Маршрут изготовления зубчатых колес

В общем, обработка зубчатых колес осуществляется в следующей последовательности:

1) обрабатываются наружные, внутренние и торцовые поверхности;

2) осуществляется зубообработка;

3) обрабатываются остальные поверхности;

4) производится термообработка;

5) осуществляется чистовая обработка наружных поверхностей;

6) производится чистовая обработка внутренних поверхностей;

7) осуществляется чистовая зубообработка.

Маршруты изготовления зубчатого колеса, представленного на рисунке, 21 в зависимости от условий обработки приведены в таблицах ниже.

В мелкосерийном производстве в качестве заготовки взята поковка, полученная методом ковки, в крупносерийном производстве поковка получается методом штамповки.

Рисунок 21 –Зубчатое колесо

Таблица 1 Маршрут изготовления зубчатого колеса в мелкосерийном

производстве

№ операции	Наименование операции	Содержание операции	Технологическая база	Технологическое оборудование
	Токарная с ЧПУ	Точить, подрезать торец. Сверлить, рассверлить, расточить с одной стороны	Наружная цилиндрическая поверхность и торец	Токарный с ЧПУ 1К62ПУ
	Токарная с ЧПУ	Точить, подрезать торец, расточить с другой стороны	Наружная цилиндрическая поверхность и торец	Токарный с ЧПУ 1К62ПУ
	Токарная с ЧПУ	Точить Ø 95 и расточить Ø 80 с двух сторон	Наружная цилиндрическая поверхность и торец	Токарный с ЧПУ 1К62ПУ
	Зубофрезерная	Фрезеровать зубья	Внутренний диаметр	Зубофрезерный 5К310
	Термическая	Цементовать, закалить, отпустить		Печь
	Круглошли-фовальная	Шлифовать Ø 95u8	Внутренний диаметр и торец	Круглошлифо-вальный станок ЗА110В
	Внутришли-фовальная	Шлифовать Ø 80К7	Наружный диаметр и торец	Внутришлифо-вальный станок ЗК227А
	Зубошлифо-вальная	Шлифовать зубья	Внутренний диаметр	Зубошлифовальный станок ЗВ832

Таблица 2 Маршрут изготовления зубчатого колеса в крупносерийном производстве

№ операции	Наименование операции	Содержание операции	Технологическая база	Технологическое оборудование
	Токарная	Точить, зенкеровать, подрезать торец, расточить с двух сторон	Наружный диаметр и торец	Токарный многошпиндельный вертикальный полуавтомат 1К282
	Зубофрезер-ная	Фрезеровать зубья	Внутренний диаметр	Зубофрезерный полуавтомат 53А20
	Термическая	Цементовать, закалить, отпустить		Печь
	Круглошли-фовальная	Шлифовать наружный диаметр Ø 95и8	Внутренний диаметр	Круглошлифо-вальный врезн. станок ЗМ153А
	Горизонтально-расточная	Расточить отверстие Ø 80К7 с двух сторон	Наружный диаметр	Горизонтальный алмазно-расточной полуавтомат 2706П
	Зубошлифо-вальная	Шлифовать зубья	Внутренний диаметр	Зубошлифоваль-ный станок ЗВ832

Контроль зубчатых колес

При контроле зубчатых колеспроверяют:

1) биение базового торца (до нарезания зубьев) f с помощью индика тора и оправки в центровом приспособлении;

2) отклонение основного шага по разности действительного и заданного расстояния между параллельными касательными к двум соседним одноименным профилям зубьев (рисунок, а);

3) разность окружных шагов по разности расстояний между любыми окружными шагами по основной окружности колеса (рисунок, б);

4) накопленную погрешность окружного шага по измерениям окружных шагов последовательно по всем зубьям;

5) погрешность профиля сравнением действительного профиля с теоретической эвольвентой по эвольвентомеру;

6) толщину зуба по начальной окружности и штангензубомером (рисунок, е); 7) смещение исходного контура тангенциальным зубо-мером (рисунок, г);

8) радиальное биение зубчатого венца определяют индикатором по шарику или ролику, помещенному во впадину колеса (рисунок, д).

Рисунок 22 – Схемы контроля зубчатых колес

Правильность зацепления проверяют с помощью эталонных звуковых приборов, с помощью которых осуществляют также подбор сопрягаемых зубчатых колес.

Рассмотрим несколько вариантов типовых технологических процессов выполнения первого этапа изготовления зубчатых колес.

Рисунок 23 – Зубчатое колесо I типа

Первый вариант – обработка зубчатого колеса I типа (см. рисунок) колесо одновенцовое диаметром до 80 мм; центральное отверстие – шлицевое с центрированием по наружному диаметру; производство – крупносерийное; заготовка – штамповка без отверстия.

005 операция – сверлильная: сверлить отверстие на вертикально-сверлильном станке 2А125 в трехкулачковом патроне; базирование по наружному венцу и большому торцу.

010 операция – протяжная: протянуть шлицевое отверстие на горизонтально-протяжном станке 7Б55.

015 операция – токарная: обточить наружную поверхность и торцы на токарном гидрокопировальном станке 1Н713 в шлицевой оправке (базирование заготовки по отверстию).

Рисунок 24 а) – Заготовка зубчатого колеса

Рисунок 24 б) – Зубчатое колесо III типа

Второй вариант– обработка заготовки (рисунок 24 а) зубчатого колеса IIIтипа (рисунок б) Ø 100 ... 250 мм; производство – среднесерийное; зубья подвергают закалке ТВЧ; заготовка – штамповка с отверстием.

005 операция — токарная: обработать центральное отверстие с точностью 7-го квалитета и один торец на токарно-револьверном станке 1А340 в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне (базирование заготовки по наружной поверхности и торцу).

010 операция – токарная: обработать противоположный торец на токарно-револьверном станке 1А340 в оправке с базированием по центральному отверстию и обработанному торцу.

015 операция – шлифование: шлифовать торцы окончательно, на плоскошлифовальном станке.

020 операция – токарная: обработать наружную поверхность зубчатого венца и фаски на токарно-многорезцовом станке 1А720.

Типовые процессы изготовления зубчатых колес I и lll типа. Обработка зубчатого колеса I типа Ø 100 ... 250 мм; производство среднесерийное; заготовка – штамповка с отверстием; материал – сталь 45; степень точности 6.

005 операция – токарная: обработать отверстие Ø 65Н7, больший торец и наружную поверхность Ø 150,12 мм и выточки окончательно на станке 16К20ФЗ в трехкулачковом самоцентрирующемся патроне (базирование заготовки по поверхности Ø 90f7 и меньшему торцу).

Рисунок 25 – Зубчатое колесо I типа

010 операция – протягивание: протянуть шпоночный паз на горизонтально-протяжном станке 7Б55 в оправке для установки заготовки по отверстию (базирование заготовки по отверстию и необработанному торцу диаметром 90f7).

015 операция – токарная с ЧПУ: точить поверхность Ø 90f7, торцы Ø 150,12 и Ø 90 мм окончательно на гидрокопировальном станке 1722 в оправке.

020 операция – зубофрезерная: фрезеровать зубья на зубофрезерном станке 5К324 в оправке с пневмоприводом, режущий инструмент – червячная фреза (базирование по отверстию и торцу).

025 операция – термическая: закалка ТВЧ зубьев до 52 ... 56 HRС.

030 операция – калибровочная: калибровать отверстие на гидравлическом прессе (оснастка – прошивка Ø 65Н7).

035 операция – шлифовальная: шлифовать поверхность Ø 90f7 окончательно на круглошлифовальном станке в центровой шпоночной оправке (базирование по отверстию и большему торцу).

040 операция — зубошлифовальная: шлифовать зубья окончательно на зубошлифовальном станке 5В833 в центровой оправке; (базирование по отверстию и большему торцу) режущий инструмент – шлифовальный круг.

Обработка зубчатого колеса lll типа Ø 100 ... 250 мм; производство крупносерийное; заготовка (см. риcунок) – штамповка с отверстием; материал – сталь 45; степень точности колеса 8-я.

Рисунок 26 – Зубчатое колесо III типа

005 операция – шлифовальная: шлифовать торцы окончательно на плоскошлифовальном станке ЗБ722 на магнитной плите; инструмент — шлифовальный круг ПП 200 × 50 × 76, 24А25 (базирование по торцу).

010 операция – протяжная: протянуть отверстие Ø 75Н7 окончательно на вертикально-протяжном автомате в патроне с автоматическим захватом протяжки; инструмент – протяжка (базирование заготовки по торцу).

015 операция – сверлильная: зенкеровать фаски с двух сторон на вертикально-сверлильном полуавтомате в разжимной оправке; инструмент – зенкер Ø 90 мм (базирование заготовки по отверстию и меньшему торцу).

020 операция – протяжная: протянуть шпоночный паз; (оборудование, как в операции 010).

025 операция – токарная: обточить поверхность зубчатого венца и торец на многорезцовом полуавтомате 1А720 (базирование заготовки по отверстию Ø75Н7 и торцу).

030 операция – зубофрезерная: фрезеровать зубья на зубофрезерном полуавтомате в оправке (базирование заготовки по отверстию и торцу).

035 операция – шевинговальная: шевинговать зубья окончательно на шевинговальном станке в центровой оправке.

В состав автоматизированных участков для изготовления зубчатых колес входят оборудование для термообработки, система автоматизированного транспортирования и складирования деталей, а также система контроля и управления за ходом процесса.

Рассмотрим схему обработки зубчатого колеса из штучной заготовки на станке с ЧПУ. Вначале происходит зацентровка (инструмент 1), затем сверление отверстия (инструмент 2) и расточка базового отверстия (инструмент 6). Для получения отверстия по квалитету Н7 выполняют развертывание отверстия (инструмент 7). Обработку по контуру выполняют резцами 3, 4 и 8, а прорезку паза – канавочным резцом 5.

Рисунок 27 – Схема обработки зубчатого колеса на токарно-револьверном станке с ЧПУ (номер инструмента соответствует номеру обрабатываемой поверхности)