обработка отверстий в корпусных деталях в единичном и мел­ косерийном производстве выполняется преимущественно на гори­ зонтально-расточных станках по разметке или с применением ко­ ординатного метода. При применении координатного метода вза­ имное положение детали и шпинделя станка для обработки каж­ дого отверстия устанавливается по координатам, которые рассчи-- тываются либо по отношению к соответствующим конструктивным элементам станка или приспособления, либо по отношению к от­ верстию детали, обрабатываемому первым и достаточно точно по разметке. Необходимые замеры при настройке станка производят­ ся концевыми плитками, штихмасами, индикаторами, щупами. На рис. 3.19 показан пример настройки станка с помощью плиток и щупа с отсчетом вертикальной координаты у от рабочей поверхно­ сти стола, а горизонтальной координаты л: — от отверстия детали (с использованием контрольного вала).

В специальных координатно-расточных станках имеются устрой­ ства для точных перемещений и взаимной установки стола и шпин­ дельной бабки на заданные координаты.' На координатно-расточ­ ных станках с программным управлением обеспечивается автома­ тическая работа по программе, записанной на перфокарту или магнитную ленту.

В серийном производстве растачивание отверстий корпусных деталей производится преимущественно в расточных приспособле-

63