7.2.4 Изготовление цилиндрических колес

С ВНУТРЕННИМИ ЗУБЬЯМИ

Колеса с внутренними зубьями классифицируются следующим образом: по конструкции – с односторонним валом, насадные, по числу венцов одно- и многовенцовые (у многовенцовых один или несколько венцов могут быть с внешними зубьями). Колеса могут отличаться по форме зуба – прямозубые и косозубые.

Конструктивные особенности колеса с внутренними зубьями накладывают ограничения на методы их обработки. Колеса с закрытыми венцами в основном обрабатываются на зубодолбежных станках, при этом должна быть обеспечена минимальная ширина канавки для выхода долбяка при обработке.

Отдельные методы обработки колес с внутренними зубьями приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2.

Метода обработки	Эскиз	Станки , инструмент
Долбление Фрезерование Фрезерование Обкатка Обкаточным Инструментом. Зуботочение	А б а – дисковая, модульная фреза; б – пальцевая модульная фреза.	Зубодолбежные универсальные станки, зуборезные долбяки всех типов. Зубофрезерные станки с накладной головкой. Зубофрезерные станки с накладной головкой, червячная фреза. Зубофрезерные станки, одновитковая фреза улитка. Станки для зуботочения, многозаходная обкатная головка.

При обработка заготовок колес с внутренними зубьями учитывают специфику назначения технологических баз для зубообработки, указанную в таблице. Метод нарезания внутренних зубьев выбирают с учетом производительности и себестоимости обработки.

7.2.5 Особенности обработки базовых поверхностей

Зубчатых колес после термической обработки

При анализе глубины цементации и твердости на поверхности зубьев (7.2.3) установлено, что на качественные показатели зубчатого венца существенно влияет равномерность удаляемого припуска по образующей зуба. Этот слой определяется производственными погрешностями возникающими, как на операции по формированию профиля зуба до термической обработки, так и после нее. Существенные изменения происходят в процессе проведения термических операций (цементация, закалка, отпуск), т. к. возникающие изменения геометрических параметров заготовок, в виде коробления, смещают положение зубчатого венца шестерни относительно первоначального. Особенно это проявляется при изготовлении маложестких, ажурных конструкций зубчатых колес. Используемые различные технологические приемы при термических операциях (например закалка в штампах или правка заготовок после термической операции) позволяют частично уменьшить эти погрешности, но устранить их полностью не представляется возможным.

В связи с этим, для уменьшения погрешности расположения зубчатого венца шестерни относительно базовых поверхностей используются при механической обработке различные конструкции станочных центрирующих приспособлений. Основная цель применения этих приспособлений направлена на уменьшения влияния погрешностей полученных на предварительных этапах обработки на последующую обработку.

На рисунке 7. 9 представлена схема установки конической прямозубой шестерни в технологической системе станка при восстановлении базовых поверхностей (отверстия и торца). Заготовка устанавливается по трем шарикам (или шаровым элементам) относительно делительного конуса шестерни, обеспечивая при этом беззазорный контакт установочных шариков с этим конусом. Крепление заготовки по торцу обеспечивает самоцентрирование ее с минимальным смещением относительно конусной образующей втулки. Перед установкой заготовки в такое приспособление осуществляется выверка положения образующей поверхности втулки относительно оси вращения шпинделя станка. После установки заготовки производится шлифование базового отверстия и прилегающего опорного торца. Такой способ установки позволяет уменьшить производственные погрешности до минимальных значений.

Необходимо отметить, что такого типа приспособления весьма эффективно центрируют заготовки при малых углах делительного конуса. При значительных углах делительного конуса используется выверка заготовки, предварительное формирование центрирующих фасок и других приемов.

Подобные схемы центрирования заготовок используются при центрировании в технологической системе станка, при восстановлении базовых поверхностей, и для цилиндрических шестерен. В этом случае, в качестве установочных элементов приспособления выступают три ролика, которые обеспечивают контакт с заготовкой по делительной окружности шестерни. Центрирование этого «блока» выполняется специальным станочного приспособления. Элемент центрирования может быть выполнен в виде «муфты обгона», мембранного патрона или другого устройства.

Операция окончательный контроль зубчатых колес производится в зависимости от назначения передачи.

Комплексы показателей, проверяемые при приемочном контроле, устанавливают изготовители в зависимости от применяемой технологии и принятой общей системе контроля. При выборе комплексов необходимо руководствоваться данными, представленными в таблице 7.3.Основные технические требования к приборам для измерения цилиндрических зубчатых колес приведены в ГОСТ 5368-81.

Кроме проверки основных геометрически параметров зубчатого колеса (толщины зуба, шага, длины общей нормали и т. д.), производится контроль положения зубчатого венца относительно конструкторских поверхностей, качества поверхности, осуществляется контроль кинематической погрешности зубчатого колеса.

Измерение кинематической погрешности производится на электронном приборе. Кроме зубчатой пары, включающей проверяемое и измерительное колесо, имеются преобразователи (датчики) углов поворота, электронное считывающее устройство, блока настройки на заданное передаточное отношение, блока сравнения поворотов колес, образующих зубчатую пару и блока формирования импульсов, а также показывающего и регистрирующего устройства.

Таблица 7.3

Нормы	Прямозубые и узкие косозубые колеса		Широкие косозубые колеса
	Степени точности
	4 –6	6 –8		3 – 8
Кинематической точности	Наибольшая кинематическая погрешность	Колебание межосевого расстояния за один оборот		Радиальное биение зубчатого венца
Плавности работы	Отклонение шага зацепления. Погрешности профиля	Колебание межосевого расстояния на одном зубе.		Циклические погрешности зубчатого колеса.
Контакта зубьев	Отклонение направления зуба.	Пятно контакта.		Пятно контакта. Отклонение осевых шагов. Отклонение шага зацепления.
Бокового зазора	Отклонение средней длины общей нормали.	Отклонение средней длины общей нормали.		Смещение исходного контура.