Основные факторы. Влияющие на точность получения геометрических размеров.

ТЕОРИЯ РЕЗАНИЯ

2. Поляризационно-оптический метод исследования напряжении, метод изучения напряжений в деталях машин и строительных конструкциях на прозрачных моделях. Основан на свойстве большинства прозрачных изотропных материалов (стекло, целлулоид, желатин, пластмассы - оптически чувствительные или пьезооптические материалы) становиться при деформации оптически анизотропными, т. е. на возникновении искусственного двойного лучепреломления (т. н. пьезооптического эффекта). Главные значения тензора диэлектрической проницаемости линейно связаны с главными напряжениями. Так, например, для пластинки, нагруженной в своей плоскости, одно главное напряжение s_з, направленное нормально к пластинке (рис. 1, а), равно нулю и одна из главных плоскостей оптической симметрии совпадает с плоскостью пластинки. Если на пластинку D в круговом полярископе (рис. 2) падает свет перпендикулярно к её плоскости, то оптическая разность хода равна: D = d (n₁ - n₂) или D = cd (s₁ - s₂), где d - толщина пластинки, (s₁ и s₂ - главные напряжения, с - т. н. относительный оптический коэффициент напряжений. Это уравнение (т. н. уравнение Вертгейма) - основное при решении плоских задач П.-о. м. и. При просвечивании монохроматическим светом в точках интерференционного изображения модели, в которых D = ml(m - целое число), наблюдается погашение света; в точках, где D = (2m + 1)l/2, - максимальная освещённость. На изображении модели (рис. 3) получаются светлые и тёмные полосы разных порядков m (картина полос). Точки, лежащие на одной и той же полосе, имеют одинаковую D, т. е. одинаковые s₁ - s₂ = 2t_мах = D/cd (гдеt_мах - максимальные скалывающие напряжения). При белом свете точки с одинаковыми t_max соединяются линиями одинаковой окраски - изохромами.

Для определения s₁ - s₂ (или t_max) в данной точке достаточно определить с для материала модели и измерить компенсатором D или можно определить (s₀ модели и подсчитать порядок полосы m (s₀ = l/cd - разность главных напряжений в модели, вызывающих разность хода D = l; с и s₀ получают при простом растяжении, сжатии или чистом изгибе на образцах из материала модели). Т. к. при нормальном просвечивании плоской модели можно получить только разность главных напряжений и их направление, то для определения (s₁ и s₂ в отдельности существуют дополнительные физико-механические способы измерения (s₁ + s₂, а также графовычислительные методы разделения (s₁ и s₂ по известным s₁ - s₂ и их направлению, использующие уравнения механики сплошной среды.

Для исследования напряжений на объёмных моделях применяется более сложная техника эксперимента. Объёмная модель часто исследуется с применением метода «замораживания» деформаций. Модель из материала, обладающего свойством «замораживания» (отверждённые эпоксидные, фенолформальдегидные смолы и др.), нагревается до температуры высокоэластического состояния, нагружается и под нагрузкой охлаждается до комнатной температуры (температуры стеклования). После снятия нагрузки деформации, возникающие в высокоэластическом состоянии, и сопровождающая их оптическая анизотропия фиксируются. Наглядно описать это явление можно при помощи условной двухфазной модели материала. При нагреве до 80-120 °С (высокоэластическое состояние) одна часть материала размягчается, другая остаётся упругой. Нагрузке, приложенной к нагретой модели, противостоит неразмягчающийся скелет. При охлаждении нагруженной модели до комнатной температуры размягчающаяся часть снова застывает («замораживается») и удерживает деформацию в скелете после снятия нагрузки. «Замороженную» модель распиливают на тонкие пластинки (срезы) толщиной 0,6- 2 мм, которые исследуют в обычном полярископе.

Применяется также метод рассеянного света, при котором тонкий пучок параллельных лучей поляризованного света пропускается через объёмную модель и даёт в каждой точке на своём пути рассеянный свет, который наблюдается в направлении, перпендикулярном к пучку. Состояние поляризации по линии каждого луча от точки к точке меняется соответственно напряжениям в этих точках. Существует метод, при котором в изготовленную из оптически нечувствительного к напряжениям прозрачного материала (специальные органические стекла) объёмную модель вклеивают тонкие пластинки из оптически чувствительного материала. Измерения во вклейках проводят, как на плоской модели, - с просвечиванием нормально или под углом к поверхности вклейки.

Описанный П.-о. м. и. применяется для изучения напряжений в плоских и объёмных деталях в пределах упругости в тех случаях, когда применение вычислительных методов затруднено или невозможно. П.-о. м. и. напряжений используется для изучения пластических деформаций (фотопластичность), динамических процессов, температурных напряжений (фототермоупругость), для моделирования при решении задач ползучести (фотоползучесть) и др. нелинейных задач механики деформируемого тела.

Разработан также метод оптически чувствительных наклеек (слоев), наносимых на поверхности натурных деталей. Слой оптически чувствительного материала наносится на поверхность металлической детали или её модели в жидком виде и затем подвергается полимеризации или наклеивается на деталь в виде пластинки; это обеспечивает равенство деформаций нагруженной детали и покрытия. Деформации в покрытии определяются по измеренной в нём разности хода в отражённом свете при помощи односторонних полярископов.

Так как П.-о. м. и. напряжений ведутся на моделях, то они заканчиваются переходом от напряжений в модели к напряжениям в детали. В простейшем случае s_дет = s_мод b/a², где a и b - масштабы геометрического и силового подобий.

Метод координатных сеток.

Для подтверждения высказанных предположений воспользуемся методом координат-

ных сеток [7], который позволяет определить интенсивность деформаций. Суть метода со-

стоит в нанесении координатной сетки на поперечное сечение составного образца (рис.1).

Шаг сетки выбран, таким чтобы дальнейший расчет по аналитическим зависимостям показал

адекватные значения рассчитываемых параметров и составил 3 мм. Материал для исследова-

ния принят С1.

РЕЗЦЫ

Резцы являются одним из простых и наиболее распространенных металлорежущих инструментов. Основные определения для обработки резцами даны в ГОСТ 25751-83.

Резец состоит из головки, т. е. рабочей части, и тела или стержня, служащего для закрепления резца (рисунок 1.1) в резцедержателе станка или в другом крепежном устройстве.

Рисунок 1.2 – Поверхности детали при точении

Рисунок 1.1 – Конструкция резца

Головка резца состоит из следующих элементов: 1) передней поверхности (грани); 2) задней поверхности (грани); 3) режущих кромок; 4) вершины.

Передней поверхностью называется поверхность резца, по которой сходит стружка.

Задними поверхностями называются поверхности, обращенные к обрабатываемой заготовке. Их две – главная и вспомогательная.

Режущие кромки образуются пересечением передней и задних поверхностей. Их две – главная режущая кромка и вспомогательная.

Главная режущая кромка выполняет главную работу резания. Она образуется от пересечения передней и главной задней поверхностей. Вспомогательная режущая кромка образуется от пересечения передней и вспомогательной задней поверхностей. Вспомогательных режущих кромок может быть две (например, у отрезного резца).

Вершиной резца является место сопряжения главной режущей кромки со вспомогательной.

Форма режущей части резца определяется конфигурацией и расположением передней и задней поверхностей. Расположение указанных поверхностей и режущих кромок в пространстве характеризуется рядом углов, называемых углами резца.

Исходной базой для измерения углов являются две плоскости: основная плоскость 5 и плоскость резания 4, указанные на рисунке 1.2.

На рисунке 1.2 обозначены также три поверхности детали: обрабатываемая поверхность 1, поверхность резания 2 и обработанная поверхность 3.

Плоскость резания 4 – плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через главную режущую кромку.

Основная плоскость 5 – плоскость, параллельная направлениям продольной и поперечной подач резца.

Главная секущая плоскость – плоскость, перпендикулярная к проекции главной режущей кромки на основную плоскость.

Проходные	Подрезные	Прорезные	Отрезные Галтельные
Резьбовые	Расточные	Фасочные	Фасонные

Углы резца

Режущая часть резца имеет форму клина, заточенного под определенными углами.

Углы резца делятся на главные и вспомогательные.

Главные углы измеряются в главной секущей плоскости. К главным углам резца относятся задний угол , угол заострения , передний угол и угол резания .

На рисунке 1.11 дана рабочая часть резца с необходимыми сечениями, где показаны главные и вспомогательные углы:

а) – главный передним углом называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной к плоскости резания, проведенной через главную режущую кромку. Он может быть положительным, когда передняя поверхность направлена вниз от плоскости, перпендикулярной к плоскости резания равным нулю, когда передняя поверхность перпендикулярна плоскости резания (рисунок 1.11);

б) – главным задним углом называется угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания;

в) – углом резания называется угол между передней поверхностью резца и плоскостью резания.

г) – главный угол заострения называется угол между передней и главной задней поверхностью резца.

Ри

Рисунок 1.11 – Основные углы резца

При положительном значении между углами существует зависимость

При положительном значении

.

Кроме рассмотренных главных углов, резец характеризуется вспомогательными: передним углам, углами в плане и углом наклона главной режущей кромки.

Вспомогательные углы измеряются во вспомогательной секущей плоскости.

Вспомогательная секущая плоскость – это плоскость, перпендикулярная к проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

– вспомогательный задний угол называется угол между вспомогательной задней поверхностью и плоскостью, проходящей через вспомогательную режущую кромку, перпендикулярную основной плоскости.

Положение режущих кромок определяется углами в плане (рисунок 1.11):

а) – главный угол в плане – угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи (угол между плоскостью резания и рабочей плоскостью);

б) – вспомогательный угол в плане – угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи (угол между рабочей плоскостью и проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость);

в) – угол при вершине – угол между проекциями главной и вспомогательной режущих кромок на основную плоскость;

Очевидно, что j + e + j₁ = 180°.

г) – угол наклона главной режущей кромки – угол, заключенный между главной режущей кромкой и линией, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости (угол между главной режущей кромкой и основной плоскостью).

На рисунке 1.12 показан угол со стороны главной задней поверхности.

Рисунок 1.12 – Угол со стороны главной задней поверхности

Угол наклона главной режущей кромки может быть положительным (рисунок 1.12, а), равным нулю (рисунок 1.12, б), отрицательным (рисунок 1.12, в).

При положительном угле - вершина резца занимает низшее положение на главной режущей кромке, при отрицательном угле - вершина резца занимает высшее положение на главной режущей кромке.

Режущий инструмент

СТРОГАНИЕ

Строгание — процесс обработки материалов резанием со снятием стружки, осуществляемый при относительном возвратно-поступательном движении инструмента или изделия.

Для обработки металлов строганием применяются различные станки: поперечно- и продольно-строгальные, кромко-строгальные, строгально-долбежные и другие. Важным параметром таких станков является скорость резания равная скорости движения резца или изделия.

Пиломатериалы или заготовки после распиловки имеют риски, шероховатости, покоробленностъ и другие дефекты, которые устраняют путем строгания. В процессе строгания заготовкам (наряду с устранением неровностей) придают соответствующую форму.
Существуют три вида строгания — вдоль волокон, поперек волокон (в плоскости их расположения) и перпендикулярно волокнам (торцовое).
Строгание может быть выполнено разными способами:
1) материал (древесина) неподвижен, а инструмент (рубанок или фуганок) производит возвратно-поступательное движение (ручное строгание);
2) инструмент неподвижен, а материал (древесина) движется — циклевальные
станки;
3) материал движется, а инструмент-резцы вращаются (электрорубанок, фуговальный, рейсмусовый и другие станки).
Железки (рубаночные и фуганочные ножи) делают с наварными пластинками из стали марок Х6ВФ, 9Х5ВФ и Х12Ф1. В том случае, когда ножи изготовлены из цельной стали, используют марку стали 85ХФ или Х12Ф1. Контрножи (контржелезки) — горбатик делают из стали марок 35 или 45. Поверхности ножей и контржелезок защищают от коррозии (ржавчины) лаком, воронением или оксидированием. Кромка изогнутого конца) контржелезки должна быть ровной, прямой и плотно прилегать к железке. Режущие кромки железок-ножей должны быть перпендикулярны к продольным ребрам. В зависимости от назначения ножи подразделяются на следующие типы:
шерхебельные — для грубого строгания древесины;
рубаночные одинарные (без контржелезки) — для первичного строгания;
рубаночные двойные (с контрножом) — для чистого строгания;
фуганочные двойные — для окончательного чистого строгания;
цинубельные — для циклевания поверхности древесины под склеивание;
зензубельные — для выборки четвертей;
фальцгебельные — для выборки и зачистки четвертей.
В зависимости от выполняемых операций для плоского строгания применяют шерхебель, одинарный и двойной рубанки; торцовый рубанок, фуганок, цинубель, шлифтик.
Для профильного строгания — зензубель, фальцгебель, грунтубель, шпунтубель, горбач и др.

Методы нарезания резьб.

Основными методами изготовления резьб являются нарезание их резцами и гребенками на токарных станках; фрезерование; нарезание метчиками, плашками, резьбонарезными головками; холодное и горячее накатывание; шлифование однониточными и многониточными кругами.

Выбор метода получения резьбы зависит от типа производства, размеров резьбы, ее точности, материала заготовки и т. д. Например, накатывание резьб широко распространено в крупносерийном и массовом производстве, так как этот способ обеспечивает высокую производительность, низкую себестоимость обработки, высокую прочность и износостойкость резьбовой заготовки. Накатывание можно производить плоскими или круглыми плашками. Резьбо-шлифование широко применяют не только для отделки, но и для первоначального нарезания резьбы.

В серийном производстве широко используют резьбофрезерование, так как этот метод высокопроизводителен и прост. Выпускают два типа резьбофрезерных станков: для фрезерования длинных резьб дисковыми профильными фрезами (рис. 134, а) и для фрезерования коротких резьб наружных (рис. 134, б) и внутренних (рис. 134, в) гребенчатыми фрезами. При нарезании длинных резьб фреза получает быстрое вращательное движение v_ф, а заготовка - медленное вращение v_з и подачу S₁ вдоль своей оси на величину шага нарезаемой резьбы за один оборот заготовки. В начале обработки фрезе или заготовке сообщается поперечная подача S₂ для врезания инструмента на полную глубину резьбы.

При фрезеровании гребенчатыми фрезами коротких резьб фреза вращается быстро со скоростью v_ф, а заготовка получает медленную круговую подачу v_з. Резьба нарезается за один оборот заготовки, которая при этом перемещается на величину S₁, равную шагу нарезаемой резьбы. Для врезания фрезы в заготовку (подача S₂) заготовка должна сделать еще часть оборота. Метод высокопроизводителен, но по точности несколько уступает нарезанию резьб дисковыми фрезами, так как ось гребенчатой фрезы располагается параллельно оси детали, что приводит к некоторому искажению профиля резьбы (при нарезании обычных треугольных резьб такое искажение не имеет большого значения).

Глубинное шлифование.

Шлифование — совокупность видов абразивной обработки материалов как чистовая и отделочная операция.

Шлифование используется для обработки и сглаживания поверхности твёрдых и хрупких материалов.

Для этого употребляют твёрдый зернистый песок или более твёрдый наждак, насыпают его на твёрдую поверхность и трут об неё обрабатываемый предмет. Угловатые зерна, катаясь между обеими поверхностями, производят большое число ударов, от которых разрушаются понемногу выдающиеся места этих поверхностей, и округляются и распадаются на части сами шлифующие зерна. Если же одна из поверхностей мягкая, зерна в неё вдавливаются, остаются неподвижными, и производят на второй поверхности ряд параллельных царапин; в первом случае получается матовая поверхность, покрытая равномерными ямками, а во втором — так называемый «штрих», сообщающий поверхности блеск, переходящий в полировку, когда штрих так мелок, что становится незаметным для глаза. Так, при шлифовке двух медных пластинок одной об другую с наждаком, обе получаются матовыми, а тот же наждак, будучи наклеен на поверхность бумаги, сообщит при трении об латунную поверхность блеск.

Хрупкое, твёрдое стекло стирается больше мягкой и упругой металлической пластинки, а порошок алмаза может стирать поверхность самого алмаза и куски кварца можно обрабатывать на точиле из песчаника. Ямки, производимые зёрнами наждака, тем мельче, чем мельче сами эти зерна; поэтому шлифование можно получать наиболее точно обработанные поверхности, как это делают при шлифовании оптических стекол.

Машинное шлифование:

плоское шлифование — обработка плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей;

ленточное шлифование - обработка плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей "бесконечными" лентами;

круглое шлифование — обработка цилиндрических и конических поверхностей валов и отверстий.

Круглое шлифование подразделяется на внутреннее и наружное. Внутреннее же в свою очередь делится на обычное и планетарное (обычное - отношение диаметра отверстия детали к диаметру образива D=0.9d, планетарное - D=(0.1...0.3)d);

бесцентровое шлифование — обработка в крупносерийном производстве наружных поверхностей (валы, обоймы подшипников и др);

резьбошлифование;

зубошлифование, шлицешлифование.

9. Зубчатые колеса.

Зубча́тое колесо́ (шестерня́) — основная деталь зубчатой передачи в виде диска с зубьями на цилиндрической или конической поверхности, входящими в зацепление с зубьями другого зубчатого колеса. В машиностроении принято малое ведущее зубчатое колесо независимо от числа зубьев называть шестернёй, а большое ведомое — колесом. Однако часто все зубчатые колёса называют шестерня́ми.

Зубчатые колёса обычно используются па́рами с разным числом зубьев с целью преобразования вращающего момента и числа оборотов вала на выходе. Колесо, к которому вращающий момент подводится извне, называется ведущим, а колесо, с которого момент снимается — ведомым. Если диаметр ведущего колеса меньше, то вращающий момент ведомого колеса увеличивается за счёт пропорционального уменьшения скорости вращения, и наоборот. В соответствии с передаточным отношением, увеличение крутящего момента будет вызывать пропорциональное уменьшение угловой скорости вращения ведомой шестерни, а их произведение — механическая мощность — останется неизменным. Данное соотношение справедливо для идеального случая, не учитывающего потери на трение и другие эффекты, характерные для реальных устройств.

Изготовление зубчатых колёс

· Метод обкатки

В настоящее время является наиболее технологичным, а поэтому и самым распространённым способом изготовления зубчатых колёс. При изготовлении зубчатых колёс могут применяться такие инструменты, как гребёнка, червячная фреза и долбяк.

· Метод обкатки с применением гребёнки

Режущий инструмент, имеющий форму зубчатой рейки, называется гребёнкой. На одной из сторон гребёнки по контуру её зубьев затачивается режущая кромка. Заготовка нарезаемого колеса совершает вращательное движение вокруг оси. Гребёнка совершает сложное движение, состоящее из поступательного движения перпендикулярно оси колеса и возвратно-поступательного движения (на анимации не показано), параллельного оси колеса для снятия стружки по всей ширине его обода. Относительное движение гребёнки и заготовки может быть и иным, например, заготовка может совершать прерывистое сложное движение обката, согласованное с движением резания гребёнки. Заготовка и инструмент движутся на станке друг относительно друга так, как будто происходит зацепление профиля нарезаемых зубьев с исходным производящим контуром гребёнки.

· Метод обкатки с применением червячной фрезы

Помимо гребёнки в качестве режущего инструмента применяют червячную фрезу. В этом случае между заготовкой и фрезой происходит червячное зацепление.

· Метод обкатки с применением долбяка

Зубчатые колёса также долбят на зубодолбёжных станках с применением специальных долбяков. Зубодолбёжный долбяк представляет собой зубчатое колесо, снабжённое режущими кромками. Поскольку срезать сразу весь слой металла обычно невозможно, обработка производится в несколько этапов. При обработке инструмент совершает возвратно-поступательное движение относительно заготовки. После каждого двойного хода, заготовка и инструмент поворачиваются относительно своих осей на один шаг. Таким образом, инструмент и заготовка как бы «обкатываются» друг по другу. После того, как заготовка сделает полный оборот, долбяк совершает движение подачи к заготовке. Этот процесс происходит до тех пор, пока не будет удалён весь необходимый слой металла.

· Метод копирования (Метод деления)

Дисковой или пальцевой фрезой нарезается одна впадина зубчатого колеса. Режущая кромка инструмента имеет форму этой впадины. После нарезания одной впадины заготовка поворачивается на один угловой шаг при помощи делительного устройства, операция резания повторяется.

Метод применялся в начале XX века. Недостаток метода состоит в низкой точности: впадины изготовленного таким методом колеса сильно отличаются друг от друга.

· Горячее и холодное накатывание

Процесс основан на последовательной деформации нагретого до пластического состояния слоя определенной глубины заготовки зубонакатным инструментом. При этом сочетаются индукционный нагрев поверхностного слоя заготовки на определенную глубину, пластическая деформация нагретого слоя заготовки для образования зубьев и обкатка образованных зубьев для получения заданной формы и точности.

· Изготовление конических колёс

Технология изготовления конических колёс теснейшим образом связана с геометрией боковых поверхностей и профилей зубьев. Способ копирования фасонного профиля инструмента для образования профиля на коническом колесе не может быть использован, так как размеры впадины конического колеса изменяются по мере приближения к вершине конуса. В связи с этим такие инструменты, как модульная дисковая фреза, пальцевая фреза, фасонный шлифовальный круг, можно использовать только для черновой прорезки впадин или для образования впадин колёс не выше восьмой степени точности.

Для нарезания более точных конических колёс используют способ обкатки в станочном зацеплении нарезаемой заготовки с воображаемым производящим колесом. Боковые поверхности производящего колеса образуются за счёт движения режущих кромок инструмента в процессе главного движения резания, обеспечивающего срезание припуска. Преимущественное распространение получили инструменты с прямолинейным лезвием. При прямолинейном главном движении прямолинейное лезвие образует плоскую производящую поверхность. Такая поверхность не может образовать эвольвентную коническую поверхность со сферическими эвольвентными профилями. Получаемые сопряжённые конические поверхности, отличающиеся от эвольвентных поверхностей, называют квазиэвольвентными.

Шеверы

Шевер - (англ . shaver), зуборезный инструмент для шевингования - точно изготовленное зубчатое колесо с канавками на боковых поверхностях зубьев, образующих режущие кромки. Применяются также реечные и червячные шеверы. ;

Это инструменты высокой точности, предназначенные для чистовой обработки зубчатых колес. Процесс шевингования заключается в том, что при сцеплении инструмента с обрабатываемым колесом из-за несовпадения углов наклона зубьев у шевера и колеса при взаимном обкате происходит их скольжение. На боковых сторонах зубьев шеверов имеются стружечные канавки, которые образуют режущие кромки и пространство для размещения стружки. В процессе скольжения с боковых сторон зубьев колеса режущие кромки канавок шевера срезают тонкие волосяные стружки (от англ. shave - строгать, скоблить).

Шевингование повышает точность колес примерно на одну степень. При этом исправляются профиль зубьев, шаг, частично погрешности направления зубьев, снижается биение зубчатого венца и особенно шероховатость боковых поверхностей (от Ra 3...2,5 до Ra 0,63...0,32). Шеверы применяются для обработки цилиндрических колес m = 0,2...8,0 мм с прямыми и винтовыми зубьями, с твердостью до 35 HRC₃, главным образом с целью повышения плавности зубчатого зацепления.

Типы шеверов и кинематика процесса шевингования. Шеверы бывают трех типов: червячные, реечные и дисковые.

Червячные шеверы применяются для обработки червячных колес и представляют собой червяк, подобный по размерам рабочему червяку с нанесенными на боковых сторонах витков канавками. Канавки наносят в радиальном направлении или под углом 7... 10°. У основания витков червяка делается винтовая канавка для выхода долбежного резца, формирующего режущие кромки шевера. Кинематика движения шевера подобна работе рабочего червяка в зацеплении с червячным колесом. Стружки снимаются за счет проскальзывания витков червяка по боковым сторонам зубьев колеса.

Реечные шеверы предназначены для обработки цилиндрических колес с прямыми и винтовыми зубьями. Они изготавливаются сборными из отдельных зубьев рейки, насаженных на штангу и закрепленных с торцов планками. Для обработки прямозубых колес применяют косозубые рейки, а для косозубых колес - прямозубые рейки. На боковых сторонах зубьев рейки наносят прямоугольные канавки, нормальные к направлению зубьев.

Следует отметить, что изготовление зубьев шевера-рейки и ее монтаж очень сложны и трудоемки, а при сборке неизбежны потери точности. Поэтому данный инструмент не получил широкого распространения. На практике шевингование цилиндрических колес производится преимущественно дисковыми шеверами.

Дисковый шевер представляет собой колесо, изготовленное из инструментальных материалов с высокой степенью точности. На боковых сторонах его зубьев, как и у других типов шеверов, путем долбления сформированы стружечные канавки, которые образуют режущие кромки при пересечении с боковыми эвольвентными поверхностями зубьев и создают пространство для размещения стружки. Канавки несквозные, за исключением шеверов для мелкомодульных колес (m = 0,2...0,9 мм), у которых они перерезают зуб насквозь из-за малых размеров зубьев.

Для осуществления процесса скольжения (резания) угол наклона зубьев шевера к оси делается отличающимся от угла наклона зубьев обрабатываемых колес. Таким образом, колесо и шевер в зацеплении представляют собой передачу со скрещивающимися осями в пространстве. Для обработки прямозубых колес обычно применяют шевер с винтовыми правозаходными зубьями, для обработки косозубых колес - или прямозубый щевер, если β ₁ = 10... 15°, или же косозубый, но с углом наклона зубьев, отличающимся от угла наклона зубьев обрабатываемого колеса.

Контакт зубьев шевера и колеса теоретически точечный, а фактически имеет место зона (пятно) контакта вследствие упругих деформаций от нормального давления. Зона контакта в процессе обката перемещается по пространственной линии зацепления и именно по ней срезается стружка. Для возможности обработки профиля зубьев колеса по всей поверхности зуба необходимо задать шеверу продольную и радиальную подачи.

Скорость скольжения при обработке прямозубых колес шевером, пропорциональна sin Σ - углу скрещивания их осей. Она же совпадает по величине со скоростью резания. С точки зрения повышения производительности угол 2 следовало бы брать по возможности большим. Однако при этом уменьшается пятно контакта, ухудшается качество обработанной поверхности и уменьшается исправляемость зубьев колеса по направлению. Поэтому обычно принимают Σ = 15°, а при обработке колес блочных или с фланцем снижают Σ до 5° для возможности прохода шевера по всей длине обрабатываемого зуба. Допустимые пределы изменения Σ = 3...20°.

При шевинговании инструмент и обрабатываемое колесо находятся в беззазорном зацеплении. Вращение сообщается шеверу от привода станка, а колесо свободно вращается в центрах. Продольная подача Sпр осуществляется столом станка, на котором установлено колесо. После каждого прохода колеса направление подачи изменяется на обратное. Направление вращения шевера может также изменяться, но иногда обработка ведется без реверсирования. Для обработки зуба по всей высоте после каждого двойного хода стола производится радиальная подача S_p в направлении сближения осей шевера и колеса. Например, при обработке стальных колес шевером из быстрорежущей стали скорость вращения шевера v₀ = 100...120 ^м/_мин, v_pe3 = 35...45 ^м/_мин, S_пр = 0,1...0,15 ^мм/_об, S_Р = 0,02...0,04 ^мм/_дв.ход. Припуск под шевингование δ = 0,035 m.

Дисковые шеверы проектируются или для обработки колес одного числа зубьев, или для колес одного модуля, но с разным числом зубьев. Для последнего случая шеверы общего назначения стандартизированы (ГОСТ 8570-80). Они обычно применяются в мелкосерийном или единичном производстве. Номинальные делительные диаметры и углы наклона зубьев:

для m = 1…1,5 мм d ₀ = 85 мм, β _о = 10°;

для m = =1,25...6,0 мм d _Q = 180 мм, β ₀ = 5° и 15°;

для m = 2...8 мм d ₀ = 240 мм, β ₀ = 5° и 15°;

для мелкомодульных колес с m - 0,2...0,9 мм, d₀ = 85 мм, β ₀ = 10°.

В массовом производстве проектируются специальные шеверы, т.е. только для обработки колес определенного размера.

Шеверы обычно изготавливаются из быстрорежущих сталей марок Р6М5, Р6М5К5, Р18. Для обработки колес с твердостью 35...48 HRC_э и выше шеверы оснащают твердосплавными пластинами. Иногда применяют покрытия зубьев шевера композитами из кубического нитрида бора. Конструктивные параметры дисковых шеверов для обработки прямозубых колес. При сцеплении шевера с обрабатываемым колесом образуется пара колес со скрещивающимися в пространстве осями и с разными углами наклона зубьев относительно своей оси.

Для правильного сцепления таких колес, как следует из теории зацепления, они должны иметь правильное зацепление с одной и той же исходной рейкой. Поэтому у сопряженных колес должны быть равны модули, углы профиля и шаги в нормальном сечении, т.е. соответственно т _n0 = m1; α _n0 = α 1; Р _n0 = Р1

.

После затупления шевер перетачивается путем шлифования зубьев по боковым сторонам и наружному диаметру со снятием слоя толщиной 0,05...0,07 мм. Рекомендуется проводить не менее трех-четырех переточек.

Для создания припуска на переточку зубья шевера делаются корригированными, причем смещение профиля дается в "плюс" и "минус" от номинального (рис. 1.16). Припуск по толщине на сторону Δ = (а + b) принимается для шеверов m = 2...8 мм в зависимости от модуля в пределах Δ = 0,25...0,4 мм. Распределение припуска относительно номинального профиля может быть симметричным (т.е. а = b = ^Δ / ₂ ), несимметричным или даже полностью смещенным в сторону положительной или отрицательной коррекции. В начале расчета он обычно задается симметричным, а затем как сама величина припуска, так и его распределение уточняются при расчете шевера.

ТЕХНОЛОГИЯ

Методы сборки.

Сборка — образование соединений составных частей изделия. Технологический процесс сборки заключается в последовательном соединений и фиксации всех деталей, составляющих ту или иную сборочную единицу в целях получения изделий, отвечающего установленным на него техническим требованиям. Кроме этого, в процессе сборки осуществляется контроль требуемой точности взаимного положения деталей.

Методы сборки

При выполнении сборки часто необходимо с определенной точностью обеспечить определенный зазор или натяг между соединяемыми деталями с учетом допусков при их изготовлении и обработке. Для этого используют следующие методы сборки:

· Метод полной взаимозаменяемости

· Метод группового подбора

· Метод неполной взаимозаменя