Исходные заготовки

Исходными заготовками [16, с.16…28] для зубчатых колес могут быть:

- горячекатаный и холоднотянутый круглый или трубный прокат [8, c. 171…172; 10, с. 154…161]. Разрезая прутки или трубы получают штучные заготовки. Рационально применять при малых перепадах диаметров отдельных ступеней, а также для зубчатых колес диаметром меньше 50 мм. В единичном и мелкосерийном производстве эти требования смягчаются.

Для получения штучных заготовок из проката наиболее часто:

- рубят пруток на прессе с использованием штампов и без них,

- разрезают прутки и трубы дисковыми пилами на фрезерно-отрезных станках;

- разрезают абразивными отрезными кругами, используя абразивно-отрезные станки;

- разрезают посредством лент на ленточнопильных станках.

- заготовки, полученные методами пластической деформации. Обеспечивают улучшение структуры металла, приближение формы и размеров к детали, а также снижение расхода материалов. Наиболее часто применяют свободную ковку, штамповку в подкладных и закрепленных (открытых и закрытых) штампах на прессах, молотах, горизонтально-ковочных машинах, поперечно-винтовую прокатку, холодную штамповку, горячую высадку [8, с. 134…160; 10, с. 162…174].

В ряде случаев методами пластической деформации формируется зубчатый венец [5, с. 367; 7, с. 139…141; 13, с. 120];

- литье для заготовок из серого чугуна и бронзы;

- заготовки, полученные порошковой металлургией.

Основные схемы базирования

Выбор базовых поверхностей зависит от конструктивных форм зубчатых колёс и технических требований.

У колёс со ступицей (одновенцовых и многовенцовых согласно рис. 4.1а и 4.1б) с достаточной длиной центрального базового отверстия (l / d > 1) в качестве технологических баз, как правило, используют: поверхность отверстия, являющуюся двойной направляющей базой, и поверхность торца, обеспечивающую опорную базу в осевом направлении. Это положение должно особенно строго выполняться на заключительной стадии технологического процесса.

У одновенцовых (рис.4.1в и 4.1г) колёс типа дисков (l / d < 1) длина поверхности отверстия недостаточна для образования двойной направляющей базы. Поэтому после обработки отверстия и торца установочной базой для последующих операций служит торец, а поверхность отверстия – двойной опорной базой.

У валов – шестерен (рис. 4.1д) в качестве технологических баз используют, как правило, поверхности центровых отверстий (см. типовые маршруты обработки валов п. 2). До начала финишной обработки центровые отверстия валов-шестерен высокой точности шлифуют.

На первых операциях черновыми технологическими базами являются наружные или, при больших диаметрах отверстий от 40 мм, внутренние необработанные («чёрные») поверхности. После обработки отверстия и торца их принимают в качестве технологических баз на большинстве операций. Предпочтительно колёса с нарезанными зубьями после термообработки при шлифовании отверстия и торца базировать по эвольвентным боковым поверхностям зубьев, что обеспечивает наибольшую соосность начальной окружности зубчатого венца и отверстия, сопрягаемого в дальнейшем при сборке с шейкой вала. В единичном, мелкосерийном, а часто и среднесерийном производстве при шлифовании отверстия и торца используют наружную цилиндрическую поверхность зубчатого венца. Это связано с возможностью применения на таких операциях трехкулачковых самоцентрирующих и мембранных патронов.

Наиболее простым методом обеспечения максимально высокой точности взаимного расположения поверхностей, включая зубчатый венец, является использование в качестве технологической базы точного центрального отверстия, посредством которого заготовка базируется на жесткой или разжимной оправке (цанговой, гидропластовой, кулачковой и т. п.) с упором в торец.