По второму технологическому процессу обработку производят в условиях массового производства. Заготовку по всему контуру обрабатывают аналогично первому процессу на специальных высокопроизводительных одно- и двухшпиндельных станках. В заготовке, обработанной по контуру, сначала хонингуют отверстие - гладкое или шлицевое, а затем, используя его как базу, за один установ заготовки протачивают одновременно оба базовых торца зубчатого венца и торец ступицы. Наружный диаметр может обрабатываться одновременно с базовыми поверхностями или же при обработке заготовки по контуру. Точность заготовки зубчатого колеса (наружный диаметр 263 мм, диаметр отверстия 91,65 мм, ширина зубчатого венца 43 мм), обработанной по приведенной выше технологии: биение торцов зубчатого венца 0,04 мм, отклонение параллельности торцов 0,02 мм, биение наружного диаметра 0,1 мм, диаметр отверстия выполнен с допуском 0,02 мм.

Зубофрезерование является самой трудоемкой операцией обработки зубьев, ее следует производить на жестких с мощным электродвигателем высокопроизводительных станках на повышенных режимах резания с применением многозаходных червячных фрез. Зубчатые колеса с модулем до 4-5 мм обрабатывают за один рабочий ход, с модулем более 5 мм - за два рабочих хода.

Зубозакругление относится к числу трудоемких операций, поэтому в условиях массового производства ее более экономично производить на двухшпиндельных станках одновременно с двух противоположных торцов зубчатого венца чашечными фрезами, а снятие фасок одновременно с обоих торнов зубчатого венца производить методом непрерывного деления одновитковыми много-зубыми фрезами. Трудоемкой операцией является также и обработка шлицов на валах. При обработке резанием целесообразно применять метод единичного деления дисковыми профильными фрезами, его производительность на 20-30 % выше, чем производительность при 4фезеровании червячными фрезами на зубофрезериых или шлицефрезерных станках с обкатыванием. Более высокая эффективность достигается при обработке шлиц методом холодного накатывания без снятия стружки. При накатывании прямобочных и эвольвентных шлиц планетарными роликами производительность, по сравнению с фрезерованием, повышается в 4-6 раз. Время цикла накатывания эвольвентных шлиц зубчатыми рейками составляет 3--7 с.

Шевингование является наиболее распространенным методом чистовой обработки профиля зуба цилиндрических колес. В последнее время разработаны новые методы чистовой обработки зубьев, например врезное, черновое и чистовое шевингование и холодная прикатка, которые в ряде случаев могут заменить традиционное диагональное шевингование. Затраты на деталь при обработке различными методами в зависимости от числа выпускаемых деталей показаны на рис. 65 (по данным фирмы Hurth).

рис. 65. Затраты на одну деталь (%) нрн раз-Личных методах изготовления в зависимости от числа обрабатываемых деталей:

3 -- диагональное шевингование; 2 - врезное шевингование; 3 - холодная прикатка

5 W

50 100 500 тыс. шт.

Для зубчатых колес (т = 2-ч-3 мм, й < 80 мм, b = 20 мм) диагональное шевингование для партии 2500 шт. дешевле, чем врезное шевингование, а холодная прикатка требует меньше затрат, начиная с партии 100 000 шт. деталей. При большем выпуске врезное шевингование более экономично, чем диагональное, благодаря меньшему времени обработки (производительность выше в 2- 4 раза) и более высокой стойкости инструмента. Производительность при обработке указанных колес при двусменной работе: шевингование с диагональной подачей 750 шт., врезное шевинго-

20. Технологический маршрут изготовления в массовом производстве цилиндрического зубчатого колеса-диска коробки передач автомобиля (6-8-й степени точности)

операции

Содержание операции

Оборудование

2 3 4

14 15 16 17 18 19

Обработка заготовки по контуру

Хонингование отверстия Моечная

Тонкое точение базовых поверхностей

Контроль базовых и других поверхностей (выборочно) Зубофрезерование

Снятие фасок с острых кромок

зубьев

Моечная

Зубошевингованне Моечная

Контроль параметров зубьев (выборочно)

Термическая обработка

Зубообкатывание - снятие бонн и заусенцев Хонингование отверстия Моечная

Шлифование торцов ступицы

Зубохонингование

Моечная

Окончательный контроль

одно-, двух- или многошпиндельный токарный полуавтомат Хонинговальный полуавтомат Моечный агрегат

Одно- или двухшпиндельный токарный полуавтомат Контрольные приборы

Зубофрезерный полуавтомат или автомат

Зубофасочный полуавтомат

Моечный агрегат Зубошевинговальный или автомат Моечный агрегат Контрольные приборы

полуавтомат

Цементационно-закалочный агрегат

Спещ1альный обкатной станок

Хонинговальный полуавтомат Моечный агрегат

Плоскошлифовальный полуавтомат Зубохонинговальный полуавтомат Моечный агрегат Контрольные приборы

вание - 1900 шт., холодная прикатка - 3200 шт. При большом выпуске зубчатых колес с модулем до 3 мм наиболее эффективным методом чистовой обработки зубьев является холодная прикатка, до модуля 4 мм - врезное шевингование, с модулем свыше 4 мм - диагональное шевингование с двумя подачами, черновой и чистовой.

При отсутствии специальных станков более экономично применять диагональное шевингование.

Зубошлифование - процесс дорогостоящий, его применяют для обработки зубчатых колес высокой точности. Наиболее высокая точность достигается при шлифовании методом копирования и методом обкатывания с периодическим делением двумя шлифовальными кругами тарельчатой формы.

Самая высокая производительность при обработке зубчатых колес до модуля 5 мм достигается при непрерывном шлифовании методом обкатывания абразивным червяком. Зубчатые колеса с модулем более 4-5 мм рационально шлифовать методом обкатывания с периодическим делением двусторонним коническим кругом. Более подробно эти вопросы освещены в гл. XI, п. 3. 3 убошл ифов анне .

Последовательность операции типового технологического процесса изготовления цилиндрического зубчатого колеса-диска коробкп перемены передач автомобиля приведена в табл. 20.

6. ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОБРАБОТКИ КОНИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

Заготовки конических колес-валов в единичном производстве изготовляют из поковки или штанги иа токарном станке. На первой операции предварительно обрабатывают головку. Затем головку зажимают в трехкулачковый патрон, зацентровывают торец хвостовика и обтачивают его. После этого зацентровывают торец головки и обрабатывают головку окончательно. Далее от центровых отверстий шлифуют базовые шейки, которые принимают за технологические базы при зубофрезеровании и контроле. В массовом производстве, например, в автомобильной промышленности изготовление конических колес высоко специализировано.

В последнее время технология механической обработки конических колес-валов значительно усовершенствована. Подрезку и зацентровку торцов вала производят одновременно специальной инструментальной головкой (см. рис. 64). Головку 3 и хвостовики 4 колеса-вала обрабатывают резцом 5 одновременно за один установ заготовки на гидрокопировальном полуавтомате (рис. 66). Резец 7 протачивает необработанный участок переднего торца головки. Центр 1 подвижной, вращение заготовки передается от шпинделя станка через острые стержни 2, которые внедряются в торец головки колеса под действием заднего центра 6.