Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Технология производства и методы обеспечения качества зубчатых колес и передач

..pdf
Скачиваний:
29
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
33.91 Mб
Скачать

Автоматизация производства зубчатых колес

761

важных особенностей станков с ЧП У является их возможность работы с обратной связью в системе с контрольно-обкатным станком и станком для заточки резцовых головок, что позволяет очень оперативно и с высокой степенью точности вносить необходимые по­ правки в наладки при нарезании в зависимости от требований к положению и форме пят­ на касания, от уровня шума, поведения пятна касания при смещениях V - H и т. д.

Станки с Ч П У для нарезания конических колес с круговыми зубьями в настоящее время наиболее широко представлены фирмами Gleason, Klingelnberg и ЗА О «Тяжелые зуборезные станки» (г. Саратов) (табл. 19.28).

Таблица 19.28

Станки для нарезания конических колес с круговыми зубьями

Фирма

Модель

станка

Gleason

|

 

 

II275 НС

450 НС

П т НС

Phoenix

Phoenix

Phoenix

о

С15

О

 

!

Oerlikon

§

 

Klingelnberg

1

С27

С 28 P

С АОU

С42

С60

Oerlikon

Oerlikon

Oerlikon

Oerlikon

Oeriikon

°

0

§

1

 

ЗАО «Тяжелые

 

 

зуборезные

 

 

 

станки»

 

Oerlikon С100 U

5А26ВФЗ

5А27ВФЗ

5С280ВФЗ

Наибольший

275

450

600

1000

150/

270

300

450

425

630/

600

1000/

320/

500/

800

диаметр наре­

 

 

 

 

200

 

 

 

 

1000

 

1150

415

650

 

заемых колес,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наибольший

10

13

15

17

4/5,5

6,5

6

8

8,5/

ю/

12

13/

12

12

16

модуль наре­

 

 

 

 

 

 

 

 

9,5

13

 

15,5

 

 

 

заемых колес,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наибольшая

55

65

110

115

 

 

 

80

 

 

110

130

65

80

153

длина зуба

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нарезаемых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

колес, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диамет­

дюй­

 

 

 

 

3,25- 3,25-

 

 

5 -

7,5-

 

 

 

 

 

ры рез-

мов

 

 

 

 

7,7

7,7

 

 

12

18

 

 

 

 

 

новых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

головок

мм

 

 

 

 

105-

105-

 

 

62-

88-

 

 

60-

100-

160-

 

 

 

 

 

 

339

339

 

 

160

181

 

 

400

400

500

Станки для нарезания конических колес с прямыми зубьям и для массового произ­ водства представлены фирмой Gleason (табл. 19.29).

Станки с ЧП У для зубошлифования конических колес с круговыми зубьями пред­ ставлены фирмами Gleason и Klingelnberg (табл. 19.30).

7 6 2

Г л а в а 19

Таблица 19.29

Станки для нарезания конических прямозубых колее методом протягивания

 

 

фирмы Gleason

 

Метод

Модель

Максимальный

Максимальный

Максимальная

наружныйдиаметр

внешний модуль

нарезания

станка

длина зуба, мм

нарезаемых колес, мм

нарезаемых колес, мм

 

 

 

 

724

127/102

6

25,5/28

Revasycle

725

127/102

6

25,5/28

 

726

152/127/102

6

25,5/28

Таблица 19.30

С татей с Ч П У для зубош лифования конических колес с круговыми зубьям и

Фирма

 

Gleason

 

 

Klingelnberg

 

Модель станка

Phoenix

Phoenix

Phoenix

Phoenix

Oerlikon

Oerlikon

Oerlikon

 

II275G

450G

IIG00G

800G

G27

G30

G60

Наибольший диаметр

275

450

600

762

300

420

600

шлифуемых колес, мм

 

 

 

 

 

 

 

Наибольший внешний

10

13

15

 

8

8

12

нормальный модуль

 

 

 

 

 

 

 

шлифуемых колес, мм

 

 

 

 

 

 

 

Наибольшая длина зуба

55

65

110

 

 

 

 

шлифуемых колес, мм

 

 

 

 

 

 

 

Максимальный диаметр

9

12

18

18

230

340

405

шлифовального круга,

 

 

 

 

 

 

 

дюймов, мм

Таблица 1931

Притирочные станки для конических колее с круговыми зубьями

Фирма

Gleason

Klingelnberg

Модель станка

600 HTL

160

Наибольший диаметр притираемых колес, мм

600

500(6001

Наибольший диаметр ведущего колеса, мм

254

 

Гипоидное смещение, мм

76,2

 

Межосевой угол, град

90

 

Притирочные станки с ЧП У для конических колее с круговыми зубьями, предлагае­ мые фирмами Gleason и Klingelnberg (табл. 19.31), имеют широкие возможности подбора ре­ жимов притирки, смещений V-H, регулировки нагрузки и т. д., но основным их преиму­ ществом является возможность работать в системе всей гаммы зуборезных и контроль­ но-обкатных станков и оперативно устанавливать требуемые подналадки в зависимости

Автоматизация производства зубчатых колес

763

от изменения характера деформаций при термической обработке или требований к уров­ ню шума передачи.

К о н тр о л ьн о -о б катн ы е станки с Ч П У для конических колес фирм Gleason и Klingelnberg (табл. 19.32) позволяют в широком диапазоне частоты вращения фиксировать уровень шума и пятно касания (проверка чувствительности пятна контакта), имеют уст­ ройство нанесения краски или специальной смазки для определения пятна контакта. Наи­ более современные станки 760 и Turbo Tester™ 600Я7Т соединяют в себе возможности контрольно-обкатного станка и измерительной машины и позволяют контролировать как уровень шума, так и кинематическую погрешность передачи (однопрофильный кон­ троль). Станки могут оснащаться соответствующей измерительной аппаратурой для спек­ трального анализа уровня шума и кинематической погрешности, что позволяет анализи­ ровать причины шума от конкретных факторов изготовления передачи.

 

 

 

Таблица 1932

К онтрольно-обкатные станки для конических колес с круговыми зубьями

Фирма

Gleason

Klingelnberg

Модель станка

Turbo Tester™ 600Я7Т

Phoenix 500ЯСГ

Г60

Контролируемые пара­

Кинематическая погреш­

Пятно касания, оп­

Кинематическая погреш­

метры

ность, оптимальное мон­

тимальное монтаж­

ность, оптимальное мон­

 

тажное смещение, спектр

ное смещение

тажное смещение, спектр

 

шума, пятно касания

 

шума, пятно касания

Наибольший диаметр

600

508

500

испытываемых колес, мм

 

127

 

Гипоидное смешение, мм

76

5000

Максимальная частота

3000

 

вращения ведущей

 

 

 

шестеппи. мин-1

90

 

95

Максимальный нагру­

 

жающий крутящий мо­

 

 

 

мент па ведомой шестер­

 

 

 

не. Н • м

90

85-180

90

Межоссвой угол, град

В качестве универсального средства контроля зубчатых колес широко используются 3-координатные измерительные машины с соответствующими программами для измере­ ния различных типов зубчатых колес.

Ведущие фирмы по изготовлению зубообрабатывающего оборудования Gleason и Klingelnberg предлагают измерительные центра, адаптированные к измерению зубчатых колес, изготавливаемых на соответствующем оборудовании этих фирм (табл. 19.33).

В качестве производственного контроля предлагаются и ранее ш ироко применяемые приборы двухпрофильиого контроля, однако оснащенные записывающим устройством, которое позволяет производить распечатку погрешности для каждой измеряемой шестер­ ни. Запись погрешности в двухпрофилыюм зацеплении позволяет выявлять причины той или другой погрешности (табл. 19.34).

Приборы для двухпрофильиого контроля с записывающими устройствами предлагаюся фирмами Hommelwerke, TOS, Klingelnberg (табл. 19.35).

Ведущие фирмы по изготовлению зубообрабатывающего оборудования Gleason и Klingelnberg предлагают измерительные средства, адаптированные к измерению зубообра­ батывающих инструментов, работающих на соответствующем оборудовании этих фирм (табл. 19.36).

764

Глава 19

Фирма

Gleason

Gleason-

Mahr

Klingelnberg

 

 

 

 

 

Таблица 19.33

Измерительные центра фирм Gleason и Klingelnberg

 

 

Наибольший

Модуль изме­

Расстояние

Наибольшая

Макси­

Модель

 

диаметр из­

измеряемая

 

ряемых колес,

между цен­

мальный

центра

 

меряемых

ширина ко­

 

мм

трами, мм

пес, кг

 

 

колес, мм

леса, мм

 

 

 

 

 

MicroTop

 

175

0,5-6

390

244

 

SIGMA 3

 

350

(0,2) 0,5-18

650

450

 

SIGMA 5

 

475

(0,2) 0,5-18

650

450

 

SIGMA7

 

650

(0,2)0,5-18

1000

600

 

SIGMA 10

 

1000

(0,2)0,5-18

1200

1000

 

SIGMA 15

 

1500

(0,2) 0,5-18

1200

1000

 

SIGMA20

 

2000

(0,2)0,5-18

2000

1200

 

GMX275

 

275

0,5-10

450

 

 

GMX400

 

400

0,5-10

450

 

 

GMX600

 

600

0,6-25

1000

 

 

KlingelnbergP26’

 

260

(0,2)0,5-12

600(800)

400

80

KlingelnbergP40*

 

400

(0,2)0,5-12

600(1000)

400

300

KlingelnbergP65*

 

650

(0,2)0,5-20

1000

800

500

KlingelnbergP 100*

 

1000

(0,2) 0,5-20

1000

800

2000

KlingelnbergP 150*

 

1500

1-32

2000

1200

8000

KlingelnbergP200*

 

2000

1-32

2000

1200

8000

KlingelnbergP260*

|

2600

1-32

2000

1200

8000

•Применяется для контроля цилиндрических прямозубых и косозубых колес, червяков и червяч­ ных колес, червячных фрез, шеверов, измерительных шестерен, конических колес, роторов, кулачков, деталей со специальными профилями, для чего используются специальные программы.

Таблица 19.34

Выявление причин погрешностей при записи результатов двухпрофильного контроля

Характер погрешности

Причина погрешности

при двухпрофильном контроле

 

АЛ

 

г\

V3

Погрешность (волнообразность) профиля

А fer

 

Автом атизация производства зубчатых колес

765

Окончание таблицы 1934

Таблица 1935

Приборы для двухпрофильного контроля с записывающим устройством

 

Модель

Межосевое

Модуль

Диаметр из­

Фирма

расстояние,

измеряемого

меряемого ко­

прибора

 

мм

колеса, мм

леса, мм

 

 

 

ZWG 8110

39-330

0,5-6

500

Hommelwerke

ZWG8110

39-130

0,5-6

350

ZWG 8305

25-200

0.1-2.5

320

 

 

Z8000

 

 

 

TOS

1MZ50

60-320

1-6

500

Klingelnberg

z w m

45-300

 

300

z w m

45-350

 

400

 

 

Усилие

Точность из­

при изме­

мерения, мкм

рении, Н

 

 

<1

 

<1

 

<1

5-30

 

5-30

 

7 6 6

Г л а в а 19

Таблица 1936

Средства контроля зубообрабатывающих инструментов

Фирма

Koi1тролирусмыс

инструменты

 

 

Резцовые головки

 

REVACYCLE

 

Резцовые головки типов:

 

стандартные,

 

HARDAC CONIFLEX,

 

REVACYCLE

Gleason

Резцы к резцовым

 

головкам

 

Резцовые головки типов:

 

RSR,

 

TRI-АС,

 

PENTAC,

 

CYCLOCUT

Резцовые головки типов:

Klingelnberg ARCON.RSR, SPIRAPID, SPIRON,

TRI-AC

Модель

Параметры KOI иролiipyc-мых инструментов

407 Диаметры резцовых головок 16", 21" и 25"

528Диаметры стандартных резцовых головок от 3,5" до 19,7"

Диаметры резцовых головок CONIFLEXдо 15" Диаметры резцовых головок REVACYCLE до 25"

562

СВ

Диаметры резцовых головок RSRот 3,5" до 18"

 

Диаметры резцовых головок TRI-AC51 —

 

175 мм (радиус)

 

Диаметры резцовых головок PENTAC

 

Диаметры резцовых головок CYCLOCUT

 

150-210 мм

Oerlikon

Максимальный диаметр резцовой головки —

CS 200

550 мм

 

Максимальный вес резцовой головки —150 кг

Фирма Klingelnberg предлагает мобильный (накладной) прибор модели EVTM -D для измерения непосредственно на зуборезном станке погрешности профиля и направления зуба.

19.3. Пути снижения шума зубчатых передач

Производство зубчатых передач и соответственно узлов с зубчатыми передачами, осо­ бенно коробок передач автомобилей, с низким уровнем шума имеет в настоящее время большое значение и будет иметь возрастающее значение и в будущем.

Наиболее простым путем снижения уровня шума зубчатых передач предполагается повышение их точности изготовления. Не отрицая необходимости обеспечения достаточ­ ной точности изготовления зубчатых передач с низким уровнем шума, необходимо отме­ тить, что только повышение точности изготовления является недостаточным для сниже­ ния шума, а в некоторых случаях может привести даже к обратному результату. Повыше­ ние точности изготовления зубчатых колес приводит к повышению их чувствительности к погрешностям изготовления корпусных деталей и монтажа в собранном узле. Поэтому повышение точности изготовления зубчатых колес должно сопровождаться соответст­ вующим повышением точности корпусных деталей, подшипников, базирования зубчатых колес, монтажа и т.д. Но одного повышения точности изготовления зубчатой передачи бу­ дет недостаточно для эффективного снижения шума. В конкретном узле зубчатая переда­ ча работает с определенными отклонениями от теоретического положения зубчатых вен­ цов, которые происходят из-за допустимой погрешности изготовления, деформаций под нагрузкой, температурных деформаций и т.п.

7 6 8 Г л а в а 19

Применение червячного круга с модифицированным профилем особенно эффективно при обработке косозубых колес, например, при зубошлнфовании зубчатого колеса с моду­ лем 1,96 мм и углом наклона 33° погрешность профиля достигнута 3,5 мкм по сравнению с обычным шлифованием 15 мкм и погрешность направления зуба достигнута 2,5 мкм по сравнению с обычным 19 мкм.

Одной нз причин шума зубчатых колес может быть повышенная шероховатость, не­ удовлетворительная микрогеометрия и текстура боковой поверхности зуба. Известно, что методы профилирования и кинематика зубообрабатывающих станков создают определен­ ную микрогеометрию и текстуру боковой поверхности зуба, в свою очередь режимы обра­ ботки, свойства материала и режущие свойства инструмента влияют на шероховатость.

Поэтому для улучшения качества боковой поверхности зуба для снижения уровня шума применяют при окончательном зубошлнфовании осцилляцию круга, особое внима­ ние уделяется выбору шлифовальных кругов. Эффективным методом для улучшения микрогеометрии и текстуры боковой поверхности зуба является применение силового зубохонинговання охватывающим хоном. В настоящее время силовое зубохонингование ох­ ватывающим хоном широко используется в массовом производстве как после термиче­ ской обработки, так и после зубошлифоваиия.

Одним из условий снижения шума зубчатых колес является необходимость объек­ тивного контроля шума зубчатых передач. Первым этапом оценки шума зубчатых колес является их испытание на контрольно-обкатных стайках. Контрольно-обкатные станки также используются в технологическом процессе для подбора оптимальных по шуму зуб­ чатых пар.

В настоящее время с развитием технических средств измерения, в первую очередь с освоением изготовления средств для измерения кинематической погрешности, а также программных средств для обработки результатов таких измерений, появилась возмож­ ность перейти на новый уровень объективного метода контроля виброакустических ха­ рактеристик зубчатых передач. С помощью этого метода возможно выявление большинст­ ва погрешностей зубчатой передачи — монтажа, изготовления, повреждений. Объектив­ ный метод контроля виброакустических характеристик зубчатых передач заключается в том, что производятся одновременное измерение и спектральный анализ кинематической погрешности и виброакустических характеристик окончательно собранной зубчатой пере­ дачи. Кинематическая погрешность окончательно собранной передачи и ее спектральный анализ позволяют точно оценить фактическую точность зубчатой передачи.

Наиболее современными контрольно-обкатными станками с ЧПУ для оценки и спек­ трального анализа шума конических передач являются станок модели Г 60 фирмы Klingelnberg (рис. 19.29) и станок TURBO TESTER™ 600 НТТ фирмы Gleason (рис. 19.30), которые соединяют в себе возможности контрольно-обкатного станка и измерительной машины и позволяют контролировать как уровень и спектр шума, так и кинематическую погрешность передачи (однопрофильный контроль).

Эти станки имеют высокие обороты ведущей шестерни (до 5000 мин-1), контролируе­ мый нагружающий момент на ведомой шестерне (до 90 Нм), низкий уровень собственно­ го шума, а также снабжены различными дополнительными устройствами и для нанесения краски или специальной смазки и сканирования пятна касания. Кроме того, эти станки имеют обратную связь и включаются в технологическую систему управления качеством изготовления зубчатых колес для внесения необходимых поправок в соответствующие на­ ладки зубообрабатывающих станков.

Для цилиндрических зубчатых колес не имеется контрольно-обкатного станка совре­ менного уровня, приемлемым для контроля шума цилиндрических зубчатых колес может быть довольно устаревший станок модели фирмы Hurth (рис. 19.31).