Основные схемы базирования

Зубчатые колеса

Особенности обработки разъемных корпусов

В маршрут обработки разъемных корпусов дополнительно к вышеприведенным операциям включают:

1. обработку поверхности разъема у основания (фрезерная);

2. обработку поверхности разъема у крыши (фрезерная);

3. обработку крепежных отверстий на поверхности разъема основания (сверлильная);

4. обработку крепежных отверстий на. поверхности разъема крышки (сверлильная);

5. сборку корпуса промежуточную (слесарно–сборочная операция);

6. обработку двух точных отверстий (обычно сверлением и развертыванием) под цилиндрические или конические штифты в плоскости разъема собранного корпуса).

Зубчатые колеса подразделяются на цилиндрические, конические и червячные.

По технологическому признаку цилиндрические зубчатые колеса бывают следующих видов:

— одновенцовые без ступицы и со ступицей, с гладким или шлицевым отверстием;

— многовенцовые с гладким или шлицевым отверстием (цельные или сборные);

— вал–шестерни.

У цилиндрических колес зубья выполняют прямыми, спиральными или шевронными.

Обработка зубчатых колес разделяется на два этапа: обработку до нарезания зубьев и обработку зубчатого венца. Задачи первого этапа соответствуют в основном аналогичным задачам, решаемый при обработке деталей классов: диски (зубчатое колесо плоское без ступицы), втулки (со ступицей) или валов (вал–шестерня). Операции второго этапа обычно сочетают с отделочными операциями обработки корпуса колеса.

На построение технологического процесса обработки зубчатых колес влияют следующие факторы:

— форма зубчатого колеса;

— форма и расположение зубчатого венца и количество венцов;

— степень точности колеса;

— материал колеса;

— наличие и вид термообработки;

— габаритные размеры;

— объем выпуска.

Наибольшее влияние на протяженность технологического маршрута оказывает степень точности колеса. При изготовлении высокоточных колес (6, 5 и выше степеней точности) механическая обработка должна чередоваться с операциями термической обработки для снятия внутренних напряжений, а количество отделочных операций, для обработкитехнологических баз и зубчатого венца значительно возрастает.

Выбор базовых поверхностей зависит от конструктивных форм зубчатых колес и технических требований.

У колес со ступицей (одновенцовых и многовенцовых) с достаточной длиной центрального базового отверстия в качестве технологических баз используют: двойную направляющую поверхность отверстия и опорную базу в осевом направлении — поверхность торца.

У одновенцовых колес типа дисков длина поверхности отверстия недостаточна для образования двойной направляющей базы. Поэтому после обработки отверстия и торца установочной базой для последующих операций служит торец, а поверхность отверстия — двойной опорной базой. У валов–шестерен в качестве технологических баз используют, как правило, поверхности центровых отверстий.

На первых операциях черновыми технологическими базами являются наружные необработанные "черные" поверхности. После обработки отверстия и торца их принимают в качестве технологической базы на большинстве операций. Колеса с нарезанием зубьев после упрочняющей термообработки при шлифовании отверстия и торца (исправление технологических баз) базируют по эвольвентной боковой поверхности зубьев для обеспечения наибольшей соосности начальной окружности и посадочного отверстия.

Для обеспечения наилучшей концентричности поверхностей вращения колеса применяют следующие варианты базирования. При обработке штампованных и литых заготовок на токарных станках за одну установку заготовку крепят в кулачках патрона за черную поверхность ступицы или черную внутреннюю поверхность обода. При обработке за две установки заготовку сначала крепят за черную поверхность обода и обрабатывают отверстие, а при второй установке заготовки на оправку обрабатывают поверхность обода и другие поверхности колеса.

Основные операции механической обработки зубчатого колеса со ступицей 7–й степени точности

005 Заготовительная.

Для заготовок из проката — резка проката, для штампованных заготовок — штамповка.

Штампованные заготовки целесообразно выполнять с прошитыми отверстиями, если их диаметр более 30 мм и длина не более 3–х диаметров (ГОСТ 7505–89).

Заготовки из чугуна и цветных сплавов (иногда из сталей) получают литьем.

010 Термическая.

Нормализация, отпуск (для снятия внутренних напряжений).

015 Токарная.

Точить торец обода и торец ступицы с одной стороны начерно, точить наружную поверхность обода до кулачков патрона начерно, расточить начерно на проход отверстие (или сверлить и расточить при отсутствии отверстия в заготовке), точить наружную поверхность ступицы начерно, точить фаски.

Технологическая база — наружная поверхность обода и торец противолежащий ступице (закрепление в кулачках токарного патрона).

Оборудование:

— единичное производство — токарно–винторезный станок;

— мелко– и среднесерийное — токарно–револьверный, токарный с ЧПУ;

— крупносерийное и массовое — одношпиндельный или многошпиндельный токарный полуавтомат (для заготовки из прутка — прутковый автомат).

020 Токарная.

Точить базовый торец обода (противолежащий ступице) начерно, точить наружную поверхность обода на оставшейся части начерно, расточить отверстие под шлифований, точить фаски.

Технологическая база — обработанные поверхности обода и большего торца (со стороны ступицы).

Оборудование — то же (см. операцию 015).

025 Протяжная (долбежная).

Протянуть (долбить в единичном производстве) шпоночный паз или шлицевое отверстие.

Технологическая база — отверстие и базовый торец колеса.

Оборудование — горизонтально–протяжной или долбежный станки.

Применяются варианты чистового протягивания отверстия на данной операции вместо его чистового растачивания на предыдущей операции.

030 Токарная.

Точить базовый и противолежащие торцы, наружную поверхность венца начисто.

Технологическая база — поверхность отверстия (реализуется напрессовкой на оправку, осевое положение на оправке фиксируется путем применения подкладных колец при запрессовке заготовки). Необходимость данной операции вызывается требованием обеспечения соосности поверхностей вращения колеса.

Оборудование — токарно-винторезный (единичное производство), токарный с ЧПУ (серийное) или токарный многорезцовый полуавтомат.

035 Зубофрезерная.

Фрезеровать зубья начерно (обеспечивается 8–я степень точности).

Технологическая база — отверстие и базовый торец (реализуется оправкой и упором в торец).

Оборудование — зубофрезерный полуавтомат.

040 Зубофрезерная.

Фрезеровать зубья начисто (обеспечивается 7–я степень точности).

045 Шевинговальная.

Шевинговальная операция повышает на единицу степень точности зубчатого колеса. Операцию применяют для термообрабатываемых колес с целью уменьшения коробления зубьев, так как снимается поверхностный наклепанный слой после фрезерования.

Технологическая база — отверстие и базовый торец (реализуется оправкой).

Оборудование — зубошевинговальный станок.

050 Термическая.

Калить заготовку или зубья (ТВЧ) или цементировать, калить и отпустить — согласно техническим требованиям. Наличие упрочняющей термообработки, как правило, приводит к снижению точности колеса на одну единицу.

055 Внутришлифовальная.

Шлифовать отверстие и базовый торец за один установ. Обработка отверстия и торца за один установ обеспечивает их наибольшую перпендикулярность.

Технологическая база — рабочие эвольвентные поверхности зубьев (начальная окружность колеса) и торец, противолежащий базовому. Реализация базирования осуществляется специальным патроном, у которого в качестве установочных элементов используют калибровочные ролики или зубчатые секторы. Необходимость такого базирования вызвана требованием обеспечения равномерного съема металла и зубьев при их последующей отделке с базированием по отверстию на оправке.

Оборудование — внутришлифовальный станок.

При базировании колеса на данной операции за наружную поверхность венца для обеспечения соосности поверхностей вращения необходимо ввести перед или после термообработки круглошлифовальную операцию для шлифования наружной поверхности венца и торца, противолежащего базовому (желательно за один установ на оправке).

Технологическая база — отверстие и базовый торец.

Оборудование — круглошлифовальный или торцекруглошлифовальный станки.

Необходимость отделки наружной поверхности венца колеса часто вызывается также и тем, что контроль основных точностных параметров зубьев производится о использованием этой поверхности в качестве измерительной базы.

060 Плоскошлифовальная.

Шлифовать торец, противолежащий базовому (если необходимо по чертежу).

Технологическая база — базовый торец.

Оборудование — плоскошлифовальный станок с прямоугольным или круглым столом.

065 Зубошлифовальная.

Шлифовать зубья.

Технологическая база — отверстие и базовый торец.

Оборудование — зубошлифовальный станок (обработка обкаткой двумя тарельчатыми или червячными кругами или копированием фасонным кругом). При малом короблении зубьев при термообработке (например, при азотировании вместо цементации) операция зубошлифования может быть заменена зубохонингованием или вообще отсутствовать.

Наличие зубошлифовальной или зубохонинговальной операции определяется наличием и величиной коробления зубьев при термообработке. Двукратное зубофрезерование и шевингование зубьев до термообработки может обеспечить 6–ю степень точности. При потере точности во время термообработки на одну степень конечная 7–я степень точности будет достигнута. Введение отделочной операции зубошлифования или зубохонингования необходимо только при уменьшении точности колеса при термообработке больше, чем на одну степень.

070 Моечная.

075 Контрольная.

080 Нанесение антикоррозионного покрытия.

Применяются варианты техпроцесса с однократным зубофрезерованием, но с двукратным зубошлифованием.

Наличие упрочняющей термообработки приводит, как правило, к снижению степени точности колес на одну единицу, что требует введения дополнительной отделочной операции. Для незакаливаемых зубчатых колес шевингование является последней операцией; перед термообработкой шевингуют зубья в целях уменьшения деформации колеса в процессе термообработки и повышения степени на одну единицу.

Приведенный выше технологический процесс требует обработки колеса на оправках как до нарезания зубьев и термообработки, так и после термообработки.

Процесс может быть построен иначе, т. е. баз применения оправок до термообработки. В этом случае вся токарная обработка ведется в патронах, а протягивание шпоночного паза или шлицев производят после нарезания зубьев и отсутствует операция чистовой обработки на оправе до термообработки. В этом случае не гарантируется достаточная перпендикулярность торца к оси отверстия. Для уменьшения неперпендикулярности протягивание выполняют с жестким направлением протяжки.

Дата добавления: 2015-06-04