Обработка зубчатых колес.
2. Обработка заготовок зубчатых колес с центральным отверстием
Наиболее распространенным и универсальным вариантом выполнения операций формообразования заготовок зубчатых колес с центральным отверстием является обработка за две операции на станках токарного типа. При крупносерийном производстве возможно использование вертикальных многошпиндельных полуавтоматов, при двухцикловой настройке возможна обработка заготовки с обеих сторон.
При серийном производстве в сопоставимых условиях заготовки диаметром до 300 —350 мм обрабатывают на токарно - револьверных станках, а заготовки больших размеров —на токарно - карусельных станках. Токарные станки применяют при малом объеме выпуска деталей независимо от размеров.
Протягивание шпоночного паза выполняют по обычной схеме с применением адаптера.
В крупносерийном производстве штампованные заготовки зубчатых колес диаметром до 200 —220 мм с более высокой эффективностью обрабатывают по сверлильно - многорезцовому варианту. Вначале обрабатывают посадочное отверстие зубчатого колеса, включая шпоночный паз или шлицы, затем при установке отверстием на оправке —все наружные поверхности.
При одном и том же модуле оно зависит от длины обработки, определяемой шириной нарезаемого венца и длиной врезания инструмента. В связи с тем что длина врезания червячной фрезы значительно больше длины врезания долбяка, при малой ширине венца выгоднее по основному времени /0. д зубодолбление, а при большей ширине венца —зубофрезерование /0>ф. Расчетами установлено, что зубофрезерование выгоднее зубодолбления ( t0i д) при нарезании зубчатых колес с модулем т = 5 ..."8 мм при длине обработки более 35 мм, с т —= 4 мм при длине более 40 мм и с т = 3 мм при длине более 60 мм. Зубодолбление целесообразно применять для зубчатых колес с малым модулем (2 —2,5 мм) при любой длине обработки (от 15 до 80 мм), а также для узких колес (до 30 мм) при т от 2 до 8 мм.
Зубодолбление является единственным методом обработки зубьев блочных зубчатых колес, когда между соседними венцами нет места для выхода червячной фрезы, а также для зубьев внутреннего зацепления. Нарезание зубьев на неполной окружности (зубчатые секторы) методом зубодолбления всегда возможно и более производительно, чем зубофрезерование.
При установке заготовок ось посадочной поверхности зубчатого колеса необходимо совместить с осью вращения стола зуборезного станка. Этой задаче отвечает центрирование колеса с посадочным отверстием на оправке с опорой на торец ступицы или обода. Валы - шестерни устанавливают на станке в центрах и проверяют на биение по посадочным шейкам (с точностью 0,02 мм) п нарезаемой части (биение до 0,04 мм).
В серийном производстве при изготовлении зубчатых колес нескольких типоразмеров применяют групповые переналаживаемые приспособления. Для обработки определенной детали в приспособление устанавливают несколько специальных деталей (главным образом базирующих элементов и переходных деталей) для обеспечения требуемого положения по высоте. Зубчатые колеса с базовым отверстием диаметром до 30 мм устанавливают обычно непосредственно на центрирующую оправку. При больших диаметрах базовых отверстий на одну и ту же оправку надевают базирующие кольца требуемых размеров. Сварной корпус в сборе с основной оправкой опирается на плоскость и ориентируется в выточке стола зуборезного станка с помощью центрирующего выступа. Крепежные элементы включают сферическую шайбу. Все остальные сменные элементы конструкции заменяют при наладке станка на обработку новой детали. Справа на чертеже показан вариант наладки для зубчатого колеса малого диаметра, а слева —для колеса большого диаметра. В первом случае заготовка установлена на опорное кольцо и базируется по кольцу; кольцо служит переходным элементом; зажимное кольцо расположено в области ступицы детали. Во втором случае базирование в осевом направлении и закрепление производится в области обода колеса, с помощью опоры и диска; центрирующим элементом служит кольцо.
При обработке зубчатых колес с внутренним зацеплением зажимные элементы должны располагаться снаружи. Для базирования заготовки со ступицейиспользуют центрирующую оправку и переходные кольца; заготовка без ступицы базируется по наружной поверхности с помощью переходного элемента 4 типа чаши и той же центрирующей оправки.
При наладке зуборезной операции проверяют радиальное биение червячной фрезы (допускаемое биение 0,02 —0,03 мм). Оправку для детали проверяют на радиальное биение в двух сечениях —вверху и внизу; на одном обороте стола станка допускается биение 0,02 мм. Контролируют также радиальное биение наружной поверхности колеса; однако в серийном производстве приходится учитывать погрешность, автоматически получающуюся из - за зазора посадки отверстия шестерни на оправке. Погрешность установки может быть уменьшена при применении разжимных оправок.
Для уменьшения доли времени на врезание и выход червячной фрезы в штучном времени при фрезеровании зубчатых венцов небольшой ширины целесообразно устанавливать на оправку несколько заготовок. Однако следует ожидать снижения точности обработки из - за колебания наружного размера и непараллельности торцов у заготовок, а также вследствие смещения осей базовых отверстий заготовок при установке на оправке с зазором.
