Фролов ЭМ.Технология изготовления деталей машин
.pdf800 Глава 5.3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ
варианту участок заготовки, на котором будет |
повысить циклическую |
прочность дета |
||||||||||||||||||||
формироваться резьба, предохраняют от воз |
лей в несколько раз; |
|
|
экономический |
||||||||||||||||||
действия температуры, а термическую обра |
получить значительный |
|||||||||||||||||||||
ботку выполняют лишь на требуемых поверх |
эффект. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ностях заготовки. После этого резьбу можно |
Однако методом холодной высадки изго |
|||||||||||||||||||||
обрабатывать обьиными методами. Если резь |
товляют крепежные детали, как правило, раз |
|||||||||||||||||||||
бовую поверхность нельзя изолировать в про |
мером не более М24; в отдельных случаях до |
|||||||||||||||||||||
цессе термообработки, то применяют второй |
М52. |
|
|
детали |
из |
малопластичных |
||||||||||||||||
вариант, по которому резьбу получают на |
Крепежные |
|||||||||||||||||||||
заготовке повышенной твердости шлифовани |
материалов изготавливают горячей или теплой |
|||||||||||||||||||||
ем, точением или вихревым нарезанием твер |
высадкой практически без ограничения раз |
|||||||||||||||||||||
досплавными |
|
резцами. |
При |
невозможности |
мера с большими степенями деформации. |
|||||||||||||||||
осуществления |
указанных |
способов |
обработ |
Однако эти методы по сравнению с холодной |
||||||||||||||||||
ки, резьбу выполняют за две операции: фор |
высадкой имеют ряд недостатков: хуже каче |
|||||||||||||||||||||
мирование резьбы на заготовке в "сыром" |
ство поверхности, меньше точность. Кроме |
|||||||||||||||||||||
виде и зачистка поверхности резьбы после |
того, появляется необходимость в дополни |
|||||||||||||||||||||
термообработки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
тельных доводочных операциях резания и |
|||||||||||||
Участки |
|
детали, |
обработанные ТВЧ, |
термообработки, |
увеличивающих |
|
трудоем |
|||||||||||||||
должны располагаться на расстоянии не ме |
кость процесса. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
нее 5-7 мм от поверхности резьбы. |
|
изготов |
В условиях единичного и мелкосерий |
|||||||||||||||||||
Заготовки крепежных |
изделий |
ного производства крепежные детали наибо |
||||||||||||||||||||
ляют методами резания, холодной и горячей |
лее эффективно изготовлять методами реза |
|||||||||||||||||||||
пластической |
|
деформации, |
сварки, |
литья, |
ния на универсальных металлорежущих стан |
|||||||||||||||||
прессованием из порошков и комбинирован |
ках. При увеличении серийности производст |
|||||||||||||||||||||
ными способами. В условиях крупносерий |
ва экономически |
целесообразно |
использовать |
|||||||||||||||||||
ного и массового производств основное коли |
различные полуавтоматы и автоматы. |
|
|
|||||||||||||||||||
чество заготовок |
изготовляют |
различными |
В отдельных случаях крепежные детали |
|||||||||||||||||||
способами холодной и горячей пластической |
из труднодеформируемых сталей и сплавов с |
|||||||||||||||||||||
деформации. В необходимых случаях исполь |
большим |
соотношением |
площадей |
сечений |
||||||||||||||||||
зуют так называемые вторые операции - ме |
головки и стержня экономически целесооб |
|||||||||||||||||||||
тоды резания, которые служат для снятия |
разно изготовлять методами резания при лю |
|||||||||||||||||||||
фасок, обрезки граней головки, прорезки |
бой серийности производства. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
шлицев на головке, обтачивания конуса |
В качестве исходной заготовки для то |
|||||||||||||||||||||
стержня, сверления |
отверстий, |
нарезания |
карных автоматов используют |
калиброванные |
||||||||||||||||||
внутренних резьб, шлифования гладкой части |
прутки круглого, квадратного, шестигранного |
|||||||||||||||||||||
болтов высокой точности и т.п. |
|
|
пласти |
и других сечений. |
номенклатура |
крепежных |
||||||||||||||||
Применяют |
следующие |
методы |
Определенная |
|||||||||||||||||||
ческого деформирования: прямое и обратное |
деталей |
изготовляется |
методами |
|
листовой |
|||||||||||||||||
вьщавливание, |
плющение, |
гибку, |
просечку |
штамповки. Например, заготовки для низких |
||||||||||||||||||
отверстий, вырубку контура и др. Как прави |
гаек изготавливают из ленты или полосы на |
|||||||||||||||||||||
ло, эти операции выполняются одновременно |
простых прессах вырубкой заготовки по кон |
|||||||||||||||||||||
или последовательно в одном автомате, реже |
туру с одновременной просечкой отверстия |
|||||||||||||||||||||
с использованием двух автоматов. Применяя |
под резьбу. Заготовки для деталей типа флан |
|||||||||||||||||||||
различные операции пластического формооб |
цевой самоконтрящейся гайки изготовляют на |
|||||||||||||||||||||
разования, почти все крепежные детали мас |
многопозиционных |
листоштамповочных |
ав |
|||||||||||||||||||
сового применения можно изготовить полно |
томатах и штампах последовательного дейст |
|||||||||||||||||||||
стью или частично с помощью холодной об |
вия. |
|
|
детали |
также |
изготовляют |
||||||||||||||||
работки давлением. По сравнению с резанием |
Крепежные |
|||||||||||||||||||||
обработка давлением позволяет: |
|
|
|
различными |
методами |
сварки. |
|
Сваривают |
||||||||||||||
резко |
увеличить |
производительность |
специальные крепежные детали, состоящие из |
|||||||||||||||||||
двух частей и более, сваривают и |
крепежные |
|||||||||||||||||||||
процесса; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
детали с |
одной |
из |
частей специального |
со |
||||||||
получить |
более |
высокий |
коэффициент |
|||||||||||||||||||
единения. Все чаще требуется сочетание раз |
||||||||||||||||||||||
использования материала; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
личных физико-механических |
свойств у |
од |
|||||||||||||||
получить высокое качество поверхности, |
||||||||||||||||||||||
ной крепежной |
детали, |
что |
достигается |
хо |
||||||||||||||||||
повышенную |
и стабильную точность |
геомет |
||||||||||||||||||||
лодной сваркой трением. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
рических размеров всех деталей |
в партии (8- |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Таким |
образом, заготовки |
|
крепежных |
|||||||||||||||||||
11 квалитет точности, Ra=0,16...1,25 мкм); |
|
|||||||||||||||||||||
деталей можно изготовлять различными мето |
||||||||||||||||||||||
получить детали с заданными эксплуата |
||||||||||||||||||||||
дами, при выборе которых необходимо учи |
||||||||||||||||||||||
ционными свойствами за счет деформацион |
тывать физико-механические свойства и ин |
|||||||||||||||||||||
ного упрочнения металла; |
|
|
|
|
|
тенсивность |
упрочнения |
исходного |
металла, |
|||||||||||||
5.3.3.Технологические возможности методов обработки по обеспечению точности резьбы
ипараметров состояния ее рабочих поверхностей
Метод обработки |
Степень |
"max» |
Wz, |
Smw, |
|
|
|
|
±СТост> |
|
t/h,% |
|
точности |
МКМ |
МКМ |
мм |
R a , МКМ |
R p , МКМ |
S m , МКМ |
S , МКМ |
МПа |
Лсу, ММ |
Л„, ММ |
||
Нарезание |
6-8 |
3-10 |
3-20 |
0,8-3,0 |
1,6-4,0 |
4,0-12 |
0,08-0,25 |
0,032-0,16 |
150-250 |
0,02-0,1 |
10-30 |
0,05-0,15 |
резцами, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гребенками, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
резцовыми |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
головками |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нарезание |
6 |
4-12 |
2-15 |
0,8-2,5 |
1,25-3,2 |
3,0-10 |
0,063-0,2 |
0,025-0,125 |
200-300 |
0,02-0,15 |
10-40 |
0,05-0,2 |
метчиками, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плашками |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шлифование |
2-6 |
2-8 |
2-12 |
0,8-5 |
0,63-1,25 |
1,5-4,0 |
0,02-0,1 |
0,01-0,08 |
150-200 |
0,02-0,08 |
0-30 |
0,05-0,15 |
резьбы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Накатывание, |
2-6 |
2-6 |
4-12 |
0,8-6 |
0,8-2,5 |
1,6-7,0 |
0,063-0,15 |
0,025-0,1 |
200-400 |
0,04-0,2 |
50-80 |
0,1-1,0 |
раскатывание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О б о з н а ч е н и я . |
Н^ах " максимальная величина макроотклонений; |
|
|
|
|
|
|
|||||
Wz - средняя высота волн; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Smw - средний шаг волн;
GQCT - поверхностные остаточные напряжения;
HQ - глубина залегания поверхностных остаточных напряжений;
C/h - степень наклепа;
Ьн - глубина наклепанного слоя.
ОБРАБОТКА РЕЗЬБ, В ТОМ ЧИСЛЕ НА КРУПНОГАБАРИТНЫХ ДЕТАЛЯХ |
803 |
||||||
|
|
5.3.4. Методы обработки внутренних резьб |
|
|
|||
Метод |
Диаметр |
Шаг резьбы, |
Длина резьбы, |
HRC, |
Степень |
||
резьбы, мм |
мм |
не более, мм |
не более |
точности |
|||
|
|
||||||
Нарезание метчиками |
0,2-300 |
0,075-10 |
300 |
46 |
2-7 |
||
|
|
36-300 |
0,075-8 |
200 |
46 |
5-8 |
|
Точение |
|
10-1000 |
0,5-100 |
500 |
63 |
4-8 |
|
Шлифование |
|
20-400 |
0,5-100 |
500 |
71 |
С в . 2 |
|
Фрезерование |
|
20-200 |
0,5-100 |
100 |
37 |
6-8 |
|
Вихревое нарезание |
30-350 |
3-50 |
300 |
46 |
7-9 |
||
Протягивание |
|
10-150 |
2-10 |
200 |
34 |
6-7 |
|
Раскатывание |
метчиками |
1-52 |
0,25-2,5 |
200 |
26 |
2-6 |
|
Раскатывание |
головками |
50-300 |
0,5-4 |
500 |
26 |
4-6 |
|
|
|
5.3.5. Методы обработки наружных резьб |
|
|
|||
Метод |
Диаметр |
Шаг резьбы, |
Длина резьбы, |
HRC, |
Степень |
||
резьбы, мм |
мм |
мм |
не более |
точности |
|||
|
|
||||||
Накатывание планетар |
1,6-27 |
0,4-2,5 |
100 |
34 |
2-6 |
||
ное |
|
|
|
|
|
|
|
Накатывание |
плоскими |
2-70 |
0,25-3 |
250 |
34 |
6-8 |
|
плашками |
|
|
|
|
|
|
|
Накатывание |
роликами |
2-250 |
0,35-20 |
8000 |
36 |
2-6 |
|
Накатывание |
|
1,4-150 |
0,35-8 |
6000 |
34 |
4-7 |
|
аксиальными |
головками |
|
|
|
|
|
|
Накатывание |
тангенци |
3-52 |
0,5-2,5 |
20 |
26 |
4-7 |
|
альными головками |
|
|
|
|
|
||
Нарезание головками |
1,7-400 |
0,35-6 |
6000 |
37 |
5-8 |
||
Точение |
|
2-1000 |
0,35-100 |
6000 |
63 |
6-8 |
|
Шлифование |
|
0,5-400 |
0,04-100 |
6000 |
71 |
С в . 2 |
|
Фрезерование |
|
10-400 |
0,5-100 |
2000 |
37 |
6-8 |
|
Вихревая |
|
20-1000 |
2,5-100 |
2000 |
46 |
7-9 |
|
Плашками |
|
0,2-72 |
0,08-3 |
1000 |
34 |
5-8 |
|
П. Фираго В.П. Основы проектирова |
Глава 5.4 |
|
ния технологических процессов и приспособ |
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ |
|
лений. Методы обработки поверхностей. М.: |
||
Машиностроение. 1973. 468 с. |
МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ |
|
12. Фрумин Ю.Л. Высокопроизводитель |
ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС |
|
ный режущий инструмент. М.: Машинострое |
Назначение технологического процесса - |
|
ние. 1977. 183 с. |
||
произвести удаление припуска и формообра |
||
13. Якухин В.Г., Ставров В.А. Изготов |
||
зование поверхностей, а также дать этим по |
||
ление резьбы: Справочник. М.: Машино |
||
верхностям и внутренним слоям колеса необ |
||
строение. 1989. 192 с. |
||
ходимые свойства. |
||
14. Ящерицын П.И. Основы технологии |
||
На технологический процесс наиболь |
||
механической обработки и сборки в машино |
шее влияние оказывают: |
|
строении. Минск: Вышейшая школа, 1974. |
материал и способ получения заготовки, |
|
608 с. |
определяющие состав операций, их точност- |
804 |
|
|
Глава 5.4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПЮЦЕССЫ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
ные возможности и параметры режимов реза |
диаметром более 65 мм изготовляют из заго |
||||||||||||||||||||||||||
ния, характер деформации в процессе термо- |
товок, получаемых штамповкой в подкладных |
||||||||||||||||||||||||||
обработтси; |
|
|
|
|
|
|
|
|
или закрытых штампах на паровоздушных |
||||||||||||||||||
|
габаритные размеры и форма зубчатого |
молотах, кривошипных ковочно-штамповоч- |
|||||||||||||||||||||||||
колеса, влияющие на выбор оборудования, |
ных прессах, прессах двойного действия, сфе- |
||||||||||||||||||||||||||
технологических баз и построение технологи |
родвижных прессах, горизонтально-ковочных |
||||||||||||||||||||||||||
ческого процесса обработгки; |
|
|
|
|
машинах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
форма и расположение зубчатого венца, |
|
Заготовки для изготовления поковок от |
||||||||||||||||||||||||
влияющие на выбор метода обработки зубьев |
резают от прутка ножницами или дисковой |
||||||||||||||||||||||||||
и технологических баз; |
|
|
|
|
|
пилой, диаметр прутка - до 80 мм с нагревом |
|||||||||||||||||||||
|
форма зубьев, наличие или отсутствие их |
до 300...500°С. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
модификации; |
|
|
|
|
|
|
|
|
Заготовки для единичного и мелкосе |
||||||||||||||||||
|
требуемая точность; |
|
|
|
|
|
рийного производства изготовляют, как пра |
||||||||||||||||||||
|
вид производства. |
|
|
|
|
|
вило, из прутка и свободной ковкой. |
|
|
|
|
||||||||||||||||
5.4.1. МАТЕРИАЛЫ И СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ |
|
При |
серийном |
производстве |
|
колес |
|||||||||||||||||||||
сложной конфигурации, а также при крупно |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
ЗАГОТОВОК ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС |
|
|
серийном производстве одновенцовых колес с |
||||||||||||||||||||||
|
Зубчатые |
колеса изготовляют |
из |
конст |
одной ступицей, заготовки получают на моло |
||||||||||||||||||||||
|
тах в подкладных |
штампах. Припуск |
на |
по |
|||||||||||||||||||||||
рукционных сталей и сплавов, чугуна, метал |
|||||||||||||||||||||||||||
следующую механическую |
обработку |
состав |
|||||||||||||||||||||||||
локерамики, бронзы и пластмасс. Наиболее |
|||||||||||||||||||||||||||
ляет не менее 3...4 мм на сторону. В крупно |
|||||||||||||||||||||||||||
часто применяют |
углеродистые и |
легирован |
|||||||||||||||||||||||||
серийном и массовом производствах такие же |
|||||||||||||||||||||||||||
ные стали марок 35, 40, 45, 50, 35 ХГСА, 20Х, |
|||||||||||||||||||||||||||
заготовки |
изготовляют |
на |
кривошипном |
ко |
|||||||||||||||||||||||
ЗОХ, |
40Х, |
45Х, |
ЗОХМ, |
38ХС, |
38ХМЮА, |
||||||||||||||||||||||
вочном |
прессе |
и |
штамповочном |
молоте |
в |
||||||||||||||||||||||
18ХГТ, |
25ХГТ, |
12Х2Н4А, |
18Х2Н4ВА, |
||||||||||||||||||||||||
закрытых штампах, что обеспечивает большую |
|||||||||||||||||||||||||||
20Х2Н4ВА, |
20Х2Н4МА, |
45ХНМФА |
|
и дру |
|||||||||||||||||||||||
|
точность и более высокое качество поверхно |
||||||||||||||||||||||||||
гие. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Высоконагруженные |
|
колеса |
|
требуют |
стей. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Центральное |
отверстие |
диаметром |
|
до |
||||||||||||||||||||
применения |
высококомбинированных |
хромо- |
|
|
|||||||||||||||||||||||
никелевых сталей, подвергаемых химико- |
25 мм в большинстве случаев не прошивается, |
||||||||||||||||||||||||||
термической обработке. Из чугуна и металло |
а при диаметре более 25 мм - прошивается. |
|
|||||||||||||||||||||||||
керамики изготовляют зубчатые колеса, рабо |
|
Процесс получения поковок на криво |
|||||||||||||||||||||||||
тающие при малых окружных скоростях и |
шипных штамповочных прессах с усилием |
||||||||||||||||||||||||||
передающие небольшие усилия. |
|
|
|
1000... 1500 т является более прогрессивным, |
|||||||||||||||||||||||
|
Бронза обычно применяется для червяч |
чем штамповка на молотах, так как обеспечи |
|||||||||||||||||||||||||
ных колес, работа которых связана с повы |
вает |
повышение |
производительности |
в |
|
1,5-2 |
|||||||||||||||||||||
шенным скольжением профилей. |
|
|
|
раза, |
уменьшение |
штамповочных |
уклонов |
с |
|||||||||||||||||||
|
Для зубчатых колес, передающих не |
7...9 ° до 2...4 °; снижение расхода металла |
|||||||||||||||||||||||||
большие мощности и работающих при высо |
составляет 10... 12 % за счет уменьшения при |
||||||||||||||||||||||||||
ких |
окружных |
скоростях |
(до 50 м/с), |
можно |
пусков на 30...40 %. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
применять |
пластмассы, |
текстолит, |
нейлон, |
|
Весьма |
производительным |
|
процессом |
|||||||||||||||||||
капролон |
и |
др., |
обеспечивающие |
бесшум |
|
|
|||||||||||||||||||||
получения |
заготовок с допуском |
|
на |
диаметр |
|||||||||||||||||||||||
ность, плавность хода передачи и |
способные |
|
|||||||||||||||||||||||||
±(0,5... 1,0) |
мм |
является |
горячая |
|
высадка |
на |
|||||||||||||||||||||
гасить вибрации. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
многопозиционных автоматах. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Способы получения заготовок. Заготовки |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
При штамповке на кривошипных |
прес |
||||||||||||||||||||||||
зубчатых |
колес |
бывают цельные, наплавлен |
|
||||||||||||||||||||||||
сах, горизонтально-ковочных машинах, прес |
|||||||||||||||||||||||||||
ные, сварные, |
паяные, склеенные |
и |
сборные |
||||||||||||||||||||||||
сах двойного действия, прессах для холодного |
|||||||||||||||||||||||||||
как без предварительно отформованных зубь |
|||||||||||||||||||||||||||
и полугорячего вьщавливания можно получать |
|||||||||||||||||||||||||||
ев, так и с ними. Заготовки получают из твер |
|||||||||||||||||||||||||||
заготовки с зубьями с припуском на сторону, |
|||||||||||||||||||||||||||
дого, жидкого |
или порошкообразного |
исход |
|||||||||||||||||||||||||
равным 0,1...0,3 модуля. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
ного |
материала. |
Способы |
получения |
зави |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Холодному |
формообразованию |
подвер |
||||||||||||||||||||||||
сят от материала, |
конструктивных |
особенно |
|
||||||||||||||||||||||||
гают заготовки диаметром до 80 мм. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
стей колес, размеров и объема партии выпус |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
К наиболее точным и производительным |
||||||||||||||||||||||||||
ка. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Стальные зубчатые колеса обычно изго |
способам получения заготовок |
с зубьями |
от |
||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
носится |
накатка |
на специальных |
станах. Она |
|||||||||||||||||||||||
товляют из поковок и нормального |
катаного |
||||||||||||||||||||||||||
может выполняться |
с нагревом |
или без него. |
|||||||||||||||||||||||||
прутка. Зубчатые колеса диаметром до 65 мм |
|||||||||||||||||||||||||||
Нагрев наиболее часто проводится с помощью |
|||||||||||||||||||||||||||
в большинстве случаев экономичнее |
изготов |
||||||||||||||||||||||||||
индукционных |
устройств. |
Заготовки, |
полу |
||||||||||||||||||||||||
лять из прутка. В массовом, |
крупносерийном |
||||||||||||||||||||||||||
ченные |
путем |
деформирования |
из твердого |
||||||||||||||||||||||||
и серийном производствах колеса с наружным |
|||||||||||||||||||||||||||
материала, как правило, подвергают термиче- |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
МАТЕРИАЛЫ И СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС |
|
805 |
|||||||||||||||||||||||
ской обработке для снятия напряжений и |
ностроения. |
Круглые |
|
колеса, |
имеющие |
||||||||||||||||||||||||
улучшения обрабатываемости. После термиче |
замкнутую делительную |
поверхность, |
обра |
||||||||||||||||||||||||||
ской обработки заготовки очищают от окали |
батываются как обычные тела вращения; |
||||||||||||||||||||||||||||
ны на дробеструйной или гидроабразивной |
некруглые или секторные - как кулачки и |
||||||||||||||||||||||||||||
установках или травлением в растворе серной |
фасонные поверхности. Такой же подход к |
||||||||||||||||||||||||||||
кислоты с последующим промыванием в го |
операциям сварки, пайки, склеивания и |
||||||||||||||||||||||||||||
рячей воде, а затем контролируют их твер |
сборки. |
|
|
обработки |
заготовок |
колес |
|||||||||||||||||||||||
дость. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Особенность |
||||||||||||||
|
Коэффициент |
использования |
металла |
с предварительно |
отформованными |
зубьями |
|||||||||||||||||||||||
при изготовлении цилиндрических колес из |
состоит в том, что обработка прерывистых |
||||||||||||||||||||||||||||
штучных штампованных заготовок |
составляет |
поверхностей по вертикали и торцовым час |
|||||||||||||||||||||||||||
0,4-0,95. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тям зубьев обеспечивается, как правило, |
|||||||||||||||
|
В единичном |
и |
мелкосерийном |
произ |
шлифованием |
вместо |
обычной лезвийной |
||||||||||||||||||||||
|
обработки. На механическую обработку заго |
||||||||||||||||||||||||||||
водствах |
иногда |
изготовляют |
заготовки |
из |
|||||||||||||||||||||||||
товки должны поступать после соответствую |
|||||||||||||||||||||||||||||
листового |
материала |
путем |
электроэрозион |
||||||||||||||||||||||||||
щей термической обработки, а также контро |
|||||||||||||||||||||||||||||
ной |
резки, |
плазменного раскроя |
и |
других |
|||||||||||||||||||||||||
ля их физико-механических свойств и геомет |
|||||||||||||||||||||||||||||
методов. Тонколистовой |
материал |
позволяет |
|||||||||||||||||||||||||||
рических размеров. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
применять |
холодную |
штамповку |
- |
вырубку |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Требуемая точность |
обработки базовых |
||||||||||||||||||||||||||||
в крупносерийном |
и |
массовом |
производст |
||||||||||||||||||||||||||
поверхностей под нарезание зубьев зависит от |
|||||||||||||||||||||||||||||
вах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Заготовки |
крупных |
колес |
и колес сред |
типа |
применяемых |
установочно-зажимных |
|||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
приспособлений, габаритных размеров колеса |
||||||||||||||||||||||||||||
них размеров сложной конфигурации |
из ста |
||||||||||||||||||||||||||||
и его точности, а также точности и жесткости |
|||||||||||||||||||||||||||||
ли, а также колес из цветных металлов и чу- |
|||||||||||||||||||||||||||||
применяемого |
в последующем |
зубообрабаты- |
|||||||||||||||||||||||||||
гунов |
целесообразно |
получать |
|
из |
жидкого |
||||||||||||||||||||||||
|
вающего оборудования. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
материала методом центробежного литья, при |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Точность |
изготовления |
|
поверхностей, |
||||||||||||||||||||||||||
котором |
достигается |
хорошее |
|
заполнение |
|
||||||||||||||||||||||||
|
ограничивающих |
вершины |
зубьев, |
а |
также |
||||||||||||||||||||||||
формы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
линейных |
размеров |
заготовок, |
определяется |
|||||||||||||
|
Порошкообразные |
и |
гранулированные |
||||||||||||||||||||||||||
|
функциональным |
и |
технологическим |
назна |
|||||||||||||||||||||||||
пластмассы |
могут |
преобразовываться |
в заго |
||||||||||||||||||||||||||
чением поверхностей. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
товки |
с зубьями |
или |
без таковых |
литьем |
на |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Ориентировочные |
численные |
значения |
|||||||||||||||||||||||||||
термопласт-автоматах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
допусков |
на |
диаметры |
|
отверстия |
и |
шей |
|||||||||||||||
|
Порошкообразные |
металлические смеси |
|
||||||||||||||||||||||||||
|
ки вала зубчатых колес приведены в табл. |
||||||||||||||||||||||||||||
позволяют получать заготовки путем прессо |
|||||||||||||||||||||||||||||
5.4.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
вания |
со |
спеканием |
в |
закрытых |
штампах |
с |
Допускаемое |
биение |
|
базового |
торца |
||||||||||||||||||
последующей |
динамической |
|
калибровкой. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
Е^ =0,5 {d I Ь)Еп , |
где |
d |
|
- |
диаметр |
базовой |
||||||||||||||||||||||
Это |
обеспечивает |
коэффициент |
использова |
- |
|||||||||||||||||||||||||
ния материалов до 0,8...0,98. |
|
|
заготовок |
до |
поверхности колеса; |
b |
|
ширина |
зубчатого |
||||||||||||||||||||
|
Механическая |
обработка |
|
венца; |
Еп - допуск на отклонение |
направле |
|||||||||||||||||||||||
нарезания зубьев проводится по аналогии с |
|||||||||||||||||||||||||||||
ния зуба. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
обработкой |
соответствующих деталей маши |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
5.4.1. Допусю! (в мкм) на диаметры отверстия и шейки вала заготовок зубчатых колес |
|||||||||||||||||||||||||||
|
Степень |
|
Обозначе |
|
|
|
|
|
|
Диаметр отверстия или шейки вала, мм |
|
|
|
|
|||||||||||||||
точности |
|
ние полей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
зубчатого |
|
допусков |
|
|
|
|
|
Св. 10 |
Св. 18 |
|
Св. 30 |
Св. 50 |
|
|
Св. 80 |
Св. 120 |
|||||||||||||
|
колеса |
|
|
|
по ГОСТ |
|
До 10 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
(ГОСТ 1643) |
|
25347-82 |
|
|
до 18 |
|
до 30 |
|
до 50 |
|
до 80 |
|
|
до 120 |
|
до 180 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
3 |
|
|
|
НЗ |
|
|
2,5 |
|
3 |
|
4 |
|
4 |
|
|
5 |
|
|
|
|
6 |
|
8 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
ИЗ |
|
|
2,5 |
|
3 |
|
4 |
|
4 |
|
|
5 |
|
|
|
|
6 |
|
8 |
|||
|
|
4 |
|
|
|
Н4 |
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
|
8 |
|
|
|
|
10 |
|
12 |
||
|
|
|
|
|
|
|
h4 |
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
|
8 |
|
|
|
|
10 |
|
12 |
|
|
|
5 |
|
|
|
Н5 |
|
|
6 |
|
|
|
8 |
|
9 |
|
11 |
|
|
13 |
|
|
|
|
15 |
|
18 |
||
|
|
|
|
|
|
|
h5 |
|
|
6 |
|
|
|
8 |
|
9 |
|
И |
|
|
13 |
|
|
|
|
15 |
|
18 |
|
|
|
6 |
|
|
|
Н6 |
|
|
9 |
|
|
|
И |
|
13 |
|
16 |
|
|
19 |
|
|
|
22 |
|
25 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
h5 |
|
|
6 |
|
|
|
8 |
|
9 |
|
11 |
|
|
13 |
|
|
|
|
15 |
|
18 |
|
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАРШРУТЫ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС |
807 |
5.4.3. Методы зубообработки в зависимости от типа и конструкции венца
Тип венца |
Характеристика |
Открытые венцы (свободный вы |
Нарезание и отделка зубьев возможна любым методом и |
ход инструмента) |
инструментом на станках всех типов. Наиболее техноло |
|
гичная конструкция зубчатого колеса |
Врезные венцы (валы-шестрени) |
Нарезание возможно только фрезерованием. Обработка |
|
двухсторонних венцов возможна только при радиальном |
|
врезании инструмента. Шлифование профиля зубьев воз |
|
можно при радиусе инструмента более 75 мм |
Закрытые венцы (с буртом или |
Нарезание зубьев возможно только долблением или стро |
фланцем, блочные шестерни) |
ганием гребенками, а также фрезерованием пальцевыми |
|
фрезами |
|
В случае назначения высокой точности |
|
Основные |
технологические |
маршруты |
|||||||||||||||||||
колеса его конструкция должна предусматри |
обработки зубьев зубчатых колес (без опера |
|||||||||||||||||||||||
вать возможность отделочной обработки лез |
ций по подготовке заготовки и зубонареза- |
|||||||||||||||||||||||
вийным |
твердосплавным |
инструментом |
или |
нию, по снятию цементованного слоя, зубо- |
||||||||||||||||||||
шлифовальным кругом. |
|
|
|
|
|
|
|
закругляющих, слесарных операций, по обра |
||||||||||||||||
|
Крупногабаритные |
колеса должны |
быть |
ботке поверхностей, а также не связанных с |
||||||||||||||||||||
такими, |
чтобы |
обеспечивалась |
возможность |
венцом) приведены в виде граф-дерева (рис. |
||||||||||||||||||||
одновременной обработки основных и вспо |
5.4.1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
могательных поверхностей заготовок, в том |
|
Маршрут обработки зубчатых колес вы |
||||||||||||||||||||||
числе технологических и измерительных баз. |
бирают, исходя из возможности обеспечения |
|||||||||||||||||||||||
Базовые поверхности должны иметь возмож |
заданной точности и производительности, с |
|||||||||||||||||||||||
ность обработки после монтажа. |
|
|
|
|
минимальным |
количеством |
операций. При |
|||||||||||||||||
|
При крупносерийном и массовом про |
этом учитывается, что для зубчатых колес с |
||||||||||||||||||||||
изводствах рациональна конструкция колес с |
твердостью зубьев до 40 HRC при зубоотде- |
|||||||||||||||||||||||
открытыми венцами. |
|
|
|
условными |
лочной операции могут применяться лезвий |
|||||||||||||||||||
|
Информация, |
задаваемая |
ные инструменты, изготовленные из быстро |
|||||||||||||||||||||
обозначениями |
на |
чертежах |
зубчатых |
колес, |
режущих сталей. Для более высокой твердости |
|||||||||||||||||||
часто |
является |
неполной, |
чтобы |
с |
достаточ |
применимы |
твердосплавные |
и |
абразивные |
|||||||||||||||
инструменты. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
ной |
точностью |
однозначно |
воспроизвести |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
На |
поверхностях, |
которые |
не |
должны |
|||||||||||||||||||
геометрию венца для его качественного заце |
|
|||||||||||||||||||||||
быть подвергнуты |
цементации и |
которые не |
||||||||||||||||||||||
пления |
с |
сопрягаемым |
колесом. |
Поэтому |
||||||||||||||||||||
могут быть |
защищены |
предохраняющими |
||||||||||||||||||||||
часть информации |
может задаваться на сбор |
|||||||||||||||||||||||
покрытиями, |
оставляют |
специальные |
защит |
|||||||||||||||||||||
ном чертеже и в технических требованиях на |
||||||||||||||||||||||||
ные припуски, удаляемые между цементацией |
||||||||||||||||||||||||
продукцию. Она также |
должна |
учитываться |
||||||||||||||||||||||
и закалкой. Соединительные |
поверхности, в |
|||||||||||||||||||||||
при разработке технологического процесса. |
||||||||||||||||||||||||
том числе шлицевые (особенно с эвольвент- |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
5.4.3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАРШРУТЫ |
|
|
ным |
и |
остроугольным |
профилем), |
точные |
||||||||||||||||
|
|
|
резьбы, отверстия и шпоночные пазы обраба |
|||||||||||||||||||||
|
|
ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
При разработке технологического |
мар |
тывают окончательно после термической об |
|||||||||||||||||||||
|
работки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
шрута изготовления зубчатых колес в зависи |
|
При изготовлении |
сборных |
(составных) |
||||||||||||||||||||
мости: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и сварных колес предпочтительна обработка |
||||||||||||
от габаритов зубчатого колеса и объемов |
зубьев после сборки венцового колеса на сту |
|||||||||||||||||||||||
в производстве |
определяют |
тип |
исходной |
пице или сборки сварного колеса с валом. |
||||||||||||||||||||
заготовки (пруток, поковка, отливка и т.п.); |
|
При изготовлении колес высокой точно |
||||||||||||||||||||||
сти |
(св. 6-й |
степени) |
с последующей |
зубоот- |
||||||||||||||||||||
от формы |
зубчатого |
колеса |
и |
венца ус |
||||||||||||||||||||
делочной |
обработкой |
после черновых |
опера |
|||||||||||||||||||||
танавливают |
возможные методы его обработ |
|||||||||||||||||||||||
ций |
желательно |
проводить |
промежуточную |
|||||||||||||||||||||
ки (см. табл. 5.4.3); |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
термообработку для снятия внутренних на |
||||||||||||||||
от заданной точности зубчатого колеса, |
||||||||||||||||||||||||
пряжений. |
|
|
|
|
поверхностей |
зубьев |
||||||||||||||||||
его |
материала |
|
и |
характера |
химико- |
|
При |
азотировании |
||||||||||||||||
термической |
обработки |
|
определяют |
состав |
осуществляется |
термическая |
стабилизация |
|||||||||||||||||
операций обработки зубьев и отделки зубча |
заготовки после чернового нарезания. |
|
||||||||||||||||||||||
того колеса после термической обработки; |
|
Типовые технологические маршруты об |
||||||||||||||||||||||
от |
требований |
чертежа |
устанавливается |
работки зубчатых колес различных видов при |
||||||||||||||||||||
характер и содержание отдельных операций. |
ведены в табл. 5.4.4-5.4.6. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Глава 5.4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
ШЛ ЗХ |
ЗХ |
ХБ |
ШЛ |
ЗН ШЛ ЗН |
Ш Б \ ЗХ |
|
/ |
^-7 |
/ |
/ \ \ |
\ |
\ ^ ^ |
|
ЗХ |
ЗН |
ШЛ |
ЗХ |
ШЛ ЗХ ЗХ ЩЛ ЗХ ХБ ЗХ |
||
ШЛ |
ЗХ |
ЗХ |
|
ЗХ |
ЗХ |
|
\
ЗХ
Рис. 5.4.1. Сетевое представление технологических маршрутов обработки зубчатых колес Обозначение операций:
ОЗ - обработка заготовок; ЗН - зубонарезание; XT - химико-термическая; ШЛ - зубошлифование; ШБ - шлифование (точение) баз; ЗХ - зубохонингование; ХБ - хонингование баз
|
В табл. 5.4.7 и 5.4.8 даны рекомендуемые |
мую длительностью времени установки- |
|||||||||||||||||
варианты обработки червяков и червячных |
снятия колеса. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
колес (для силовых передач), а также глобо |
Выбор мероприятий, реализующих |
дру |
|||||||||||||||||
идных червяков и колес силовых глобоидных |
гие способы повышения |
производительности, |
|||||||||||||||||
передач соответственно. |
|
|
|
|
проводится на основе табл. 5.4.9. |
|
|
|
|||||||||||
|
При обработке зубчатых колес могут |
В серийном производстве зубообрабаты- |
|||||||||||||||||
применяться все способы повышения произ |
вающие операции выполняются, как правило, |
||||||||||||||||||
водительности |
технологических |
систем (табл. |
на полуавтоматическом оборудовании. В мас |
||||||||||||||||
5.4.9). Целесообразность применения того или |
совом - на автоматическом, что повышает |
||||||||||||||||||
иного способа оценивается на основе расче |
производительность труда на 20-30%. |
|
|
||||||||||||||||
тов технико-экономической эффективности. |
Автоматизированы зубофрезерные, зубо- |
||||||||||||||||||
|
Наиболее просто решается задача путем |
долбежные |
и |
зубошевинговальные |
станки. |
||||||||||||||
интенсификации режимов резания и увеличе |
Созданы автоматы для холодной накатки |
||||||||||||||||||
ния |
числа |
одновременно |
обрабатываемых |
зубьев, а также автоматы для нарезания пря |
|||||||||||||||
деталей. Первое связано с изменением мате |
мозубых конических колес методом кругового |
||||||||||||||||||
риала режущего инструмента, второе - с при |
протягивания. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
менением многоместных приспособлений. |
|
Наибольший |
уровень |
автоматизации |
|||||||||||||||
|
Остальные мероприятия |
требуют, |
как |
достигается |
с |
применением |
комплексных |
||||||||||||
|
автоматических |
линий и |
гибких |
автоматизи |
|||||||||||||||
правило, изменения |
|
состава |
|
оборудования |
|||||||||||||||
|
|
рованных систем. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
или |
алгоритма |
его работы. Оптимальное |
ре |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Автоматические линии для изготовления |
|||||||||||||||||||
шение задачи |
требует |
выбора |
наиболее |
ра |
|||||||||||||||
заготовок |
зубчатых |
колес |
применимы |
для |
|||||||||||||||
ционального |
уровня |
концентрации техноло |
|||||||||||||||||
массового производства. Они включают груп |
|||||||||||||||||||
гического воздействия. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
пы токарных |
станков |
с |
манипуляторами, |
|||||||||||
|
Переход от точечного формообразования |
||||||||||||||||||
|
транспортными |
и |
другими |
системами. |
Эти |
||||||||||||||
зубьев к линейному |
может повышать |
произ |
|||||||||||||||||
линии могут соединяться |
с линиями, |
состря- |
|||||||||||||||||
водительность |
труда |
в |
2-10 раз, |
а от |
линей |
||||||||||||||
щими из зубообрабатывающих станков. |
|
||||||||||||||||||
ного к поверхностному |
- еще во столько же |
|
|||||||||||||||||
На комплексных автоматических линиях |
|||||||||||||||||||
раз. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Использование |
непрерывных процессов |
осуществляется |
механическая и |
термическая |
|||||||||||||||
|
обработка, мойка, контроль с последующей |
||||||||||||||||||
изготовления |
зубчатых |
колес, |
предусматри |
сортировкой деталей на группы точности. |
|
||||||||||||||
вающих транспортное перемещение заготовок |
Комплексные |
автоматические |
так |
же, |
|||||||||||||||
в процессе обработки или контроля, может |
как и гибкие производственные системы, |
||||||||||||||||||
обеспечить |
производительность, |
лимитируе |
управляются от ЭВМ. |
|
|
|
|
|
|||||||||||