Основные схемы базирования.

Выбор базовых поверхностей зависит от конструктивных форм зубчатых колес и технических требований.

У колес со ступицей (одновенцовых и многовенцовых) с достаточной дли­ной центрального базового отверстия (L / D >1) в качестве технологических баз используют: двойную направляющую поверхность отверстия и опорную базу в осевом направлении – поверхность торца.

У одновенцовых колес типа дисков (L / D <1) длина поверхности отверстия недостаточна для образования двойной направляющей базы. Поэтому после об­работки отверстия и торца установочной базой для последующих операций служит торец, а поверхность отверстия - двойной опорной базой. У валов-шестерен в качестве технологических баз используют, как правило, поверхно­сти центровых отверстий.

На первых операциях черновыми технологическими базами являются на­ружные необработанные «черные» поверхности. После обработки отверстия и торца их принимают в качестве технологической базы на большинстве опера­ций. Колеса с нарезанными зубьями после упрочняющей термообработки при шлифовании отверстия и торца (исправление технологических баз) базируют по эвольвентной поверхности зубьев для обеспечения наибольшей соосности на­чальной окружности и посадочного отверстия.

Таблица 44

Маршрутный технологический процесс обработки цилиндрических зубчатых колес

с цементацией и закалкой (сталь 20Х; 18ХГТ)

Технологическая операция	Оборудование	Технологи- ческая база	Операционный эскиз
П/п	Наименование	Содержание
	Заготовительная (поковка)		Молот
	Термическая	Отжиг
	Токарная Установ А.   Установ Б	Подрезка торцов, сверление отверстия.   Подрезка торцов и обработка наружных поверхностей.	Токарный ста­нок	Наружная цилиндри- ческая поверхность.     Внутренняя поверхность
	Протяжная	Протягивание шлицев	Протяжной станок	Торец
	Токарная	Чистовая подрезка торцов и чистовая обработка наружных поверхностей	Токарный станок	Внутренняя поверхность (установка на оправке)
	Контрольная	Контроль размеров, торцевого биения
	Зубофрезерная	Фрезерование зубьев с припуском под шевингование	Зубофрезер- ный станок	Внутренняя поверхность (установка на оправке)
	Зубозакругляющая	Закругление зубьев	Зубозакругля-ющий станок	Внутренняя поверхность (установка на оправке)
	Зубошевинговальная	Шевингование зубьев	Зубошевинго-вальный станок	Внутренняя поверхность (установка на оправке)
	Контрольная	Контроль межцентрового расстояния
	Термическая (Химико-термическая).	Закалка. (Цементация, закалка). Отжиг. Закалка ТВЧ	Печь
	Внутришлифовальная	Шлифование торцов и отверстия (2 установа)	Внутришлифовальный станок	Зубчатый венец. Впадины между зубьями
	Калибровочная	Прошивка шлицев	Пресс	Торец
	Зубообрабатывающая	Отделка зубьев (зубошлифование или зубообкатка) с установ­кой колеса на оправке	Зубошлифо-вальный станок	Отверстие
	Моечная
	Контрольная	Контроль размеров, технических требований и межцентрового расстояния. Испытания на шум и контакт зубьев.

Основные операции механической обработки зубчатого колеса со ступицей 7-ой степени точности:

Заготовительная. Для заготовок из проката – резка проката, для штампованных заготовок - штамповка.

Штампованные заготовки целесообразно выполнять с прошитыми отвер­стиями, если их диаметр более 30 мм и длина не более 3-х диаметров.

Заготовки из чугуна и цветных сплавов (иногда из сталей) получают литьем.

Термическая. Нормализация, отпуск (для снятия внутренних напряжений).

Токарная. Точить торец обода и торец ступицы с одной стороны предварительно, то­чить наружную поверхность обода до кулачков патрона предварительно, расто­чить предварительно отверстие (или сверлить и расточить при отсутствии от­верстия в заготовке), точить наружную поверхность ступицы предварительно точить фаски.Технологическая база – наружная черная поверхность обода и торец, про­тиволежащий ступице (закрепление в кулачках токарного патрона).

Токарная. Точить базовый торец обода (противолежащий ступице) предварительно, точить наружную поверхность на оставшейся части предварительно, расточить отверстие под шлифование, точить фаски.Технологическая база – обработанные поверхности обода и большего тор­ца (со стороны ступицы).

Протяжная (долбежная). Протянуть (долбить в единичном производстве) шпоночный паз или шлицевое отверстие. Технологическая база – базовый торец колеса. Оборудование – горизон­тально-протяжной или долбежный станок. Шпоночные пазы в отверстиях втулок зубчатых колёс, шкивов и других деталей обрабатываются в единичном и мелкосерийном производствах на долбёжных станках, а в крупносерийном и массовом – на протяжных станках. На рисунке 5 показано протягивание шпоночного паза в заготовке зубчатого колеса на горизонтально-протяжном станке. Заготовка 1 насаживается на направляющий палец 4, внутри которого имеется паз для направления протяжки 2. Когда канавка протягивается за 2–3 рабочих хода, то под протяжку помещают подкладку 3

Рис. 5. Протягивание шпоночного паза в отверстии

Токарная. Точить базовый и противолежащие торцы, наружные поверхности венца начисто.Технологическая база - поверхность отверстия (реализуется напрессовкой на оправку; осевое расположение на оправке фиксируется путем применения подкладных колец при запрессовке заготовки). Необходимость данной опера­ции вызывается требованием обеспечения соосности поверхностей вращения колеса.

Зубофрезерная. Фрезеровать зубья предварительно (обеспечивается 8-ая степень точности).Технологическая база – отверстие и базовый торец (реализуется оправкой и упором в торец).

Зубофрезерная. Фрезеровать зубья начисто (обеспечивается 7-ая степень точности).

Зубошевинговальная. Шевинговать зубья. Операцию применяют для термообрабатываемых ко­лес с целью уменьшения коробления зубьев, т. к. снимается поверхностный на­клепанный слой после фрезерования. Повышает на единицу степень точности колеса.Технологическая база – отверстие и базовый торец (реализуется оправкой).

Термическая. Калить заготовку или зубья (ТВЧ) или цементировать, калить и отпустить согласно техническим требованиям. Наличие упрочняющей термообработки, как правило, приводит к снижению точности колеса на одну единицу.

Внутришлифовальная. Шлифовать отверстие и базовый торец за один установ. Обработка отверстия и торца за один установ обеспечивает их наибольшую перпендикулярность.Технологическая база – рабочие эвольвентные поверхности зубьев (началь­ная окружность колеса) и торец, противолежащий базовому. Реализация бази­рования осуществляется специальным патроном, у которого в качестве устано­вочных элементов используют калиброванные ролики или зубчатые секторы. Необходимость такого базирования вызвана требованием обеспечения равно­мерного съема металла с зубьев при их последующей отделке с базированием по отверстию на оправке. Оборудование – внутришлифовальный станок. При базировании колеса на данной операции за наружную поверхность венца для обеспечения соосности поверхностей вращения необходимо ввести перед иди после термообработки круглошлифовальную операцию для шлифования наружной поверхности венца и торца, противолежащего базовому (желательно за один установ на оправке). Технологическая база – отверстие и базовый торец. Оборудование – круглошлифовальный или торцекруглошлифовальный станки. Необходимость отделки наружной поверхности венца колеса часто вызывается также и тем, что контроль основных точностных параметров зубьев производится с использованием этой поверхности в качестве измерительной базы.

Плоскошлифовальная. Шлифовать торец, противолежащий базовому (если необходимо по чертежу).Технологическая база – базовый торец.

Зубошлифовальная. Шлифовать зубья.Технологическая база – отверстие и базовый торец. Наличие зубошлифовальной или зубохонинговальной операции определя­ется наличием и величиной коробления зубьев при термообработке. Двукратное зубофрезерование и шевингование зубьев до термообработки может обеспечить 6-ую степень точности. При потере точности во время термообработки на одну степень конечная 7-ая степень точности будет достигнута. Введение отделочной операции зубошлифования или зубохонингования необходимо только при уменьшении точности колеса при термообработке больше, чем на одну степень.

Моечная.

Контрольная.

Наличие упрочняющей термообработки приводит, как правило, к сниже­нию степени точности колеса на одну единицу, что требует введения дополни­тельной отделочной операции. Для незакаливаемых зубчатых колес шевингова­ние является последней операцией; перед термообработкой шевингуют зубья с целью уменьшения деформаций колеса в процессе термообработки и повыше­ния степени точности на одну единицу.