Изготовление зубчатых колес
Заготовки зубчатых колес получают литьем, штамповкой или ковкой в зависимости от материала, формы и размеров. Зубья колес изготовляют накатыванием, нарезанием, реже литьем.
Накатывание зубьев. Предварительное формообразование зубьев цилиндрических и конических колес производится горячим накатыванием. Венец стальной заготовки нагревают токами высокой частоты до температуры 1200оС, а затем обкатывают между колесами-накатниками. При этом на венце выдавливаются зубья. Для получения колес более высокой точности производится последующая механическая обработка зубьев или холодное обкатывание — калибровка. Холодное накатывание зубьев применяется при модуле до 1 мм. Зубонакатывание — высокопроизводительный метод изготовления колес, резко сокращающий отход металла в стружку. Применяется в массовом производстве.
Нарезание зубьев. Существуют два метода нарезания зубьев: копирование и обкатка.
Метод копирования заключается в прорезании впадин между зубьями модульными фрезами: дисковыми (рис. 6.17,а) или пальцевыми (рис. 6.17, б). После прорезания каждой впадины заготовку поворачивают на шаг зацепления. Профиль впадины представляет собой копию профиля режущих кромок фрезы, отсюда и название — метод копирования. Метод копирования — малопроизводительный и неточный, применяется преимущественно в ремонтном деле.
Нарезание зубьев методом обкатки основано на воспроизведении зацепления зубчатой пары, одним из элементов которой является режущий инструмент — червячная фреза (рис. 6.18, а), дисковый долбяк (рис. 6.18, б) или реечный долбяк — гребенка (см. рис. 6.15). Червячная фреза имеет в осевом сечении форму инструментальной рейки. При нарезании зубьев заготовка и фреза вращаются вокруг своих осей, обеспечивая непрерывность процесса. Нарезание зубьев червячными фрезами широко применяется для изготовления цилиндрических колес с внешним расположением зубьев. Для нарезания колес с внутренним расположением зубьев применяют дисковые долбяки. Гребенками нарезают прямозубые и косозубые колеса с большим модулем зацепления.
Рис. 6.17. Нарезание зубьев методом копирования
Рис. 6.18. Нарезание зубьев методом обкатки
Рис. 6.19. Нарезание зубьев конических колес
Нарезание зубьев конических колес методом обкатки производится строганием (рис. 6.19,а) или фрезерованием (рис, 6,19, б) инструментом с прямобочным профилем.
Отделка зубьев. Зубья точных зубчатых колес после нарезания подвергают отделке шевингованием, шлифованием, притиркой или обкаткой.
Ш е в и н г о в а н и е применяется для тонкой обработки незакаленных колес. Выполняется инструментом-шевером, имеющим вид зубчатого колеса с узкими канавками на поверхности зубьев. Вращаясь в зацеплении с обрабатываемым колесом, шевер снимает режущими кромками канавок волосообразные стружки с зубьев колеса.
Ш л и ф о в а н и е применяется для тонкой обработки закаленных зубьев. Выполняется шлифовальными кругами способом копирования или обкатки.
П р и т и р к а используется для отделки закаленных зубьев колес. Выполняется притиром — чугунным точно изготовленным колесом с использованием притирочных абразивных паст.
O б к а т к а применяется для сглаживания шероховатостей на рабочих поверхностях зубьев незакаленных колес. В течение 1 — 2 минут зубчатое колесо обкатывается под нагрузкой с эталонным колесом большой твердости.
Контрольные вопросы
1. Какие профили зубьев называются сопряженными? 3. Что называется углом зацепления>
3. Почему нарезание зубьев инструментальной рейкой назы- вается методом обкатки?
4. Какие существуют методы изготовления зубьев и в чем их отличие?
Дополнительная литература
[7], т. 2; стр. 303 — 307.
[18], стр. 148, задача 9.11.
ЗАНЯТИЕ 16