24.3 Основные этапы обработки зубчатых колес

Обработку зубчатых колес можно разделить на два этапа: до нарезания зубьев и нарезание зубьев. Последний этап соединяют с отделочными операциями.

В общем, обработал зубчатых колес осуществляется в следующей последо-вательности:

I. Обработка внутренних, наружных и торцовых поверхностей;

2. Осуществляется нарезание зубьев; . . '

3. Обработка остальных поверхностей;

4. Термическая обработка (если она необходима);

5. Чистовая обработка наружных поверхностей;'

6. Чистовая обработка внутренних поверхностей; '

7. Чистовая обработка зубьев зубчатых колес,

Обработку зубчатых колес начинают с обработки центрального отверстия.

Обрабатывать отверстия можно: сверлением, зенкерованием, разверты-ванием, рас­тачиванием, протягиванием, шлифованием, хонингованном, суперфинишированием, притиркой, калиброванием и раскатыванием.

Сверление используется для образования отверстий в сплошном металле. Отвер­стия диаметром больше 30 мм в сплошном материале сверлят двумя сверлами, т.е. про­изводят сверление и рассверливание.

Для сверления глубоких отверстий применяют пушечные сверла. Для больших диаметров целесообразно использовать кольцевые сверла.

Сверление и рассверливание позволяет получить 11 – 12 квалитеты Rz = 30... 80 мкм. При изготовлении отверстий по 8 - 10 квалитету точности и Ra =1,2 ... 3,0 мкм по­сле сверления применяют зенкерование.

Отлитые или отштампованные отверстия обычно обрабатываются сразу черновым зенкером, который позволяет получить 9-11 квалитет и шероховатость поверхности Rz = 15 ... 40 мкм.

При одновременной обработке нескольких отверстий d > 30 мм, находящихся на одной оси в серийном и крупносерийном производствах, применяют оправки с насад­ными зенкерами.

В крупносерийном и массовом производстве широко применяются комбинирован­ные зенкеры, обрабатывающие одновременно отверстие, торец и фаску, а также комби­нированные инструменты: сверло - зенкер.

При необходимости получения точности отверстий до 4 - 5 квалитета и шеро­ховатости Ra = 0,3 мкм применяют развертывание, причем черновое развертывание позволяет получить: 8-9 квалитеты точности и шероховатость Ra = 1,2 ... 2,0, чистовое разверты­вание: 6-7 квалитеты точности и шероховатость Ra = 0,6 ... 1мкм и тонкое развертывание 4-5 ква­литет и шероховатость Ra = 0,3 ... 0,6 мкм.

В крупносерийном и массовом производствах часто применяют комбинированные инструменты: сверло - развертка или сверло - зенкер - развертка. Сверление, зеикеро­вание и развертывание отверстий обычно производится на токарных, сверлильных или токарно-револьверных станках.

В единичном, мелкосерийном и серийном производстве используют вертикально-сверлильные или радиально-сверлильные станки. Причем для быстрой смены режущих инструментов на этих станках применяют быстросменные патроны. В мелкосерийном и серийном - станки с ЧПУ. В крупносерийном - агрегатные, в массовом - автоматы и полуавтоматы.

Для окончательной обработки отверстий зачастую применяют тонкое или алмазное растачивание, которое проводится на следующих режимах: скорость резания для чугуна 120 ... 150 м/мин, для бронзы 300 ... 400 м/мии, для баббита 400 ... 1000 м/мин, для алюминиевых сплавов от 500 до 1500 м/мин.

Достоинствами тонкого растачивания являются:

1. Отсутствие шаржирования абразивных зерен;

2. Достигается высокая точность: 5-6 квалитет;

3. Простота конструкции режущего инструмента.

В последнее время все более широкое применение находит растачивание отверстий широкими резцами, установленными в специальные блоки.

Эти блоки, как правило, делают плавающими.

Растачивание применяют для обработки отверстий d > 80 мм.

Растачивание может быть черновое, чистовое и тонкое (алмазное).

Черновое растачивание позволяет получить 10 - 12 квалитеты точности и Rz - 20 ... 80 мкм, чистовое - 8 - 9 квалитеты точности и Ra = 1 ... 5 мкм, тонкое - 5 - 7 квали­теты и Rа = 0,2 ... 1,2 мкм.

Растачивание отверстий может проводиться на различных токарных, сверлильных, вертикально- и горизонтально-расточных станках с ЧПУ и агрегатных станках, автома­тах и полуавтоматах.

В массовом, крупносерийном и серийном производстве широко применяется протягивание отверстий цилиндрических, шлицевых и других форм.

Цилиндрические отверстия протягивают после сверления или зенкерования, оно заменяет просверливание отверстий и позволяет получить 5-7 квалитеты точности и Ra = 0,3... 1,5 мкм.

Протягивание производится на горизонтально- и вертикально-про-тяжных станках.

Обработка наружных поверхностей зубчатых колес производится на токарно-револьверных станках (рис. 24.2, а, б) или многорезцовых полуавтоматах (рис. 24.2, в).

Рис. 24.2. Схемы обработки наружных поверхностей зубчатых колес

на токарно-револьверном станке (а, б) и многорезцовом полуавтомате (в)

Обработка заготовок для конических зубчатых колес производится аналогичным образом.

Обработка вал-шестерен до нарезания зубьев производится по технологии изготовления валов.