Обробка шпонкових канавок та шліцевих поверхонь

План

1. Обробка шпонкових канавок.

2. Обробка шліцевих поверхонь:

а) фрезерування шліців;

б) шліфування шліців;

в) накатування шліців;

г) протягування та стругання шліців;

д) обробка шліцевих отворів.

 

1.Шпонкові канавки бувають для призматичних та сегмент­них шпонок.

Для призматичних шпонок

- закриті (глухі);

- закриті з одної сторони;

- відкриті (наскрізні).

Такі канавки виготовляються на горизонтально-фрезерних, вертикально-фрезерних та спеціальних верстатах. Наскрізні і від­криті з однієї сторони виготовляють дисковими фрезами (рис.13.1). Фрезерування здійснюється за 1…2 проходи (найбільш продуктив­ний і точний). Для неточних канавок за 1 прохід.

При цьому основний час:

t=,

де – повздовжня подача (мм/хв).

l=+0,5…2 (мм),

де D– Ø фрези;

h – глибина канавки

 

Рис.13.1

Закриті канавки виготовляють кінцевими двохспіральними фрезами з лобовими різальними лезами з використанням маятнико­вої подачі. При цьому фреза врізається на 0,1…0,3 мм за кожен хід. Такий спосіб дає необхідну точність і використовується в серійно­му та масовому виробництві. Недолік – час.

t=+хв.

t – величина вертикального врізання на 1 прохід.

 

Рис.13.2

Наскрізні канавки можна обробляти на стругальних верстатах. На довгих валах на поздовжньо-стругальних верстатах, на коротких – на поперечно-стругальних.

Шпонкові канавки під сегментні шпонки фрезерують дискови­ми фрезами (рис.13.3).

 

Рис.13.3

Шпонкові канавки в отворах зубчастих коліс, шківів і т.п. ви­готовляють довбанням (дрібносерійне виробництво), або протягу­ванням (масове і крупносерійне). Протягування здійснюють через використання паза в посадочному пальці (рис.13.4).

 

Рис.13.4

2.В шліцевих з’єднаннях деталі можуть центруватися трьома способами:

1) центрування по зовнішньому діаметру шліцевих виступів вала;

2) центрування втулки по дну впадин (по внутрішньому діаметру вала);

3) центрування втулки (зубчастого колеса) по бокових поверхнях.

Форма шліців : прямокутна, евольвентна, трикутна.

Технологічний процес виготовлення шліців на валі залежить від способу центрування (найбільш точний – по внутрішньому діаметру шліців вала). Центрування по зовнішньому діаметру часто зустрічають в автомобіле- та тракторо- верстатобудуванні. Рідко використовують центрування по бокових сторонах ( при передачі великих зусиль).

Шліци виготовляються: фрезеруванням з наступним шліфу­ванням, накатуванням, протягуванням або струганням.

Найбільш розповсюджене фрезерування, інші способи прогресив­ні, але використовуються менше (масове і крупносерійне виробництво).

Шліци малих валів (Ø до 100 мм) фрезерують за 1 прохід, ве­ликих – за 2. Чорнове фрезерування виконують на горизонтально-фрезерних верстатах з ділильними механізмами.

При фрезеруванні дисковою фасонною фрезою (рис.13.5) основний час визначається за формулою:

t=i, хв., де – поздовжня подача

l=+1…2, де l=2…5 мм, h – висота шліца, що обробляється за прохід

= SZ– поздовжня хвилинна подача, мм/хв.

 

	Sм.пд

Рис.13.5

Можна обробляти і двома фрезами, тоді дешевший інструмент.

Більш точний метод обробки шліців – обробка черв’ячними шліцевими фрезами (рис.13.6). Фреза рухається вздовж осі з одно­часним обертанням (точно і продуктивно).

 

Рис.13.6

Під час центрування по внутрішньому діаметру черв’ячна і дискова фреза повинна мати вусики для обробки паза біля основи шліца, щоб не було заїдання по кутах. Крім цього це необхідно при шліфуванні внутрішніх та бокових поверхонь.

Шліфування шліців тільки на зовнішній поверхні вала здійс­нюють тоді, коли йде центрування по них. Виконується шліфуван­ня на круглошліфувальних верстатах. Бокові і внутрішні поверхні при цьому взагалі не шліфують.

При центруванні по внутрішній поверхні фрезерування дає точність 0,05…0,06 мм. Після цього проводять гартування чи по­кращення і наступне шліфування фасонним кругом (рис.13.7) (най­більш продуктивне). Недолік – часта правка круга через нерівно­мірне зношування.

 

Рис.13.7

Подача круга здійснюється при цьому після шліфування всіх западин (можна двома кругами: 1 – внутрішня поверхня, 2 ‑ боки).

Для об’єднання двох операцій в одну використовують верста­ти на яких шліци шліфують зразу трьома кругами (1 ‑ внутрішню, 2, 3 ‑ боки) (рис.13.8).

t= z i k, хв.;

l= +10…15, мм;

l= 10…15 мм;

h – висота шліца, мм;

z – кількість шліців;

i – кількість ходів, де i = ;

h– припуск на шліфування, мм;

S– вертикальна подача (глибина шліфування на один хід стола);

k – поправний коефіцієнт під час шліфування (1,15…1,5);

V– швидкість стола м/хв.

 

Рис.13.8

Накатування шліців (без нагріву) здійснюють роликами, що мають форму шліців (рис.13.9).

t=

Максимальна кількість шліців – 18, в середньому – 6…8 (на валах діаметром до 16мм). S=15 мм/об

 

Рис.13.9

Протягування шліців проводять на горизонтально-протягу­вальних верстатах з використанням спеціальних пристроїв.

Для наскрізних шліців використовують спеціальні протяжки з ножами, що відповідають формі шліца (по одному шляхом ділення).

Для протягування ненаскрізних шліців використовують бло­кову протяжку, в якій всі зуби мають незалежне переміщення в ра­діальному напрямку.

Процес шліцеструганнявідбувається аналогічно до довбання зубів колеса за допомогою багаторізцевої головки (всі шліци оброб­ляють одночасно). Деталь розташовують вертикально, рух головки – зворотно-поступальний). Різці отримують радіальну подачу після кожного подвійного ходу і відходять при зворотньому ході, щоб не було тертя між задньою поверхнею. Цей спосіб можна використо­вувати в умовах крупносерійного і масового виробництва. Після стругання – шліфування.

Обробка шліцевих отворів відбувається в основному протягуван­ням. Спочатку отвір обробляють попередньо, потім кругла протяжка і потім – шліцева (для діаметрів до 50 мм – одна протяжка).

Протягування гвинтових шліцевих отворів відрізняється тим, що в процесі роботи рух різання крайок зубів протяжки має відбу­ватися за гвинтовою лінією. Це досягається поступальним та обер­товим рухом двома способами:

а) обидва рухи має протяжка, деталь – нерухома.

б) поступальний рух – протяжка, обертовий – деталь.

Протяжка може обертатися сама (силами різання), якщо кут нахилу гвинтової лінії до 10⁰ (невисока точність). В усіх інших випадках – примусове обертання. Більш прості механізми для обер­тання протяжки.

 

Питання для самоконтролю

1. Охарактеризуйте форми шпонкових канавок та методи їх обробки.

2. Охарактеризуйте види шліцевих з’єднань.

3. Опишіть процес фрезерування шліців.

4. Опишіть процес шліфування шліців.

5. Охарактеризуйте процес накатування шліців.

6. Охарактеризуйте процес протягування шліців.