17. Трудоемкость зубообрабатывающих операций в технологическом процессе

Tun зу6чг,того кслоса

ЗубообрабатыЕйющая операция

Технологическое время зубообработ-KU, мин

Коническое колесо с круговыми зубьями 22 = 25, rtiie = 9 мм

Коническая шестерня с круговыми зубьями

Zi= 13, niie = 9 mm

Косозубое цилиндрическое колесо 22 = 43, т = 3,5 мм

Прямозубое цилиндрическое колесо 22 = 45, #n = 4,25 мм

Нарезание зубьев, снятие фасок, подбор в пары и удаление забоин, притирка зубьев Нарезание зубьев, снятие фасок, нарезание шлиц, подбор в пары и удаление забоин, притирка зубьев Нарезание зубьев, снятие фасок, шевингование, обкатка зубьев, зубохонинговапие Нарезание зубьев, зубо-закругление с двух торцов раздельно, шевингование, обкатывание зубьев, зубохонинго-вание

27.74 38,90

8,98 11,87

Отношение времени зубообра-ботки к суммарному технологическому времени, %

76,17 73,33

65,02 64,9

На правильный выбор метода обработки зубьев цилиндрических и конических зубчатых колес влияют различные факторы, но важнейшими из них являются: качество, производительность и экономичность изготовления. Ниже рассмотрим влияние основных факторов на выбор методов изготовления зубчатых колес.

Материал. Обычно химический состав стали редко оказывает непосредственное влияние иа выбор метода нарезания. Однако некоторые стали (например, 38ХМЮА) оказывают большое влияние на производительность и период стойкости режущего инстру-

18. Влияние термической обработки заготово на производительность и период стойкости режущего инструмента

мента. Когда требуется высокая производительность, иногда экономически выгоднее изменить материал.

Состояние стали (твердость, предел прочности при растяжении, структура и однородность металла) оказывает значительное влияние на обрабатываемость резанием. Хорошие результаты по стойкости режущего инструмента прн обработке цементуемых рталей достигаются при твердости заготовки НВ 170-200, прнчеве наиболее высокий период стойкости имеет место при НВ 19U.

Уменьшения вязкости и увеличения однородности (отсутствие пятнистой твердости) можно достичь соответствующей термической обработкой заготовки. Оба эти фактора влияют на период стойкости инструмента, а следовательно, и на производительность. Опыт работы автомобильной промышленности показал, что хорошим средством повышения срока службы инструмента и уменьшения деформации зубчатых колес в процессе термической обработки является изотермический отжиг заготовок. В ряде случаев для модификации структуры и формы зерна и улучшения обрабатываемости применяют сфероидизацию.

По данным фирмы Gleason (табл. 18) приведены сравнительные результаты по производительности и стойкости инструмента в зависимости от термической обработки заготовки. Замена нормализации изотермическим отжигом позволяет повысить период стойкости режущего инструмента примерно на 30 %.

Тип колеса. Выбор метода нарезания должен основываться прежде всего на типе колеса и форме зуба. Цилиндрические колеса с прямыми и косыми зубьями практически могут обрабатываться на одних и тех же станках. Конические колеса с прямыми зубьями изготовляют на станках различных конструкций в зависимости от формы профиля зуба. Конические и гипоидные колеса с круго-вьши зубьями изготовляют на одних и тех же станках. На выбор метода может оказать влияние конструкция заготовки. Для закрытых венцов цилиндрических колес из-за отсутствия места для выхода червячной фрезы вместо зубофрезеровання применяют зубодолбление. Конические колеса с передней ступицей во избежание зарезания ступицы, вместо высокопроизводительного

метода нарезания дисковыми фрезами обрабатывают строганием двумя резцами.

Размер колеса является одним из определяющих факторов при выборе метода нарезания и зуборезного оборудования. При этом необходимо учитывать размеры зубьев и размеры самой заготовки, которые определяются величиной модуля. Обычно зубчатые колеса с модулем примерно до 4 мм нарезают за один рабочий ход из целой заготовки. Колеса с модулем 4-10 мм нарезают за два рабочих хода - черновой и чистовой. Размеры заготовки также существенно влияют на выбор метода и оборудования. Например, зубчатые колеса малого модуля для приборостроения обрабатывают на станках небольших размеров. Зубчатые колеса средних модулей для автомобилей, тракторов обрабатывают на более крупных станках с использованием совершенно других методов.

Оборудование для обработки зубчатых колес в значительной степени определяется типом и размерами зубчатых колес, объемом выпуска, принятым методом нарезания и т. п. При выборе метода обработки часто ориентируются на имеющееся оборудование, так поступают в единичном и серийном производстве. В массовом производстве такой подход может оказаться экономически невыгодным, в этом случае обычно выбирают современное высокопроизводительное оборудование.

Для изготовления небольших партий зубчатых колес, особенно конических, с различными передаточными числами следует выбирать универсальное оборудование и простейшие методы обработки, требующие небольшого числа режущих инструментов.

Для выпуска большого числа деталей цилиндрических или конических зубчатых колес зубофрезерные и зуборезные станки, выполняющие наиболее трудоемкие операции, должны иметь высокую производительность, жесткость и мощность главного электродвигателя. Резерв в жесткости и мощности станка по сравнению с модулем обрабатываемого колеса должен составлять 2-4 модуля.

Качество изготовления существенно влияет на выбор метода нарезания и структуру технологического процесса. Высокая точность и низкая шероховатость зубьев зубчатых колес требует дополнительных отделочных операций при обработке базовых поверхностен и профиля зубьев. Станки и технологическая оснастка должны иметь высокую точность.

Высокое качество необходимо для точного и плавного вращения зубчатых колес. Зубчатые колеса для автомобилей должны иметь низкий уровень шума. Для обеспечения этих требований цилиндрические зубчатые колеса шевингуют и хонингуют. Гипоидные и конические колеса с круговыми зубьямн притнрают. У более точных и ответственных зубчатых колес, например, в самолетостроении зубья шлифуют. К зубчатым колесам приборов и космической техники предъявляют высокие требования по Т0Ч1ЮСТИ окружных шагов и концентричности зубьев относи-