Лабораторные работы по дисциплине технология машиностроения (стр. 31 )

Наиболее производительна обработка цилиндрических колес с прямыми и косыми зубьями абразивным червяком на станках моделей 5А830 и 5А832. По сравнению с другими способами зубошлифования обработка червячным кругом позволяет в 3—5 раз увеличить произво­дительность труда.

Абразивным червяком диаметром 270—350 мм шлифуют колеса модулем 0,5—4 мм и наружным диаметром до 240 мм. У колес моду­лем до 1,5 мм можно образовы­вать зубья без предварительного наре­зания их. При обработке этим способом получают колеса 5—6-й сте­пеней точности.

Колеса с косыми зубьями шлифуют с максимальным углом нак­лона спирали 45°. При обработке прямозубых колес заготовку повора­чивают на угол, равный углу подъема витка на червяке.

Хонингование применяют для отделки зубьев закаленных зуб­чатых колес. Кинематическая схема процесса та же, что и при шевин­говании, но вместо металлического шевера используется абразивный хон, который изготов­ляют в виде косозубого или прямозубого цилинд­рического колеса из мелкозернистого карбида кремния зеленого на органической связке.

Хонингование позволяет устранить поверхностные дефекты зу­бьев (забоины, риски), снизить погрешности основного шага и профи­ля, уменьшить биение, а также улучшить шероховатость обрабатыва­емой поверхности.

Оптимальный припуск под хонингование, установленный ЭНИМСом,— 0,005—0,02 мм на сторону, практически же оставляют припуск 0,01—0,015 мм на сторону. Процесс осуществляется при обильной подаче охлаждающей жидкости.

При обработке хон и колесо соединяют в плотном зацеплении или с боковым зазором. Наибольшая эффективность процесса дости­гается при угле между осями хона и обрабатываемого колеса г = 15—18°.

Хонингованию подвергают колеса, точность которых должна со­ответствовать 6—7-й степеням. В этом случае xoн должен быть изготовлен по 5—6-й степеням точности.

Для хонингования цилиндрических зубчатых колос могут быть ис­пользованы модернизированные шевинговальные станки (например, мод. 5714). Модернизация станка заключается в повышении ско­рости резания (v = 7—10 м/сек) и обеспечении тарированного прижатия обрабатываемого колеса к хону.

Длительность хонингования зубьев колес диаметром до 300 мм — 40—60 сек., достигаемая шероховатость поверхности — 10—11-й классы.

Притирка зубьев широко осуществляется и крупносерийном и массовом производстве при изготовлении термически обработанных колес ответственных передач.

Процесс притирки заключается в том, что обрабатываемое ко­лесо вращается в зацеплении с вращающимися чугунными шестер­нями-притирами, смазанными пастой из смеси мелкого абразивного порошка и масла.

Применяют два способа притирки: при первом — оси обрабаты­ваемого колеса и притира параллельны; при втором — оси обрабаты­ваемого колеса и притиров скрещиваются под небольшим углом.

Притирка колеса 1 по первому способу (рис. 7.20, а) произво­дится одним притиром 2 того же модуля и за­ключается  по взаим­ном обкатывании зубь­ев обрабатываемого колеса и притира, на рабочую поверхность которого нанесена аб­разивная паста. В про­цессе притирки колесо 1 вращается (от электродвигателя) и одновременно совершает не­большие осциллирующие движения в радиальном направлении, а притир 2, увлекаемый колесом, помимо вращения совершает возврат­но-поступательное движение в осевом направлении. Вращения колеса и притира реверсируются.

При втором способе притирки (рис. 7.20, б) происходит взаимное обкатывание зубьев колеса 1 и зубьев трех чугунных притиров 2, 3 и 4 одновременно. В большинстве случаев для притирки колеса с прямы­ми зубьями притиры 3 и 4 делают косозубыми с углом наклона зу­бьев 5—10о, причем у одного притира направление зубьев правое, а у дру­гого — левое. Притир 2 делают прямозубым. Для притирки косозубых колес притир делают косозубым с одинаковым, но противоположно направленным наклоном зубьев, oсь его остается параллельной оси колеса 1. Притиры 3 и 4 также делают косозубыми с углом наклона зубьев колеса на величину необходи­мого угла скрещивания. Скорость вращения обрабаты­ваемого колеса должна составлять 30—60 м/мин.

Необходимое давление на боковые поверхности зубьев во время притирки создается гидравлическими тормозами, действующими на шпиндели притиров.

Притирка — высокопроизводительный способ отделки зубчатых колес. Колесо сродного размера притирается обычно за 2—4 мин., при этом шероховатость поверхно­сти соответствует 9—10-му классам. Однако с помощью притирки можно исправить сравнительно неболь­шие погрешности предыдущей обработки, так как припуск на притирку составляет не более 0,03 мм на сторону. При наличии ошибок в шаге и профиле зуба более 0,04 — 0,05 мм притирка становится неэф­фективной. Так как в процессе термической обработки колета толщи­на зубьев, как правило, увеличивается на 0,03—0,04 мм, то в этих слу­чаях припуска на притирку можно не оста­влять.

Если подготовленное под притирку колесо имеет 7-ю степень точности, а притир —5-ю, то в результате притирки получают колесо 6-й степени точности.

Притирку цилиндрических колес осуществляют на станках моде­лей 573, 5735 и ЕЗ-8.

7.3. Обработка поверхностей шпоночных и шлицевых соединений

Обработка шпоночных пазов. Шпоночные наружные пазы на деталях предназначаются под призматические или сегментные шпон­ки. Пазы для призматических шпо­нок могут быть закрытыми с двух сторон (глухие), закрытыми и с одной стороны и сквозными.

Сквозные и закрытые с одной стороны шпоночные пазы обра­батывают дисковыми трехсторонними фрезами на горизонтально-фрезерных станках (рис. 7.21, а). Фрезерование паза производится, как правило, за один про­ход, при этом достигается наиболее высокая производительность, однако размер паза по ширине получается не­достаточно точным — в пределах 4-го класса. Для повышения точнос­ти паз фрезеруют в 2—3 прохода за одну или две операции или же осуществляют предварительное фрезерование с оставлением припус­ка под последующую слесарную обработку. Этот способ находит при­менение в единичном и мелкосерийном производстве.

.

Длинные сквозные шпоночные пазы можно обрабатывать на строгальных станках.

Глухие шпоночные пазы фрезеруют стандартными шпоночными фрезами по двум схемам. При обработке по первой схеме (рис. 7.21, б) сначала фреза углубляется на полную глубину паза, а затем вклю­чается продольная подача, и паз фрезеруется на заданную длину. Фре­за работает в этом случае в основном периферийной частью. При переточках диаметр се уменьшается, по­этому размер паза по ширине получается неточным. В таких случаях шпоночные пазы обрабатыва­ют за два прохода.

При фрезеровании по второй схеме (рис. 7.21, в) шпоночные па­зы обрабатывают путем многократных последовательных проходов, за каждый из которых снимается небольшой припуск по глубине паза. Обработку осуществляют на специальных шпоночно-фрезерных стан­ках при неподвижно закрепленной детали и быстрой возвратно-посту­пательной (маятниковой) подаче со скоростью 150—350 мм/мин. Пос­ле каждого прохода фреза подается в осевом направлении на 0,1—0,3 мм для снятия следующего слоя металла. Все рабочие движения шпоночно-фрезерных станков автоматизированы.

Маятниковый способ обработки дает возможность поучить более точный размер паза по ширине, так как фреза в основном работает торцовой частью и ее наружный диаметр не изменяемся длительное время. Переточка фрез производится по торцу.

Эта схема обработки пазов используется в крупносерийном и массовом производстве.

Пазы для сегментных шпонок (рис. 7.21, г), как правило, обраба­тывают на обычных фрезерных станках стандартными фрезами (ГОСТ 6648-59) при подаче (детали или фрезы) в направлении глуби­ны паза.

Шпоночные пазы в отверстиях обрабатывают в единичном и мелкосерийном производстве на долбежных станках с последующей слесарной доводкой, а в крупносерийном и массовом — на протяжных станках. Протягивают пазы при помощи специального приспособле­ния — направляющей втулки (рис. 7.22, а). Схема протягивания показана на рис. 7.22, б. Деталь 2 насаживается па направляющую втулку 4, которая закреплена в станине 1 станка. Внутри втулки 4 имеется паз для направления протяжки 3. Если шпоночный паз про­тягивается за 2—3 прохода, то под протяжку помещают про­кладку.

Обработка шлице­вых поверхностей. Наи­большее распространение имеют шлицевые соедине­ния с прямоугольной, эволь­вентной и треугольной фор­мой зубьев. Шлицевое сое­динение с прямоугольной формой зуба может осущес­твляться центрированием втулки 1 по наружному D и внутреннему d диаметрам вала 2 (рис. 7.23, а и б). Шлицевое соединение с эвольвентной формой зуба производится центрированием по боковым сторонам зубьев (рис. 7. 23, в).

Выбор наружного или внутреннего диаметра в качестве центри­рующего или шлицевого соединения с прямоугольной формой зуба определяется требуемой твердостью шлицевого отверстия и размера­ми соединения. Если шлицевое отверстие не подвергается термичес­кой обработке или если его твердость после термообработки допуска­ет калибровку протяжкой, то осуществляют центрирование по наруж­ному диаметру как более экономичное. При высокой твердости шлице­вого отверстия центрирование следует производить по внутреннему диаметру. Такой способ центрирования целесообразен также при об­работке длинных закаливаемых валов, так как в этом случае можно одновременно шлифовать боковое стороны зубьев и пал по внутрен­нему диаметру.