Накатники для зубчатых деталей, работающие по методу обкатки

ШЕВЕРА

РЕЗЦЫ И РЕЗЦОВЫЕ ГОЛОВКИ ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ КОНИЧЕСКИХ КОЛЕС

Для обработки конических колес применяют зубострогальные резцы (для прямозубых конических колес) и резцовые головки (для конических колес с криволинейными круговыми зубьями).

Зубострогальные резцы. Резцы представляют собой призматическое тело с определенными углами. Резец снабжен отверстиями с резьбой для крепления его на держателе зубострогального станка. Рабочая часть резца представляет собой плоскость, срезанную под углом α. При работе, для того чтобы создать задний угол, резец устанавливают на специальной откидной державке, которая для устранения трения откидывается при обратном ходе. Передний угол на резце получается благодаря заточке передней поверхности под углами 12 и 20°. В зависимости от размера зубострогального станка применяют различные стандартные резцы. Резцы нужно затачивать очень точно только по передней поверхности; отступления от углов при заточке приводят к неправильности профиля нарезаемого колеса и совершенно недопустимы.

Резцовые головки. Резцовые головки для нарезания конических зубчатых колес с круговыми зубьями применяют на специальных зуборезных станках. Головки работают почти так же, как торцовые фрезы; в отличие от последних подача S осуществляется в направлении оси головки при одновременном обкаточном движении S_об.. В практике в основном применяют именно плосковершинное колесо. На Свердловском инструментальном заводе по заказам изготовляют стандартные резцовые головки: цельные (составляющие одно целое с резцами) с номинальным диаметром В_н=20÷80 мм по ГОСТ 11903-77; сборные с привинченными резцами с номинальным диаметром D_н =100÷1000 мм по ГОСТ 11904-66. Цельные головки предназначены для нарезания колес с нормальным модулем до 2,5 мм; спорные – для колес средних и крупных модулей (нормальный модуль m_н = 3÷25 мм; торцовый модуль m_δ = 4÷30 мм). В зависимости от принятых методов нарезания пар конических колес (обычно в паре работает большое зубчатое колесо и малое – шестерня) резцовые головки различают по схемам резания и по установочным размерам резцов (величине развода резцов, ширине площадки при вершине резца и другие параметры).

Шеверами называют инструменты, предназначенные для окончательной обработки боковых сторон зуба шестерен путем срезания очень тонких стружек. Этот процесс напоминает скорее скобление или шабрение. Шевер, представляющий собой корригированное зубчатое колесо, зубья которого снабжены канавками, образующими режущие кромки, вращается вокруг оси, наклоненной по отношению к оси заготовки на некоторый угол β. При сближении оси шевера, имеющего косые зубья, и оси заготовки, имеющей прямые зубья, получается зубчатое зацепление шевера и заготовки. Аналогично происходит работа шевера-рейки, только зацепление в этом случае обеспечивается не между двумя колесами, а между рейкой и колесом. Скорость главного движения при шевинговании можно создавать и специальной кинематической схемой механизма станка, тогда можно применять и прямозубые шевера (как колесо, так и рейку). Можно создать и любой абразивный шевер.

Червячный шевер – это по всем элементам копия червяка с наружными мелкими зубьями, он работает как червячная фреза только с той разницей, что стружка из-за большого числа часто расположенных зубьев может быть очень мелкой, и благодаря этому получается чистовая поверхность обрабатываемого червячного колеса. Шевингование позволяет окончательно обработать зубья колес с большой точностью по шагу, профилю, эксцентричности делительной окружности и форме зуба. Если даже предварительно обработанное колесо имеет некоторые ошибки по шагу и профилю, то при шевинговании можно исправить все эти погрешности и получить точное колесо. Дисковые шеверы применяют преимущественно в крупносерийном и массовом производстве для обработки незакаленных или закаленных на невысокую твердость зубчатых колес после зубофрезерования и зубодолбления. В последнее время для обработки закаленных колес применяют абразивные шеверы.

Конструкция шеверов. Дисковый шевер, представляющий собой зубчатое колесо, изготовляют обычно из быстрорежущей стали. Основными конструктивными элементами дискового шевера являются диаметр делительной окружности по торцу D_T диаметр основной окружности по торцу D₀, модуль по торцу m_т, число зубьев шевера z, ширина шевера В. Элементами стружечной канавки являются шаг, ширина выступов, глубина канавок. Все эти конструктивные элементы должны быть определены по соответствующим формулам. Дисковые шевера благодаря их небольшим габаритным размерам получили более широкое распространение, чем остальные виды шеверов. Шевера изготовляют для шевингования колес с модулем до 8 мм (в отдельных случаях и выше). Для улучшения работы шевера применяют иногда корригированный профиль зуба, при котором получаются меньшие искажения профиля зуба колеса. Особую группу составляют шевера для мелкомодульных (модуль от 0,4 до 1,75) зубчатых колес. При небольшом модуле невозможно изготовить даже неглубокие канавки на боковых сторонах зубьев, поэтому вместо канавок у шевера имеются кольцевые выточки, прорезающие зуб до основания. Профиль этих выточек угловой. Для облегчения обработки и эксплуатации шевер-рейку обычно делают сборным, отдельные зубья собирают на общей стальной колодке и затягивают планками. Для того чтобы обеспечить процесс шевингования, шевер-рейка должен быть достаточных размеров. Длина рейки должна быть больше развернутой длины начальной окружности заготовки. Шевер-рейка для прямозубых колес имеет наклонные зубья; шевер-рейку для косозубых колес изготовляют с прямыми зубьями. Несмотря на высокую стойкость шевер-рейки и большую точность, чем точность шевер-колеса, шевер-рейка не нашел широкого применения из-за сложности изготовления и сборки. Червячный шевер, применяемый для обработки зуба червячных шестерен, по своей конструкции представляет червячную фрезу с мелкими зубьями. Так как червячный шевер можно изготовить по всем элементам, в точности соответствующим червяку, который будет работать в паре с червячной шестерней, и так как влияние затылования, которое вносит дополнительные искажения в профиль фрезы, в червячном шевере можно избежать, то червячный шевер может быть совершенно точной копией червяка и может обработать впадину червячного колеса с необходимой точностью. Червячный шевер может иметь профиль архимедова червяка, профиль эвольвентного червяка или прямолинейный профиль в нормальном сечении. Эту возможность изготовить червячный шевер для любого типа червяка используют в машиностроении, и в точных червячных парах рекомендуется окончательную обработку колеса производить червячным шевером. Профиль зуба червячного шевера шлифуют в зависимости от типа червяка на различных шлифовальных станках для червяков.

Накатник представляет собой зубчатое закаленное колесо, имеющее заходную (заборную) часть длиной l. Накатывание производят при продвижении заготовки вдоль оси; но может быть и прямое сближение накатников по направлению к центру заготовки, при этом нет продвижения заготовки вдоль оси, и ширина В накатника должна быть больше ширины обода накатываемого колеса. В этом случае у накатника заходная часть практически не нужна. Зубчатые колеса можно накатывать с подогревом и без подогрева заготовки. Производительность процесса накатывания таким методом выше очень производительного нарезания колес зуборезной головкой. Важнейший фактор при накатывании – выбор материала накатника; обычно принято изготовлять накатники для тяжелых условий работы из стали Р6М5 (или другой прочной быстрорежущей стали) с последующей термической обработкой до твердости HRC 60-62. Можно успешно применять накатники из легированных сталей XI2М, Х6ВФ, т.е. из сталей, распространенных для инструментов при накатывании резьбы. Применяют черновое накатывание и конических колес с круговыми зубьями, накатывание шлицевых валов с прямобочными шлицами и других зубчатых деталей. Высокая производительность процесса пластического деформирования, экономичное расходование металла на заготовку (ее масса существенно меньше массы обычной заготовки) стимулирует внедрение этих процессов при массовом производстве зубчатых колес, валов.

Дата добавления: 2014-01-20