
- •Часть I основы технологии машиностроения
- •Глава 1 основные понятия и определения
- •Понятие баз в технологии машиностроения и их классификация по назначению
- •1 ..С. 1.13. Пример технологической базы: Рис. 1.14. Пример измерительной базы:
- •Функциональное назначение изделий машиностроения
- •Качество изделий машиностроения
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по I-й главе
- •Глава 2 технологическая точность изделий
- •Понятие о точности
- •Допустимая погрешность конструкторских и технологических размеров, обработки и сборки изделий
- •Рнс. 2.1. Конструкторская размерная цепь для обеспечения требуемого зазора-/1д
- •Общая погрешность обработки заготовок
- •Погрешности базирования, закрепления и приспособления
- •Погрешности, связанные с инструментом
- •Погрешности от температурных деформаций
- •Погрешность обработки, обусловленная упругими деформациями технологической системы от сил резания
- •Погрешности, обусловленные геометрической неточностью станка
- •Случайные погрешности обработки и законы рассеивания действительных размеров деталей
- •Композиции законов распределения
- •Суммирование погрешностей обработки и точностной анализ технологических операций
- •Погрешности сборки
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по 2-й главе
- •V дНВи V лНВц
- •Глава 3. Технологическое качество поверхностного слоя
- •3.2. Взаимосвязь параметров качества поверхностного слоя деталей машин с условиями их алмазно-абразивной обработки
- •Глава 3. Технологическое качество поверхностного слоя
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по 3-й главе
- •Глава 4 технологическое обеспечение качества изделий машиностроения
- •Припуски на обработку
- •Рнс. 4.3. Перераспределение снятия дефектного слоя заготовок нз стекломатериала на все операции технологического процесса
- •Рнс. 4.4. Исходные схемы для определения пространственных отклонений обрабатываемых поверхностей относительно базовых
- •Обеспечение качества деталей на стадии технологической подготовки производства
- •4.7. Значения коэффициентов формулы (4.16)
- •Глава 4. Texiюлогическое обеспечение качества изделий
- •Возможности методов обработки в обеспечении точности размеров и параметров качества наружных поверхностей
- •Глава 4. Технологическое обеспечение качества изделий врашения деталей машин
- •Глава 4. Технологическое обеспечение качества изделий
- •Продолжение табл. 4.3 гз
- •4.6. Возможности методов обработки по обеспечению точности резьбы и параметров качества ее рабочих поверхностей
- •4.8. Значения параметра с,-для различных методов чистовой обработки
- •Глава 5 технологическая производительность труда и себестоимость изделий. Экономическая эффективность
- •Технологическая производительность труда и техническое нормирование
- •Технологическая себестоимость изделий
- •Рис, 5.15. Пример полноценного использования отходов
- •Функционально-стоимостной анализ технологических процессов
- •Оценка экономической эффективности
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по 5-й главе
- •Глава 6
- •Обработки поверхностей заготовок
- •Выбор технологического оборудования, оснаетки и средетв контроля при разработке технологического процесса
- •Средства измерения и контроля параметров шероховатости, выпускаемые зарубежными фирмами
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по б-й главе
- •Рекомендуемая тематика лабораторных работ и практических занятий по основам технологии машиностроения
- •Часть II
- •Глава 7 технология изготовления различных деталей
- •Технология изготовления валов
- •Валов* шпинделей, ходовых винтов
- •7.1. Маршрут изготовления вала в условиях мелкосерийного производства
- •7.2. Маршрут изготовления вала в условиях крупносерийного производства
- •7.4. Маршрут изготовления ходового винта токарного станка 16к20 в условиях серийного производства л
- •Технология изготовления деталей зубчатых и червячных передач и методы обработки их поверхностей Конструктивная характеристика деталей и технические условия на их изготовление
- •Служебное назначение корпусов и технические условия на их изготовление
- •Материал и способы получения заготовок
- •7.7. Маршрут изготовления корпуса в условиях мелкосерийного производства
- •7.8. Маршрут изготовления корпуса в условиях крупносерийного производства
- •Технология изготовления фланцев и крышек Служебное назначение фланцев и крышек и требования к ним
- •Материалы и способы получения заготовок для фланцев и крышек
- •Обработка фланцев и крышек
- •Маршрут изготовления фланцев и крышек
- •Маршрут изготовления фланца в условиях мелкосерийного и серийного производства
- •7.10. Маршрут изготовления крышки в условиях крупносерийного производства
- •- 7.5. Технология изготовления рычагов и вилок
- •Маршрут изготовления рычагов и вилок
- •7.6. Технологии изготовления станин и рам Служебное назначение станин и рам и технические условия на их изготовление
- •Маршрут изготовления станин и рам
- •Глава 8
- •Постановка винтов
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по 8-й главе
- •Глава 9
- •Глава 9. Технологическое повышение долговечности
- •9.1. Области применении методов обработки заготовок пластическим деформированием
- •Глава 9. Технологическое повышение долговечности
- •Глава 9. Технологическое повышение долговечности
- •Глава 9. Технологическое повышение долговечности
- •Повышение коррозионной стойкости имплантированных материалов
- •Комбинированные методы улучшения качества поверхности с помошью лазерной обработки
- •Влияние видов покрытия на лазерное упрочнение поверхности заготовки из стали 40х
- •6272 (Кривая 3) и 7938 Вт/см2 (кривая 4)
- •9.8. Режимы лазерной обработки на установках серии «Квант»
- •9,10. Влияние лазерного упрочнения на микротвердость сталей у8а и х12м
- •9.11. Изменение микротвердости поверхности заготовки в зависимости от числа повторных облучений
- •Параметры лазерной обработки заготовок из твердого сплава в зависимости от содержания кобальта для мелкого зерна
- •9.15. Износ, мкм, поверхности заготовки после различных видов обработки
- •9.1Б, Фреттинг-износ, мкм, после лазерной обработки заготовки из стали
- •Гальваннческне способы нанесения покрытий
- •9.17. Основные виды гальванических покрытий и области их применения
- •Химические способы нанесения покрытий
- •9.19. Состав ванны и режимы нанесения химических покрытий
- •Наплавка и напыление материала
- •9.21. Электродные материалы и флюсы, применяемые при механизированной наплавке
- •9.22. Применение н режимы газовой меЛмЮнзацнн
- •Глава 9. Технологическое повышение долговечности
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по 9-й главе
- •Глава 10 совершенствование существующих и создание новых технологических методов обработки деталей машин и технологий
- •10Л. Совершенствование технологических методов обработки деталей машин
- •Прогрессивных
- •V ; Глава II технологическая подготовка производства
- •Организация технологической подготовки производства
- •V Технологическая подготовка производства при проектировании изделии
- •11.1. Содержание работ типовой схемы организации тпп
- •11.6. Карта наладки инструмента
- •Особенности разработки технологических процессов и оформления технологической документации для обработки заготовок на полуавтоматах и автоматах
- •Особенности разработки технологических процессов и заполнение технологической документации при обработке заготовок на автоматических линиях
- •По гост3.1103 -82
- •Содержание граф при написании техпроцесса обработки заготовки на автоматах и полуавтоматах
- •11.13. Содержание граф технологического процесса обработки заготовок на автоматических линиях
- •Особенности разработки технологических процессов для гибких производств
- •Автоматизация проектирования технологических процессов
- •Технологическая подготовка технической реконструкции машиностроительных предприятий
- •Вопросы для самопроверки и промежуточного контроля знаний студентов по 11-й главе
- •Глава 12
- •7Г ип сжатой дуги прямого действия.
- •12.1. Промышленные способы восстановления деталей наплавкой и наваркой
- •Подготовка восстанавливаемых поверхностей детали под иаиесение покрытий
- •12.2. Способы подготовки поверхностей под газотермические покрытия
- •Механическая обработка восстановленных поверхностей деталей машин
- •12.3. Обрабатываемость покрытий
- •Относительная себестоимость обработки покрытий алмазным кругом при круглом наружном шлифовании
- •Рекомендуемая тематика лабораторных работ и практических занятий по II части Лабораторные работы:
- •Практические занятия:
- •Направления развития технологии машиностроения
- •Совершенствование и оптимизация существующих и разработка новых энерго- и материалосберегающих технологических процессов изготовлении изделий машиностроения.
- •Совершенствование и оптимизация существующих и разработка новых наукоемких, комбинированных технологических методов обработки заготовок.
- •Технологическая модификация поверхностных слоев деталей машин.
- •Технологическое создание закономерно изменяющегося оптимального качества поверхности детали, исходя из её функционального назначения.
- •Высокоточные прецизионные нанотехнологии, позволяющие обеспечивать точность обработки порядка 10 ангстрем и получать поверхность с шероховатостью Rz - 0,001 мкм.
- •Адаптивное автоматизированное управление качеством обрабатываемых деталей и собираемых изделий.
- •Создание самообучающихся технологических систем.
- •Совершенствование существующих и разработка новых технологических методов сборки.
- •Объединение технологий проектирования, изготовления, эксплуатации, ремонта и утилизации в единый процесс.
- •Новая технология создания деталей выращиванием (прототипированием).
- •Совершенствование сапр тп и создание ипи-технологий.
- •Создание технологий, базирующихся на модульном принципе.
- •Разработка технологических проектов по оптимальному перевооружению машиностроительных производств с целью их интенсификации, гибкости и конкурентоспособности.
- •Технологические среды и самоорганизующиеся технологические системы.
- •Технологии для компьютерно-интегрированных гибких машиностроительных производств.
- •Часть II. Технологические методы и процессы производства изделий машиностроения (специальная часть) 211
- •Глава 7. Технология изготовления различных деталей 211
- •Суслов Анатолий Грнгорьевнч технология машиностроения
- •1 1.5. Технологичность изделий 4
Технология изготовления деталей зубчатых и червячных передач и методы обработки их поверхностей Конструктивная характеристика деталей и технические условия на их изготовление
Детали зубчатых и червячных передач служат для передачи крутящего момента от одною вала к другому.
К детаяям зубчатых и червячных передач относят цилиндрические зубчатые колеса с прямым, косым и шевронным зубом, конические колеса с прямыми, косыми и криволинейными зубьями, червячные колеса и червяки цилиндрические и глобоидные.
Конструкция этих деталей непосредственно связана с их служебным назначением.
Так, цилиндрические зубчатые колеса могут быть одновенцовые, многовенцовые, колеса-валы.
Детали зубчатых и червячных передач должны изготовляться с соблюдением определенных технических требований.
Точность цилиндрических зубчатых колес регламентирует ГОСТ 1.643-72 степенями точности от 3 до 12, В машиностроении в основном применяют 5-9 степени. Точность на конические зубчатые передачи установлена ГОСТ 1.758-72, а на червячные передачи - ГОСТ 3.675-72.
По шероховатости боковая поверхность зубьев колес должна изготавливаться с Ra- 0,6 ... 1,2 мкм, червяков -Ra - 0,2 ... 0,4 мкм.
Посадочные отверстия зубчатых колес обрабатываются с Ra - 0,3 ... 0,6 мкм. Все требования и по точности, и по шероховатости, и по материалу должны строго вытекать из функциональною назначения деталей и передачи в целом. Т.е. решение конструктора должно базироваться на тщательном анализе функциональною назначения той или иной детали.
Материалы и способы получения заготовок деталей зубчатых : - и червячных передач
В зависимости от служебного назначения цилиндрические зубчатые колеса изготавливают из углеродистых и легированных сталей, чугуна и пластмасс.
В качестве заготовок зубчатых колес служат: прокат, поковки, огливки.
Конические зубчатые колеса изготавливают из углеродистых сталей (40, 45, 15, 20), легированных (40Х, 20Х) и хромоникелевых сталей.
В качестве заготовок, в зависимости от программы выпуска, применяют поковку или круглый прокат. В массовом и крупносерийном производстве поковки выполняют с зубьями методом штамповки. Применяют также заготовки с горячей накаткой зубьев,
Для неответственных передач и при v < 2 м/с используют чугун СЧ21 и СЧ15.
В качестве заготовок червячных колес используют отливки и прокат. В крупносерийном и массовом производствах применяют литье под давлением, литье в кокиль, оболочковые формы. Для составных колес небольшого размера применяют биметаллические заготовки (отливки). Сущность процесса получения таких заготовок заключается в том, что предварительно отлитую ступицу устанавливают в форму и на нее центробежным способом заливают венец. При изготовлении особо крупных колес заготовки отливают с предварительно формованными зубьями.
Червяки изготавливают из углеродистых сталей 40, 45 и легированных сталей 40Х, 40ХН, 15Х, 15ХА, 20Х, 20ХНВА, 20ХВ,
Глобоидные червяки изготавливают из сталей марок 35ХМА, ЗЗХГН.
В качестве заготовок для червяков в крупносерийном и массовом производстве используют поковку, а в мелкосерийном и единичном - прокат.
Так как основными рабочими поверхностями зубчатых колес являются их отверстия и зубья, то ниже рассмотрены методы их обработки.
Обработка отверстий
Обрабатывать отверстия можно: сверлением, зенкерованнем, развертыванием, растачиванием, протягиванием, шлифованием, хонингованием, 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.
Сверяете и рассверливание позволяет получить 11-12 квалитет и 30 80 мкм.
При изготовлении отверстий по 8 - 10 квалитету точности и Ra- 1,2 ... 3,0 мкм после сверления применяютзеикерование.
Отлитые или отштампованные отверстия обычно обрабатываются сразу черновым зенкером, который позволяет получить 9-11 квалитет и 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 Ra = 1,2 ... 2,0, чистовое развертывание: 6-7 квалитеты точности и Ra = 0,6 ... 1,2 и тонкое развертывание 4-5 квалитет И Ra - 0,3 ... 0,6 МКМ. ■ , - , ■’■ ■■-. - -
В крупносерийном и массовом производстве часто применяют комбинированные инструменты: сверло - развертка или сверло - зенкер - развертка. Сверление, зенкеро- вание и развертывание отверстий обычно производится на токарных, сверлильных или токарно-револьверных станках.
В единичном, мелкосерийном и серийном производстве используют вертикальносверлильные ияи 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: , u
скорость резания для чугуна 120 ... 150 м/мин, для бронзы 300 ... 400 м/мин, для баббита400 ... 1000 м/мин, для алюминиевых сплавов 500 ... 1500 м/мин.
Достоинствами тонкого раствчивания являются:
отсутствие шаржирования абразивных зерен;
достигается высокая точность: 5-6 квалитет;
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 = 1,2 ... 5,0 мкм, тонкое - 5 - 7 квалитеты nRa = 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 про- тягивание отверстий цилиндрических, шлицевых и других форм. >н. .г, . .7
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-протяжных станках.
Шлифование отверстий производят на внутришлифовальных станках. Диаметр шлифовального круга обычно принимают < 0,8 ... 0,9£>опв, Скорость шлифования - 30 м/с. Однако при шлифовании малых отверстий (d= 15 ... 20 мм) скорость шлифования может быть 10 м/с, так как многие внутришлифовальные станки не могут обеспечить 30 м/с при диаметре шлифовального круга 10 ... 15 мм.
Поперечная (радиальная) подача - 0,003 ... 0,15 мм на один двойной ход. Продольная поднча: 0,2 ... 0,35 - при чистовом шлифовании и 0,6 ... 0,85 при черновом шлифовании (5 - ширина шлифовального круга). В крупносерийном и массовом производстве применяются внутришлифовальные станки полуавтоматы.
Кроме обычного шлифования отверстия больших диаметров могут шлифоваться на станках с планетарным движением шпинделя, а также на станках для бесцентрового шлифования (рис. 7.6). Шлифование позволяет получить 5-8 квалитеты и Ra = 0,2 ... 2,5.
Хонингование позволяет получить 4-6 квалитеты точности и Ra - 0,04 ... 0,6 мкм.
Хонингование отверстий производится на хонинговальных станках специальной вращающейся головкой (хоном) с раздвижными абразивными или алмазными брусками, имеющими, кроме того, возвратно-поступательное движение. Перемещение брусков в радиальном направлении осуществляется механическим, гидравлическим или пневматическим устройством.
Рекомендуемые режимы Хонингования: припуск - 0,05 ... 0,1 мм, скорость вращения хонинговальной головки - 60 75 м/мин для стали; скорость воз в рати о-посту на
тельного движения головки — 12 ... 15 м/мин.
В настоящее время с успехом используется хонингование алмазными брусками для черновой обработки.
В последнее время для повышения несущей способности поверхности (увеличение /р) с масляными карманами от предшествующей обработки (рис. 7,7) с успехом применяется плосковершинное хонингование. Оно позволяет получить: /]О60, Sm = 0,05 ... 0,5 при Ra = 0,4 ... 1,0 мкм.
Притирка (доводка) отверстий производится на токарных, сверлильных, внутришлифовальных и специальных притирочных станках.
Притирка производится чугунными или медными притирами, прижимаемыми к поверхности детали пружинами. Притирка позволяет получить 4-5 квалитет точности, Ra = - 0,04 ... 0,2 мкм, Чо50, Sm = 0,05 ... 0,2, погрешность формы не исправляет. В последнее время все более широкое применение имеют доводочные бруски из синтетических алмазов.
Рис.
7.6. Шлифование отверстий большого
диаметра на бесцентрово-шлифовальном
станке
Рис.
7.7. Профиль поверхности после
плосковершинного хонингования:
I
- исходный профиль шероховатости
Скорость дорнования - 2 ... 7 м/мин.
Достигаемая точность - 5 - 6 кввлитеты, шероховатость Ra — 0,02 ... 0,6 мкм, 0о50, Sm - 0,02 ... 0,5 мм.
Калибрование (дорнование) производится на прессах, протяжных или волочильных станках.
Дорнование может быть использовано для одновременной обработки отверстий втулок и их запрессовки.
Раскатывание отверстий заключается в обкатывании поверхности отверстия подпружиненными или жесткими шариками или роликами. Обычно для раскатывания отверстий применяют много шариковые или многороликовые нерегулируемые и регулируемые раскатки.
Скорость раскатывания - 30 ... 150 м/мин. Продольная подача - 0,01 ... 0,05 мм/об на один шарик и 0,1 ... 0,5 мм/об ролика.
Раскатывание практически не изменяет исходную точность и позволяет получить Ra - 0,21 ... 1,2 мкм. Процесс осуществляется на токарных, сверл вдьных и риедиалышх раскатных станках.
Обработка зубьев цилиндрических зубчатых колес
Обработку зубьев можно производить методом копирования: протягиванием, накатыванием, шлифованием, фрезерованием дисковыми и пвльцевыми фрезами или методом обкатки: червячными фрезами строганием и долбяками, накатыванием, шлифованием, шевингованием, притиркой.
Нарезание зубьев модульными дисковыми и пальцевыми фрезами заключается в последовательном фрезеровании впадин между зубьями фасонной дисковой или пальце- : вой модульными фрезами. Такие фрезы изготавливают набором из 8 или 15 штук для каждого модуля. Обычно применяют набор фрез из 8 штук, обработка которыми позволяет получить зубчатые колеса 9-й степени точности. Такое количество фрез в каждом наборе необходимо потому, что каждая фреза набора предназначена для определенного интервала числа зубьев.
Дисковыми модульными фрезами можно нарезать как прямые, так и косые зубья с малым и большим модулем, Пальцевыми модульными фрезами нарезают зубья средних и крупномодульных цилиндрических шевронных колес, реек и др. Обработка зубьев цилиндрических зубчатых колес дисковыми и пальцевыми модульными фрезами производится на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках в единичном и мелкосерийном производстве при отсутствии специальных зуборезных станков. Метод малопроизводительный, дает9 - 11-й квалитет, Rz - 60 ... 80 мкм.
Нарезка зубьев червячными фрезами имеет более высокую производительность и наибольшее распространение, получаемал точность 8 - 9-й степеней и Rz = 20 ... 40 мкм. Процесс производится на зубофрезерных станках червячными фрезами и может применяться как для прямых, так и косых зубьев.
Зубчатые колеса с модулем < 2,5 мм нарезают за один ход начисто, с модулем > 2,5 мм нарезают начерно и начисто в два и даже в три хода.
Для черновых ходов применяются двух- и трехзаходиые червячные фрезы для повышения производительности. ■>
Зубодолбление долбяками применяют для черновой и чистовой обработки зубчатых колес с внутренним зацеплением и закрытых зубчатых венцов с внешним зацеплением.
Обычные зубчатые колеса средних модулей (2,5 ... 5 мм) целесообразно предварительно обрабатывать на зубофрезерных станках, а чистовую обработку на зубодолбежных станках с т > 5 мм экономичнее обрабатывать на зубофрезерных станках, с т < 2,5 мм на зубодолбежных станках. Зубодолбление позволяет получить 7-8 степени точности и Rz = 10 ... 20мкм.
В индивидуальном производстае для неточных зубчатых колес и в условиях ремонта при отсутствии зуборезных станков зубья можно обработать на долбежном или строгальном станках фасонными резцами.
Протягивание зубьев может быть использовано в крупносерийном и массовом производстве для протягивания зубьев зубчатых секторов.
Накатывание зубьев в 15-20 раз производительнее зубонарезания. Зубья модулем до 1 мм накатываются в холодном состоянии, > 1 мм - в горячем состоянии.
В холодном состоянии мелкомодульные зубчатые колеса в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производств могут накатываться на токарных станках с продольной подачей (рис. 7.8).
В крупносерийном и массовом производстве накатывание производится на специальных станках плоскими рейками. -
Достигаемая степень точности - 8, шероховатость Ra = 1,2 ... 2,0 мкм.
Горячее накатывание может производиться как с радиальной, так и продольной подачей. Применяется в крупносерийном и массовом производстве и осуществляется на специальных модульных станках. Нагрев заготовки осуществляется ТВЧ до 1000 - 1200 “С за 20 ... 30 с до накатывания.
Шевингование - это метод чистовой отделки зуьбев зубчатых колес, заключающийся в процессе обкатывания зубчатого колеса с шевером при наличии продольной подачи. Режимы: припуск 0,04 ... 0,03 мм; скорость вращения шевера v = 100 м/мин; продольная подача 5Пр = 0,15 ... 0,3 мм, поперечная подача S = 0,02 ... 0,04 мм/на 1 ход стола. Шевингование повышает точность предварительной обработки на 1 - 2 степени и позволяет получить шероховатость Ra = 0,6 ... 1,0 мкм. , .
Шевингование применяется в серийном, крупносерийном и массовом производствах в основном для отделки зубьев до термообработки.
Рис.
7.8. Накатывание мелкомодульных зубчатых
колес на токарном станке:
I
- заготовки; 2
-
накатники; 3
- делительное зубчатое колесо
т-дт Шлифование зубьев применяется для отделки зубьев после термообработки.
Шлифование зубьев с эвольвепгным профилем производится методом копирования и методом обкатки.
Метод копирования, осуществляемый фасонными кругами, более производительный, по менее точный. Он применяется в крупносерийном и массовом производствах.
Шлифование зубьев методом обкатки производится одним или двумя тарельчатыми кругами на зубошлифовальных станках (рис, 7-9).
Зубохонинговаиие применяется для чистовой обработки зубьев закаленных цилиндрических колес внешнего и внутреннего зацепления (рис. 7.10).
L
I
2
6)
Рис.
7.10. Зубохонингованне цилиндрических
колес: а
- хоном с внешним зацеплением, б
- хоном с внутренним зацеплением; I-
хон; 2
- зубчатое колесо
2
а)
Зубчатое колесо осуществляет вращательное и возвратно-поступательное движение. Обработка производится на специальных зубохонинговалькых станках с режимами: частота вращения хона 180 ... 200 об/мин; подача стола 180 ... 210 мм/мин, число ходов стола4 - 6. Время хонингования обычного зубчатого колеса составляет 30 ... 60 с.
- Хонипгование зубьев позволяет уменьшить шероховатость их поверхности до На = 0,32 мкм.
Притирка зубьев (ляппинг-процесс) широко применяется для чистовой окончательной отделки зубьев после термообработки вместо шлифования. Процесс притирки заключается в том, что обрабатываемое зубчатое колесо вращается в зацеплении с чугунными шестернями-притирами, приводимыми во вращение и смазываемыми пастой, состоящей из смеси мелкого абразивного порошка с маслом. Кроме того, обычно колесо имеет осевое возвратно-поступательное перемещение.
Притирка позволяет получить Ra = 0,1 мкм и исправить небольшую погрешность. При наличии значительных погрешностей зубчатые колеса необходимо сначала шлифовать, а затем притирать.
Закругление зубьев необходимо производить у зубчатых колес, переключающихся на ходу, для облегчения их включения. Процесс закругления производится специальными пальцевыми фрезами на зубозакругляющих станках.
Пальцевая фреза вращается и одновременно имеет возвратно-поступательное движение, зубчатое колесо имеет вращательное движение (рис. 7.11).
Нарезание зубьев конических зубчатых колес. В единичном и серийном производствах при отсутствии зуборезных станков конические зубчатые колеса с прямым и косым зубом можно нарезать на универсально-фрезерном станке с использованием делительной головки дисковыми модульными фрезами (9 - 10-я степени точности, Rz = = 20 ... 50 мкм). Для нарезания зубчатых колес 7 - 8-й (Rz = 10 ... 20 мкм) степеней точности требуются специальные зуборезные станки.
В серийном и массовом производстве прямые зубья конических колес нарезают методом обкатки - зубостроган нем (рис. 7.12). Время нарезания зуба 3,5 ... 30 с.
При этом зубья с т > 2,5 предварительно прорезают профильными дисковыми фрезами методом деления на специальных или специализированных станках. Эти станки снабжаются специальным устройством для установки нескольких заготовок и их автоматического поворота.
Рис. 7.12. Схемы расположении зубострогальных резцов:
а - в начале резания;
б-в конце резания
В крупносерийном и массовом производстве для предварительного нарезания зубьев конических зубчатых колес применяют зуборезные станки для одновременного фрезерования трех заготовок с автоматическим делением, остановом, подводом и отводом стола.
В массовом производстве для обработки прямых зубьев небольших конических колес применяют производительный метод - круговое протягивание зубьев на специальных зубопротяжных станках (рис. 7-13).
Рис.
7.13. Схема нарезания зубьев прямозубых
конических колес методом кругового
протягивания:
а
-
направление линий резцов; б
- в поперечном сечении зуба при черновом
зубонарезании; в — по длине зуба при
получистовом зубонарезании; г
- по длине зуба при чистовом зубонарезании
2
1
Рис.
7.14. Схема обкатки:
]
- режущав головка; 2
- коническое зубчатое колесо
Режущим инструментом служит круговая протяжка 2, состоящая из нескольких секций, черновых 3 и чистовых 4 резцов.
При черновом и получисшвом нарезании протяжка имеет поступательное движение от вершины начального конуса к его основанию, а при чистовом - в обратном направлении. За один оборот она полностью обрабатывает одну впадину.
Нарезание конических зубчатых колес с криволинейными зубьями производится на специальных станках, работающих методом копирования и обкатки (рис. 7.14).
Режущим инструментом служат режущие головки.
Черновое нарезание производится методом копирования. Чистовое - методом обкатки.
В настоящее время зубья конических колес с успехом накатываются и шлифуются.
Нарезание червячных зубчатых колес производится на зубофрезерных станках червячными фрезами способами радиальной или тангенциальной подачи. Наиболее распространенным способом является нарезание с радивльной подачей, который применяется для однозаходных и, реже, двухзаходных колес (рис. 7-15). Обеспечивается 8 - 9-я степень точности и Яг = 15 ... 30 мкм.
Рис.
7.15. Нарезание червячного колеса с
радиальной подачей:
1
- нарезаемое колесо;
2
- червячная фреза
Рис.
7.16. Нарезание червячного колеса с
тангенциальной подачей:
I
- нарезаемое колесо;
2
- червячная фреза
Нарезание зубьев червячного глобоидного колеса обычно производят за две опера* ции: предварительное нарезание при радиальной подаче и чистовое нарезание при круговой подаче, В единичном и мелкосерийном производстве применяют резцы (рис. 7.17), в серийном, крупносерийном и массовом - глобоидные гребенки и глобоидные фрезы.
Нарезание червяков. В единичном, мелкосерийном и серийном производстве червяки нарезают на токарных станках. В крупносерийном и массовом производстве фрезеруются дисковыми фрезами или нарезают с помощью вихревых головок. Обеспечивается 9 степень точности и Rz ~ 10 ... 30 мкм. Шлифование червяков осуществляется дисковыми конусными или тарельчатыми кругами с припуском 0,1 ... 0,2 мм.
Червяки с малым модулем шлифуются на резьбошлифовальном или на токарном станке со спецустройством. В крупносерийном и массовом производстве шлифование червяков си>3 осуществляется на специальном червячно-шлифовальном станке коническими дисковыми кругами D > 800 мм (рис. 7.18).
Шлифование позволяет получить 7 - 8-ю степень точности и Ra = 1,25 ... 2,5 мкм.
Для отделки витков червяков ответственных передач применяют притирку чугунными или фибровыми притирами, имеющими форму червячного колеса, или обкатку закаленным роликом. Они позволяют получить Ra = 0,2 ... 0,8 мкм.
Эвольвентные червяки в единичном и мелкосерийном производстае нарезают на токарных станках с раздельной обработкой каждой стороны витка, В серийном, массовом производстае эвольвентные червяки фрезеруют фасонными дисковыми, пальцевыми фрезами и фрезами улитками. Это позволяет получить 9 степень точности и Rz = 10 ... 20 мкм.
Глобоидные червяки нарезают на зубофрезерных станках с применением специальных устройств. . ,
I
Рис.
7.17. Нарезание червячных
колес
резцами комбинированным способом
Маршрут изготовления зубчатых колес
В общем, обработка зубчатых колес осуществляется в следующей последовательности:
обрабатываются наружные, внутренние и торцовые поверхности;
осуществляется зубообработка;
обрабатываются остальные поверхности;
производится термообработка; .
осуществляется чистовал обработка наружных поверхностей;'
производится чистовая обработка внутренних поверхностей;
осуществляется чистовая зубообработка,
Маршруты изготовления зубчатого колеса, представленного на рис, 7.19, в зависимости от условий обработки приведены в табл. 7.5 и 7-6.
В мелкосерийном производстве в качестве заготовки взята поковка, полученная методом ковки, в крупносерийном производстве поковка получается методом штамповки.
Ф
(00. as
7.5. Маршрут изготовления зубчатого колеса в мелкосерийном производстве
№ операции |
Наименование операции |
Содержание операции |
Технологическая база |
Технологическое оборудование |
|
005 |
Токарная с ЧПУ |
Точить* подреза ть торец. Сверлить, рассверлить, расточить с одной стороны . |
Наружная цилиндрическая поверхность и торец |
Токарный с ЧПУ 1К62ПУ |
|
010 |
Токарная с ЧПУ |
Точить, подрезать торец, расточить с другой стороны |
Наружная цилиндрическая поверхность и торец |
Токарный с ЧПУ 1К62ПУ. |
|
015 |
Токарная с ЧПУ |
Точить 0 95 и расточить 0 80 с двух сторон |
Наружная цилиндрическая поверхность и торец |
Токарный с ЧПУ 1К62ПУ |
|
020 |
Зубо фрезерная |
Фрезеровать зубья |
Внутренний диаметр |
Зубофрезерный 5К310 |
|
025 |
Термическая |
Цементовать, закалить, отпустить |
|
Печь |
|
О О |
Круглошли фовальная |
Шлифовать 0 95и8 |
Внутренний диаметр и торец |
Круглошлифовальный станок ЗАП0В |
|
035 |
Внутришли- фовальная |
Шлифовать 0 80К7 |
Наружный диаметр и торец |
Внутришлифо- вальный станок ЗК227А |
|
040 |
Зубошлифо- вахьная |
Шлифовать зубья |
Внутренний диаметр |
Зубошлифоваль- иый станок 3B832 |
|
7.6. Маршрут изготовления зубчатого колеса |
в крупносерийном производстве |
||||
№ операции |
Наименование операции |
Содержание операции |
Технологическая база |
Технологическое оборудование |
|
005 |
Токарная |
Точить, зенкеровать, подрезать торец, расточить с двух сторон |
Наружный диаметр и торец |
Токарный много- шпиндельиый вертикальный полуавтомат 1К282 |
|
010 |
Зубофрезер ная |
Фрезеровать зубья |
Внутренний диаметр |
Зубо фрезерный полуавтомат 53А20 |
|
015 |
Терм ическая |
Цементовать, закалить, отпустить |
|
Печь |
|
020 |
Круглошли фовальная |
Шлифовать наружный диаметр 0 95и8 |
Внутренний диаметр |
Круглошлифовальный врезн. станок 3M153A |
|
025 |
Г оризон- тально- расточная |
Расточить отверстие 0 80К7 с двух сторон |
Наружный диаметр |
Горизонтальный алм аз но-расточной полуавтомат 2706П |
|
030 |
Зубо шлифовальная |
Шлифовать зубья |
Внутренний диаметр |
Зубошлифовальный станок 3B832 |
Технология изготовления корпусных деталей