Технологический маршрут изготовления конических зубчатых колес.

На построение маршрута обработки зубчатого колеса оказывает влияние степень точности и наличие термообработки.

Типовой маршрут обработки конических зубчатых колес 8-ой степени точности с отношением l/d>1 осуществляется в следующей последовательности:

1. Сверление и растачивание отверстия.

2. Протягивание отверстия и шлицев.

3. Черновая и чистовая обработка наружных поверхностей.

4. Чистовое и черновое нарезание зубьев.

5. Контроль и обкатка колес.

6. Термообработка (закалка).

7. Шлифование отверстия и торца.

8. Контроль и подбор парных колес на обкатном станке.

Маршрут обработки колес с l/d<1:

1. Черновое и чистовое растачивание отверстия, протягивание обоих торцов.

2. Черновое обтачивание конусов.

3. Шлифование торцов и отверстия.

4. Чистовое обтачивание конусов.

5. Черновое и чистовое нарезание зубьев.

6. Контроль на обкатном станке.

7. Термообработка (закалка).

8. Шлифование отверстия и торца.

9. Контроль и подбор парных колес на обкатном станке.

Маршрут обработки колес-валов аналогичен обработке цилиндрических колес-валов.

Нарезание конических колес может производиться дисковыми и пальцевыми фрезами по 8-9 степени точности и Ra = 10-5 мкм на горизонтально-фрезерных и универсально-фрезерных станках с делительным устройством при невысокой производительности. В крупносерийном производстве применяют специальные зуборезные станки.

Черновое нарезание конических колес производиться на зубофрезерных станках с двухпозиционным поворотным столом при одновременной обработке 2 - 4 заготовок комплектом дисковых фрез. При работе заготовка неподвижна, а возвратно-поступательные движения совершает фреза. После нарезания одного зуба фреза отходит и производится поворот заготовки для нарезания следующего зуба.

Нарезание может производиться двумя дисковыми фрезами по методу обкатки на специальных зубофрезерных станках. Этим методом нарезают колеса 7-8 степени точности с m£10. Дисковые фрезы и заготовка совершают вращательное движение, а стол с заготовкой производит отвод – подвод для нарезания следующей впадины.

Нарезание пальцевыми фрезами производится в тяжелом машиностроении для колес диаметром 3000-5000 мм с m £50 при невысокой производительности.

Черновое нарезание зубьев может производиться на специальных зубофрезерных станках наборными дисковыми фрезами большого диаметра. В процессе работы колесо неподвижно, а его поворот осуществляется в момент отвода фрезы.

При использовании таких фрез могут использоваться трехшпиндельные станки.

Чистовое зубострогание конических зубчатых колес производится на зубострогальных станках двумя резцами, совершающими прямолинейное возвратно-поступательное движение вдоль зубьев заготовки. Производится взаимное обкатывание заготовки и резцов.

Стальные зубчатые колеса m£3 строгают за один ход, с m>3 – за два хода.

При обработке небольших конических зубчатых колес для нарезания зубьев применяется круговые протяжки или специальные резцовые головки, имеющие 15 резцовых блоков для чернового и чистового нарезания зубьев. Заготовка при обработке неподвижна, а протяжка имеет возвратно-поступательные движения.

Способ применяется в крупносерийном и массовом производстве на специальных автоматах и полуавтоматах, обеспечивается 7 степень точности и Ra = 5-2,5 мкм, и является самым производительным по сравнению с другими методами нарезания. Производительность в 3-5 раз выше зубострогания и в 8-10 раз выше, когда обработка производится за две операции: чистовую и черновую.

Нарезание конических зубчатых колес производится торцевыми резцовыми головками на специальных станках, в этом случае обеспечивается 7-8 степень точности.

После нарезания зубьев колеса подвергают обкатке на обкатных станках с последующей термической обработкой и при необходимости шлифованию или притирке. Это зависит от степени точности.

Обкатка зубьев производится на специальных зубообкатных станках в зацеплении с закаленной эталонной шестерней. Зубчатое колесо прижимается к обкатному, а в зону зацепления подается противозадирная смесь с машинным маслом. Обкатываемое зубчатое колесо приводится во вращение эталонной шестерней. Для равномерной отделки поверхностей зубьев обкатывание производится с автоматическим реверсированием движения.

При обкатывании незакаливаемых зубчатых колес упрочняется поверхность зуба, уменьшается шероховатость поверхности и происходит некоторое улучшение геометрии профиля.

Подбор в пару после термической обработки связан с тем, что зубья колес после термической обработке могут деформироваться, вызывая изменения в расположении пятна контакта. Операция подбора в пары производится на контрольно-обкатных станках перед шлифованием или притиркой, или непосредственно перед сборкой при отсутствии шлифования.

Шлифование зубьев может производиться по методу обкатывания одним или двумя дисковыми шлифовальными кругами, обеспечивается 5-6 степень точности. з

Притирка боковых поверхностей зубьев производится на специальных зубопритирочных станках при обработки колес в паре. В зону зацепления подается противозадирочная смесь с машинным маслом. Притирка позволяет повысить плавность работы колес, уменьшить шероховатость, исправить незначительные дефекты, уменьшить уровень шума.