Тех процесс смотри на распечатках. . . . . . .

24. Вид термической обработки и ее режим зависят от выбранной марки стали и требований, предъявляемых к шпинделю. Цель термической обработки — повышение износостойкости поверхности опорных шеек (основных баз) и исполнительных поверхностей и некоторых других поверхностей шпинделя с сохранением «сырой» сердцевины, что обеспечивает высокую первоначальную точность шпинделя и сохраняет ее в течение длительного времени. Самый эффективный метод термической обработки — поверхностная закалка. Термическая обработка не должна вызывать заметных деформаций и искривления шпинделя. Указанные выше поверхности подлежат закалке и последующему отпуску для достижения твердости HRC₃ 46,5... 57. Шпиндели, работающие в опорах скольжения, закаливают и до более высокой твердости. После термической обработки необходимо промыть и очистить от возможной окалины поверхности технологических баз.

Поверхностную закалку можно производить несколькими способами.

Поверхностная закалка с нагревом ТВЧ в последнее время получила наибольшее распространение. Преимущество ее заключается в кратковременности нагрева (0,5... 20 с) поверхностного слоя металла, который подвергается закалке, в то время как остальная часть металла остается не нагретой, а это почти предотвращает деформирование заготовки. На закаливаемой поверхности почти отсутствует окалина. Поэтому на отделочные операции можно оставлять незначительные припуски. Глубина закаливаемого слоя I... 5 мм, а его твердость выше, чем после закалки другими способами. Нагрев и охлаждение закаливаемой поверхности осуществляются с помощью специальных индукторов. Время, потребное на закалку шпинделя, при напряжении 11 В, силе тока на сетке 0,3 А и силе тока на аноде 9 А, составляет 50 с.

Отпуск поверхности шпинделя можно производить также на установке ТВЧ или в шахтных печах. В последнем случае шпиндель нагревают в течение 2,5 ч при 180 °С.

Поверхностная термическая обработка азотированием. Этим способом закаливают шпиндели, изготовленные из сталей 38Х2Ю. 38Х2МЮА и других, содержащих алюминий. Азотированию подвергают обычно шпиндели, работающие в опорах скольжения, когда стремятся добиться минимальной деформации при закалке. Так как эта обработка протекает при сравнительно низкой температуре (550... 500 °С). не вызывающей фазовых превращений металла, то заметных деформаций не наблюдается. Твердость же закаленной поверхности достигает НRC₃ 67... 69.

Вследствие незначительной деформации шпинделя, с одной стороны, и трудности обработки азотированного слоя металла, с другой, поверхности, подлежащие азотированию, предварительно шлифуют, оставляя очень небольшой припуск (0,05... 0,06 мм) на последующую отделочную операцию (полирование или шлифование мелкозернистым абразивным материалом). Процесс несложный, но продолжительный (несколько часов).

25. Наиболее ответственными операциями, влияющими на конечную точность шпинделя, являются операции отделочной обработки опорных шеек шпинделя, центрирующего конуса для фиксирования зажимного патрона и исполнительной поверхности осевого отверстия. Точность указанных поверхностей у шпинделя для не прецизионных станков, а также у шпинделей, работающих на опорах качения, достигается шлифованием; для более высокой точности и правильности формы обычно шлифование делят на предварительное и окончательное.

У шпинделей с осевым отверстием наружные поверхности шлифуют на базе поверхностей осевых отверстий на пробках либо на поверхностях фасок, либо на цилиндрических разжимных оправках. В первых двух случаях качество поверхности и их точность получаются выше.

Шпиндели без осевого отверстия шлифуют в центрах на круглошлифовальных станках типа ЗЕ153, 3M15IB, ЗМ152В, ЗМ163Ф2Н2В кругами зернистостью СМ1—СМ2. Отделку центрирующего конуса можно вести также в центрах, установив шпиндель на тех же пробках, на которых производилась окончательная обработка опорных шеек. Однако, так как пробки являются дополнительным звеном в технологической размерной цепи, они могут внести дополнительную погрешность, которая может оказаться больше, чем это допустимо требованиями соосности обрабатываемой поверхности с осью вращения шпинделя. Поэтому для предотвращения этих погрешностей правильнее шлифование исполнительных поверхностей (внутреннего и наружного конусов или центрирующего пояска) выполнять на базе опорных шеек. В этом случае шпиндель базируется поверхностями опорных шеек в двух опорах гидростатического люнета, установленного на столе круглошлнфовального станка, и приводится во вращение от шпинделя гибкой связью (поводком).

В последнее время для отделочных операций наружных поверхностен валов и шпинделей стали применять шлифовальные станки с ЧПУ.

Если валы имеют несколько поверхностей с параметрами шероховатости Ra = 1,25... 0,32 мкм и с размерами точностью 7—8-го квалитетов и выше (ГОСТ 25346—82), то окончательную обработку их целесообразно проводить на круглошлифовальных станках ЗМ151-Ф2 с ЧПУ.

Известно, что при обработке заготовки на обычных станках практически невозможно повысить производительность путем сокращения времени собственно шлифования (машинного времени).

Однако имеются значительные резервы для сокращения времени вспомогательных ходов, наладок, измерений обрабатываемых поверхностей, особенно при обработке длинных заготовок, у которых шлифуются несколько шеек различного диаметра. Сокращение общего времени обработки может быть достигнуто благодаря сокращению числа установок заготовки при шлифовании.

26. Технологический процесс изготовления шпинделей прецизионных станков более сложный, так как к таким шпинделям предъявляются более высокие требования. Например, у шпинделя координатно-расточного станка 2А430 отклонения от конусности и овальности опорных шеек не должны превышать 0,002... 0,001 мм, биение должно быть не более 0,003 мм, параметр шероховатости Ra = 0,04 мкм, биение конусного отверстия относительна оси вращения шпинделя должно быть не более 0,0015 мм у конца шпинделя.

Для устранения влияния остаточных напряжений, которые могут вызвать деформирование шпинделя не только в процессе его обработки, но и в период эксплуатации, шпиндели прецизионных станков неоднократно подвергают термической обработке.

Так как необходимы высокая точность, правильность формы и малая шероховатость поверхности опорных шеек и исполнительных поверхностей, обычно производят неоднократное шлифование и доводочные операции. При шлифовании особое внимание уделяется устранению динамической неуравновешенности абразивного круга, которая может возникнуть в процессе обработки и значительно ухудшает качество изделия. Доводочными операциями могут быть притирка, хонингование и суперфиниширование.

Для получения поверхности опорных шеек < 0,15 мкм их подвергают суперфинишированию. Сущность этого метода заключается в том, что при определенных условиях мелкозернистыми абразивными брусочками с поверхности заготовки удаляют гребешки, оставшиеся после предыдущей операции, и поверхность доводят до зеркального вида.

27. Все шпиндели быстроходных станков проходят балансировку в собранном виде. Качество обрабатываемых на станке деталей во многом зависит от стабильности положения шпинделя в станке и плавности его вращения. Погрешности изготовления и монтажа шпинделя, а также неодинаковая плотность металла, из которого он сделан, приводят к неуравновешенности шпинделя, что при эксплуатации станка может вызвать вибрации. Они снижают стойкость режущего инструмента, качество обработанной поверхности, вызывают усиленное изнашивание опор шпинделя и в ряде случаев вынуждают либо сильно снижать режимы резания, что ведет к понижению производительности, либо вообще прекращать работу.

Неуравновешенность может быть статической, когда не совпадает центр тяжести детали с осью вращения (она вызывает только центробежную силу), и динамической, когда действие неуравновешенных масс вызывает появление пары сил и центробежных моментов инерции, не равных нулю.

Для устранения неуравновешенности детали проходят балансировку. В соответствии с двумя видами неуравновешенности существуют и два вида балансировок — статическая и динамическая.

Динамическую балансировку производят на специальных балансировочных станках. Балансировку шпинделей диаметром до 800 мм и весом 98... 980 Н производят на станке 9Б725А. Неуравновешенность шпинделя на этом станке определяется измерением амплитуды и фазы колебаний спор. Неуравновешенность устраняют высверливанием металла в заданных местах балансируемой детали или узла в сборе с помощью двух специальных сверлильных головок, встроенных в балансировочный станок.

Точность изготовления шпинделя проверяют в определенной последовательности: сначала определяют правильность формы поверхностей, затем их геометрические размеры и потом уже их положения. Такая последовательность необходима для того, чтобы можно было путем исключения погрешностей измерять с наибольшей точностью тот параметр, который необходимо проверить.

Измерительными базами при проверке шпинделя обычно являются поверхности его опорных шеек, которые будучи его основными базами определяют положение всех остальных поверхностей при работе шпинделя в станке. Поэтому при проверке шпиндель устанавливают опорными шейками с упором в один торец на призмы контрольной плиты или специальных контрольных устройств. Одна из призм — обычно регулируемая по высоте.

Правильность геометрической формы проверяют в нескольких сечениях, перпендикулярных к оси шпинделя: овальность и конусообразность — с помощью скоб с отсчетным устройством (типа СР по ГОСТ 11098—75), а круглость — с помощью кругло- мера (по ГОСТ 17353—80).

Отклонение образующей цилиндрической поверхности от прямолинейности проверяют индикатором, наконечник которого перемещается по образующей поверхности параллельно оси шпинделя. По разности наибольшего и наименьшего показаний судят об отклонении от параллельности.

28. Ходовые винты станков служат для преобразования вращательного движения в поступательное прямолинейное перемещение с помощью, сопряженной с ним гайки различных деталей и узлов станка (суппортов, кареток, фартуков и др.) с заданной точностью.

Ходовой винт является одним из звеньев многозвенной размерной цепи А у которая обеспечивает точность перемещения суппортов, а, следовательно, и точность изготовляемой на станке детали. Профиль резьбы ходовых винтов может быть трапецевидным, прямоугольным и треугольным. Наибольшее применение находят ходовые винты с трапецеидальной резьбой, которая прочнее прямоугольной и позволяет с помощью разрезной гайки регулировать осевые зазоры. Кроме того, нарезание и шлифование трапецеидальной резьбы значительно проще, чем нарезание и шлифование прямоугольной. Однако отклонения перемещения, обусловленные радиальным биением ходового винта, значительно меньше, если резьбы прямоугольные, чем в случае трапецеидальных резьб, поэтому прямоугольные резьбы применяют иногда для особо точных перемещений.

Ходовые винты обладают недостаточной жесткостью, так как обычно их длина во много раз превосходит диаметр, поэтому при их обработке под влиянием сил резания, а также под воздействием собственного веса возникают деформации. Все это создает определенные трудности при изготовлении этих винтов и предопределяет выбор материала и технологический процесс.

Профиль винтовых канавок и гаек может быть полукруглый и арочный (рис. 4.32). В первом случае (рис. 4.32, а) профиль резьбы аналогичен профилю беговой дорожки шарикоподшипников и при работе в паре с гайкой создает двухточечный контакт шариков. Недостаток такого профиля — неопределенность угла контакта. Арочный профиль (рис. 4.32, б) создает четырехточечный контакт шариков, что обеспечивает постоянство угла контакта

29. К материалу для ходовых винтов предъявляются требования высокой износостойкости, хорошей обрабатываемости и состояния стабильного равновесия внутренних напряжений после обработки во избежание деформирования при эксплуатации.

Из рекомендуемых для ходовых винтов сталей подобрать сталь, полностью отвечающую указанным выше требованиям, очень трудно.

Ходовые винты скольжения 0—2-го классов точности без термического упрочнения изготовляют обычно из сталей А40Г по ГОСТ 1414—78 и У10А по ГОСТ 1435—78. Ходовые винты скольжения 0—2-го классов точности с упрочняемой объемной закалкой (в основном для прецизионных станков) изготовляют из сталей ХВГ, 7ХГ2ВМ, 40ХФА (менее склонна к деформированию при азотировании) и др.

Стали У10А и У12А хорошо обрабатываются, отличаются высокой износостойкостью и при известных условиях термической обработки не дают значительных остаточных деформаций. Заготовки подвергают отжигу до получения структуры зернистого перлита и твердости НВ 170... 187.

Ходовые винты пар качения изготовляют из легированной стали ХВГ или азотируемой стали ЗОХЗВА и подвергают термической обработке до HRC_d 59... 63.

В качестве заготовок для ходовых винтов используют обычно пруток, отрезанный от сортового материала, диаметром, максимально приближающимся к рассчитанному диаметру заготовок с минимальным припуском. Минимальный припуск определяется погрешностями установки и дефектным слоем, однако по ряду причин припуск значительно выше расчетного минимального значения.

30.

№	Содержание операции	Технологические базы	Оборудование, технологическая оснастка
	Токарная: подрезать торец в размер 1500,зацентровать с двух торцов, снять фаски (операция ведется с двух установов)	Наружная поверхность	Станок 16К20, люнет, патрон, резец Т14К8
	Токарная: обточить поверхности диаметром 28X6 до диаметра 28,5, подрезать торец Г в размер 50, прорезать канавку диаметром 27,5X3, снять фаски	Поверхности зацентрованных отверстий	Станок 16К20, люнет, вращающийся центр, резец Т14К8
	Токарная: обточить канавку диаметром 30Х14 на длине 152 мм от торца, снять острые кромки на поверхности диаметром 44X6	То же	То же
	Шлифовальная шлифовать поверхность диаметром 44_o,oi7 ДО 44,5X6, допустимое биение 0,1 мм	»	Круглошлифовальный станок ЗМ175, люнет
	Токарная: нарезать резьбу Р — 12 мм с припуском 0,5 мм на сторону	»	Станок 1622Б, приспособление для вихревого нарезания, резец Т15К6
	Токарная: прорезать поверхность по внутреннему диаметру резьбы до диаметра 31 окончательно, прорезать боковые стороны резьбы с припуском 0,12 мм на сторону, снять фаску 15° в выточке 30Х 14, править, биение не более 0,10 мм, зачистить заходы резьбы до толщины 2 мм	»	Станок 1К62В, резцы Р 18, Т14К8, люнет, вращающийся центр, приспособление для правки, напильник
	Сверлильная: сверлить отверстие диаметром 8 под конический штифт, 1—24 мм от торца диаметром 44,5/i6, до размера 24+⁰’¹	Наружная поверхность	Станок 1К62В, сверло D8, кондуктор, сверлильная головка

№ операции	Содержание операции	Технологические базы	Оборудование, технологическая оснастка
	Шлифовальная: шлифовать поверхность диаметром 44js окончательно; предварительно тщательно протереть центра и выставить люнеты; начиная с этой операции, винты хранить в вертикальном положении	Поверхности зацентрованных отверстий	Станок ЗМ174В или ЗМ151В, люнеты
	Токарная: править винт до 0,05 мм; проточить боковые стороны резьбы с припуском 0,05 мм на сторону; снять фаски 0,25 мм по ниткам резьбы; контролировать резьбу: по среднему диаметру — индикаторным приспособлением; ее профиля — чистовым шаблоном (просвет под шаблоном 0,5... 0,6 мм)	То же	Станок 1622В, втулки, люнет, приспособление для правки, резцы Р-18 и Т15К6
	Токарная: нарезать трапецеидальную резьбу окончательно Р = 12 мм. Контроль на станке 100 %- ный, биение поверхности диаметром 44js6 не более 0,1 мм, резьба по среднему диаметру 38_₀,₅₁₈, накопленная погрешность: 0,01 — на длине 100 мм; 0,015 — на длине 300 мм; 0,02 — на длине всего винта	»	Станок 1622В, люнет, шаблон для установки резца, резец Т15К6
	Шлифовальная: шлифовать поверхность диаметром 28H6 окончательно и проверить торец Г, соблюдая технические требования		Станок ЗМ174В или ЗМ151В, люнет
	Слесарная: проверить винт, покрыть антикоррозийным раствором	—	—
Примечания. 1. Размеры — в мм. 2. Материал винта— сталь А40Г, заготовка— пруток D45X1504 мм.

Рис 4.35. Схема вихревого нарезания наружной резьбы

Все большее распространение находит вихревое нарезание резьбы. Этот способ заключается в том, что при вращении обрабатываемой заготовки и параллельном движении резцовой головки вдоль ее оси с определенным шагом за один оборот заготовки осуществляется результирующее движение по винтовой линии. Ось резцовой головки смещена параллельно оси обрабатываемой заготовки на величину е, поэтому процесс нарезания получается прерывистым (рис. 4.35).

Резцовая головка представляет собой дисковую фрезу внутреннего касания с установленными в нее двумя, четырьмя или шестью резцами, профиль которых соответствует профилю нарезаемой резьбы.

При вихревом нарезании режущие кромки каждого резца находятся в контакте с обрабатываемой поверхностью заготовки только на некоторой части окружности.

По остальной, большей части окружности резцы проходят по воздуху и охлаждаются, что повышает их стойкость (нарезание происходит при обильном охлаждении). Вихревое нарезание можно выполнять как на специальных станках, так и на обычных токарных, если оснастить их специальными резцовыми головками с отдельным приводом.

31. Прецизионными называют ходовые винты 0-го и 1-го классов точности. Такая точность прецизионных винтов обусловливает и особые требования к выбору материала и технологическому процессу их изготовления. Винты бывают закаленными и незакаленными. Термическое упрочнение винтов повышает их износостойкость и способствует сохранению точности в течение длительного времени.

У стали, из которой изготовляют прецизионный винт, проверяют химический состав и микроструктуру. Правка заготовки прецизионного ходового винта в процессе его изготовления не допускается, поэтому еще до обработки у заготовки проверяют прямолинейность оси. Допустимая кривизна заготовок не должна превышать 1 мм на 1 м длины заготовки. При большей кривизне их правят путем поперечного изгиба и последующего стабилизирующего отжига (для непрецизионных винтов). Качество таких винтов во многом зависит от технологии их изготовления. Прецизионные винты подвергают неоднократной термической обработке: стабилизирующему отжигу, закалке, высокотемпературному отпуску, стабилизирующему отпуску.

После черновых токарных операций производят высокотемпературный отпуск, старение и стабилизацию заготовок. Так, винты из стали ХВГ диаметром 40... 80 мм подвергают искусственному старению в масляной ванне в течение 30 ч при темпера-

туре 140... 150 °С или высокотемпературному отпуску с нагревом в шахтной печи до температуры 650... 630 °С с выдержкой в течение 10 ч и остыванием вместе с печью до 400 °С с последующим охлаждением на воздухе.

Термическое упрочнение винтов до твердости HRCQ 57... 60 обеспечивается объемной закалкой, которая может осуществляться несколькими способами. Один из них заключается в нагреве ходового винта в шахтной соляной ванне в вертикальном положении сначала до температуры 550... 600 °С с выдержкой в течение 1 ч, затем температуру постепенно повышают до 840... 850 °С. Закалку производят в масле, подогретом до 50 °С, также при вертикальном положении винта. После закалки предусматривается двойной отпуск. При таком способе закалки могут возникнуть

значительные деформации винта, искривляющие его ось, поэтому в промышленности

применяют и другие методы упрочнения — азотирование и ^закалку с нагревом ТВЧ.

Исправляют поверхность центровых отверстий до Ra = 0,16... 1,25 мкм шлифованием на центрошлифовальных станках МВ-119 с планетарным и осциллирующим движениями режущего инструмента, которые обеспечивают соосность и геометрическую точность центровых фасок.

Нарезается резьба за несколько операций. Предварительная обработка трапецеидальной резьбы производится с припусками (0,05... 0,06) Р на толщину витка для винтов высокой жесткости и (0,08... 0,12) Р на толщину витка для винтов средней и малой

жесткости на резьбошлифовальнььх станках 5Д822В, MB-140. Обработка ведется многониточными шлифовальными кругами из монокорунда или кругами из эльбора.

Предварительное шлифование трапецеидальной резьбы производится с припуском 0,04... 0,08) S на толщину витка на тех же станках кругами из эльбора. Окончательное шлифование трапецеидальной резьбы осуществляют на станках высокой и особо высокой точности 5Д822В и М-119 при установке винта в центрах с поддерживающим люнетом и обильном охлаждении. Обработку рекомендуется производить однониточными кругами из эльбора. Выбор характеристики круга зависит от шага и длины резьбы и характера шлифования. Мелкие резьбы нарезают обычно кругами с меньшей зернистостью, чем резьбы с крупным шагом.

С помощью мелкозернистых кругов получается менее шероховатая поверхность резьбы, но они менее производительные, чем крупнозернистые, и при интенсивных режимах резания могут дать прижоги. Слишком твердый круг быстро засаливается, слишком мягкий — быстро изнашивается, что влияет на точность изготовления винта. В связи с этим в процессе нарезания резьбы шлифовальные круги подлежат правке с определенным режимом. Например, правку кругов из эльбора рекомендуется производить алмазным карандашом Ш при скорости круга 30... 35 м/с, продольной подаче карандаша 0,03... 0,05 м/мин и подаче на глубину 0,005... 0,01 мм/ход.
32. Ходовые винты большой длины, в основном для тяжелых станков, делают не цельными, а составными, что значительно уменьшает трудности их изготовления, хотя конструкция ходового винта и усложняется.

Рис. 4.36. Схема соединения секции составных ходовых винтов Основная трудность — обеспечение технических требований после сборки такого винта из отдельно изготовленных секций. Соединение секций винта должно обеспечить необходимую точность и жесткость винта в целом. В большинстве случаев такие ходовые винты выполняют по 3-му классу точности, а опорные шейки — по 7—6-му ^квалитетам. Конструктивно соединение секций винта выполняют различными способами. Выбор того или иного соединения зависит от размеров винта, числа стыкуемых секций. На рис. 4.36 показана одна из распространенных конструкций соединения ходовых винтов тяжелого токарного станка 1660 (диаметр вала 85 мм, длина 14235 мм) и глубокорасточного станка 2959 (диаметр вала 170 мм, длина 46 000 мм). Обе секции винта 1 и 2 соединяют с помощью проставки 3, причем сначала обрабатывают одну секцию винта, в которую завернута на резьбе обработанная заранее проставка, и производят предварительное нарезание резьбы. Затем проставку вывертывают и соединяют с другой секцией винта. Проставка служит эталоном для нарезания резьбы на этой секции вала. Особенность технологического процесса изготовления составных ходовых винтов заключается в том, что отдельные секции винта и проставку обрабатывают отдельно, а затем совместно. При этом особое внимание уделяется точности посадочных наружных и внутренних соединительных поверхностей секции винта и проставки и их концентричности с наружными поверхностями винта. Посадочные отверстия под замок в секции винта растачивают и развертывают, допустимое отклонение от концентричности 0,01... 0,02 мм. В связи с этим наружную поверхность винта шлифуют. По этой поверхности, как по технологической базе, выставляют винт на операции обработки отверстия под замок. Предварительно нарезанные секции винта собирают с проставками 3, при этом опорные торцы должны плотно прилегать (проверка щупом 0,02 мм), их положение фиксируется коническими штифтами 4. На торцах секции винта и соединительной проставки ставят клеймо одного номера. В собранном виде винт устанавливают в центрах и люнете и производят окончательное нарезание резьбы поочередно с двух концов, с поворотом винта на 180°» При калибровке резьбы на первой секции резьбу на проставке нарезают вместе с винтом. Вставленную проставку с окончательно нарезанной резьбой используют для настройки станка и инструмента.

33. Изготовление, винтов пар качения в известной степени аналогично изготовлению прецизионных винтов скольжения с упрочняемой объемной закалкой. Винты, изготовляемые из сталей ХВГ и других, подвергают в процессе изготовления неоднократной термической обработке с применением обработки холодом для придания винту необходимой твердости (не менее HRC3 60... 62), износостойкости и длительного сохранения точности. Так как при объемной закалке винт значительно деформируется, то под резьбошлифование устанавливают большой припуск, и предварительное нарезание резьбы перед термической обработкой может оказаться малоэффективным (не экономичным). Для сокращения трудоемкости нарезания резьбы после закалки винтов до высокой твердости операцию резьбошлифования заменяют более прогрессивным процессом — предварительным нарезанием резьбы на токарно-винторезных станках особо высокой точности резцами, оснащенными пластинами из твердого сплава ВК6М или ВКЗМ с профилем, соответствующим профилю винтовой канавки. Резец имеет следующие геометрические параметры: у =- — 5°; а = 10°; А, = 0. Обработка ведется при скорости резания 20 м/мин и глубине резания 0,1 мм при подаче, равной шагу резьбы. При этом способе нарезания предотвращается появление трещин и значительно повышается производительность. Для получения полукруглого и арочного профиля на последующих операциях резьбошлифования абразивные круги правят с помощью специальных приспособлений. При шлифовании резьбы, которое делится на получистовое и чистовое, следует учитывать рекомендации, данные для изготовления прецизионных ходовых винтов скольжения. Для азотируемых винтов (сталь ЗОХЗВА) необходимо иметь в виду, что глубина азотируемого слоя невелика 0,4... 0,45 мм), особое внимание следует уделять деформациям винта при его механической обработке. Поэтому процесс нарезания резьбы предусматривает четыре операции: две первые — черновую и чистовую — производят резцом, а остальные две шлифовальным кругом — до азотирования и после него.

34. Параметры точности ходовых винтов (наружный, средний и внутренний диаметры, отклонение от круглости и от профиля продольного сечения поверхностей, угол профиля, шаг рузьбы) контролируют в зависимости от класса точности ходовых винтов различными измерительными средствами: скобами с отсчетным устройством, СР, специальными и универсальными машинами, профильными шаблонами и специальными измерительными микроскопами, приборами для контроля погрешности шага. При измерении шага винта могут обнаружиться отклонения и других параметров точности. Измерение шага у винтов невысокого D-го) класса точности целесообразно производить с помощью шагомеров довольно простой конструкции по одной стороне профиля на отдельных его участках (длиной 50 и 300 мм). Для винтов более высокого класса точности шаг измеряют на специальных измерительных устройствах с использованием образцовых винтов высокой точности.

45. Основное служебное назначение фланцев заключается в ограничении осевого перемещения вала, установленного на подшипниках в изделии (машине), путем создания необходимого натяга или гарантированного осевого зазора между торцом фланца и торцом наружного кольца подшипника.

Кроме того, фланцы выполняют роль крышек отверстий под валы, создавая необходимое уплотнение.

Конструкции фланцев весьма разнообразны, однако все они к корпусу крепятся винтами и, как правило, с утопленными головками.

По техническим требованиям точность цилиндрической поверхности центрирующего пояска выполняется не выше чем по 7-му квалитету, а параметр шероховатости поверхности Ra = 1,25... 2,5 мкм. Во избежание перекоса подшипника в процессе затяжки фланца винтами для обеспечения натяга (или требуемого зазора) допуск взаимного расположения поверхности торцов фланца устанавливают достаточно малым.

46. Фланцы изготовляют из различного материала: чугуна СЧ 15, сталей 30, 45 и других деталей.

В зависимости от серийности выпуска в качестве заготовок для фланцев применяют отливки (чугунные и стальные), поковки и штампованные заготовки, а также диски, отрезанные от сортового прутка. При достаточно большой серийности литые фланцы изготовляют по выплавляемым моделям с минимальными припусками, ряд их поверхностей может не подвергаться в дальнейшем механической обработке, например, отверстия под крепежные болты.

47. В зависимости от вида заготовки, материала и технических требований фланцы подвергают термической обработке — отжигу.

Технологический процесс механической обработки во многом зависит от серийности производства. Основными (конструкторскими) базами фланца являются поверхности центрирующего пояска и торцы фланцев. На первой операции в качестве технологических баз используют наружную цилиндрическую поверхность и торец большого фланца. На этой операции обрабатываются посадочная поверхность цилиндрического пояска, два торца и выточки. Затем на базе этих обработанных поверхностей обрабатывают цилиндрическую поверхность, торец и фаски большого фланца.

На этих же базах обрабатывают крепежные отверстия и лыски, если они предусмотрены конструкцией.

№ операции	Содержание операции	Технологические базы	Оборудование
	Токарная: подрезать торцы А и J5, обточить поверхность диаметром 62, проточить канавку и фаски	Наружная поверхность и торец фланца	16К20ФЗ
	Токарная: обточить наружную поверхность фланца, торец и фаску диаметром 96	Поверхность центрирующего пояска и торец	16К20, 16К20ФЗ
	Сверлильная: сверлить и цековать отверстия диаметрами 9 и 14	То же	2Р135Ф2
	Фрезерная: фрезеровать лыски		6M82F

В табл. приведен технологический маршрут обработки фланца.

48. Рычаги, коромысла, собачки, прихваты и другие подобные детали являются кинематическими звеньями механизмов машин, приборов и технологической оснастки и принадлежат к деталям типа рычагов. Рычаги, совершая качательное или вращательное движение, передают необходимые силы и обеспечивают заданные законы движения сопряженных с ними деталей. Для достижения определенного положения рычага 1 (рис. 6.1, а_у б) при повороте его базирование в механизме осуществляется по двойной направляющей базе — цилиндрическому или коническому посадочному отверстию 5, иногда шлицевому (рис. 6.1, в). Другие цилиндрические и резьбовые отверстия 4 (рис. 6.1, а—е), оси которых параллельны (см. рис. 6.1, г—е) или перпендикулярны (см. рис. 6.1, а, б), оси отверстия 3 служат вспомогательными базами и обеспечивают базирование присоединяемых деталей механизма. Для закрепления этих деталей и самого рычага 1 (см. рис. 6.1, г), часто предусматривают пазы для стяжки рычага крепежными деталями. С помощью торцов 5 рычагов обеспечивается его осевое положение.

49. В зависимости от служебного назначения детали ее отверстия, служащие основными и вспомогательными базами, должны быть изготовлены в пределах допусков Н6—Н11, а отклонения межосевых расстояний не должны превышать ±(0,05... 0,50) мм.

Оси отверстий для вспомогательных баз детали должны быть параллельны или соответственно перпендикулярны оси отверстия — основной базе; допустимые отклонения от 0,02: 100 до 0,10: 100.

Для обеспечения прилегания торцов бобышек рычагов и вилок шарнирных соединений к сопряженным деталям и снижения контактных напряжений эти торцы должны быть перпендикулярны к осям соответствующих отверстий; допустимые отклонения от 0,1: 100 до 0,3: 100, а параметр шероховатости их поверхности Ra — 0,32... 1,25 мкм.

Исполнительные поверхности рычагов переключения для обеспечения требуемого сопряжения с поверхностями передвигаемых деталей должны быть перпендикулярны к оси отверстия — основной базе; допустимые отклонения от 0,05: 100 до 0,10: 100, а параметр шероховатости поверхности Ra = 0,63... 2,5 мкм; для рычагов — коромысел клапанов — от Ra = 0,63 мкм до Rz = 40 мкм.

Параметр шероховатости поверхности отверстий Ra = 0,63...2,5 мкм, а отклонение от их формы — обычно в пределах допуска на диаметр.

Для увеличения срока службы твердость исполнительных поверхностей этих деталей устанавливают HRC₉ 40—50... 50—55.

50. Технологический маршрут обработки рычага изготовленного из сталь 45Л, заготовка-оливка, число деталей из заготовки – 1

Операция	Содержание или наименование операции (размеры даны в мм)	Станок, оборудование	Оснастка
	Литье
	Обрубка и очистка отливки
	Фрезеровать литники	Вертикально-фрезерный консольный 6Т13	Тиски
	Навесить бирку с номером детали
	Фрезеровать нижнюю плоскость с припуском под шлифование	Вертикально-фрезерный консольный 6Т13	Приспособление
	Шлифовать нижнюю плоскость окончательно	Плоскошлифова-льный с прямоугольным столом и горизонтальным шпинделем
	В первой позиции: фрезеровать поверхности бобышек в размер 85 и 39 окончательно, расточить отверстия диаметрами 50Н7, 35Н7 и фаски окончательно; зенковать выточку диаметром 42,5 окончательно. Во второй позиции: обработать два отверстия диаметрами 32/ 17/М16 и одно отверстие диаметром М12 окончательно, фрезеровать паз В=3 окончательно.	отверстия диаметрами 50Н7, 35Н7 и	Многоцелевой (сверлильно-фрезерно-расточный) вертикальный высокой точности 2256ВМФ4
	Обработать отверстие диаметром 10Н7 окончательно	Радиально-сверлильный 2К52-1	Кондуктор
	Зачистить заусенцы	Машина для снятия заусенцев
	Моечная	Моечная машина
	Технический контроль

51. В качестве материалов для рычагов, не подвергающихся в машине ударным нагрузкам, значительному растяжению и изгибу, служат недорогой и прочный серый чугун СЧ 12— СЧ 18, для деталей, работающих в более тяжелых условиях и испытывающих большие напряжения, используют более прочный и дорогой чугун СЧ 21—СЧ 24, а при значительных ударных нагрузках — ковкий чугун КЧ 35-10, КЧ 37-12 и др. Применяют также Ст5 и конструкционные стали 20, 35, 45, 40Х, сталь 18ХГТ (поковки), сталь 45Л-1, стали 35Л, 45ЛШ (отливки) и др.

Чугунные заготовки обычно отливают в опоки в разовые песчаные формы, отформованные на машинах большей частью по металлическим моделям. Применение машинной формовки снижает трудоемкость изготовления деталей по сравнению с ручной формовкой в 10 раз и более, так как достигается более высокая производительность; улучшается качество заготовок — снижаются припуски на последующую обработку заготовок. Припуски и допуски на размеры рычаговдолжны соответствовать ГОСТ 1855—55, а шероховатость поверхностей отливок зависит от свойств формовочного материала, способа очистки отливок и других факторов.

Заготовки из ковкого чугуна после отливки отжигают и правят для снижения остаточных напряжений и деформаций.

Стальные заготовки рычаговтакже получают литьем в оболочковые формы, а также ковкой, штамповкой, литьем по выплавляемым моделям, которое целесообразно использовать в массовом производстве сложных небольших отливок массой до 3 кг, когда ряд их поверхностей не требует последующей обработки.

Для получения небольшого числа стальных заготовок используют молоты, фрикционные и кривошипные прессы с подкладными штампами. После штамповки заготовки имеют однородную структуру, размеры, близкие к требуемым, припуски на обработку должны соответствовать ГОСТ 7505—74.

52. Различают вилки двух видов: вилки переключения и вилки шарнирных соединений.

Вилки переключения 8 (рис. 6.1, ж) предназначены для изменения кинематических и динамических связей машин путем осевого возвратно-поступательного передвижения муфт, зубчатых колес и других подобных деталей. Такие вилки 8 с обеих сторон имеют плоские исполнительные поверхности 10, посредством которых при переключении передачи достигается контакт с сопряженными деталями с одной стороны вилки 8 по всем поверхностям 10. Для обеспечения минимального перекоса вилки 8 ее нужно базировать в механизме по основной базе — высокоточному отверстию 3 по двойной направляющей базе. Для этого вилка 8 должна иметь бобышку 11 значительной длины. Чтобы вилка 8 могла выполнять свое служебное назначение, ее исполнительные поверхности должны быть перпендикулярны к оси отверстия 3.

Базирование и закрепление вилки 8 в угловом и осевом положениях осуществляются посредством отверстия 9, расположенного в бобышке так, что его ось перпендикулярна к оси отверстия 3.

Вилки шарнирных соединений подвижных деталей машин (рис. 6.1,з—к) для выполнения ими служебного назначения снабжают ушками 13 с соосными обычно цилиндрическими отверстиями 12 для базирования по двойной направляющей базе соединительных шарнирных осей. Базирование самой вилки 8 также 418производится по двойной направляющей базе по хвостовику 15 (см. рис. 6.1 _у к) с шлицевой, резьбовой, конической или цилиндрической наружной или внутренней поверхностью либо по бобышке 16 с отверстием 17 (см. рис. 6.1, и), ось которого перпендикулярна к осям отверстий 12 в ушках 13 (см. рис. 6.1, и, к) или параллельна им (рис. 6.1, а).

Эти вилки обычно закрепляются на деталях благодаря упругой деформации хвостовика 17 (см. рис. 6.1, к) при затяжке резьбовых деталей в отверстии 6 бобышки 14. Для увеличения упругой податливости в вилке часто прорезают паз шириной (4 ± 0,2)... (6,5 ± 0,2) мм с параметром шероховатости поверхностей Rz 40 мкм.

Особенность конструкции поворотных кулаков заключается в том, что соосные отверстия, подобные отверстиям 12 вилок шарнирных соединений (см. рис. 6.1, к) расположены, как правило, не под прямым углом к оси конического хвостовика с цилиндрическими посадочными ступенями под подшипники.

53. В зависимости от служебного назначения детали ее отверстия, служащие основными и вспомогательными базами, должны быть изготовлены в пределах допусков Н6—Н11, а отклонения межосевых расстояний не должны превышать ±(0,05... 0,50) мм.

Параметр шероховатости поверхности отверстий Ra = 0,63...2,5

мкм, а отклонение от их формы — обычно в пределах допуска на диаметр.

54. Технологический процесс обработки вилки, изготовленной из чугуна, заготовка- отливка, число деталей из заготовки – 2.

Операция	Содержание или наименование операции (размеры даны в мм)	Станок, оборудование	Оснастка
	Литье
	Очистка и обрубка отливки
	Малярная
	Навесить бирку с номером детали на тару
	В первой позиции: фрезеровать плоскость прилегания с припуском под шлифование. Сверлить, расточить и развернуть два отверстия диаметром 18Н7, расточить отверстие диаметром 35,5 окончательно. Во второй позиции: фрезеровать щечки в размер 14,2 под шлифование, зенковать фаски в двух отверстиях диаметром 18Н7	Вертикально фрезерный станок с ЧПУ и инструментальным магазином ГФ2171	Наладка УСПО двухпозиционная четырехместная
	Сверлить одно отверстия диаметром 8 под штифт	Вертикально сверлильный 2Н125-1	Кондуктор
	Притупить острые кромки	Машина для снятия заусенцев
	Термическая обработка
	Шлифовать плоскость прилегания окончательно	Плоскошлифовальный 3П722ДВ	Приспособление
	Шлифовать вторую сторону щечки в размер 14d11	То же	Магнитная плита
	Притупить острые кромки	Машина для снятия заусенцев
	Промыть деталь	Моечная машина
	Технический контроль
	Антикоррозионная обработка

55.В качестве материалов для вилок, не подвергающихся в машине ударным нагрузкам, значительному растяжению и изгибу, служат недорогой и прочный серый чугун СЧ 12— СЧ 18, для деталей, работающих в более тяжелых условиях и испытывающих большие напряжения, используют более прочный и дорогой чугун СЧ 21—СЧ 24, а при значительных ударных нагрузках — ковкий чугун КЧ 35-10, КЧ 37-12 и др. Применяют также Ст5 и конструкционные стали 20, 35, 45, 40Х, сталь 18ХГТ (поковки), сталь 45Л-1, стали 35Л, 45ЛШ (отливки) и др.

Чугунные заготовки обычно отливают в опоки в разовые песчаные формы, отформованные на машинах большей частью по металлическим моделям. Применение машинной формовки снижает трудоемкость изготовления деталей по сравнению с ручной формовкой в 10 раз и более, так как достигается более высокая производительность; улучшается качество заготовок — снижаются припуски на последующую обработку заготовок. Припуски и допуски на размеры вилокдолжны соответствовать ГОСТ 1855—55, а шероховатость поверхностей отливок зависит от свойств формовочного материала, способа очистки отливок и других факторов.

Стальные заготовки вилоктакже получают литьем в оболочковые формы, а также ковкой, штамповкой, литьем по выплавляемым моделям, которое целесообразно использовать в массовом производстве сложных небольших отливок массой до 3 кг, когда ряд их поверхностей не требует последующей обработки.

56. Диаметры отверстий и ширину пазов у рычагов и вилок, а также расстояния между исполнительными поверхностями вилок контролируют преимущественно предельными калибрами-пробками и скобами. Расстояния между осями отверстий в деталях, отклонения от параллельности, перпендикулярности и положения осей отверстий, а также всех других поверхностей деталей измеряются почти так же, как для корпусных деталей, с помощью индикаторов, размещенных в стойках приспособлений. Различие заключается в том, что базирование измеряемых деталей осуществляется оправками, установленными в ножевых призмах.

57. Цилиндрические зубчатые колеса служат для передачи вращательного движения между валами с параллельным и перекрещивающимися осями. Различают: силовые зубчатые передачи, служащие для передачи крутящего момента с изменением частоты вращения валов; кинематические передачи, служащие для точной передачи вращательного движения между валами при относительно небольших значениях крутящего момента. Цилиндрические зубчатые колеса изготовляют с прямыми и косыми зубьями. В зубчатой передаче с перекрещивающимися осями колеса — с криволинейными зубьями. Основные механизмы, в которых применяют цилиндрические зубчатые колеса следующие: коробки передач тракторов и автомобилей, редукторы, передние бабки станков, коробки передач, передаточные механизмы станков и др.

Конические зубчатые колеса предназначены для передачи вращательного движения между валами с пересекающимися осями. Их изготовляют с прямыми, косыми и круговыми зубьями. На конические передачи ГОСТ 1758—81 установлено 12 степеней точности. Для 1—3-й степеней точности предельные отклонения и допуски на нормы точности не предусмотрены. В делительных и кинематических цепях прецизионных станков и станков повышенной точности применяют колеса 5—6-й степеней в коробках скоростей и подач станков нормальной точности — колеса 7-й степени, а в кинематических цепях более грубых механизмов — колеса 8-й степени точности. Для конических колес, применяемых в силовых цепях, степень точности зависит от окружной скорости (табл. 5.15) и нагрузки. По конструкции конические колеса можно разделить на три основных типа: колеса со ступицей, у которых отношение lid > 1 (рис. 5.22, а) колеса венцового типа (рис. 5.22, б), диаметр которых может достигать 800 мм; колеса—валы (рис. 5.22, в). Ширина зубчатого венца у конических колес не должна превышать одной трети длины образующей делительного конуса.

Конические зубчатые колеса изготовляют из углеродистых сталей: закаливаемых (сталь 40, сталь 45) и цементуемых (сталь 15, сталь 20) или легированных закаливаемых D0Х) и цементуемых B0Х), хромоникелевых A8ХГТ, 20ХНМ). Заготовки в зависимости от программы выпуска получают штамповкой, ковкой или в виде круглого проката.

Червячные передачи. В машиностроении применяют цилиндрические и глобоидные червячные передачи. Цилиндрические передачи имеют червяк, осевое сечение которого представляет собой рейку с прямолинейными или криволинейными боковыми сторонами (рис. 5.28, а). Глобоидные передачи имеют червяк, осевое сечение которого представляет собой круговую рейку с прямолинейными боковыми сторонами (рис. 5.28, б). Цилиндрические передачи по форме винтовой поверхности делят на четыре вида. 1. Архимедова червячная передача имеет червяк, у которого профиль боковой поверхности витка в поперечном сечении АА (рис. 5.28, в) представляет собой архимедову спираль. В осевом сечении ББ архимедов червяк имеет прямолинейный профиль, а в сечении /Т, перпендикулярном к направлению витка, — криволинейный. 2. Эвольвентная червячная передача имеет червяк, у которого профиль боковой поверхности витка в поперечном сечении АА имеет форму эвольвенты. В осевом сечении ББ и сечении, перпендикулярном к направлению витка /Т, эвольвентный червяк имеет криволинейный профиль. Прямолинейный профиль витка червяка получается в сечении плоскостью, касательной к основному цилиндру. 3. Конволютная передача имеет червяк, у которого профиль боковой поверхности витка в поперечном сечении АА представляет собой удлиненную эвольвенту. В сечении, перпендикулярном к направлению витка ГГ или впадины ВВУ конволютный червяк имеет прямолинейный профиль. 4. Нелинейные червяки имеют во всех сечениях криволинейный профиль.

58. Цилиндрические зубчатые колеса служат для передачи вращательного движения между валами с параллельным^ и перекрещивающимися осями. Различают: силовые зубчатые передачи, служащие для передачи крутящего момента с изменением частоты вращения валов; кинематические передачи, служащие для точной передачи вращательного движения между валами при относительно небольших значениях крутящего момента. Цилиндрические зубчатые колеса изготовляют с прямыми и косыми зубьями. В зубчатой передаче с перекрещивающимися осями колеса — с криволинейными зубьями. Конструкция колес непосредственно связана с их служебным назначением. На рис. 5.2 показаны основные типы зубчатых колес, применяемых в зависимости от служебного назначения в производстве машин среднего размера — автомобилей, тракторов, станков: 1 — одновенцовые колеса с достаточной длиной базового отверстия (l/d > 1); обработав точно отверстие и торец, можно получить в качестве технологической базы двойную направляющую поверхность отверстия и в качестве опорных баз — поверхность торца и шлица; 2 — многовенцовые колеса, которые также имеют значительно большую длину базового отверстия, чем диаметр (l/d > 1), поэтому они также могут базироваться как колеса типа I; 3 — одновенцовые колеса типа дисков, у которых (l/d < 1) и длина поверхности отверстия недостаточна для образования двойной направляющей базы; поэтому после обработки отверстия и торца установочной базой для последующих операций может быть базовый торец, а двойной опорной базой — поверхность отверстия; 4 — венцы, которые после обработки насаживаются и закрепляются на ступицу колеса и вместе с ней образуют одновенцовые или, наиболее часто встречаемые, многовенцовые колеса; 5 — зубчатые колеса-валы, которые имеют большую длину. Колеса указанных типов бывают прямозубыми и косозубыми. В некоторых случаях, особенно при больших или средних размерах редукторов, где требуется передавать большие крутящие моменты, применяют шевронные зубчатые колеса со встречными косыми зубьями. Служебное назначение не только определяет тип колеса: внутри данного типа колес конструкции могут различаться по форме в зависимости от назначения. Например, если колесо закрепляется неподвижно на оси вала в определенном положении, то ступицу делают как простой выступ с обработанным торцом (см. рис. 5.2, а, в г); если же требуется иметь колесо-каретку, перемещающуюся по оси вала для включения с другим колесом, то на ступице необходимо предусмотреть канавку для вилки переключения (рис. 5.2, б), кроме того, зуб по торцу должен быть закруглей, чтобы обеспечить более плавное включение зубьев во впадины другого колеса.

59. Требования устанавливаются в зависимости от служебного назначения зубчатых передач и в основном определяются степенью точности колес. Различают два вида передач: силовые и кинематические. Основные требования к силовым передачам износостойкость, плавность и бесшумность работы передач. Чем выше окружные скорости колес, тем точнее они должны быть сделаны, так как в противном случае будут большой износ и шум. Зависимость степени точности и Ra от окружной скорости зубчатого колесам точности ЭНИМСа в зависимости от назначения передач: Зубчатые передачи делительных механизмов за исключением гитар HacipoeK, цепей деления, дифференциала(5).Зубчатые колеса, входящие в делительную цепь высокоточных станков, зубчатые колеса шпиндельных пар, сменные колеса, гитары, дифференциалы (6).Сменные колеса узлов настройки главного движения, коробок подач(7) Допуски определяются в зависимости от степени точности колес, например, поГОСТ1643—81. Качество работы зубчатых передач кроме норм кинематической точности характеризуется нормами плавности работы (постоянством передаточного отношения в пределах оборота и на один зуб) и нормами контакта зубьев для различных степеней точности. При изготовлении зубчатых колес высокой степени точности особенно важно обеспечить требуемое отклонение от перпендикулярности торца к оси центрального отверстия на операциях до зубонарезания. Биение окружности выступов для колес диаметром50...200 мм не более 15...30 мкм (при 6-7-й степенях точности). Биение по шлифованным торцам колес перед окончательным шлифованием зубьев (на точной оправке) для 5-й степени точности—не более 3 мкм, для 6-й степени точности—5 мкм. Точность отверстия, достигаемая перед нарезанием зуба, по7му квалитету, а для прецизионных колес 5—6-й степеней точности — по 5—6-му квалитету.

60. Различают основные виды заготовок зубчатых колес при разных конструкциях и серийности выпуска: заготовка из проката; поковка, выполненная свободной ковкой на ковочном молоте (рис. 5.5, 1а, Па); штампованная заготовка в подкладных штампах, полученная на прессах (рис. 5.5, 16, Нб); штампованная заготовка в закрепленных штампах, полученная на прессах (рис. 5.5, \в, Не) и горизонтально-ковочных машинах (рис. 5.5, Иг). Форма заготовок, полученных свободной ковкой на молотах, не соответствует форме готовой детали, но структура металла благодаря ковке улучшается по сравнению со структурой металла заготовки, отрезанной пилой от прутка. Штамповка заготовок в подкладных штампах производится на ковочных молотах, а также на фрикционных и гидравлических прессах или на механических ковочных прессах в мелкосерийном производстве при температуре 950... 1100 °С. Заготовку деформируют с торца. Штамповка заготовок в закрепленных штампах на штамповочных молотах и ковочных прессах осуществляется как в открытых (с облоем), так и в закрытых (без облоев) штампах в крупносерийном и массовом производстве.

/ — одновенцовых колес; а — поковка; б — штамповка в подкладном штампе; в — штамповка в закрепленном штампе; // — двухвенцовых колес; а— поковка;б — штамповка на молоте в торец; в — штамповка на молоте вдоль оси; г — штамповка на горизонтально-ковочной машине

61. При обработке заготовок зубчатых колес на токарно-револьверных станках в массовом и крупносерийном производстве применяют стандартные пневматические и гидравлические патроны.

Рисунок – а) для одного колеса; б) для двух колес

В мелкосерийном производстве используют ручные и пневматические универсальные патроны.

Для обработки в центрах деталей типа вал-зубчатое колесо применяют поводковые патроны. Для токарной обработки, на оправках используют центровые круглые и шлицевые оправки.

На рисунке показаны способы крепления заготовок зубчатых колес при зубофрезеровании крупных колес.

62. Цилиндрические зубчатые колеса изготовляют с прямыми и косыми зубьями. В зубчатой передаче с перекрещивающимися осями колеса — с криволинейными зубьями. В зависимости от служебного назначения зубчатые колеса изготовляют, как правило, из углеродистых, легированных сталей, но в ряде случаев - из чугуна, пластических масс и бронзы. Последовательность механической и термической обработки при изготовлении зубчатых колес 6-й степени точности диаметром 80... 220 мм и с m = 2,5... 5,0 мм из стали 18ХГТ для среднего и мелкосерийного производства:

1. Изготовление штамповок или поковок.

2. Предварительная токарно-револьверная обработка.

3. Нормализация: нагрев до (960 ± 10) °С, выдержка после нагрева до заданной температуры в течение 1,5... 2 ч, охлаждение — на воздухе.

4. Механическая обработка, мойка и контроль перед термической обработкой.

5. Термическая обработка — цементация, закалка, отпуск.

6. Чистовая механическая обработка, предварительное шлифование.

7. Искусственное старение — в электрической масляной ванне: температура нагрева 150 ± 10 °С, время выдержки после загрузки 8... 10 ч.

8. Отделочная механическая обработка: окончательное шлифование по наружному диаметру венца и базового торца, окончательное шлифование поверхности отверстия и второго торца за один установ.

9. Чистовое зубошлифование, контроль, консервация.

63.Чистовая обработка зубчатых колес включает зубошлифование, хонингование, притирку, полирование, шевингование, обкатывание и приработку. Чистовая обработка зубчатых колеспроизводится для повышения точности элементов зубчатого венца и улучшения шероховатости боковой поверхности зубьев. Чистовая обработка зубчатых колеспосле термообработки производится шлифованием профиля зубьев на шлифовальных станках. Базой для установки на станок обычно служат центровые отверстия в зубчатых колесах. Притирка позволяет производитьчистовую обработку зубчатых колеспосле термической обработки. Различают две схемы притирки: на параллельных осях одним притиром и на скрещивающихся осях тремя притирами. Между притиром (чугунное колесо) и обрабатываемым колесом вводится смесь абразивного порошка с маслом.

Когда к зубчатому колесу предъявляются высокие требования в отношении точности и чистоты обработки его зубьев, после зубонарезания производится отделочная обработка. Шевингование является одним из наиболее распространенных методов отделочной обработки сырых цилиндрических колес. Для обработки прямозубых цилиндрических колес обычно применяются косозубые дисковые шеверы, представляющие собой закаленные зубчатые колеса, имеющие на боковых поверхностях зубьев не глубокие канавки, образующие режущие кромки. Создание методов отделочной обработки зубьев направлено на повышение качества зубчатых колес и передач, а также производительности обработки. Шлифование зубьев зубчатых колес — наиболее надежный метод отделочной обработки, обеспечивающий высокую точность, как правило, закаленных зубчатых колес. Шлифование зубьев производят на различных зубошлифовальных станках как методом копирования, так и методом обкатки.

64. Контроль осуществляется в два этапа: на участке изготовления колес до зубообработки; на участке зубообработки. Особенно важно получить требуемую точность совпадения оси шлицевого отверстия с делительной окружностью колеса. Связи поверхностей шлицевого отверстия проверяют вначале раздельно по элементам шлицев, а затем комплексным шлицевым калибром. При обработке зубчатого венца важно обеспечить основные параметры точности, от которых зависит работа зубчатого колеса. Параметры, характеризующие точность шлицевого отверстия и зубчатого венца, а также его положение относительно шлицевого отверстия, проверяют контрольными приборами.

65. Конические зубчатые колеса предназначены для передачи вращательного движения между валами с пересекающимися осями. Их изготовляют с прямыми, косыми и круговыми зубьями. По конструкции конические колеса можно разделить на 3 основных типа: колеса со ступицей, у которых отношение l/d > 1 (рис. 5.22, а); колеса венцового типа диаметр, которых может достигать 800 мм (рис. 5.22, б); колеса—валы (рис. 5.22, в).

Ширина зубчатого венца у конических колес не должна превышать одной трети длины образующей делительного конуса. В этом случае мала вероятность поломки зуба из-за концентрации внутренних напряжений в его узкой части. Конические зубчатые колеса изготовляют из углеродистых сталей: закаливаемых (сталь 40, сталь 45) и цементуемых (сталь 15, сталь 20) или легированных закаливаемых 40Х) и цементуемых 20Х), хромоникелевых 18ХГТ, 20ХНМ). Заготовки в зависимости от программы выпуска получают штамповкой, ковкой или в виде круглого проката. В массовом и крупносерийном производстве штампованные заготовки выполняют с зубьями (конические шестерни полуосей автомобилей, шестерни-сателлиты). В этом случае на чистовое зубонарезание оставляют припуск 0,4... 0,8 мм на сторону зуба. Используют также заготовки с горячей накаткой зубьев прямой и спиральной форм, для которых не требуется черновое зубонарезание. Для передач относительно невысокой точности зубья, полученные накаткой, последующей механической обработке не подвергаются.

66. Заготовки колес типа I обрабатывают при токарных операциях на оправке, базируя по отверстию и торц