Изготовление зубчатых колес

Работа огромного количества техники построена на передаче крутящего момента с помощью зубчатых пар. Прокатные станы и металлообрабатывающие станки, транспорт и измерительная техника, подъемные краны и хронометры — изготовление лежащих в их основе узлов не обходится без нарезания зубчатых колес. Одним из основных направлений деятельности объединения «РПМ» в Санкт-Петербурге являются зуборезные работы. Предприятие занимается изготовлением зубчатых колес, шестерен диаметром до 2100 мм до 45 модуля включительно. Стандартные изделия поставляются на рынок большими партиями и благодаря неизменно высокому качеству завоевали доверие покупателей.

Иногда необходима только одна пара зубчатых колес — например, для починки вышедшего из строя редуктора. На поиски стандартной зубчатой пары с необходимыми параметрами можно потратить много времени, к тому же ее доставка может оказаться невыгодной из-за большой удаленности продавца. Гораздо проще изготовить шестерню на заказ, если устраивает география предприятия-производителя. С аналогичными ситуациями приходится сталкиваться конструкторам, рационализаторам и изобретателям.
Довольно редко у конструкторских бюро имеется возможность изготовления экспериментальных образцов техники на всесторонне оснащенном опытном производстве. В этом случае «РПМ» предлагает шестерни под заказ, в том числе изготовление зубчатых колес по чертежам заказчика. При этом объединение имеет всё необходимое для производства изделий с идеально точными геометрическими параметрами, соответствующих самым высоким требованиям, предъявляемым к качеству механической обработки. Предоставляется вся необходимая документация и сертификаты.

Изготовление зубчатых колес, шестерен

В настоящее время для изготовления зубчатых колес используются три основных метода: метод горячего и холодного накатывания, метод копирования и метод обката. Каждый из них имеет свои особенности и специфику обработки деталей. Выбор конкретного метода для нарезки зубчатых колес зависит от типа шестерен, их размера, используемого материала и требований, предъявляемых к рабочим параметрам изделия.

Изготовление зубчатых колес методом накатывания

Метод накатывания построен на формировании зубьев шестерни путем пластического деформирования заготовки специальным инструментом при их взаимном обкатывании. Различают холодное и горячее накатывание. В первом случае заготовка обрабатывается без предварительного нагрева заготовки. Этот вариант выбирают, если необходимо изготовить шестерню с прямым и винтовым зубом, значение модуля m при этом не должно превышать 1,5 мм. По технологии холодного накатывания возможно изготовление зубчатых колес с точностью до 7 степени по ГОСТ 1643-56 и шероховатостью поверхности зубьев Ra=0,63-0,04 мкм. Практикуется также изготовление мелкомодульных зубчатых колес из прутка с помощью зубонакатной головки на токарно-револьверных и универсальных металлорежущих автоматических станках.

Горячее накатывание применяется при нарезании зубчатых колес с модулем до 10 мм и предполагает нагрев заготовки токами высокой частоты до температуры 1100-1200 градусов. При этом заготовка прогревается на определенную глубину, и нагретый слой в процессе вращения заготовки вокруг своей оси обрабатывается валками-накатниками до придания ей нужной формы, то есть, до выдавливания зубьев на венце. Холодное накатывание дает наилучший результат при обработке заготовок в накатных приспособлениях на токарно-револьверных станках, когда обжатие производится тремя накатными роликами с трех сторон.

К сожалению, нарезка шестерен по данной технологии не дает высокой точности. Тем не менее, экономия металла и высокая производительность метода, удешевляющая конечную стоимость продукции, позволяет считать его перспективным и широко применять в условиях серийного производства. Стоит учитывать и тот факт, что в процессе изготовления шестерен при обжатии заготовок упрочняется металл зубьев (отмечается повышение микротвердости на 40-50%). Это является неоспоримым преимуществом накатных зубьев перед долблеными и фрезерованными.

Изготовление шестеренок и зубчатых колес методом копирования

Для изготовления шестеренок методом копирования используют модульные фрезы, представляющие собой фасонный инструмент, у которого профиль режущей части совпадает с профилем впадины зуба. Операция выполняется на зубофрезерных станках-полуавтоматах — вертикальных и горизонтальных. Заготовка обрабатывается в состоянии покоя, после выборки впадины она поворачивается на угол, дающий смещение шестерни на один зуб (величина угла определяется с помощью делительной головки).

Нарезание цилиндрических зубчатых колес методом копирования представляет собой процесс обработки заготовки режущим инструментом — дисковыми, реже пальцевыми модульными фрезами. Иногда для этой цели применяется протяжка, представляющая собой многозубый инструмент, у которого каждый последующий зуб выше предыдущего. Преимущества протяжки — высокая точность обработки (5-6 квалитет) и большая производительность. Чистовая отделка выполняется с помощью шлифовального круга.

Повышение производительности при изготовлении зубччатых колес и шестерен методом протяжки достигается автоматизацией процесса деления и обработкой нескольких колес одновременно. Применяется он, преимущественно, для черновой обработки цилиндричсеских и конических шестерен. Протяжка также актуальна на производстве, где специальный инструмент, приспособления и зуборезные станки отсутствуют.

Изготовление зубчатых колес методом обката

В нарезке зубчатых колес наиболее высокопроизводительным и технологичным на сегодняшний день является метод обката, преобладающий в массовом производстве. Метод позволяет нарезать шестерни с различным числом зубьев одним и тем же инструментом. Нарезание с помощью инструментальной рейки выглядит, как реечное зацепление — профиль зуба формируется как огибающая последовательных положений режущего профиля инструмента, где угол исходного контура равен 20°. Такое зацепление принято называть станочным, и начальная окружность в нем совпадает с делительной.

Изготовление шестерен методом обката может выполняться:

• на зубострогальном станке с помощью гребенки (инструментальной рейки);
• на зубодолбежном станке посредством долбяка;
• на зубофрезерном станке червячной фрезой.

Технологические возможности зубофрезерного оборудования продолжают расширяться. Уже созданы и успешно работают станки, которые одновременно выполняют зубодолбление и зубофрезерование двух-трех зубчатых венцов. В этих станках, изготовленных на основе зубофрезерного станка, вместо задней колонных установлена зубодолбежная головка. Возможна также одновременная обработка венцов наружных и внутренних. Преимущество одновременного выполнения операций очевидно — экономится время и производственные площади, снижается стоимость работ по нарезке зубьев. Кроме того, у одновременно нарезаемых зубчатых венцов повышается точность изготовления, так как их обработка выполняется за одну установку.

Изготовление зубчатых колес на заказ в объединении «РПМ» Санкт-Петербург — это качественная продукция, произведенная с высокой точностью на современном оборудовании, сертифицированная и предлагаемая по демократичной цене. Спешите заказать зубчатые колеса от производителя!