Результаты экспериментальных исследование точности обработки

Произведенные лабораторно-производственные испытания протяжки показали, что точность нарезаемых зубьев при ее применении соответствует точности, получаемой после обработки стандартными протяжками с блочной конструкцией резцов.

Результаты испытаний (рис. 9.13) показали, что точность обработки по нормам кинематической точности и плавности работы лежит в пределах 6-7 степени точность.

На рис. 9.14 показана зависимость шероховатости обработанной боковой поверхности зуба шестерни от подъема на чистовой резец протяжки. Анализ зависимости показывает, что достигаемая шероховатость поверхности находится в пределах 2,5...3,8 мкм, что, в большинстве случаев предопределяет необходимость последующей чистовой обработки (шевингования, накатывания, шлифования).

Для исключения последующей чистовой обработки в конструкции дисковой протяжной головки могут быть применены деформирующие ролики, устанавливаемые на подвижном элементе (ползуне или качалке) протяжки.

Результаты экспериментального исследования влияния величин натяга на параметры качества достигаемые в процессе обработки зубьев деформирующими роликами приведены на рис. 9.15.

Показатели кинематической точности и плавности работы зубчатых колес, нарезанных совмещенным протягиванием

Рисунок 9.9. Показатели кинематической точности и плавности работы зубчатых колес, нарезанных совмещенным протягиванием:

FWr- колебание длины общей нормали; fir - колебание измерительного межцентрового расстояния на одном зубе; ffl - погрешность профиля.

Шероховатость боковой поверхности зубьев колес нарезанных совмещенным протягиванием

Рисунок 9.14. Шероховатость боковой поверхности зубьев колес нарезанных совмещенным протягиванием.

Зависимость шероховатости боковой поверхности зуба от натяга (t) на выглаживающий ролик

Рисунок. 9.15. Зависимость шероховатости боковой поверхности зуба от натяга (t) на выглаживающий ролик.

Анализ зависимости шероховатости обработанных боковых поверхностей зубьев показывает, что данный параметр в зависимости от натяга на деформирующий ролик изменяется неравномерно. Вначале, при изменении натяга от нуля до 0,06 мм величина шероховатости интенсивно уменьшается. При дальнейшем увеличении натяга до 0,1 мм интенсивность снижения шероховатости резко надает. Это объясняется следующим образом. При натягах до 0,06 мм снижение шероховатости происходит за счет интенсивного течения металла, сосредоточенного тонком поверхностном слое. При применении натягов свыше 0,06 мм начинается осуществляться деформация более глубоких слоев металла, сопровождаемая неравномерными отжатиями инструмента за счет периодического накапливания металла перед деформирующим роликом. Это приводит к неравномерному обратному течению металла за роликом, что отрицательно сказывается на исправлении исходной шероховатости.

Кроме этого, следует отметить, что при увеличении натяга степень упрочнения поверхностного слоя зуба шестерни увеличивается, что затрудняет деформацию металла из-за повышения его твердости.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что для достижения шероховатости боковых поверхностей зубьев в пределах Rz= 0,32...0,63 мкм, необходимо применять натяги на деформирующий ролик от 0,06 до 0,1 мм.

Исследования степени упрочнения показали (рис.

9.16), что малолегированные стали, являющиеся основными материалами для изготовления зубчатых колес автомобилей и сельхозмашин в результате обработки деформирующими роликами упрочняются на 16...27%.

Зависимость степени упрочнения поверхностного слоя зубьев от натяга на выглаживающий ролик

Рисунок. 9.16. Зависимость степени упрочнения поверхностного слоя зубьев от натяга на выглаживающий ролик:

1 - сталь 20Х; 2 - сталь 18ХГТ; 3 - сталь 45

При этом зависимость степени упрочнения от натяга практически линейная. С повышением количества углерода и легирующих элементов в стали степень ее упрочнения уменьшается. Проведенные исследования позволили установить, что обработка зубьев шестерен комбинированным инструментом позволяет получить шероховатость обработанной поверхности в пределах Ra 0,32...0,63 мкм и упрочненный на 16...27% поверхностный слой. Эго повышает износостойкость обрабатываемых зубьев по сравнению с обработкой режущей кругодиагональной протяжкой и позволяет, в большинстве случаев, отказаться от чистовой обработки зубчатого колеса шевингованием

Кроме этого, применение способа воспроизведения движения обката профилем инструмента помогает решить вопрос об использовании зу- бонарезания методом копирования в условиях большой номенклатуры зубчатых колес при сравнительно небольших программах их выпуска. При использовании данного способа создается возможность для аппроксимации эвольвент или дуг окружности профилем зубчатых колес, имеющих различное число, глубину и модуль зубьев несколькими касательными с постоянным углом наклона к плоскости симметрии профиля впадины.

Эго, в свою, очередь позволяет нарезать зубчатые колеса различных типоразмеров одним и гем же инструментом с унифицированными группами резцов. Для нарезания зубчатых колес с различной глубиной впадины инструмент снабжается столбиковыми единичными резцами, имеющими возможность регулировки относительно корпуса инструмента. Аппроксимация профилей нескольких типоразмеров шестерен может производиться различными методами. Первый метод заключается в том, что расчет углов заточки групп резцов на каждый типоразмер производится из условия минимальности припуска под чистовую обработку с последующим осреднением полученных значений.

Данный метод позволяет обеспечить примерное постоянства припуска при чистовой обработке зубчатых колес различных типоразмеров и равно- стойкость применяемых при обработке инструментов, что имеет большое значение в условиях ГАП. При нарезании шестерен, имеющих небольшие перепады но глубине зуба можно применять в торой метод аппроксимации, при котором расчет углов заточки резцов осуществляется но дуге окружности минимального радиуса или но профилю с наибольшей изогнутостью эвольвенты. Причем, при переходе с нарезания зубьев с минимальным радиусом дуги окружности на обработку впадин с увеличенными радиусами общий объем припуска, оставляемого под чистовую обработку сохраняется практически неизменным. Однако, он концентрируется на более ограниченных участках. После чернового этана обработки круговог о протяг ивания на боковых поверхностях зубьев остаются выступы, которые необходимо удалить чистовым зубонарс- занием. В качестве чистовых методов зубообработки можно применять зубо- долбление, охватывающее протягивание и шевингование.

В заключение следует отметить, что ггрименение ггри профилировании инструмента назначении режимов обработки принципа минимальности площади, заключенной между номинальным профилем обрабатываемой детали и профилем, образуемом на ней следами инструмента позволяет в значительной мере повысить качество обработки, стойкость инструмента, а также другие технико-экономические показатели.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >