§ 3. Способы чистовой обработки зубчатого венца

Зубошлифование. Зубошлифование применяется в основном для стальных термически обработанных зубчатых колес, однако не исключена возможность применения шлифования и для сырых колес. Существует несколько различных способов зубошлифования.

Шлифование профильнымкругом(рис. 267, а).В качестве режущего инструмента применяют фасонный диско-

6) В) 8)

Рис. 267. Схемы зубошлифования

вый круг, профиль которого соответствует профилю впадины зубчатого колеса. Шлифование каждой впадины совершается за несколько проходов, затем следует поворот заготовки на один зуб.

При качественной правке кругов и точных делительных дисках метод обеспечивает 5-ю степень точности; шероховатость поверх­ностей соответствует Ra=0,63-0,4мкм.

Шлифование дисковыми кругами. Во всех применяемых способах, схемы которых приведены на рис. 267, б, в, 2, шлифующие поверхности кругов образуют воображаемую рейку, по которой происходит обкат заготовки. Заготовка, помимо движения обката, имеет возвратно-поступательное движение по­дачи для того, чтобы шлифование могло осуществляться на всей ширине зубчатого венца. После шлифования двух профилей (пра­вого и левого) следует поворот заготовки на 1 зуб. Описанный способ применяется в основном для модулей т > 1 мм и обладает низкой производительностью.

Точность, получаемая при применении описанных способов, составляет 5-ю степень, шероховатость поверхности — Ra=1,25-0,15. Способы следует считать целесообразными лишь для единичного и мелкосерийного производства.

Шлифование абразивным червяком. По ха­рактеру способ (рис. 267, д) сходен с зубофрезерованием червяч­ными фрезами. В качестве инструмента применяется шлифоваль­ный круг, на цилиндрической поверхности которого путем нака­тывания наносится однозаходная винтовая нитка. Вследствие не­значительности угла подъема нитки абразивный червяк не повер­тывается на угол подъема нитки, а устанавливается перпенди­кулярно оси шлифуемого колеса. Между абразивным червяком и колесом, установленным в центрах на оправке, имеется необ­ходимая для червячной передачи кинематическая связь. Заго­товка в процессе резания имеет вертикальную подачу вдоль своей оси.

1

После каждого двойного хода заго­товки последняя может авто

Рис. 268. Схемы притирки зубчатого колеса тремя

колесами-притирами с параллельными осями

матически подаваться в радиальном направлении (на шлифовальный круг), после чего процесс шлифования повторяется. При шлифова­нии косозубых колес заготовку поворачи­вают на угол наклона зуба, а подача остается вертикальной. При этом нет не­обходимости в цепи дифференциала.

Этим способом можно шлифовать зуб­чатый венец как по целому металлу (для т < 0,5 мм), так и заготовки с предвари­тельно выполненным зубчатым венцом. Шероховатость поверхности после шлифо­вания составляет — Ra=1,25-0,4 мкм, точность — 5-ю степень.

Притирка зубчатых колес. Этот способ окончательной обра­ботки зубчатого венца применяется преимущественно для терми­чески обработанных стальных зубчатых колес, однако он приго­ден и для сырых колес из различных металлов. В приборострое­нии притирка распространена значительно шире, чем зубошлифование, из-за относительной простоты процесса и в связи с более высокой производительностью.

В качестве притиров применяются зубчатые колеса того же модуля с несколько утонченными зубьями. Притиры изготовляются из более мягкого материала, чем обрабатываемое колесо, и шаржи­руются абразивами (для стальных колес чаще всего применяется серый перлитный чугун).

Процесс притирки осуществляется путем взаимного обкаты­вания колеса 2 и притиров 1 (одного или нескольких) без прину­дительной цепи обката (рис. 268). Притиры постепенно сближают; притираемое колесо нагружается тормозным моментом и получает вращение от притиров. В процессе обработки производят периоди­ческое реверсирование притиров.

Точность притирки находится в пределах 5—6-й степеней. Шероховатость поверхности после притирки от Ra=0,63 мкм до Ra=0,02 мкм. Для притирки применяют пасты ГОИ, электрокорундовые пасты и др. зернистостью 50—63—80 мкм. При применении более мелких паст (14—20—28 мкм и выше) процесс притирки превращается в процесс зубополирования, который часто применяется для окончательной отделки колес (после притирки).

Помимо притиров-колес широко используются червячные при­тиры (притиры в виде однозаходных червяков), изготовленные из мягких металлов или из твердых сортов дерева (пальма, дуб, бук).

Шевингование обеспечивает высокую степень точности зуб­чатого венца и хорошую чистоту поверхности. Процесс высокопро­изводителен и экономичен и весьма прост в обслужива

Рис. 269. Шевингование зубчатых колес

Сущность процесса шевингования состоит в снятии с поверх­ности зубьев колеса тонких волосообразных стружек режущим ин­струментом—шевером, находящимся в зацеплении с обрабаты­ваемым колесом.

Различают шевингование шевером-рейкой (рис. 269, а) и диско­вым шевером (рис. 269,6) ¹. Наиболее распространено шевинго­вание дисковым шевером, представляющим собой косозубое ко­лесо того же модуля с зубьями, перерезанными кольцевыми или винтовыми канавками, образующими режущие кромки (рис. 270).

Для косозубых колес применяются косозубые шеверы с углом наклона зуба, отличным от угла наклона зуба шевингуемого ко­леса. В отдельных случаях для косозубых колес можно применять прямозубые шеверы. Снятие стружки происходит благодаря наличию осевого скольжения в зацеплении, которое достигается скрещиванием осей шевера и обрабатываемого зубчатого колеса и осевым возвратно-поступательным перемещением заготовки относительно шевера. При изменении направления перемещения заготовки вращение шевера реверсируется; этим достигается равно­мерная обработка правых и левых профилей. Заготовки свободно устанавливаются в центрах станка, на оправках, и приводятся во вращение шевером. После каждого двойного хода заготовки инструментальная головка с шевером подается в радиальном направлении. Полный цикл обработки включает в себя несколько рабочих ходов заготовки (которым предшествует радиальная по­дача шевера) и несколько зачистных ходов (без подачи шевера на глубину).

А-А

Рис. 270. Дисковый шевер для шевингования мелкомодульных зубчатых колес

Точность шевингования -обычно 5-я степень (из загото­вок 8—9-й степеней). Шерохо­ватость поверхности после ше­вингования —Ra=1,25-0,8мкм.

В настоящее время шевинго­ванию подвергаются зубчатые колеса с модулем не менее 0,3 мм. Меньшие модули не шевингуются из-за сложности из­готовления шеверов.

Обкатывание зубчатых колес. Сущность процесса обкатыва­ния заключается в воспроизведении плотного зацепления обраба­тываемого колеса с закаленными эталонными колесами. В про­цессе обкатывания вследствие смятия поверхностных гребешков обеспечивается достаточно высокая чистота поверхности и высокая поверхностная твердость зубьев. Производительность процесса высока.

Обкатыванию могут подвергаться колеса из различных метал­лов, но твердостью не свыше 30—32 HRC. В качестве эталонных колес применяются колеса того же модуля из легированных сталей 9ХС, ХВГ и др. с твердостью 62—64 HRC. Соотношение высоты ножки и головки зуба у эталонного колеса несколько отличается от этого соотношения у обрабатываемого колеса. Толщина зуба эталона больше толщины зуба колеса на величину регламенти­рованного бокового зазора в зацеплении. Схема обкатывания тремя эталонами аналогична изображенной на рис. 268, однако в прибо­ростроении чаще применяется обкатывание одним эталонным колесом.

Приработка зубчатых колес. Этот процесс заключается во взаимном обкатывании двух колес, которые впоследствии будут работать в паре. Приработка может производиться либо непосред­ственно в узле в процессе монтажа, либо на специальных уста­новках. Для ускорения процесса приработки между зубьями вводится притирочное вещество. После приработки с абразивом колеса должны быть тщательно промыты.