|
ФPAГMEHT УЧЕБНИКА (...) ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОЦЕССУ
В процессе обработки детали должна быть соблюдена строгая последовательность операций, предусмотренная в картах технологического процесса. Исходными данными для составления карт технологического процесса являются: чертеж детали с техническими условиями, которым должна удовлетворять деталь после обработки, а также сведения о количестве деталей, подлежащих изготовлению, оборудовании, режущем и контрольно-измерительном инструментах.
Технологический процесс механической обработки зубчатых колес делится на два этапа.
Первый этап включает следующие операции по изготовлению заготовки зубчатого колеса: предварительная токарная обработка; обработка цилиндрического, конического или шлицевого отверстия у деталей класса «втулки»; чистовая токарная обработка. Требования, предъявляемые к заготовке зубчатого колеса, определяются точностью выполнения базовых поверхностей.
Исходные поверхности детали, определяющие ее положение на станке во время обработки или при работе в машине, называются базами. Различают три вида баз:
1) конструктивные базы определяют положение детали в машине по отношению к другим деталям;
2) технологические базы определяют положение детали на станке относительно режущего инструмента;
3) контрольные базы определяют положение детали при проверке.
Необходимо стремиться к тому, чтобы все три базы совпадали. Это означает, что обработку детали и измерение ее должны производиться от той поверхности, которая определяет положение детали в машине, что не всегда достижимо. Совпадение технологических и контрольных баз должно выполняться во всех случаях механической обработки.
У деталей класса «вала» обработка производится с базированием на центровые отверстия. Для деталей класса «втулки» очень важно при чистовой обработке соблюдать строгую перпендикулярность торцов к оси центрального отверстия. Невыполнение этого требования приводит к перекосу заготовки при закреплении ее на зубообрабагывающем станке, что может являться причиной погрешности радиального биения зубчатого венца и искажения формы и положения пятна контакта.
Шероховатость поверхностей, используемых в качестве технологически х баз при зубообработке, независимо от требований чертежа должна быть не грубее 5—6-го класса по ГОСТу 2789—59.
Второй этап механической обработки включает операции зубо-обработки и зубоотделки, а также операции чистовой механиче-
ской обработки базовых поверхностей зубчатых колес, подвергающихся термической или химико-термической обработке.
Технологический маршрут изготовления колес и процесс зубо-обработки зависят от следующих факторов:
1) твердость зубчатых венцов влияет на метод окончательной обработки зубьев, причем в зависимости от заданной твердости зубчатые колеса могут быть обработаны непосредственно на зубофрезерных станках или шлифованием;
2) точность зубчатых колес определяет требования, предъявляемые к оборудованию, заготовке, оснастке и средствам контроля;
3) размер зубчатых колес влияет на выбор оборудования и средства контроля; конструкция колес определяет метод зубооб-работки, оборудование, оснастку;
4) наличие оборудования и средств контроля на данном предприятии и т. д.
Технологический маршрут изготовления колес общего машиностроения с твердостью НВ -д 350 состоит из таких операций: зубонарезание; зачистка заусенцев; контроль или зубонареза-ние; контроль; закругление торцов; шевингование; зачистка заусенцев; контроль.
Более сложным и длительным является маршрут второго этапа изготовления зубчатых колес, подвергающихся термической или химико-термической обработке. Появляется необходимость операций шлифования базового отверстия и торцов, шлифования зубьев, операций промежуточного контроля. Для зубчатых колес, применяемых в станках, автомобилях, тракторах, угольных, текстильных и других машинах с твердостью зубьев НВ 350, достигаемой цементацией с последующей закалкой, при точности колес 7—8-й степени отделка зубьев (шевингование) производится до термической обработки. Так как деформации зубчатых колес в основном происходят в процессе цементации, а при закалке они относительно малы и не превышают пределов 7—8-й степени точности, то цементацию можно производить до шевингования зубьев, а закалку — после шевингования.
Нагрев зубчатых колес после шевингования под закалку, как правило, производят токами высокой частоты. Таким образом, технологический маршрут второго этапа изготовления зубчатых колес из цементируемых сталей с твердостью зубьев НВ ^ 350 с применением шевингования включает: зубонарезание; контроль; закругление зубьев или снятие фасок; цементацию (с защитой базового отверстия); шевингование; контроль; закалку; калибрование базового отверстия; контроль. В необходимых случаях в технологический маршрут вводится притирка или обкатка как завершающая отделочная операция зубьев.
Зубчатые колеса из сталей 20Х, 18ХГТ, 12ХНЗА, 20Х2Н4А и 18ХНВА могут изготовляться по упрощенному маршруту: зубонарезание; закругление зубьев или снятие фасок; шевингование; контроль; термическая обработка; калибрование базового отверстия; контроль.
Применение упрощенного маршрута требует увеличения точности обработки базовых поверхностей на первом этапе технологического процесса, тщательно отработанной технологии термической обработки, причем закалка производится в ванне или в прессах.
Для колес высоких степеней точности (5—б-й степени), изготовляемых с большой твердостью, единственным методом чистовой обработки зубьев, позволяющим устранить погрешности зубообработки и термической обработки, является шлифование.
Технологический маршрут изготовления зубчатых колес по второму этапу с применением зубошлифования: зубонарезание; контроль; термическая обработка — цементация; механическая обработка — снятие слоя цементации с незакаливаемых поверхностей детали; термическая обработка — закалка и отпуск; шлифование базового отверстия и торцов; зубошлифование; окончательный контроль. В табл. 47 приведены некоторые варианты обработки зубьев цилиндрических колес.
Второй этап обработки конических зубчатых колес имеет два основных типовых маршрута. Первый маршрут применяется для колес с твердостью зубьев HRC ^ 48 и предусматривает получение заданной точности шлифованием зубьев. Технологический маршрут в этом случае включает: зубонарезание; контроль; цементацию; механическую обработку — снятие слоя цементации с незакаливаемых поверхностей; закалку и отпуск; шлифование базового отверстия и торцов; калибрование шлицев; зубошлифование; окончательный контроль. Процесс шлифования зубьев конических колес характеризуется низкой производительностью, поэтому его целесообразно применять для отделки колес 5—6-й степени точности и в некоторых случаях при индивидуальном производстве — колес 7-й степени точности.
Второй типовой технологический маршрут изготовления конических зубчатых колес применим для колес с твердостью НВ 350 и с твердостью HRC ¦ 48. При этом точность элементов зацепления определяется результатами чистового нарезания и деформациями в случае применения термической обработки. В качестве отделочной операции для твердых колес применяют притирку, а для мягких — прикатку. Примерный маршрут изготовления конических колес из цементируемых сталей без применения шлифования: зубонарезание; контроль; цементация; механическая обработка — снятие слоя цементации с незакаливаемых поверхностей; закалка и отпуск; шлифование базового отверстия и торцов; калибрование шлицев; притирка; окончательный контроль. |
