Редуктор

Зуборезная обработка

Зуборезные работы – это вид механической обработки (мехообработки). Компания выполнит любые виды зуборезных работ: нарезание зубчатых колес, нарезание конических шестерен, червячных передач, в том числе  – глобоидного зацепления, шлицевые соединения, шевронное зацепление и другие.

Наша организация имеет достаточно мощный инструментальный участок, чтобы выполнять зуборезные работы по чертежам заказчика.

Наше предприятие имеет возможность произвести следующие виды работ:

  • Нарезание прямозубых цилиндрических колес, внешнего и внутреннего зацепления;
  • Нарезание косозубых цилиндрических колес;
  • Нарезание прямозубых конических колес;
  • Зубодолбление цилиндрических колес;
  • Нарезание червячных пар;
  • Нарезание шлицевых валов (эвольвентные);
  • Зубо-шевенгование цилиндрических колес;
  • Зубошлифование цилиндрических колес;
  • Закругление, зубо-заострение зубьев цилиндрических колес;
  • Конические шестерни с круговым зубом;
  • Шестерни конические по чертежам;
  • Изготовление конических передач;
  • Нарезка конических пар;
  • Шлицевые валы;
  • Шлицевые втулки;
  • Изготовление тормозных шкивов;
  • Шкивы по чертежам;
  • Червячные передачи;
  • Изготовление червячных пар;
  • Червячные пары по чертежам.

Для зуборезных работ наш цех использует модульные фрезы и долбежку. В зависимости от метода зубонарезания – применяют модульные дисковые или пальцевые фрезы и зуборезные головки.

Для работы методом копирования, зуборезные гребёнки, червячные фрезы, долбяки, зубострогальные резцы и резцовые головки для работы методом обкатки.

Дисковая фреза является фасонной и имеет затылованный зуб, профиль которого в радиальной плоскости соответствует профилю впадины нарезаемого зубчатого колеса.

Пальцевая фреза – модульная фреза с затылованным зубом, применяется в основном для нарезания косозубых и прямозубых колёс с модулем свыше 20 мм.

Профиль фрезы в осевом сечении при нарезании прямозубых цилиндрических колёс соответствует профилю впадины колеса.

Фрезы для нарезания шевронных или косозубых зубчатых колёс имеют более сложный профиль. В процессе зуборезных работ зуборезная головка применяется для одновременного нарезания всех впадин зубчатого колеса за несколько проходов. Профиль рабочей части каждого резца представляет собой копию впадины между зубьями.

Зуборезная гребёнка – зубчатая рейка, работающая как фасонный строгальный резец.

  • Гребёнки прямозубые служат для нарезания цилиндрических зубчатых колёс;
  • Косозубые – для нарезания шевронных колёс;

Прямозубые гребёнки изготавливаются двух типов: без переднего угла, с передним углом, устанавливаемые перпендикулярно направлению резания.

Косозубые гребёнки имеют наклонные зубья (под углом 30°) с расположением передней поверхности параллельно торцу нарезаемого колеса.

Червячная фреза применяется для чернового и чистового нарезания зубчатых колёс.

Различают фрезы для нарезания:

  • цилиндрических колёс с прямыми и косыми зубьями;
  • червячных колёс;
  • конических колёс с криволинейными зубьями и глобоидных колёс.

Наибольшее распространение при обработке цилиндрических зубчатых колёс с прямыми и косыми зубьями имеют червячные фрезы с прямолинейным профилем в нормальном сечении.

Долбяк предназначен для нарезания зубьев колёс с наружным и внутренним зацеплением. Долбяк представляет собой режущий инструмент, выполненный в виде зубчатого колеса с режущими элементами.

Зубострогальные резцы в зуборезных работах применяются для нарезания конических зубчатых колёс для наружного зацепления, изготавливаются из быстрорежущей стали. По назначению различают резцы прорезные (черновые и чистовые). Наиболее распространенным профилем зубчатого колеса является эвольвента.

Максимальные параметры зубчатых колес: нарезание зубчатых колес до 1000мм модуль 42.

Высокое качество продукции, индивидуальный подход к заказчикам и профессионализм в работе – приоритеты, на которых основана деятельность нашей организации в г. Санкт-Петербург.

Проводим зуборезные работы:

Нарезаем шестерни (вал-шестерни) цилиндрические со следующими параметрами:

  • Наружный зуб: диаметр внешнего зацепления до 2000 мм, высота 1000мм, модуль до 36-го (некоррегированного) включительно, нарезается в обкате.
  • Внутренний зуб: диаметр внутреннего зацепления до 800 мм, модуль до 12-го включительно.
  • Профили зубьев: эвольвентные, Новикова(урал-2н), гипоидный (на круговом зубе).
  • Типы: прямозубые, косозубые, шевронные, круговые(спиральные).
  • Изготавливаем шестерни (вал-шестерни) конические: с круговым зубом диаметром до 920 мм, модуль зуба до 16-го        включительно, конусное расстояние до 420 мм.
  • Изготавливаем шестерни (вал-шестерни) конические: с прямым зубом диаметром до 1200 мм, модуль до 30-го включительно.
  • Производим венцы зубчатые диаметром до 4300 мм, модуль зуба до 40-го при H<330 мм.
  • Изготавливаем зубчатые муфты МЗ1.

Методы обработки зубьев

Принципиально все виды обработки зубьев основаны на двух методах: копирования и обкатки.

Копирование заключается в том, что каждая впадина зубьев обрабатывается инструментом, имеющим профиль впадины (дисковая и пальцевая фреза, шлифовальный круг, протяжка). Во время обработки деталь не вращается, а по окончании она поворачивается на угол, равный 360°/z.

Этот метод имеет ограниченное применение при чистовой обработке зубьев вследствие низкой производительности и трудности получения точных профилей инструмента.

Более широко он применяется при черновой обработке зубчатых колес, а также при использовании таких специальных способов нарезания, как полуобкатный способ нарезания конических передач с круговыми зубьями, круго-диагональное протягивание цилиндрических зубчатых колес.

Обкатка заключается в том, что при зацеплении заготовки и инструмента ему необходимо придать также дополнительное движение, обеспечивающее процесс резания, а при зацеплении пары сопряженных цилиндрических колес, одно из которых является инструментом – долбяком, – возвратно-поступательное.

При зацеплении зубчатого колеса с рейкой, являющейся инструментом, ей также придается возвратно-поступательное движение резания.

В червячной передаче инструментом является червяк – червячная фреза.

В осевом сечении ее зубья образуют рейку, которая при каждом обороте фрезы смещается вдоль ее оси на величину шага. Таким образом, сопряженное вращение червячной фрезы и заготовки воспроизводит зубчато-реечную передачу.

Для распространения процесса резания на всю поверхность заготовки червячной фрезе придают еще дополнительное движение – подачу вдоль оси заготовки.

Возможность получения эвольвентных зубьев на детали при использовании в качестве инструмента рейки с прямолинейными режущими кромками имеет большое практическое значение. При этом достигается высокая точность изготовления инструмента и зубчатых колес с минимальными затратами.

Принцип получения зубчатых колес с помощью инструмента, имеющего прямолинейный профиль, лежит в основе таких способов нарезания зубьев, как фрезерование червячными фрезами, долбление гребенками, шлифование.

При долблении долбяками, шевинговании профиль инструмента имеет эвольвентную форму, но обрабатывается он шлифовальным кругом с прямолинейной образующей.

В массовом производстве наибольшее распространение получили виды зубообработки, основанные на методе обкатки (см. таблицу №1).

Таблица №1

Экономически целесообразная точность различных методов зубообработки в массовом производстве.

Вид
зубообработки
Тип станка Тип и класс
точности
Степень точности зубчатого венца Шероховатость Ra, мкм
Зубофрезерование
цилиндрических
колес
Зубофрезерные
общего назначения.
Зубофрезерные
повышенной
точности
Фрезы червячные
классов: АААВС.
Фрезы червячные класса АА
8-8-98-8-108-9-108-9-107-8-8 1
252
55101
25
Зубодолбление
цилиндрических
колес
Зубодолбежные
вертикальные
общего назначения
Долбяки классов
АААВ
8-7-98-8-98-8-9 1
252
55
Холодное
калибрование
цилиндрических
колес
Станки для
холодного
калибрования
Накатник 7-8-7 0,63
Зубохонингование
цилиндрических
колес
Зубохонинговальные Абразивный
шевер
В пределах исходной точности 1,25-0,63
Зубошлифование
цилиндрических
колес
Зубошлифовальные,
работающие
по методу обкатки
Абразивный червячный круг 6 0,63-0,32
Дисковый конический
двусторонний круг
6-7 1,25
Два тарельчатых
круга
4-5 1,25
Зубошлифовальные,
работающие по
методу копирования
Плоский круг
Фасонный круг
56 0,63-,320,63
Зубофрезерование конических
колес с круговыми зубьями
Зуборезные общего назначения Резцовая головка 9 2,5-1,25
Круговое протягивание
конических колес с прямыми зубьями
Зубопротяжные Дисковая протяжка 11 2,5-1
Зуботочение цилиндрических
зубчатых колес (под шевингование)
Специальные станки для зуботочения Резцовая головка 9-9-10 10
Контурное зубодолбление Станки для контурного
зубодолбления
Резцовая головка:
черновая
чистовая
10-10-99 2010
Зубошевингование
цилиндрических колес
Зубошевингование Шеверы классов: АВС 7-7-87-8-87-8-8 0,631,25-0,631,25
Зубострогание
конических колес с прямыми зубьями
Зубострогальные
общего назначения
Резцы зубострогальные 9-10 2,5-5
Зубошлифование
конических колес
Зубошлифовальные Шлифовальные круги 8 1,25-0,63
Зубопритирка конических колес Зубопритирочные Абразивные порошки 8 Не выше 1,25
Зубофрезерование конических
колес с прямыми зубьями
Зуборезные общего назначения Две спаренные дисковые фрезы 9-10 5-2,5

Примечания:
1. Степень точности цилиндрических колес дана по ГОСТ 1643-81, конических – по ГОСТ 1758-81.2.
2. Шероховатость боковой поверхности зубьев приведена по ГОСТ 2789-73.

Рекомендуемые технологические процессы механической обработки зубчатых колес.

Исходными данными для разработки технологического процесса изготовления зубчатого колеса являются:

  • Чертеж детали; сборочный узел с зубчатым колесом;
  • Годовой выпуск деталей;
  • Требования к применяемому оборудованию, инструменту, оснастке, к точности зубчатого венца и работе зубчатого колеса в передаче;

Высокое качество изготовления зубчатого колеса обуславливается точностью заготовки. Для обеспечения высоких режимов резания на операциях ее механической обработки особое внимание следует уделять предварительной термической обработке.

Обеспечение высокой и стабильной точности базовых поверхностей – непременное условие современного технологического процесса. Зубообрабатывающие операции должны выполняться на оборудовании с достаточным резервом мощности и жесткости.

Особое внимание необходимо уделять контролю наладок зубообрабатывающих станков с помощью современного измерительного оборудования с записью погрешности. Для устранения забоин нужно своевременно снимать заусенцы и образовывать фаски. Окончательная термическая обработка должна проводиться с учетом химического состава материала с целью обеспечения минимальных деформаций, требуемой структуры и твердости поверхности и сердцевины зуба.

В необходимых случаях вносятся коррективы в параметры зубчатого венца с учетом деформаций при термообработке. Финишные операции, как правило, выполняются с базированием по зубчатому венцу. Не следует забывать и таких технологических приемах повышения качества зубчатых колес, как притирка и подбор в пары.

Немаловажным условием качественности процесса является высокая чистота на всех технологических переходах.

Для ее обеспечения необходимо ввести операцию мойки деталей.

В таблице №2 приведен технологический процесс, рекомендуемый для изготовления цилиндрических зубчатых колес 9-10-й степени точности по ГОСТ 1643-81, широко применяемых в тракторной промышленности.

Для автомобильных зубчатых колес 7-8-й степени точности при соблюдении последовательности операций должны быть несколько ужесточены технические требования к зубонарезанию.

Таблица № 2

Операция Последовательность выполнения операции База Оборудование Технологические требования к выполняемой операции
Токарная Обточить наружный диаметр торца венца и ступицы, зенкеровать и расточить отверстие Наружный диаметр, торец венца, отверстие Токарный
вертикальный восьмишпиндельный полуавтомат типа 1К282
Точность:
наружного диаметра – Н14
отверстия – Н12,
Н1 3 линейных размеров по ширине венца, ступицы – Н12, Н13
Протяжная Протянуть
шлицевое
отверстие
Торец ступицы Протяжной
вертикальный
полуавтомат типа 766
Точность внутреннего диаметра шлицевого отверстия – Н8
Хонинговальная Хонинговать внутренний диаметр шлицевого отверстия Торец ступицы Хонинговальный аппарат типа 3822 Точность внутреннего диаметра шлицевого отверстия – Н7
Токарная Обточить наружный диаметр торца венца и ступицы Внутренний диаметр шлицевого отверстия Токарный автомат
типа 1723
Точность: наружного диаметра – Н1 3линейных размеров по ширине венца ступицы – Н10, Н11 биения торцов венца и ступицы относительно отверстия – не более 0,03 мм
Моечная Промыть деталь специальным раствором, осушить Машина моечная проходного типа
Контрольная Проверить линейные размеры, нет ли черноты, забоин, заусенцев Контрольные приспособления В пределах заданных допусков
Зубофрезерная Фрезеровать зубья Внутренний диаметр шлицевого отверстия, торец венца Продукционный зубофрезерный автомат типа ВС-А23 или ВС-2000 Точность зубчатого венца в пределах 8-9-9-й степени точности по ГОСТ 1643-81
Зубофасочная Фрезеровать фаски по контуру зуба с двух сторон Внутренний диаметр шлицевого отверстия, торец ступицы Зубофасочный автомат ВС-500 В пределах заданного допуска
Моечная Промыть деталь специальным раствором Машина моечная проходного типа
Зубошевинговальная Шевинговать зубья Внутренний диаметр шлицевого отверстия, торец ступицы Шевинговальный
автомат типа 5702В
Точность зубчатого венца в пределах 8-й степени по ГОСТ 1643-81
Моечная Промыть деталь специальным раствором Машина моечная проходного типа
Контрольная Проверить параметры зубчатого венца и шлицевого отверстия Внутренний диаметр шлицевого отверстия, торец ступицы Прибор для контроля межосевого расстояния, калибр шлицевой Точность зубчатого венца в пределах 8-й степени по ГОСТ 1643-81
Термическая Нитроцементировать с непосредственной закалкой, отпуск Внутренний диаметр шлицевого отверстия, торец венца Безмуфельный
двухрядный
агрегат типа 0819
Глубина нитроцементации 0,7-1,1 мм;
Твердость поверхности HRC 56-63;
Твердость сердцевины зубьев HRC 25-38.
Погрешность отверстия в пределах 0,05 мм;
Неплоскостность торца венца не более 0,03 мм.
Контрольная Проверить параметры зубчатого венца, шлицевого отверстия, качество Внутренний диаметр шлицевого отверстия, торец ступицы. Прибор для контроля межосевого расстояния, калибр, прибор для контроля твердости, свидетель-образец Точность зубчатого венца в пределах 9-8-8-й степени по ГОСТ 1643-81;
Твердость поверхности HRC 56-63;
Твердость сердцевины HRC 25-38;
Глубина нитроцементации 0,7-1,1 мм;
Структура-по инструкции.
Хонинговальная Хонинговать внутренний диаметр шлицевого отверстия Торец ступицы Хонинговальный
аппарат 3822
Точность внутреннего диаметра H8
Шлифовальная Шлифовать торец ступицы Внутренний диаметр шлицевого отверстия Торцекруглошлифовальный станок типа 3Т161 Биение торца ступицы относительно внутреннего диаметра шлицевого отверстия не более 0,05 мм
Шлифовальная Шлифовать второй торец ступицы Торец ступицы Плоскошлифоваальный станок с круглым столом типа 3П756 Непараллельность торцов ступицы не более 0,03 мм
Зубохонинговальная Хонинговать зубья Торец ступицы, внутренний диаметр шлицевого отверстия Зубохонинговальный станок типа 5В913 Точность зубчатого венца в пределах 9-8-8-й степени по ГОСТ 1643-81;
шероховатость боковой поверхности зубьев R=1.25
Моечная Промыть детали специальным раствором Моечная машина проходного типа
Контрольная Проверить параметры зубчатого венца, шлицевого отверстия и линейные размеры Внутренний диаметр шлицевого отверстия, торец ступицы Прибор для контроля межосевого расстояния, скобы, пробки, калибры В соответствии с требованиями чертежа