Типовые маршруты технологических процессов механической обработки заготовок, страница 13

Примечание:

1.  Последовательность операций соответствует последовательности столбцов слева направо.

2.  Если операция не выполняется в соответсвующей графе стоит прочерк.

Наибольшее влияние на протяжённость технологического маршрута оказывает степень точности зубчатого венца. При изготовлении зубчатых колес, особенно высокоточных, механическая обработка должна чередоваться с операциями термической и термохимической обработки для снятия внутренних напряжений, достижения требуемых физико-механических свойств всего изделия или поверхностного слоя, а количество финишных операций, касающихся обработки технологических баз и зубчатого венца (табл. 4.1), значительно возрастает.

Наиболее часто зубчатые колеса изготавливают из конструкционных и легированных сталей, таких как сталь 15, 20, 40, 45, 50, 55ПП, 12ХН2, 12ХН3, 18ХГМ, 18ХГ, 18ХНВА, 20Х, 35Х, 40Х, 50Х, 20ХН,, 20ХНМ, 40ХФ2, 40ХН, 12ХН3А, 12Х2Н4А, 18ХГТ, 25ХГТ, 30ХГТ, 19ХГН, 20ХН3А, 20ХМ, 38ХМЮА, 38Х2МЮА, 15ХГН2ТА, 18Х2Н4МА, 25ХГНМТ. Применяют сырые и термообработанные зубчатые колеса. Изделия из высокоуглеродистых сталей подвергают как объемной закалке, так и локальной (поверхностной) закалке (HRC 45…60) наиболее ответственных поверхностей с использование нагрева ТВЧ на глубину 1,5…5,0 мм. При этом на поверхностm зубьев имеет твердость HRC 32…63, сердцевина -   HRC 32…42[17].Зубчатые колеса, изготовляемые из низкоуглеродистых сталей, цементируют или нитроцементируют на глубину 0,7…1,2 мм и после закалки и отпуска получают твердость поверхности HRC 52…60. Зубчатые колеса из азотируемых сталей азотируют на глубину 0,3…0,5 мм, обеспечивая твердость поверхностей HRC 40…58[17].

В отдельных случаях зубчатые колеса изготавливают из серого чугуна (СЧ-15, СЧ-21), бронзы (Бр. ОЦС 6-6-3, Бр. ОФ 10-0,5), пластмасс, слоистых пластиков, металлокерамики.

Исходные заготовки

Исходными заготовками [16, с.16…28] для зубчатых колес могут быть:

- горячекатаный и холоднотянутый круглый или трубный прокат [8, c. 171…172; 10, с. 154…161]. Разрезая прутки или трубы получают штучные заготовки. Рационально применять при малых перепадах диаметров отдельных ступеней, а также для зубчатых колес диаметром меньше 50 мм. В единичном и мелкосерийном производстве эти требования смягчаются.

Для получения штучных заготовок из проката наиболее часто:

- рубят пруток на прессе с использованием штампов и без них,

- разрезают прутки и трубы дисковыми пилами на фрезерно-отрезных станках;

- разрезают абразивными отрезными кругами, используя абразивно-отрезные станки;

- разрезают посредством лент на ленточнопильных станках.

- заготовки, полученные методами пластической деформации. Обеспечивают улучшение структуры металла, приближение формы и размеров к детали, а также снижение расхода материалов. Наиболее часто применяют свободную ковку, штамповку в подкладных и закрепленных (открытых и закрытых) штампах на прессах, молотах, горизонтально-ковочных машинах, поперечно-винтовую прокатку, холодную штамповку, горячую высадку [8, с. 134…160; 10, с. 162…174].

В ряде случаев методами пластической деформации формируется зубчатый венец [5, с. 367; 7, с. 139…141; 13, с. 120];

- литье для заготовок из серого чугуна и бронзы;

- заготовки, полученные порошковой металлургией.

Основные схемы базирования

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

У колёс со ступицей (одновенцовых и многовенцовых согласно рис. 4.1а и 4.1б) с достаточной длиной центрального базового отверстия (l / d> 1) в качестве технологических баз, как правило, используют: поверхность отверстия, являющуюся двойной направляющей базой, и поверхность торца,обеспечивающуюопорную базу в осевом направлении. Это положение должно особенно строго выполняться на заключительной стадии технологического процесса.

У одновенцовых (рис.4.1в и 4.1г) колёс 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.