18.6 Характеристика методов обработки заготовок зубчатых колёс

Зубчатые колеса являются сложными по конструкции и трудными объектами обработки.

При нарезании зубьев необходимо удалить материал впадины па всю ширину зубчатого колеса. Такая обработка может проводиться инструментом, профиль которого соответствует впадине. Этот метод зубообработки называется методом копирования. При копировании необходимо повернуть колесо на окружности, чтобы обработать следующую впадину. Процесс периодического деления делает метод малопроизводительным, а получаемые зубчатые колеса обладают низкой точностью. Применяется он в единичном производстве и в ремонтном деле. Достоинство метода – проведение обработки на универсальном оборудовании, оснащенном делительными устройствами. Метод копирования также используется в условиях крупносерийного и даже массового производств, но тогда необходимы специальные сложные инструменты – зуборезные головки или протяжки.

Применяется и другой метод обработки впадин зубчатого колеса – обкатки или огибания. В этом случае осуществляется зацепление зубчатой нары, в состав которой входят режущий инструмент и заготовка. Режущие лезвия инструмента имеют профиль зуба сопряженного колеса. Боковая поверхность зуба па заготовке образуется как огибающая последовательных положений режущих лезвии инструмента в их относительном движении. Метод обкатки обеспечивает непрерывное формообразование зубьев колеса. Этот метод получил большое распространение за счет высокой производительности и точности.

Типовой технологический процесс изготовления зубчатых колес состоит из четырех этапов: механической обработки заготовок дозубообразования, зубообработки, термической обработки и отделочной обработки зубчатого венца.

Механической обработкой получают центральное отверстие и наружный контур, а также базовый (опорный) торец заготовки зубчатого колеса. Технология обработки заготовок зубчатых колес определяется их формой и размерами, требованиями по точности, масштабом производства и видом термической обработки.

Самыми сложными и трудоемкими считаются операции оформления зубьев. Важным обстоятельством при зубообработке является постоянство технологических баз. Лучшим считается вариант, когда монтажные поверхности зубчатых колес являются и технологическими и измерительными базами. При зубообработке опорный торец заготовки предопределяет направление зуба. В некоторых случаях наружная цилиндрическая поверхность используется для выверки установки заготовки на станке. Поэтому на биение торца и радиальное биение заготовки устанавливаются жесткие допуски.

При выборе режима обработки при зубофрезеровании определяется число проходов инструмента: черновое нарезание проводят за один проход, а чистовое – за несколько рабочих ходов. В зависимости от мощности главного привода станка и качества обработки поверхности зубьев выбирается подача. Зная подачу и модуль, по номограммам находят скорость резания. Если изменяются твердость обрабатываемого материала, угол наклона зубьев и заходность червячной фрезы, а также число рабочих ходов, то вводят поправочные коэффициенты, определяемые нормативами.

С целью ликвидации неточностей зубонарезания и погрешностей, являющихся следствием термической обработки, проводят отделку зубчатых колес. Распространена операция шевингования, осуществляемая на зубошевинговальных станках специальным инструментом – шевером, представляющим собой прямозубое или косозубое колесо, зубчатую рейку или червяк. На зубьях прорезаются канавки, так образуются режущие лезвия. Притирку зубчатых колес проводят чугунными зубчатыми колесами – притирами и абразивными пастами. Зубошлифование осуществляется тарельчатыми, червячными, профильными кругами обкаткой или копированием.